2019-2020学年高中生物人教版选修1配套习题：专题3　课题2　月季的花药培养 6页

课题 2 月季的花药培养 课时过关·能力提升 基础巩固 1.下列是被子植物花粉发育经历的各阶段排序,正确的是 ( ) A.小孢子四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒 B.小孢子母细胞→单核靠边期→单核居中期→双核期→花粉期 C.小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒 D.小孢子四分体时期→小孢子母细胞→双核期→单核期→花粉期 解析:小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子,先后经历小孢子四分体时期、单核居中期、单 核靠边期、双核期,发育成花粉粒。 答案:C 2.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物 的一部分器官或组织进行培育,发育成完整植株。进行离体培养时不应采用该植物的( ) A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒 解析:花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的,细胞内的遗传物质与亲本相比减少了一半,培 育出的植株是单倍体。所以利用植物组织培养技术繁殖名贵花卉时,不能用花粉粒。 答案:D 3.下列说法错误的是( ) A.镜检选择花药时需用醋酸洋红将花粉细胞核染成红色或用焙花青—铬矾溶液染成蓝黑色 B.花期早期的花蕾营养状态及生理状态较好,可提高花粉诱导的成功率 C.用于花蕾消毒的药品有体积分数为 90%的酒精、无菌水及质量分数为 0.1%的氯化汞溶液等 D.除去消毒后的花药上的萼片和花瓣、剥离花药到将花药接种到培养基上,整个过程都需要在 无菌条件下进行 解析:用于花蕾消毒的酒精的体积分数应为 70%。 答案:C 4.产生花粉植株的两种途径中,得到胚状体或愈伤组织都是通过哪个过程进行的?( ) A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.诱导 解析:通过花药离体培养形成单倍体植株的过程中,通过脱分化得到胚状体或愈伤组织。 答案:B 5.下列关于花药接种和培养的实验操作,错误的是( ) A.每瓶接种花药 7~10 个,20~30 d 后,花药开裂形成幼小植株后才给予光照 B.花药培养至开裂后,将长出的愈伤组织及时转移到分化培养基上 C.花药培养至开裂后,将释放出的所有胚状体整体移到新的培养基上继续培养 D.对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选 解析:花药培养至开裂后,将释放出的胚状体尽快分开,并分别转移到新的培养基上,否则,这些植 株将很难分开。 答案:C 6.花药离体培养是指把花药用人工的方法培育成单倍体植株。下列有关花药离体培养的叙 述,错误的是( ) A.体现了植物细胞的全能性 B.借助植物组织培养技术,属于无性生殖 C.所得植株并无生产意义 D.无菌的培养环境是关键的条件之一 解析:把花药培育成单倍体植株的繁殖方式属于有性生殖。 答案:B 7.花药组织培养不选择使用单核期之前或之后的花粉,而是用单核期花粉,原因不包括( ) A.单核期之前,花药质地幼嫩,容易破碎 B.单核期之后,花瓣开始松动,消毒困难 C.有利于剥取花药 D.花瓣松动,外界环境中的微生物容易侵入花药中 答案:C 8.某实验小组将月季花的花药进行离体培养获得了许多完整幼小植株。下列说法正确的是 ( ) A.细胞内染色体数量高度一致 B.都是纯合子 C.彼此性状极其相似 D.需要进一步鉴定和筛选 解析:植物组织培养过程中,培养细胞一直处于不断分化的状态,由于受到培养条件和外界压力 的影响,细胞易产生变异,故月季花的花药进行离体培养获得的植株,细胞内染色体数量不一定 一致,无法保证全是单倍体植株,也不一定都是纯合子,A 项、B 项错误;同一月季植株的花药基因 型不一定相同,其组织培养得来的植株的性状不一定相同,C 项错误;在花药培养过程中,特别是 通过愈伤组织形成的花粉植株,染色体数目常常发生变化,因此需要进一步鉴定和筛选,D 项正 确。 答案:D 9.植物的花药培养在育种上有特殊的意义,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。以下是月季花药离体培养的有关问题,请回答下列问题。 (1)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 ,再将其诱导分化成植 株。 (2)一般来说,在花粉发育的过程中,在 期,花药培养成功率高。为了挑选到此时期的花药, 通常选择 的花蕾。 (3)为了进一步确定花粉是否处于适宜的发育期,一般要通过 来观察,通常需要 用 进行染色,但有些植物的花粉核不易着色,需采用焙花青—铬矾法,此方法 能将花粉细胞核染成 色。 (4)采用的 MS 固体培养基中,除含有多种大量元素和微量元素外,还需添加植物激素,其中主要 是 。 (5)为避免杂菌污染培养物和环境,用于花药培养的培养基在接种前和完成实验后都要进 行 。 解析:(1)通过花粉培养产生花粉植株一般有两种途径:一种是通过胚状体阶段发育为植株;另一 种是在诱导培养基上形成愈伤组织,再经诱导分化为植株。(2)单核期的花药培养成功率较高, 在完全未开放的花蕾中易得到此时期的花药。(3)常通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育 期,用醋酸洋红法确定花粉发育时期;某些植物花粉细胞核不易着色,需用焙花青—铬矾法,将花 粉细胞核染成蓝黑色。(4)MS 固体培养基中添加的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5) 给培养基灭菌通常用高压蒸汽灭菌法。 答案:(1)愈伤组织 (2)单核 完全未开放 (3)显微镜 醋酸洋红 蓝黑 (4)生长素和细胞分裂素 (5)高压蒸汽灭菌 能力提升 1.观察小孢子四分体时期效果最好的材料是( ) A.幼嫩的花柱 B.幼嫩的花药 C.幼嫩的柱头 D.成熟的花药 解析:小孢子四分体时期是被子植物花粉发育时经历的阶段,幼嫩的花柱和幼嫩的柱头处的细 胞都不能形成花粉,而成熟的花药中花粉已经形成。 答案:B 2.下列关于花药培养过程的说法,正确的是( ) A.花药中的花粉在培养基上发育成胚状体或愈伤组织是随机的,不受环境的影响 B.接种后的花药需要每天用日光灯照射 12 h C.花药培养过程中,诱导形成愈伤组织时不需要光照,幼小植株形成后才需要光照 D.如果花药开裂释放出胚状体,则一个花药将产生一个幼小植株 解析:在花药培养过程中,花药在培养基上的发育方向由培养基中生长素和细胞分裂素含量比 例决定。在脱分化形成愈伤组织的过程中,花药的同化作用为异养,即从培养基中获取营养物质, 不需要光照;幼小植株形成后才需要光照。花药开裂后释放出胚状体,一个花药内会产生大量幼 小植株。 答案:C 3.下列关于影响花药培养的因素的说法,错误的是 ( ) A.选择盛开的或略微开放的花作实验材料 B.材料的选择和培养基的组成是花粉植株诱导成功的关键 C.亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响 D.应选择完全未开放的花蕾作实验材料 解析:选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。一般来说,在花粉发育过程中, 在单核期,细胞核移向细胞一侧时(单核靠边期),花药培养成功率最高,因此通常选择完全未开放 的花蕾。 答案:A 4.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 5.(2018 江苏高考)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的 示意图,下列叙述正确的是( ) A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在体积分数为 70%的乙醇中浸泡 30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 解析:花药在体积分数为 70%的乙醇中浸泡 30 min 会导致细胞受损死亡,一般消毒只需在其中 浸泡数十秒,A 项错误;过程②属于脱分化,添加的生长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分 化,B 项错误;二倍体植物的花药中含 1 个染色体组,经秋水仙素处理愈伤组织后得到的细胞中含 2 个相同的染色体组,因此过程③逐步分化的植株中可筛选到纯合的二倍体,C 项正确;过程④是 幼苗移栽,基质中需含有多种无机盐,不需含蔗糖和植物激素(植物根不吸收有机物),D 项错误。 答案:C 6.关于植物组织培养与花药培养的区别,下列说法错误的是( ) A.前者接种后每日给光照 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有植物激素但用量不同 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:在植物组织培养过程中,愈伤组织培养到一定阶段也需转移到生芽培养基中,经培养后再 将长出幼芽的组织转移到生根培养基中进行培养。 答案:C 7.下图表示被子植物花粉发育的过程,据图回答下列问题。 (1)若图中所示植物的基因型为 AaBb(两对基因遵循自由组合定律),则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 (用图中数字作答)所示时期的花粉培养,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)菊花的组织培养过程中,一般选取未开花植株的 来进行组织培养,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)若图中所示植物的基因型为 AaBb,则①花粉母细胞的基因型为 AaBb,②是减数分裂产 生的小孢子,其基因型为 AB、Ab、aB 或 ab,④和⑤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所示时 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)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。由于菊花茎段组织培养比较容易,因此可以不添加植物激素。 答案:(1)AaBb AB、Ab、aB 或 ab 相同 (2)③ 镜检 焙花青—铬矾 (3)茎上部新萌生的侧枝 不需要 8.★某二倍体植物是杂合子。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。据图回答下面的问题。 (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。 (2)图中由花粉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)对植株甲进行处理,使其 ,植株甲才能结实并产生后代(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的可育花粉的基因组成有 种,该植株群体产生的可 育花粉的基因组成有 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:(1)图示中花粉经①过程形成愈伤组织,所以应是脱分化过程;愈伤组织经②过程形成丛芽, 说明②是再分化过程;而丛芽经过③过程形成植株,说明③是分化(或发育)过程。(2)培养基中所 含的激素种类和比例不同,诱导形成的结构不相同。花药细胞含有本物种全套的遗传物质,具有 全能性,离体培养成的个体都是单倍体。(3)植物甲为二倍体生物的单倍体,只含有一个染色体组, 是高度不育的,只有其染色体加倍后才能产生正常的配子。因染色体加倍后形成的是纯合子,每 个植株减数分裂只能形成一种配子。该植株群体的基因型会有多种,所以其产生的配子有多种。 因单倍体育种形成的是纯合子,自交后代不发生性状分离,在育种上可明显地缩短育种年限。 答案:(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) (2)激素 单倍体 细胞的全能性 (3)染色体加倍(其他合理答案也可) 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍) 一 多 缩短育种 年限