C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
解析:选C。离体的植物器官、组织或细胞脱分化的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,但一般不需要光照,愈伤组织再分化时才需要光照。
3.目前组织培养已经获得成功的植物,几乎包括了植物体的各个部分,在提供了适宜条件时,下列植物组织细胞最易表达的是( )
A.筛管细胞 C.茎尖分生区细胞
B.薄壁细胞 D.表皮细胞
解析:选C。筛管细胞、薄壁细胞、表皮细胞均为成熟细胞,由分生组织衍生的细胞发展而成,脱分化比较难,不易表达;茎尖分生区细胞分裂能力强,脱分化比较容易,易表达。
4.下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法,不正确的是( ) A.植物组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素 B.先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂和分化 C.先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化
D.同时使用生长素和细胞分裂素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向 解析:选B。在植物组织培养中,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,对细胞的分裂和分化均有利。
5.下列关于植物组织培养所需营养的叙述,不正确的是( ) A.MS培养基既含硝态氮又含铵态氮
B.维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶系活动 C.植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素等 D.植物组织培养过程中无需从外部添加糖类
解析:选D。通常植物本身能进行光合作用,产生糖类,不需从外部供给糖,但是植物组织培养在进行异养的状况下,大多不能进行光合作用合成糖类,因此必须在培养基中添加糖类,作为碳素来源和能量来源。
6.草莓主要利用其植株的茎进行无性繁殖,种植的世代多了往往会因病毒的积累而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。在最短的时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法是( )
A.花药离体培养 B.选取成熟组织进行培养 C.利用茎尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变
解析:选C。进行植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体,原因是茎尖或根尖病毒极少,因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,再生的植株就可能不带病毒。
6
7.将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是( )
解析:选B。细胞分裂素和生长素可以促进植物的生芽和生根,此题中虽然培养基中没有植物激素,但是植物幼苗叶片本身可以产生生长素,而细胞分裂素的产生部位主要在根尖,所以细胞分裂素不能产生,所以植物能够在一段时间后长出少量的根而没有生芽。
8.在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是( )
A.两种激素用量的比例影响实验结果 B.两种激素使用的先后顺序影响实验结果 C.两种激素使用时的浓度影响实验结果 D.以上说法全部正确
解析:选D。在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素用量的比例、使用的先后顺序、使用时的浓度都会影响实验结果。
9.下面关于植物组织培养的叙述,正确的是( ) A.叶肉细胞脱分化后可形成呈无定形状态的薄壁细胞 B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C.通过植物组织培养,可培育出性状更优良的品种 D.植物体的任何一个体细胞经离体培养都表现出全能性
解析:选A。叶肉细胞脱分化后可形成具有无定形状态的薄壁细胞的愈伤组织,再分化后可形成根、芽或胚状体。植物组织培养可保持亲本优良性状。没有细胞核的细胞不能表现全能性。
10.某生物兴趣小组用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且继续长大,正常根和芽却迟迟不能长成。导致上述现象最可能的原因是( )
A.葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足
B.培养环境、光照、温度、pH或氧气浓度不适宜 C.生长素和细胞分裂素比例不协调 D.无菌条件没有控制好
解析:选C。因为“愈伤组织能正常形成且继续长大”,说明培养基营养充足、环境条件适宜且没有受到杂菌污染;当生长素和细胞分裂素的比例达到一定值的时候,才能使愈伤组织分化出根和芽。
11.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组
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织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害 B.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性 C.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控 D.生根时,培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂
解析:选B。消毒主要是为了杀死材料表面的微生物,同时要注意减少消毒剂对植物细胞的伤害,A项正确;植物细胞只有在离体、一定营养和植物激素等条件下才能表现出全能性,B项错误;出芽从细胞水平上看,是细胞分化的结果,从分子水平上看,是基因选择性表达的结果,C项正确;生长素类调节剂可促进愈伤组织生根,因此生根时,培养基中应含有生长素类调节剂,D项正确。
12.有关植物组织培养的基本过程,下列表述正确的是( ) 脱分化再分化
A.离体植物组织――→愈伤组织――→丛芽―→生根 脱分化再分化B.离体植物组织――→愈伤组织――→生根―→丛芽 再分化脱分化C.离体植物组织――→愈伤组织――→丛芽―→生根 再分化脱分化D.离体植物组织――→愈伤组织――→生根―→丛芽
解析:选A。植物组织培养的基本过程是离体植物组织脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经再分化形成丛芽,再由丛芽生根,A正确。
二、非选择题
13.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。
培养基编号 1 2 3 4 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。
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浓度/mg·L 6-BA IAA 0 0.5 0.1 0.2 0.5 -1m/% 76.7 77.4 66.7 60.0 n/个 3.1 6.1 5.3 5.0 (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:(1)根据植物的需求量,培养基中的元素分为大量元素和微量元素,6-BA属于细胞分裂素类的植物生长调节剂。(2)实验中的自变量是IAA的浓度,因变量是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。自变量的取值范围在0~0.5 mg/L之间。(3)诱导丛芽的总数量为m与n的乘积,所以1号培养基最少。(4)6-BA属于细胞分裂素,有利于芽的分化,抑制根的形成。
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(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0~0.5 mg·L
(3)1 (4)6-BA
14.草莓在生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:
①②
外植体――→愈伤组织――→芽、根―→植株
请回答下列问题:
(1)微型繁殖培育无病毒草莓时,一般选取________作为外植体,其依据是________________________________________________________________________。
(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5 d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是______________。
(3)在过程②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:(1)植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位,原因是该部位含病毒极少。 (2)MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物,在配制好的培养基中,常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
(3)生长素与细胞分裂素的比例低时有利于芽的分化,生长素与细胞分裂素的比例高时有利于根的分化。
答案:(1)茎尖(或根尖) 茎尖(或根尖)病毒极少,甚至无病毒 (2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
(3)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 15.如图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程。据图回答下列问题:
9
-1
(1)过程①是把幼小的花药分离出来,在无菌条件下放在MS培养基上进行离体培养,配制该培养基时,需要的物质有________________________(至少答三种)。
(2)过程②是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化,发生多次细胞分裂,形成__________,此过程进行细胞分裂的方式是________。
(3)过程③是诱导再分化出芽和根,最后长成植株,长成的植株(不考虑核与核的融合)是________植株,特点是植株弱小且高度不育,生产上没有推广的价值,若要使其结子、结果,可在移栽后在幼苗________滴加适宜浓度的B物质,通常用到的B物质是________________。
(4)过程②与过程③所用培养基有差异,主要是__________________的差异。 解析:配制MS培养基需要水、大量元素、微量元素、蔗糖、琼脂、植物激素、有机物等。花药离体培养脱分化形成愈伤组织,在此过程中细胞进行有丝分裂。花药离体培养长成的植株是单倍体,植株弱小且高度不育,若要使其能应用于生产,还需在幼苗期用秋水仙素处理。在组织培养的脱分化和再分化阶段培养基中植物激素的浓度、配比不同。
答案:(1)水、大量元素、微量元素、蔗糖、琼脂、植物激素、有机物等 (2)愈伤组织 有丝分裂 (3)单倍体 茎尖 秋水仙素 (4)植物激素浓度和配比
16.通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题:
离体的植物器官、①②培养
――→愈伤组织――→胚状体――→植物体
组织或细胞
图甲 植物组织培养过程
表乙:植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况 吲哚乙 酸/ppm 细胞 A组 0 0 B组 3 0.2 C组 3 0.002 D组 0.03 1.0 E组 0 0.2 10
分裂 素/ppm 花芽 生长 状况 仍是组 织切块 形成愈 伤组织 愈伤组 织分化 出根 愈伤组织分化出嫩芽 稍生 长 (1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是________________________________________________________________________。
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构,若包裹上人造种皮,制成人工种子,可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞,其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]__________和[ ]__________过程,在此过程中被培养的细胞始终受________的调节([ ]内填序号)。
(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株,其原因是________________________________________________________________________
____________________。
(4)从表乙的实验结果可看出:吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中,新
芽
形
成
必
须
的
条
件
是
________________________________________________________________________;
而在培养形成完整新个体过程中,对它们的调控关键是
________________________________________________________________________ ____________________。
解析:植物组织培养依据的是细胞全能性,应用于快速繁殖、作物脱毒、制备神奇的人工种子等方面。茎尖或根尖组织很少被病毒感染,甚至无病毒,常作为培养脱毒苗的材料。胚状体来源于离体细胞脱分化和再分化,在这些过程中被培养的细胞始终受植物激素的调控,当细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度时有助于诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
答案:(1)植物细胞的全能性
(2)① 脱分化 ② 再分化 植物激素
(3)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染,甚至无病毒
(4)细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度 适当调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度和它们的比例
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