2019-2020年高中生物 3.2月季的花藥培養(yǎng)同步訓(xùn)練（含解析）新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 3.2月季的花藥培養(yǎng)同步訓(xùn)練（含解析）新人教版選修1 目標(biāo)導(dǎo)航　1.知道花粉是單倍體的生殖細(xì)胞，說出被子植物花粉發(fā)育的過程。2.理解產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑；知道選取適宜的材料和培養(yǎng)基組成是花粉植株誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵。 一、月季花藥培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí) 1．被子植物的花粉發(fā)育過程 (1)被子植物的花粉是在花藥中由花粉母細(xì)胞經(jīng)過____________形成的，是________的生殖細(xì)胞。 (2)發(fā)育歷程：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷______________、________和________等階段。 提醒　(1)花粉萌發(fā)進(jìn)行受精作用時(shí)，每個(gè)花粉?？舍尫懦鰞蓚€(gè)________，從而完成被子植物的________。 (2)被子植物的花粉發(fā)育要經(jīng)過小孢子四分體時(shí)期、單核期、雙核期三個(gè)階段，其中單核期又分單核居中期和單核靠邊期兩個(gè)時(shí)期，雙核期包括花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核兩個(gè)核。 (3)被子植物花粉發(fā)育過程中的“四分體”是指由一個(gè)花粉母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的連在一起的4個(gè)__________(4個(gè)小孢子)；而減數(shù)分裂中的“四分體”是指在聯(lián)會(huì)狀態(tài)下的一對(duì)同源染色體，因?yàn)楹兴臈l染色單體，所以叫做“四分體”。 2．產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 (1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 一種是花粉通過________階段發(fā)育成植株；另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成____________，再將其誘導(dǎo)分化成植株。 生根―→移栽 通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑并沒有絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中________________________。 (2)單倍體育種的過程 ①在花藥培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，用____________繼續(xù)處理單倍體幼苗，染色體加倍，重新恢復(fù)為二倍數(shù)。因?yàn)樗鼈兊亩稊?shù)染色體是由單倍數(shù)染色體本身加倍而來的，所以都是純系，不會(huì)發(fā)生性狀分離。 詳見下圖： ②單倍體育種的優(yōu)點(diǎn) 后代都是________，自交產(chǎn)生的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離；明顯地縮短了________；另外為新品種的培育開辟了新途徑。 3．影響花藥培養(yǎng)的因素 (1)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素影響，其中______________和______________是主要的影響因素。 (2)不同植物的誘導(dǎo)成功率________________。同一種植物________________________對(duì)誘導(dǎo)成功率也有直接影響。選擇適宜的________________也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素；不同生物的適宜的________________不同，但對(duì)絕大多數(shù)植物而言，適宜花藥培養(yǎng)的時(shí)期是________期。 二、花藥培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作流程 1．材料的選取 確定花粉發(fā)育時(shí)期的最常用的方法是________________法，對(duì)一些花粉細(xì)胞核不易著色的植物，需采用____________法。 2．材料的消毒 通常將選取的材料先用________________________浸泡約________ s，在無菌水中清洗，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________溶液消毒2～4 min，最后用無菌水沖洗________次。 3．接種和培養(yǎng) 先在________條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上?；ㄋ幣囵B(yǎng)的第一步是接種的花藥開裂，長(zhǎng)出________________或釋放出________。下一步將____________及時(shí)轉(zhuǎn)移到________培養(yǎng)基上培養(yǎng)，或?qū)⒋罅康挠仔≈仓攴珠_，分別移植到新的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度控制在25℃左右，不需要________。____________形成后才需要光照。 4．鑒定和篩選 在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體組的數(shù)目的變化。因此還需要對(duì)培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。 提醒　(1)花藥培養(yǎng)的第一步成功的標(biāo)志是接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放胚狀體。下一步將愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。 (2)選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵，因此學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。 (3)花蕾的選擇要符合實(shí)驗(yàn)的要求，過早過晚都是不利的。 (4)培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等都應(yīng)嚴(yán)格按無菌技術(shù)的要求進(jìn)行操作，否則會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)對(duì)象被污染。 知識(shí)點(diǎn)一　月季花藥培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí) 1．回答下列有關(guān)花藥培養(yǎng)的問題： (1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過________階段發(fā)育為植株；另一種是在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成______________，再將其誘導(dǎo)分化成植株。這兩種途徑主要取決于培養(yǎng)基中________的種類及濃度配比。 (2)通過上述兩種途徑得到的單倍體植株具有的特點(diǎn)是______________________。應(yīng)如何解決？________________________________________________________________________。 2．如圖表示某植物的花藥培養(yǎng)過程，請(qǐng)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) 知識(shí)點(diǎn)二　月季花藥培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)流程 3．下列關(guān)于花藥培養(yǎng)過程的說法，正確的是(　　) A．花藥中的花粉在培養(yǎng)基上發(fā)育成胚狀體還是愈傷組織是隨機(jī)的，不受環(huán)境的影響 B．接種后的花藥需要每天用日光燈照射12 h C．花藥培養(yǎng)過程中，誘導(dǎo)形成愈傷組織時(shí)不需要光照，幼小植株形成后需要光照 D．如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥將產(chǎn)生一個(gè)幼小植株 4．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 一、選擇題 1．花藥培養(yǎng)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約30 s?、诜湃肼然芤褐?～4 min?、蹮o菌水清洗，然后用無菌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 2．下列關(guān)于花藥培養(yǎng)過程的注意事項(xiàng)中，正確的是(　　) A．花藥培養(yǎng)成功與否與材料選擇無關(guān) B．花藥培養(yǎng)成幼苗后，一定不能分瓶培養(yǎng) C．花藥培養(yǎng)成幼苗的過程中，除了適宜的溫度、pH等，還要注意照光 D．一般地講，材料選在單核期時(shí)花藥培養(yǎng)成功率較高 3．下列有關(guān)花藥培養(yǎng)的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．選擇材料時(shí)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，然后用氯化汞溶液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(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體后，要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進(jìn)一步分化成再生植株 4．對(duì)產(chǎn)生花粉植株的途徑的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．花粉可通過胚狀體階段發(fā)育成植株 B．花粉可先形成愈傷組織再誘導(dǎo)分化成植株 C．花粉培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比 D．花粉經(jīng)脫分化形成胚狀體，再分化出根，然后誘導(dǎo)生芽 5．關(guān)于被子植物花粉的發(fā)育階段，順序正確的是(　　) A．小孢子四分體時(shí)期→雙核期→單核居中期→單核靠邊期→花粉粒 B．小孢子母細(xì)胞→單核靠邊期→單核居中期→雙核期→花粉粒 C．小孢子母細(xì)胞→小孢子四分體時(shí)期→單核居中期→單核靠邊期→雙核期→花粉粒 D．小孢子四分體時(shí)期→小孢子母細(xì)胞→雙核期→單核期→花粉粒 6．下列關(guān)于月季花藥培養(yǎng)的步驟，正確的是(　　) A．選材→消毒→接種→培養(yǎng) B．選材→接種→消毒→培養(yǎng) C．選材→消毒→接種→培養(yǎng)→鑒定和篩選 D．選材→接種→培養(yǎng)→鑒定和篩選 7．材料的選擇是花粉植株能否培養(yǎng)成功的主要影響因素之一，下列與之相關(guān)的內(nèi)容正確的是(　　) A．不同植物的誘導(dǎo)成功率相同，同一植物的不同生理狀況誘導(dǎo)成功率也相同 B．不同植物及同一植物的不同生理狀況誘導(dǎo)成功率都不相同 C．不同植物的誘導(dǎo)成功率不同，同一植物的不同生理狀況誘導(dǎo)成功率相同 D．不同植物的誘導(dǎo)成功率相同，同一植物的不同生理狀況誘導(dǎo)成功率不同 8．以下關(guān)于花藥接種和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作中的敘述，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是(　　) A．每瓶接種花藥7～10個(gè)，20～30天后，花藥開裂形成幼小植株后才給予光照 B．花藥培養(yǎng)至開裂后，將長(zhǎng)出的愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上 C．花藥培養(yǎng)至開裂后，將釋放出的胚狀體整體移到新的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng) D．對(duì)培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步鑒定和篩選 二、簡(jiǎn)答題 9．被子植物的花粉粒是由花粉囊里的小孢子母細(xì)胞(也叫做花粉母細(xì)胞)發(fā)育而成的。每個(gè)小孢子母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂，形成4個(gè)細(xì)胞，叫做小孢子。初始形成的4個(gè)小孢子排列在一起，以后相互分離，形成4個(gè)單核的花粉粒。單核花粉粒形成不久，便進(jìn)行一次有絲分裂，形成2個(gè)細(xì)胞：一個(gè)是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，另一個(gè)是生殖細(xì)胞。有些植物的生殖細(xì)胞接著又進(jìn)行有絲分裂，形成2個(gè)精子，這樣，成熟的花粉粒中就有3個(gè)細(xì)胞。有些植物的生殖細(xì)胞的分裂，是在花粉管中進(jìn)行的，因此，成熟的花粉粒中只有兩個(gè)細(xì)胞，如下圖所示。請(qǐng)據(jù)此分析回答： (1)被子植物的雄蕊通常包括____________，作用是______________________________。 (2)被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷______________、________________、__________和__________等階段。 (3)花粉發(fā)育時(shí)期的單核期細(xì)胞所具有的特征是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)一個(gè)小孢子能形成________個(gè)花粉管細(xì)胞核、________個(gè)生殖細(xì)胞核、________個(gè)精子。 10．現(xiàn)有高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)的兩個(gè)小麥品種，這兩對(duì)性狀是完全顯性。 (1)現(xiàn)要用最短的時(shí)間培育出矮稈抗病植株純合子，最好采用____________________方法，其主要步驟是_____________________________________________________________。 (2)育種過程首先將高稈抗病純合子與矮稈不抗病純合子雜交得F1，其基因型是________。 (3)將F1種下去，取F1的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，為了提高花粉誘導(dǎo)成功率，選擇________花藥做實(shí)驗(yàn)材料。對(duì)所選擇的花藥一般要通過進(jìn)一步的鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育期最常用的方法是______________。對(duì)不易著色的花粉細(xì)胞核需用__________________法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成________色。 (4)F1花粉基因型理論上有4種，分別是__________________。若這些花粉都有可能長(zhǎng)成植物體，這些植物體的基因型是____________________，這些植物體稱為________________，在花粉發(fā)育成植物體過程中，細(xì)胞的分裂方式是____________。 (5)假如每種基因型的花粉細(xì)胞都有機(jī)會(huì)發(fā)育成幼苗，如何對(duì)這些幼苗進(jìn)行篩選，才能選出矮稈抗病個(gè)體？ ________________________________________________________________________。 (6)對(duì)篩選出的矮稈抗病幼苗用________________處理即可得到所需要的純合子品種。 第10課時(shí)　月季的花藥培養(yǎng) 知識(shí)清單 一、1.(1)減數(shù)分裂　單倍體　(2)小孢子四分體時(shí)期　單核期　雙核期 提醒　(1)精子　雙受精　(3)單倍體細(xì)胞 2．(1)胚狀體　愈傷組織　激素的種類及其濃度配比　(2)①秋水仙素?、诩兒献印∮N周期 3．(1)材料的選擇　培養(yǎng)基的組成　(2)很不相同　親本植株的生理狀況　花粉發(fā)育時(shí)期　花粉發(fā)育時(shí)期　單核 二、1.醋酸洋紅　焙花青—鉻礬 2．體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精　30　0.1%的氯化汞　3～5 3．無菌　愈傷組織　胚狀體　愈傷組織　分化　光照　幼小植株 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1．(1)胚狀體　愈傷組織　激素 (2)植株弱小，高度不育　用秋水仙素處理幼苗 解析　產(chǎn)生單倍體植株的途徑有形成胚狀體或愈傷組織兩種，得到的單倍體植株表現(xiàn)為植株弱小、高度不育，通過秋水仙素處理其幼苗，可使其正常發(fā)育。 規(guī)律鏈接 (1)在花藥培養(yǎng)過程中，材料和材料所處時(shí)期的選擇，以及培養(yǎng)基的組分是影響培養(yǎng)的主要因素。另外，親本植株的生理狀況、材料的低溫預(yù)處理及接種密度等對(duì)誘導(dǎo)成功率也有一定影響。 (2)花藥的全能性高于植物組織。另外，花粉植株屬單倍體植株，高度不育。如果需要育種，需對(duì)花粉植株幼苗進(jìn)行秋水仙素處理，才能獲得正常的可育個(gè)體。 (3)花粉植株的產(chǎn)生過程 2．A　[植物的任何細(xì)胞都具有全能性?；ㄋ幣囵B(yǎng)用到的花粉是生殖細(xì)胞，并且具有較高的全能性。] 3．C　[在花藥培養(yǎng)過程中，花藥在培養(yǎng)基上的發(fā)育方向由培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素含量比例決定；在脫分化形成愈傷組織的過程中，花藥的同化作用為異養(yǎng)，即從培養(yǎng)基中獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不需要光照；當(dāng)幼小植株形成后，需照光，進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物；花藥開裂后釋放出的多個(gè)胚狀體要盡快分開，分別移植到新培養(yǎng)基上，否則以后將難以分開。] 規(guī)律鏈接　實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及注意事項(xiàng) (1)誘導(dǎo)花粉植株培育成功的關(guān)鍵是材料的選擇。要選擇合適的發(fā)育時(shí)期的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可以大大提高誘導(dǎo)成功率。選擇花藥時(shí)，一般通過鏡檢來確定花藥中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期，常用的方法有醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法。焙花青—鉻礬法能將不易著色的花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。在花藥培養(yǎng)中，要使所選材料的發(fā)育時(shí)期完全一致是很困難的，這要靠不斷實(shí)踐來積累經(jīng)驗(yàn)。 (2)材料一定要嚴(yán)格消毒，否則，一旦材料被微生物污染，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 (3)花藥開裂釋放出的胚狀體需及時(shí)分離。 (4)在花藥培養(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)染色體組的數(shù)目的變化。因此還需要對(duì)培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。 4．D　[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(cè)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(duì)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。] 達(dá)標(biāo)測(cè)試 1．B 2．D　[花粉植株能否培育成功受多種因素影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基組成是主要影響因素，所以A選項(xiàng)錯(cuò)；對(duì)一般植物來講，選擇單核期往往成功率最高，所以D選項(xiàng)對(duì)；從花粉到幼苗階段，由于無葉綠體，所以不需照光，C選項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)培養(yǎng)獲得愈傷組織或幼小植株時(shí)必須分瓶培養(yǎng)，才能誘導(dǎo)愈傷組織分化或幼苗分開，所以B選項(xiàng)錯(cuò)。] 3．A　[選擇材料時(shí)最常用的方法是醋酸洋紅法。] 4．D　[產(chǎn)生花粉植株有兩種途徑：一是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植株；二是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上形成愈傷組織，再誘導(dǎo)分化生芽、生根發(fā)育為植株。兩種途徑都是先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根，并沒有絕對(duì)界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。] 5．C　6.C 7．B　[在花藥培養(yǎng)中，材料的選擇及培養(yǎng)基的組成是決定培養(yǎng)是否成功的關(guān)鍵因素，這是因?yàn)椴煌参锏恼T導(dǎo)成功率不同，而同一植物的花藥在不同的生理時(shí)期，其誘導(dǎo)成功率也不相同。] 8．C　[花藥培養(yǎng)至開裂后，將釋放出的胚狀體盡快分開，并分別轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上，否則，這些植株將很難分開。] 9．(1)花藥和花絲　花藥能夠產(chǎn)生花粉，花絲支撐花藥 (2)小孢子母細(xì)胞(花粉母細(xì)胞)　小孢子四分體時(shí)期　單核期　雙核期　(3)細(xì)胞含有濃厚的原生質(zhì)，細(xì)胞核位于細(xì)胞的中央，隨著細(xì)胞不斷長(zhǎng)大，細(xì)胞核由中央移向一側(cè)　(4)1　1　2 10．(1)單倍體育種　花藥離體培養(yǎng)　(2)DdTt (3)幼嫩　醋酸洋紅法　焙花青——鉻礬　藍(lán)黑 (4)DT、Dt、dT、dt　DT、Dt、dT、dt　單倍體　有絲分裂 (5)在幼苗期用病原體進(jìn)行感染，葉片出現(xiàn)病斑的即為不抗病品種，淘汰掉，剩余為抗病品種。這些幼苗長(zhǎng)大后對(duì)高矮進(jìn)行目測(cè)篩選，淘汰掉高稈植株，剩下的矮稈植株即為矮稈抗病個(gè)體 (6)一定濃度的秋水仙素溶液 解析　單倍體育種可以大大縮短育種年限，其育種過程可以簡(jiǎn)寫為：DDTTddttF1(DdTt)單倍體(DT、Dt、dT、dt)dT(矮稈抗病)ddTT(純合子)。在“選擇”過程中，對(duì)于高矮大小等性狀可以通過目測(cè)篩選，對(duì)于是否抗病，則一般選擇用病原體侵染的辦法進(jìn)行識(shí)別植株是否抗病。