高中生物 专题测试卷(三)植物的组织培养技术 新人教版选修1

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……
学习资料专题
专题测试卷(三) 植物的组织培养技术
(时间：60分钟满分：100分)
一、选择题(共15小题，1～10小题每小题3分，11～15小题每小题5分，共55分。

每小题只有一个选项符合题意。

)
1．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．愈伤组织是一种细胞呈正方形、排列紧密的组织
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
解析：愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A、C错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用添加适量NaCl的培养基进行，D正确。

答案：D
2．如图为制备人工种子部分流程示意图，下列叙述正确的是( )
A．胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织
B．该过程以海藻酸钠作为营养成分，以CaCl2溶液作为凝固剂
C．可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源
D．包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气，有利于人工种子的储藏
解析：A项错，胚状体是愈伤组织再分化得到的；B项错，海藻酸钠作为包埋的材料，不提供营养成分；C项对，在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，不仅为胚状体提供能量，而且是培养物渗透压的主要调节物；D项错，凝胶珠具有空间网状结构，不隔绝空气。

答案：C
3．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织过程中，一般需下列哪些条件
( )
①消毒灭菌②一定浓度的植物激素③适宜的温度④充足的光照⑤充足的养料
A．①③④⑤B．②③⑤
C．①③⑤D．①②③⑤
解析：①植物组织培养过程需要无菌操作，所以需要消毒灭菌，①正确；②脱分化形成愈伤组织的培养基需要一定浓度的植物激素，②正确；③植物组织培养过程需要适宜的温度，③正确；④脱分化形成愈伤组织时，需要避光，否则会形成维管组织，④错误；⑤植物组织培养需要充足的养料，⑤正确。

答案：D
4．植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是( )
A．彼此性状极为相似B．都是单倍体植株
C．植株的变异频率较高D．都是纯合体植株
解析：这些完整的植物都是由单个韧皮部细胞通过植物组织培养得到的，属于无性繁殖，因此彼此性状极为相似。

答案：A
5．下列关于植物组织培养的叙述，错误的是( )
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．愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是再分化的产物，细胞具有全能性
D．绿色开花植物的花药培养获得的愈伤组织的基因通常只有体细胞的一半
解析：植物组织培养的培养基中需添加蔗糖，目的是提供营养，同时调节渗透压。

生长素和细胞分裂素的使用比例不同，培养的结果不同，生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。

愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是脱分化的产物，细胞具有全能性。

同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半。

答案：C
6．下列关于月季的花药培养，认识错误的是( )
A．花粉的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率
B．选择花药的最适宜时期是完全未开放的花蕾，镜检花粉常用的染色方法是醋酸洋红法
C．选取的材料一定要进行消毒
D．花粉培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株
解析：影响花药培养成功率的因素有很多，如材料和培养条件等，花粉的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率，一般来说，在单核时期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高；早期花药比后期更容易产生花粉植株，为了单核期的花药，应选择完全未开放的花蕾作实验材料；选取的材料一定要进行消毒，用到的试剂有70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液、无菌水；在组织培养过程中，应根据外植体分化的程度及时更换培养基。

答案：D
7．植物组织培养过程中分化成的幼苗需要移栽，下列关于移栽的措施，说法错误的是
( )
A ．移栽时，应在打开培养瓶的封口后马上移栽
B ．移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养间生长几日
C ．移栽时需用清水清洗根部的培养基
D ．最后幼苗需移植到消毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中 解析：移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养间生长几日；移栽时需用流水清洗根部的培养基；最后幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。

答案：A
8．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是( ) 植物叶片――→a 叶组织块――→b 愈伤组织――→c 有生根发芽能力的胚状体结构
――→d 人工种子――→e 种苗
A ．脱分化发生在b 步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用
B ．再分化发生在d 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C ．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
D ．经该过程产生的人工种子属于无性繁殖
解析：从图中分析可知，b 代表的是脱分化，在此过程中发挥作用的植物激素有生长素和细胞分裂素；再分化发生在c 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程；由体细胞形成完整的植株，体现了植物细胞的全能性，因为其具有本物种全部的遗传信息；人工种子是通过组织培养制备的，通过人工种子种植后得到的后代植株属于无性生殖。

答案：B
9．用于植物组织培养的培养基和无土栽培时所用的培养液相比，最大的差别( )
A ．必须含植物必需的矿质元素
B ．必须含有机物
C ．浓度必须小于细胞液浓度
D ．不一定含有植物激素
解析：植物组织培养的培养基和无土栽培的营养液中需要添加矿质元素。

由于植物组织培养过程中，组织细胞不进行光合作用，所以在培养液中需要添加蔗糖，属于有机物；而绿色植物能进行光合作用，所以在培养液中不需要添加有机物。

植物组织培养的培养基和无土栽培的营养液浓度都必须小于细胞液浓度，使得细胞吸水。

植物组织培养的培养液中需要植物激素，但绿色植物栽培的营养液中不需要植物激素，不是最大的差别。

答案：B
10．用水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下图所示过程形成试管苗，以下选项中叙述正确的是( )
A．a：用花药离体培养法获得的是单倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有固氮菌；d：试管苗的生长发育不需要光照
B．a：用花药离体培养法获得的是二倍体植株；b：通过减数分裂产生愈伤组织；c：培养基是由碳源物质组成的；d：试管苗的生长发育不需要光照
C．a：用花药离体培养法最终获得的是单倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质；d：试管苗的生长发育需要光照D．a：用花药离体培养法获得的是二倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基是由氮源物质组成的；d：试管苗的生长发育需要光照
答案：C
11．花药培养技术与植物组织培养技术不同，下列相关叙述不正确的是( )
A．花药培养需发育时期适宜的花蕾
B．花药培养对培养基配方的要求更为严格
C．培养基配制方法完全不同
D．花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基
解析：花药培养需发育时期适宜的花蕾，一般来说，在单核期；细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药成功率最高，A正确；因花药离体培养的培育要比植物组织培养复杂一些，因此花药培养对培养基配方的要求更为严格，B正确；培养基的配制方法相同，C错误；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基，D正确。

答案：C
12．在对外植株消毒时，以下说法正确的是( )
A．菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉用软刷子轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20 min
B．用95%的酒精冲刷
C．放入0.1%的氯化汞中10 min
D．用蒸馏水清洗若干次
解析：植物外植体一般需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗20 min左右(流水冲洗后可加少许洗衣粉用软刷子轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20 min)，在无菌操作台上用体积分数为70%的酒精消毒30 s，取出后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液灭菌1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。

答案：A
13．下列关于花药培养过程的说法，正确的是( )
A．花药中的花粉在培养基上发育成胚状体还是愈伤组织是随机的，不受环境的影响B．接种后的花药需要每天用日光灯照射12 h
C．花药培养过程中，诱导形成愈伤组织时不需要光照，幼小植株的形成需要光照
D．如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药将产生一个幼小植株
解析：花药中的花粉在培养基上在营养物质和激素的作用下，先后形成愈伤组织和胚状体；接种后的花药在开始的脱分化阶段不需要光照；花药培养过程中，诱导形成愈伤组织时不需要光照，幼小植株(具有了叶绿体)的形成需要光照；如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药将产生2个幼小植株。

答案：C
14．关于植物组织培养与花药培养的区别，说法错误的是( )
A．前者形成愈伤组织后每日给光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照
B．两者的培养基中都含植物激素但种类及用量不同
C．后者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，前者不需要转移便可再分化为植株D．花药培养对培养基配方的要求更为严格
解析：在植物组织培养过程中，当愈伤组织转变为绿色后也需将愈伤组织更换到生芽培养基中，30～40 d后再将长出幼芽的组织置于生根培养基中进行培养。

答案：C
15．某兴趣小组研究了培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值对烟草愈伤组织分化的影响，得到如下结果：
A．愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化
B．培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织细胞丧失了细胞全能性
C．两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织细胞出现稳定性差异
D．生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根
解析：愈伤组织是植物细胞脱分化后形成的，具有细胞周期，能够继续进行分裂，所以愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化，A正确；培养在乙组培养基中的烟草只是促进愈伤组织的形成，没有丧失细胞全能性，调节适合的情况下仍然可以发育为一个完整的新个体，B错误；据表分析，两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织出现不同的分化方向，即细胞出现稳定性差异，C正确；从题表数据可知，生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根，D正确。

答案：B
二、非选择题(共5小题，共45分)
16．(9分)紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。

用植物组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。

下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。

(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。

这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过____________而获得的。

这项技术的理论基础是____________。

(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现____________规律；影响紫草素产量的因素是_______和__________。

(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是____________和____________。

解析：因为紫草素是从大量培养的紫草愈伤组织细胞中提取的，所以生产前必须要加入离体的紫草细胞进行脱分化培养，以获得大量的紫草愈伤组织细胞，这一过程利用了植物细胞的全能性。

从图中可以看出反应器中紫草细胞的数量呈“S”型增长，原因是开始生长较慢，要经过适应期，然后进入生长较快的对数期，随细胞数目的增多，营养、空间等生活条件成为限制因素，此时进入稳定期，细胞的数目相对稳定。

在这个时期紫草细胞要产生大量的次级代谢产物——紫草素，所以说紫草素产量的高低与紫草愈伤组织细胞的数目和生长期有关。

答案：(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织) 植物细胞的全能性(2)“S”型增长细
胞数量细胞所处的生长期(3)保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触17．(10分)下列是用花粉培养植株的相关问题，请回答：
(1)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株，另一种是在诱导培养基上先形成____________，再将其诱导分化成植株。

这两种途径主要取决于培养基中____________的种类及浓度配比。

(2)花粉植株的培养(如月季花药培养)包括材料的选取、材料的消毒、接种和培养等过程。

材料的选取可先对花粉粒运用_____________进行染色，然后通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

(3)花粉的形成经历了四分体时期________、________等阶段。

该“四分体”与减数分裂过程中的四分体不同，是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个细胞。

月季花药培养时的花粉粒最好是____________。

(4)材料消毒主要有以下几步：
①将花蕾在酒精中浸泡约30 s
②放入氯化汞液中2～4 min
③无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分
④用无菌水冲洗3～5次
正确的顺序是____________________________。

(5)某同学在进行组织培养过程中，发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是______________________________________________
______________________________________________________。

解析：(1)花药离体培养有两条途径：一是脱分化形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。

二是脱分化形成胚状体。

进行何种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

(2)花粉植株的培养(如月季花药培养)包括材料的选取、材料的消毒、接种和培养等过程。

材料的选取可先对花粉粒运用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法进行染色，然后通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

(3)花粉的形成经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段。

该“四分体”与减数分裂过程中的四分体不同，是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个细胞。

月季花药培养时的花粉粒最好是单核靠边期。

(4)材料消毒主要有以下几步：将花蕾在酒精中浸泡约30 s；无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分；放入氯化汞溶液中2～4 min；用无菌水冲洗3～5次。

故正确的顺序是：①③②④。

(5)在进行组织培养过程中，发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是细胞分裂素和生长素配比不对或先使用生长素后使用细胞分裂素。

答案：(1)胚状体愈伤组织植物激素
(2)醋酸洋红法或焙花青—铬矾法
(3)单核期双核期单核靠边期(4)①③②④
(5)细胞分裂素和生长素配比不对或先使用生长素后使用细胞分裂素
18．(6分)如下图所示为植物组织培养流程图，请据图回答：
(1)植物组织培养依据的原理是________________________。

(2)图中外植体是指从植物__________________分离出来的。

(3)图中的②培养基上的培养物是由无特定形态与功能的细胞组成，称为________。

答案：(1)植物细胞的全能性 (2)器官、组织、细胞、原生质体 (3)愈伤组织
19．(12分)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子，最好采用____________方法，其主要方法是____________。

(2)育种过程首先将高秆抗病纯合子与矮秆不抗病纯合子杂交得F 1，其基因型是________。

(3)将F 1种下去，取F 1的花药进行离体培养，为了提高花药诱导成功率，选择________花药作实验材料。

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是____________。

对不易着色的花粉细胞核需用____________法，这种方法能将花粉细胞核染成________色。

(4)F 1花粉基因型理论上有4种，分别是____________________。

若这些花粉都能长成植物体，这些植物体的基因型是_________，这些植物体称________，在花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是________。

(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子品种。

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 ――→
杂交F 1(DdTt)――→减数分裂配子(DT 、Dt 、dT 、dt)――→花药离体培养单倍体(DT 、Dt 、dT 、dt)――→选择dT(矮秆抗病)――→秋水仙素诱导
ddTT(纯合子)。

在“选择”过程中，对于高矮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方法进行检测。

答案：(1)单倍体育种 花药离体培养
(2)DdTt
(3)花蕾早期的 醋酸洋红法 焙花青—铬矾 蓝黑
(4)DT、Dt、dT、dt DT、Dt、dT、dt 单倍体有丝分裂
(5)在幼苗期用病原体进行感染，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，剩下的矮秆植株即为矮秆抗病个体。

(6)一定浓度的秋水仙素溶液
20．(10分)剪秋萝是一种观赏价值和药用价值都很高的花卉植物，为大量繁殖该植物，某校研究性学习小组对剪秋萝的组织培养进行了相关的探究。

请回答下列问题：
(1)植物组织培养常用MS培养基，该培养基中的蔗糖能为离体组织细胞提供____________和能源，同时能够维持细胞的____________。

与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基除了添加的糖类不同外，还应该________________________。

(2)无菌技术是植物组织培养的关键，一般使用____________法对培养基进行灭菌；外植体消毒一般采用70%的酒精和______________溶液处理，但处理既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力，若要探究对外植体消毒的最佳处理时间，实验的因变量应该是外植体的________和________。

(3)研究小组若要利用三种不同浓度的6－BA(细胞分裂素类似物)溶液、三种不同浓度的NAA(生长素类似物)溶液来研究两者用量的比例对诱导丛芽的影响，理论上应设计________组实验。

为了继续诱导生根，研究小组对诱导丛芽的最佳激素用量比例作了调整，他们提高了6－BA的浓度而不改变NAA的浓度，然后将重新配制的两种植物生长调节剂溶液直接加入诱导丛芽的培养基中继续培养，但指导老师告诉他们诱导生根的措施有明显错误，请你帮助他们改正：
_______________________________________________________
______________________________________________________。

解析：(1)植物组织培养常用MS培养基，该培养基中的蔗糖能为离体组织细胞提供碳源和能源，同时能够维持细胞的渗透压。

与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基除了添加的糖类不同外，还应该添加植物激素、提供大量的无机盐。

(2)无菌技术是植物组织培养的关键，一般使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌；外植体消毒一般采用70%的酒精和0.1%的氯化汞溶液处理，但处理既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力，若要探究对外植体消毒的最佳处理时间，实验的因变量应该是外植体的污染率和存活率。

(3)研究小组若要利用三种不同浓度的6—BA(细胞分裂素类似物)溶液、三种不同浓度的NAA(生长素类似物)溶液来研究两者用量的比例对诱导丛芽的影响，它们应该相互组合，理论上应设计3×3＝9组实验。

为了继续诱导生根，研究小组对诱导丛芽的最佳激素用量比例作了调整，他们提高了6—BA的浓度而不改变NAA的浓度，这样会改变两种激素的比例，应提高NAA的浓度，重新配制培养基转瓶培养。

答案：(1)碳源渗透压添加植物激素、提供大量的无机盐
(2)高压蒸汽灭菌0.1%的氯化汞污染率存活率
(3)9 应提高NAA的浓度，重新配制培养基转瓶培养。