2016-2017學(xué)年高中生物 章末復(fù)習(xí)提升課5(含解析)中圖版選修1

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1、章末復(fù)習(xí)提升課(五) 植物組織培養(yǎng) 影響植物組織培養(yǎng)的因素 1.內(nèi)部因素 不同的植物組織,培養(yǎng)的難易程度差別很大;同一種植物材料,材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短等也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2.外部因素 (1)營(yíng)養(yǎng)成分:MS培養(yǎng)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;有機(jī)物,如甘氨酸、維生素、蔗糖等。 (2)植物激素:?jiǎn)?dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素,二者的濃度及用量的比例和使用的先后順序都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)其他因素:酸堿度、溫度、光照等。 細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞種類的關(guān)系 1.受精卵>

2、生殖細(xì)胞>體細(xì)胞;植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞;分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞。 2.一般地說(shuō),離體后的植物細(xì)胞的全能性在一定條件下可充分體現(xiàn)。 3.離體后的動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制,但其細(xì)胞核的全能性借助卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可體現(xiàn)出來(lái)。 4.未離體的細(xì)胞的全能性不能表達(dá),只是在機(jī)體的調(diào)控下,進(jìn)行定向分化。 脫分化、再分化與植物生長(zhǎng)過(guò)程的比較 過(guò)程名稱 過(guò)程 形成體特點(diǎn) 條件 脫分化 由外植體成為愈傷組織 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán) ①離體 ②提供營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)(有機(jī)物、無(wú)機(jī)物) ③提供激素 ④提供其他適宜條件  再分化 由愈傷組織成為幼苗或胚狀體結(jié)構(gòu) 有根

3、、芽或有生根發(fā)芽的能力 營(yíng)養(yǎng)生 長(zhǎng)、生殖 生長(zhǎng) 發(fā)育成完整的 植物體 由根、莖、葉、花、果 實(shí)、種子 組成 栽培 章末綜合測(cè)評(píng)(五) (時(shí)間:45分鐘 滿分:100分) 一、選擇題(每小題6分,共60分) 1.生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,原因是(  ) A.細(xì)胞喪失了全能性 B.基因的表達(dá)有選擇性 C.基因發(fā)生了變化 D.不同細(xì)胞基因不同 【解析】 在生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織、器官,這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。 【答案】 B 2.下列有關(guān)月季快速繁殖的說(shuō)法正確的是(  ) A.需要有三種培養(yǎng)基,其營(yíng)

4、養(yǎng)成分中的碳源應(yīng)該是無(wú)機(jī)碳源 B.要用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,即在100 ℃下保持15分鐘 C.在培養(yǎng)過(guò)程中要先讓愈傷組織生根后再使其生芽 D.用酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒時(shí),持續(xù)的時(shí)間不能太長(zhǎng) 【解析】 月季的快速繁殖使用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù),在培養(yǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌(98 kpa,20 min);愈傷組織因?yàn)椴荒苓M(jìn)行光合作用,需要有機(jī)碳源;誘導(dǎo)再分化時(shí),應(yīng)先誘導(dǎo)生芽,后誘導(dǎo)生根。酒精能殺死植物細(xì)胞,所以對(duì)外植體消毒時(shí),時(shí)間不能太長(zhǎng)。 【答案】 D 3.在植物種苗脫毒過(guò)程中,不涉及細(xì)胞的(  ) A.有絲分裂     B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性 【

5、解析】 種苗脫毒過(guò)程建立在體細(xì)胞組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,是體細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和再分化形成個(gè)體的過(guò)程,表現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。整個(gè)過(guò)程只有有絲分裂。 【答案】 C 4.一般情況下,對(duì)外植體進(jìn)行消毒的方法是(  ) A.高壓蒸汽滅菌法 B.火焰灼燒法 C.化學(xué)試劑法 D.無(wú)菌水清洗法 【解析】 外植體先用清水洗凈,再用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸5 s后,放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的次氯酸鈉溶液中浸泡;后用無(wú)菌水漂凈消毒液。 【答案】 C 5.脫分化培養(yǎng)基的成分構(gòu)成是(  ) A.MS培養(yǎng)基的配制+6-BA+I(xiàn)AA B.MS培養(yǎng)基的配制+I(xiàn)AA C.MS培養(yǎng)基的配制+6-BA D.MS培養(yǎng)基

6、的配制+NAA+I(xiàn)AA 【解析】 本題為識(shí)記內(nèi)容,當(dāng)同時(shí)加入6-BA和IAA時(shí),能夠誘導(dǎo)外植體脫分化形成愈傷組織。 【答案】 A 6.組織培養(yǎng)技術(shù)需要在無(wú)菌條件下完成,下列哪些植物的組織、器官或細(xì)胞,在人工控制環(huán)境里容易形成完整的植株(  ) ①莖尖?、诨ㄋ帯、圩臃勘凇、鼙”诩?xì)胞?、菪纬蓪蛹?xì)胞?、薷獬墒靺^(qū)細(xì)胞 A.①②⑤ B.②③④ C.③⑤⑥ D.①②④ 【解析】 依據(jù)細(xì)胞全能性表達(dá)的先后順序,全能性容易表達(dá)的組織是分化程度較低的組織。有些薄壁細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞,全能性相對(duì)較低;莖尖和形成層細(xì)胞屬于分生組織,分化程度低,全能性較高;花藥屬于生殖細(xì)胞,盡管分化程度相當(dāng)高

7、,但是全能性也較高。 【答案】 A 7.采用莖尖等分生組織培養(yǎng)出來(lái)的植物一般很少有植物病毒的危害,其原因是(  ) ①分生區(qū)維管束尚未形成,病毒通過(guò)胞間連絲移動(dòng)到分生區(qū)的速度遠(yuǎn)不及細(xì)胞分裂的速度快 ②在組織培養(yǎng)過(guò)程中的細(xì)胞進(jìn)行的是快速分裂和分化 ③在人工配制的培養(yǎng)基上,病毒根本無(wú)法生存 ④進(jìn)行組織培養(yǎng)的植物體內(nèi)水分太少,無(wú)機(jī)鹽含量太高 ⑤進(jìn)行組織培養(yǎng)的過(guò)程都是在無(wú)菌和無(wú)毒條件下進(jìn)行的 A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤ 【解析】 組織培養(yǎng)出的植物一般很少有病毒是因?yàn)椋孩俜稚鷧^(qū)維管束尚未形成,病毒很難到達(dá);②組織培養(yǎng)的過(guò)程都是在無(wú)菌無(wú)毒條件下進(jìn)行的;③組織培養(yǎng)

8、的細(xì)胞分裂、分化較快,病毒不易感染。 【答案】 D 8.無(wú)菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵,以下說(shuō)法正確的是(  ) ①由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差,對(duì)無(wú)菌操作的要求非常嚴(yán)格 ②對(duì)培養(yǎng)基及器械用高壓蒸汽滅菌 ③對(duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí),一方面要考慮藥劑的消毒效果,另一方面還要考慮植物材料的耐受能力 ④不同藥劑、不同植物材料甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待 ⑤對(duì)培養(yǎng)材料可用高壓蒸汽滅菌 ⑥如果不小心導(dǎo)致污染,將可能造成培養(yǎng)工作的前功盡棄 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③④⑥ D.①②③④⑤⑥ 【解析】 無(wú)菌操作是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵,如果滅菌不好

9、就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)培養(yǎng)工作的失敗。對(duì)于整個(gè)操作過(guò)程中凡是和植物組織接觸的材料、用具和試劑都要進(jìn)行滅菌、消毒。但不同的用具、材料要用不同的方法進(jìn)行處理,如培養(yǎng)基的滅菌用高壓蒸汽滅菌法,而植物組織用消毒液進(jìn)行消毒而不能用高壓蒸汽滅菌。 【答案】 C 9.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以培育或生產(chǎn)出(  ) A.食品添加劑 B.無(wú)病毒植株 C.人工種子 D.A、B、C都是 【解析】 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的作用較廣泛??梢陨a(chǎn)食品添加劑,可用于植物脫毒,也可生產(chǎn)人工種子。 【答案】 D 10.下列說(shuō)法不正確的是(  ) A.植物快速繁殖可以保護(hù)瀕危的植物、名貴花木等 B.植物組織培養(yǎng)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

10、,便于自動(dòng)化管理 C.植物組織培養(yǎng)是一種無(wú)性繁殖 D.植物的花粉、花藥等不可以用于植物組織培養(yǎng) 【解析】 植物的花粉、花藥等生殖細(xì)胞的全能性比體細(xì)胞還高。因此,可以用它們進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。 【答案】 D 二、非選擇題(共40分) 11.(20分)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。 (1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的________和________過(guò)程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是________。培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時(shí),有利于芽的分化。對(duì)培養(yǎng)基徹底滅

11、菌時(shí),應(yīng)采用的滅菌方法是____________。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是________。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時(shí),常用的酶是________和纖維素酶。 (4)提取辣椒素過(guò)程中,萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置,其目的是______________________。 【解析】 (1)由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程稱為脫分化,脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),又可重新分化成根或芽等器官,這個(gè)過(guò)程叫做再分化。 (2)培養(yǎng)基中常用的凝固劑是瓊脂。同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí),兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí),有利

12、于芽的分化;反之則利于根的分化。培養(yǎng)基應(yīng)用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌。 (3)外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%。酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞所用的酶是果膠酶和纖維素酶。 (4)用萃取法提取植物有效成分時(shí),應(yīng)在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置,目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。 【答案】 (1)脫分化(或去分化) 再分化 (2)瓊脂 低 高壓蒸汽滅菌 (3)70% 果膠酶 (4)防止有機(jī)溶劑的揮發(fā) 12.(20分)(2014·江蘇高考)為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物,先用植物外植體獲得愈傷組織,然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過(guò)程稱為________?!? (

13、2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如下圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有__________________________;培養(yǎng)液中蔗糖的作用是________、________。 (3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________處理,會(huì)產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測(cè)愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目,壓片前常用纖維素酶和________酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后,觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞,合理的解釋是________、________。 (4)為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,生產(chǎn)中采用植物細(xì)胞的固定化

14、技術(shù),其原理與酵母細(xì)胞固定化類似。下列說(shuō)法正確的有________(填序號(hào))。 ①選取旺盛生長(zhǎng)的愈傷組織細(xì)胞包埋?、诒仨氃诠庹諚l件下培養(yǎng)?、叟囵B(yǎng)過(guò)程中需通空氣?、芄潭ɑ笾参锛?xì)胞生長(zhǎng)會(huì)變慢 【解析】 (1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過(guò)程稱為脫分化。 (2)觀察圖示可知,12 d后蔗糖濃度和pH都下降到較低水平,影響能量的供應(yīng)和酶的活性,導(dǎo)致細(xì)胞干重下降。另外,培養(yǎng)液中的蔗糖還具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用。 (3)在細(xì)胞分裂過(guò)程中,用低溫或秋水仙素處理,都可抑制紡錘體的形成,使子染色體不能移向兩極,從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。愈傷組織的細(xì)胞之間含有纖維素和果膠,欲將其分散成單個(gè)細(xì)胞,壓片前需用纖

15、維素酶和果膠酶處理。愈傷組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)處理后,有的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍(4n),有的細(xì)胞染色體數(shù)目未加倍(2n),也可能有的細(xì)胞在連續(xù)分裂中每次都因低溫或秋水仙素抑制了紡錘體的形成,導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目連續(xù)加倍,出現(xiàn)染色體數(shù)目為8n的細(xì)胞。所以染色體數(shù)目加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí)染色體數(shù)目為8n,染色體數(shù)目加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)染色體數(shù)目也為8n。 (4)為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,應(yīng)選用生長(zhǎng)旺盛的愈傷組織。愈傷組織細(xì)胞無(wú)葉綠體,不進(jìn)行光合作用,因此不需要光照;培養(yǎng)過(guò)程要通入無(wú)菌空氣,確保細(xì)胞正常生命活動(dòng)的進(jìn)行。細(xì)胞的固定化通常使用包埋法,由于包埋材料的影響,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴(kuò)散都受到一定的影響,所以固定化后植物細(xì)胞生長(zhǎng)速度變慢。 【答案】 (1)脫分化 (2)蔗糖濃度下降,pH降低 提供能源 調(diào)節(jié)滲透壓 (3)秋水仙素(低溫) 果膠 經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期 經(jīng)加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期 (4)①③④ 7

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