20192020学年高中生物专题3植物的组织培养技术课题2月季的花药培养同步检测含解斩新人教版选修1

课题2月季的花药培养理一理判一判1.被子植物花粉的发育要经过小孢子四分体时期、双核期和单核期等阶段。()2双核期的花粉粒中包含两个细胞核。()3影响花药离体培养的主要因素是材料的选择和温度。()4不易着色的花粉可采用醋酸洋红法进行染色、镜检。()5确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。()6花药离体培养后所得植株是单倍体植株。()悟一悟1.用于培养的花药，实际上多数未成熟，由于它外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只需将整个花蕾消毒即可。2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。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。3如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。4对月季花药离体培养来说，脱分化过程不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。5材料的消毒用的氯化汞溶液可以用质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液代替。感悟体会：练一练1.将月季花粉细胞通过无菌操作接入含有全部营养成分的培养基的试管中，在一定条件下诱导形成试管幼苗，其过程如下：月季的花粉细胞愈伤组织丛芽植株(1)月季形成花粉细胞的分裂方式是_，花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是_。发育成的植株称为_。还需要用 _对幼苗进行处理，得到二倍体植株，从中选育出需要的品种。(2)影响诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低的主要因素是_和_。(3)花粉细胞经 _形成愈伤组织；愈伤组织经过_形成芽和根。幼小植株形成后还需要_。(4)与诱导丛芽培养基相比，诱导生根培养基中应增加_(激素)含量。解析：(1)月季形成花粉细胞的分裂方式是减数分裂，因为花粉属于配子。花粉发育成植物体的过程中细胞的分裂方式是有丝分裂。发育成的植株因为是配子发育而来的所以是单倍体植株。还需要用秋水仙素对幼苗处理得到二倍体植株。(2)影响诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低的主要因素是材料的选择和培养基的组成。(3)花粉细胞经过脱分化会形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成根和芽。幼小植株形成后还需要光照，才能进行光合作用正常生长发育。(4)要诱导升高应使生长素与细胞分裂素的比值增高，所以应增加生长素的含量。答案：(1)减数分裂有丝分裂单倍体秋水仙素(2)材料的选择培养基的组成(3)脱分化再分化光照(4)生长素2如图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。(1)选择花药时一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用方法是_。一般来说，在_期，细胞核由中央移向细胞一侧。为此，通常选择_的花蕾，成功率最高。(2)上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将花粉在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。(3)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。如果在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌；若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入_染料，培养几种菌后，培养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。(4)在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，采取的措施是_，如果_，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。解析：图示为通过花药培养月季花粉植株的一种途径，即通过胚状体阶段发育成植株；还有一种途径是：花药愈伤组织胚状体植株，其中脱分化过程需避光培养才能形成愈伤组织，而再分化过程需要光培养才能形成胚状体。(1)选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期；确定花粉发育时期的最常用方法是醋酸洋红法。对月季来说，适宜花粉培养的时期是花粉应处于单核期，因为单核期，细胞核由中央移向一侧的时期，花药培养成功率最高，通常选择完全未开放的花蕾，花药培养成功率最高。(2)上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将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。(3)鉴定其中是否含有尿素分解菌，可用酚红指示剂，即在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的菌；鉴定其中是否含有纤维素分解菌，可用刚果红染料，即在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红染料培养几种菌后，培养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。(4)在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，可将接种后的培养基和一个未接种的培养基(空白培养基)同时在适宜条件下培养，观察结果，如果未接种的培养基无菌落生长，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。答案：(1)醋酸洋红法单核完全未开放(2)愈伤组织(3)酚红刚果红(4)设置未接种的空白培养基在相同的条件下培养空白培养基上没有长出菌落考点1 实验原理1.2019山西高二期中对于花药的采集接种最好的时期是()A小孢子四分体时期 B单核期C双核期 D任何时期都一样解析：四分体时期的花药质地幼嫩，极易破碎，不适宜接种，A项错误；花粉发育过程中，只有单核期，细胞核移向细胞一侧的时期(单核靠边期)，花药培养成功率最高，B项正确；双核期的花药花瓣已有些松动，给材料的消毒带来困难，不适宜接种，C项错误；根据以上选项可知，D项错误。答案：B2月季的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中正确的是()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：从花药来看，应当选择初花期的花药，A项错误；从花粉来看，应当选择单核期的花粉，B项错误；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾，C项错误；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，D项正确。答案：D32019贵州省铜仁第一中学高二期中某二倍体植物是杂合体，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，据图选出错误的一项()A图中表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程，受到植物激素的调节B未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性C选择完全未开放的花蕾，从中获取处于单核期的花粉，更容易获得花粉植株D图中“X”是指胚状体，经过染色体加倍后形成可育植株的基因型与亲本相同解析：图中经过过程将以高度分化的花粉脱分化形成愈伤组织，A项正确；由花粉离体培养得到的植株是单倍体植株，这也说明成熟花粉细胞具有全能性，B项正确；选择完全未开放的花蕾，从中获取处于单核期的花粉，更容易获得花粉植株，C项正确；图中“X”是指胚状体，经过染色体加倍后形成可育植株的基因型与亲本不相同，D项错误。答案：D考点2 实验操作4.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过程获得的完整植株均为纯合子B过程、说明花粉细胞具有全能性C过程、需要避光，过程需要照光D过程、表示脱分化，过程表示再分化解析：过程获得的完整植株均为单倍体，A项错误；花粉经过程、发育为完整植株，说明花粉细胞具有全能性，B项正确；过程需要避光，过程、需要照光，以利于叶绿素的形成，C项错误；过程表示脱分化，过程、表示再分化，D项错误。答案：B5下列有关花药培养的叙述，正确的是()A影响花药培养的主要因素是亲本植株的生长条件B产生花粉植株有两条途径，主要影响因素是培养基中的营养物质C对花蕾进行消毒时，先用0.1%的氯化汞溶液后用70%的酒精D鉴定花粉发育时期使用醋酸洋红法或焙花青铬矾法都是使细胞核着上色，然后观察其个数和位置解析：影响花药组织培养的因素有很多，如材料和培养条件等，其中材料的选择与培养基的成分是主要影响因素，A项错误；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项错误；外植体消毒，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23次，持续67 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 12 min，取出后在无菌水中清洗至少3次，以漂净消毒液，C项错误；选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，常用的染色剂是醋酸洋红溶液和焙花青铬矾溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色，D项正确。答案：D6下列关于花药离体培养，认识错误的是()A对一般植物而言，单核期的花药培养成功率最高B培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株C确定花药发育时期最常用的方法是醋酸洋红法D培养基的组成是影响花药培养的主要因素之一解析：一般来说，在单核时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，A项正确；在组织培养过程中，花药离体培养形成愈伤组织时必须转移至分化培养基上才能得到幼小植株，B项错误；确定花粉发育时期的最常用方法是醋酸洋红法，这种方法能将花粉细胞核染成红色，C项正确；影响花药培养成功率的因素有很多，如材料和培养条件等，D项正确。答案：B72019甘南藏族自治州教育局高考模拟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)图示培养基中_是花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织的主要因素，两种途径之间并没有绝对的界限。(2)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，选择花药时，一般要通过_来确定花粉是否处于适宜的发育期，确定花粉发育时期的最常用方法是醋酸洋红法，这种方法能将花粉细胞核染成_，一般来说，选用_期的花粉可提高成功率。解析： (1)花药离体培养可以有两条产生植株的途径：一是花粉通过胚状体阶段进一步分化产生植株；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。两种发育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。(2)选择花药时，一般要通过镜检(显微镜观察) 来确定花粉是否处于适宜的发育期。因花粉细胞核可被醋酸洋红染成红色，所以在确定花粉发育时期时，最常用的方法是醋酸洋红法。一般来说，在单核期，细胞核由细胞中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。答案：(1)激素的种类及其浓度配比(2)镜检(显微镜观察)红色单核一、选择题1在月季花药离体培养过程中，“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”的主要区别是()A生芽培养基不含IAAB脱分化培养基不含KT(细胞分裂素的一种)C生根培养基不含IAAD生芽培养基不含6BA(细胞分裂素的一种)解析：在月季花药离体培养过程中，需加入植物激素(IAA和6BA)以控制细胞的脱分化与再分化，所以脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基的主要区别表现在生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。生芽培养基不含生长素，但含有细胞分裂素；脱分化培养基和生根培养基均含有生长素和细胞分裂素，其中生长素含量高于细胞分裂素。答案：A2接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是()不损伤花药彻底去除花丝幼小植株形成后需要光照花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体植株A BC D解析：接种和培养花药时应注意不损伤花药，彻底去除花丝和幼小植株形成后需要光照。答案：A32019河南林州市林虑中学高二开学考试关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是()A主要由培养基中激素的种类及用量决定途径B花粉经脱分化形成胚状体，再分化成丛芽，然后诱导生根C产生胚状体是花药离体培养中特有的途径D花粉先形成愈伤组织再诱导分化成植株解析：植物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向，如：先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化，所以产生花粉植株的两条途径主要由培养基中激素的种类及用量决定，A项正确；花粉植株形成的途径之一是：花粉经脱分化形成胚状体，再经过分化形成丛芽，然后诱导生根，另一条途径为：花粉经脱分化形成愈伤组织，然后经过再分化形成丛芽，再诱导生根，B、D两项正确；植物组织培养过程也能产生胚状体，故产生胚状体不是花药离体培养中特有的途径，C项错误。答案：C4选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的()A确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青铬矾法B对某些植物的花粉细胞核不易着色时采用醋酸洋红法C焙花青铬矾法能将细胞核染成蓝黑色D醋酸洋红法和焙花青铬矾法染色过程完全一样解析：确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法，A项错误；某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色，B项错误、C项正确；醋酸洋红法和焙花青铬矾法染色过程不一样，D项错误。答案：C5下列关于月季花药培养的说法，不正确的是()A材料选取和培养基的组成是花粉植株诱导成功的关键B选择盛开的或略微开放的花作实验材料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解析：花粉植株诱导成功的关键因素是材料的选取和消毒，A项正确；早期花药比后期更容易产生花粉植株，为了单核期的花药，应选择完全未开放的花蕾作实验材料，B项错误；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，C项正确；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，D项正确。答案：B二、非选择题6自20世纪60年代以来，花药离体培养的研究发展迅速，据记载，现在已经有250多种高等植物的花药培养成功。请回答下列问题：(1)被子植物的花粉的发育要经历小孢子四分体时期、_等阶段。诱导花粉植株能否成功受多种因素的影响，其中_与_是主要的影响因素。选择花药时，一般要通过_来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用方法有_。(2)接种前，通常要将花蕾进行消毒，常用体积分数为_和质量分数为0.1%氯化汞溶液。(3)细胞分裂素和生长素的使用顺序和用量会影响到植物细胞的发育方向。例如，为了有利于细胞分裂而不分化，两种激素的使用顺序为：_。花粉植株产生的途径有两种：一种是花粉分化形成愈伤组织，另一种是形成_。解析：(1)被子植物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。诱导花粉植株能否成功受多种因素的影响，其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素。选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用方法有醋酸洋红法。(2)接种前，通常用体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%氯化汞溶液对花蕾进行消毒。(3)为了有利于细胞分裂而不分化，两种激素的使用顺序为：先使用生长素，后使用细胞分裂素。花粉植株产生的途径有两种：一种是花粉分化形成愈伤组织，另一种是形成胚状体。答案：(1)单核期和双核期材料的选择培养基的组成镜检醋酸洋红法(2)70%的酒精(3)先使用生长素，后使用细胞分裂素胚状体7如图是月季的花药离体培养过程，请回答下列问题。(1)对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是_期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的着色方法是_，对于不易着色的花粉细胞核，需采用_。(2)花粉在发育过程中要经历_、_、_等阶段。(3)该过程的原理是植物细胞具有_性。(4)要想该花粉植株正常繁殖，一般需用_处理其幼苗。解析： (1)对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是单核(靠边)期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的着色方法是醋酸洋红法，可以将花粉细胞核染成红色，对于不易着色的花粉细胞核，需采用焙花青铬矾法，会将细胞核染成蓝黑色。(2)花粉在发育过程中要经历小孢子四分体时期、单核期、双核期等阶段。(3)该过程的原理是植物细胞具有全能性。(4)月季花药离体培养形成的是单倍体植株，要想该花粉植株正常繁殖，一般需用秋水仙素处理其幼苗。答案：(1)单核(靠边)醋酸洋红法焙花青铬矾法(2)小孢子四分体时期单核期双核期(3)全能(4)秋水仙素8下图表示被子植物花粉发育的过程，据图回答下列问题。(1)图中所示植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律)，则的基因型为_，的基因型为_，和的基因型_(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)细胞所示时期的花粉，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)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：图示被子植物花粉发育的过程依次是：为小孢子母细胞，为小孢子四分体时期，单核(居中和靠边)期，为花粉粒双核期，为花粉管细胞核，为生殖细胞核。(1)已知图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传)，则花粉母细胞的基因型为AaBb，其减数分裂产生的小孢子的基因型可能为Ab或aB或AB或ab。图中、是由花粉粒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；由于两者来自于同一个花粉粒的有丝分裂产生的，所以两者的基因型相同。(2)在进行月季花药离体培养时，选择细胞所示时期(单核期)的花粉，培养成功率最高。花药取样后通常用醋酸洋红法染色镜检，对不易着色的则用焙花青铬矾法对其染色。(3)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，其中材料选择与培养基的组成是主要的影响因素。(4)若是菊花的组织培养过程，则一般选取未开花植株的茎上部新萌生的侧枝来进行组织培养，因为未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，该部位比较幼嫩，并且分裂能力强，一般不含病毒。对于菊花茎段的组织培养通常不需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。答案：(1)AaBbAB或Ab或aB或ab相同(2)镜检焙花青铬矾法(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9回答下列有关月季的花药培养问题：(1)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低的主要影响因素是_和_。(2)为了选择适宜发育期的花药，通常选择_的花蕾，将该时期的花药放在载玻片上，加一滴质量分数为1%的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，再放在显微镜下观察，发现大多数花粉粒内只有一个深色的“点”，这种状态的花药_(是/否)适合培养。(3)进行组织培养需配制MS 培养基，欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为生长素与细胞分裂素比值_。(4)花药培养产生花粉植株的有两种途径，这两种途径没有绝对的界限，主要取决于培养基中_的种类及其_配比。(5)在花药培养，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，_的数目常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株进行鉴定和筛选。解析：(1)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低的主要影响因素是材料的选择和培养基的组成。(2)为了选择适宜发育期的花药，通常选择完全未开放的花蕾，将该时期的花药放在载玻片上，加一滴质量分数为1%的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，再放在显微镜下观察，发现大多数花粉粒内只有一个深色的“点”，这种状态的花药适合培养。(3)进行组织培养需配制MS 培养基，欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为生长素与细胞分裂素比值高；欲利于芽的分化，植物激素的用量比例应为生长素与细胞分裂素比值低。(4)花药培养产生花粉植株的有两种途径，这两种途径没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(5)在花药培养，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，染色体(组)的数目常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株进行鉴定和筛选。答案：(1)材料的选择培养基的组成(2)完全未开放是(3)高(或大)(4)激素浓度(5)染色体(组)10如图是玫瑰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)花药经脱分化是产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_的种类及其浓度配比(3)胚状体与_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，是一种髙度液泡化的薄壁细胞(4)图中经、途径获得玫瑰幼苗，从细胞水平分析所依据的生物学原理是_。解析：(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，一般来说选用单核期的花粉可提高成功率。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，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)花药经脱分化是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)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，是一种高度液泡化的薄壁细胞。(4)图示表示玫瑰花药离体培养产生花粉植株的两种途径，其原理是植物细胞具有全能性。答案：(1)单核(靠边)镜检(显微镜观察)醋酸洋红(2)植物(激素)(3)愈伤组织(4)植物细胞的全能性11如图为培养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A是_，C指_。(2)这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于培养基中_。(3)培养时，要控制温度，且_(填“需要”或“不需要”)光照。(4)在花药培养中，由于_的数目常常会发生改变，因此还需对培养出来的植株作进一步的_。解析：(1)产生花粉植株的两个途径：途径一：花粉通过胚状体阶段发育为植株；途径二：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。因此图中A为胚状体，C为诱导分化。(2)这两种途径主要取决于培养基中植物激素的种类及其浓度比例。(3)培养时，要控制好温度，并且不需要光照，幼小植株形成后需要光照。(4)花药离体培养时，由于染色体组的数目经常发生变化，对培养出的植株需要进一步的鉴定和筛选。答案：(1)胚状体诱导(2)激素的种类及其浓度配比(3)不需要(4)染色体组鉴定和筛选