2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题3　课题2　月季的花药培养 5页

课题 2 月季的花药培养 课后篇巩固提升 基础知识巩固 1.关于被子植物花粉的形成,下列说法正确的是( ) A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的 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并不完全相同 D.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 解析花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的,其发育经历了小孢子四分体时期、单核期和双核 期等阶段。双核期的两个细胞核是由一个细胞核经遗传物质加倍后平均分配,形成的两个细胞 核,它们具有完全相同的遗传物质。花粉母细胞经减数分裂形成花粉粒,其细胞核分裂形成一个 生殖细胞核和一个花粉管细胞核,进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞,生殖细胞再经有丝 分裂得到两个精子。 答案 B 2.下面对月季花药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出花粉植株的成功率 C.确认花粉是否处于合适的发育期,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 解析愈伤组织是脱分化形成的薄壁细胞,呈无定形状态,无胚芽、胚轴和胚根等结构。 答案 D 3.花药培养与植物组织培养不同,下列说法不正确的是( ) A.花药培养需选择发育时期适宜的花蕾 B.花药培养对培养基配方的要求更为严格 C.培养基配制方法完全不同 D.花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基 解析植物组织培养与花药培养相同之处:培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。 不同之处:花药培养的选材非常重要,需事先选择适宜时期的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组 织或胚状体要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的 难度大大增加。 答案 C 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 解析在花药培养过程中,培育出的植株,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。 答案 C 5.被子植物花粉的发育阶段顺序正确的是( ) 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→双核期→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 解析小孢子母细胞经过减数分裂形成四个小孢子,称小孢子四分体时期,然后经过单核居中期、 单核靠边期、双核期到花粉粒。 答案 C 6.下图表示基因型为 AaBb 的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗 的培育过程。下列相关叙述错误的是( ) A.愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团 B.在愈伤组织的形成中,必须从培养基中获得水、无机盐和小分子有机物等营养物质 C.为促进花粉细胞分裂、生长,在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素 D.试管苗的基因型可能为 AABB 或 AAbb 或 aaBB 或 aabb 解析题中花药培养产生的单倍体试管苗可能出现的基因型有 AB、Ab、aB、ab 四种。 答案 D 7.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,④表示的是诱导 过程。 (2)图中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,由未成熟花粉经过培养发育形成的植株都为 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)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基因组成种类数为 种,该植株群体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。 解析通过花药培养产生花粉植株的途径有两种:一种是花粉通过胚状体阶段发育成植株;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。这两种途径之间并没有绝 对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。花药离体培养一般经过脱分化、再 分化两个过程,其原理是植物细胞的全能性。单倍体育种过程中,一般对单倍体幼苗进行秋水仙 素处理或低温诱导,使其染色体数目加倍,其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 生根 (2)激素 单倍体 全能性 (3)染色体加倍 无性生殖 乙 一 多 缩短育种年限 能力素养提升 8.下图是某组织培养过程的简图。下列有关说法中,正确的是( ) 花粉粒 愈伤组织 胚状体 植株 A.花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同 B.若花粉粒核中有两个或多个染色体组,则所得植株为二倍体或多倍体 C.②③过程都是细胞分化过程,因此起作用的激素只有生长素 D.该过程体现了植物细胞的全能性 解析花药离体培养对条件要求更高,需要 MS 培养基,另外还需要适宜的 pH、温度和光照,而种 子萌发需要充足的空气和适宜的温度、水分等;花粉培养形成的植株称为单倍体;在细胞分化过 程中多种激素起作用,其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素;在该过程中,单个细胞最终培 养成了植株,体现了植物细胞的全能性。 答案 D 9.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 解析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。 答案 B 10.下图是水稻的花药通过无菌操作,培养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据图回答下列 问题。 (1)图中的花粉应选自 的时期,花药培 养成功率最高。 (2)配制培养基时加琼脂的目的是 。 (3)组织培养要求无菌操作的原因是 。 (4)要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有 和 两类植物激素; 由花药诱导成为愈伤组织的过程称 ,由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程 称 。 解析(1)图中花粉应选择单核期细胞核由中央移向一侧的时期,此时花药培养成功率高。(2)培养 基中加入琼脂的目的是形成固体培养基,有利于外植体的培养。(3)杂菌污染会影响外植体的培 养,使培养失败。(4)花药离体培养过程中需添加细胞分裂素和生长素。 答案(1)单核期细胞核由中央移向细胞一侧 (2)使培养基呈固体状态,有利于外植体的培养 (3)如没有无菌操作,微生物会在培养基上快速繁殖,污染培养的外植体,使培养失败 (4)细胞分 裂素 生长素 脱分化 再分化 11.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)利用月季的花药培养产生单倍体时,选材非常重要。一般来说, 期花药培养的成功率 最高。为了选择该期的花药,通常选择 的花蕾。确定花粉发育时期最常 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。若要利于根的分化,则这两种植物激素的用量比较多的是 。 (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)无菌技术是成功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 解析月季的花药培养采用单核靠边期的花粉易成功。确定花粉发育时期常用的方法有醋酸洋 红法和焙花青—铬矾法。培育无病毒兰花植株时用茎尖或根尖分生组织作外植体,分生组织分 裂快,病毒还未侵染。实验操作者的双手、花蕾要进行消毒,接种环要进行灼烧灭菌,培养皿、培 养基、三角锥形瓶要进行高压蒸汽灭菌。 答案(1)单核靠边 完全未开放 醋酸洋红 焙花青—铬矾 蓝黑 (2)茎尖或根尖分生组织 脱分化 再分化 (3)生长素 细胞分裂素 生长素 (4)pH、温度、光照 (5)③⑥ ⑤ 12.下图表示菊花嫩枝和月季花药的离体培养过程,请回答下列问题。 菊花的组织培养 月季的花药培养 (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,适宜进行花 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,这两种发育途径主要取决 于 。 (3)两种植物组织培养都需要接种,下列关于接种时的注意事项的叙述,正确的是( ) ①接种室要消毒 ②操作时戴口罩后便可说话 ③外植体可预先用体积分数为 70%的酒精浸 泡,再用质量分数为 0.1%的氯化汞溶液消毒即可 ④接种操作要在酒精灯火焰旁进行 ⑤接种 完毕盖好瓶盖 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.③④⑤ D.①④⑤ (4)微生物的实验室培养与以上植物组织培养过程不同,但也需要非常严格的无菌操作。使用强 烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)称为 ,常用的消毒方法有 (至少写出两种)。 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 培养基中激素的种类及其浓度配比 (3)D (4)灭菌 煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学药剂消毒法(任选两种)