2019-2020学年新培优人教版高中生物选修一练习：专题3　课题2　月季的花药培养 8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