课题2　月季的花药培养

课题2月季的花药培养 一 课题目标说出被子植物花粉发育的过程说出花药培养产生花粉植株的两种途径说出影响花药培养的因素学习花药培养的基本技术 尝试用月季或其他植物的花药进行培养 二 课题重点与难点课题重点 选取适宜的培养材料和培养基 课题难点 选取适宜的培养材料和培养基 月季被称为 花中皇后 自然花期5至11月 开花连续不断 通常扦插就可以成活 1 被子植物定义 凡是种子有果皮包被着 胚珠有子房壁包被着的植物 就叫做被子植物 被子植物和裸子植物 2 裸子植物定义 凡是胚珠裸露 外面没有子房壁包被 种子外面没有果皮包被的植物称为裸子植物 实例 玉米 大豆 梨 杏 实例 松 杉 柏 3 花的结构 花的结构 花梗 花托 萼片 花瓣 雌蕊和雄蕊 雌蕊的组成 柱头 花柱 子房 子房的结构 被子植物子房的结构 胚珠的结构 花粉管 精子 卵细胞 极核 子房壁 珠被 珠孔 被子植物的受精 4 花的作用 被子植物的有性生殖是在花里进行的 雌蕊和雄蕊是进行有性生殖的主要部分 花的结构 花托花萼花瓣 雄蕊 花药花丝 雌蕊 柱头花柱子房 知识回顾 单倍体育种的过程 花药离体培养 N 单倍体植株 N 秋水仙素处理 使染色体翻倍 植株 2N 特点 1明显缩短育种年限 2后代植株都为纯合子 正常植株 2N 花丝 花药 囊状结构 内有很多花粉 一 花粉发育 1雄蕊 一 基础知识 2花粉的概念 由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞 被子植物花粉的发育过程 小孢子四分体时期 花粉粒的双核期 生殖细胞将再进行一次有丝分裂 形成两个精子 注意 二核花粉粒 成熟的花粉粒中 只含花粉管细胞核和生殖细胞核 精子在花粉管中形成 三核花粉粒 有些植物的花粉 在成熟前 生殖细胞进行一次有丝分裂 形成两个精子 这样的花粉在成熟时 含有一个花粉管细胞核和两个精子 练习 写出花粉的发育过程的发育过程 假如一种生物体细胞有 条染色那么它的小孢子母细胞 小孢子 花粉管细胞核 生殖细胞核各有多少条染色体 如果小孢子母细胞的基因型为A B 两对基因位于两对同源染色体上 那么小孢子 花粉管细胞核和生殖细胞核的基因型是什么 答案 小孢子母细胞 个小孢子 单核居中期 单核靠边期 花粉粒 答案 AB或A 或 B或 无论哪一种 来源于同一个小孢子的花粉管和生殖核的基因一定相同 1 关于被子植物花粉发育的说法 不正确的是 A 花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的B 被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果C 被子植物的花粉的发育要经历四分体时期 单核期 双核期等阶段D 花粉粒在发育过程中 核先位于细胞一侧 再移到细胞中央 BD 注 花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒 每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核 每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子 月季花药培养时的花粉粒最好是 A 四分体时期B 二核或三核花粉粒C 单核期 C 二 产生花粉植株的两种途径 移栽 体细胞胚 胚状体 在组织培养过程中 某些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 原因 培养基中的激素种类及浓度配比 部分花药通过胚状体途径形成小植株 烟草花药培养 胚状体发育途径 愈伤组织转接种到再生培养基 愈伤组织分化形成再生植株 水稻花药培养 愈伤组织发育途径 部分花药产生愈伤组织 接种在平板上的水稻花药 1 材料的选择不同植物的诱导成功率不同 同一植物的不同生理状况也对诱导成功率有直接的影响 一般选月季的初花期 合适的花粉发育期 单核居中期与靠边期之间 2 培养基的组成 MS培养基 不同比例的植物生长调节激素 此外 植株生长条件 材料低温预处理 接种密度等 三 影响花药培养的主要因素 注意 选择最合适的花粉发育时期 单核期 不选择单核期之前花药原因 花药质地幼嫩 容易破碎 不选择单核期之后花药原因 花瓣开始松动 给材料消毒带来困难困难 挑选单核期花药方法 应当选择完全未开放的花蕾 微生物少 易消毒 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 实验操作 一 材料的选取染色镜检 二 材料的消毒酒精 氯化汞 次氯酸钙 三 接种和培养 一 材料选取 2 通过镜检来确定是否处于适宜的发育期 方法 醋酸洋红法 将染色体染成红色 焙花青 铬矾法 花粉细胞核染成蓝黑色 1 从花药看 月季的初花期从花粉看 单核期从花蕾看 完全未开放的 花药 载玻片上 1 的醋酸洋红1滴 用镊柄将花药捣碎 盖上盖玻片 镜检 花粉粒的细胞核被染成红色 花药 在卡诺氏固定液中处理20min 取出 置于载玻片上 焙花青 铬矾溶液染色 盖上盖玻片 镜检 花粉粒的细胞核被染成蓝黑色 二 材料的消毒 1 花蕾用V V为70 的酒精浸泡30秒2 无菌水清洗3 无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4 放入质量分数为0 1 的氯化汞溶液中2 4分钟 也可质量分数为1 的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液 5 无菌水冲洗3 5次用于培养花药 实际上多数未熟 由于它的外面有花萼 花瓣或颖片保护 通常处于无菌状态 所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可 在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药 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 立即将花药接种于培养基上 通常每瓶接种花药7 10个 1 剥取花药 勿损伤花药 以免诱导出非花粉愈伤组织 2 接种 注意 三 接种和培养 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 3 培养 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 注意 如果花药开裂释放出胚状体 则一个花药内就会产生大量幼小植株 必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开 分别移植到新的培养基上 否则这些植株将很难分开 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而需要鉴定和筛选 4 鉴定和筛选 思考 为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化 05全国理综III 有些是由花粉发育形成的单倍体花粉植株 有些是由花粉壁细胞发育形成的二倍体花药壁植株 植物组织培养技术与花药培养技术的异同点 课题成果评价 一选材是否恰当二无菌技术是否过关三接种是否成功 人工种子 胚状体 顶芽 不顶芽等 人工种皮 人工胚乳 课外知识 1 某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离 为了防止性状分离并快速繁殖 可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养 发育出完整植株 进行离体培养时不应采用该植株的 A 茎尖B 子房壁C 叶片D 花粉粒 解析 本题主要考查无性生殖特点 涉及知识点有 组织培养 体细胞 生殖细胞等 抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点 组织培养就是无性生殖的一种方式 它是由体细胞培养而来的 含有原物种的全部基因 而花粉粒是生殖细胞 该题易陷入思维定势 联想到花粉粒的离体培养 可见 植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖 若取自生殖细胞则为有性生殖 答案 D 2 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abdB AbD和abdC AaB和BbdD Abd和Abd D 3 2003年新课程理综高考题 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化 目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗 以保证该品种的品质和产量水平 这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A 有丝分裂B 分化C 减数分裂D 全能性 解析 离体的植物器官 组织或细胞 在培养一段时间后 脱分化 通过细胞分裂 形成愈伤组织 脱分化的愈伤组织继续培养 又可重新分化成根或芽等器官 再分化形成的试管苗 移栽到地里 可以发育成完整的植物体 由愈伤组织发育为完整的植物体体现了细胞的全能性 植物组织培养的过程是无性繁殖的过程 不涉及减数分裂 减数分裂是生物在进行有性生殖的过程中的一种分裂方式 答案 C 4 下图是植物组织培养的简略表示 据此回答 脱分化再分化 1 表示 它能被培养成为 的根本原因是 2 表示 它与 相比分化程度 全能性 3 若想制作人工种子 应该选用 填编号 4 若 是花药 则 是 继续对其