2019-2020學(xué)年高中生物 第4部分 淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù) 第7課時(shí) 植物的組織培養(yǎng)學(xué)案 浙科版選修1
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1、第7課時(shí) 植物的組織培養(yǎng) [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)。2.嘗試植物激素的應(yīng)用。3.說明植物組織培養(yǎng)的原理。 一、植物的組織培養(yǎng) 1.概念:取一部分植物組織,如葉、芽、莖、根、花瓣或花粉等,在無菌的條件下接種在三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之產(chǎn)生愈傷組織,或進(jìn)而生根發(fā)芽。 2.原理:植物細(xì)胞的全能性。 3.過程:外植體愈傷組織芽、根―→植株。 4.實(shí)驗(yàn)中使用的激素 (1)人工合成的萘乙酸代替生長(zhǎng)素,人工合成的芐基腺嘌呤代替細(xì)胞分裂素。 特別提醒 植物中存在的天然激素都有相應(yīng)的使之分解的酶,這樣,天然激素在植物體內(nèi)的作用和存在時(shí)間就較短,而人工合成的
2、激素在植物中沒有相應(yīng)分解它的酶,所以作用和存在的時(shí)間長(zhǎng),作用效果明顯。 (2)兩者的摩爾濃度比決定組織是生根,還是生芽。細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比例高時(shí),誘導(dǎo)芽的生成;兩者比例大致相等時(shí),愈傷組織繼續(xù)生長(zhǎng)而不分化;兩者比例低時(shí),會(huì)趨于生根。 5.發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基的比較 (1)發(fā)芽培養(yǎng)基:細(xì)胞分裂素摩爾濃度大于生長(zhǎng)素摩爾濃度的培養(yǎng)基。 (2)生根培養(yǎng)基:生長(zhǎng)素摩爾濃度大于細(xì)胞分裂素摩爾濃度的培養(yǎng)基。 歸納總結(jié) (1)細(xì)胞具有全能性的原因:生物體的每個(gè)體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的,含有本物種全套的遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全套基因。 (2)植物體細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件
3、:脫離原來所在植物體(離體培養(yǎng))、營(yíng)養(yǎng)供給、激素控制、無菌條件、適宜的溫度、pH和光照等外界條件。 (3)細(xì)胞全能性大小的比較:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞;幼嫩組織細(xì)胞>成熟組織細(xì)胞;分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞。 (4)植物組織培養(yǎng)的一般過程分析 名稱 過程 特點(diǎn) 條件 脫分化 由外植體形成愈傷組織 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán) ①離體 ②提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(有機(jī)物、無機(jī)物) ③提供激素 ④提供其他適宜條件 再分化 由愈傷組織形成幼苗或胚狀體結(jié)構(gòu) 有根、芽或有生根發(fā)芽的能力 營(yíng)養(yǎng)生 長(zhǎng)、生 殖生長(zhǎng) 發(fā)育成完整的植物體 由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組
4、成 栽培 例1 (2019·紹興一中模擬)誘導(dǎo)叢狀苗時(shí),培養(yǎng)基中應(yīng)添加的植物激素及配比是( ) A.生長(zhǎng)素濃度高于細(xì)胞分裂素濃度 B.生長(zhǎng)素濃度低于細(xì)胞分裂素濃度 C.生長(zhǎng)素濃度低于赤霉素濃度 D.生長(zhǎng)素濃度高于赤霉素濃度 答案 B 解析 誘導(dǎo)叢狀苗時(shí),培養(yǎng)基中應(yīng)添加的植物激素及配比是細(xì)胞分裂素濃度大于生長(zhǎng)素濃度,B項(xiàng)符合題意。 方法技巧 植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用 (1)在配制好的MS培養(yǎng)基中,常常需要添加植物激素。植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。 (2)激素使用的先后順序及其用量的比例對(duì)細(xì)胞分裂和分化的影響 ①激
5、素使用的先后順序產(chǎn)生的影響 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先使用生長(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化 先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂也分化 同時(shí)使用 分化頻率提高 ②激素用量比例產(chǎn)生的影響 生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的值 結(jié)果 比值高時(shí) 趨于生根 比值低時(shí) 誘導(dǎo)芽的生成 比值適中 愈傷組織繼續(xù)生長(zhǎng)不分化 例2 圖甲是植物組織培養(yǎng)過程示意圖,圖乙是植物激素對(duì)愈傷組織分化影響的示意圖。據(jù)圖回答下列問題: (1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有____________________________。 (2)為了保證植物的正常生長(zhǎng),
6、容器內(nèi)裝有的培養(yǎng)基中除含有小分子有機(jī)物和水,還需要含有植物生長(zhǎng)所需要的______________。 (3)在過程A中,為了有利于嫩枝組織細(xì)胞啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織,常常需要在配制好的培養(yǎng)基中添加____________。嫩枝組織細(xì)胞接種后2~5d時(shí),若發(fā)現(xiàn)其邊緣局部污染,原因可能是________________________________________________________________________。 (4)在圖甲過程B中,若愈傷組織沒有形成根,但分化出了芽,根據(jù)圖乙分析其原因可能是培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素________,細(xì)胞分裂素________;若要獲得更多的愈傷組
7、織,培養(yǎng)基中兩種激素的含量應(yīng)該是細(xì)胞分裂素量________,生長(zhǎng)素少。 A.較少 B.較多 C.中等 D.不確定 答案 (1)全能性 (2)各種無機(jī)鹽 (3)植物激素 嫩枝組織細(xì)胞消毒不徹底 (4)A B C 解析 (1)植物細(xì)胞具有全能性,這是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。(2)為了保證植物的正常生長(zhǎng),培養(yǎng)基中一定要添加各種無機(jī)鹽。(3)植物組織培養(yǎng)過程中,啟動(dòng)細(xì)胞分裂和愈傷組織的分化都離不開植物激素。培養(yǎng)的嫩枝組織細(xì)胞周圍發(fā)生局部污染,可能是因?yàn)槟壑M織細(xì)胞消毒不徹底。(4)從圖乙可知,植物激素的種類及其濃度配比都會(huì)影響愈傷組織分化的方向,具體結(jié)合圖示和題干信息回答即可。
8、 二、菊花的組織培養(yǎng)過程 歸納總結(jié) 植物組織培養(yǎng)操作提醒 (1)若培養(yǎng)基中沒有添加人工合成的激素,得不到幼苗。 (2)菊花培養(yǎng)時(shí)莖段方向插反,莖基部朝上,頂端向下插入培養(yǎng)基內(nèi),得不到叢狀苗。 (3)無菌操作不嚴(yán)格,如外植體帶菌,培養(yǎng)基和接種器具滅菌不徹底,接種時(shí)帶入雜菌等導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。 例3 下面是有關(guān)“植物的組織培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)的流程。請(qǐng)回答: (1)植物組織培養(yǎng),就是在無菌條件下,將植物組織接種在________上,給予一定的溫度和光照,使之產(chǎn)生________組織,或進(jìn)而生根發(fā)芽。 (2)MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和__________組成,圖示中,X培養(yǎng)基為
9、________培養(yǎng)基。培養(yǎng)基中常用的凝固劑是________。對(duì)培養(yǎng)基徹底滅菌時(shí),應(yīng)采用的滅菌方法是________________。 (3)待苗生根后,移至草炭土或蛭石中培養(yǎng),這一階段通常稱為________。 A.接種 B.消毒 C.鍛煉 D.定植 答案 (1)培養(yǎng)基 愈傷 (2)有機(jī)成分 生根 瓊脂 高壓蒸汽滅菌法 (3)C 解析 (1)植物組織培養(yǎng)就是取一部分植物組織,在無菌條件下接種在培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之產(chǎn)生愈傷組織,或進(jìn)而生根發(fā)芽,培養(yǎng)為成熟植株的技術(shù)。(2)MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和有機(jī)成分組成;分析圖示可知,X是發(fā)芽后的叢狀苗繼續(xù)培養(yǎng)獲得生根苗
10、的培養(yǎng)基,因此X是生根培養(yǎng)基;培養(yǎng)基中一般采用瓊脂作為凝固劑;培養(yǎng)基滅菌的方法常用的是高壓蒸汽滅菌法。(3)將生根的幼苗移入草炭土或蛭石中進(jìn)行培養(yǎng)的階段,稱之為鍛煉,C項(xiàng)符合題意。 特別提醒 LB培養(yǎng)基與MS培養(yǎng)基的比較 LB培養(yǎng)基以蛋白胨、酵母提取物等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量的無機(jī)營(yíng)養(yǎng),無機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必需的大量元素和微量元素兩大類。此外進(jìn)行植物組織培養(yǎng),培養(yǎng)基中需添加特定配比的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。 例4 鐵皮石斛是我國名貴中藥,生物堿是其有效成分之一,用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖其幼苗的流程如下: 新生營(yíng)養(yǎng)芽―→叢狀苗幼苗 請(qǐng)回答以下問題: (1)選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為培養(yǎng)
11、材料的原因是_______________________,原球莖細(xì)胞的細(xì)胞壁______(填“厚”或“薄”)。 (2)某小組為研究培養(yǎng)鐵皮石斛的培養(yǎng)基中蔗糖和光各自的作用,進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下: 培養(yǎng)條件 加蔗糖 不加蔗糖 光 正常生長(zhǎng),分化 不生長(zhǎng),死亡 暗 只生長(zhǎng),不分化 不生長(zhǎng),死亡 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列說法正確的是________。 A.光為生長(zhǎng)提供能量,蔗糖促進(jìn)細(xì)胞分化 B.整個(gè)組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基中都不用加入蔗糖也可發(fā)育成幼苗 C.光照只會(huì)影響到光合作用的效率 D.蔗糖為生長(zhǎng)、分化提供能量,光促進(jìn)細(xì)胞分化 (3)生物堿屬于鐵皮石斛的__
12、______代謝產(chǎn)物,除了從植株中提取,也可以通過將含有原球莖的試管放在搖床上,通過________懸浮培養(yǎng)分散成單細(xì)胞,然后培養(yǎng)特定細(xì)胞系實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 答案 (1)分裂旺盛,全能性容易表達(dá) 薄 (2)D (3)次生 液體 解析 (1)新生的芽幼嫩,分裂能力強(qiáng),全能性易表達(dá),植物組織培養(yǎng)過程中一般選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為培養(yǎng)材料。原球莖細(xì)胞類似愈傷組織,由于愈傷組織是一團(tuán)未分化的薄壁細(xì)胞,因此,原球莖細(xì)胞的細(xì)胞壁薄。(2)通過對(duì)比加蔗糖條件下,有光組能夠正常分化,無光組無法發(fā)生分化,說明光能促進(jìn)細(xì)胞分化;比較不加蔗糖條件下,有無光照均死亡,說明蔗糖為生長(zhǎng)提供能量。若保證組織培養(yǎng)正常,需要加入蔗
13、糖,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。(3)生物堿屬于鐵皮石斛的次生代謝產(chǎn)物,獲取方法可以從植株中提取,也可以通過液體懸浮細(xì)胞培養(yǎng),將愈傷組織(原球莖)分散成單細(xì)胞,然后通過培養(yǎng)特定細(xì)胞系實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 1.判斷正誤: (1)在植物組織培養(yǎng)中,為了誘導(dǎo)菊花試管苗生根,在培養(yǎng)基中一般不加入NAA( ) (2)LB培養(yǎng)基和MS培養(yǎng)基相同,都能用于微生物培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)( ) (3)MS培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑可鑒定分解尿素的微生物( ) (4)在植物組織培養(yǎng)中,二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后可得到穩(wěn)定遺傳的植株( ) (5)制備MS培養(yǎng)基和制備母液時(shí),不同營(yíng)養(yǎng)成分配制比例
14、有所不同( ) (6)在植物組織培養(yǎng)中,以花粉作為外植體可得到單倍體植株( ) (7)植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部添加糖類( ) (8)每次配制MS培養(yǎng)基都需精確稱量配方中的各種成分( ) (9)感染雜菌的培養(yǎng)基和使用過的培養(yǎng)基都必須經(jīng)滅菌處理后才能丟棄( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ 2.某愈傷組織在如圖甲所示的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后得到如圖乙所示的結(jié)構(gòu)。經(jīng)分析可知該培養(yǎng)基中( ) A.細(xì)胞分裂素多,生長(zhǎng)素少 B.細(xì)胞分裂素少,生長(zhǎng)素多 C.細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的用量相等 D.只有生長(zhǎng)素
15、 答案 B 解析 從圖乙中可以看出,該培養(yǎng)基有利于生根且抑制芽的形成,所以可推斷該培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素多,細(xì)胞分裂素少。 3.在菊花莖段的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)已長(zhǎng)出的健壯叢狀苗應(yīng)該進(jìn)行怎樣的處理( ) A.移入日光下,在生芽培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng) B.移入日光下,在生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng) C.轉(zhuǎn)入黑暗遮陰環(huán)境中,在草炭土或蛭石中栽種 D.轉(zhuǎn)入黑暗遮陰環(huán)境中,在80%以上濕度下,在任意自然泥土中栽種 答案 B 解析 植物的組織培養(yǎng)過程按照以下流程進(jìn)行:植物組織→叢狀苗→生根苗→幼苗→成體,從上述流程不難發(fā)現(xiàn),只有選項(xiàng)B是正確的。 4.植物組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)都需要無菌操作,下列不適宜用高壓蒸
16、汽滅菌的是( ) A.接種環(huán)和鑷子 B.三角瓶和廣口瓶 C.發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基 D.用于培養(yǎng)的幼莖和幼芽 答案 D 解析 微生物培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中所需的操作器具、培養(yǎng)基均需要高壓蒸汽滅菌,而微生物的菌種和植物組織培養(yǎng)的幼莖和幼芽不能用高壓蒸汽滅菌,否則會(huì)造成其死亡,D項(xiàng)符合題意。 5.請(qǐng)分析回答下列有關(guān)生物技術(shù)專題方面的問題: (1)下表是一種培養(yǎng)基配方,請(qǐng)回答下列問題: 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 瓊脂 含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g ①該培養(yǎng)基高壓
17、蒸汽滅菌時(shí)要在______________g/cm2壓力下滅菌30分鐘,為了防止尿素加熱分解,需要單獨(dú)用________________過濾去除細(xì)菌。 ②該培養(yǎng)基屬于什么培養(yǎng)基(多選)________。 A.液體 B.固體 C.鑒定 D.選擇 F.天然 ③如果要對(duì)培養(yǎng)的菌落進(jìn)行純化,一般采用__________(方法),操作的第一步及每次劃線之前都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行________處理,目的是對(duì)接種環(huán)進(jìn)行________。 ④制備培養(yǎng)基的操作步驟是________(填選項(xiàng)字母)。 a.倒平板 b.計(jì)算 c.溶化 d.稱量 e.滅菌 A.a→b→c→d→e B.e→b→d→c→a C.
18、b→d→c→a→e D.b→d→c→e→a (2)如圖是植物組織培養(yǎng)的示意簡(jiǎn)圖,請(qǐng)回答下列問題: ①B表示的是________________,它是由高度液泡化的、呈無定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的。 ②A能被培養(yǎng)成為C的根本原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③植物激素中______________________是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。 答案 (1)①
19、500 G6玻璃砂漏斗?、贐D?、蹌澗€分離法 灼燒 滅菌?、蹹 (2)①愈傷組織?、贏具有發(fā)育成該種植物所需的全部基因 ③細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素 解析 (1)①題干培養(yǎng)基配方中有葡萄糖,所以在高壓蒸汽滅菌時(shí)要在500g/cm2壓力下滅菌30分鐘,為了防止尿素加熱分解,需要單獨(dú)用G6玻璃砂漏斗過濾去除細(xì)菌。②該培養(yǎng)基中添加了瓊脂,尿素作為唯一氮源物質(zhì),故該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基,用于選擇含有脲酶的細(xì)菌。③如果要對(duì)培養(yǎng)的菌落進(jìn)行純化,一般采用劃線分離法,操作的第一步及每次劃線之前都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌。④制備培養(yǎng)基的操作步驟是:計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。(2)①外植體經(jīng)脫分化產(chǎn)生愈
20、傷組織,愈傷組織是由高度液泡化的、呈無定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的。②外植體A能被培養(yǎng)成為植株C的根本原因是A具有發(fā)育成該種植物所需的全部基因。③植物激素中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。 題組一 植物組織培養(yǎng)的原理和基本過程 1.影響植物組織培養(yǎng)的因素包括( ) ①培養(yǎng)基的配制?、谕庵搀w的選取?、奂に氐倪\(yùn)用④消毒?、轀囟?、pH、光照 A.①②③④⑤ B.①②③ C.①②③④ D.①②③⑤ 答案 A 解析 進(jìn)行植物組織培養(yǎng),對(duì)培養(yǎng)條件要求相當(dāng)嚴(yán)格,需要配制適宜培養(yǎng)基;外植體的脫分化因植物種類、器官來源及其生理狀態(tài)的不同而有很大差別;另外在培養(yǎng)過
21、程中需要無菌操作及適宜的溫度、pH、光照等條件。 2.下列關(guān)于運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個(gè)體的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.屬于無性生殖 B.主要理論依據(jù)是植物細(xì)胞具有全能性 C.培養(yǎng)過程中由于人工培養(yǎng)基含大量營(yíng)養(yǎng),不需光照就能發(fā)育成完整植株 D.人工培養(yǎng)基中含植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等 答案 C 解析 植物組織培養(yǎng)技術(shù)即植物無菌培養(yǎng)技術(shù),是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性的原理將外植體培養(yǎng)成完整植株的技術(shù),盡管培養(yǎng)基中含大量營(yíng)養(yǎng),培養(yǎng)過程中仍需光照條件,方可形成完整植株(葉綠素的形成需要光照)。 3.(2018·樂清中學(xué)期末)下圖表示植物組織培養(yǎng)過程。
22、據(jù)圖分析,下列敘述正確的是( ) A.②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,不含有有機(jī)物 B.③試管中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂 C.調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官 D.⑤植株根尖細(xì)胞的全能性比①植株根尖細(xì)胞的強(qiáng) 答案 C 解析?、谠嚬艿呐囵B(yǎng)基中含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和有機(jī)物等,A錯(cuò)誤;③試管中的細(xì)胞進(jìn)行分裂的方式是有絲分裂,B錯(cuò)誤;調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比例,可誘導(dǎo)產(chǎn)生根和芽,C正確;⑤植株根尖細(xì)胞的全能性與①植株根尖細(xì)胞的全能性相同,D錯(cuò)誤。 4.(2019·桐鄉(xiāng)質(zhì)檢)無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵,以下說法正確的是( ) ①由于植
23、物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差,對(duì)無菌操作的要求非常嚴(yán)格?、趯?duì)培養(yǎng)基及器械用高壓蒸汽滅菌?、蹖?duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí),一方面要考慮藥劑的消毒效果,另一方面還要考慮植物材料的耐受能力 ④培養(yǎng)中不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待?、輰?duì)培養(yǎng)材料可用高壓蒸汽滅菌 ⑥如果不小心引起污染,將可能造成培養(yǎng)工作前功盡棄 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③④⑥ D.①②③④⑤⑥ 答案 C 解析 對(duì)培養(yǎng)材料用高壓蒸汽滅菌會(huì)殺死細(xì)胞。 題組二 植物激素的應(yīng)用 5.在植物組織培養(yǎng)過程中,生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí),下列描述正確的是( ) A.有利于根的分化和芽的形
24、成 B.不利于根的分化和芽的形成 C.有利于芽的形成,抑制根的分化 D.有利于根的分化,抑制芽的形成 答案 D 解析 生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí),有利于根的分化,抑制芽的形成;比值低時(shí),有利于芽的分化,抑制根的形成;比值適中時(shí),促進(jìn)愈傷組織的形成。 6.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中植物激素使用的說法中,不正確的是( ) A.植物組織培養(yǎng)中的關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素 B.先使用生長(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素,有利于細(xì)胞分裂和分化 C.先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素,細(xì)胞既分裂又分化 D.同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí),兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向 答案 B 解
25、析 用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除營(yíng)養(yǎng)成分外,還需添加植物激素,一般包括生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素;外植體脫分化、再分化的誘導(dǎo)方向取決于二者的比例;先使用生長(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素,有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化;先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素,對(duì)細(xì)胞的分裂和分化均有利。 題組三 菊花組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作 7.進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的基本流程是( ) A.配制培養(yǎng)基→取外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 B.配制培養(yǎng)基→取外植體消毒→接種→栽培→移栽→培養(yǎng) C.配制培養(yǎng)基→取外植體消毒→接種→移栽→培養(yǎng)→栽培 D.取外植體消毒→配制培養(yǎng)基→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 答案 A 解析 進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的
26、一般流程是:配制培養(yǎng)基并滅菌,再取植物幼嫩的部分(外植體)并消毒,然后接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),形成愈傷組織后移栽長(zhǎng)出試管苗,最后栽種在土壤中。 8.(2019·義烏模擬)菊花的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作,下列說法不正確的是( ) A.對(duì)培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌 B.幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者草炭土等環(huán)境下生活一段時(shí)間 C.用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長(zhǎng),一旦感染雜菌則前功盡棄 D.將菊花莖段插入時(shí)應(yīng)注意方向,不應(yīng)倒插,是為了防止雜菌污染 答案 D 解析 植物的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作,將菊花莖段插入時(shí)要注意莖段的形態(tài)學(xué)上下端,不應(yīng)倒插,是
27、為了生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸,保證成活率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.菊花莖的切段在發(fā)芽培養(yǎng)基培養(yǎng)的過程中,有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( ) A.莖的切段不能帶有葉片 B.要始終保持在無菌環(huán)境中培養(yǎng) C.培養(yǎng)基中芐基腺嘌呤與萘乙酸的比例要較高 D.莖的切段經(jīng)過脫分化和再分化可形成叢狀苗 答案 A 解析 菊花切段接種時(shí),將每段放入1瓶生芽培養(yǎng)基中,每段至少有1張葉片,A錯(cuò)誤;植物組織培養(yǎng)在生芽和生根的過程中,要始終保持無菌環(huán)境,B正確;發(fā)芽培養(yǎng)基中,細(xì)胞分裂素類激素的含量高于生長(zhǎng)素類激素的含量,在菊花組織培養(yǎng)過程中,細(xì)胞分裂素類激素采用的是芐基腺嘌呤,生長(zhǎng)素類激素采用的是萘乙酸,C正確;莖的切段(外植體)通過
28、脫分化形成愈傷組織,再通過再分化產(chǎn)生胚狀體或叢狀苗,D正確。 10.在菊花的組織培養(yǎng)操作完成了3~4天后,觀察同一溫室中的外植體,發(fā)現(xiàn)有的瓶?jī)?nèi)外植體正常生長(zhǎng),有的瓶?jī)?nèi)外植體死亡,你認(rèn)為外植體死亡的原因不可能是( ) A.接種時(shí)培養(yǎng)基滅菌不徹底 B.接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體 C.愈傷組織形成初期沒有給予充足的光照 D.培養(yǎng)過程中保持溫度、pH的適宜,但沒有及時(shí)調(diào)整各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素的比例 答案 C 解析 接種時(shí)培養(yǎng)基滅菌不徹底,外植體就會(huì)受到微生物的污染,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄,A項(xiàng)不符合題意;接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體,會(huì)導(dǎo)致溫度過高而殺死外植體,B項(xiàng)不符合
29、題意;愈傷組織形成過程中,細(xì)胞還沒有開始再分化,沒有葉綠素和葉綠體的形成,不可能進(jìn)行光合作用,因此愈傷組織形成初期不需要充足的光照,C項(xiàng)符合題意;培養(yǎng)的不同階段,對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素的需求不同,所以培養(yǎng)過程中要及時(shí)調(diào)整各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素的比例,D項(xiàng)不符合題意。 11.(2018·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)下圖表示菊花的嫩枝離體培養(yǎng)過程,請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題: (1)若使用自然生長(zhǎng)的嫩枝進(jìn)行組織培養(yǎng),需將材料放在70%乙醇中浸泡10min,再放入____________中浸泡5min,然后用另一該溶液浸泡5min,最后在________中用無菌水清洗。 (2)實(shí)驗(yàn)中使用的生長(zhǎng)素是人工合成的_
30、_____________,培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時(shí),有利于芽的分化。 (3)待生根后,將苗移至草炭土或蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持________(A.8% B.30% C.60% D.80%)以上的濕度,2~3天后打開玻璃罩逐漸降低濕度進(jìn)行鍛煉,直到將罩全部打開處于自然濕度下為止。 答案 (1)5%次氯酸鈉溶液 超凈臺(tái) (2)萘乙酸(NAA) 低 (3)D 解析 (1)對(duì)自然莖段進(jìn)行消毒時(shí),具體操作為:70%乙醇消毒10min→5%次氯酸鈉溶液浸泡5min→另一5%次氯酸鈉溶液浸泡5min→在超凈臺(tái)中用無菌水清洗。(2)菊花的嫩枝離
31、體培養(yǎng)過程中,使用的生長(zhǎng)素是人工合成的萘乙酸(NAA),生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值能夠影響菊花莖段的分化,當(dāng)培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí),有利于芽的分化,反之有利于根的分化。(3)待生根后,將苗移至草炭土或蛭石中進(jìn)行濕度鍛煉,先用玻璃罩或塑料布保持80%以上的濕度,2~3天后打開玻璃罩逐漸降低濕度進(jìn)行鍛煉,直到將罩全部打開處于自然濕度下為止,D項(xiàng)符合題意。 12.(2019·東陽適應(yīng)測(cè)試)植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術(shù),以下是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的一般過程。 →→→→ 請(qǐng)回答: (1)以下設(shè)備及用品中,該實(shí)驗(yàn)無需使用的是________。 A.酒精燈 B.滅菌鍋 C.
32、封口膜 D.玻璃刮刀 (2)培養(yǎng)過程中涉及的培養(yǎng)基有:MS培養(yǎng)基、________、生根培養(yǎng)基。與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)一般要添加____________、____________作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。 (3)下表所列該實(shí)驗(yàn)設(shè)備、用品及材料與其滅菌或消毒方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系中,錯(cuò)誤的選項(xiàng)是________。 選項(xiàng) 對(duì)象 方法 A 三角瓶 高壓蒸汽滅菌 B 培養(yǎng)基 G6玻璃砂漏斗過濾 C 超凈臺(tái) 紫外燈照射 D 自然生長(zhǎng)的莖段 70%乙醇和5%次氯酸鈉先后浸泡 (4)離體組織接種后脫分化形成______________,在不同配比激素的誘導(dǎo)下,依次經(jīng)歷
33、________和生根苗兩個(gè)階段,形成試管苗。定植前還需要將試管苗移栽至草炭土或蛭石中繼續(xù)培養(yǎng),其目的是_____________________________________________________________。 答案 (1)D (2)發(fā)芽培養(yǎng)基 生長(zhǎng)素(或生長(zhǎng)素類似物或萘乙酸) 細(xì)胞分裂素(或細(xì)胞分裂素類似物或芐基腺嘌呤) (3)B (4)愈傷組織 叢狀苗 濕度鍛煉或煉苗(以適應(yīng)土壤種植) 解析 (1)在植物組織培養(yǎng)過程中,需要用到酒精燈、滅菌鍋、封口膜等,玻璃刮刀是在做微生物分離實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中,涉及的培養(yǎng)基有:MS培養(yǎng)基、發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基
34、。與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)一般要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素或其類似物作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。(3)三角瓶和培養(yǎng)基都需要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,A正確、B錯(cuò)誤;超凈臺(tái)需要用紫外燈照射,C正確;對(duì)自然生長(zhǎng)的莖段,需要先后用70%乙醇和5%次氯酸鈉進(jìn)行浸泡,最后用無菌水清洗,D正確。(4)外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織,在不同配比激素的誘導(dǎo)下,依次經(jīng)歷叢狀苗和生根苗兩個(gè)階段,形成試管苗。定植前還需要將試管苗移栽至草炭土或蛭石中進(jìn)行濕度鍛煉。 13.(2019·長(zhǎng)興高二檢測(cè))請(qǐng)回答下列有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐方面的問題: (1)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,果酒和果醋就是常見例子。當(dāng)發(fā)酵裝置由果酒釀造轉(zhuǎn)為果醋釀造時(shí),首先要
35、提高_(dá)___________,其次要注意通入____________。 (2)微生物培養(yǎng)基通常在壓力為100kPa,溫度為________℃條件下,滅菌15~30min,然后待培養(yǎng)基冷卻至________℃左右時(shí),在酒精燈火焰附近倒平板。 (3)菊花的組織培養(yǎng),一般選擇________________的莖上部新萌生的側(cè)枝;進(jìn)行菊花組織培養(yǎng)時(shí),一般將pH控制在5.8左右,溫度控制在________℃,并每天光照不少于14.5h。 答案 (1)發(fā)酵溫度 無菌空氣 (2)121 60 (3)未開花植株 18~25 解析 (1)果酒制作需要在缺氧且溫度為25~30℃的環(huán)境中進(jìn)行,而果醋制作要在有氧且溫度為30~35℃的環(huán)境中進(jìn)行,所以當(dāng)發(fā)酵裝置由果酒釀造轉(zhuǎn)為果醋釀造時(shí),首先要提高發(fā)酵溫度,并注意適時(shí)通過充氣口通入無菌空氣。 (2)微生物培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌,即在壓力為100kPa,溫度為121℃條件下,滅菌15~30min,然后待培養(yǎng)基冷卻至60℃左右時(shí),在酒精燈火焰附近倒平板。 (3)菊花的組織培養(yǎng),一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝;一般將pH控制在5.8左右,溫度控制在18~25℃,并保證每天光照不少于14.5h。 14
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