科學前沿組裝細胞

1、回顧單倍體育種1、概念：常用 獲得單倍體幼苗，再人工使用 誘導使染色體數目加倍而獲得純合子正常的植株。2、過程：P: DDTT（高抗?。ヾdtt（矮感病） F1 DdTt DT Dt dT dt 四種花粉 DT Dt dT dt 四種單倍體植株（秋水仙素） DDTT DDtt ddTT ddtt 純合子植株 第1年ddTT 人工選出第2年 （1)、花粉粒能發(fā)育成完整植株的原理： 。 （2）、步驟：2步完成，先花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株； 后 人工誘發(fā)其染色體加倍成純合子。 （3）、花藥離體培養(yǎng)屬于植物組織培養(yǎng)技術，包含 和 兩個過 程，幼苗到植株要光照。 （4）優(yōu)點：、后代為 ，不發(fā)生性狀分離；

2、 、 。如“京花一號”小麥?；ㄋ庪x體培養(yǎng)秋水仙素植物細胞具有全能性秋水仙素脫分化 再分化明顯縮短育種年限純合子 2、花粉是由花粉母細胞（即小孢子母細胞）經過 而形成的，因此，花粉是 的生殖細胞。 花粉的發(fā)育要經歷： 等階段。（一）被子植物的花粉發(fā)育1、雄蕊= 花絲 + 花藥（其結構為 結構，內有很多 。）一、基礎知識花粉減數分裂單倍體四分體時期、單核期、雙核期囊狀 花粉母細胞（小孢子母細胞）4個小孢子減數分裂小孢子四分體時期1個小孢子 花粉粒（雙核）有絲分裂單核期雙核期花粉管細胞核營養(yǎng)細胞生殖細胞核2個精子 花粉是單倍體的生殖細胞染色體組數 2nnnnn有絲分裂思考1：雙核的基因型相同嗎？思考

3、2：精子的形成要經過的分裂及次數？答：相同。答：先減數分裂1次，后有絲分裂2次。例1：結合教材內容填下列示意圖：減數小孢子四分體居中靠邊有絲生殖生殖有絲2花粉管營養(yǎng)（二）產生花粉植株的兩種途徑移栽花藥中的花粉胚狀體脫分化 愈傷組織 花藥中的花粉脫分化 再分化 叢芽 再分化 叢芽 誘導生根原因：主要取決于培養(yǎng)基中的激素的種類及其濃度的配比一是花粉通過 階段發(fā)育為植株，二是通過 誘導分化為植株。這兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中 的種類及其 的配比。胚狀體或花粉胚愈傷組織激素濃度思考3：培養(yǎng)花粉的培養(yǎng)基與培養(yǎng)菊花的培養(yǎng)基相同嗎？3.胚狀體 在組織培養(yǎng)過程中，某些細胞在形態(tài)上轉變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非

4、常相似的結構，發(fā)育過程亦與合子胚類似；神奇的人工種子不同植物的誘導成功率很不相同，就同一種植物來說親本的生理狀況對誘導成功率也有直接影響。選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導成功率的重要因素。 材料的選擇（三）、影響花藥培養(yǎng)的因素-主要有因為并不是任何時期的花粉都可以經過培養(yǎng)產生愈傷組織或胚狀體，花粉發(fā)育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感。一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側的時期，花藥培養(yǎng)的成功率最高。即：最適合花藥培養(yǎng)的小孢子發(fā)育時期為 。花藥培養(yǎng)時期的選擇 一般月季的花藥培養(yǎng)時間選在5月初到5月的中旬即月季的 。初花期的花蕾營養(yǎng)狀態(tài)及生理狀態(tài)會比較好，可提高花粉的誘導成功率。花期

5、早期（初花期5月初到5月中旬）的花藥更容易產生花粉植株。初花期單核靠邊期 挑選單核期的花藥，通常選擇 的花蕾。盛開的或略微開放的花，都不宜選作實驗材料。選擇完全未開放花蕾的原因 的花蕾，可挑選到單核期的花藥，菌 、易 。單核期花藥的挑選 選擇單核期以前的花藥接種， ； 選擇單核期之后的花藥接種，花瓣已有些松動，又給材料的消毒帶來困難，且難以挑選到單核期的花藥。其它時期選擇的缺點質地幼嫩，極易破碎完全未開放完全未開放少消毒思考3：為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？ 花瓣松動后， 就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。思考2：除此之外，你認為影響花粉誘導成功率的因素還有哪些？ 答;親本植株的

6、 、材料的 以及接種的 等。生長條件密度低溫預處理微生物1、三看：看花藥-月季的初花期 看花粉-單核期 看花蕾-完全未開放 花藥（載玻片上）1%的醋酸洋紅1滴用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細胞核被染成 ） 花藥（在卡諾氏固定液中處理20min）取出，置于載玻片上焙花青鉻礬溶液染色蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細胞核被染成 ）二、實驗操作（一）材料選取2、通過鏡檢來確定是否處于適宜的發(fā)育期。 （1）醋酸洋紅法 （2）焙花青-鉻礬法。紅色藍黑色（二）材料的消毒5、無菌水沖洗35次 花藥的外面有花萼、花瓣保護，通常處于無菌狀態(tài)。1、花蕾用體積分數為 浸泡30秒2、 清洗3、無菌吸水紙吸干花蕾表

7、面的水分4、放入質量分數為 溶液中24分鐘（質量分數為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）70%的酒精無菌水0.1%的氯化汞花蕾（70酒精）大約30s（無菌水）清洗（無菌吸水紙）吸干水分（1氯化汞溶液）24min（無菌水）沖洗思考3：月季花蕾的消毒與菊花外植體的消毒相比較，二者有何不同？ 在酒精消毒前，花藥不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗 在 條件下除去萼片和花瓣，用鑷子取出花藥立即將花藥接種于培養(yǎng)基上，通常每瓶接種花藥 個。1、剝取花藥勿損傷花藥，否則接種后容易從受傷部位產生 。要徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。2、接種注意：（三）接種和培養(yǎng)3、培養(yǎng)

8、 培養(yǎng)基無菌愈傷組織7-10培養(yǎng)條件：溫度控制在 左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 培養(yǎng)：一般經20-30天培養(yǎng)后會發(fā)現花藥開裂，長出 或釋放出 。 長出愈傷組織則將愈傷組織及時轉移到 上，以便進一步分化出再生植株。注意：如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內就會產生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。4、鑒定和篩選:在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現 的變化（主要原因是營養(yǎng)細胞核和生殖細胞核融合造成的）25愈傷組織胚狀體染色體組的數目分化培養(yǎng)基1、植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的異同點項目相同點

9、不同點植物組織培養(yǎng)技術 離體的植物組織經脫分化形成愈傷組織，再分化成叢芽，誘導出根，（主要取決于激素的種類和濃度比列）然后進行移栽。 外植體為體細胞，染色體數無需加倍。花藥培養(yǎng)技術 取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不育，必須用秋水仙素處理，使染色體加倍，恢復正常植株的染色體數，而且為純種。項目MS固體培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)基碳源蔗糖-維持細胞 牛肉膏氮源無機鹽蛋白胨無機鹽大量元素 微量元素NaCI特殊營養(yǎng)物質甘氨酸、煙酸、維生素等牛肉膏、蛋白胨提供維生素激素多種植物激素無2、MS固體培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基的異同項目菊花的組織培養(yǎng)月季花化藥組織培養(yǎng)理論依據 繁殖方式 材料選取未開化植株莖上

10、新萌生的側枝完全未開放的花蕾光照情況每日用日光燈照射12小時幼小植株形成后需要光照操作流程制備MS培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)移栽栽培選材材料消毒接種和培養(yǎng)篩選和誘變移栽栽培、選育影響因素選材、營養(yǎng)、激素、PH、溫度、陽光基本過程脫分化 再分化3、菊花莖和月季花化藥組織培養(yǎng)的比較植物細胞的全能性植物細胞的全能性無性繁殖有性繁殖4、減數分裂中的四分體和花粉發(fā)育過程中的四分體時期的區(qū)別？ 減數分裂中的四分體-聯(lián)會后的四個分開的姐妹染色單體時期 花粉發(fā)育過程中的四分體時期-小孢子母細胞經減數分裂后形成的4個連在一起的單倍體細胞。例1：基因型為AaBb的水稻（條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一

11、定條件下培養(yǎng)成試管苗。（）愈傷組織是花粉細胞分裂形成的不規(guī)則的細胞團，愈傷組織必須從培養(yǎng)基中獲得（）（ ）和小分子有機物等營養(yǎng)物質。（）要促進花粉細胞的分裂分化，培養(yǎng)基中應有（）（ ）兩種激素。 愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，由芽發(fā)育成葉莖。這一過程必須給予光照，其原因是（）利用光能制造有機物促進試管苗生長發(fā)育。（）試管苗的細胞核中有（）條脫氧核苷酸鏈。試管苗的基因型有（ ） 水無機鹽生長素細胞分裂素葉24AB Ab aB ab例2：運用微型繁殖技術可以培育出無病毒草莓幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下： 外植體 愈傷組織 芽、根 植株請回答：（1）微型繁殖培育無病毒草莓苗時，一般選取_ 作為外植體，其依據是_ _ 。（2）在過程中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元