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1、第4部分 浅尝现代生物技术阶段整合提升网 络 构 建一、菊花茎的组织培养与月季的花药培养的比较菊花茎的组织培养月季的花药培养理论依据细胞的全能性基本过程脱分化、再分化影响因素材料、营养、激素、pH、温度、光照等选择材料体细胞花药(生殖细胞)操作流程制备培养基外植体消毒接种培养移栽栽培选材材料消毒接种和培养筛选和诱导移栽栽培选育二、植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物组织培养微生物培养无土栽培含义在无菌条件下，将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养，最终发育成完整植物体在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定
2、比例配成营养液，并利用这种营养液栽培植物培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源等水、必需矿质元素特殊操作要求严格控制无菌操作，在培养过程中要更换培养基，调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作，整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件1(2016江苏高考)海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素，为研究激素对海带生长的影响，某研究组开展了系列实验。请回答下列问题：(1)为开展海带的组织培养，取海带的叶状体基部切块作为_，转到含激素_的培养基上，经_形成愈伤组织，再生成苗。(2)上图为海带中的I
3、AA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈_(填“正相关”“负相关”或“不相关”)，海带在后期生长缓慢，原因是_。(3)已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，则其在成熟区段中的运输方式_(填“是”或“不是”)极性运输。某研究组参照11月和5月海带样品的数据，配制了两份IAAABA的混合液，研究了在增加紫外光照射条件下，混合液对单细胞绿藻生长的影响，结果如下图，分析可知IAA和ABA对绿藻的生理作用分别是_。 【解析】(1)植物组织培养中，离体的植物细胞、组织或器官称为外植体。进行植物组织培养所用的培养基中必须添加一定比例的植物激素，主要是细胞分裂素和生长素(IAA)。外
4、植体要经过脱分化才能形成愈伤组织。(2)根据图中曲线可知，海带增长率与IAA含量呈正相关，与ABA含量呈负相关，海带在后期生长缓慢的原因可能是IAA含量降低，ABA含量增高。(3)极性运输是指从植物体的形态学上端向形态学下端的运输，而不能反过来运输，也就是只能单方向运输。若ABA进行极性运输，植物体内不同部位ABA的含量应该有明显差异，根据题意可知，海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，所以ABA在成熟区段中的运输方式不是极性运输。分析题图，根据(2)小题图示信息可知，11月时IAAABA的混合液中IAA的比例远高于ABA,5月时IAAABA的混合液中IAA与ABA的比例相等。单独分析一种
5、激素的含量变化，IAA含量是11月5月缓冲液，ABA含量是5月11月缓冲液。分析该小题中的柱状图，在正常培养条件下，11月混合液中的藻细胞数量高于缓冲液中的，5月混合液中的藻细胞数量低于缓冲液中的，说明IAA能促进单细胞绿藻的生长。在增加紫外光照射的条件下，11月混合液中的藻细胞数量与缓冲液中的相同，且都很低；5月混合液中的藻细胞数量明显高于缓冲液中的和11月混合液中的，说明ABA具有提高绿藻抗紫外光的能力。【答案】(1)外植体细胞分裂素和生长素(IAA)脱分化(2)正相关IAA含量降低，ABA含量增高(3)不是IAA促进生长，ABA有提高抗紫外光的能力2将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养
6、基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是()【解析】植物组织培养过程中，由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量的生长素和细胞分裂素，愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定浓度的生长素和细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成根、芽的影响不同。本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素和细胞分裂素，能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来，所以会出现B项现象。【答案】B3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下图。(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
7、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，应采取的灭菌方法是_。(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，对脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化出根或芽等器官，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，两者用量的比值大小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，有利于根的分化
8、。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。(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，应在瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂的挥发。【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4草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体愈伤组织芽、根植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_。(2)在过程中，常用的MS培
9、养基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25 d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。(3)在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。【解析】本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生的识记能力。(1)在培养无病毒植株时常选用根尖或茎尖为实验材料，这是由于根尖和茎尖细胞代谢旺盛，抗性强，所含病毒少甚至不含有病毒。(2)在配制MS培养基时，除加入大量元素、微量元素外，还需要加入有机物、蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。在培养过程中，发现外植体边缘局部污染的
10、原因可能是外植体的消毒不彻底。(3)培养基中生长素与细胞分裂素的用量比会影响根的分化和芽的形成，当生长素/细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成。【答案】(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂类物质用量的比值偏低综合测评(四)第四部分浅尝现代生物技术(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(每小题3分，共51分)1MS培养基和微生物培养基相比，有哪些不同()AMS培养基不含有机物B微生物培养基以有机物为主CMS培养基不含微量元素DMS培养基不需提供大量无机营养【解析】微生物培养基以有机物
11、为主，而MS培养基需要大量的无机盐，还需要少量激素。【答案】B2某同学在进行组织培养的过程中，发现根分化，而芽的分化不明显，可能的原因是()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】本题考查对植物激素作用的记忆。愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的浓度比值。当细胞分裂素与生长素的比值低时，诱导根的分化；两者比值处于中间水平时，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽的形成。【答案】D3下列关于植物组织培养中灭菌操作，错误的是()A外植体可以用酒精杀菌B镊子等器械需酒精灭菌C操作前手需酒精消毒D培养基需高压蒸汽灭菌【解析】植物组织培养需严格的无菌操
12、作，包括：培养基需用高压蒸汽锅灭菌；操作前手需酒精消毒；外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。【答案】B4下列关于植物组织培养的叙述，错误的是()A外植体可以来自于植物的任何细胞B培养应在无菌条件下进行C以花粉作为外植体可得到单倍体植株D不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同【解析】植物组织培养的原理是细胞的全能性，所以作为植物组织培养的细胞必须有完整的细胞核。【答案】A5菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作，下列说法不正确的是()A培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌B幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C用于植物组
13、织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦污染杂菌则前功尽弃D接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可【解析】菊花的组织培养中为防止杂菌污染，需要进行严格的无菌操作，外植体要消毒，培养基及其他器械要消毒。接种时要注意茎段的形态学上下端，不应倒插；幼苗要先移植到消过毒的环境中生活一段时间，然后再栽培到土壤中。【答案】D6科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整植株，这些植株的特点是()A彼此性状相似B单倍体C变异频率高D都是纯合子【解析】植物组织培养形成的新植物体的繁殖方式是无性生殖，所以彼此性状相似。【答案】A7下列关于影响植物组织培养的因素的叙述
14、，不正确的是()A幼嫩组织较成熟组织易培养成功B给外植体消毒用70%的酒精C菊花茎段进行组织培养时，始终进行光照D生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于芽的分化【解析】生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于根的分化，较低时，有利于芽的分化，二者相当时，促进愈伤组织的生长。【答案】D8关于愈伤组织形成过程的正确叙述是()A愈伤组织形成是离体的植物细胞分化的结果B愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化和分裂的结果C愈伤组织形成是离体的动物细胞分化的结果D愈伤组织形成是离体的动物细胞脱分化和分裂的结果【解析】愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化和分裂的结果，动物细胞培养没有愈伤组织出现。【答案】B9植物组织培养
