2010-2014植物组织培养高考题汇编(含详解)

1.（2014广东卷）（16分）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下：

在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图17所示，请回答下列问题：

⑴选用新生营养芽为外植体的原因是，诱导外植体形成PLBs的过程称。

⑵与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在，，。

⑶脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案是探讨了以下问题：

①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为。

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。

【答案】（1）细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs（2分）；细胞的脱分化（2分）（2）生长起始快（2分），快速生长时间较长（2分）；PLBs产量较高（2分）；（3）①灭菌、冷却（2分）；②75（2分）；③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大（3分）

【解析】（1）新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。（2）据图分析，光照下PLBs的重量高于黑暗条件下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿体的形成和进行光合作用制造有机物。（3）①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌后，冷却，再加入不同浓度的ABA ②根据题干可知，实验50天完成，每10天取样，需要取样5次，4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复，因此每次取样需要记录15个样品中的数据，共需要测定样品数75 ③适量的ABA可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的ABA浓度和时间为最适。

2.（2014江苏卷）（9分）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：

（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。

（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如右图所示。细胞干重在12d后下降的原因有；培养液中蔗糖的作用是、。

（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是、。

（4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有（填序号）。

①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养

③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢

【答案】（9分）

（1）脱分化

（2）蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压

（3）秋水仙素（低温）果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n 的细胞处于有丝分裂中期

（4）①③④

【解析】本题考查的是植物组织培养、染色体变异及细胞固定化。

（1）外植体在人工、无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。

（2）由图蔗糖浓度下降，可知外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，12天后蔗糖浓度变化不大；pH下降会影响酶的活性，愈伤组织细胞对物质的合成小于分解，细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能提供植物细胞生命活动必须的营养物质（能量）。

（3）一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍。植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质，从而使愈伤组织细胞分离。在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理后，一定时间内不同时期细胞分裂次数不同，从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞，4n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至8n；8n 的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。

（4）为了更好地获得次生代谢产物，应选用生长旺盛的愈伤组织。愈伤组织不能进行光合作用，因此要通入无菌空气确保其正常的生命活动。细胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影响，营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制，所以固定化细胞生长速度慢。

3.（2013重庆卷）某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是（）A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害

B．在愈伤组织培培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞

C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控

D．生根时，培养基通常应含α—萘乙酸等生长素类调节剂

【答案】B

【解析】消毒剂的使用既要杀死表面微生物，有防止伤害组织细胞，影响组织培养，A 项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B 项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C 项正确；α—萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D 项正确。

4.（2013四川卷）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是：

A．细胞的增殖和分化B．光能的吸收与转化

C．ATP的合成与分解D．基因的突变与重组

【答案】：D

【解析】：诱导茎分化形成幼苗为有丝分裂，故不可能发生基因重组。故D错误。

5.（2013江苏卷）某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是（）

A. 利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗

B. 采用花粉粒组织培养获得单倍体苗

C. 采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上

D. 采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养

【答案】：B

【解析】：单倍体苗植株弱小且高度不育，不能称之为优质苗。

6．（2013上海卷）在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是（）

①诱导形成芽②取合适外植体③诱导形成愈伤组织

④诱导形成未分化状态的细胞⑤诱导形成根

A．②①③④⑤B．②④③①⑤C．②③④①⑤D．②⑤①④③

【答案】：B

7．（2012全国新课标卷）（15分）为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在ＭＳ培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基（见下表），灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率（m），以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n），结果如下表。

回答下列问题：

（１）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为和两类。上述培养基中，6-BA属于类生长调节剂。

（２）在该实验中，自变量是，因变量是，自变量的取值范围是。

（３）从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是号培养基。

（４）为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入（填“6-BA”或“IAA”）。

【答案】（１）大量元素微量元素细胞分裂素（２）IAA浓度丛芽外植体的比率及丛芽平均数０～０.５mg/L （３）１（４）6-BA

【解析】本题主要是对植物组培知识的考察，提问涉及必修一和必修三的一些知识，再加上以实验分析的形式考察中学生物实验的基础知识，综合性强，并不局限于选修一，是为“选修可以考察必修”一说的集中体现。

第（１）问第一空考察必需元素的分类（可分为大量元素微量元素），必修一的基础知识，选修一教材上亦有原句。

第（１）问第二空考察植物生长调节剂的知识。中学生物必修一提及植物体内5大植物激素，分别为生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类、脱落酸类，要求掌握植物生长调节剂的名称；常见选修一的植物组织培养实验中又重点分析了生长素类、细胞分裂素类，要求识记二者比例对植物脱分化的影响（生长素多有利于生根，细胞分裂素多有利于长芽）；由表格易知IAA比例上升抑制长芽，为生长素（吲哚乙酸），故6-BA为细胞分裂素。

第（2）问考察中学生物实验的基础知识，自变量是IAA（6-BA浓度不变），取值范围是０到０.５；因变量是丛芽数（即再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数）

第（3）问直接从表格中可读出。

第（4）问参阅第（１）问第二空解析

8.（2012广东卷）培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是（）

A.组织培养

B.细胞杂交

C.显微注射

D.核移植

【答案】Ａ

【解析】草莓植株分生区的细胞含病毒的量比较少，可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。

9．（2012山东卷）（8分）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图。

（1）图中①和②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________。

【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

【解析】本题以辣椒素的获得途径为情景，考查生物实验的基本技能和操作，注重生物技术应用于生产的理念。考查的面广，但以识记的知识点应用分析为主。

10.（2011江苏卷）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（）

A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞

B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株

C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子

D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCL的培养基培养筛选二获得

【答案】D

【解析】愈伤组织是一团无特定结构和功能的薄壁细胞，A错误。二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株，B错误。用人工薄膜包装愈伤组织得不到人工种子，C错误。

11．（2011上海卷）下列关于植物组织培养的表述，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

【答案】A

【解析】不是任何植物细胞都可以作为外植体，比如植物精子或卵细胞，外植体必须是有生命活力的体细胞。

12．（2010浙江卷）将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养中，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

【答案】A

【解析】不是任何植物细胞都可以作为外植体，比如植物精子或卵细胞，外植体必须是有生命活力的体细胞。

13．（2010全国新课标）(15分)

（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的，繁殖种苗的速度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部。

(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免的污染。

（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗，而与配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需尊使用的生长调节剂是(脱落酸、2，4-D)。

（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是，单株鲜重的变化趋势是。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量(能、不能)满足自身最佳生长的需要。

(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应(降低、增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。

【答案】(1)遗传性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4－D

(4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低

【解析】(1)叶肉细胞具有该植物的全部遗传信息，因此可经组织培养成为完整个体。(2)在组织培养过程及将试管苗转接到新培养基上时，要无菌操作，防止微生物污染。(3)在微型繁殖中，不同阶段要使用不同的激素。生长素可诱导生根，与细胞分裂素混合使用，在一定浓度配比下可促进生芽。2,4－D可促进愈伤组织生长。(4)从题图看出，随蔗糖浓度增大，光合作用强度在下降，而单株鲜重是先增后降，培养基中不含蔗糖时，试管苗制造的有机物不能满足自身需要。(5)要提高试管苗光合作用能力，应适量降低蔗糖浓度。

14．（2010安徽卷）（9分）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：

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①中，常用的MS 培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2~5d ，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是__________。

（3）在过程②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_____________。

【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素类物质用量的比值偏低

【解析】植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体，原因是茎尖或根尖病毒极少，因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养，再生的植株就可能不带病毒。MS 培养基的成分主要包括水、无机盐、有机小分子物质以及植物激素等，植物激素的比例能够影响芽的分化和根的分化，如细胞分裂素的比例大于生长素的比例，则有利于芽的分化，反之则有利于根的分化。接种前培养基一定要进行高温灭菌，接种时一定要在无菌条件下进行操作，以免引起杂菌污染。

外植体

愈伤组织 芽、根 植株

① ②