2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业8　月季的花药培养 8页

课时分层作业(八) 月季的花药培 养 (建议用时：35 分钟) [基础达标练] 1．下列关于被子植物花粉的形成，说法正确的是( ) A．1 个小孢子母细胞可产生 4 个精子 B．被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C．花药内部有许多花粉，所以是多倍体 D．花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等时期 D [1 个小孢子母细胞通过减数分裂产生 4 个花粉粒，每一个花粉粒中的生殖 细胞又经有丝分裂产生 2 个精子，故一个小孢子母细胞可产生 8 个精子；花粉粒 聚集在花药内，全部是单倍体；花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期 等时期。] 2．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 B [解答时要紧扣题目要求“尽快推广种植”，即既要快速繁殖，还要能保 持亲本的优良性状。利用扦插、嫁接、植物组织培养的方法能快速繁殖种苗，且 能够保持亲本的优良性状；花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，其性状可能与亲 本不一样。] 3．在接种了花药的培养基上出现了污染，不可能的原因是( ) A．培养基灭菌不彻底 B．花蕾消毒不彻底 C．接种时操作不规范 D．花粉粒内有细菌 D [花粉粒细胞膜具选择透过性，细菌不可能进入细胞中。] 4．在花药培养过程中，需要对培育出来的植株作进一步的鉴定和筛选，目的 是看其( ) A．是否有染色体丢失 B．是否有基因突变 C．是否出现染色体倍性变化 D．是由哪种形式形成的 C [在花药离体培养过程中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会 出现染色体倍性的变化，因此还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。] 5．花药培养过程中材料消毒主要有以下几步，顺序正确的是( ) ①将花蕾在酒精中浸泡30 s ②放入氯化汞溶液中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 A．①②③④ B．①③②④ C．③①④② D．②③①④ B [花药培养过程材料消毒的步骤为：将花蕾放入体积分数为 70%的酒精中 浸泡 30 s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗，取出后用无菌吸水纸吸干外植 体表面的水分，放入质量分数为 0.1%的氯化汞溶液中 2～4 min，取出后，在无菌 水中至少清洗 3 次。] 6．关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是( ) A．花粉可通过愈伤组织发育成植株 B．花粉可通过胚状体进一步分化成植株 C．主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 D [花药培养成植株有两条途径，一条是通过胚状体阶段产生植株，另一条 是通过愈伤组织产生植株。两种途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度 配比。无论花药离体培养，还是体细胞培养都可产生胚状体。] 7．下列有关影响花药培养的因素的说法中，不正确的是( ) A．一般月季的花药培养时间选在初花期 B．一般来说，在单核期，花药培养成功率最高 C．月季花药培养基配方调节 pH 至 5.8 D．影响花药培养的因素与材料的选择和培养基的组成有关，与其他因素无关 D [材料的选择与培养基的组成是影响花药培养的主要因素，此外，亲本植 株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有影响。] 8．下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是( ) A．材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率 B．选择花药时常用的方法是醋酸洋红法 C．选取材料时一定要进行消毒 D．培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株 D [培养基的组成和材料的选择是影响花药培养能否成功的主要因素，为了 检测花粉是否处于适宜的发育期，常用醋酸洋红染色后在显微镜下进行观察。为 了避免微生物使花药腐烂，需对材料进行消毒。在培养过程中，若花药开裂释放 出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，因此，必须在花药开裂后尽快 将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。] 9．下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请回答： (1)对 菊 花 来 说 ， 要 选 取 生 长 旺 盛 的 嫩 枝 来 进 行 组 织 培 养 ， 其 原 因 是 _____________________________________________________； 对月季来说，适宜花粉培养的时期是________期。为确定花粉是否处于该时 期，最常用的镜检方法是________________。 (2)月季的花药离体培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植株产生的途径来说， 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。 (3)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有________________(至少写出两种)。 (4) 消 毒 后 的 花 蕾 ， 在 剥 离 花 药 时 ， 要 彻 底 去 除 花 丝 ， 这 是 因 为 _____________________________________________________。 (5)图中花粉植株属于________倍体，要使其能繁殖后代可采取的措施是 _____________________________________________________。 [解析] (1)如果培养的是一般组织，一般宜采用生长旺盛的嫩枝较好，因为 这样的组织细胞分裂能力强，容易诱导脱分化和再分化。如果培养的是花药，一 般采用单核期的花药，可以用醋酸洋红法进行检测。(2)花药离体培养可以有两条 产生花粉植株的途径，除了题中的途径外，还可以经过产生胚状体进一步分化产 生植株。(3)常用 70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或 1%的次氯酸钙溶液或饱和漂 白粉溶液)对获取的花蕾进行消毒。(4)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体 的形成，故在剥离花药时，需彻底去除花丝。(5)花粉植株为单倍体，是高度不育 的，要使其正常可育需用秋水仙素处理其幼苗，使其染色体数目加倍。 [答案] (1)生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化 单核 醋酸洋红法 (2)胚状体 (3)70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或 1%的次氯酸钙溶 液或饱和漂白粉溶液) (4)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 (5)单 用一定浓度的秋水仙素处理幼苗 10．某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上 培养产生完整植株的过程。据下图回答： (1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________ 过程，X 代表的是________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________ 过程。 (2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取 决于培养基成分中______________的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成 熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株， 说明未成熟花粉具有________。 (3)对植株甲进行________，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通 过________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 ________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 ________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药培 养在育种上的特殊意义是________________，从而开辟育种新途径。 [解析] 愈伤组织到底是分化成胚状体还是芽，主要取决于培养基中激素的种 类和比例，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导根原基形成，当细胞分裂 素的含量高于生长素时，则主要诱导芽原基的形成；如果用来培养的材料是花粉 细胞，则培养后的植物含有本物种配子染色体的数目，属于单倍体植株。由于甲 植株是单倍体，单倍体植株在减数分裂形成配子时联会紊乱，不能产生正常配子， 所以高度不育，要使之产生可育后代，需用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍， 加倍后的植株减数分裂时可产生正常的配子，否则只能通过无性繁殖产生后代； 乙、丙植株中能产生可育花粉的是乙植株，并且是纯合子，所以其花粉的基因型 种类为一种。但该群体中由于每个个体的基因型可能不同，导致群体产生的可育 花粉的基因型有多种；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。 [答案] (1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根 (2)激素 单倍 体 全能性 (3)染色体加倍(其他合理答案亦可) 无性繁殖 乙(经过染色体加倍) 一 多 缩短育种周期 [能力提升练] 11．下图中①②③④代表产生花粉植株的过程或中间结构，其中在两种途径 中代表的内容不相同的是( ) A．①② B．①④ C．②③ D．③④ C [通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径：一种是花粉 脱分化形成胚状体，再由胚状体分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基 上先经过脱分化形成愈伤组织，然后再将其诱导再分化成植株。图示①在两种途 径中都代表脱分化；②在两种途径中分别代表胚状体和愈伤组织；③在两种途径 中分别代表分化和再分化；④在两种途径中都代表丛芽。] 12．如图表示某植物的花药培养过程，请据图判断下列说法中错误的是( ) A．A→F 不能体现细胞的全能性 B．C 中是高度液泡化的薄壁细胞 C．植株 A 和 F 中的染色体组数不同 D．植株 F 一般不能直接应用于生产 A [花药培养用到的花粉是生殖细胞，具有较高的全能性。] 13．关于影响花药离体培养的因素的叙述，错误的是( ) A．花粉发育过程中，单核期花粉对离体刺激最敏感，培养成功率最高 B．刺激单核期花粉发育为完整植株所用的培养基都是 MS 培养基，其中所用 的激素等诱导成分相同 C．供体植株的年龄对花药培养也有影响，应选择早期花药进行培养，并可利 用低温进行预处理，以提高诱导成功率 D．不同种的植物花药或同种植物不同基因型的花药，诱导成功率也不同 B [接种花药时期的选择是影响花药培养的决定因素，初期花药(最好是细胞 核由中央移向一侧时期的花药)最易诱导成功；用低温进行预处理，可提高诱导成 功率；不同植物的花药培养，可采用不同的培养基进行诱导，而同种植物的不同 基因型的花药，诱导成功率不同，有的甚至不能诱导成植株，如雄配子致死现象。 故选 B。] 14．下列有关单倍体、单倍体育种、花药离体培养的说法，错误的是( ) A．单倍体育种得到的是单倍体 B．花药离体培养是单倍体育种的首要环节 C．花药离体培养的目的是获得单倍体 D．单倍体育种是通过花药离体培养获得单倍体植株，然后用秋水仙素加倍获 得纯合体植株 A [单倍体是由配子直接发育成的个体，单倍体植株本身瘦弱，而且一般是 不育的，但育种时，可以用秋水仙素使染色体加倍来获得纯合的正常植株，这种 方法就是单倍体育种。单倍体可以利用花药离体培养来获得，所以，花药离体培 养的目的是获得单倍体植株，是单倍体育种的首要环节；单倍体育种最终得到的 是正常的纯合植株，而纯合植株是通过单倍体的染色体加倍获得的。] 15．辣椒是某市的重要蔬菜品种之一，但近年有退化、减产的趋势，若想通 过花药培养的方法培育出优质、高产、无 病毒的辣椒苗，请完成下面的辣椒苗培育方案。 (1)材料的选取：对所选择的花药一般要通过进一步的镜检来确定其中的花粉 是否处于适宜的发育期，确定花粉发育期最常用的方法是____________，对不易 着色的花粉细胞核需用______________法，这两种方法分别能将花粉细胞核染成 ________和________，一般当花粉位于________期时可用作培育的材料。 (2)培养原理：如图是温度与花药胚诱导率的关系图，温度为________℃左右 时，花药胚的诱导率最高。 (3)材料的准备：取辣椒花蕾用体积分数为 70%的________浸泡约 30 s，立即 取出，在无菌水中清洗。取出后用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分，放入质量分 数为 0.1%的________溶液中 2～4 min，取出后再用无菌水冲洗 3～5 次。 (4)接种和培养：接种用的花药要彻底除去花丝，因为与花丝相连的花药不利 于________的形成。 (5)鉴定和筛选：经过一段时间的培育，花药开裂释放出胚状体，一个花药内 能产生大量幼小植株，幼小植株需要移到新的培养基上继续培养。培养出来的植 株要作进一步鉴定和筛选的原因是 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析] (1)确定花粉发育期最常用的方法是醋酸洋红法，对不易着色的花粉 细胞核需用焙花青—铬矾法，这两种方法分别能将花粉细胞核染成红色和蓝黑色。 适宜花粉培养的时期是单核期，因为在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时 期，花药培养成功率最高，而且这个时期对离体刺激敏感。(2)由图可知，温度约 为 25 ℃时，花药胚的诱导率最高。(3)取辣椒花蕾用体积分数为 70%的酒精浸泡 约 30 s，立即取出，在无菌水中清洗。取出后用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分， 放入质量分数为 0.1%的氯化汞溶液中 2～4 min，取出后再用无菌水冲洗 3～5 次。 (4)接种用的花药要彻底除去花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织(或胚状 体)的形成。(5)在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，染色体组的 数目常常会发生变化，因此培养出来的植株要作进一步的鉴定和筛选。 [答案] (1)醋酸洋红法 焙花青—铬矾 红色 蓝黑色 单核 (2)25 (3)酒 精 氯化汞 (4)愈伤组织(或胚状体) (5)在花药培养中，特别是通过愈伤组织形 成的花粉植株，染色体组的数目常常会发生变化