世纪金榜2017版高考生物一轮总复习练习选修1.3 课时提升作业.doc

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课时提升作业四十
植物组织培养和酶的应用
(20分钟50分)
1.(12分)(2016·济南模拟)下图是花药培养产生花粉植株的两种途径，回答下列相关问题：
(1)通过花药培养产生花粉植株有两种途径，一种是花粉通过A________阶段发育成植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成B________，再将其诱导分化成植株。

(2)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中主要的影响因素是____________与____________。

提高诱导成功率的另一个重要因素是____________________。

(3)在花药培养中，花粉植株染色体组常常会发生变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的________________。

【解析】(1)花药培养产生花粉植株的两个途径的不同点是愈伤组织是未分化的细胞，需要经再分化形成丛芽，而胚状体的细胞已经发生了细胞分化，直接培养可得丛芽，因此A为胚状体，B为愈伤组织。

(2)诱导花粉植株能否成功主要的影响因素是材料的选择和培养基的组成。

由于单核期的细胞对离体刺激比较敏感，因此选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的一个重要因素。

(3)在花药培养中，花粉植株染色体组常常会发生变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。

答案：(1)胚状体愈伤组织
(2)材料的选择培养基的组成选择合适的花粉发育时期
(3)鉴定和筛选
【易错提醒】花粉植株形成的两种途径易判断错误
区分依据：培养物是否分化
(1)愈伤组织：未分化的细胞，需经再分化形成丛芽。

(2)胚状体：已经发生了细胞分化，直接培养可得丛芽。

2.(14分)世界苦荞在中国，中国苦荞在凉山。

苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。

查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶，下图为将修饰后的CHS基因导入苦荞，培育高产黄酮苦荞品系示意图。

试回答下列相关问题：
(1)图中常用的是________培养基。

接种前，用灭菌后未接种的培养基培养一段时间，观察是否形成菌落，目的是__________________。

(2)过程②、③分别是________和________。

苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是__________________。

(3)为探究激素对过程②诱导形成愈伤组织的影响，某研究小组在培养基中分别加入一定浓度的6-BA和2，4-D，灭菌后分别接种，在适宜条件下培养一段时间后，统计愈伤组织的诱导率，实验结果如下表：
该实验的因变量是________________，诱导的最佳组合是__________________。

(4)判断转基因苦荞培育是否成功，可比较转基因苦荞与普通苦荞的________含量，也可测定细胞中的__________含量。

【解析】(1)植物组织培养的培养基是MS(固体)培养基。

用灭菌后未接种的培养基培养一段时间，其目的是判断培养基灭菌是否彻底，如果培养基灭菌不彻底，则会形成菌落。

(2)由图可知，过程②是由苦荞细胞获得愈伤组织，为脱分化过程。

过程③是由愈伤组织形成试管苗，为再分化过程。

苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是细胞具有全能性，即细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因。

(3)由实验目的可知，本实验的因变量是愈伤组织诱导率。

根据表中数据可知，愈伤组织诱导率最大时的自变量组合即为最佳组合，即表中愈伤组织诱导率为100%时对应的激素组合：0.1 mg·L-1的6-BA和4 mg·L-1的2，4-D。

(4)转基因苦荞是否培育成功，关键是表达出目的基因的产物或表现出应有的性状，本题中要培育高产黄酮苦荞品系，因此可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物，也可以直接检测转基因苦荞细胞内的CHS含量。

答案：(1)MS(固体)判断培养基灭菌是否彻底
(2)脱分化再分化植物细胞的全能性(或细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因)
(3)愈伤组织诱导率0.1 mg·L-1的6-BA和4 mg·L-1的2，4-D
(4)黄酮类化合物CHS(查尔酮合成酶)
【加固训练】
(2015·唐山模拟)下图是植物组织培养过程示意图，请回答有关问题：
外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
(1)外植体若是菊花茎段组织，则在配制MS固体培养基时，________(填“必须”或“不必”)添加植物激素。

(2)外植体若是月季的花药，则图中的①过程________(填“需要”或“不需要”)光照，而经
②③④过程培养出的植物一般称为________植株。

(3)外植体若是菊花的根尖组织，则在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是________，这个过程体现了植物细胞具有________。

(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中：
①若先使用细胞分裂素，后使用生长素，实验结果是细胞______________。

②当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞分裂素用量的比值____(填“高”“低”或“适中”)时，促进愈伤组织的形成。

【解析】(1)由于菊花茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素。

(2)月季的花药培养初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。

花药离体培养得到的植株为单倍体植株，也称花粉植株。

(3)因为植物组织培养获得的植株是正常的植株，无论外植体取自植物的何种组织器官，这些细胞均具有全能性，所以利用菊花的根尖组织在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是绿色。

(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中，若先使用细胞分裂素，后使用生长素，则细胞既分裂也分化。

当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞分裂素用量的比值适中时，促进愈伤组织的形成。

答案：(1)不必
(2)不需要单倍体(花粉)
(3)绿色全能性
(4)既分裂也分化适中
3.(12分)(2016·西安模拟)利用植物茎尖经植物组织培养，可培育无病毒的幼苗，提高作物产量。

某研究小组在加有6-BA(诱导植物愈伤组织分化出丛芽)的MS培养基上进行了实验，结果如下表，请回答：
(1)常用的MS培养基主要成分一般包括大量元素、微量元素、________和植物激素。

(2)在该实验中，因变量是______________________，“接种个数”属于实验的________。

(3)若接种后2～5 d，发现培养基中植物茎尖边缘局部污染，原因可能是________。

(4)由实验结果分析可知，茎尖越小，茎尖的成活率越______；茎尖大小为________mm对脱毒效果最好。

综合考虑，最理想的实验材料的茎尖大小应取________mm。

【解析】(1)MS培养基主要成分一般包括大量元素、微量元素、有机物和植物激素。

(2)由表可知，茎尖大小各不相同，为自变量；接种个数均相同，为无关变量；成活个数、成活率及脱毒效果是随茎尖大小变化而变化的变量，为因变量。

(3)由于污染在植物茎尖边缘局部，则说明是植物茎尖消毒不彻底所致。

(4)由实验结果分析可知，茎尖越小，茎尖的成活率越低；茎尖大小为0.2 mm对脱毒效果最好。

综合考虑，最理想的实验材料的茎尖大小应取0.5 mm，成活率较高，且脱毒效果也很好。

答案：(1)有机物
(2)成活个数、成活率及脱毒效果无关变量
(3)植物茎尖消毒不彻底
(4)低0.20.5
【延伸探究】
(1)若培养基灭菌不彻底，会出现什么现象？
提示：在培养基上出现菌落。

(2)若接种操作时污染杂菌，会出现什么现象？
提示：在培养基上和外植体上可能均会出现菌落。

4.(12分)(能力挑战题)猕猴桃被誉为“水果之王”。

下图是利用猕猴桃进行深加工的过程图，请分析回答：
(1)图中过程①加入果胶酶的主要作用是分解______________________中的果胶，使榨取果汁变得容易。

(2)为了保持果胶酶催化的高活性和高效率，必要的条件是保持____________
________________________，同时还必须做到施加的果胶酶________。

(3)产果胶酶的菌株一般可从腐烂的果蔬或果园泥土中分离，利用以________为唯一碳源的选择培养基筛选。

(4)图中菌种X、Y分别是________、________。

【解题指南】(1)题中关键词：“果胶酶催化的高活性”“产果胶酶的菌株”。

(2)必备知识。

①果胶酶的作用及影响酶活性的因素。

②果酒和果醋制作的原理。

【解析】(1)果胶酶能够分解细胞壁和胞间层中的果胶，使榨取果汁变得容易。

(2)温度和pH均能影响酶的活性，因此为了保持果胶酶的催化活性最高，需要保持适宜的温度和pH；为了提高生产效率，还要做到施加的果胶酶适量。

(3)为了筛选能够高效生产果胶酶的菌种，应利用以果胶为唯一碳源的选择培养基进行选择培养。

(4)酒精发酵的菌种为酵母菌，醋酸发酵的菌种为醋酸菌。

答案：(1)细胞壁和胞间层
(2)适宜的温度和pH适量
(3)果胶(4)酵母菌醋酸菌
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