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月季的花藥培養(yǎng) 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，據此確定花粉發(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，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質苗，下列技術中不能選用的是(　　) A．利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗 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)質苗；花粉粒是減數分裂的產物，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，因此B項方案不能選用。 5．下列有關月季花藥離體培養(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目常會發(fā)生變化，需對再生植株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)的理論依據都是細胞具有全能性，盡管花藥細胞中的遺傳物質是體細胞的一半，但仍含有本物種生長發(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代表產生花粉植株的過程或中間結構，其中在兩種途徑中代表的內容不相同的是(　　) 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)基上先經過脫分化形成愈傷組織，然后再將其誘導再分化成植株。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。 8．下圖為人工種子培育流程。以下相關敘述錯誤的是(　　) 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，結子困難或發(fā)芽率低等問題 解析：選B　據圖可知，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．關于植物組織培養(yǎng)與花藥離體培養(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移到分化培養(yǎng)基上，前者不需轉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，當愈傷組織轉變?yōu)榫G色后也需將愈傷組織轉移到生芽培養(yǎng)基中，經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)產生花粉植株的兩種途徑，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．一般來說，單核期細胞核由中央移向細胞一側的花藥培養(yǎng)成功率最高 B．圖示的兩種途徑主要取決于培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例 C．花粉植株為單倍體植株，能體現生殖細胞具有全能性 D．經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，需要的物質應該有_______________________________________(至少答三種)。 (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，生產上無推廣應用的價值。若要使其結子、結果，可在移栽后在幼苗莖尖滴加適宜濃度的A物質，通常用到的A物質是________________________________________________________________________。 (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目加倍。(4)植物激素能調節(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)產生完整植株的過程。據圖回答下列問題： (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)。未成熟花粉經培養(yǎng)能形成完整植株，說明未成熟花粉具有________________________________________________________________________。 (3)對植株甲進行____________，才能使其結實產生后代(乙)，否則植株甲只有通過__________的方式才能產生后代(丙)。乙、丙兩種植株中，能產生可育花粉的是植株________，該植株群體中每一植株產生可育花粉的基因組成種類數為______種，該群體植株產生可育花粉的基因組成種類數為______種?；ㄋ幣囵B(yǎng)在育種上的特殊意義是__________________________________________________________，從而開辟育種新途徑。 解析：產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，單倍體植株在減數分裂形成配子時不能發(fā)生聯(lián)會，不能產生正常配子，所以高度不育，要使之產生可育后代，需用秋水仙素處理幼苗，使染色體加倍，加倍后的植株減數分裂時可產生正常的配子，否則只能通過無性繁殖產生后代；乙、丙植株中能產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)技術快速繁殖而用于生產。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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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，需要根據各種母液的濃縮倍數，計算用量。(3)依題意并結合圖示分析可知，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　(3)①30 g/L　該濃度的蔗糖既能較好調節(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?、叟囵B(yǎng)基滲透壓過大，導致細胞滲透失水而死亡