高中生物 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題2 月季的花藥培養(yǎng)學(xué)業(yè)分層測評 新人教版選修1

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專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題2 月季的花藥培養(yǎng)學(xué)業(yè)分層測評 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列關(guān)于被子植物花粉的形成，說法正確的是(　　) A．1個(gè)小孢子母細(xì)胞可產(chǎn)生4個(gè)精子 B．被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果 C．花藥內(nèi)部有許多花粉，所以是多倍體 D．花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時(shí)期、單核期和雙核期等時(shí)期 【解析】　1個(gè)小孢子母細(xì)胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生4個(gè)花粉粒，每一個(gè)花粉粒中的生殖細(xì)胞又經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生2個(gè)精子，故一個(gè)小孢子母細(xì)胞可產(chǎn)生8個(gè)精子；花粉粒聚集在花藥內(nèi)，全部是單倍體；花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時(shí)期、單核期和雙核期等時(shí)期。 【答案】　D 2．(2013江蘇高考)某種極具觀賞價(jià)值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是 (　　) A．利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗 B．采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗 C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上 D．采用幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng) 【解析】　解答時(shí)要緊扣題目要求“盡快推廣種植”，即既要快速繁殖，還要能保持親本的優(yōu)良性狀。利用扦插、嫁接、植物組織培養(yǎng)的方法能快速繁殖種苗，且能夠保持親本的優(yōu)良性狀；花粉粒離體培養(yǎng)可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不一樣。 【答案】　B 3．在接種了花藥的培養(yǎng)基上出現(xiàn)了污染，不可能的原因是(　　) A．培養(yǎng)基滅菌不徹底　　　 B．花蕾消毒不徹底 C．接種時(shí)操作不規(guī)范 D．花粉粒內(nèi)有細(xì)菌 【解析】　花粉粒細(xì)胞膜具選擇透過性，細(xì)菌不可能進(jìn)入細(xì)胞中。 【答案】　D 4．在花藥培養(yǎng)過程中，需要對培育出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選，目的是看其(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：05520025】 A．是否有染色體丟失 B．是否有基因突變 C．是否出現(xiàn)染色體倍性變化 D．是由哪種形式形成的 【解析】　在花藥離體培養(yǎng)過程中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此還需要對培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。 【答案】　C 5．花藥培養(yǎng)過程中材料消毒主要有以下幾步，順序正確的是(　　) ①將花蕾在酒精中浸泡30 s?、诜湃肼然芤褐?～4 min　③無菌水清洗，然后用吸水紙吸干花蕾表面的水分?、苡脽o菌水沖洗3～5次 A．①②③④ B．①③②④ C．③①④② D．②③①④ 【解析】　花藥培養(yǎng)過程材料消毒的步驟為：將花蕾放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中浸泡30 s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗，取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，取出后，在無菌水中至少清洗3次。 【答案】　B 6．關(guān)于花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的途徑，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．花粉可通過愈傷組織發(fā)育成植株 B．花粉可通過胚狀體進(jìn)一步分化成植株 C．主要由培養(yǎng)基中激素的種類及用量決定途徑 D．產(chǎn)生胚狀體是花藥離體培養(yǎng)中特有的途徑 【解析】　花藥培養(yǎng)成植株有兩條途徑，一條是通過胚狀體階段產(chǎn)生植株，另一條是通過愈傷組織產(chǎn)生植株。兩種途徑的不同取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。無論花藥離體培養(yǎng)，還是體細(xì)胞培養(yǎng)都可產(chǎn)生胚狀體。 【答案】　D 7．下列有關(guān)影響花藥培養(yǎng)的因素的說法中，不正確的是(　　) A．一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在初花期 B．一般來說，在單核期，花藥培養(yǎng)成功率最高 C．月季花藥培養(yǎng)基配方調(diào)節(jié)pH至5.8 D．影響花藥培養(yǎng)的因素與材料的選擇和培養(yǎng)基的組成有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān) 【解析】　材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是影響花藥培養(yǎng)的主要因素，此外，親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等對誘導(dǎo)成功率都有影響。 【答案】　D 8．下列關(guān)于月季花藥培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．材料的選擇與培養(yǎng)基的組成影響花藥培養(yǎng)的成功率 B．選擇花藥時(shí)常用的方法是醋酸洋紅法 C．選取材料時(shí)一定要進(jìn)行消毒 D．培養(yǎng)形成的胚狀體可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株 【解析】　培養(yǎng)基的組成和材料的選擇是影響花藥培養(yǎng)能否成功的主要因素，為了檢測花粉是否處于適宜的發(fā)育期，常用醋酸洋紅染色后在顯微鏡下進(jìn)行觀察。為了避免微生物使花藥腐爛，需對材料進(jìn)行消毒。在培養(yǎng)過程中，若花藥開裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，因此，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。 【答案】　D 9．接種和培養(yǎng)花藥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)全對的一組是(　　) ①不損傷花藥?、趶氐兹コńz　③幼小植株形成后需要光照?、芑ㄋ庨_裂釋放出的幼小植株會(huì)分別發(fā)育成單倍體，無需分開 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【解析】　本題中若花藥受損，易從受損部位產(chǎn)生愈傷組織；與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成，因此要徹底去除花絲；幼小植株形成后需要光照，由異養(yǎng)轉(zhuǎn)化為自養(yǎng)；花藥開裂釋放出的胚狀體要盡快分開，分別移植到新培養(yǎng)基上，否則這些植株將難以分開。 【答案】　A 10．下圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥的離體培養(yǎng)過程，請回答： (1)對菊花來說，要選取生長旺盛的嫩枝來進(jìn)行組織培養(yǎng)，其原因是____________________________________________________________________； 對月季來說，適宜花粉培養(yǎng)的時(shí)期是________期。為確定花粉是否處于該時(shí)期，最常用的鏡檢方法是________________。 (2)月季的花藥離體培養(yǎng)與菊花的嫩枝組織培養(yǎng)不同，從植株產(chǎn)生的途徑來說，花粉植株產(chǎn)生的途徑除了圖中所示外，還可以通過________________階段發(fā)育而來。 (3)獲取的花蕾需要消毒，常用的消毒劑有________________(至少寫出兩種)。 (4)消毒后的花蕾，在剝離花藥時(shí)，要徹底去除花絲，這是因?yàn)開__________________________________________________________________。 (5)圖中花粉植株屬于________倍體，要使其能繁殖后代可采取的措施是____________________________________________________________________。 【解析】　(1)如果培養(yǎng)的是一般組織，一般宜采用生長旺盛的嫩枝較好，因?yàn)檫@樣的組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。如果培養(yǎng)的是花藥，一般采用單核期的花藥，可以用醋酸洋紅法進(jìn)行檢測。(2)花藥離體培養(yǎng)可以有兩條產(chǎn)生花粉植株的途徑，除了題中的途徑外，還可以經(jīng)過產(chǎn)生胚狀體進(jìn)一步分化產(chǎn)生植株。(3)常用70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液)對獲取的花蕾進(jìn)行消毒。(4)與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成，故在剝離花藥時(shí)，需徹底去除花絲。(5)花粉植株為單倍體，是高度不育的，要使其正?？捎栌们锼伤靥幚砥溆酌纾蛊淙旧w數(shù)目加倍。 【答案】　(1)生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化　單核　醋酸洋紅法　(2)胚狀體　(3)70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液)　(4)與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成 (5)單　用一定濃度的秋水仙素處理幼苗 [能力提升] 11．下圖中①②③④代表產(chǎn)生花粉植株的過程或中間結(jié)構(gòu)，其中在兩種途徑中代表的內(nèi)容不相同的是(　　) A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【解析】　通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)一般有兩種途徑：一種是花粉脫分化形成胚狀體，再由胚狀體分化發(fā)育成為植株；另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，然后再將其誘導(dǎo)再分化成植株。圖示①在兩種途徑中都代表脫分化；②在兩種途徑中分別代表胚狀體和愈傷組織；③在兩種途徑中分別代表分化和再分化；④在兩種途徑中都代表叢芽。 【答案】　C 12．如圖表示某植物的花藥培養(yǎng)過程，請據(jù)圖判斷下列說法中錯(cuò)誤的是 (　　) A．A→F不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 B．C中是高度液泡化的薄壁細(xì)胞 C．植株A和F中的染色體組數(shù)不同 D．植株F一般不能直接應(yīng)用于生產(chǎn) 【解析】　花藥培養(yǎng)用到的花粉是生殖細(xì)胞，具有較高的全能性。 【答案】　A 13．下列有關(guān)花藥離體培養(yǎng)的幾種說法，錯(cuò)誤的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：05520026】 A．材料的選擇最常用的方法是焙花青鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色 B．材料消毒時(shí)需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸鈣溶液浸泡，最后用無菌水沖洗 C．接種花藥后一段時(shí)間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．若接種的花藥長出愈傷組織或形成胚狀體后，要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進(jìn)一步分化成再生植株 【解析】　確定花粉發(fā)育的時(shí)期最常用的方法是醋酸洋紅法，有些植物細(xì)胞核不易著色時(shí)，需采用焙花青鉻礬法。在形成愈傷組織或胚狀體前，沒有葉綠素的形成，不進(jìn)行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后開始進(jìn)行光合作用，需要光照?；ㄋ庪x體培養(yǎng)的不同階段，對營養(yǎng)和激素的需求不一樣，所以要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基。 【答案】　A 14．某二倍體植物是雜合體，下圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)下圖回答： (1)圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的________過程，②表示的是________過程，X代表的是________，③表示的是________過程，④表示的是誘導(dǎo)________過程。 (2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中____________的種類及其濃度配比，最后獲得的來源于未成熟花粉的完整植株都稱為________植株(甲)。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株，說明未成熟花粉具有________。 (3)對植株甲進(jìn)行________，才能使其結(jié)實(shí)產(chǎn)生后代(乙)，否則植株甲只有通過________的方式才能產(chǎn)生后代(丙)。乙、丙兩種植株中，能產(chǎn)生可育花粉的是________植株，該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種，該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種。花藥培養(yǎng)在育種上的特殊意義是________________，從而開辟育種新途徑。 【解析】　愈傷組織到底是分化成胚狀體還是芽，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類和比例，當(dāng)生長素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，主要誘導(dǎo)根原基形成，當(dāng)細(xì)胞分裂素的含量高于生長素時(shí)，則主要誘導(dǎo)芽原基的形成；如果用來培養(yǎng)的材料是花粉細(xì)胞，則培養(yǎng)后的植物含有本物種配子染色體的數(shù)目，屬于單倍體植株。由于甲植株是單倍體，單倍體植株在減數(shù)分裂形成配子時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，所以高度不育，要使之產(chǎn)生可育后代，需用秋水仙素處理幼苗，使染色體加倍，加倍后的植株減數(shù)分裂時(shí)可產(chǎn)生正常的配子，否則只能通過無性繁殖產(chǎn)生后代；乙、丙植株中能產(chǎn)生可育花粉的是乙植株，并且是純合子，所以其花粉的基因型種類為一種。但該群體中由于每個(gè)個(gè)體的基因型可能不同，導(dǎo)致群體產(chǎn)生的可育花粉的基因型有多種；單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。 【答案】　(1)脫分化　再分化　胚狀體　分化(或發(fā)育)　生根　(2)激素　單倍體　全能性 (3)染色體加倍(其他合理答案亦可)　無性繁殖　乙(經(jīng)過染色體加倍)　一　多　縮短育種周期 15．花粉植株產(chǎn)生途徑如下圖所示： (1)請?jiān)趫D中方框填寫所缺內(nèi)容。 (2)花粉植株能否誘導(dǎo)成功，與材料的選擇密切相關(guān)。 ①選擇的材料應(yīng)符合下列哪些條件(　　) A．初花期花粉 B．晚花期花粉 C．完全未開放的花蕾 D．完全開放的花 E．單核居中期花粉 F．單核靠邊期花粉 ②確定花粉發(fā)育時(shí)期的方法有________________。 (3)花粉植株的特點(diǎn)是________________。圖示整個(gè)過程被稱為________________。 (4)有些被子植物(染色體數(shù)為2N)的花粉是三核型的，即含有1個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞和2個(gè)精子。那么被子植物花粉發(fā)育過程中小孢子母細(xì)胞、小孢子、花粉粒的染色體數(shù)分別為________、________、________。 (5)若花粉植株的基因型為Ab，那么親本的基因型可能是________、________、________、________。 【解析】　通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)一般有兩種途徑：一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植株，另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其誘導(dǎo)分化成植株(見下圖)。這兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。 誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素。 在材料的選擇上，一般選取完全未開放的花蕾，此時(shí)的花粉處于單核靠邊期，誘導(dǎo)成功率較大。 【答案】　(1)愈傷組織　(2)①ACF　②醋酸洋紅法、焙花青－鉻礬法　(3)植株矮小、高度不育　花藥的離體培養(yǎng)　(4)2N　N　3N　(5)AABb　AaBb　Aabb　AAbb