2016-2017学年高中生物第5章植物的组织培养技术章末复习提升课中图版选修

第5章 植物的组织培养技术章末复习提升课植物组织培养影响植物组织培养的因素1.内部因素不同的植物组织，培养的难易程度差别很大；同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。2外部因素(1)营养成分：MS培养基，主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、S、Mg等；微量元素，如B、Mn等；有机物，如甘氨酸、维生素、蔗糖等。(2)植物激素：启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素，二者的浓度及用量的比例和使用的先后顺序都会影响实验结果。(3)其他因素：酸碱度、温度、光照等。细胞全能性大小与细胞种类的关系1.受精卵生殖细胞体细胞；植物细胞动物细胞；分化程度低的细胞分化程度高的细胞。2一般地说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。3离体后的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性借助卵细胞的细胞质可体现出来。4未离体的细胞的全能性不能表达，只是在机体的调控下，进行定向分化。脱分化、再分化与植物生长过程的比较过程名称过程形成体特点条件脱分化由外植体成为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团离体提供营养物质(有机物、无机物)提供激素提供其他适宜条件再分化由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力营养生长、生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成栽培章末综合测评(五)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1生物体内细胞没有表现出全能性，原因是()A细胞丧失了全能性B基因的表达有选择性C基因发生了变化D不同细胞基因不同【解析】在生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。【答案】B2下列有关月季快速繁殖的说法正确的是()A需要有三种培养基，其营养成分中的碳源应该是无机碳源B要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，即在100 下保持15分钟C在培养过程中要先让愈伤组织生根后再使其生芽D用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长【解析】月季的快速繁殖使用的是植物组织培养技术，在培养时应对培养基进行高压蒸汽灭菌(98 kpa，20 min)；愈伤组织因为不能进行光合作用，需要有机碳源；诱导再分化时，应先诱导生芽，后诱导生根。酒精能杀死植物细胞，所以对外植体消毒时，时间不能太长。【答案】D3在植物种苗脱毒过程中，不涉及细胞的()A有丝分裂B分化 C减数分裂 D全能性【解析】种苗脱毒过程建立在体细胞组织培养的基础上，是体细胞经过脱分化和再分化形成个体的过程，表现了植物细胞的全能性。整个过程只有有丝分裂。【答案】C4一般情况下，对外植体进行消毒的方法是()A高压蒸汽灭菌法 B火焰灼烧法C化学试剂法 D无菌水清洗法【解析】外植体先用清水洗净，再用体积分数为70%的酒精浸5 s后，放入质量分数为2%的次氯酸钠溶液中浸泡；后用无菌水漂净消毒液。【答案】C5脱分化培养基的成分构成是()AMS培养基的配制6BAIAABMS培养基的配制IAACMS培养基的配制6BADMS培养基的配制NAAIAA【解析】本题为识记内容，当同时加入6BA和IAA时，能够诱导外植体脱分化形成愈伤组织。【答案】A6组织培养技术需要在无菌条件下完成，下列哪些植物的组织、器官或细胞，在人工控制环境里容易形成完整的植株()茎尖花药子房壁薄壁细胞形成层细胞根尖成熟区细胞A BC D【解析】依据细胞全能性表达的先后顺序，全能性容易表达的组织是分化程度较低的组织。有些薄壁细胞属于高度分化的细胞，全能性相对较低；茎尖和形成层细胞属于分生组织，分化程度低，全能性较高；花药属于生殖细胞，尽管分化程度相当高，但是全能性也较高。【答案】A7采用茎尖等分生组织培养出来的植物一般很少有植物病毒的危害，其原因是()分生区维管束尚未形成，病毒通过胞间连丝移动到分生区的速度远不及细胞分裂的速度快在组织培养过程中的细胞进行的是快速分裂和分化在人工配制的培养基上，病毒根本无法生存进行组织培养的植物体内水分太少，无机盐含量太高进行组织培养的过程都是在无菌和无毒条件下进行的A BC D【解析】组织培养出的植物一般很少有病毒是因为：分生区维管束尚未形成，病毒很难到达；组织培养的过程都是在无菌无毒条件下进行的；组织培养的细胞分裂、分化较快，病毒不易感染。【答案】D8无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法正确的是()由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格对培养基及器械用高压蒸汽灭菌对培养材料进行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面还要考虑植物材料的耐受能力不同药剂、不同植物材料甚至不同器官要区别对待对培养材料可用高压蒸汽灭菌如果不小心导致污染，将可能造成培养工作的前功尽弃A BC D【解析】无菌操作是植物组织培养技术的关键，如果灭菌不好就会导致整个培养工作的失败。对于整个操作过程中凡是和植物组织接触的材料、用具和试剂都要进行灭菌、消毒。但不同的用具、材料要用不同的方法进行处理，如培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法，而植物组织用消毒液进行消毒而不能用高压蒸汽灭菌。【答案】C9利用植物组织培养技术可以培育或生产出()A食品添加剂 B无病毒植株C人工种子 DA、B、C都是【解析】植物组织培养技术的作用较广泛。可以生产食品添加剂，可用于植物脱毒，也可生产人工种子。【答案】D10下列说法不正确的是()A植物快速繁殖可以保护濒危的植物、名贵花木等B植物组织培养可以实现产业化，便于自动化管理C植物组织培养是一种无性繁殖D植物的花粉、花药等不可以用于植物组织培养【解析】植物的花粉、花药等生殖细胞的全能性比体细胞还高。因此，可以用它们进行植物组织培养。【答案】D二、非选择题(共40分)11(20分)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，应采用的灭菌方法是_。(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】(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化，脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。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。生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化；反之则利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌锅灭菌。(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。(4)用萃取法提取植物有效成分时，应在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。【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12(20分)(2014·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】(1)外植体经诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。(2)观察图示可知，12 d后蔗糖浓度和pH都下降到较低水平，影响能量的供应和酶的活性，导致细胞干重下降。另外，培养液中的蔗糖还具有调节渗透压的作用。(3)在细胞分裂过程中，用低温或秋水仙素处理，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。愈伤组织的细胞之间含有纤维素和果胶，欲将其分散成单个细胞，压片前需用纤维素酶和果胶酶处理。愈伤组织细胞经诱导处理后，有的细胞染色体数目加倍(4n)，有的细胞染色体数目未加倍(2n)，也可能有的细胞在连续分裂中每次都因低温或秋水仙素抑制了纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目连续加倍，出现染色体数目为8n的细胞。所以染色体数目加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期时染色体数目为8n，染色体数目加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期时染色体数目也为8n。(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。愈伤组织细胞无叶绿体，不进行光合作用，因此不需要光照；培养过程要通入无菌空气，确保细胞正常生命活动的进行。细胞的固定化通常使用包埋法，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影响，所以固定化后植物细胞生长速度变慢。【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)