2019-2020年高中生物人教版选修1教学案：专题三课题2 月季花的花药
培养(含答案)
1．被子植物花粉发育的基本过程：
小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双
核期。
2．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
于激素的种类及其浓度配比。
3．影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的
组成。
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
焙花青一铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。
5．在花药培养中，常常会出现染色体倍性的变化。
一、被子植物的花粉发育
1．花粉：是由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。
2．花粉的发育过程
二、产生花粉植株的两种途径
两种途径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。
三、影响花药培养的因素
1．主要因素：材料的选择与培养基的组成。
(1)花药方面，应选择初花期的花药。
(2)花粉方面，应选择单核期的花粉。
(3)花蕾方面，应选择完全未开放的花蕾。
2.其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度等。
四、花药培养的实验操作
材料的选取―→
材料的
消毒
―→
接
种
―→
培
养
―→
鉴定和
筛选
1．材料的选取
(1)花粉的鉴定：一般通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期。
(2)镜检方法：最常用的方法是醋酸洋红法。
但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
2.材料的消毒
(1)将花蕾放入体积分数为70%的酒精中浸泡约30 s，立即取出，在无菌水中冲洗，后用无菌吸水纸吸干。
(2)放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4 min，再用无菌水冲洗3～5次。
3.接种
(1)剥离花药时，尽量不损伤花药，彻底去除花丝。
(2)每瓶接种花药7～10个。
4.培养
(1)温度：25_℃左右。
(2)光照：开始不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。
(3)转移：将愈伤组织及时转移到分化培养基上；如果释放出胚状体，尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上。
5.鉴定和筛选：鉴定染色体倍性的变化，并进行筛选。
1．被子植物的花粉发育依次经过()
①双核期②四分体时期③单核居中期④单核靠边期
A．①②③④B．②③④①
C．②④③①D．②①③④
解析：选B被子植物的花粉发育过程为：四分体时期→单核居中期→单核靠边期→双核期。
2．从小孢子母细胞到形成精子，经历的分裂方式是()
A．有丝分裂B．减数分裂
C．先有丝分裂后减数分裂D．先减数分裂后有丝分裂
解析：选D 小孢子母细胞形成精子过程如下：
小孢子母细胞减数分裂,小孢子――→有丝分裂
花粉(内含精子)
3．花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，主要因素是( )
A ．材料的选择与培养基的组成
B ．亲本植株的生理状况
C ．接种密度
D ．材料的低温处理效果
解析：选A 花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，如植株的生理状况、接种密度、材料低温处理效果，但主 要影响因素是材料的选择与培养基的组成。
4．在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时 期的花药最易成活( )
A ．四分体时期
B ．单核期前
C ．单核期
D ．双核期 解析：选C 单核期的花药菌少、易消毒。
而单核期以前的花药质地幼嫩，极易破碎。
选择单核期以后的花药， 其花瓣已有些松动，给材料的消毒带来困难。
5．选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是( )
A ．确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青一铬矾法
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
解析：选C 在选择花药时，通过镜检确定花粉的发育时期，最常用的方法是醋酸洋红法；对于不易着色的花粉细胞核，则采用焙花青—铬矾法；焙花青—铬矾法可将花粉 细胞核染成蓝黑色，醋酸洋红法与焙花青—铬矾法过程不同，前者需用镊柄将花粉捣碎，后者在染色前需用卡诺 氏固定液固定。
核心要点(一)| 被子植物的花粉发育
1．花粉发育的基本过程
2．花粉发育过程中细胞数目及细胞内染色体数目的变化(设体细胞内染色体数目为2n)
[名师点拨]关于花粉发育过程的几点提醒
(1)由上面发育过程可以得出，1个小孢子母细胞最终可发育形成4个花粉粒、8个精子。
(2)在被子植物的花粉发育过程中，2个精子和1个营养细胞是由同一个细胞经过有丝分裂而形成的，所以它们的核基因是相同的。
(3)花粉管细胞核与花粉管的生成和生长有关，生殖细胞核直接参与受精作用。
[题组冲关]
1．关于被子植物花粉的形成，下列说法正确的是()
A．花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
B．花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等
C．花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的四分体时期含义相同
D．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程
解析：选B花粉是花粉母细胞经减数分裂及有丝分裂形成的，经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。
花粉粒中的生殖细胞经有丝分裂产生2个精子。
花粉发育的四分体时期指4个小孢子连在一起，而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后，1个四分体含4条染色单体的阶段。
2．下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请据此回答问题：
(小孢子母细胞―→①―→②―→③―→双核期)
(1)①是指________时期，由小孢子母细胞经________分裂形成。
(2)②和③分别是指__________期和__________期，这两个时期细胞的共同特点是
________________________________________________________________________。
(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成________个花粉粒，________个细胞核。
(4)双核期的两个核分别叫________核和________核。
(5)在进行花药组织培养时选择________阶段的培养成功率最高。
解析：花粉是由小孢子母细胞先经减数分裂后再经有丝分裂(依次经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段)产生的。
单核期的细胞含浓厚的原生质，核开始时位于细胞的中央，随着细胞不断长大，核由中央移向细胞一侧，此时是花药组织培养的最佳时期，细胞核再分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，即生殖细胞和营养细胞，生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。
答案：(1)四分体减数
(2)单核居中单核靠边含浓厚的原生质
(3)412
(4)生殖细胞花粉管细胞
(5)②→③
核心要点(二)| 花药的离体培养
1．实验操作及注意事项
[名师点拨]在花药培养过程中，常常会出现染色体组数目变化的原因
(1)花粉细胞的融合。
(2)接种花粉过程中混有小孢子母细胞。
(3)在材料的低温预处理时低温抑制了纺锤体的形成。
(4)在双核期时，生殖细胞核与花粉管细胞核并没有形成两个细胞，而是两个核发生了
融合。
2.菊花茎段组织培养与月季的花药培养比较
3．下列有关花药离体培养的说法错误的是()
A．材料的选择最常用的方法是醋酸洋红法，这种方法能将花粉细胞核染成深红色
B．材料消毒时消毒剂一般是酒精和氯化汞
C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D．接种的花药长出愈伤组织后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株，若释放出胚状体，则不必转换培养基
解析：选D确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法。
在形成愈伤组织或胚状体前，没有叶绿素的形成，不进行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后，开始进行光合作用，需要光照。
花药离体培养的不同阶段，对主要营养的需求不一样，所以要适时转换培养基。
4．玉米是一种重要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种和栽培中进行了大量的研究。
如图所示是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法错误的是()
A．从繁殖原理上分析，A→D属于无性繁殖
B．植株D和G中的染色体组数不同
C．E→G不能体现细胞的全能性
D．E→F过程中获得的植株一般不能直接用于扩大种植
解析：选C E→G是花药离体培养过程，体现了生殖细胞的全能性。
D植株由体细胞发育而成，为二倍体，其花药中的花粉细胞只含一个染色体组，由它通过离体培养发育成的G为单倍体，故两者染色体组数不同。
E→F过程中获得的植株不能形成种子繁殖下一代。