2022高中生物 專題3 課題2 月季花的花藥培養(yǎng)教學案（含解析）新人教版選修1

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1、2022高中生物 專題3 課題2 月季花的花藥培養(yǎng)教學案（含解析）新人教版選修1 一、被子植物的花粉發(fā)育 1．花粉：是由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細胞。 2．花粉的發(fā)育過程 二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 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。 三、影響花藥培養(yǎng)的因素 1．主要因素：材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。 (1)花藥方面，應選擇初花期的花藥。 (2)花粉方面，應選擇單核期的花粉。 (3)花蕾方面，應選擇完全未開放的花蕾。 2．其他因素：親本植株的生長條件、材料的低溫預處理及接種密度等。 四、花藥培養(yǎng)的實驗

2、操作 ―→―→―→―→ 1．材料的選取 (1)花粉的鑒定：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。 (2)鏡檢方法：最常用的方法是醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花青—鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。 2．材料的消毒 (1)將花蕾放入體積分數(shù)為70%的酒精中浸泡約30 s，立即取出，在無菌水中沖洗，后用無菌吸水紙吸干。 (2)放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，再用無菌水沖洗3～5次。 3．接種 (1)剝離花藥時，盡量不損傷花藥，徹底去除花絲。 (2)每瓶接種花藥7～10個。 4．培養(yǎng) (1)溫度：25_℃左

3、右。 (2)光照：開始不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。 (3)轉(zhuǎn)移：將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上；如果釋放出胚狀體，盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上。 5．鑒定和篩選：鑒定染色體倍性的變化，并進行篩選。 1．被子植物的花粉發(fā)育依次經(jīng)過(　　) ①雙核期?、谒姆煮w時期?、蹎魏司又衅凇、軉魏丝窟吰? A．①②③④　　　　　　　B．②③④① C．②④③① D．②①③④ 解析：選B　被子植物的花粉發(fā)育過程為：四分體時期→單核居中期→單核靠邊期→雙核期。 2．從小孢子母細胞到形成精子，經(jīng)歷的分裂方式是(　　) A．有絲分裂 B．減

4、數(shù)分裂 C．先有絲分裂后減數(shù)分裂 D．先減數(shù)分裂后有絲分裂 解析：選D　小孢子母細胞形成精子過程如下： 3．花粉植株能否誘導成功受多種因素的影響，主要因素是(　　) A．材料的選擇與培養(yǎng)基的組成 B．親本植株的生理狀況 C．接種密度 D．材料的低溫處理效果 解析：選A　花粉植株能否誘導成功受多種因素的影響，如植株的生理狀況、接種密度、材料的低溫處理效果，但主要影響因素是材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。 4．在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中，應選擇哪個時期的花藥最易成活(　　) A．四分體時期 B．單核期前 C．單核期 D．雙核期

5、 解析：選C　單核期的花藥菌少、易消毒。而單核期以前的花藥質(zhì)地幼嫩，極易破碎。選擇單核期以后的花藥，其花瓣已有些松動，給材料的消毒帶來困難。 5．選擇花藥時，一般要通過鏡檢來確定花粉的發(fā)育時期，以下說法正確的是(　　) A．確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是焙花青一鉻礬法 B．對某些植物的花粉細胞核不易著色時采用醋酸洋紅法 C．焙花青—鉻礬法能將細胞核染成藍黑色 D．醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法染色過程完全一樣 解析：選C　在選擇花藥時，通過鏡檢確定花粉的發(fā)育時期，最常用的方法是醋酸洋紅法；對于不易著色的花粉細胞核，則采用焙花青—鉻礬法；焙花青—鉻礬法可將花粉細胞核染成藍黑色，醋酸洋紅法

6、與焙花青—鉻礬法過程不同，前者需用鑷柄將花粉搗碎，后者在染色前需用卡諾氏固定液固定。 1．花粉發(fā)育的基本過程 2．花粉發(fā)育過程中細胞數(shù)目及細胞內(nèi)染色體數(shù)目的變化(設(shè)體細胞內(nèi)染色體數(shù)目為2n) [名師點撥]　關(guān)于花粉發(fā)育過程的三點提醒 (1)由上面發(fā)育過程可以得出，1個小孢子母細胞最終可發(fā)育形成4個花粉粒、8個精子。 (2)在被子植物的花粉發(fā)育過程中，2個精子和1個營養(yǎng)細胞是由同一個細胞經(jīng)過有絲分裂而形成的，所以它們的核基因是相同的。 (3)花粉管細胞核與花粉管的生成和生長有關(guān)，生殖細胞核直接參與受精作用。 [題組沖關(guān)] 1．關(guān)于被子植物花粉的形成，下列說法正確

7、的是(　　) A．花粉是花粉母細胞經(jīng)有絲分裂形成的 B．花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期、單核期和雙核期等 C．花粉發(fā)育經(jīng)歷的四分體時期與減數(shù)第一次分裂的四分體時期含義相同 D．花粉母細胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減數(shù)分裂的過程 解析：選B　花粉是花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂及有絲分裂形成的，經(jīng)歷四分體時期、單核期和雙核期等階段?；ǚ哿Ｖ械纳臣毎?jīng)有絲分裂產(chǎn)生2個精子?；ǚ郯l(fā)育的四分體時期指4個小孢子連在一起，而減數(shù)分裂的四分體時期是指同源染色體配對后，1個四分體含4條染色單體的階段。 2．下面是被子植物花粉發(fā)育過程的簡略表示，請據(jù)此回答問題： (1)①是指________時期，由小

8、孢子母細胞經(jīng)________分裂形成。 (2)②和③分別是指__________期和__________期，這兩個時期細胞的共同特點是________________________________________________________________________。 (3)1個花粉母細胞經(jīng)過分裂最多能形成________個花粉粒，________個細胞核。 (4)雙核期的兩個核分別叫________核和________核。 (5)在進行花藥組織培養(yǎng)時選擇________階段的培養(yǎng)成功率最高。 解析：花粉是由小孢子母細胞先經(jīng)減數(shù)分裂后再經(jīng)有絲分裂(依次經(jīng)歷了四分體時期、單

9、核期和雙核期等階段)產(chǎn)生的。單核期的細胞含濃厚的原生質(zhì)，核開始時位于細胞的中央，隨著細胞不斷長大，核由中央移向細胞一側(cè)，此時是花藥組織培養(yǎng)的最佳時期，細胞核再分裂成1個生殖細胞核和1個花粉管細胞核，進而形成兩個細胞，即生殖細胞和營養(yǎng)細胞，生殖細胞將再分裂一次，形成兩個精子。 答案：(1)四分體　減數(shù)　(2)單核居中　單核靠邊　含濃厚的原生質(zhì)　(3)4　12　(4)生殖細胞　花粉管細胞 (5)②→③ 3．(1)被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分，后者為囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有許多花粉。一個成熟花粉?？尚纬蓛蓚€細胞即____________、____________。 (2)被子植物花粉

10、的發(fā)育要經(jīng)歷__________、__________和______________等階段。正常情況下，一個基因組成為AaBb(兩對基因分別位于兩對同源染色體上)的小孢子母細胞能形成__________個精子，精子的基因型有________種。 (3)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株，一般有兩種途徑即通過胚狀體階段發(fā)育為植株或通過愈傷組織發(fā)育為植株，這兩種途徑主要取決于培養(yǎng)基中_______________________________。 (4)月季的花藥培養(yǎng)中，花藥發(fā)育期的選擇很重要，一般用________法染色，然后通過鏡檢確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。 (5)獲取的花蕾需要消毒，常用

11、的消毒劑有__________________________________。(至少填兩種) (6)滅菌后的花蕾，在剝離花藥時，要徹底去除花絲，這是因為________________________________。 解析：(1)一個成熟花粉?？尚纬缮臣毎蜖I養(yǎng)細胞。(2)被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期、雙核期等階段；正常情況下，一個基因組成為AaBb(兩對基因分別位于兩對同源染色體上)的小孢子母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個小孢子，再經(jīng)有絲分裂形成8個精子，精子的基因型有2種。(3)月季的花藥培養(yǎng)中，花藥發(fā)育期的選擇很重要，一般用醋酸洋紅法染色，然后通過鏡檢確定花粉是否處

12、于適宜的發(fā)育期。(4)獲取的花蕾需要消毒，常用的消毒劑有體積分數(shù)為70%的酒精、質(zhì)量分數(shù)為0.1%的HgCl2溶液(或質(zhì)量分數(shù)為1%的Ca(ClO)2溶液或飽和漂白粉溶液)。(5)滅菌后的花蕾，在剝離花藥時，要徹底去除花絲，這是因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 答案：(1)生殖細胞　營養(yǎng)細胞　(2)小孢子四分體時期　單核期　雙核期　8　2　(3)激素的種類及其濃度配比　(4)醋酸洋紅　(5)體積分數(shù)為70%的酒精、質(zhì)量分數(shù)為0.1%的HgCl2溶液(或質(zhì)量分數(shù)為1%的Ca(ClO)2溶液或飽和漂白粉溶液)　(6)與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成 1．實驗操

13、作及注意事項 [名師點撥]　在花藥培養(yǎng)過程中，常常會出現(xiàn)染色體組數(shù)目變化的原因：(1)花粉細胞的融合。(2)接種花粉過程中混有小孢子母細胞。(3)在材料的低溫預處理時低溫抑制了紡錘體的形成。(4)在雙核期時，生殖細胞核與花粉管細胞核并沒有形成兩個細胞，而是兩個核發(fā)生了融合。 2．菊花的組織培養(yǎng)與月季的花藥培養(yǎng)比較 　　項目 內(nèi)容　　 菊花的組織培養(yǎng) 月季的花藥培養(yǎng) 理論依據(jù) 植物細胞的全能性 基本過程 脫分化→再分化 影響因素 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等 材料選取 體細胞 生殖細胞 繁殖方式 無性生殖 有性生殖 培養(yǎng)結(jié)果 正常植株 單倍

14、體植株 可育性 可育 高度不育，染色體加倍后可育 操作流程 制備培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 選材→消毒→接種→培養(yǎng)→篩選和誘導→移栽→栽培選育 [題組沖關(guān)] 4．下列有關(guān)花藥離體培養(yǎng)的說法錯誤的是(　　) A．材料的選擇最常用的方法是醋酸洋紅法，這種方法能將花粉細胞核染成深紅色 B．材料消毒時消毒劑一般是酒精和氯化汞 C．接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．接種的花藥長出愈傷組織后，要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進一步分化成再生植株，若釋放出胚狀體，則不必轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基 解析：選D　確定花粉發(fā)育的時期最常用的方法是醋酸洋紅法，有些植物花粉

15、細胞核不易著色，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，不進行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后，開始進行光合作用，需要光照?；ㄋ庪x體培養(yǎng)的不同階段，對主要營養(yǎng)的需求不一樣，所以要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基。 5．為提高玉米產(chǎn)量，科學家在育種和栽培過程中進行研究。下圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過程，請回答下列問題： (1)取莖尖進行組織培養(yǎng)，發(fā)育成植株D，取D的花藥培養(yǎng)成幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成為植株G。從細胞分裂方式上分析，E→F過程中進行了____________分裂；從育種方式上分析，D→G屬于____________育種。 (2)D植株上的小孢子母細胞形成精子所經(jīng)

16、歷的分裂方式是________________________。在該過程中，首先要經(jīng)過“小孢子四分體時期”，這里的“四分體”是指________________________。在其后某個時期對離體刺激最敏感，一般來說在____________期，花藥培養(yǎng)成功率最高。 (3)選取莖尖放入A瓶中培養(yǎng)，是因為______________________________________，如果選取D植株莖的切段放入A瓶培養(yǎng)，首先要進行________________________，一般是刷洗后用流水沖洗20 min，用無菌吸水紙吸干后再放入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動2～3次，在無菌水中沖洗并用無

17、菌吸水紙吸干，再放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中 1～2 min，取出后在無菌水中清洗至少3次。 (4)C和F試管苗不能直接栽培到大田中，要進行__________________。 解析：(1)取莖尖進行組織培養(yǎng)，發(fā)育成植株D，取D的花藥培養(yǎng)成幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成為植株G。從細胞分裂方式分析，E→F 過程屬于植物組織培養(yǎng)，進行有絲分裂；從育種方式分析，D→G是花藥離體培養(yǎng)過程，屬于單倍體育種。(2)D植株上的小孢子母細胞形成精子所經(jīng)歷的分裂方式是減數(shù)分裂和有絲分裂，即1個小孢子母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成四分體(四個小孢子，單核期)，每個小孢子再經(jīng)過一次有絲分裂形成一個營養(yǎng)細胞和

18、一個生殖細胞(雙核期)，最后生殖細胞再經(jīng)過一次有絲分裂形成兩個精子。在該過程中，首先要經(jīng)過“小孢子四分體時期”，這里的“四分體”是指四個小孢子連在一起。一般來說在單核期對離體刺激最敏感，花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)選取莖尖放入A瓶中培養(yǎng)，是因為莖尖細胞是具有旺盛分裂能力的幼嫩細胞，更容易通過培養(yǎng)表達出全能性；如果選取D植株莖的切段放入A瓶培養(yǎng)，首先要進行外植體消毒，一般是刷洗后用流水沖洗20 min，用無菌吸水紙吸干后再放入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動2～3次，在無菌水中沖洗并用無菌吸水紙吸干，再放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中 1～2 min，取出后在無菌水中清洗至少3次。(4)C和F試管

19、苗不能直接栽培到大田中，要進行試管苗移栽，使其更好的適應環(huán)境。 答案：(1)有絲　單倍體　(2)減數(shù)分裂和有絲分裂　四個小孢子連在一起　單核　(3)莖尖細胞是具有旺盛分裂能力的幼嫩細胞，更容易通過培養(yǎng)表達出全能性　外植體消毒　(4)試管苗移栽 [隨堂基礎(chǔ)鞏固]　 1．關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法，錯誤的是(　　) A．花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的 B．被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果 C．被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期、單核期和雙核期等階段 D．花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細胞的中央，再移到細胞的一側(cè) 解析：選B　被子植物花粉的發(fā)育過程：花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形

20、成4個單倍體細胞，核位于細胞的中央，隨著細胞的長大，細胞核由中央位置移至細胞一側(cè)，然后每個花粉粒的細胞核進行一次有絲分裂，形成一個花粉管細胞核、一個生殖細胞核，進而形成兩個細胞，即營養(yǎng)細胞和生殖細胞，生殖細胞再進行一次有絲分裂生成兩個精子。 2．關(guān)于影響花藥培養(yǎng)的因素的說法，錯誤的是(　　) A．材料選取和消毒是花粉植株誘導成功的關(guān)鍵 B．選擇盛開的或略微開放的花作為實驗材料 C．培養(yǎng)基的成分及比例對花藥培養(yǎng)有影響 D．親本植株的生長條件、材料的低溫預處理、接種密度等都對實驗結(jié)果有影響 解析：選B　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

21、溫預處理以及接種密度等對誘導成功率都有影響。若選擇盛開或略微開放的花作為實驗材料，由于花瓣已經(jīng)松動，微生物就可能侵入花藥，會給材料的消毒帶來困難。 3．關(guān)于花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的途徑，下列敘述錯誤的是(　　) 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一步分化成植株 C．發(fā)育途徑主要由培養(yǎng)基中植物激素的種類及用量決定 D．產(chǎn)生胚狀體是花藥離體培養(yǎng)中唯一的途徑 解析：選D　將花藥培養(yǎng)成植株有兩種途徑，一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育成植株，另一種是花粉通過愈傷組織分化成植株。兩種途徑的不同取決于培養(yǎng)基中植物激素的種類及其濃度配比。 4．如圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花

22、粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.過程①②表示脫分化，過程③表示再分化 B．過程①②需要照光 C．過程①②③說明花粉細胞具有全能性 D．通過過程③獲得的完整植株自交后代不會發(fā)生性狀分離 解析：選C?、俦硎久摲只纬捎鷤M織，②表示愈傷組織的再分化，③表示叢芽的細胞分裂和分化。一般脫分化不需要光照。整個過程說明高度分化的細胞可以發(fā)育成完整個體，說明花粉細胞具有全能性。通過過程③獲得的是單倍體植株一般是高度不育的，需要進行染色體數(shù)目加倍后才是可育的純合子。 5．花藥培養(yǎng)過程中材料消毒主要有以下步驟，下列順序正確的是(　　) ①將花蕾在酒精中浸泡

23、30 s ②放入氯化汞溶液中2～4 min ③無菌水清洗，然后用吸水紙吸干花蕾表面的水分 ④用無菌水沖洗3～5次 A．①②③④　　　　　　　B．①③②④ C．③①④② D．②③①④ 解析：選B　花藥培養(yǎng)過程材料消毒的步驟為：將花蕾放入體積分數(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)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，取出后，用無菌水沖洗3～5次。 6．關(guān)于接種和培養(yǎng)花藥時注意事項的敘述，全部正確的一組是(　　) ①不損傷花藥　②徹底去除花絲　③幼小植株形成后需要光照?、芑ㄋ?/p>

24、開裂釋放出的胚狀體產(chǎn)生的幼小植株會分別發(fā)育成單倍體，無須分開 A．①②③　　　　　　　　B．①②④ C．②③④ D．①③④ 解析：選A　若花藥受損傷，易從受損部位產(chǎn)生愈傷組織；與花絲相連的花藥不易形成愈傷組織或胚狀體，所以要徹底去除花絲；幼小植株形成后需光照，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。 7．下圖是花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，回答下列相關(guān)問題： (1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株有兩種途徑，一種是花粉通過A__________階段發(fā)育成植株，另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成B愈傷組織，再將其誘導分化成植株

25、。這兩種途徑并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中________________________。 (2)誘導花粉植株能否成功及誘導成功率的高低受多種因素影響，其中主要的影響因素是________________與________________。選擇花藥時，確定花粉發(fā)育時期的方法有醋酸洋紅法和______________________。 (3)材料消毒過程中用到的試劑有______________________ ________________、0．1%的氯化汞溶液、無菌水。 (4)滅菌后的花蕾，要在________條件下接種到培養(yǎng)基上。在花藥培養(yǎng)中，對培養(yǎng)出來的植株要作鑒定和篩選

26、的原因是________________________________________。 解析：(1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑：一種是通過形成胚狀體，經(jīng)分化形成幼苗；另一種是通過愈傷組織，經(jīng)再分化形成幼苗。這兩種途徑的差異在于激素的種類和濃度配比不同。(2)材料的選擇和培養(yǎng)基的組成是花粉植株能否成功培育的主要因素。通過鏡檢，可以判斷花粉發(fā)育的時期，具體的方法有醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法兩種。(3)材料的消毒用到的試劑有70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液、無菌水。(4)培育過程一定要注意無菌操作。在培養(yǎng)過程中，可能會出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以需要對培育出的植株做進一步鑒定和篩選。

27、 答案：(1)胚狀體　激素的種類及其濃度配比　(2)材料的選擇　培養(yǎng)基的組成　焙花青—鉻礬法　(3)70%的酒精　(4)無菌　花粉植株常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化 8．植物的花藥培養(yǎng)在育種上有特殊的意義，植物的組織培養(yǎng)可用于無病毒植株及細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等方面。請回答相關(guān)問題。 (1)利用月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體時，選材非常 重要。一般來說，在____________期花藥培養(yǎng)的成功率最高。為了選擇該期的花藥，通常選擇____________的花蕾。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有____________法，但是對于花粉細胞核不易著色的植物，需采用____________法，該法能將花粉

28、細胞核染成____________色。 (2)若要進行蘭花無病毒植株的培育，首先選擇蘭花的____________作為外植體。從外植體到無病毒植株試管苗，要人為控制細胞的__________和__________過程。 (3)進行組織培養(yǎng)需配制MS培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基中常需要添加____________、____________等激素。欲利于根的分化，植物激素的用量比例應為__________________。 (4)不同植物的組織培養(yǎng)除需營養(yǎng)和激素外，______________________等外界條件也很重要。 (5)無菌技術(shù)也是成功誘導出花粉植株的重要因素，下列各項中使用化學藥劑

29、進行消毒的是____________，采用灼燒方法進行滅菌的是____________。(填序號) ①培養(yǎng)皿?、谂囵B(yǎng)基　③實驗操作者的雙手?、苋清F形瓶　⑤接種環(huán)?、藁ɡ? 解析：月季的花藥離體培養(yǎng)采用單核期的花粉粒易成功。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有醋酸洋紅法和焙花青－鉻礬法。培育無病毒蘭花植株用莖尖分生組織，分生組織分裂快，病毒還未侵染。實驗操作者的雙手、花蕾使用化學藥劑進行消毒，接種環(huán)灼燒滅菌，培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基、三角錐形瓶高壓蒸汽滅菌。 答案：(1)單核　完全未開放　醋酸洋紅　焙花青-鉻礬　藍黑　(2)莖尖分生組織　脫分化　再分化　(3)生長素　細胞分裂素　生長素多于細胞分裂素　(4

30、)pH、溫度、光照　(5)③⑥　⑤ [課時跟蹤檢測]　　 一、選擇題 1．下列對花藥離體培養(yǎng)的認識，錯誤的是(　　) A．材料的選擇與培養(yǎng)基的組成影響花藥離體培養(yǎng)的成功率 B．選擇花藥時常用的方法是醋酸洋紅法 C．選取的材料一定要進行消毒 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：選D　胚狀體形成后，需更換不同的培養(yǎng)基，才能誘導分化成為完整的植株。 2．下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述，錯誤的是(　　) A．幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功 B．給外植體消毒用體積分數(shù)為70%的酒精 C．不同的植物對各種培養(yǎng)條件的要求往往不同 D．生長素與細胞分裂素含量

31、之比較高時有利于芽的分化 解析：選D　生長素與細胞分裂素含量之比較高時，有利于根的分化；較低時，有利于芽的分化。 3．月季的花藥培養(yǎng)過程的難點之一是材料的選擇，下列有關(guān)材料選擇的敘述正確的是(　　) A．從花藥來看，應當選擇盛花期的花藥 B．從花粉來看，應當選擇小孢子四分體時期的花粉 C．從花蕾來看，應當選擇略微開放的花蕾 D．從檢測花粉的實驗方法看，應該用顯微鏡觀察已染色的花粉樣品臨時裝片 解析：選D　從花藥來看，應當選擇初花期的花藥；從花粉來看，應當選擇單核期的花粉；從花蕾來看，應當選擇完全未開放的花蕾；用已染色的花粉樣品制作臨時裝片，在顯微鏡下能觀察到細胞核的位置，據(jù)此確定

32、花粉發(fā)育的時期。 4．某種極具觀賞價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行組織培養(yǎng) 解析：選B　為了使優(yōu)質(zhì)苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離，可采用莖段扦插誘導生根技術(shù)快速育苗，也可采用將幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上的方法或用莖尖、幼葉等部位的組織進行植物組織培養(yǎng)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗；花粉粒是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，利用花粉粒離體培養(yǎng)得到的是單倍體苗，其高度不育，且會發(fā)生性狀分離

33、，因此B項方案不能選用。 5．下列有關(guān)月季花藥離體培養(yǎng)的實驗操作，錯誤的是(　　) A．初花期的花蕾營養(yǎng)及生理狀態(tài)較好，可提高花粉誘導的成功率 B．鏡檢花粉時可用醋酸洋紅法或焙花青—鉻礬法染色，后者能將花粉細胞核染成藍黑色 C．在剝離花藥時，要盡量不損傷花藥，否則不容易產(chǎn)生愈傷組織 D．如果接種的花藥長出愈傷組織并分化成幼小植株，還需對植株作進一步的鑒定和篩選 解析：選C　月季花藥離體培養(yǎng)時一般選擇初花期的花蕾；焙花青—鉻礬法能將花粉細胞核染成藍黑色；花藥培養(yǎng)形成愈傷組織或胚狀體后，要轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上進行再分化，發(fā)育成幼小植株；由于花粉植株染色體組的數(shù)目常會發(fā)生變化，需對再生植株

34、作進一步的鑒定和篩選；剝離花藥時，如果損傷花藥，則容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織。 6．莖的組織培養(yǎng)和花藥離體培養(yǎng)是在實驗室條件下快速得到大量幼苗的兩種方法。下列關(guān)于二者的比較，錯誤的是(　　) A．莖的組織培養(yǎng)和花藥離體培養(yǎng)的理論依據(jù)是細胞具有全能性 B．花藥能被誘導為單倍體植株的原因是花藥細胞中含有本物種全套遺傳信息 C．莖的組織培養(yǎng)獲得試管苗必須經(jīng)過移栽壯苗后才能進行大田栽培，而花藥培養(yǎng)不需要 D．莖的組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng)不同，前者為無性生殖，后者為有性生殖 解析：選C　花藥離體培養(yǎng)和莖的組織培養(yǎng)的理論依據(jù)都是細胞具有全能性，盡管花藥細胞中的遺傳物質(zhì)是體細胞的一半，但仍含有本物

35、種生長發(fā)育所需的全部基因(或遺傳信息)，因此仍具有全能性。莖細胞為體細胞，花粉為生殖細胞，組織培養(yǎng)過程分別為無性生殖和有性生殖。兩種方法所得到的試管苗，都必須通過移栽壯苗后方可進行大田栽培。 7．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：選C　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，然后再將其誘導再分化成植株

36、。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。 8．下圖為人工種子培育流程。以下相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．上述過程中脫分化發(fā)生在b步驟，形成愈傷組織，在此過程中植物激素發(fā)揮了重要作用 B．再分化發(fā)生在d步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程 C．b過程中進行誘變處理后培養(yǎng)，可篩選出抗逆性強的突變體 D．人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差，結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題 解析：選B　據(jù)圖可知，b表示脫分化，c表示再分化，d表示包裹人工種皮和人工胚乳。 9．關(guān)于植物組織培養(yǎng)與花藥離體

37、培養(yǎng)的區(qū)別。下列說法錯誤的是(　　) A．前者接種后每日光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照 B．兩者的培養(yǎng)基中都含植物激素，但種類及用量不同 C．后者需將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，前者不需轉(zhuǎn)移便可再分化為植株 D．花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格 解析：選C　在植物組織培養(yǎng)過程中，當愈傷組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色后也需將愈傷組織轉(zhuǎn)移到生芽培養(yǎng)基中，經(jīng)30～40 d后再將長出幼芽的組織置于生根培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。 10．如圖是通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．一般來說，單核期細胞核由中央移向細胞一側(cè)的花藥培養(yǎng)成功率最高 B．圖示的兩種途徑主

38、要取決于培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例 C．花粉植株為單倍體植株，能體現(xiàn)生殖細胞具有全能性 D．經(jīng)愈傷組織階段形成的花粉植株不需要進行染色體倍性的鑒定，經(jīng)胚狀體階段形成的花粉植株需要鑒定 解析：選D　在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的植株常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化，所以需要進行染色體倍性的鑒定。 二、非選擇題 11．如圖表示花藥離體培養(yǎng)及單倍體育種的大致過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)過程①是把花藥分離出來，在無菌條件下放在MS培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，配制該培養(yǎng)基時，需要的物質(zhì)應該有_______________________________________(至少答三種)。 (

39、2)過程②是花藥在MS培養(yǎng)基所提供的特定條件下脫分化，發(fā)生多次細胞分裂，形成________________________________________________________，此過程中細胞分裂的方式是____________。 (3)過程③是誘導再分化出芽和根，最后長成植株，長成的植株(不考慮核與核之間融合)是________植株，其特點是植株弱小、高度不育，生產(chǎn)上無推廣應用的價值。若要使其結(jié)子、結(jié)果，可在移栽后在幼苗莖尖滴加適宜濃度的A物質(zhì)，通常用到的A物質(zhì)是___________________________________________________________

40、_____________。 (4)過程②與過程③所用培養(yǎng)基有差異，主要是________________的差異。 解析：(1)MS培養(yǎng)基的主要成分有大量元素、微量元素、蔗糖、有機物、植物激素、瓊脂等，瓊脂作為凝固劑，從而形成固體培養(yǎng)基。(2)植物組織培養(yǎng)過程中只進行有絲分裂，生殖過程才進行減數(shù)分裂。(3)花粉里含的是精子，由配子發(fā)育成的植株都稱為單倍體；秋水仙素可抑制紡錘體形成，從而使細胞中染色體數(shù)目加倍。(4)植物激素能調(diào)節(jié)細胞分化，當激素中生長素含量較細胞分裂素含量高時，易生根；當細胞分裂素含量較生長素含量高時，易長芽。 答案：(1)水、大量元素、微量元素、蔗糖、瓊脂、植物激素、有

41、機物等(任答三種即可)　(2)愈傷組織或胚狀體　有絲分裂　(3)單倍體　秋水仙素　(4)植物激素 12．某二倍體植物是雜合子，如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)圖回答下列問題： (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________過程。 (2)圖中從花粉到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

42、)。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)對植株甲進行____________，才能使其結(jié)實產(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?；ㄋ幣囵B(yǎng)在育種上的特殊意義是__________________________

43、________________________________，從而開辟育種新途徑。 解析：產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，沒有絕對界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類和比例，當生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導根原基形成，當細胞分裂素的含量高于生長素時，則主要誘導芽原基的形成；如果用來培養(yǎng)的材料是花粉細胞，則培養(yǎng)后的植株含有本物種配子染色體的數(shù)目，屬于單倍體植株。由于植株甲是單倍體，單倍體植株在減數(shù)分裂形成配子時不能發(fā)生聯(lián)會，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

44、產(chǎn)生可育花粉的是植株乙，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個體的基因型可能不同，導致群體產(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　細胞全能性　(3)染色體加倍(其他合理答案亦可)　無性繁殖　乙　一　多　縮短育種周期 13．月季因花色艷麗、芬芳迷人而被稱為花中皇后，可用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖而用于生產(chǎn)。請回答下列問題： (1)植物組織培養(yǎng)的實驗操作流程是：制備MS固體培養(yǎng)基、____________、接種、培養(yǎng)、移栽、栽培。 (2)在配制培養(yǎng)基時，需要根據(jù)

45、各種母液的________，計算用量。將分裝好的培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌。 (3)如圖為培養(yǎng)基中蔗糖濃度對月季葉愈傷組織誘導率的影響。 ①蔗糖濃度為________時最有利于愈傷組織的形成，原因是__________________________________________。 ②外植體形成愈傷組織的過程稱為__________，將愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)。生長素和細胞分裂素__________(填使用順序)，提高分化頻率，有利于重新分化成根或芽。 ③蔗糖濃度為90g/L時，無愈傷組織形成的原因最可能是________________________________________

46、________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)的實驗操作流程是：制備MS固體培養(yǎng)基、外植體消毒、接種、培養(yǎng)、移栽、栽培。(2)在配制培養(yǎng)基時，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計算用量。(3)依題意并結(jié)合圖示分析可知，①蔗糖濃度為30 g/L時誘導率最高，最有利于愈傷組織的形成，原因是該濃度的蔗糖既能較好調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，又能為細胞提供充足的碳源(和能源)；②外植體形成愈傷組織的過程稱為脫分化，提高分化頻率應該同時使用生長素和細胞分裂素。③蔗糖濃度為90 g/L時，無愈傷組織形成的原因最可能是培養(yǎng)基滲透壓過大，導致細胞滲透失水而死亡。 答案：(1)外植體消毒　(2)濃縮倍數(shù)　(3)①30 g/L　該濃度的蔗糖既能較好調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，又能為細胞提供充足的碳源(和能源)?、诿摲只⊥瑫r使用　③培養(yǎng)基滲透壓過大，導致細胞滲透失水而死亡