2022年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

2022年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1xx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12 d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)。选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋必须在光照条件下培养培养过程中需通空气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2 n、4 n、8 n等的细胞，4 n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至8 n；8 n的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8 n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)2xx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)图中和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3xx课标全国卷为了探究6BA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6BA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。培养基编号浓度/mgL1m/%n/个6BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0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，6BA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“6BA”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6BA为细胞分裂素。自变量是IAA(6BA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)00.5 mg/L(3)1(4)6BA4xx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)2,4D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”)2,4D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)。绿色芽点细胞排列松散刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离胚状体细胞中有叶绿体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：绿色红色蓝紫色黄色)光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，2,4D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)(4)4(5)增殖与分化二倍体幼苗1xx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：B2xx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：C3xx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()棉花叶肉细胞原生质体愈伤组织根、芽棉花幼苗A过程是在0.50.6 mol/L甘露醇溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理B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：表示的过程叫做脱分化。答案：B4xx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。答案：D5xx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()Aa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Ba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Ca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Da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：C6xx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，要选取_的嫩枝来进行组织培养。对月季来说，适宜花粉培养的时期是_期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的方法是_。(2)在培养花粉的培养基中要加入一定的植物激素，常用的植物激素有_。(3)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。为了避免其他微生物对培养造成的影响，所以在进行接种时应注意_。接种室要消毒只要戴口罩，操作时便可说话外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净接种操作要在酒精灯火焰旁进行接种完毕应立即盖好瓶盖ABCD(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植株产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过_阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于_。(5)不同植物对各种条件的要求往往不同，进行菊花组织培养一般将温度控制在_，并且对光照的控制为_。解析：(1)植物组织培养法获取菊花植株时选用的材料一般是生长旺盛的嫩枝。月季的花药培养中选择单核期的花药离体培养，成功率最高，确定花粉发育期最常用的方法是醋酸洋红法。(2)在培养花粉的培养基中要加入细胞分裂素和生长素。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某几种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红，可知道其中含有能够分解尿素的细菌。(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植株产生的途径来说，花粉植株的产生一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育为植株；另一种是花粉在诱导培养基上，先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种发育途径的差别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。答案：(1)生长旺盛单核醋酸洋红法(2)细胞分裂素和生长素(3)酚红C(4)胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比(5)1822每天12小时光照7xx河北省五校联盟调研植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题：(1)通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。(2)在花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感，一般来说，在_期，花药培养成功率高，为了挑选到此期的花药，通常选择_的花蕾。(3)为了进一步确定花粉是否处于适宜的发育期，一般要通过_来观察，通常需要用_染色，但有些植物的花粉核不易着色，需采用焙花青铬矾法，此方法能将花粉细胞核染成_色。(4)采用的MS固体培养基中除含有多种大量元素和微量元素外，还需添加植物激素，其中主要是_。(5)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是_，采用灼烧方法进行灭菌的是_。(答序号)培养皿培养基实验操作者的双手三角锥形瓶接种环花蕾解析：(1)培育花粉植株的两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再分化成植株。(2)在花粉发育过程中，单核靠边期对离体刺激敏感，培养成功率高；要选到此时期的花药，通常选用完全未开放的花蕾。(3)通过显微镜观察花粉发育期时，需要对花粉染色，通常用醋酸洋红来染色，有些植物的花粉核不易着色，需采用焙花青铬矾法，此方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。(4)植物组织培养中最常加入的植物激素是生长素和细胞分裂素。(5)对实验操作者的双手、花蕾的消毒用化学药剂，对培养皿、三角锥形瓶采用干热灭菌法灭菌，对培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌，对接种环采用灼烧灭菌。答案：(1)愈伤组织(2)单核(靠边)完全未开放(3)显微镜醋酸洋红蓝黑色(4)生长素和细胞分裂素(5)8xx甘肃宁夏一中月考下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用单核期的花粉可提高成功率。原因是_。上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_。(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季，用它的花药进行离体培养，在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时，也得到一些二倍体植株。可能的原因是_。对花药离体培养过程中得到的幼胚，用0.2%0.4%的秋水仙素进行处理，得到了许多染色体数目加倍的植株。其中，两对性状均为显性的基因型是_。解析：(1)单核期的花粉对离体刺激敏感，所以选用单核期的花粉可提高获得花粉植株的成功率。产生花粉植株的途径有两种，但两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(2)花粉发育成的是单倍体植株，二倍体植株应该是正常的体细胞在离体条件下发育的，最可能来自花药壁细胞。月季的基因型为AaBb，其花药壁细胞基因型为AaBb，经秋水仙素加倍后基因型为AAaaBBbb，两对性状均为显性；该植株的花粉有四种：AB、Ab、aB、ab，经秋水仙素加倍后基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb, AABB的两对性状均为显性。答案：(1)这个时期对离体刺激敏感激素的种类及其浓度配比(2)剥离花药时损伤了花药壁，由花药壁细胞发育而成(或受伤部位产生愈伤组织)AABB和AAaaBBbb1人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：请回答：(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行_。接种前，要对人参根进行_。(2)用于离体培养的根切块，叫做_。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于_污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于_污染。(3)用少量_酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用_法，操作时应采用_加热。解析：以植物组织培养为材料背景考查了植物组织培养过程，培养基及消毒灭菌，污染后的菌落特征的比较等。同时考查了关于物质的提取和鉴定的专题，跨度较大，考查的知识面较广。(1)接种前，要对材料进行消毒(不能填灭菌，灭菌是采用强烈的因素杀菌)，配制培养基并分装后要用灭菌锅灭菌。(2)真菌污染：有颜色的绒毛状菌落；细菌污染：有光泽的黏液状菌落。(3)利用果胶酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞(4)由题干，人参皂苷易溶于亲水性有机溶液，故而采用萃取的方法可以从培养物干粉中提取人参皂苷。答案：(1)灭菌消毒(2)外植体真菌(霉菌)细菌(3)果胶(4)萃取水浴2下图是植物组织培养过程的简图。请据此回答：(1)表示_，它能被培养成为的根本原因是_。(2)若想培育作物脱毒苗，常选用植物的_。(3)紫草素是紫草的细胞产物，可用于制造治疗烫伤、割伤的药物，若用此项技术生产紫草素，培养将进行到(填编号)_。(4)若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的的叶片颜色是_，这说明了根尖细胞_，与叶肉细胞相比，的根细胞没有叶绿素，这是_的结果。(5)若是花粉则是_，这项技术可用在_上(填育种方法)。(6)某实验小组在进行菊花组织培养时，接种后25 d，发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。解析：以图形为命题载体，结合实例，综合考查植物组织培养的原理、植物组织培养的过程分析、无菌技术、以及植物组织培养在作物脱毒苗的培育、细胞产物的生产、育种等方面的应用。考查识图能力、分析判断能力以及知识应用能力。答案：(1)离体的植物器官、组织或细胞(外植体)细胞中含有发育成为完整个体所必需的全部基因(全能性)(2)茎尖(或根尖)(3)(4)绿色具有全能性基因选择性表达(5)单倍体(植株)单倍体育种(6)外植体消毒不彻底培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低