高效課堂同步課件：3-2月季的花藥培養(yǎng)（選修1）

1、課題2月季的花藥培養(yǎng) 課程標(biāo)準(zhǔn)嘗試植物的組織培養(yǎng)。課標(biāo)解讀1.識(shí)記被子植物花粉發(fā)育的過(guò)程。2.掌握花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體的兩種途徑。3.學(xué)會(huì)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)。 1被子植物的花粉發(fā)育(1)花粉是經(jīng)過(guò) 分裂形成的，是 倍體的生殖細(xì)胞，花粉粒中生殖細(xì)胞形成精子是通過(guò) 分裂過(guò)程。(2)被子植物花粉的發(fā)育過(guò)程：花粉母細(xì)胞(小孢子母細(xì)胞) 時(shí)期單核期 期花粉粒。(3)其中單核期又分 期、 期兩個(gè)時(shí)期，雙核期細(xì)胞核包括花粉管細(xì)胞核和 兩個(gè)核?；ㄋ庪x體培養(yǎng)及其影響因素 減數(shù)單有絲小孢子四分體雙核單核居中單核靠邊生殖細(xì)胞核2產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑(1)途徑差異：一種是花粉通過(guò) 階段發(fā)育為植株；另一種是花粉在誘導(dǎo)培

2、養(yǎng)基上先形成 ，再將其 成植株。(2)形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中 的種類(lèi)及其 。3影響花藥培養(yǎng)的因素(1)影響花藥培養(yǎng)的主要因素是 和 。(2)接種的花藥時(shí)期：花期 的花藥比 的更容易產(chǎn)生花粉植株，一般在 ，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。胚狀體愈傷組織誘導(dǎo)分化激素濃度配比材料的選擇培養(yǎng)基的組成早期后期單核期(3)花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基可能因植物 不同而有所差異，花藥供體植物的 和材料的 也是重要的影響因素。思維激活1 為選擇到適于花藥培養(yǎng)的時(shí)期，應(yīng)選擇何種花蕾？提示為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開(kāi)放的花蕾。種類(lèi)生長(zhǎng)條件低溫預(yù)處理被子植物花粉發(fā)育經(jīng)歷：四分體時(shí)期、單核期

3、、雙核期。2產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑一種是花粉通過(guò)胚狀體階段發(fā)育為植株，另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其誘導(dǎo)分化成植株。進(jìn)行何種途徑主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類(lèi)及其濃度配比。3影響花藥培養(yǎng)的因素(1)材料的選擇不同種類(lèi)植物的誘導(dǎo)成功率不同。同一種植物，親本植株的生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功率有直接影響。合適的花粉發(fā)育時(shí)期：花期早期時(shí)的花藥最佳。最合適的選擇時(shí)期：?jiǎn)魏司又衅诨騿魏丝窟吰?。a不選擇單核期以前花藥的原因：質(zhì)地幼嫩，極易破碎。b不選擇單核期以后花藥的原因：花瓣已有些松動(dòng)，給材料的消毒帶來(lái)困難。(2)培養(yǎng)基的組成花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基可能因植物不同而有所變化。培養(yǎng)基各成分中，植物生長(zhǎng)

4、調(diào)節(jié)劑的水平和配比，常對(duì)誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂和分化起決定作用。如：小麥為N6培養(yǎng)基，馬鈴薯、月季為MS培養(yǎng)基，油菜為B5培養(yǎng)基。(3)其他因素：材料的低溫預(yù)處理及接種密度對(duì)誘導(dǎo)的成功率都有一定影響。特別提醒花藥培養(yǎng)不僅對(duì)培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格，而且花藥裂開(kāi)后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株?！眷柟?】 下列有關(guān)花藥培養(yǎng)的說(shuō)法，正確的是()。A花期后期時(shí)的花藥比前期更容易產(chǎn)生花粉植株B月季的花藥培養(yǎng)一般選擇在月季盛開(kāi)期C選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素D選擇單核期以前的花藥接種，培養(yǎng)成功率提高解析花粉植株的獲取中選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)

5、期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素，花藥培養(yǎng)需選擇花蕾期的花粉發(fā)育至單核期進(jìn)行培養(yǎng)，過(guò)早或過(guò)晚都不易培養(yǎng)成功。答案C1取材(1)材料的選?。簩?duì)絕大多數(shù)植物而言，適宜花粉培養(yǎng)的時(shí)期是 。(2)花藥發(fā)育時(shí)期的確定：一般通過(guò) 來(lái)確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。(3)鏡檢方法：最常用的是 法。但某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用 . 花藥培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作與結(jié)果評(píng)價(jià) 單核期鏡檢醋酸洋紅焙花青鉻礬法2消毒常用消毒液為 ，消毒時(shí)間分別為 和 。3接種和培養(yǎng)(1)接種要求：在無(wú)菌條件下除去 、 和 的花藥立即接種到培養(yǎng)基上。(2)培養(yǎng)條件：溫度在 左右，幼小植株形成后需要 。(3)鑒定和篩選：在花藥培養(yǎng)中，特別是通過(guò)

6、愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn) 的變化，因此需要對(duì)培養(yǎng)出的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯化汞溶液30 s24 min萼片花瓣花絲25光照染色體倍性思維激活2 剝離花藥時(shí)，為何不能損傷花藥？為何需徹底去除花絲？提示若花藥受損，則易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織；若未徹底去除花絲，則與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。1花粉鑒定的兩種方法(1)最常用的方法醋酸洋紅法。花藥(載玻片上)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的醋酸洋紅用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片鏡檢(2)某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色采用焙花青鉻礬法：花藥(在卡諾氏固定液中固定20 min)取出，置于載玻片上焙花青

7、鉻礬溶液染色蓋上蓋玻片鏡檢(花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色)2培養(yǎng)流程栽培選育：鑒定和篩選染色體的倍性變化特別提醒在花藥培養(yǎng)中，尤其是通過(guò)胚狀體形成的植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化，因此需對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。【鞏固2】 育種工作者常采用花藥培養(yǎng)的方法，使花粉粒發(fā)育為單倍體植株。下面過(guò)程是采用水稻的花藥進(jìn)行培養(yǎng)的步驟。選取水稻花藥 對(duì)花藥消毒 接種和培養(yǎng) 植物體請(qǐng)據(jù)此回答下面的問(wèn)題。(1)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中_、_是主要的影響因素；選擇合適的_也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。(2)花粉在發(fā)育過(guò)程中要經(jīng)歷_、_、_等階段，選取的水稻花藥應(yīng)為_(kāi)期的花

8、藥，此時(shí)細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥，原因是_；同時(shí)還要徹底去除花絲，原因是_。(4)通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過(guò)_階段發(fā)育為植株；另一種是在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成_，再將其誘導(dǎo)分化成植株。(5)試管苗形成過(guò)程中，必須從培養(yǎng)基中獲得無(wú)機(jī)鹽或礦質(zhì)元素和小分子有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有_和_兩類(lèi)激素。解析誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素；選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素?；ǚ墼诎l(fā)育過(guò)程中要經(jīng)歷四分體時(shí)期、

9、單核期、雙核期等階段，選取的水稻花藥應(yīng)為單核期的花藥；在剝離花藥時(shí)要盡量不損傷花藥，否則接種后容易從受傷的部位產(chǎn)生愈傷組織；同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成；通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是通過(guò)胚狀體階段發(fā)育為植株；一種是先形成愈傷組織再將其誘導(dǎo)分化成植株。答案(1)材料的選擇培養(yǎng)基的組成花粉發(fā)育時(shí)期(2)四分體時(shí)期單核期雙核期單核(3)如果花藥受損，接種后容易從受損傷的部位產(chǎn)生愈傷組織與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成(4)胚狀體愈傷組織(5)細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素【例1】 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A被子植物的花粉發(fā)育過(guò)程依次經(jīng)歷了四分

10、體時(shí)期、單核期、雙核期B被子植物的花粉是由花粉母細(xì)胞經(jīng)有絲分裂而形成的，因而含有與體細(xì)胞中數(shù)目相同的染色體C花粉是單倍體的生殖細(xì)胞D花粉粒內(nèi)有兩個(gè)精子被子植物花粉發(fā)育的過(guò)程 深度剖析被子植物的花粉是由花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂而形成的，因而花粉是單倍體的生殖細(xì)胞，含有比體細(xì)胞中數(shù)目減半的染色體。答案B易錯(cuò)提醒由于花粉粒中兩個(gè)精子來(lái)源于同一生殖細(xì)胞核的有絲分裂，故它們的基因型應(yīng)一致。【例2】 (2011北京東城模擬)下圖表示植物組織培養(yǎng)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)此回答下列問(wèn)題。(1)表示_，它能培養(yǎng)成為的根本原因是_。(2)表示的是_?；ㄋ庪x體培養(yǎng) (3)若是花藥，則是_幼苗，繼續(xù)對(duì)其使用_處理可獲得可育植株。(4)

11、若是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是_色。(5)對(duì)花藥離體培養(yǎng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A若接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體后，要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進(jìn)一步分化成植株B材料消毒時(shí)需先用酒精浸泡，在無(wú)菌水中清洗，然后用氯化汞或次氯酸鈣溶液浸泡，最后再用無(wú)菌水沖洗C接種花藥后一段時(shí)間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D對(duì)材料的選擇最常用的是焙花青鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色深度剖析圖示為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，為外植體，為愈傷組織，為胚狀結(jié)構(gòu)，為幼苗。若是花藥，則是單倍體幼苗，繼續(xù)對(duì)其使用秋水仙素處理可獲得可育植株。無(wú)論用胡蘿卜的哪一部分體細(xì)胞培育得到的幼苗，其葉片都是綠色的。(5

12、)該題是對(duì)花藥離體培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作的考查，正確解答該題首先要回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作流程，然后根據(jù)選項(xiàng)作出正確判斷。對(duì)材料的鑒定與選擇方法是不同的。答案(1)外植體(離體的器官、離體的組織、離體的細(xì)胞)植物細(xì)胞的全能性(2)愈傷組織(3)單倍體秋水仙素(4)綠(5)D思維深化界定花藥培養(yǎng)與單倍體育種(1)單倍體育種過(guò)程：在花藥離體培養(yǎng)基礎(chǔ)上，用秋水仙素繼續(xù)處理單倍體幼苗。染色體加倍，重新恢復(fù)為二倍體。由于此二倍體是由單倍體的染色體加倍而來(lái)的，所以是純系，不會(huì)發(fā)生性狀分離(見(jiàn)下圖)?！纠?】 下列關(guān)于影響花藥培養(yǎng)的因素的說(shuō)法，不正確的是()。A材料選取和消毒是花粉植株誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵B選擇花期早期的花蕾和單核期以前的花蕾C親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度D選擇單核居中期或單核靠邊期的花蕾花藥培養(yǎng)的影響因素 深度剖析對(duì)花期而言，選