高中生物选修一：3.2月季的花药离体培养

1、单倍体育种单倍体育种P高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdtDDTTDDTT DDttDDtt ddTTddTT ddttddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素第第1 1年年第第2 2年年使用亲本为高杆抗病使用亲本为高杆抗病（DDTT）和矮杆感病和矮杆感病（ddtt）的小麦，的小麦，选育出矮杆抗病选育出矮杆抗病（ddTT）的品种，可通过哪些方法？的品种，可通过哪些方法？DTDTDtDtdTdTdtdt花药培养花药培养单倍体植株单倍体植株一一. 基础知识基础知识（一）（一）月季月季1.1.简

2、介简介2 2. .花的结构花的结构花托花托花柄花柄萼片萼片花瓣花瓣雄雄蕊蕊花药花药花丝花丝雌雌蕊蕊子房子房花柱花柱柱头柱头一一. 基础知识基础知识（一）（一）月季月季2 2. .花的结构花的结构花粉囊花粉囊花药的结构花药的结构花粉花粉花药的横切面结构花药的横切面结构花粉囊花粉囊减数分裂过程中的四分体减数分裂过程中的四分体一一. 基础知识基础知识（二二）被子植物的花粉发育）被子植物的花粉发育小孢子小孢子母细胞母细胞小孢子小孢子减数减数分裂分裂 小孢子小孢子四分体四分体时期时期小孢子小孢子 单核单核居中居中期期小孢子小孢子 单核单核靠边靠边期期单核期单核期花粉管细胞核花粉管细胞核生殖生殖细胞核细胞

3、核生殖生殖细胞细胞营养营养细胞细胞 双核期双核期花粉粒花粉粒精子精子（n）（2n）（n）有丝有丝分裂分裂有丝有丝分裂分裂2个个花花 粉粉 粒粒1.1.二核花粉粒：二核花粉粒：二核花粉粒二核花粉粒二核二核花粉粒的精子形成花粉粒的精子形成精子精子另一类花粉粒在成熟前，生殖细胞就完成了另一类花粉粒在成熟前，生殖细胞就完成了分裂分裂，则此类成熟则此类成熟的花粉粒含几个细胞核？的花粉粒含几个细胞核？3个个2 2. .三三核花粉粒：核花粉粒：花花 粉粉 粒粒 二核花粉粒二核花粉粒 三核花粉粒三核花粉粒1.1.类别类别花粉发育成植株，体现了细胞的哪种能力？花粉发育成植株，体现了细胞的哪种能力？2 2. .花

4、粉的全能性花粉的全能性花粉细胞为什么具有全能性？花粉细胞为什么具有全能性？花粉粒花粉粒全部遗传信息全部遗传信息一一. 基础知识基础知识（二）被子植物的花粉发育（二）被子植物的花粉发育减数减数 小孢子四分体小孢子四分体居中居中靠边靠边有丝有丝生殖生殖花粉管花粉管生殖生殖营养营养有丝有丝21个小孢子母细胞产生几个花粉粒？最终产生几个精子？个小孢子母细胞产生几个花粉粒？最终产生几个精子？一一. 基础知识基础知识（三）产生花粉植株的两种途径（三）产生花粉植株的两种途径1.1.途径途径分化分化再分化再分化花粉花粉花粉花粉丛芽丛芽丛芽丛芽移栽移栽生根生根脱分化脱分化脱分化脱分化先芽先芽后根后根胚状体胚状体

5、愈伤组织愈伤组织脱分化：脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程愈伤组织：愈伤组织：细胞细胞排列疏松而无规则，为高度液泡化的呈无定排列疏松而无规则，为高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞形状态的薄壁细胞再分化再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程分化成根或芽等器官的过程一一. 基础知识基础知识（三）产生花粉植株的两种途径（三）产生花粉植株的两种途径1.1.途径途径分化分化再分化再分化2 2. .产生两种途径的原因产生两种途径的原因主要取决于培养基中主要取决于培

6、养基中 的种类及其的种类及其 的配比。的配比。 激素激素浓度浓度花粉花粉花粉花粉丛芽丛芽丛芽丛芽移栽移栽生根生根脱分化脱分化脱分化脱分化胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织一一. 基础知识基础知识（四）影响花药培养的因素（四）影响花药培养的因素1.1.内因内因-材料的材料的选择选择植物的种类植物的种类亲本植株的生理状况亲本植株的生理状况花期早期（初花期）花期早期（初花期）花粉的发育时期花粉的发育时期为什么不为什么不选择单核选择单核期之前或之后的花药接种？期之前或之后的花药接种？ 单核期之前的花药，质地幼嫩，极易破碎。单核期之前的花药，质地幼嫩，极易破碎。单核期之后的花药，花瓣已有些松动，又给材料单核期

7、之后的花药，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。的消毒带来困难。为什么为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？花瓣松动会给材料的消毒带来困难？花瓣花瓣松动后，微生物就可能侵入松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来到花药，给材料的消毒带来困难。困难。如何选到单核期的花药？如何选到单核期的花药？选择完全未开放的花蕾选择完全未开放的花蕾一一. 基础知识基础知识（四）影响花药培养的因素（四）影响花药培养的因素2 2. .外因外因1 1）培养基的组成）培养基的组成MSMS培养基培养基2)2) 其他外因其他外因 亲本植株的生长条件亲本植株的生长条件 材料的低温预处理材料的低温预处理环境理想的人

8、工气候室环境理想的人工气候室4-104-10，10-20d10-20d 接种的密度接种的密度1 1. .关于关于被子植物花粉的形成，说法正确的被子植物花粉的形成，说法正确的是是（ ）A A花粉是花粉母细胞经过有丝分裂形成的花粉是花粉母细胞经过有丝分裂形成的B B花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期核期C C花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分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裂的四分体时期含义相同D D花粉母细胞形成花粉中精子的过程是一系列花粉母细胞形成花粉中精子的过程是一系列减数分裂的过程减数分裂的过程B2 2. . 对

9、对产生花粉植株的途径叙述，错误的产生花粉植株的途径叙述，错误的是是( )( )A A花粉花粉可可通过通过胚状体阶段发育成植株胚状体阶段发育成植株B B花粉可先花粉可先形成愈伤组织再诱导分化成植株形成愈伤组织再诱导分化成植株C C花粉培养产生花粉植株主要取决于培养基花粉培养产生花粉植株主要取决于培养基的激素种类及浓度配比的激素种类及浓度配比D D花粉经脱分化形成胚状体，再分化出根，花粉经脱分化形成胚状体，再分化出根，然后诱导生芽然后诱导生芽D3.3.影响花药组织培养的主要因素影响花药组织培养的主要因素是是( )A.亲本植株的生理状况亲本植株的生理状况B.选择合适的花粉发育时期选择合适的花粉发育时

10、期C.材料的低温处理与接种密度材料的低温处理与接种密度D.材料的选择与培养基的成分材料的选择与培养基的成分DD4 4. .下列有关影响花药培养的因素不正确的说法下列有关影响花药培养的因素不正确的说法是（是（ ）A.A.一般月季的花药培养时间选在五月初到五月一般月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬中旬B.B.一般来说，在单核期，花药培养成功率最高一般来说，在单核期，花药培养成功率最高C.C.月季花药培养基配方调节月季花药培养基配方调节pHpH至至5.85.8D.D.影响花药培养的因素与材料的选择和培养基影响花药培养的因素与材料的选择和培养基的组成有关，与其他因素无关的组成有关，与其他因素无关课

11、堂总结课堂总结二二. 实验操作实验操作（一）材料的选取（一）材料的选取1 1选择花药时一般通过选择花药时一般通过_确定花粉发育确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是常用的染色剂是_和和_，它们分别可以将细胞核染成它们分别可以将细胞核染成_色和色和_色。色。2 2在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用将花药用_固定固定20min20min。该试。该试剂的配制方法是将剂的配制方法是将_按体按体积比为积比为_的比例混合均匀。的比例混合均匀。阅读阅读“（一）材料的选取（一）材料的选取”，回答下列问题：，回

12、答下列问题： 镜检镜检焙花青焙花青- -铬矾铬矾醋酸洋红醋酸洋红蓝黑蓝黑红红卡诺氏固定液卡诺氏固定液无水酒精与冰醋酸无水酒精与冰醋酸3 3 ：1 1二二. 实验操作实验操作（二）材料的消毒（二）材料的消毒阅读阅读“（二）材料的消毒（二）材料的消毒”，填写下列流程图：，填写下列流程图： 花花蕾蕾（_）清洗清洗吸干水分吸干水分消毒消毒2 24min4min冲洗冲洗3 35 5次次浸泡约浸泡约30s30s（_）（_）（_ _ _）（_）70%70%酒精酒精无菌吸水纸无菌吸水纸无菌水无菌水无菌水无菌水1%1%次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液饱和漂白粉溶液饱和漂白粉溶液0.10.1% %氯化汞溶液氯化汞溶液二二

13、. 实验操作实验操作（三）接种和培养（三）接种和培养阅读阅读“（三）接种和培养（三）接种和培养”，回答下列问题：，回答下列问题：1 1剥取花药：消毒后的花蕾，要在剥取花药：消毒后的花蕾，要在_条条件下除去花萼、花瓣。件下除去花萼、花瓣。2 2接种花药：剥取的花药要立刻接种到接种花药：剥取的花药要立刻接种到_上。每个培养瓶接种上。每个培养瓶接种_个花药。个花药。3 3培养：花药培养利用的培养基是培养：花药培养利用的培养基是_培培养基，养基，pHpH为为_ ，温度为，温度为_ ，幼，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。苗形成之前（需要、不需要）光照。无菌无菌培养基培养基710MS5.825剥离花药时

14、剥离花药时，要，要尽量尽量不损伤不损伤花药花药，并要彻，并要彻底底去除花丝去除花丝，为什么？，为什么？易易从受伤部位诱导出非花粉从受伤部位诱导出非花粉愈伤组织；愈伤组织；与花丝相连的花药不利于与花丝相连的花药不利于愈伤愈伤组织或胚状体的组织或胚状体的形成形成二二. . 实验操作实验操作（三）接种和培养（三）接种和培养阅读阅读“（三）接种和培养（三）接种和培养”，回答下列问题：，回答下列问题：4 4培养培养202030d30d后，花药开裂，长后，花药开裂，长出出_或或形成形成_ 。前者还要转移。前者还要转移到到 _ 上上进行分化培养成再生植株；后者要尽快进行分化培养成再生植株；后者要尽快_ _

15、_并转移到新的培养基上。并转移到新的培养基上。5 5通过愈伤组织形成的植株，常常会出现通过愈伤组织形成的植株，常常会出现_ _ _的变化，因而需要鉴定和筛选。的变化，因而需要鉴定和筛选。愈愈伤伤组织组织胚状体胚状体分化培养基分化培养基在花药在花药开裂后将幼小植株分开开裂后将幼小植株分开染色体组数目染色体组数目胚胚 状状 体体植物组织培养过程中，由体细胞转变而来的结植物组织培养过程中，由体细胞转变而来的结构，其构，其形态形态和和发育过程发育过程都与合子发育成的都与合子发育成的胚胚非非常相似，也称为常相似，也称为体细胞胚体细胞胚。具有具有胚根、胚芽、胚轴等胚根、胚芽、胚轴等结构。结构。体细胞体细胞体细胞胚体细胞胚植株植株单倍体性细胞单倍体性细胞花粉胚花粉胚单倍体植株单倍体植株花粉植株的