2019_2020学年高中生物专题3植物的组织培养技术课题2月季的花药培养精练（含解析）新人教版选修1

课题2　月季的花药培养一、选择题1．花药中的花粉发育为单倍体植株时，脱分化既可以形成愈伤组织也可以形成胚状体，对此起决定作用的因素是(　　)A．培养基中激素的种类及其浓度配比B．选取离体花药的时期C．培养基是固体培养基还是液体培养基D．培养花粉的时间长短解析：选A　通过花粉培养产生花粉植株一般有两种途径，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径之间本身并没有绝对的界限，主要决定因素是培养基中激素的种类及其浓度配比。2．在花粉的发育过程中，选择下列哪个时期的花药培养成功率最高(　　)A．小孢子四分体时期 B．单核居中期C．单核靠边期  D．双核期解析：选C　单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难；在单核靠边期花药培养成功率最高。3．(2019·福州期中)下列说法错误的是(　　)A．被子植物的花粉发育依次经历了四分体时期、单核期、双核期B．被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的，因而含有与体细胞中数目相同的染色体C．被子植物花粉是单倍体的生殖细胞D．被子植物花粉粒内有两个精子解析：选B　被子植物的花粉是由花粉母细胞经减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞，含有比体细胞中数目减半的染色体。4．下列关于花药培养产生花粉植株的两个途径，叙述错误的是(　　)A．花粉可通过诱导形成愈伤组织发育成植株B．花粉可通过胚状体阶段进一步分化成植株C．两种途径依据的原理都是植物细胞的全能性D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径解析：选D　通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育成植株；二是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。产生胚状体并不是花药离体培养中特有的途径。5．(2019·鹤岗期中)将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长大后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的是(　　)①是单倍体　②体细胞内没有同源染色体　③不能形成可育的配子　④体细胞内有同源染色体　⑤能形成可育的配子　⑥可能是纯合子也可能是杂合子　⑦一定是纯合子　⑧是二倍体A．④⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥C．①②③⑥  D．①④⑤⑦解析：选B　二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理后得到的是四倍体，用四倍体的花药进行离体培养得到的是单倍体，但其单倍体体内含有同源染色体，可以形成可育配子，该单倍体可能是纯合子，也可能是杂合子。6．(2019·深圳期中)下列有关月季花药离体培养产生花粉植株的叙述，不正确的是(　　)A．花药中的花粉经脱分化产生胚状体还是愈伤组织，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比B．一般来说选用单核期的花粉可提高花药培养的成功率C．常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色来判断花粉是否处于合适的发育期D．胚状体和愈伤组织都具有胚芽、胚轴和胚根等结构解析：选D　愈伤组织是花药或者离体组织经过脱分化后分裂形成的薄壁组织细胞，没有具体结构，而胚状体有胚根、胚芽和胚轴等结构。7．(2019·十堰期中)下列有关月季花药培养的实验操作，不正确的是(　　)A．可在同一培养基上培养至长出幼小植株再更换培养基继续培养B．镜检花粉时可用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法染色，后者能将花粉细胞核染成蓝黑色C．在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则易从受伤部位产生愈伤组织D．如果接种的花药长出愈伤组织并分化成幼小植株，还需对植株作进一步的鉴定和筛选解析：选A　花药离体培养形成愈伤组织后需及时转移至分化培养基上，以便进一步分化出再生植株，A错误；选择花粉时，确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，但某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法染色，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色，B正确；在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织，C正确；通过愈伤组织形成的花粉植株，染色体组的数目常会发生变化，故还需对植株作进一步的鉴定和筛选，D正确。8．下列有关花药离体培养的说法错误的是 (　　)A．盛开的或略开放的花不宜作为实验材料B．用于花蕾消毒的药品有体积分数为70%的酒精、无菌水及质量分数为0.1%的氯化汞溶液等C．剥离花药时，要尽量不损伤花药且还要彻底去除花丝D．花药培养成幼小植株的过程中，需要适宜的温度、pH和光照等解析：选D　盛开的或略微开放的花，微生物可能侵入花药，给材料消毒带来困难，不宜作为实验材料，A正确；用于花蕾消毒的药品有体积分数为70%的酒精、无菌水和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，B正确；剥离花药时，尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，C正确；由花粉到幼小植株阶段，由于无叶绿体，所以不需要光照，D错误。9．如图为某二倍体植株花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程，下列有关叙述正确的是(　　)A．过程①表示脱分化，过程②表示再分化B．过程①②③均需要照光C．过程①说明花粉细胞具有全能性D．过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离解析：选A　图中过程①表示脱分化，②表示再分化，A项正确；花药离体培养时，幼小植株形成后才需要照光，B项错误；过程①②③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得完整植物个体，说明花粉细胞具有全能性，C项错误；过程③获得的完整植株属于单倍体植株，高度不育，不能通过自交产生后代，D项错误。10．如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的描述错误的是(　　)A．试管苗培养过程必须在无菌条件下进行B．D试管中组织分化的调控与激素配比有关C．培养成的试管苗即可用于大田推广种植D．在培养基中加入病原体的致病毒素，可筛选出抗病突变体解析：选C　外植体和愈伤组织易被微生物污染，因此试管苗培养过程必须在无菌条件下进行，A项正确；组织培养过程中，激素种类和比例会影响愈伤组织的再分化过程，B项正确；培养成的试管苗为单倍体，需要经过秋水仙素处理，筛选之后才可用于大田推广种植，C项错误；要筛选出抗病突变体，需制作相应的选择培养基，D项正确。11．(2019·大庆期中)如图表示被子植物花粉的发育过程，据图判断下列说法，不正确的是(　　)A．被子植物花粉发育的场所为雄蕊的花药B．①是小孢子母细胞，一个小孢子母细胞可以形成2个精子C．若图中所示的植物个体的基因型为AaBb(遗传遵循自由组合定律)，则②的基因型可能为ABD．图中⑦⑧所指的结构依次是花粉管细胞核、生殖细胞核，两者的基因型相同解析：选B　被子植物花粉发育的场所为雄蕊的花药，A正确；一个小孢子母细胞经减数分裂可以形成4个小孢子，每个小孢子可形成2个精子，故一个小孢子母细胞可以形成8个精子，B错误；已知图中所示的植物个体的基因型为AaBb(遗传遵循自由组合定律)，若①小孢子母细胞的基因型为AaBb，其减数分裂产生的②小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab，C正确；图中⑦⑧是由花粉粒细胞核进行分裂产生的两个核，分别是花粉管细胞核和生殖细胞核，由于两者来自同一个花粉粒细胞核，所以两者的基因型相同，D正确。12．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据实验，下列分析正确的是(　　)A．花粉也能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞也含有控制生长发育的全套遗传物质B．植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，因此不能体现生殖细胞具有全能性C．由花粉培育得到植株M的过程中，植物器官的发生主要通过营养物质的配比进行调节 D．由花粉培育得到植株N，整个过程都必须在无菌条件下进行解析：选A　植物的生殖细胞(花粉)能发育成完整植株体现了生殖细胞的全能性，细胞全能性的体现与最终能否形成完整植物个体有关，而与植物个体是否可育无关；植物器官的发生主要通过调节植物激素的配比进行调节；植株M到植株N的过程不需要在无菌条件下进行。二、非选择题13．如图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：(1)选用的材料合适与否是能否成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用________期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过________来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是________________。(2)题图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_____________________________________________________________。(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度________的薄壁细胞，胚状体与______________发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还是需要灭菌：①培养基，②培养皿，③接种环，④花蕾，⑤实验操作者的双手，⑥三角锥形瓶。________(填编号)需要灭菌，________(填编号)需要消毒。(5)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？解析：(1)对月季来说，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。一般要通过镜检(显微镜观察)来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是醋酸洋红。(2)题图花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(3)愈伤组织是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。这种薄壁细胞排列疏松无规则，呈高度液泡化。胚状体类似胚的结构，具有胚芽、胚根、胚轴等结构，在合适的条件下发育成为新的植物。胚是由受精卵发育而来的。(4)植物的组织培养成功的关键在于无菌操作，其中培养基、培养皿、接种环、三角锥形瓶都需要灭菌；花蕾、实验操作者的双手都需要消毒，因此，①②③⑥需要灭菌，④⑤需要消毒。(5)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，通常做法是先将试管苗移植到经过消毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。答案：(1)单核　镜检(或显微镜观察)　醋酸洋红　(2)激素的种类及其浓度配比　(3)液泡化　正常受精卵(或受精卵)　(4)①②③⑥　④⑤　(5)将试管苗移植到经过消毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。14．植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题：(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。为了选择适宜时期的花药，通常选择__________的花蕾，确定花粉发育时期常用的方法是________法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用________法，该法能将花粉细胞核染成________色。(2)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的______________作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的________和________过程。(3)进行组织培养需配制MS培养基，在该培养基中常需要添加________、___________等激素。欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为_________。(4)不同植物的组织培养除需营养和激素外，____________________等外界条件也很重要。(5)无菌技术也是诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是________，采用灼烧方法进行灭菌的是________。(填序号)①培养皿　②培养基　③实验操作者的双手　④三角锥形瓶　⑤接种环　⑥花蕾解析：(1)花期早期的花药比后期的更容易培养成功。一般来说，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。为了挑选出单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。(2)根尖、茎尖约0～0.1 mm区域中几乎不含病毒。病毒通过维管系统移动，而分生组织中不存在维管系统，且茎尖分生组织中，代谢活动旺盛，病毒复制处于劣势。(3)生长素与细胞分裂素等植物激素可调节脱分化和再分化。当生长素含量多于细胞分裂素含量时，利于生根。(4)植物组织培养时，除需营养和激素外，还需要适宜的pH、温度和光照等外界条件。(5)在进行无菌操作时，对实验操作者的双手和花蕾应进行消毒处理，对接种环应进行灼烧灭菌。答案：(1)完全未开放　醋酸洋红　焙花青—铬矾　蓝黑　(2)茎尖分生组织　脱分化(或去分化)　再分化　(3)生长素　细胞分裂素(两空顺序可颠倒)　生长素多于细胞分裂素　(4)pH、温度、光照　(5)③⑥　⑤15．(2019·成都期中)如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，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)花药离体培养产生花粉植株一般有两种途径，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一定浓度的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