2020秋高中生物人教版选修1课堂演练：专题3课题2月季的花药培养 10页

专题 3 植物的组织培养技术 课题 2 月季的花药培养 1．被子植物花粉发育经历的阶段顺序正确的是( ) 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→花粉粒 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→花粉粒 解析：被子植物花粉发育是由小孢子母细胞经过减数分裂形成连 在一起的四个小孢子，称为小孢子四分体时期，然后依次经过单核居 中期、单核靠边期和双核期(即花粉粒)。 答案：C 2．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：B 选项能体现生殖细胞的全能性，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。C 选项 中，植物器官的发生主要通过调节植物激素的配比进行调节。D 选项 中，植株 M 到植株 N 的过程不需要在无菌条件下进行。 答案：A 3．下列有关花药离体培养的说法，错误的是( ) A．对材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法，这种方法能将 花粉细胞核染成蓝黑色 B．材料消毒时，用氯化汞溶液或次氯酸钙溶液浸泡后，需要用无 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．接种的花药长出愈伤组织或胚状体后，要适时转换培养基，以 便进一步分化成再生植株 解析：对材料的选择最常用的方法是醋酸洋红法。 答案：A 4．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答 相应的问题。 (1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的 分生组织，其原因是__________________________________ _____________________________________________________。 (2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素， 其目的是诱导外植体________________________________________ _____________________________________________________。 (3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将① ________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细 胞悬浮液，再经过________即可获得大量细胞。 (4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显 微镜下可能观察到发生__________________异常，进而使植物出现遗 传不稳定甚至不育。 (5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及 脱 毒 植 株 的 获 取 ， 还 广 泛 用 于 ____________ 、 ____________ 、 ____________等育种过程中。 解析：刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些 部位的细胞做植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。在植物组织 培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导植物形成愈伤组织，生根发 芽，从而形成新的植物体。在植物形成愈伤组织时，此时很容易发生 细胞融合，从而使植物发生染色体结构或数目的变异。植物组织培养 技术除了用于微型繁殖、脱毒植株的培育外，还可以用于植物体细胞 杂交、基因工程育种和单倍体育种等多个方面。 答案：(1)这些部位很少受到病毒等病原体的侵害 (2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织 细胞分裂 (4)染色体结构与 数目 (5)植物体细胞杂交育种 基因工程育种 单倍体育种 A 级 基础巩固 1．进行花药离体培养时，选择月季花粉的时期最佳为( ) A．盛开期的月季花 B．略微开放的月季花 C．完全未开放的花蕾 D．花近败时期的花蕾 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。 在花粉发育过程的单核期，花粉培养的成功率高，因此常选择完全未 开放的花蕾。 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，可以利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发 育成完整的植株。进行离体培养时不宜采用该植株的( ) A．茎尖 B．子房壁 C．叶片 D．花粉粒 解析：繁殖名贵花卉是为了保留亲本优良性状，要保持亲本性状， 必须用植物体细胞来进行组织培养，如茎尖、子房壁、叶片等均属于 体细胞，而花粉粒是经过减数分裂形成的，遗传物质是该植物体细胞 的一半，所以离体培养不能用该植物的花粉粒。 答案：D 3．被子植物的花粉发育依次经过( ) ①双核期 ②四分体时期 ③单核居中期 ④单核靠边期 A．①②③④ B．②③④① C．②④③① D．②①③④ 解析：被子植物的花粉发育过程：四分体时期→单核居中期→单 核靠边期→双核期。 答案：B 4．如图为某二倍体植株花药中未成熟的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( ) 花药中未成熟的花粉 ――→① 愈伤组织 ――→② 丛芽 ――→③ 完整的植株 A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化 B．过程①②需要照光 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：①是形成愈伤组织的脱分化，②是愈伤组织的再分化，③ 是丛芽的细胞分裂和分化，故 A 错误；一般脱分化不需要光照，故 B 错误；整个过程说明了高度分化的细胞可以发育成完整个体，说明花 粉细胞具有全能性，故 C 正确；通过过程③获得的单倍体植株一般是 高度不育的，需要进行染色体数目加倍后才是可育的纯合子，故 D 错 误。 答案：C 5．用醋酸洋红法确定花粉发育时期的原理是( ) A．醋酸洋红可使细胞全部着色 B．醋酸洋红可使单核期的细胞着色 C．醋酸洋红可使花粉细胞核着色 D．醋酸洋红可进入细胞显示放射性标记 解析：花粉细胞核内有染色体，醋酸洋红是碱性染料，可以使染 色体染色，从而确定花粉发育时期。 答案：C 6．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，无须分开 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 解析：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。 答案：A B 级 能力训练 7．据报道，花粉是一种很好的保健品，可以美容抗衰老，能够增 强体质，增强精神，还可以快速地消除身体疲劳。它既可以外用也可 以内服，是强身健体美容养颜的佳品。花粉产自各种植物的花朵。下 图表示花粉的形成过程，据图回答下列问题。 (1)图中的 A 代表花粉发育过程中的________时期，是小孢子母细 胞通过________分裂产生的。 (2)图中的 B 代表花粉发育过程中的________期，包括________和 ________两个阶段。 (3)图中的 D 代表________，形成________细胞。花粉萌发时会通 过________分裂产生两个精子。 答案：(1)小孢子四分体 减数 (2)单核 单核居中期 单核靠边 期 (3)生殖细胞核 生殖 有丝 B 级 能力训练 8．将基因型为 AaBb 的月季(14 条染色体)的花粉细胞通过无菌操 作接入对应的培养基中，在一定条件下诱导形成幼苗。其过程如下： 月季的花粉细胞①→愈伤组织②→丛芽③→植株④ (1)①→②过程需要的条件有________(A.营养 B．激素 C．光 照 D．pH)。 (2)形成花粉细胞的分裂方式是________，花粉发育成植物体细胞 的分裂方式是________。 (3)植株④叫作________幼苗。若要得到可育植株，需要用________ 对 ________( 填 序 号 ) 进 行 处 理 ， 所 得 的 植 株 基 因 型 为 __________________，细胞核中含有________条脱氧核糖核苷酸链。 解析：本题考查花药离体培养的材料的选取、过程及有关遗传学 分析。(1)图中①→②过程为脱分化过程，该过程不需要光照，但是需 要一定的营养物质、激素和适宜的 pH。(2)花粉是单倍体细胞，所以形 成过程为减数分裂；花粉植株的形成过程为有丝分裂。(3)植株④称为 单倍体或花粉植株，为高度不育植株，若要得到可育植株，需要用秋 水仙素处理幼苗，即处理丛芽③，所获得的植株基因型为AABB或aabb 或 AAbb 或 aaBB；细胞核中含有 14 条染色体、14 个 DNA 分子、28 条脱氧核糖核苷酸链。 答案：(1)A、B、D (2)减数分裂 有丝分裂 (3)单倍体 秋水仙素 ③ AABB 或 aabb 或 AAbb 或 aaBB 28 9．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)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。需要灭菌的是________(填 序号)，需要消毒的是________(填序号)。 (5)试管苗移栽到土壤中前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 答案：(1)单核 镜检(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)将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长 壮后再移栽到土壤中 10．辣椒素作为一种生物碱广泛应用于食品保健、医药工业等领 域。辣椒素的获得途径如图，据图回答下列问题： (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 的生长素用量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________。 解析：(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称 为植物细胞的脱分化，或者叫作去分化。对脱分化产生的愈伤组织继 续进行培养，其又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫作再分化。 (2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。使用生长素和细胞分裂素时，两者 用量的比值影响植物细胞的发育方向。生长素用量和细胞分裂素用量 的比值低时，有利于芽的分化；比值高时，有利于根的分化；比值适 中时，促进愈伤组织的形成。培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌。(3)外 植体消毒所用酒精的体积分数是 70%。 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% 11．请回答下列问题： (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，需要使用的生长调节剂是 ________(脱落酸、2，4－D)。 (4)将某植物试管苗在含不同浓度蔗糖的培养基上培养一段时间 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______(填“能”或“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________________(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度， 以便提高试管苗的自养能力。 解析：植物组织培养技术在操作过程中应注意无菌操作，避免杂 菌污染，因为培养过程中使用的培养基营养物质丰富；适宜浓度的生 长素可以诱导试管苗生根，而如果要促进愈伤组织形成芽，则需要与 细胞分裂素配比；促进愈伤组织产生和生长，应使用 2，4－D。 答案：(1)遗传性 快 遗传信息 (2)微生物(杂菌) (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