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菊花的组织培养
一、选择题
1．下列实例中能体现出细胞全能性的是( )
①胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
②受精卵形成种子的过程
③用烟草组织培养的单个组织培养出了可育的完整植株
④由种子发育成植株
A．①③④ B．①③ C．②③ D．①②③
解析：选B 细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。其中①和③都属于由分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。受精卵形成种子，但没有发育成完整个体。由种子发育成的植株实质上是由种子中的胚(新植物体的幼体)发育而来的。
2．下列关于植物组织培养的说法错误的是( )
A．一般来说进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养
B．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
C．在培养过程中要先让愈伤组织生根后再使其生芽
D．移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口，让试管苗在培养间生长几日
解析：选C 在培养过程中要先让愈伤组织生芽后再使其生根。
3．植物组织培养过程中发生脱分化时，可能发生变化的有( )
①植物细胞的形态结构 ②细胞内遗传物质 ③细胞内表达的基因 ④细胞分裂能力
A．①②③④ B．①②③
C．①③④ D．①②④
解析：选C 脱分化是由高度分化的具有特定形态、结构和生理功能的细胞，在激素的诱导下，恢复到未分化状态的过程。在该过程中，细胞原有的形态结构和功能丧失，而其细胞分裂能力增强，全能性表达能力增加，细胞内遗传物质不变。
4．关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是( )
A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同
B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素
C．提高生长素的比例，有利于促进生根
D．外植体形成愈伤组织的过程需要光照
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解析：选C 不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验难易程度不同；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素；提高生长素的比例，有利于生根；经脱分化形成愈伤组织的过程不需要光照，试管苗形成后才需要见光培养。
5．在制备MS固体培养基的过程中，操作有误的是( )
A．提前配制的母液，一般在4 ℃条件下保存
B．配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍
C．配制培养基时，琼脂要及早加热熔化
D．MS培养基的pH要求不太严格，可控制为5～7
解析：选D MS培养基的pH直接影响到细胞对离子的吸收，过酸或过碱都对植物材料有很大的影响，所以pH一般应控制在5.8左右。
6．某同学在进行组织培养过程中，发现了根的分化明显，而芽的分化不明显，原因可能是( )
A．未见阳光
B．培养时间不到
C．培养基营养过多
D．细胞分裂素和生长素配比不合适
解析：选D 愈伤组织产生根或芽， 取决于生长素和细胞分裂素的用量比例。当细胞分裂素与生长素的比值低时，诱导根的分化；两者比值适中时， 愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽的分化。
7．某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重感染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示以外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是( )
A．污染主要是由培养基灭菌时间长短造成的
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能解决污染问题
D．调节培养温度能解决污染问题
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解析：选B 通过4个实验结果可以看出培养基灭菌时间、培养基pH、培养温度对污染率没有太大的影响，由离体组织消毒时间越长污染率越低可知，污染主要来源于组织培养所用的离体组织。
8．如图表示一定条件下将胡萝卜的离体组织培育形成试管苗的过程。有关叙述错误的是( )
A．需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中
B．图中①②过程分别表示脱分化和再分化
C．利用此过程获得的试管苗均为纯合子
D．此实验说明分化的植物细胞仍具有全套的遗传信息
解析：选C 利用植物离体组织培育试管苗，首先需将离体组织接种到培养基中，此过程应在无菌条件下进行；接入培养基中的离体组织经①(脱分化)过程形成愈伤组织，愈伤组织通过②(再分化)发育为试管苗；在此过程中，植物细胞只进行有丝分裂，若胡萝卜植株为杂合子，则离体细胞经组织培养后得到的植株全为杂合子；植物组织培养的原理是细胞的全能性，而细胞全能性的本质是分化的植物细胞拥有该物种全套的遗传信息。
9．下列关于接种时注意事项的叙述，全部正确的是( )
①接种室要消毒 ②无菌操作 ③接种时可以随便交谈 ④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基 ⑤接种时要防止交叉污染 ⑥接种完立刻盖好瓶口
A．①②③④ B．①②③④⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥
解析：选D 在接种时，整个过程必须在无菌条件下进行，不能随便谈话，防止产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种外植体时注意将形态学下端插入培养基，而且要分布均匀，以保证必要的营养和光照条件。
10．在菊花的组织培养操作完成了3～4 d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是( )
A．培养条件，比如pH、温度等不适宜
B．接种时外植体未消毒
C．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
D．将外植体倒插入培养基中
解析：选A 一般来讲，在同一温室内进行植物组织培养时，培养条件应是相同的。
二、非选择题
11．在植物组织培养过程中，激素的添加已成为一种常规的实验手段，在植物组织培养过程中已研究过的植物激素有：生长素、细胞分裂素、赤霉素等。下表为某同学研究激素的使用顺序对实验结果影响的记录，请回答相关问题：
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使用顺序
实验结果
先使用NAA，后使用KT
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用KT，后使用NAA
A
同时使用
B
(1)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、____________和____________的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素的是________。
(2)请将表格中空白处A和B补充完整，A为________________，B为________________。NAA和KT的用量比值适中时，促进________________的生长。
(3)用于离体培养的植物器官或组织称为__________。若该实验材料为菊花，则应对其进行________(填“消毒”或“灭菌”)。
(4)接种过程中要注意在________________旁进行；接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养环境应注意调节合适的________和________。
解析：生长素和细胞分裂素能够促进细胞分裂、脱分化和再分化，NAA属于生长素类似物，KT属于细胞分裂素。先使用NAA，后使用KT，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用KT，后使用NAA，细胞既分裂也分化；NAA和KT同时使用，分化频率提高；NAA和KT的用量比值适中时，促进脱分化，有利于愈伤组织的形成。
答案：(1)脱分化 再分化 KT
(2)细胞既分裂也分化 分化频率提高 愈伤组织
(3)外植体 消毒 (4)酒精灯火焰 温度 光照时间
12．下面是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：
(1)图中A和B分别表示____________和_____________________________________。
菊花茎尖培养成植物体的根本原因是____________________________。
(2)菊花的组织培养过程中，细胞通过______分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中，应大量供给的矿质元素是______________________________________________。
(3)脱分化是指________________________________________，脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证________条件，否则植物组织培养就不能成功。
(4)接种时所有的操作都必须在____________旁进行，并且每次使用器械后，都需要用____________灭菌。
(5)此过程培养成的试管苗的基因型是_________________________________________。
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解析：(1)离体的植物组织或细胞经脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经再分化过程形成根、芽等器官或胚状体。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)离体的植物组织和细胞，常用MS培养基培养，其主要成分包括：大量元素、微量元素以及植物激素等，其中大量元素有N、P、K、Ca、Mg、S。(3)脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证无菌条件。(4)接种过程中所有的接种操作都必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌。(5)由于植物组织培养过程中细胞进行有丝分裂，这样培养成的试管苗的基因型是AaBb。
答案：(1)脱分化 再分化 植物细胞具有全能性
(2)有丝 N、S、P、K、Ca、Mg (3)高度分化的植物组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 无菌 (4)酒精灯火焰 火焰灼烧 (5)AaBb
13．紫草具有抗癌、消炎、抗菌等作用，其具有抗癌作用的主要成分是紫草素。下面是工厂化生产紫草素的流程图，请据图回答问题：
(1)为防止培养的细胞中有病毒，应选用紫草的__________________作为外植体；接种前需消毒，一般先用流水冲洗20 min左右，再在无菌操作台上用体积分数为______的酒精消毒，然后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的________溶液浸泡1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。
(2)离体组织培养常用MS培养基，MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及______等)，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素，当二者比例________时，有利于愈伤组织的形成。
(3)①过程称为____________，与正常体细胞相比，愈伤组织细胞的结构特点是________________________________________________________________________；
②过程________(填“是”或“不是”)再分化，该过程需要用纤维素酶处理愈伤组织；上述过程________(填“能”或“不能”)体现植物细胞具有全能性。
解析：(1)植物的分生组织如根尖、茎尖或芽尖等处的细胞，含病毒极少或没有病毒，可作为外植体进行体外培养；外植体消毒需用体积分数为70%的酒精，然后用无菌水清洗，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液浸泡1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。(2)MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等)。生长素和细胞分裂素比值高时，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；适中时，有利于愈伤组织的形成。(3)①过程为脱分化形成愈伤组织，愈伤组织细胞的结构特点是高度液泡化、无定形、细胞壁薄；②过程没有形成胚状体而是形成单个细胞，不属于再分化，该过程需要用纤维素酶或果胶酶处理，获得单个细胞；上述过程没有形成新个体，不能体现植物细胞具有全能性。
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答案：(1)分生组织(或根尖或茎尖或芽尖) 70% 氯化汞 (2)蔗糖 适中 (3)脱分化 高度液泡化、无定形、细胞壁薄 不是 不能
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