高中生物 专题3 植物的组织培养技术 课题2 月季的花药培养学业分层测评 新人教版选修1

专题3 植物的组织培养技术课题2 月季的花药培养学业分层
测评
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列关于被子植物花粉的形成，说法正确的是( )
A．1个小孢子母细胞可产生4个精子
B．被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
C．花药内部有许多花粉，所以是多倍体
D．花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等时期
【解析】1个小孢子母细胞通过减数分裂产生4个花粉粒，每一个花粉粒中的生殖细胞又经有丝分裂产生2个精子，故一个小孢子母细胞可产生8个精子；花粉粒聚集在花药内，全部是单倍体；花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等时期。

【答案】 D
2．(2013·江苏高考)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。

为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是
( ) A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
【解析】解答时要紧扣题目要求“尽快推广种植”，即既要快速繁殖，还要能保持亲本的优良性状。

利用扦插、嫁接、植物组织培养的方法能快速繁殖种苗，且能够保持亲本的优良性状；花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，其性状可能与亲本不一样。

【答案】 B
3．在接种了花药的培养基上出现了污染，不可能的原因是( )
A．培养基灭菌不彻底B．花蕾消毒不彻底
C．接种时操作不规范D．花粉粒内有细菌
【解析】花粉粒细胞膜具选择透过性，细菌不可能进入细胞中。

【答案】 D
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( ) 【导学号：05520025】
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】在花药离体培养过程中，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．花药培养过程中材料消毒主要有以下几步，顺序正确的是( )
①将花蕾在酒精中浸泡30 s ②放入氯化汞溶液中2～4 min ③无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分④用无菌水冲洗3～5次
A．①②③④ B．①③②④
C．③①④② D．②③①④
【解析】花药培养过程材料消毒的步骤为：将花蕾放入体积分数为70%的酒精中浸泡30 s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗，取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，取出后，在无菌水中至少清洗3次。

【答案】 B
6．关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是( )
A．花粉可通过愈伤组织发育成植株
B．花粉可通过胚状体进一步分化成植株
C．主要由培养基中激素的种类及用量决定途径
D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径
【解析】花药培养成植株有两条途径，一条是通过胚状体阶段产生植株，另一条是通过愈伤组织产生植株。

两种途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

无论花药离体培养，还是体细胞培养都可产生胚状体。

【答案】 D
7．下列有关影响花药培养的因素的说法中，不正确的是( )
A．一般月季的花药培养时间选在初花期
B．一般来说，在单核期，花药培养成功率最高
C．月季花药培养基配方调节pH至5.8
D．影响花药培养的因素与材料的选择和培养基的组成有关，与其他因素无关
【解析】材料的选择与培养基的组成是影响花药培养的主要因素，此外，亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有影响。

【答案】 D
8．下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是( )
A．材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率
B．选择花药时常用的方法是醋酸洋红法
C．选取材料时一定要进行消毒
D．培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株
【解析】培养基的组成和材料的选择是影响花药培养能否成功的主要因素，为了检测花粉是否处于适宜的发育期，常用醋酸洋红染色后在显微镜下进行观察。

为了避免微生物使花药腐烂，需对材料进行消毒。

在培养过程中，若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，因此，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。

【答案】 D
9．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，无需分开
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
【解析】本题中若花药受损，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
10．下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请回答：
(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，最常用的镜检方法是________________。

(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。

(3)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有________________(至少写出两种)。

(4)消毒后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为___________________________________________________________________。

(5)图中花粉植株属于________倍体，要使其能繁殖后代可采取的措施是____________________________________________________________________。

【解析】(1)如果培养的是一般组织，一般宜采用生长旺盛的嫩枝较好，因为这样的组织细胞分裂能力强，容易诱导脱分化和再分化。

如果培养的是花药，一般采用单核期的花药，可以用醋酸洋红法进行检测。

(2)花药离体培养可以有两条产生花粉植株的途径，除了题中的途径外，还可以经过产生胚状体进一步分化产生植株。

(3)常用70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液)对获取的花蕾进行消毒。

(4)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，故在剥离花药时，需彻底去除花丝。

(5)花粉植株为单倍体，是高度不育的，要使其正常可育需用秋水仙素处理其幼苗，使其染色体数目加倍。

【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(3)70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液) (4)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
(5)单用一定浓度的秋水仙素处理幼苗
[能力提升]
11．下图中①②③④代表产生花粉植株的过程或中间结构，其中在两种途径中代表的内容不相同的是( )
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
【解析】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：一种是花粉脱分化形成胚状体，再由胚状体分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先经过脱分化形成愈伤组织，然后再将其诱导再分化成植株。

图示①在两种途径中都代表脱分化；②在两种途径中分别代表胚状体和愈伤组织；③在两种途径中分别代表分化和再分化；④在两种途径中都代表丛芽。

【答案】 C
12．如图表示某植物的花药培养过程，请据图判断下列说法中错误的是
( )
A．A→F不能体现细胞的全能性
B．C中是高度液泡化的薄壁细胞
C．植株A和F中的染色体组数不同
D．植株F一般不能直接应用于生产
【解析】花药培养用到的花粉是生殖细胞，具有较高的全能性。

【答案】 A
13．下列有关花药离体培养的几种说法，错误的是
( ) 【导学号：05520026】A．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．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗
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．若接种的花药长出愈伤组织或形成胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株
【解析】确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物细胞核不易着色时，需采用焙花青­铬矾法。

在形成愈伤组织或胚状体前，没有叶绿素的形成，不进行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后开始进行光合作用，需要光照。

花药离体培养的不同阶段，对营养和激素的需求不一样，所以要适时转换培养基。

【答案】 A
14．某二倍体植物是杂合体，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。

据下图回答：
(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)图中从愈伤组织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________，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的基因组成种类数为________种，该群体植株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】愈伤组织到底是分化成胚状体还是芽，主要取决于培养基中激素的种类和比例，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导根原基形成，当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导芽原基的形成；如果用来培养的材料是花粉细胞，则培养后的植物含有本物种配子染色体的数目，属于单倍体植株。

由于甲植株是单倍体，单倍体植株在减数分裂形成配子时联会紊乱，不能产生正常配子，所以高度不育，要使之产生可育后代，需用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，加倍后的植株减数分裂时可产生正常的配子，否则只能通过无性繁殖产生后代；乙、丙植株中能产生可育花粉的是乙植株，并且是纯合子，所以其花粉的基因型种类为一种。

但该群体中由于每个个体的基因型可能不同，导致群体产生的可育花粉的基因型有多种；单倍体育种的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(或发育) 生根(2)激素单倍体全能性
(3)染色体加倍(其他合理答案亦可) 无性繁殖乙(经过染色体加倍) 一多缩短育种周期
15．花粉植株产生途径如下图所示：
(1)请在图中方框填写所缺内容。

(2)花粉植株能否诱导成功，与材料的选择密切相关。

①选择的材料应符合下列哪些条件( )
A．初花期花粉
B．晚花期花粉
C．完全未开放的花蕾
D．完全开放的花
E．单核居中期花粉
F．单核靠边期花粉
②确定花粉发育时期的方法有________________。

(3)花粉植株的特点是________________。

图示整个过程被称为________________。

(4)有些被子植物(染色体数为2N)的花粉是三核型的，即含有1个营养细胞和2个精子。

那么被子植物花粉发育过程中小孢子母细胞、小孢子、花粉粒的染色体数分别为________、
________、________。

(5)若花粉植株的基因型为Ab，那么亲本的基因型可能是________、________、________、________。

【解析】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愈伤组织，再将其诱导分化成植株(见下图)。

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。

诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，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。

在材料的选择上，一般选取完全未开放的花蕾，此时的花粉处于单核靠边期，诱导成功率较大。

【答案】(1)愈伤组织(2)①ACF②醋酸洋红法、焙花青－铬矾法(3)植株矮小、高度不育花药的离体培养(4)2N N 3N (5)AABb AaBb Aabb AAbb。