高中生物 专题3 植物的组织培养技术 3.2 月季的花药培养练习 新人教版选修1

课题2 月季的花药培养1．说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。

2．说出影响花药培养的因素。

3．学习花药培养的基本技术。

4．尝试用月季或其他植物的花药进行培养。

一、被子植物的花粉发育1．被子植物的花粉是在______中由____________经过______分裂而形成的，花粉是单倍体的生殖细胞。

2．被子植物花粉的发育要经历______________时期、______期和______期等阶段。

二、产生花粉植株的两种途径 ⎭⎪⎬⎪⎫1.花药中的花粉 ――→脱分化――→分化丛芽2.花药中的花粉 ――→脱分化 ――→再分化丛芽――→诱导生根 ―→移栽 两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于培养基中______的种类及其__________。

三、影响花药培养的因素1．诱导花粉植株成功率高低的主要影响因素是____________与______________。

2．材料的选择与不同植物、同种植物亲本的生理状况，以及花粉发育时期有关。

从花药来看，应当选择花期早期的花药；从花粉来看，应当选择______期的花粉；从花蕾来看，应当选择____________的花蕾。

此时期的营养状态及生理状态比较好，对离体刺激敏感。

思考：为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？3．亲本植株的生长条件、材料的____________以及__________等对诱导成功率都有一定影响。

四、实验操作1．材料的选取选择花药时，一般要通过______来确定花粉是否处于适宜的发育时期，此时需要对花粉________进行染色，最常用的方法有__________法和焙花青—铬矾法，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色。

2．材料的消毒通常先将花蕾用体积分数为____________浸泡大约30 s ，立即取出，在无菌水中清洗。

取出后用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分，再用质量分数为______________溶液消毒，最后用无菌水冲洗3～5次。

专题3 植物的组织培养技术课题2 月季的花药培养
教材习题点拨
（一）旁栏思考题
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？
答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。

（二）练习
1．答：F2紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。

如果运用常规育种方法，将F2中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。

但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。

如果利用花药培养的技术，在F1产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。

这种方法可以大大缩短育种周期。

2．答：植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。

两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。

这些都使花药培养的难度大为增加。

1。

课题2月季的花药培养1．被子植物的花粉发育(1)花粉：由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。

(2)花粉发育过程及特点：(3)被子植物花粉的发育过程图示：2．产生花粉植株的两种途径(1)过程图示：1．通过花药培养产生花粉植株有两条途径：一是胚状体途径，二是愈伤组织途径，这两种途径主要取决于激素的种类及浓度配比。

2．影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。

3．选择单核靠边期的花药培养成功率最高。

4．确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用)和焙花青—铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。

5．对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选的原因是在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会(2)形成原因：主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

3．影响花药培养的因素(1)主要因素：①材料的选择：a．不同植物的诱导成功率很不相同。

b．就同一种植物来说，花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。

c．一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

②培养基的组成：培养基的成分及比例对花药培养也有影响。

(2)其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度等。

1．花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征？提示：细胞含有浓厚的原生质，核位于细胞的中央；随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而形成两个细胞——营养细胞和生殖细胞。

2．选取材料时，为什么要选取处于适宜时期的花药？提示：因为花粉发育的过程中，只有某一时期对离体刺激敏感。

选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破损；选择单核期以后的花药接种，花瓣已有松动，又给材料的消毒带来困难。

[跟随名师·解疑难]1．花粉发育的“四分体”与动物细胞减数分裂过程中“四分体”的比较(1)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由1个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个单倍体细胞，即“四分体”中的“四”指的是4个小孢子细胞。

课题2 月季的花药培养一、选择题1．花药中的花粉发育为单倍体植株时，脱分化既可以形成愈伤组织也可以形成胚状体，对此起决定作用的因素是( )A．培养基中激素的种类及其浓度配比B．选取离体花药的时期C．培养基是固体培养基还是液体培养基D．培养花粉的时间长短解析：选A 通过花粉培养产生花粉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。

这两种途径之间本身并没有绝对的界限，主要决定因素是培养基中激素的种类及其浓度配比。

2．在花粉的发育过程中，选择下列哪个时期的花药培养成功率最高( )A．小孢子四分体时期B．单核居中期C．单核靠边期D．双核期解析：选C 单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难；在单核靠边期花药培养成功率最高。

3．(2019·某某期中)下列说法错误的是( )A．被子植物的花粉发育依次经历了四分体时期、单核期、双核期B．被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的，因而含有与体细胞中数目相同的染色体C．被子植物花粉是单倍体的生殖细胞D．被子植物花粉粒内有两个精子解析：选B 被子植物的花粉是由花粉母细胞经减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞，含有比体细胞中数目减半的染色体。

4．下列关于花药培养产生花粉植株的两个途径，叙述错误的是( )A．花粉可通过诱导形成愈伤组织发育成植株B．花粉可通过胚状体阶段进一步分化成植株C．两种途径依据的原理都是植物细胞的全能性D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径解析：选D 通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育成植株；二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。

产生胚状体并不是花药离体培养中特有的途径。

5．(2019·鹤岗期中)将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长大后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的是( )①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也可能是杂合子⑦一定是纯合子⑧是二倍体A．④⑤⑦⑧B．①④⑤⑥C．①②③⑥ D．①④⑤⑦解析：选B 二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理后得到的是四倍体，用四倍体的花药进行离体培养得到的是单倍体，但其单倍体体内含有同源染色体，可以形成可育配子，该单倍体可能是纯合子，也可能是杂合子。

月季的花药培养一、选择题(每小题5分，共40分)1．如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。

下列有关叙述正确的是()A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化B．过程①②需要照光C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性D．通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离【解析】1是形成愈伤组织的脱分化，2是愈伤组织的再分化3是丛芽的细胞分裂和分化，故A错误。

一般脱分化不需要光照，故B错误。

整个过程说明了高度分化的细胞可以发育成完整个体，说明花粉细胞具有全能性，故C正确。

通过过程3获得的是单倍体植株一般是高度不育的，需要进行染色体数目加倍后才是可育的纯合子，故D错误。

【答案】 C2.2015·吉林实验中学期中下列关于植物组织培养与花药培养的区别，下列说法错误的是( )A．前者接种后每日光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照B．两者的培养基中植物激素的种类及用量不同C．前者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，后者不需转移便可再分化为植株D．花药培养对培养基配方的要求更为严格【解析】植物组织培养中接种后应每日光照12 h，花药培养中幼小植株形成后才需光照，A正确；两者的培养基中植物激素的种类及用量不同，导致分化的方向不同，B正确；两者均需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，C错误；花药培养对培养基配方的要求更为严格，D正确。

【答案】 C3．下面对月季花药离体培养产生花粉植株的叙述错误的是( )A．花药经脱分化后有利于根的分化还是芽的分化，主要取决于培养基中激素的使用顺序及浓度配比B．一般来说选用单核期的花粉可提高诱导出花粉植株的成功率C．确定花粉是否处于合适的发育期，常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色D．胚状体和愈伤组织都具有胚芽、胚轴和胚根等结构【解析】月季花药离体培养时，花药经脱分化后有利于根的分化还是芽的分化，主要取决于培养基中激素的使用顺序及浓度配比，A正确；一般来说选用单核期的花粉可提高诱导出花粉植株的成功率，B正确；确定花粉是否处于合适的发育期，常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色，C正确；胚状体具有胚芽、胚轴和胚根等结构，愈伤组织是一团高度液泡化的薄壁细胞，D错误。

课题2 月季的花药培养一、被子植物的花粉发育1．发育场所 被子植物雄蕊的花药中。

2．花粉的形成 花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。

3．花粉的发育 要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。

(1)小孢子四分体时期：4个单倍体细胞连在一起。

(2)单核期：四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。

又分为单核居中期和单核靠边期两个时期。

(3)双核期：细胞中含有生殖细胞核和花粉管细胞核，它们进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞，其中的生殖细胞再分裂一次形成两个精子。

二、产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径 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。

二者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。

如下图：⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫花药中的花粉――→脱分化胚状体――→分化丛芽花药中的花粉――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽――→诱导生根―→移栽 三、影响花药培养的因素(1)影响花药培养的主要因素是材料的选择和培养基的组成。

(2)材料选择与不同植物、同种植物不同时期有关，其中成功率最高的时期是单核期。

(3)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一定的影响。

四、实验操作1．取材(1)材料的选取：对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是单核期。

(2)花药发育时期的确定：一般通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。

(3)镜检方法：最常用的是醋酸洋红法。

但某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法。

2．消毒常用消毒液为70%酒精和0.1%氯化汞，消毒时间分别为30_s 和2～4_min 。

3．接种和培养(1)接种要求：在无菌条件下除去萼片、花瓣和花丝的花药立即接种到培养基上。

(2)培养条件：温度在25_℃左右，幼小植株形成后需要光照。

(3)鉴定和筛选：在花药培养中，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，因此需要对培养出的植株进一步鉴定和筛选。

专题3课题2月季的花药培养（预）【学习目标】a.被子植物花粉的发育过程。

b.被子植物产生花粉植株的两种途径。

c.影响花药培养的因素。

【知识梳理】一、基础知识(一)被子植物的花粉发育1.雄蕊雄蕊组成：花药（囊状结构，内有很多花粉）和花丝。

2.花粉花粉的产生：由花粉母细胞（小孢子母细胞）历经减数分裂、有丝分裂而形成，是单倍体的生殖细胞。

3.被子植物花粉的发育过程被子植物花粉发育经历小孢子四分体时期、单核期、双核期等阶段。

（二）产生花粉植株的两种途径1.产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育为植株，二是通过愈伤组织阶段发育为植株。

这两种途径的区别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度的配比。

2.体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）。

来源：直接由器官产生；由单个细胞产生；由愈伤组织产生。

（三）影响花药培养的因素1.材料的选择①从花期来看，应当选择初花期的花药。

②从花粉来看，应当选择单核期的花粉。

③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。

2.其他影响因素（1）培养基的组成（2）亲本生长条件、材料低温处理、接种密度等生长旺盛植株花药较易形成花粉植株；栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。

（3）适宜的培养条件等25℃左右，花粉培养的早期，黑暗或弱光有利于花粉分裂的启动。

二、实验操作（一）材料的选取材料选取的两种方法：醋酸洋红法、焙花青-铬矾法溶液配制和操作。

（二）材料的消毒（三）接种和培养（1）剥取花药（2）接种（3）培养①培养条件：温度控制在25℃左右，不需要光照。

幼小植株形成后才需要光照。

②培养：一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体长出，愈伤组织则将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。

（4）鉴定和筛选【课前热身】1.如图是花药培养产生花粉植株的两种途径，下列相关判断错误的是( )A.图中的a是愈伤组织B.①和②过程的实质相同C.选择的花药在花粉发育过程中越早越好D.整个培养过程中的细胞增殖方式只有有丝分裂答案 C解析图中的a代表愈伤组织，①和②表示分化和再分化。

高中生物专题3 课题2 月季的花药培养练习新人教版选修1一、选择题1．在菊花花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活( )A．单核期间的花药B．单核期后的花药C．单核期花药D．双核期[答案] C[解析] 花药离体培养过程中，单核期花药最易成活。

2．某愈伤组织在如图甲所示的培养基中培养一段时间后得到如图乙所示的结构，经分析可知该培养基中( )A．细胞分裂素多，生长素少B．细胞分裂素少，生长素多C．细胞分裂素和生长素用量相等D．只有生长素[答案] B[解析] 从图乙中可以看出该培养基有利于生根且抑制芽的形成，所以可推断该培养基中生长素多，细胞分裂素少。

3．基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个营养核和两个精子，其基因型分别是( )A．AB、Ab、Ab B．AB、AB、ABC．AB、aB、aB D．aB、ab、ab[答案] B[解析] 一个小孢子母细胞经分裂形成的花粉粒中的营养核和精子的基因型应完全相同。

4．某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是( )A．ABD和abd B．AbD和abdC．AaB和Bbd D．Abd和Abd[答案] D[解析] 一个花粉管中的两个精子的染色体组成应完全相同。

5．用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫( )A．无性生殖B．组织培养C．植物克隆D．有性生殖[答案] D[解析] 茎尖组织培养属于无性生殖，又称克隆。

二、非选择题6．基因型为AaBb水稻(24条染色体)的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。

(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得____________和小分子有机物等营养物质。

(2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有________和________两种激素。

(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。

专题3 植物的组织培养技术课题2 月季的花药培养1．选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，会给材料的消毒带来困难。

主要原因是()A．花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料消毒带来困难B．花瓣松动后，体积变大，给消毒带来困难C．花瓣松动后，就会使花药消毒时接触酒精而被杀死D．花瓣松动后，会使花药老化，不适宜作花药培养解析：花瓣松动后，会增加微生物侵入到花药部位的机会，给材料消毒带来困难。

答案：A2．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。

根据实验，下列分析正确的是()A．花粉也能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞也含有控制生长发育的全套遗传物质B．植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，因此不能体现生殖细胞具有全能性C．由花粉培育得到植株M的过程中，植物器官的发生主要通过营养物质的配比进行调节D．由花粉培育得到植株N，整个过程都必须在无菌条件下进行解析：B选项能体现生殖细胞的全能性，细胞全能性的体现与最终能否形成完整植物个体有关，而与植物个体是否可育无关。

C选项中，植物器官的发生主要通过调节植物激素的配比进行调节。

D选项中，植株M到植株N的过程不需要在无菌条件下进行。

答案：A3．下列有关花药培养基配制的说法中，不正确的是()A．花药培养可在同一培养基上培养至长出幼小植株后再更换培养基继续培养B．花药培养的各个阶段，培养基配方不完全一样C．诱导生根的培养基配方比诱导丛芽或胚状体的培养基配方中的IAA浓度高D．诱导愈伤组织分化是先分化出芽再分化出根解析：花药培养长出愈伤组织或释放出胚状体后，应及时更换培养基。

答案：A4．植物的花药培养在育种上有特殊的意义。

植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。

请回答相关问题：(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。

一般来说，在____________期花药培养的成功率最高。

为了选择该期的花药，通常选择____________的花蕾。

基础知识：影响花药培养的因素1．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.①②④C．②③④ D.①③④2．月季的花药培养过程中的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的是( )A．从花药来看，应当选择盛花期的花药B．从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉C．从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾D．从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片3．四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管，经培养形成试管苗，下列叙述中不正确的是( )A．诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂B．用花药离体培养获得的胚状体含四个染色体组C．培养基中应含有有机养料及生长素和细胞分裂素D．试管苗的生长发育需要光照4．单倍体育种的常用方法是花药离体培养，为了促进花粉迅速生长发育为单倍体植株，培养基中除必需的营养物质外，还需加入（）A．秋水仙素B．三磷酸腺苷C．植物激素D．纤维素酶5．育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。

下面是采用水稻的花药进行培养过程的流程：选取水稻花药→对花蕾消毒→接种和培养→植物体。

请回答下列问题：(1)选取的水稻花药应为________期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。

(2)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。

(3)试管苗形成过程中，必须从培养基中获得________和小分子有机物质等营养物质。

要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有________和________两类植物激素。

(4)若接种过花药的培养基上出现了污染，则可能的原因有_______________________________________哪些？(至少写出两条)6．在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（）A．单核期前的花药 B．单核期后的花药 C．单核期花药 D．双核期7．下列关于月季的花药培养，认识错误的是 ( )A．花粉的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率B．选择花药的最适宜时期是完全未开放的花蕾，镜检花粉常用的染色方法是醋酸洋红法C．选取的材料一定要进行消毒D．花粉培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株8．选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一，下列说法正确的是( )A．任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体B．对所有植物来说，双核期时花药培养成功率最高C．对一般植物而言，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高D．为了挑选到单核期的花药，通常选择部分开放的花朵9．对于花药的采集接种最好的时期是( )A．四分体时期B．单核期C．双核期D．任何时期一样10．选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，下列说法正确的是( ) A．确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青－铬矾法B．对某些植物的花粉细胞核不易着色时采用醋酸洋红法C．焙花青－铬矾法能将细胞核染成蓝黑色D．醋酸洋红法和焙花青－铬矾法染色过程完全一样参考答案：1．答案： A解析：花药受损伤,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;幼小植物形成后需见阳光,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？2．答案： D解析：从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。