2016高三生物第一轮总复习第一编考点过关练考点41植物的组织培养

1考点41植物的组织培养1．[2014·江苏高考]为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为__________________________。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如下图所示。细胞干重在12d后下降的原因有________；培养液中蔗糖的作用是________、________。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是____________、____________。(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有________(填序号)。①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢解析：本题考查的是植物组织培养、染色体变异及细胞固定化。(1)外植体在人工、无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。(2)由图蔗糖浓度下降，可知外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，12天后蔗糖浓度变化不大；pH下降会影响酶的活性，愈伤组织细胞对物质的合成小于分解，细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能提供植物细胞生命活动必须的营养物质(能量)。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍。植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质，从而使愈伤组织细胞分离。在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理后，一定时间内不同时期细胞分裂次数不同，从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞，4n的细胞在有丝分裂后期2着丝点分裂染色体数目加倍至8n；8n的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。(4)为了更好地获得次生代谢产物，应选用生长旺盛的愈伤组织。愈伤组织不能进行光合作用，因此要通入无菌空气确保其正常的生命活动。细胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影响，营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制，所以固定化细胞生长速度慢。答案：(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期(4)①③④2．[2012·山东高考]辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是____________和纤维素酶。(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是____________________________________。解析：此题借助辣椒素的制取与分离考查植物组织培养知识。(1)由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织培养过程，需经过脱分化、再分化两个阶段。(2)植物组织的培养常用固体培养基，固体培养基常用的凝固剂是琼脂。植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂、脱分化和再分化，当细胞分裂素较多时，利于芽的分化；当生长素较多时，利于根的分化。培养基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，操作者双手和外植体的消毒常用70%的酒精。将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。(4)辣椒素的提取常用有机溶剂，为防止有机溶剂的挥发，提取辣椒素过程中，在萃取加热时需安装冷凝回流装置。答案：(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶(4)防止有机溶剂的挥发3．[2012·课标全国卷]为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。3培养基编号浓度/mg·L－1m/%n/个6－BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6－BA属于________类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是________，因变量是______________________，自变量的取值范围是________。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6－BA”或“IAA”)。解析：本题综合考查植物组织培养的相关知识，综合性较强。必需元素分为大量元素、微量元素；生长素、细胞分裂素的比例影响植物脱分化，生长素多有利于生根，细胞分裂素多有利于长芽，由表格易知IAA比例上升抑制长芽，为生长素(吲哚乙酸)，故6－BA为细胞分裂素。自变量是IAA(6－BA浓度不变)，取值范围是0到0.5；因变量是丛芽数(即再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数)答案：(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)0～0.5mg/L(3)1(4)6－BA4．[2012·江苏高考]某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：(1)2,4－D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需________(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4－D的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加________，以促进幼苗形成。(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是________(填下列序号)。①绿色芽点细胞排列松散②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离③胚状体细胞中有叶绿体④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用________(填序号：①绿色②红色③蓝紫色④黄色)光4照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第________条色素带(自上而下)窄于对照组。(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的________，还可避免再生苗中混有________。解析：结合具体案例，综合考查植物组织培养技术。(1)(2)植物组织培养过程中，需要生长素和细胞分裂素共同作用，2,4－D是生长素类似物，对形态发生有抑制作用，要促进愈伤组织再分化，需要降低其浓度。(3)有绿色芽点的细胞应该是脱分化的细胞，分化的细胞排列紧密。刚融合的杂交细胞，还没有产生细胞壁，不可能发生质壁分离；已经分化的细胞形态大小不同。(4)绿色和黄色光对光合作用影响不大，所以照射突变体和对照叶片，光合速率变化不大。叶绿素a和叶绿素b比值变大，总量不变，所以叶绿素b含量减少，相应色素带变窄，而叶绿素b位于带谱的从上到下第4条。答案：(1)降低(2)适量的生长素(3)③(4)①④4(5)增殖与分化二倍体幼苗1．[2015·天津和平区期末]为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响，科学家完成下表所示的实验，培养条件相同且适宜原生质体存活，实验结果如图所示，下列分析错误的是()组别培养基培养天数1MS培养基(含蔗糖、有机酸、无机盐、琼脂等)7天2纤维二糖＋MS培养基(同上)7天A．纤维二糖有助于愈伤组织形成B．纤维二糖提高了细胞分化能力C．实验中所用的马铃薯叶肉原生质体不含有细胞壁D．培养基还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素解析：本题主要考查植物组织培养等有关知识，意在考查考生识记和理解应用能力。由图看出纤维二糖有助于愈伤组织形成，细胞分裂率高，MS培养基提高了细胞的分化率，出芽5率高，实验中的马铃薯叶肉原生质体已经去除细胞壁，不含有细胞壁；培养基还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素促进细胞的分裂和分化。答案：B2．[2015·湖北重点中学联考]在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的()A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素解析：离体的植物器官、组织或细胞脱分化过程是在无菌条件下进行的，在愈伤组织形成过程中，需要适宜的温度、一定的营养物质和植物激素的诱导，但不需要阳光。答案：C3．[2015·温州八校联考]下列流程图表示利用棉花叶肉细胞进行原生质体培养的过程，据图分析不正确的是()棉花叶肉细胞――→①原生质体――→②愈伤组织――→③根、芽――→④棉花幼苗A．①过程是在0.5～0.6mol/L甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理B．②表示原生质体在培养基提供的特定条件下形成愈伤组织，此过程叫做再分化C．③过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂进行诱导D．该过程体现了植物细胞的全能性解析：②表示的过程叫做脱分化。答案：B4．[2015·重庆一中摸底]下表是植物组织培养时，相关激素的使用情况及实验结果。下列叙述错误的是()激素使用情况实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用，且比例适中促进愈伤组织的形成同时使用，且生长素用量较高有利于根的分化、抑制芽的形成同时使用，且细胞分裂素用量较高有利于芽的分化、抑制根的形成A．从表中信息可知，不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向B．从表中信息可知，不同激素用量比例影响植物细胞的发育方向C．在植物组织培养中，常需多种植物激素共同调控D．在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现减弱趋势解析：在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。6答案：D5．[2014·杭州学军中学期中]水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是()A．a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育不需要光照B．a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过减数分裂产生愈伤组织：c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育不需光照C．a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育需要光照D．a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育需要光照解析：用花药离体培养法获得的试管苗为单倍体，不是二倍体，故排除B、D项；试管苗生长发育时进行光合作用，需要光，故排除A项；花药内细胞经有丝分裂产生愈伤组织，培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质，包括水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物等。答案：C6．[2014·湖南长沙二模]下图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养过程，请据图回答下面的问题。(1)对菊花来说，要选