复习与测试课时教学实录

植物的组织培养专题测试卷讲解

一、【课题目标】

（一）知识与技能

1、熟悉植物组织培养的基本过程

2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化

3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力

（二）过程与方法

归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。

二、【课题重点】

植物组织培养的相关知识点

三、【课题难点】

植物组织培养的相关知识点

四、【教学方法】

复习法教学，讲解和讨论相结合

五、【教学工具】

多媒体课件

六、【教学过程】

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．水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作，接入试管，经过一系列过程形成试管苗，以下说法中不正确的是(

) A．愈伤组织的产生是通过有丝分裂

B．试管苗的基因型是AABB或aabb或AAbb或aaBB C．培养基中要添加有机物

D．用花药离体培养获得的胚状体细胞含1个染色体组

解析：愈伤组织是通过脱分化过程形成的，该过程中细胞通过有丝分裂方式增殖；水稻花药离体培养形成的幼苗是单倍体，其基因型是AB或ab或Ab或aB；在形成试管苗的过程中，培养基中应该添加有机物；水稻(基因型为AaBb)细胞中含2个染色体组，用花药离体培养获得的胚状体细胞含1个染色体组。

答案：B 2．关于菊花的组织培养，以下说法正确的是(

) A．材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果

B．对菊花茎段进行组织培养，必须添加植物激素才能成功

C．外植体经过再分化形成愈伤组织

D．在试管苗进行大田移植前，不需要光照处理

解析：同一种植物中不同材料的全能性大小不同，与材料的年龄、保存时间的长短有关，培养的难易程度也不同；菊花组织培养过程中，自身内源激素即可调节其生长，无需添加植物激素；外植体经过脱分化可以形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体；在试管苗进行大田移植前，需要光照处理。

答案：A

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．①③④⑤

C．①③⑤

B．②③⑤

D．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→――

d→人工种子――e→种苗

有生根发芽能力的胚状体结构――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．植物的组织培养与微生物培养的相同之处是(

) A．都需要配制培养基并灭菌

B．前者培养基中需多种矿质营养，后者不需要

C．培养基中都需要加入有机物

D．都需要在相同的温度条件下培养

解析：植物的组织培养与微生物培养，都需要配制培养基并灭菌；植物的组织培养与微生物培养，都需要多种矿质营养；植物的组织培养需要加入有机物，而微生物培养的培养基根据培养微生物的不同，有些需要加入有机物，有些不需要；微生物培养的不同阶段所需的温度条件不同。

答案：A 11．愈伤组织分化过程中，培养基中细胞分裂素/生长素的比值较低时诱导分化的是(

) A．根

C．叶

B．芽

D．胚性细胞团

解析：愈伤组织分化过程中，培养基中细胞分裂素/生长素的比值较低时诱导分化的是根。

答案：A 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．要将菊花茎段细胞培养成完整的植株，无需(

) A．选用生长旺盛的嫩枝

B．离体状态并且具有完整细胞核的细胞

C．导入外源基因

D．一定的营养物质和激素

解析：将菊花茎段细胞培养成完整的植株，需选用生长旺盛的嫩枝，原因是嫩枝的生理状态好，容易诱导脱分化和再分化；菊花茎段细胞培养成完整的植株原理是植物细胞的全能性，原因是每个细胞含有本物种生长发育所需的全套遗传物质，故选取组织培养的细胞，必须要有完整细胞核；若不处于离体状态，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官；将菊花茎段细胞培养成完整的植株，无需导入外源基因；植物组织培养需要一定的营养(无机、有机成分)和激素(生长素和细胞分裂素)。

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：

组别

甲

乙

丙

生长素/(mg/L) 2 2

2 细胞分裂素/(mg/L) 0.02 0.2 0.5 分化状况

分化形成根

不分化

分化形成芽

下列叙述不正确的是(

) 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．(8分)菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值，科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。

(1)进行组织培养所依据的原理是____________。配制MS固体培养基的母液时，微量元素应浓缩________倍。

(2)接种前，外植体的消毒一般要用到70%的酒精和_________两种药剂。由愈伤组织形成丛芽的过程称为____________。

(3)在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果如下表(6～BA属于细胞分裂素类似物、NAA属于生长素类似物)。

组别

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6﹣BA(mg/L) 0.1 0.1 0.5 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 NAA(mg/L) 丛芽增殖倍数

1.6 2.1 2.4 2.5 2.6 2.7 2.7 4.4 2.5 2.7 2.0 1.0 2.0 1.0 0.5 0.1 0.5 0.1 0.5 0.1 ①据实验结果分析，6﹣BA的浓度在__________mg/L之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当6﹣BA浓度一定时，NAA浓度越____________(低/高)，丛芽的增殖效果越明显。

②若要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量____________(增加/不变/减半)和NAA含量____________(增加/不变/减半)。

解析：(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；配制MS固体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩10倍，微量元素浓缩100倍。(2)接种前，外植体的消毒一般要用到70%的酒精和0.1%的氯化汞(升汞)两种药剂，在酒精中摇动2～3次，持续6～7秒，在氯化汞溶液中1～2分钟，由外植体形成愈伤组织的过程为脱分化，由愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。(3)根据表格分析，自变量是植物生长调节剂6～BA和NAA的浓度，因变量是丛芽增殖。①据实验结果分析，6～BA的浓度在0.1～2.0 mg/L之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当6～BA浓度一定时，NAA浓度越低，丛芽的增殖效果越明显。②将新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量减半(少)和NAA含量增加，可进一步诱导丛芽生根。

答案：(1)植物细胞的全能性

100

(2)0.1%的氯化汞

再分化

(3)①0.1～2.0

低

②减半

增加

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．(10分)如图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养过程，请据图回答下面的问题：

(1)菊花的组织培养与月季的花药培养都需要制备____________固体培养基，该培养基含有20多种营养成分，在配制培养基母液时常将其配方中的微量元素浓缩____________倍。

(2)用于培养的菊花嫩枝和月季花药都需要消毒，通常消毒所用的药剂是________和________。

(3)月季花药培养选材十分重要，从花期分析需要选取________的花药；从花蕾分析需要选取____________的花蕾；从花粉发育时期分析需要选取____________的花粉，从而提高诱导成功率。

(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过____________阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于____ ______________________________________________________。

解析：(1)菊花的组织培养与月季的花药培养都需要制备MS固体培养基，在配制培养基母液时常将其配方中的微量元素浓缩100倍。(2)用于培养的菊花嫩枝和月季花药都需要消毒，通常消毒所用的药剂是70%的酒精和0.1%的氯化汞。(3)月季花药培养选材时一般选取初花期(或早期时)的花药、完全未开放的花蕾、单核期的花

粉，可以提高诱导成功率。(4)月季的花药培养过程中，花粉植株的形成除图中所示途径外，还可以通过胚状体阶段发育而来，这两种途径的差别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

答案：(1)MS

100

(2)70%的酒精

0.1%氯化汞

(3)初花期(或早期时)

完全未开放

单核期

(4)胚状体

培养基中的激素的种类及其浓度的配比

19．(7分)月季因花色艳丽、芬芳迷人而被称为花中皇后，可用植物组织培养技术快速繁殖而用于生产。请回答下列问题：

(1)植物组织培养的实验操作流程是：制备MS固体培养基、________、接种、培养、移栽、栽培。

该实验能成功培育出植株的理论依据是___________________。

(2)在配置培养基时，需要根据各种母液的________，计算用量。将分装好的培养基进行________灭菌。

(3)如图为培养基中蔗糖浓度对月季叶愈伤组织诱导率的影响。

①蔗糖浓度为________ ，最有利于愈伤组织的形成，原因是____ ______________________________________________________。

②外植体形成愈伤组织的过程称为________，将愈伤组织继续进行培养。生长素和细胞分裂素________(填使用顺序)，提高分化频率，有利于重新分化成根或芽。

③蔗糖浓度为90 g/L时，无愈伤组织形成的原因最可能是

______________________________________________________。

解析：(1)植物组织培养的基本实验操作步骤为制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽、栽培。植物组织培养的理论依据是植物细胞的全能性。

(2)在配置培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。将分装好的培养基进行高压蒸汽灭菌。

(3)①据图示可知，蔗糖浓度为30 g/L时，诱导率最高，最有利于愈伤组织的形成，原因是该浓度的蔗糖既能较好调节培养基的渗透压又能为细胞提供充足的碳源。

②外植体形成愈伤组织的过程称为脱分化，将愈伤组织继续进行培养。生长素和细胞分裂素同时使用能提高分化频率，有利于重新分化成根或芽。

③蔗糖浓度为90 g/L时，培养基渗透压过大，导致细胞渗透失水而死亡，故无愈伤组织形成。

答案：(1)外植体消毒

植物细胞的全能性

(2)浓缩倍数

高压蒸汽

(3)①30 g/L

该浓度的蔗糖既能较好调节培养基的渗透压又能为细胞提供充足的碳源

②脱分化

同时使用

③培养基渗透压过大，导致细胞渗透失水而死亡

20．(10分)植物组织培养是克隆植物的一种方法，请回答相应的问题：

(1)培养皿中的培养基除添加________外，还需要添加植物激素，其目的是_________________________________________________。

(2)培养过程需要植物

________的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到

________，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。

(3)在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家研究了植物生长调节剂对某药用植物愈伤组织诱导的影响，实验结果如下表：

培养基代号

L1 L2 L3 L4 L5 L6 2，4－D/(mg·L－1) 6－BA/(mg·L－1) 愈伤组织诱导率/% 1.0 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 0 0 0 0.2 0.5 1.0 65.41 68.76 91.01 54.48 57.35 51.71

注：愈伤组织诱导率(%)＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%

①从上表可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的________有利于形成愈伤组织，而添加________则不利于愈伤组织的形成。

②在上述研究的基础上，为了探究光照对愈伤组织形成的影响：应将已经消毒过的外植体平均分为甲、乙两组，分别接种到

________(填培养基编号)培养基上；甲组置于有光环境，乙组置于

________环境，其他条件相同且适宜；培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中愈伤组织的________并计算_________________________。

解析：(1)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体进行脱分化和再分化。

(2)培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生染色体(结构与数目)异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。

(3)①由以上分析可知，在基本培养基中添加较高浓度的2，4－D有利于食用稗胚形成愈伤组织，而添加6－BA则不利于食用稗胚愈伤组织的形成。

②该实验的目的是探究光照对愈伤组织形成的影响，因此自变量是有无光照，因变量是愈伤组织诱导形成的概率，那么影响愈伤组织诱导形成的概率培养基等就是无关变量，在处理无关变量时要做到相同且最适宜，因此在该实验中要把相应的材料放在最有利愈伤组织形成的L3培养基中培养。甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜；培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。

答案：(1)营养物质

诱导外植体进行脱分化和再分化

(2)生长和繁殖

发生染色体(结构与数目)异常

(3)①2，4－D

6－BA

②L3

黑暗

个数

愈伤组织诱导率