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选修一


专题三 植物的组织培养技术
一、选择题 1.用菊花的茎尖植物组织培养可培育出试管苗。下面关于这一过程的说法正确的是 ( A.进行培养时,一次性加足营养物质以防止污染 B.整个培养过程应在光下进行,有利于长叶 C.要根据培养过程的实际情况,更换培养基 D.整个培养过程都应在密闭条件下进行,以免杂菌的污染 解析:进行植物组织培养时,外植体不能进行光合作用,因此培养基中要加入

有机 物。一般来说,从接种外植体到出现愈伤组织,需要经过 2 周时间。2 周以后,由于 培养基中的营养成分已接近耗尽,必须更换培养基,进行继代培养。20 d 以后,可 以根据愈伤组织的大小,决定是继续进行继代培养,还是进行试管苗培养。如果愈 伤组织长到直径为 1~1.5 cm 时,即可以进行试管苗培养,否则还需要进行第二次继 代培养。首次培养愈伤组织时,恒温箱的门应该关闭,不必见光,因为在无光条件 下愈伤组织长得更快。在愈伤组织进行继代培养期间,可将恒温箱的门打开,让愈 伤组织见光。愈伤组织见光后,颜色可以转为绿色,试管苗应该进行见光培养。 答案:C 2.下列关于花药离体培养过程的叙述中正确的是 A.花药培养成功与否与材料选择无关 B.花药培养成幼苗后,一定不能分瓶培养 C.花药培养成幼苗的过程中,除了适宜的温度、pH 等,还要注意照光 D.一般地讲,材料选在单核期时花药培养成功率最高 解析:花粉植株能否培育成功受多种因素影响,其中材料的选择与培养基组成是主 要影响因素;当培养获得愈伤组织或幼小植株时必须分瓶培养,才能诱导愈伤组织 或幼苗分化;从花粉到幼苗阶段,由于无叶绿体,所以不需照光;对一般植物来 讲,选择单核期往往成功率最高。 答案:D 3.关于花药培养产生花粉植株的途径,下列叙述错误的是 A.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 B.花粉经脱分化形成胚状体,再分化成丛芽,然后诱导生根 C.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 D.花粉先形成愈伤组织再诱导分化成植株 解析:花药培养成植株有两条途径,一条是通过胚状体产生植株,一条是通过愈伤 ( ) ( ) )

组织产生植株,两途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 答案:C 4.污染是植物组织培养过程中的最大技术难题,可发生于不同的对象和不同阶段,某 同学按照教材中的实验操作,结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落,下列 关于此项分析错误的是 A.可能是锥形瓶口处理不当 B.组织培养的每一个环节都有可能出现污染 C.可在培养基中添加生长素等物质来避免污染 D.先初培养,挑出无污染的物质再进行培养,可减少污染 解析:可在培养基中添加抗生素或杀菌物质来避免污染。 答案:C 5.下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是 A.两者的培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同 B.花药培养的选材很重要,需选择适宜时期的花蕾 C.若某二倍体植物同时进行这两项技术,结果都能得到纯种 D.前者是后者操作的基础 解析:植物组织培养得到的植株基因型与母本一致,不一定是纯合的。 答案:C 6.下图表示月季的单倍体植株培育过程,叙述不正确的是 . ( ) ( ) ( )

A.该过程运用了植物组织培养技术 B.除了生长素和细胞分裂素外,在培养液中还需加赤霉素等 C.假如月季体细胞的染色体数为 2n=M 个,则 B 瓶中植株的染色体数为 M 个 D.假如月季的基因型为 AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上),则 B 瓶中植株 基因型有四种 解析:B 瓶中的植株的染色体数是其体细胞中染色体数的一半,为 M/2 个。 答案:C 7.下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是(双选) A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C.离体器官或组织的细胞都不必通过脱分化就能形成愈伤组织 ( )

D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 解析:培养基中加入蔗糖的目的一方面可以提供营养,另一方面可以调节渗透压; 在整个组织培养过程中影响再分化的关键是生长素和细胞分裂素的使用比例和使用 顺序;组织培养过程中的第一个关键环节是脱分化,从而形成愈伤组织;组织培养 的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞,因此获得的愈伤组织的基因组成不一定 相同。 答案:CD 8.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了四个实验, 实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果,据图不能得出的初步结论 是(双选) ( )

A.污染主要是培养基灭菌时间短造成的 B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织 C.调节培养基 pH 能解决污染问题 D.调节培养温度不能解决污染问题 解析:由图可知,培养基的灭菌时间、pH 以及培养温度对污染率的影响不大;离体 组织灭菌时间越长污染率越低,说明离体组织是污染的主要来源。 答案:AC 二、非选择题 9.某班同学在学完菊花的组织培养内容之后,决定利用课余时间去实践这项技术,培 养出美丽的菊花来美化教室的环境。 (1)在制备 MS 固体培养基时先根据 养成分。其中 质是 进行计算。 培养基含有 MS 种营

6 种元素属大量元素;

8 种元素属微量元素,能源物 。

。由于菊花的茎段组织培养比较容易所以不必加 灭菌。

(2)将分装好的培养基连同培养器械一起进行 (3)选取菊花的

部分进行外植体消毒,在消毒时既要考



,又要考虑

,所以分别用

的酒精和

的氯化汞消毒,消毒时间不宜过长。 (4)接种时要特别注意 瓶放在 照 12 h。 (5)若干天后发现有些锥形瓶中生长出可爱的菊花幼苗,有的锥形瓶中培养失败还长 出很多细菌菌落,试分析其原因。幼苗在移栽入土之前需进行哪些处理工作? 解析:对于 MS 培养基中的 14 种矿质元素,包括大量元素 N、P、S、K、Ca、Mg 和微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co。组织培养被杂菌污染是无菌操作 不规范或培养基灭菌不彻底造成的。 答案:(1)植物组织对各物质的需求量 Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co 蔗糖 (2)高压蒸汽 (3)生长旺盛的嫩枝 药剂的消毒效果 植物的耐受能力 18~22 70% 0.1% 20 多 N、P、K、Ca、Mg、S B、Mn、 ,每瓶接种 块外植体。将接完种的锥形 ℃并每日用日光灯

中培养,培养期间定期消毒,温度控制在

植物激素

(4)插入时的方向,不要倒插

6~8 无菌箱

(5)接种时操作不规范,培养基中混入细菌或培养基灭菌不彻底。移栽生根的试管苗 之前,应先打开培养瓶的封口膜,让试管苗在培养间生长几日。然后用流水清洗根 部的培养基,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间,等幼苗 长壮后再移栽到土壤中。 10.现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)的两个小麦品种,这两对性状是完全显 性。 (1)现要用最短时间培育出矮秆抗病植株纯合体,最好采用 骤是 。 方法,其主要步

(2)育种过程首先将高秆抗病纯合体与矮秆不抗病纯合体杂交得 F1,其基因型 是 。

(3)将 F1 种下去,取 F1 的花粉进行离体培养,为了提高花粉诱导成功率,选择 花药做实验材料。对所选择的花药一般要通过进一步的镜检来确定其中的花粉是否 处于适宜的发育期。确定花粉发育期最常用的方法有 细胞核需用 法,这种方法能将花粉细胞核染成 。对不易着色的花粉 色。

(4)F1 花粉基因型理论上有 4 种,分别是 物体,这些植物体的基因型是 发育成植物体过程中细胞分裂方式是

。若这些花粉都有可能长成植 ,这些植物体称 。 ,在花粉

(5)假如每种基因型的花粉细胞都有机会发育成植物体,如何对这些幼苗进行筛选, 请陈述。

(6)对筛选出的矮秆抗病幼苗用

处理即可得到所需要的纯合体品种。

解析:单倍体育种可以大大缩短育种年限,其育种过程,可以简写为: DDTT× ddtt― →F1(DdTt) ― → 配子(DT、Dt、dT、dt) ― → 单倍体(DT、Dt、 ― ― ― dT、dt)― →dT(矮秆抗病) ― → ddTT(纯合子)。在“选择”过程中,对于高矮大小 ― ― 诱导 等性状可以通过目测筛选,对于是否抗病,则一般选择用病原体侵染的办法进行识 别植株是否抗病。 答案:(1)单倍体育种 花药离体培养 (3)幼嫩 醋酸洋红法 焙花青—铬矾 (2)DdTt 蓝黑 (5)在幼苗期用病原体
选择 秋水仙素 杂交 减数分裂 花药离体培养

(4)DT、Dt、dT、dt;DT、Dt、dT、dt 单倍体 有丝分裂

进行感染,叶片出现病斑的即为不抗病品种,淘汰掉,剩余为抗病品种。这些小幼 苗长大后对高矮进行目测筛选,淘汰掉高秆植株,剩下的矮秆株即为矮秆抗病个体。 (6)一定浓度的秋水仙素溶液 11.去年我国某地由于柑橘大实蝇的危害,使橘农遭受到了很大的损失,当地政府想尽 一切办法帮助橘农尽量减少损失。 (1)有人想提取橘皮精油获取利润,一般提取橘皮精油的方法是 不采取水蒸气蒸馏法,是因为水中蒸馏会导致原料 问题。 (2)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状,欲利用组织培养技术大量繁殖,该技 术应先将离体的柑橘组织或细胞培养一段时间,会通过 组织,此过程称之为 一过程称之为 。 分裂方式形成愈伤 和有效成分 法,之所以 等

,然后继续培养,又可以重新长成根或芽等器官,这

(3)组织培养的选材非常关键,植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进 行离体培养,则应选择花粉发育至 育时期最常用的方法有 期的花药培养成功率最高。确定花粉发 法。

法,某些植物的花粉不易着色,需采用

产生花粉植株一般有两种途径;一种是花粉通过 是花粉在

阶段发育为植株;另一种

培养基上先形成愈伤组织,再分化成植株。 和 。请解 。

(4)影响植物组织培养的因素很多,其中最关键的激素有 释橘树上的细胞若不离体便不能长成完整植株的根本原因:

解析:提取橘皮精油一般采用压榨法,选用水蒸气蒸馏法会导致原料焦糊或有效成 分水解。植物组织培养中细胞发生的是有丝分裂,细胞经脱分化形成愈伤组织,经 再分化形成完整个体。 答案:(1)压榨 (2)有丝 焦糊 水解

脱分化 再分化

(3)单核 (4)生长素

醋酸洋红

焙花青-铬矾

胚状体 诱导

细胞分裂素 在柑橘个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息执行情况

不同,细胞分化形成不同组织和器官 12.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 的花粉可提高成功率。选择花粉时,一般要通过



来确定花粉是否处于合适的 。

发育期,这时需要对花粉的细胞核进行染色,常用的染色剂是 (2)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



(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则,是 一种高度 的薄壁细胞,胚状体与 发育形成的胚有类似的结构,即

具有胚芽、胚轴和胚根。 (4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素,请说明下列各项需要消毒,还是 需要灭菌。①培养基,②培养皿,③接种环,④花蕾,⑤实验操作者的双手,⑥三 角锥形瓶。 (填编号)需要灭菌, (填编号)需要消毒。 。

(5)试管苗移栽到土壤前,通常要进行壮苗处理,应如何壮苗?

解析:(1)并不是任何时期的花粉都可以培养产生愈伤组织或胚状体,只有花粉发育到 一定时期对离体的刺激才最敏感。对大多数植物而言,单核中期至晚期的花粉最容易 形成花粉胚或花粉愈伤组织。在培养花药之前,通常用醋酸洋红染色制片法制片镜检 以确定花粉发育时期。(2)花药培养产生花粉植株一般有两种途径:其一是花药中的花 粉通过胚状体阶段发育为小植株;其二是花药中花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织, 再诱导其分化成植株。两种途径并无绝对界限,主要取决于培养基中的激素种类及其 浓度配比。(3)愈伤组织是一团高度液泡化的薄壁细胞,植物组织培养得到的胚状体与 正常受精卵发育成的胚均有胚芽、胚根和胚轴。(4)灭菌是用理化方法杀死环境中所有 的微生物细胞、芽孢和孢子。消毒是杀死物体表面的病原微生物。在微生物培养过程 中通常对培养基、培养皿、接种环、三角锥形瓶,进行灭菌处理,对花蕾、实验操作 者的双手进行消毒处理。 答案:(1)单核 化 镜检(显微镜观察) 醋酸洋红 (2)激素的种类及其浓度配比 (3)液泡

正常受精卵(或受精卵)

(4)①②③⑥

④⑤

(5)将试管苗移栽到经消毒过的培养

基中生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土壤中


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