生物选修一月季的花药培养

生物选修一月季的花药培养第1页/共16页基础知识（二）产生花粉植株的两条途径活动2：阅读“产生花粉植株的两条途径”，讨论并回答下列问题：1．产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过

阶段发育为植株，二是通过

阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中

的种类及其

的配比。2．填写培育花粉植株的途径图解：3．胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到丛芽的过程称为

，而把从愈伤组织到丛芽的过程称为

。（

）花药中的花粉（

）（

）（胚状体

）（愈伤组织）（

）丛芽生根移栽问1：花粉胚与体细胞胚的主要区别是什么？

花粉胚是单倍体。问2：还记得什么叫人工种子吗？它有什么特点呢？就是以植物组织培养得到的胚状体等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。它能提高发芽率。第2页/共16页基础知识（三）影响花药培养的因素活动3：阅读“影响花药培养的因素”，讨论并回答下列问题：1．影响花药培养的主要因素：

和

等。2．材料的选择：①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；②从花粉来看，应当选择（小孢子四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。问1：除此之外，你认为影响花药培养的因素还有哪些？亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、植物的种类、培养基组成、培养的环境条件等。问2：为什么不选择使用单核期之前或之后的花粉？

单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难。问3：花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是什么？外界环境中的微生物容易侵入到花药中。第3页/共16页基础知识（三）影响花药培养的因素（二）产生花粉植株的两条途径（一）被子植物的花粉发育小结（脱分化）花药中的花粉（分化）（再分化）（胚状体

）（愈伤组织）（诱导

）丛芽生根移栽4个小孢子减数分裂有丝分裂4个花粉管细胞核4个生殖细胞核8个精子1个花粉母细胞（小孢子母细胞）有丝分裂小孢子四分体时期、单核期和双核期材料的选择培养基的组成主要因素是第4页/共16页基础知识练习

F2紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在F1产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合子（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。第5页/共16页2.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得

等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有

和

两类激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是

能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（4）试管苗的细胞核中含

条脱氧核糖核苷酸链。（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有

。基础知识练习AB、aB、Ab、ab水、无机盐、维生素和小分子有机物细胞分裂素生长素叶绿体24或48第6页/共16页实验操作（一）材料的选取活动1：阅读和观看“材料的选取”，讨论并回答下列问题：

1．选择花药时一般通过

确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是

和

，它们分别可以将细胞核染成

色和

色。2．在使用焙花青－铬钒溶液时，需要首先将花药用

处理20min。该试剂的配制方法是将

按体积比为

的比例混合均匀。（二）材料的消毒活动2：阅读和观看“材料的消毒”，讨论并填写下列流程图：花蕾（）浸泡大约30s（）清洗（）吸干水分（）浸泡2～4min（）冲洗3～5次问1：月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。第7页/共16页实验操作（三）接种和培养活动3：阅读和观看“接种和培养”，讨论并回答下列问题：

1．剥取花药：消毒后的花蕾，要在

条件下除去萼片、花瓣。2．接种花药：剥取的花药要立刻接种到

上。每个培养瓶接种

个花药。3．培养：花药培养利用的培养基是

培养基，pH为

，温度为

℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。4．培养20－30d后，花药开裂，长出

或释放出

。前者还要转移到

上进行分化培养成再生植株；后者要尽快

并转移到新的培养基上。5．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。第8页/共16页实验操作（三）接种和培养活动3：阅读和观看“接种和培养”，讨论并回答下列问题：

问1：剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是什么？二是要彻底除去花丝，原因又是什么？容易从受伤部位产生愈伤组织；花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成。问2：在花药培养基中，用量最高的激素是什么？在诱导丛芽或胚状体的培养基中和诱导生根的培养基中，用量最高的激素分别是什么？

IAA；BA和IAA。问3：为什么通过愈伤组织形成的花粉植株会发生染色体倍性的变化？有的是由花粉发育形成的单倍体花粉植株：有的是由花粉中的生殖细胞核和花粉管细胞核融合后发育形成的二倍体花粉植株。第9页/共16页结果分析与评价活动4：阅读、讨论教材中的3个问题并回答：

1.你能够通过镜检找到处于适宜的发育期的花粉吗？2.你的花药培养出现了被污染的现象吗？如果有，请分析产生污染的原因。3.你接种的花药是否长出了花粉愈伤组织或胚状体？第10页/共16页结果分析与评价活动5：讨论植物组织培养技术与花药培养技术有何异同？

相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。项目相同点不同点植物组织培养技术离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，诱导出根，然后进行移栽。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养技术取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。第11页/共16页接种和培养材料的消毒材料的选取小结实验操作鉴定和筛选植物组织培养技术与花药培养技术的异同

相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。第12页/共16页1.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

A.单核期前的花药B.单核期花药

C.单核期后的花药D.双核期 2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的

A.消毒灭菌B.适宜的温度

C.充足的光照D.适宜的养料和激素3.影响花药培养的主要因素是

A.材料的选择与培养基的组成B.亲本植株的生理状况

C.选择合适的花粉发育时期D.材料的低温处理与接种密度4.植物的花药培养形成的植株在下列育种过程中最有意义的是

A.杂交育种B.单倍体育种

C.人工诱变育种D.基因工程育种5.花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于

A.培养基配制方法B.无菌技术

C.接种操作D.选材练习第13页/共16页6．水稻（基因型为AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是（）A.a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育不需要光照 B.a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过减数分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育不需光照C.a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育需要光照D.a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育需要光照第14页/共16页7．番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞