2019-2020年高中生物 考点解析与跟踪精练 植物组织培养技术教案 人教版.doc

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2019-2020年高中生物 考点解析与跟踪精练 植物组织培养技术教案 人教版 一．考点解析 1．用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是（ ） A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 2.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要（ ） A．具有完整细胞核的细胞 B．离体状态 C．导入外源基因 D．一定的营养物质和激素 3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ） A．有丝分裂 B．分化 C．减数分裂 D．全能性 4．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______ 。 5．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是D A．具有完整细胞核的细胞 B．一定的营养物质和植物激素 C．离体状态 D．导入指定基因 6．以下不能说明细胞全能性的实验是（ ） A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B.紫色糯性王米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 7．植物甲、乙是两种濒危药用植物（二倍体）。请按要求回答问题： (1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有__________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是__________________________________。 （2）题31图1和题31图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。 在分离珠被细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。其原理是利用了醉的______性质。 如果将题31图1中的1个精子与题31图2中的1个_______细胞或2个_________融合，可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗。可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是__________。 (3)植物乙自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果： 请结合表中数据对实验结果进行简要分析：____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 根据上述分析，可以得出的结论是：__________________________________________。 8．下列关于植物组织培养的叙述中，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．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 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 9．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4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，据图可得出的初步结论是 A．污染主要不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不能解决污染问题 D．调节培养温度不能解决污染问题 10．某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答： （1）图中①表示的是该花粉培养过程中的 过程，②表示的是 过程，X代表的是 ，③表示的是 过程，④表示的是诱导 过程。 （2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中 的种类及最后其浓度配比，获得的来源于未成熟花粉的完整植株都程为 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有 。 （3）植株甲进行 ，才能使其结实，产生后代（乙），否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉基因组成种类数为 种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花粉培育在育种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。 二．跟踪精练 1．现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb。这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲、乙两烟草品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体。并将两者相混，使之融合，诱导融合细胞产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。 请回答下列问题： (1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为 和 。 (2)诱导花药培养成功的主要影响因素是 与 。对花期而言。选择 的花药培养更容易产生花粉植株。对花粉的发育时期而言，选择 花药培养成功率最高。 (3)将叶肉细胞制成原生质体时，使用 去除细胞壁。 (4)细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。 (5)在大于800勒克斯光照下培养，有 种细胞团不能分化，能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是 ，基因型是 。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是 。 2.下列关于花药离体培养的影响因素的说法，错误的是（ ） A．材料的选择和培养基的组成是主要影响因素 B．亲本的生理状况和花期都是影响花药离体培养的重要因素 C．在花粉发育的各个时期，对离体刺激一样敏感 D．亲本的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等都对诱导成功率有一定影响 3．下列有关花药离体培养的说法错误的是 ( ) A．对材料的选择最常用的方法是焙花青——铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色 B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗 C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株 4．关于被子植物花粉的形成，说法正确的是 ( ) A．花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的 B．花粉的发育要经历四分体期、单核期和双核期 C．花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的四分体时期含义相同 D．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程 5．下列关于花药培养过程注意事项中正确的是 ( ) 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较高 6．将基因型为AaBb的小麦的花粉细胞通过无菌操作接入含有全部营养成分的培养基的试管中，在一定条件下诱导形成试管幼苗，其过程如下图所示： (1)该小麦花粉的基因型理论上有四种，分别是 。若这些花粉都能长成植物体。基因型分别是 ，这些植物体称 ，小麦在形成花粉过程中细胞分裂方式是 ，在花粉发育成植物体过程中细胞分裂方式是 。 (2)若获得可育的植株，需要用 对 (填序号)进行处理，所获得植株的基因型可能为 。 (3)请依据图示简述花粉细胞发育成植株的过程。 参考答案和解析 一．考点解析 1.〖解析〗高度分化的细胞都具有全能性，愈伤组织的细胞经过脱分化形成，具有更高的全能性。 〖答案〗B 2. 〖解析〗将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株是组织培养的过程，必要条件是离体，外界条件是一定的营养物质和激素以及无菌操作，自身条件是具有完整细胞核的细胞。导入外源基因是基因工程的操作程序。 〖答案〗ABD 3. 〖解析〗采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗是组织培养的过程，在这个过程中，细胞进行有丝分裂和发生分化，属于无性繁殖，不涉及减数分裂的过程。 〖答案〗C 4. 〖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，所以生产以前必须要加入离体的紫草细胞进行脱分化，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增长呈“S”型增长，原因是开始生长较慢，要经过适应期，然后进入稳定期，细胞的数目才能相对稳定。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。获得细胞产物是植物组织培养的重要应用。 〖答案〗（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织） 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 5. 〖解析〗导入导入指定基因是基因工程的操作程序。 〖答案〗D 6. 〖解析〗紫色糯性王米种子培育出植株是利用种子进行繁殖，是有性生殖过程，不能说明细胞全能性。 〖答案〗 B 7. 〖解析〗（1）植物组织培养的理论依据是离体的植物细胞的全能性。愈伤组织的形态结构特点排列疏松、高度液泡化、薄壁细胞。（2）植物细胞壁的主要成分是纤维素与果胶，用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁是利用它们的专一性。结合图示，获得三倍体植株，可用二倍体植株的1个精子与1个珠被细胞融合，或1个精子与2个对应物种的极核融合，所得细胞进行组织培养获得。秋水仙素的作用机理是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成。（3）植物生长素的作用具有两重性（促进生长作用与抑制生长作用），另外促进生长有一个最适浓度。结合表中数据对实验结果进行简要分析：①生长素浓度为3.0 mg/L时，花粉管平均长度最长，表明最适生长素浓度为3.0 mg/L；②生长素浓度低于3.0 mg/L（0-3.0 mg/L）时，对花粉管的促生长作用随浓度增加逐渐增强；③生长素浓度高于3.0 mg/L（3.0-5.0mg/L）时，对花粉管的促生长作用随浓度增加逐渐减弱；④生长素浓度等于或高于6.0mg/L时，对花粉管伸长起抑制作用。根据上述分析，可以得出的结论是：生长素对植物乙花粉管伸长的作用肯有两重性（促进或抑制作用）。 〖答案〗（1）全能性 排列疏松无规则，高度液泡化而无定形状态的薄壁细胞 （2）专一性 株被 极核 抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离而是染色体数目加倍 （3）生长素在一定的范围内，随着生长素浓度的增加，对花粉管萌发的促进作用逐渐加强，超过一定的浓度后，随着生长素浓度的增加，对花粉管萌发的抑制作用逐渐加强。 结论：低浓度生长素促进花粉管的萌发，高浓度的生长素抑制花粉管的萌发。 8. 〖解析〗本题考查植物组织培养过程、MS培养基的成分和作用以及选材的基础知识，属于识记内容。采用绿色开花植物的生殖器官部位如花药进行培养获得的愈伤组织的基因只有体细胞的一半。 〖答案〗D 9. 〖解析〗[解析]: 本题主要考查解读表格图的能力。读图可以看出，ACD图解所示的信息说明污染源不是这三方面的原因；B中的曲线变化明显，是污染的主要因素。 〖答案〗ABCD 10. 〖解析〗该题综合考查了组织培养的过程。 (1)花粉植株的发育有两条途径： ①经胚状体的途径： ②经愈伤组织的途径： 具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比。 (2)花粉里面有精子，说明是单倍体细胞，可培育成完整植株说明花粉具有全能性。 （3）花粉植株高度不育，需经秋水仙素处理使染色体数加倍后，才可产生正常配子。花药离体培养可缩短育种年限。 〖答案〗（1）脱分化 再分化 胚状体 分化（或发育） 生根 （2）激素 单倍体 细胞的全能性 （3）染色体加倍（其他合理答案也给分） 无性生殖 乙（或经过染色体加倍） 一 多 缩短育种周期 二．跟踪精练 1．〖解析〗 (1)基因型为aaBB和AAbb的个体经减数分裂形成的生殖细胞(花粉)的基因型分别是aB和Ab。 (2)材料的选择和培养基的组成是主要影响因素。花期指一个生长季节内植株开花的时间段，花期早期的花蕾营养及生理状态比较好，可提高花粉诱导成功率。选择单核以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；选择单核以后的花药接种，花瓣已松动，给材料消毒带来困难。 (3)原生质体是一种用酶(纤维素酶或果胶酶)降解细胞壁后呈球形的植物裸露细胞，用实验手段进行细胞融合。 (4)经细胞融合诱导产生的细胞团叫愈伤组织。 (5)在大于800勒克斯光照下培养，凡基因型中含有aa或bb的细胞团都不能分化。能分化的细胞团一定同时含有A、B基因。若基因型为AaBb的植株自交，根据自由组合规律，后代中出现同时含有A、B基因的植株占总数的9／16，其余的占7／16。 〖答案〗(1)aB；Ab (2)材料的选择；培养基备寺组成；花期早期的花蕾；单核期。(3)纤维素酶(答果胶酶也对)。(4)愈伤组织。(5)2；甲、乙两品种；48；AaBb；7／16。 2. 〖解析〗花药离体培养受多方面的影响。如亲本的生理状况、生长条件、低温预处理、接种密度和花期。选择处于哪个发育阶段的花粉十分重要，因为不同时期的花粉对刺激的敏感不同，单核期中细胞核向细胞一侧移动的时期，培养的成功率最高。 〖答案〗C 3. 〖解析〗在花药离体培养中需注意各种因素，如B、C、D项涉及的措施，对材料选择最常用的方法是醋酸洋红法。 〖答案〗A 4. 〖解析〗花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的；其发育经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段。四分体时期指4个单倍体细胞连在一起，而减数分裂的四分体是指同源染色体配对后，1个四分体含4个染色单体的阶段；花粉粒内的生殖细胞再经有丝分裂得到2个精子。 〖答案〗B 5. 〖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，所以A错；对一般植物来讲，选择单核期往往成功率最高，所以D对；在花粉到幼苗阶段，由于无叶绿体，所以不需照光，C错；当培养获得愈伤组织或幼小植株时必须分瓶培养，才能诱导愈伤组织分化或幼苗分开，所以B错。 〖答案〗D 6. 〖解析〗（1）花粉是通过减数分裂形成的，亲本的基因型是AaBb，则通过减数分裂形成基因型为AB、Ab、ab、aB四种花粉，经过离体培养，形成四种单倍体； （2）单倍体因为无同源染色体所以不育，要经过秋水仙素处理，使染色体加倍即获得了可育性。（3）略 〖答案〗(1)AB、Ab、aB、ab AB、Ab、aB、ab 单倍体 减数分裂 有丝分裂 (2)秋水仙素 [3] AABB、 AAbb、aaBB、aabb (3) 花粉在诱导培养基上脱分化[1]先形成愈伤组织，再将其诱导经过再分化[2]形成从芽[3]，最后发育成植株。