高中生物新同步蘇教版選修1課時作業(yè): 4 植物組織培養(yǎng)技術(shù) Word版含解析
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1、 課時分層作業(yè)(四) (建議用時:45分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中無菌操作的敘述,錯誤的是( ) A.外植體可以用酒精消毒 B.鑷子等器械需酒精滅菌 C.操作前手需酒精消毒 D.培養(yǎng)基需高壓蒸汽滅菌 B [植物組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作,包括:培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌;操作前手需用酒精消毒,外植體應(yīng)浸泡在酒精中殺菌;整個操作過程應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行,同時對鑷子等器械要進(jìn)行灼燒滅菌。] 2.MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比,需要提供大量的( ) A.無機(jī)營養(yǎng) B.有機(jī)營養(yǎng) C.甘氨酸和維生素 D.激素 A [微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)
2、為主。與微生物的培養(yǎng)不同,用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基需提供大量的無機(jī)營養(yǎng)。] 3.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)所需營養(yǎng)的敘述,錯誤的是( ) A.MS培養(yǎng)基既含硝態(tài)氮又含銨態(tài)氮 B.維生素以輔酶的形式參與生物催化劑酶的活動 C.植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)包括生長素、細(xì)胞分裂素及赤霉素等 D.植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部供糖 D [在植物組織培養(yǎng)進(jìn)行異養(yǎng)的狀況下,組織細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,因此在培養(yǎng)基中必須添加糖,以作為細(xì)胞的碳素來源和能量來源。] 4.某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉,其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述,錯誤的是( ) A.消毒的
3、原則是既殺死材料表面的微生物,又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害 B.在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑,可獲得染色體加倍的細(xì)胞 C.出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果,受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控 D.生根時,培養(yǎng)基通常應(yīng)含α-萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑 B [植物組織培養(yǎng)中消毒的原則是既殺死材料表面的微生物,又減少消毒劑對培養(yǎng)材料的傷害;植物體細(xì)胞的雜交需先除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體,再在細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑作用下獲得染色體加倍的細(xì)胞;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá);植物組織培養(yǎng)過程中,在生根階段培養(yǎng)基中通常應(yīng)含有生長素類調(diào)節(jié)劑。] 5.在下列選項中,需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是( ) ①利用秋水仙素處理萌發(fā)的種
4、子或幼苗,獲得多倍體植株 ②獲取大量的脫毒苗?、劾没蚬こ膛嘤姑掴徬x的植株 ④單倍體育種?、轃o子西瓜的快速大量繁殖 A.①②③ B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④ B [植物組織培養(yǎng)是指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細(xì)胞、原生質(zhì)體等,通過無菌操作,在人工控制條件下進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價值的其他產(chǎn)品的技術(shù),主要用于獲取脫毒苗、培育轉(zhuǎn)基因的植株、單倍體育種、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,獲得多倍體植株屬于多倍體育種,不需要植物組織培養(yǎng)技術(shù)。] 6.關(guān)于植物組織培養(yǎng)的下列說法中,哪一項是錯誤的( ) A.在進(jìn)行植物組
5、織培養(yǎng)時,需要適宜的溫度、營養(yǎng)、氧氣和pH B.由外植體形成胚狀體的過程中不需要光,但由胚狀體發(fā)育成植株的過程中卻需要光 C.不同植物進(jìn)行組織培養(yǎng)時,所需的溫度有所不同 D.由外植體形成幼苗的過程中,培養(yǎng)基中有機(jī)物的總量會減少 B [植物組織培養(yǎng)需要一定的條件,如營養(yǎng)物質(zhì)、適宜的溫度、pH、滲透壓、光照等,由外植體形成愈傷組織的過程中不需要光,但再分化形成胚狀體以及由胚狀體發(fā)育成植株的過程中都需要光。] 7.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及起誘導(dǎo)作用的植物激素分別是( ) ①細(xì)胞的全能性 ②離體的植物器官、組織或細(xì)胞 ③根、芽?、苌L素和細(xì)胞分裂素?、萆L素和乙烯?、抻鷤?/p>
6、組織?、咴俜只、嗝摲只、嶂参矬w A.①,②⑧⑥⑦③⑨,④ B.①,②⑧⑥⑦③⑨,⑤ C.①,⑥②⑨⑧③⑦,⑤ D.①,②⑨⑧⑥⑦③,④ A [植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性。培養(yǎng)過程是離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織,然后經(jīng)再分化形成根、芽,最終形成植物體。影響植物細(xì)胞脫分化產(chǎn)生愈傷組織的一個重要因素是植物激素,當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素比例適中時,能促進(jìn)愈傷組織的形成。] 8.植物組織培養(yǎng)的過程如圖所示。下列相關(guān)敘述中正確的是( ) A.①②過程中都會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化 B.培養(yǎng)基1和2的成分在比例上沒有明顯差異 C.利用此過程獲得的試管苗可能
7、為雜合體 D.此過程依據(jù)的生物學(xué)原理是生物膜的流動性 C [①過程發(fā)生的是細(xì)胞的增殖,沒有發(fā)生細(xì)胞分化,②過程中會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化。培養(yǎng)基1和2的成分在比例上有明顯差異,主要是細(xì)胞分裂素和生長素用量的比例不同。如果離體組織為雜合體,利用此過程獲得的試管苗也為雜合體。題圖所示過程依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞的全能性。] 9.如圖為某二倍體植株花藥中未成熟花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.過程③獲得的完整植株均為純合子 B.過程①、②、③說明花粉細(xì)胞具有全能性 C.過程①、②需要避光,過程③需要照光 D.過程①、②表示脫分化,過程③表示再分化
8、 B [過程③獲得的完整植株屬于單倍體植株,幼苗經(jīng)秋水仙素處理后可獲得純合子,A錯誤;過程①、②、③是植物組織培養(yǎng)過程,由花粉細(xì)胞最終獲得了完整植物個體,說明花粉細(xì)胞具有全能性,B正確;脫分化需要避光處理,再分化和植物生長需要照光,因此過程①需要避光,過程②、③需要照光,C錯誤;圖中過程①表示脫分化,②③表示再分化,D錯誤。] 10.下圖表示菊花嫩枝的離體培養(yǎng)過程,請據(jù)圖回答下面的問題: (1)對菊花來說,要選取生長旺盛的嫩枝來進(jìn)行組織培養(yǎng),其原因是_______ ____________________________________________________________
9、____。 (2)菊花組織培養(yǎng)過程中,啟動細(xì)胞分裂、A________(填名稱)、再分化的關(guān)鍵激素是________________。通過A過程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與枝條韌皮部細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)________(填“相同”或“不同”),其根本原因是______________。 (3)菊花組織培養(yǎng)需要接種,在進(jìn)行接種時應(yīng)注意( ) ①接種室要消毒 ②只要戴口罩,操作時便可說話?、弁庵搀w可預(yù)先用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡,取出用無菌水沖洗后,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒,并用無菌水沖洗干凈?、芙臃N操作要在酒精燈火焰旁進(jìn)行?、萁臃N完畢應(yīng)立即蓋好瓶蓋 A.①②③④⑤ B.①②③④
10、C.①③④⑤ D.②③④⑤ (4)圖中的B過程需要________,因?yàn)橛鷤M織形成幼小植株后,植物需要進(jìn)行光合作用。 [解析] (1)菊花的嫩枝組織培養(yǎng),一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝,主要因?yàn)槠浞至?、分化能力?qiáng)。(2)在菊花組織培養(yǎng)過程中,形成愈傷組織的過程是脫分化(A過程),啟動脫分化和再分化過程的激素主要是生長素和細(xì)胞分裂素。愈傷組織和外植體的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)差別很大,根本原因在于不同細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(3)組織培養(yǎng)中要求進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)細(xì)菌或真菌污染,就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,其要求除題目中提到的①③④⑤項外,還有工作人員即使戴上口罩,也不許說話、咳嗽等。
11、(4)B過程表示愈傷組織經(jīng)再分化形成試管苗,幼苗進(jìn)行光合作用需要一定的光照。 [答案] (1)生長旺盛的嫩枝生理狀況好,容易誘導(dǎo)脫分化和再分化 (2)脫分化 細(xì)胞分裂素、生長素 不同 基因選擇性表達(dá) (3)C (4)光照 [能力提升練] 11.某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染,為查找污染原因設(shè)計了四個實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,據(jù)圖不能得出的初步結(jié)論是( ) A.污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的 B.污染不可能來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織 C.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題 D.調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題 B [本題主要考查圖文
12、轉(zhuǎn)換能力,A、C、D圖解所示的信息是隨培養(yǎng)基滅菌時間、培養(yǎng)基pH和培養(yǎng)溫度的增加,污染率在90%上下波動,說明污染源不是這三方面的原因;而B圖解中隨離體組織消毒時間的延長,污染率急劇下降,因而,該曲線表明組織培養(yǎng)所用的離體組織是污染的主要原因。] 12.花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N=18)花粉植株的過程示意圖,有關(guān)敘述錯誤的是( ) A.花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng) B.過程③是細(xì)胞再分化,其根本原因是基因的選擇性表達(dá) C.四種培養(yǎng)基均屬于固體培養(yǎng)基,其中所含植物激素的種類和比例有差異 D.觀察處于分裂
13、中期的四季柑桔花粉植株根尖細(xì)胞,可觀察到18條染色體 D [本題考查花粉的組織培養(yǎng)。花粉細(xì)胞培育成單倍體植株,培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng),A正確;由愈傷組織到從芽的過程是再分化,其根本原因是基因選擇性表達(dá),B正確;圖中四種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素的種類和含量,C正確;觀察處于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖細(xì)胞,其染色體數(shù)和其體細(xì)胞相同,為9條,D錯誤。] 13.下面為植物組織培養(yǎng)過程流程圖解,以下相關(guān)敘述不正確的是( ) A.上述過程中脫分化發(fā)生在b步驟,形成愈傷組織,在此過程中植物激素發(fā)揮了重要作用 B.再分化發(fā)生在d步驟,是愈傷組織重新分化成
14、根或芽等器官的過程 C.從葉組織塊到種苗形成的過程說明植物葉片細(xì)胞具有全能性 D.人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題 B [從流程圖可知植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個階段,即b和c步驟,再分化發(fā)生在c步驟。] 14.閱讀下列材料,并回答相關(guān)問題。 材料1 微型繁殖技術(shù)又稱快速繁殖技術(shù),就是將植物體的一部分組織小塊進(jìn)行離體培養(yǎng),并誘導(dǎo)分化成大量的小植株,從而達(dá)到快速無性繁殖的目的。20 m2的培養(yǎng)室內(nèi)最多可容納100萬株試管苗。這一技術(shù)已有幾十年的歷史,現(xiàn)已基本成熟,并形成諸如工廠化生產(chǎn)蘭花這樣產(chǎn)值巨大的工業(yè)生產(chǎn)體系。 材料2 植物的脫毒技術(shù)是微型繁
15、殖技術(shù)的一個分支。植物病毒嚴(yán)重地影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。對于無性繁殖的植株來說,一旦感染上病毒就會代代相傳,日益嚴(yán)重。但在莖尖分生組織中,細(xì)胞增殖十分迅速,病毒來不及侵入,因此其就成為植物體相對無病毒的特殊區(qū)域。 (1)材料中用到的技術(shù)稱為_______________________________。 (2)材料中技術(shù)操作過程可以用下圖簡略表示: ―→ 在上述過程中,尤其是脫分化、再分化過程中,植物生長素和細(xì)胞分裂素的使用量非常關(guān)鍵。為分析兩種激素的用量比例對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,幾位同學(xué)做了實(shí)驗(yàn),其結(jié)果如下,試根據(jù)結(jié)果回答:(6-BA:細(xì)胞分裂素類,IBA:生長素類) 組別 項目
16、1 2 3 4 激素種類及 濃度關(guān)系 6-BA 6-BA >IBA 6-BA =IBA 6-BA <IBA 結(jié)果 組織塊 產(chǎn)生愈 傷組織 愈傷組 織分化 出芽 愈傷組 織不斷 生長 愈傷組 織有長 根趨勢 在植物組織培養(yǎng)中,脫分化可用的激素組合是實(shí)驗(yàn)________和實(shí)驗(yàn)________中的激素濃度關(guān)系,再分化可用的激素組合是實(shí)驗(yàn)________和實(shí)驗(yàn)________中的激素濃度關(guān)系。整個實(shí)驗(yàn)表明,植物的生根、發(fā)芽等生命活動是________________的結(jié)果。 (3)要培養(yǎng)脫毒苗,應(yīng)選用________________部分作為培養(yǎng)
17、材料。 (4)利用微型繁殖技術(shù)繁殖植物的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________ ________________________________________________________________。 [解析] (1)組織培養(yǎng)盡管材料千變?nèi)f化,但其基本原理及技術(shù)相同。從材料1中“一部分組織小塊進(jìn)行離體培養(yǎng),并誘導(dǎo)分化成大量的小植株”,可知是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。(2)在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)過程中,生長素和細(xì)胞分裂素在脫分化、再分化中起十分關(guān)鍵的作用,由表可知:實(shí)驗(yàn)組1中只有6-BA時可進(jìn)行脫分化,實(shí)驗(yàn)組3中,當(dāng)6-BA的濃度與IBA濃度相同時促進(jìn)愈傷組織生長,
18、可見脫分化產(chǎn)生愈傷組織可用1組,進(jìn)一步促進(jìn)愈傷組織不斷生長用3組;而實(shí)驗(yàn)組2、4中,當(dāng)兩種激素濃度不同時愈傷組織出現(xiàn)了再分化,故再分化應(yīng)用2、4組。從表中數(shù)據(jù)可以看出,只有靠細(xì)胞分裂素和生長素的共同作用及適當(dāng)?shù)谋壤拍苁菇M織培養(yǎng)過程順利進(jìn)行。(3)對于無性繁殖的植物來說,其莖尖分生組織部分分裂旺盛,病毒來不及侵入,故以此部分作為培養(yǎng)材料,可得到脫毒苗。(4)組織培養(yǎng)本質(zhì)上為無性繁殖,故可以保持親本的優(yōu)良性狀,且在實(shí)驗(yàn)室中操作,可以不受自然季節(jié)、氣候等條件的限制,可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。 [答案] (1)植物組織培養(yǎng) (2)1 3 2 4 多種激素共同作用 (3)莖尖分生組織 (4)得到的植株可
19、保持親本的優(yōu)良性狀,不受自然季節(jié)、氣候等條件的限制,可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn) 15.請回答下列問題: (1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的________________,繁殖種苗的速度________。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng),最終能夠形成完整的植株,說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部________________。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時,需要在超凈工作臺上進(jìn)行,其原因是避免________的污染。 (3)微型繁殖過程中,適宜濃度的生長素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗________,而與________配比適宜時可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長
20、,促使愈傷組織產(chǎn)生和生長,需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是________(填“脫落酸”或“2,4-D”)。 (4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后,單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加,光合作用強(qiáng)度的變化趨勢是________,單株鮮重的變化趨勢是________。據(jù)圖判斷,培養(yǎng)基中不含蔗糖時,試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量________(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據(jù)圖推測,若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力,應(yīng)________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度,以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。
21、[解析] (1)植物組織培養(yǎng)中的微型繁殖技術(shù)屬于無性生殖,具有可以保持親代的遺傳特性、繁殖速度快等特點(diǎn)。離體的葉肉細(xì)胞具有全能性,是因?yàn)槠浜锌刂圃撝参锷L發(fā)育所需的全部遺傳信息。(2)植物組織培養(yǎng)過程中要保持無菌條件,以避免微生物的污染。(3)生長素能促進(jìn)生根;植物組織培養(yǎng)中當(dāng)細(xì)胞分裂素濃度大于生長素濃度時可誘導(dǎo)芽的分化。若要抑制試管苗的生長,可用高濃度的生長素或生長素類似物,如2,4-D。(4)分析圖示可知,隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加,光合作用強(qiáng)度逐漸減弱,而單株鮮重則是先增加后減少;因蔗糖濃度為0時,雖然光合作用強(qiáng)度較大,但單株鮮重比較低,此時試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量不能滿足自身最佳生長的需要,蔗糖濃度為1%左右時才能滿足自身最佳生長的需要。(5)隨著蔗糖濃度的增加,光合作用強(qiáng)度逐漸減小,故要提高光合作用能力,則應(yīng)適當(dāng)降低培養(yǎng)基中的蔗糖濃度。 [答案] (1)遺傳特性 快 遺傳信息 (2)微生物(3)生根 細(xì)胞分裂素 2,4-D (4)逐漸減小 先增加后下降 不能 (5)降低
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