课题二月季的花药培养

1、考点一月季的花药培养考点一月季的花药培养【基础知识整合基础知识整合】1 1花粉是花粉是 的生殖细胞，是由花粉母的生殖细胞，是由花粉母细胞经过细胞经过 形成的。形成的。2 2被子植物花粉的发育要经历被子植物花粉的发育要经历 时期、时期、 期和期和 期等阶段，其中单核期又分期等阶段，其中单核期又分为为 期和期和 期两个时期，期两个时期，双核期包括花粉管细胞核和双核期包括花粉管细胞核和 细胞核。细胞核。单倍体单倍体减数分裂减数分裂小孢子四分体小孢子四分体单核单核双核双核单核居中单核居中单核靠边单核靠边生殖生殖月季的花药培养月季的花药培养 3 3产生花粉植株产生花粉植株( (即单倍体植株即单倍体植株)

2、 )的两种途径：一的两种途径：一是花粉通过是花粉通过 阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株，二是通过 阶段发育为植株。这两种途径的区阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中别主要取决于培养基中 的种类及其的种类及其 的配比。的配比。4 4诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低，受诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低，受 多多 种种 因因 素素 的的 影影 响，其中响，其中 与与 是主要的影响因素。是主要的影响因素。胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织激素激素浓度浓度材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成5 5选择花药时，一般要通过选择花药时，一般要通过 来确来确定其中的花粉是否处于适宜

3、的发育期，最定其中的花粉是否处于适宜的发育期，最常用的方法有常用的方法有 ，但某些，但某些植物的花粉细胞核植物的花粉细胞核 ，需采用，需采用 法，这种方法能将花粉法，这种方法能将花粉细胞核染成细胞核染成 色。色。镜检镜检醋酸洋红法醋酸洋红法不易着色不易着色焙花青铬矾焙花青铬矾蓝黑蓝黑6 6在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用药用 处理处理20min20min。该试剂的配。该试剂的配制方法是将制方法是将 按体积比为按体积比为 的比例混合均匀。的比例混合均匀。7 7花药培养中，特别是通过花药培养中，特别是通过 形形成的花粉植株，常会出现成的花粉植株，常会出现

4、 的变的变化 ， 因 此 需 对 培 养 出 来 的 植 株化 ， 因 此 需 对 培 养 出 来 的 植 株作作 。卡诺氏固定液卡诺氏固定液无水酒精和冰醋酸无水酒精和冰醋酸3 1愈伤组织愈伤组织染色体倍性染色体倍性进一步鉴定和筛选进一步鉴定和筛选【知识拓展知识拓展】1 1被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育2 2花粉植株花粉植株( (单倍体植株单倍体植株) )产生的两种途径产生的两种途径( (两条途径取决于培养基中激素的种类两条途径取决于培养基中激素的种类及其浓度配比及其浓度配比) )3 3影响花药培养的因素影响花药培养的因素4 4实验流程实验流程特别提醒特别提醒(1)(1)在剥离花药时，要

5、尽量不损伤花药，否在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织，则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。(2)(2)材料的选择材料的选择选取初花期的花，如月季一般选用完全未开放的选取初花期的花，如月季一般选用完全未开放的月季花蕾，一方面保证花粉发育处于单核期；另月季花蕾，一方面保证花粉发育处于单核期；另一方面，若选取盛开或略开放的花，花瓣就有所一方面，若选取盛开或略开放的花，花瓣就有所松动，微生物就有可能侵入到花药，给材料消毒松动，微

6、生物就有可能侵入到花药，给材料消毒带来困难。而选择单核期以前的花药则质地幼嫩，带来困难。而选择单核期以前的花药则质地幼嫩，极易破碎。极易破碎。(3)(3)花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。及时转移到分化培养基上。【例例1 1】关于影响花药培养的因素的说法，不正关于影响花药培养的因素的说法，不正确的是确的是( )( )A A材料选取和培养基的组成是花粉植株诱导成材料选取和培养基的组成是花粉植株诱导成功的关键功的关键B B选择盛开的或略微开放的花作实验材料选择盛开的或略微开放的花作实验材料C C亲本植株的生长条件、材料的低温预处

7、理、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响接种密度都对实验有影响D D应选择完全未开放的花蕾作实验材料应选择完全未开放的花蕾作实验材料B【考查类型考查类型】本题考查影响花药培养本题考查影响花药培养的因素。的因素。【解析解析】选择盛开的或略微开放的花选择盛开的或略微开放的花作实验材料，花瓣有所松动，微生物作实验材料，花瓣有所松动，微生物有可能侵入到花药，给材料消毒带来有可能侵入到花药，给材料消毒带来困难，故困难，故B B选项不正确。选项不正确。【方法归纳方法归纳】花粉植株的产生与植物茎的组织培养的比较花粉植株的产生与植物茎的组织培养的比较菊花茎的组织培养菊花茎的组织培养月季

8、的花药培养月季的花药培养理论理论依据依据细胞的全能性细胞的全能性基本基本过程过程脱分化、再分化脱分化、再分化影响因影响因素素选材、营养、激素、选材、营养、激素、pHpH、温度、光照等、温度、光照等材料材料选取选取未开花植株的茎上部新萌生未开花植株的茎上部新萌生的侧枝的侧枝通常选择完全未开放的花蕾通常选择完全未开放的花蕾光照光照状况状况每日用日光灯照每日用日光灯照12h12h开始不需光照，幼小植株形开始不需光照，幼小植株形成后才需光照成后才需光照操作操作流程流程制备培养基制备培养基外植体消毒外植体消毒接种接种培养培养移栽移栽栽培栽培选材选材材料消毒材料消毒接种和培接种和培养养筛选和诱导筛选和诱导

9、移栽移栽栽栽培选育培选育【例例2 2】某二倍体植物是杂合体，下图为其花药某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：株的过程。据图回答：(1)(1)图中表示的是该花粉培养过程中的图中表示的是该花粉培养过程中的 过程，过程， 表表 示示 的的 是是 过过 程，程，X X 代代 表的是表的是 ，表示的是，表示的是 过程，表示的是诱导过程，表示的是诱导 过程。过程。(2)(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中具体通过哪一

10、条途径主要取决于培养基成分中 的种类及其浓度配比，最后获得的来源的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为于未成熟花粉的完整植株都称为 植株植株( (甲甲) )。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有未成熟花粉具有 。脱分化脱分化再分化再分化胚状体胚状体分化分化( (或发育或发育) )生根生根激素激素单倍体单倍体细胞的全能性细胞的全能性(3)(3)对植株进行对植株进行 ，才能使其结实，才能使其结实产生后代产生后代( (乙乙) )，否则植株甲只有通过，否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代的方式才能产生后代( (丙丙) )。乙

11、、。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植株，该植株群体中每植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种，该群体植株产生可育花粉的基种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为因组成种类数为 种。花药培养在育种。花药培养在育种上的特殊意义是种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。从而开辟育种新途径。染色体加倍染色体加倍无性生殖无性生殖乙乙( (或经过染色体加倍或经过染色体加倍) )一一多多缩短育种周期缩短育种周期【考查类型考查类型】这是一道综合题，本题主要考查这是一道综合题，本题主要考查花药培养的过程、影响花

12、药培养的因素、结合花药培养的过程、影响花药培养的因素、结合育种考查了染色体和基因的变化以及花药培养育种考查了染色体和基因的变化以及花药培养的意义。的意义。【解析解析】牢记组织培养的全过程，知道细胞全牢记组织培养的全过程，知道细胞全能性组织培养的基本原理，了解激素是影响花能性组织培养的基本原理，了解激素是影响花药培养的因素，注意到在减数分裂过程中同源药培养的因素，注意到在减数分裂过程中同源染色体的行为，掌握好花药培养能缩短育种周染色体的行为，掌握好花药培养能缩短育种周期这一重要意义。期这一重要意义。【方法归纳方法归纳】明确组织培养的原理、过程是解明确组织培养的原理、过程是解题的关键。题的关键。一

13、、选择题一、选择题( (每小题只有一个正确选项每小题只有一个正确选项) )1 1在月季花药培养成单倍体植株的过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 活程 中 ， 应 选 择 哪 个 时 期 最 易 成 活( )( )A A单核期前的花药单核期前的花药 B B单核期后的花药单核期后的花药C C单核期花药单核期花药 D D双核期双核期 C2. 2. 影响花药培养的主要因素是影响花药培养的主要因素是( )( )A A材料的选择与培养基的组成材料的选择与培养基的组成B B亲本植株的生理状况亲本植株的生理状况 C C选择合适的花粉发育时期选择合适的花粉发育时期

14、D D材料的低温处理与接种密度材料的低温处理与接种密度A3 3粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7 7条染条染色体。两色体。两 个不同类型的粗糙脉孢菌个不同类型的粗糙脉孢菌A A和和a a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为染色体数分别为( )( )A A8 8个、个、7 7条条 B B8 8个、个、1414条条C C4 4个、个、7 7条条 D D4 4个、个、1414条条A4

15、4某高等植物体细胞内假设有某高等植物体细胞内假设有6 6条染色体，条染色体，它们是它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是两个精子中的染色体是( )( )AABD和和abd BAbD和和aBdCAaB和和AaB DAbd和和AbdD5 5关于操作后出现培养物被污染的情况，正确关于操作后出现培养物被污染的情况，正确的叙述是的叙述是( ) ( ) 可立即打开培养瓶，进行清洗先将所有被可立即打开培养瓶，进行清洗先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶，进行清洗按要汽灭菌，然后再打开培

16、养瓶，进行清洗按要求操作一定不出现培养物被污染细菌污染可求操作一定不出现培养物被污染细菌污染可能是由接种人员未戴口罩、接种时说话等引起的能是由接种人员未戴口罩、接种时说话等引起的真菌污染可能是植物材料灭菌不当引起的真菌污染可能是植物材料灭菌不当引起的A A B BC C D DD6 6有同源染色体存在，但在光镜下一有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会定看不到同源染色体之间两两配对联会的是的是( )( )A A初级精母细胞初级精母细胞 B B次级精母细胞次级精母细胞C C精细胞精细胞 D D根尖分生区细胞根尖分生区细胞D7 7无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，

17、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法正确的是以下说法正确的是( ) ( ) 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格对培养抗性差，对无菌操作的要求非常严格对培养基及器械用高压蒸汽灭菌对培养材料进行表基及器械用高压蒸汽灭菌对培养材料进行表面灭菌时一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面灭菌时一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面还要考虑植物材料的耐受能力不同药剂、面还要考虑植物材料的耐受能力不同药剂、不同植物材料甚至不同器官要区别对待对培不同植物材料甚至不同器官要区别对待对培养材料可用高压蒸汽灭菌如果不小心导致污养材

18、料可用高压蒸汽灭菌如果不小心导致污染，将可能造成培养工作的前功尽弃染，将可能造成培养工作的前功尽弃A A B BC C D DC8 8番茄的染色体数目是番茄的染色体数目是2424，一个番茄细胞发生，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体少个细胞核？这些核含有多少个染色体( )( )A A4 4个核，各有个核，各有1212个染色体个染色体B B4 4个核，各有个核，各有2424个染色体个染色体C C8 8个核，各有个核

19、，各有2424个染色体个染色体D D8 8个核，各有个核，各有1212个染色体个染色体D9 9一个豆荚中种子的数目，从理论上讲一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于取决于( )( )A A花中雌蕊的数目花中雌蕊的数目B B雌蕊中柱头的数目雌蕊中柱头的数目 C C子房中受精胚珠的数目子房中受精胚珠的数目D D胚囊中胚的数目胚囊中胚的数目C二、非选择题二、非选择题10下图是被子植物的受精过程下图是被子植物的受精过程(1)(1)写出图中数字所代表的结构的名称：写出图中数字所代表的结构的名称： ； ； ； ； ； 。花粉管花粉管子房壁子房壁珠被珠被受精极核受精极核受精卵受精卵珠孔珠孔(2)(2)下列图

20、解表示水稻下列图解表示水稻(2n(2n24)24)胚珠中胚胚珠中胚囊的发育过程，试据图回答：囊的发育过程，试据图回答：水稻种子的种皮遗传物质应为水稻种子的种皮遗传物质应为_n_n，其，其中遗传物质应与中遗传物质应与 相同。相同。水稻胚珠中的胚囊应共有染色体水稻胚珠中的胚囊应共有染色体_条，条，其中卵细胞中含染色体其中卵细胞中含染色体_条；若水稻授条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体有染色体 条，胚乳细胞中含染色体条，胚乳细胞中含染色体_条。条。2母方母方961224367 7细胞或细胞或8 8核中的核中的7 7细胞其中就包括了一个细胞其中

21、就包括了一个卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为A a B bA a B b ， 则 胚 囊 母 细 胞 基 因 型， 则 胚 囊 母 细 胞 基 因 型为为 。如果水稻卵细胞基因型应为如果水稻卵细胞基因型应为AbAb，则极核，则极核的基因型为的基因型为 ，其原因是：，其原因是： AaBbAb卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来。卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来。【解析解析】图中给出一个被子植物子房结构示意图，图中给出一个被子植物子房结构示意图，首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的结构名称。胚囊中结

22、构名称。胚囊中7 7个细胞，从图解中我们可以看个细胞，从图解中我们可以看出是由一个胚囊母细胞发育而来的，所以这几个出是由一个胚囊母细胞发育而来的，所以这几个细胞的基因型完全相同细胞的基因型完全相同( (卵细胞和极核的基因型完卵细胞和极核的基因型完全相同全相同) )。花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管，。花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管，花粉管通过珠孔进入胚囊，释放出两个精子，一花粉管通过珠孔进入胚囊，释放出两个精子，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵，受精卵发育个精子与卵细胞结合，形成受精卵，受精卵发育成植物的胚；另一个精子与极核结合，形成受精成植物的胚；另一个精子与极核结合，形成受精极核，将

23、来发育成胚乳极核，将来发育成胚乳( (双子叶植物胚乳发育过程双子叶植物胚乳发育过程中，胚乳被子叶吸收中，胚乳被子叶吸收) )。1111请回答下列有关月季花药培养过程中的有关问题：请回答下列有关月季花药培养过程中的有关问题：(1)(1)配制培养基时加琼脂的目的是配制培养基时加琼脂的目的是 (2)(2)组织培养要求无菌操作的目的是组织培养要求无菌操作的目的是(3)(3)在愈伤组织形成过程中必须从培养基中获得的营养物在愈伤组织形成过程中必须从培养基中获得的营养物质有质有 等。等。(4)(4)愈伤组织分化成根和芽，再由芽发育成叶和茎，这一愈伤组织分化成根和芽，再由芽发育成叶和茎，这一过程称为过程称为

24、，此过程需要光照，原因是，此过程需要光照，原因是 使培养基呈固体状态，有利于离体植物细胞的培养使培养基呈固体状态，有利于离体植物细胞的培养 避免微生物在培养基上快速繁殖，与离体培养避免微生物在培养基上快速繁殖，与离体培养的植物组织发生竞争关系的植物组织发生竞争关系水、无机盐、维生素、小分子有机物水、无机盐、维生素、小分子有机物再分化再分化 光照利于愈伤组织的分化，长出幼叶后也要进光照利于愈伤组织的分化，长出幼叶后也要进行光合作用行光合作用1212研究性学习小组的同学做了研究性学习小组的同学做了“观察被子植物花粉管观察被子植物花粉管”的实验后，所写的实验报告如下：的实验后，所写的实验报告如下：实验材料及条件：葱兰的成熟花粉实验材料及条件：葱兰的成熟花粉 、5%5%蔗糖液、吸管、蔗糖液、吸管、载玻片、低