课题2　月季的花药培养优质课一等奖

2018-2019学年

人教版

选修1

月季的花药培养

作业

【基础题组】

1．选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一，下列说法正确的是(

) A．任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体

B．对所有植物来说，双核期时花药培养成功率最高

C．对一般植物而言，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

D．为了挑选到单核期的花药，通常选择部分开放的花朵

解析：选C

花药离体培养受多方面的影响，如亲本的生理状况、生长条件、低温预处理、接种密度和花期等。选择花粉处于哪个发育阶段十分重要，因为不同时期的花粉对刺激的敏感程度不同，单核期中细胞核向细胞一侧移动的时期，培养的成功率最高。

2．接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是(

) ①不损伤花药

②彻底去除花丝

③幼小植株形成后需要光照

④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开

A．①②③

C．②③④

B．①②④

D．①③④

解析：选A

若花药受损，易从受损部位产生愈伤组织；与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，因此要彻底去除花丝；幼小植株形成后需要光照，由异养转化为自养；花药开裂释放出的胚状体要尽快分开，分别移植到新培养基上，否则这些植株将难以分开。

3．花药培养过程的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述正确的是(

) A．从花药来看，应当选择盛花期的花药

B．从花粉来看，应当选择小孢子四分体时期的花粉

C．从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾

D．从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片

解析：选D

花药培养中材料的选取十分关键。从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾；用已染色的花粉样品制作临时装片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。

4．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；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；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；从花粉到幼小植株阶段，由于无叶绿体，所以不需要光照。

5．下列有关月季花药培养的叙述，正确的是(

) ①月季花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的单倍体生殖细胞

②被子植物花粉形成过程中的四分体与高等动物精子形成过程中的四分体概念相同

③被子植物一个小孢子母细胞经过减数分裂共形成了8个精子

④任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体

⑤花药培养初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照

A．①③⑤

C．②③④

B．②④⑤

D．①②③④⑤

解析：选A

被子植物花粉形成过程中的四分体是4个单倍体细胞连在一起，高等动物精子形成过程中的四分体是一对同源染色体含有的4条染色单体；不同时期的花粉发育的能力是不同的，植物的花粉都只有某一时期对离体刺激敏感。

6．下面对月季花药离体培养产生花粉植株的叙述，错误的是(

) A．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

B．一般来说选用单核期的花粉可提高诱导花粉植株的成功率

C．检测花粉是否处于合适的发育期时，常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色

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

愈伤组织是花药或离体组织经过脱分化后分裂形成的薄壁组织细胞，它们没有具体结构。

7．如图是花药培养产生花粉植株的两种途径，下列相关说法错误的是(

)

A．图中的M为愈伤组织

B．①和②过程的实质相同

C．①表示再分化，②表示分化

D．形成胚状体后进行①过程需更换培养基

解析：选C

题图中展示了产生花粉植株的两种途径，上面为胚状体途径，下面为愈伤组织途径，故M为愈伤组织；①表示分化，②表示再分化，实质都是基因的选择性表达；

形成胚状体后进行①过程需更换培养基，以便进一步分化出再生植株。

8．(2018·云南师大附中月考)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(

) 花药中未成熟①愈伤②丛芽、③完整――→――→――→

的花粉组织根等植株A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化

B．过程①②需要光照

C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性

D．通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离

解析：选C

图中过程①表示脱分化，过程②表示再分化；脱分化需要避光处理，再分化和植株生长需要光照；过程③获得的完整植株属于单倍体植株，高度不育，不能自交产生后代。

【能力题组】

9．下列关于被子植物花粉发育过程的说法，错误的是(

) A．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程

B．花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段

C．花粉发育经历双核期时，两个细胞核中的遗传物质相同

D．花粉粒最终形成一个营养细胞和两个精子

解析：选A

花粉母细胞(小孢子母细胞)先经减数分裂形成4个小孢子，此时的细胞核位于细胞中央，随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧，并通过有丝分裂形成一个营养细胞和一个生殖细胞，生殖细胞再进行一次有丝分裂，形成两个精子，因此被子植物花粉是花粉母细胞经减数分裂和有丝分裂形成的。花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。花粉发育经历双核期，此时期的两个细胞核来源于一个细胞核的有丝分裂，故花粉发育经历双核期时，两个细胞核中的遗传物质相同。

10．下列对花药离体培养的说法，错误的是(

) A．接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成植株

B．材料消毒时需先用酒精浸泡，在无菌水中清洗，然后用氯化汞溶液或次氯酸钙溶液浸泡，最后再用无菌水冲洗

C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照

D．确定花粉发育时期最常用的是焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色

解析：选D

确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。

11．下列关于植物组织培养与花药培养区别的说法，错误的是(

)

A．前者形成愈伤组织后每日给光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照

B．两者的培养基中都含植物激素但种类及用量不同

C．后者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，前者不需要转移便可再分化为植株

D．花药培养对培养基配方的要求更为严格

解析：选C

在植物组织培养过程中，当愈伤组织变为绿色后也需将愈伤组织更换到生芽培养基中，培养一段时间后再将长出幼芽的组织置于生根培养基中进行培养。

12．如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关叙述错误的是(

)

A．b～e过程中细胞全能性的高低发生了改变

B．c试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞

C．a植株和f植株体细胞中的染色体组数相同

D．培养出的f植株一般不能直接应用于扩大种植

解析：选C

分化程度越低的细胞，其全能性越高，因此经脱分化获得的细胞的全能性高于经再分化获得的细胞；a是正常植株，而f是经过花粉离体培养获得的单倍体植株，染色体组数减少一半；培养出的f植株是单倍体植株，具有植株弱小、高度不育等特点，因而一般不能直接应用于扩大种植。

13．如图表示某被子植物花粉发育的过程，据图回答下列问题：

(1)该被子植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律)，则图中①的基因型为________，②的基因型为______________________，④和⑤的基因型________(填“相同”或“不相同”)。

(2)在进行月季花药离体培养时，选择________(用图中标号作答)所处时期的花粉，培养成功率最高。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，对于某些不易着色的花粉细胞核，需要使用________________法将花粉细胞核染成蓝黑色。

(3)诱导花粉植株是否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中______________和________________是主要的影响因素。

(4)若是菊花的组织培养过程，则一般选取未开花植株的______________________来进行组织培养，对于菊花茎段的组织培养通常________(填“需要”或“不需要”)添加生长素

和细胞分裂素等植物激素。

解析：(1)该被子植物的基因型为AaBb，则①花粉母细胞(小孢子母细胞)的基因型为AaBb，②是小孢子母细胞经减数分裂产生的小孢子，其基因型为AB或Ab或aB或ab，④⑤分别是花粉粒进行一次有丝分裂产生的花粉管细胞核和生殖细胞核，故④和⑤的基因型相同。(2)在进行月季花药离体培养时，选择③所处时期(单核期)的花粉培养，成功率最高。选择花粉时，一般要通过镜检来确定花粉是否处于合适的发育期，对于某些不易着色的花粉细胞核，需要使用焙花青—铬矾法将花粉细胞核染成蓝黑色。(3)诱导花粉植株是否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料的选择和培养基的组成是主要的影响因素。(4)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。菊花茎段组织培养过程中，自身内源激素即可调节其生长，因此无需添加植物激素。

答案：(1)AaBb

AB或Ab或aB或ab

相同

(2)③

镜检

焙花青—铬矾

(3)材料的选择

培养基的组成

(4)茎上部新萌生的侧枝

不需要

14．下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，请说明下列各项是需要消毒，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。(5)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，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

15．为提高玉米产量，科学家在育种和栽培过程中进行研究。如图是关于玉米培养的过程，请回答：

(1)取茎尖进行组织培养，发育成植株D，取D的花药培养成幼苗，经秋水仙素处理后发育成为植株G。从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了________分裂；从育种方式上分析，D→G属于________育种。

(2)D植株上的小孢子母细胞形成精子所经历的分裂方式是________________。在该过程中，首先要经过“小孢子四分体时期”，这里的“四分体”是指________________。一般来说在________期，花药培养成功率最高。

(3)选取茎尖放入A瓶中培养，优点是①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，

②________________________________________________________________________ ________________________。

(4)如果选取D植株茎的切段放入A瓶培养，首先要进行________________，一般是刷

洗后用流水冲洗20 min，用无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动2～3次，持续________s，立即取出，在无菌水中冲洗并用无菌吸水纸吸干，再放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1～2 min，取出后在________中清洗至少3次，以________________________________________________________________________。

(5)C和F试管苗不能直接栽培到大田中，要进行________________________________________________________________________ ________________________。

答案：(1)有丝

单倍体

(2)减数分裂和有丝分裂

4个小孢子连在一起

单核

(3)①茎尖细胞是具有旺盛分裂能力的幼嫩细胞，更容易通过培养表达出全能性

②细胞刚刚分裂产生，还没有被病毒或细菌感染，可以直接培养出无病毒植株

(4)外植体消毒

6～7

无菌水

漂净消毒液

(5)试管苗移栽(壮苗锻炼)