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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) 1．選擇單核期以后的花藥接種，花瓣已有些松動，會給材料的消毒帶來困難。主要原因是(　　) A．花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料消毒帶來困難 B．花瓣松動后，體積變大，給消毒帶來困難 C．花瓣松動后，就會使花藥消毒時接觸酒精而被殺死 D．花瓣松動后，會使花藥老化，不適宜作花藥培養(yǎng) 解析：花瓣松動后，會增加微生物侵入到花藥部位的機會，給材料消毒帶來困難。 答案：A 2．某科技活動小組將二倍體番茄植株的花粉按如圖所示的程序進行實驗。根據(jù)實驗，下列分析正確的是(　　) A．花粉也能通過培養(yǎng)形成植株M，這是因為番茄的生殖細胞也含有控制生長發(fā)育的全套遺傳物質(zhì) B．植株M一定為單倍體植株，其特點之一是往往高度不育，因此不能體現(xiàn)生殖細胞具有全能性 C．由花粉培育得到植株M的過程中，植物器官的發(fā)生主要通過營養(yǎng)物質(zhì)的配比進行調(diào)節(jié) D．由花粉培育得到植株N，整個過程都必須在無菌條件下進行 解析：B選項能體現(xiàn)生殖細胞的全能性，細胞全能性的體現(xiàn)與最終能否形成完整植物個體有關(guān)，而與植物個體是否可育無關(guān)。C選項中，植物器官的發(fā)生主要通過調(diào)節(jié)植物激素的配比進行調(diào)節(jié)。D選項中，植株M到植株N的過程不需要在無菌條件下進行。 答案：A 3．下列有關(guān)花藥培養(yǎng)基配制的說法中，不正確的是(　　) A．花藥培養(yǎng)可在同一培養(yǎng)基上培養(yǎng)至長出幼小植株后再更換培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng) B．花藥培養(yǎng)的各個階段，培養(yǎng)基配方不完全一樣 C．誘導生根的培養(yǎng)基配方比誘導叢芽或胚狀體的培養(yǎng)基配方中的IAA濃度高 D．誘導愈傷組織分化是先分化出芽再分化出根 解析：花藥培養(yǎng)長出愈傷組織或釋放出胚狀體后，應(yīng)及時更換培養(yǎng)基。 答案：A 4．植物的花藥培養(yǎng)在育種上有特殊的意義。植物組織培養(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____________、____________等植物激素。欲有利于根的分化，植物激素的用量比例應(yīng)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　②培養(yǎng)基?、蹖嶒灢僮鞯碾p手?、苋清F形瓶　⑤接種環(huán)?、藁ɡ? 解析：(1)早期的花藥比后期的更容易培養(yǎng)成功。一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。該時期的花藥通常存在于完全未開放的花蕾中。(2)根尖、莖尖約0～0.1 mm區(qū)域中幾乎不含病毒。病毒通過維管系統(tǒng)移動，而分生組織中不存在維管系統(tǒng)，且莖尖分生組織中，代謝活力高，競爭中病毒復制處于劣勢。(3)生長素與細胞分裂素等植物激素可調(diào)節(jié)脫分化和再分化。當生長素含量多于細胞分裂素含量時，利于生根。(4)植物培養(yǎng)時，除需要營養(yǎng)、激素外，還需要適宜的溫度、pH和光照等。(5)對實驗器具進行滅菌處理，對實驗過程中的具有生物活性的材料或用具進行消毒處理。 答案：(1)單核靠邊　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(或去分化)　再分化　(3)生長素　細胞分裂素(兩空順序可以顛倒)　生長素多于細胞分裂素　(4)pH、溫度和光照　(5)③⑥?、? 1．進行花藥離體培養(yǎng)時，選擇月季花粉的時期最佳為(　　) A．盛開期的月季花　　 B．略微開放的月季花 C．完全未開放的花蕾 D．花近敗時期的花蕾 解析：選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導成功率的重要因素。在花粉發(fā)育過程的單核期，花粉培養(yǎng)的成功率高，因此常選擇完全未開放的花蕾。 答案：C 2．某名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離，為了防止性狀分離并快速繁殖，可以利用該植物體的一部分器官或組織進行離體培養(yǎng)，發(fā)育成完整的植株。進行離體培養(yǎng)時不宜采用該植株的(　　) A．莖尖 B．子房壁 C．葉片 D．花粉粒 解析：繁殖名貴花卉是為了保留親本優(yōu)良性狀，要保持親本性狀，必須用植物體細胞來進行組織培養(yǎng)，如莖尖、子房壁、葉片等均屬于體細胞，而花粉粒是經(jīng)過減數(shù)分裂形成的，遺傳物質(zhì)是該植物體細胞的一半，所以離體培養(yǎng)不能用該植物的花粉粒。 答案：D 3．被子植物的花粉發(fā)育依次經(jīng)過(　　) ①雙核期　②四分體時期?、蹎魏司又衅凇、軉魏丝窟吰? A．①②③④ B．②③④① C．②④③① D．②①③④ 解析：被子植物的花粉發(fā)育過程：四分體時期→單核居中期→單核靠邊期→雙核期。 答案：B 4．下列不是影響花藥培養(yǎng)因素的是(　　) A．材料的選擇和培養(yǎng)基的組成 B．親本植株的生長條件 C．材料的低溫處理以及接種密度 D．做實驗的時間 解析：花藥培養(yǎng)是在實驗室條件下進行的，不受時間限制。 答案：D 5．用醋酸洋紅法確定花粉發(fā)育時期的原理是(　　) A．醋酸洋紅可使細胞全部著色 B．醋酸洋紅可使單核期的細胞著色 C．醋酸洋紅可使花粉細胞核著色 D．醋酸洋紅可進入細胞顯示放射性標記 解析：花粉細胞核內(nèi)有染色體，醋酸洋紅是堿性染料，可以使染色體染色，從而確定花粉發(fā)育時期。 答案：C 6．對花藥離體培養(yǎng)的說法中錯誤的是(　　) A．接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體后，要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進一步分化成植株 B．材料消毒時需先用酒精浸泡，在無菌水中清洗，然后用氯化汞或次氯化鈣溶液浸泡，最后再用無菌水沖洗 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．對材料的選擇最常用的是焙花青—鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色 解析：對材料的選擇最常用的方法是醋酸洋紅法。 答案：D 7．關(guān)于植物組織培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)的區(qū)別，說法錯誤的是(　　) A．前者形成愈傷組織后每日給光照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，前者不需要轉(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：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更換到生芽培養(yǎng)基中，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)。 答案：C 8．下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞 B．二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后可得到穩(wěn)定遺傳的植株 C．用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子 D．植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得 解析：愈傷組織細胞排列疏松而無規(guī)則，是一團無定形的薄壁細胞；二倍體植株花粉經(jīng)脫分化和再分化后形成單倍體植株，要得到穩(wěn)定遺傳的個體要用秋水仙素處理單倍體幼苗；用人工薄膜將胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等分別包裝可制成人工種子；加適量NaCl的培養(yǎng)基是選擇性培養(yǎng)基。 答案：D 9．在花藥培養(yǎng)過程中，需要對培育出來的植株做進一步的鑒定和篩選，目的是看其(　　) 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)出來的植株做進一步的鑒定和篩選。 答案：C 10．下列有關(guān)月季花藥培養(yǎng)的實驗操作中，不正確的是(　　) A．花藥培養(yǎng)可在同一培養(yǎng)基上培養(yǎng)至長出幼小植株再更換培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng) 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，否則易從受傷部位產(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：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)基上進行再分化生芽、生根，發(fā)育成小植株；由于花粉植株常出現(xiàn)染色體倍性變化，需對再生植株作進一步的鑒定和篩選。 答案：A 11．據(jù)報道，花粉是一種很好的保健品，可以美容抗衰老，能夠增強體質(zhì)，增強精神，還可以快速地消除身體疲勞。它既可以外用也可以內(nèi)服，是強身健體美容養(yǎng)顏的佳品?；ǚ郛a(chǎn)自各種植物的花朵。下圖表示花粉的形成過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中的A代表花粉發(fā)育過程中的_______________________ 時期，是小孢子母細胞通過__________分裂產(chǎn)生的。 (2)圖中的B代表花粉發(fā)育過程中的______期，包括___________和____________兩個階段。 (3)圖中的D代表__________，形成__________細胞。花粉萌發(fā)時會通過__________分裂產(chǎn)生兩個精子。 解析：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段。在小孢子四分體時期，4個單倍體細胞連在一起。單核期前期的細胞含濃厚的原生質(zhì)，核位于細胞的中央，該階段稱為單核居中期。隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一側(cè)稱為單核靠邊期。單核靠邊期的細胞的細胞核通過分裂形成一個生殖細胞核和一個花粉管細胞核，稱為雙核期。然后再形成兩個細胞，一個是營養(yǎng)細胞，一個是生殖細胞。當花粉管萌發(fā)時生殖細胞將進行一次有絲分裂，形成兩個精子。 答案：(1)小孢子四分體　減數(shù)　(2)單核　單核居中期　單核靠邊期　(3)生殖細胞核　生殖　有絲 12．請回答下列問題： (1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的____________，繁殖種苗的速度____________。離體的葉肉細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細胞具有該植物的全部______________。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進行，其原因是避免______________的污染。 (3)微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導試管苗__________，而與__________配比適宜時可促進芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是________(脫落酸、2，4－D)。 (4)將某植物試管苗在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，單株鮮重和光合作用強度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的變化趨勢是____________。單株鮮重的變化趨勢是________________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量______(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據(jù)圖推測，若要在誘導試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)________________(降低、增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。 解析：植物組織培養(yǎng)技術(shù)在操作過程中應(yīng)注意無菌操作，避免雜菌污染，因為培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)豐富；適宜濃度的生長素可以誘導試管苗生根，而如果要促進愈傷組織形成芽，則需要與細胞分裂素配比；促進愈傷組織產(chǎn)生和生長，應(yīng)使用2，4－D。 答案：(1)遺傳性　快　遺傳信息 (2)微生物(雜菌) (3)生根　細胞分裂素　2，4－D (4)逐漸減小　先增加后下降　不能　(5)降低 13．育種工作者常采用花藥培養(yǎng)的方法，使花粉粒發(fā)育為單倍體植株。下列過程是采用水稻的花藥進行培養(yǎng)的步驟，請據(jù)此回答下列問題： 選取水稻花藥→對花蕾消毒→接種和培養(yǎng)→植物體 (1)選取的水稻花藥應(yīng)為__________期，此時細胞核由中央移向細胞一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。 (2)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；另一種是在誘導培養(yǎng)基上先形成____________________，再將其誘導分化成植株。 (3)試管苗形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得無機鹽或礦質(zhì)元素和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)。要促進花粉細胞分裂和生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有______________和________________兩類激素。 解析：(1)一般選取單核期的花藥進行培養(yǎng)。選擇單核期以前的花藥接種，質(zhì)地幼嫩，極易破碎；選擇單核期以后的花藥接種，花瓣已有些松動，給材料消毒帶來困難。 (2)花藥離體培養(yǎng)有兩條途徑：一是脫分化形成愈傷組織，二是脫分化形成胚狀體。 (3)促進花粉細胞分裂和生長取決于細胞分裂素和生長素的比例。 答案：(1)單核　(2)胚狀體　愈傷組織　(3)細胞分裂素　生長素