(生物選修一)月季的花藥培養(yǎng)

基礎(chǔ)知識（一）被子植物的花粉發(fā)育活動1：閱讀“被子植物的花粉發(fā)育”，討論并回答下列問題：1．被子植物的花粉是在

中由

經(jīng)過

分裂形成的2．結(jié)合教材內(nèi)容填下列示意圖：小孢子母細(xì)胞（2n）

（ ）個精子(n)（ ）細(xì)胞核（n）（ ）分裂 （

）分裂（

）時期（n） （

）細(xì)胞（n）單核（

）期（n）

（ ）細(xì)胞核（n）（

）細(xì)胞（n）（ ）分裂單核（

）期（n） 雙核期問1：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷哪些階段？小孢子四分體時期、單核期和雙核期等。問2：在正常情況下，一個基因型為AaBb的小孢子母細(xì)胞可以產(chǎn)幾個幾種精子？8個2種。問3：營養(yǎng)細(xì)胞在花粉萌發(fā)過程中的作用是什么？控制花粉的萌發(fā)并提供營養(yǎng)。基礎(chǔ)知識（二）產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑活動2：閱讀“產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑”，討論并回答下列問題：1．產(chǎn)生花粉植株（即單倍體植株）的兩種途徑：一是花粉通過

階段發(fā)育為植株，二是通過

階段發(fā)育為植株。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2．填寫培育花粉植株的途徑圖解：3．胚狀體的結(jié)構(gòu)及其發(fā)育過程與種子相似，所以把胚狀體到叢芽的過程稱為

，而把從愈傷組織到叢芽的過程稱為

。問1：花粉胚與體細(xì)胞胚的主要區(qū)別是什么？花粉胚是單倍體。問2：還記得什么叫人工種子嗎？它有什么特點呢？就是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。它能提高發(fā)芽率。（

）（愈傷組織））花藥中

（

） （

胚狀體

）

（

） 叢

（的花粉

芽生根移栽基礎(chǔ)知識（三）影響花藥培養(yǎng)的因素活動3：閱讀“影響花藥培養(yǎng)的因素”，討論并回答下列問題：1．影響花藥培養(yǎng)的主要因素：

和

等。2．材料的選擇：①從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇（初花期、盛花期、晚花期）的花藥；②從花粉來看，應(yīng)當(dāng)選擇（小孢子四分體期、單核期、雙核期、萌發(fā)期）的花粉；③從花蕾來看，應(yīng)當(dāng)選擇（完全未開放、略微開放、完全盛開）的花蕾。問1：除此之外，你認(rèn)為影響花藥培養(yǎng)的因素還有哪些？親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度、植物的種類、培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)的環(huán)境條件等。問2：為什么不選擇使用單核期之前或之后的花粉？單核期之前，花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；單核期之后，花瓣開始松動，消毒困難。問3：花瓣松動會給材料消毒帶來困難的原因是什么？外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中。基礎(chǔ)知識（三）影響花藥培養(yǎng)的因素（二）產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑小結(jié)（一）被子植物的花粉發(fā)育（脫分化）花藥中的花粉（分化）（再分化）（胚狀體）（愈傷組織）（誘導(dǎo)）叢芽生根移栽4個小孢子1個花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂（小孢子母細(xì)胞）有絲分裂小孢子四分體時期、單核期和雙核期4個花粉管細(xì)胞核4個生殖細(xì)胞核8個精子有絲分裂材料的選擇培養(yǎng)基的組成主要因素是基礎(chǔ)知識練習(xí)F2紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運用常規(guī)育種方法，將F2中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進(jìn)行測交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時也較長，需要至少三年的選種和育種時間。如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，在F1產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進(jìn)行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合子（AAsusu）。這種方法可以大大縮短育種周期。營養(yǎng)物質(zhì)。（4）試管苗的細(xì)胞核中含

條脫氧核糖核苷酸鏈。（5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AB、aB、Ab、ab

。（1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機鹽、維生素基礎(chǔ)知識練習(xí)2.基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：和小分子有機物要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有

生長素

和

細(xì)胞分裂素

兩類激素。愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是

葉綠體

能利用光制造有機物，供試管苗生長發(fā)育。24或48實驗操作（一）材料的選取活動1：閱讀和觀看“材料的選取”，討論并回答下列問題：1．選擇花藥時一般通過

確定花粉發(fā)育時期，此時需要對花粉細(xì)胞核進(jìn)行染色，最常用的染色劑是

和

，它們分別可以將細(xì)胞核染成

色和

色。2．在使用焙花青－鉻釩溶液時，需要首先將花藥用

理20min。該試劑的配制方法是將

按體積比

的比例混合均勻。（二）材料的消毒活動2：閱讀和觀看“材料的消毒”，討論并填寫下列流程圖花

（蕾）

（

）

（

）

（

）

（

）浸泡大約30s 清洗 吸干水分 浸泡2～4min 沖洗3～5次問1：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(yù)先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。實驗操作（三）接種和培養(yǎng)活動3：閱讀和觀看“接種和培養(yǎng)”，討論并回答下列問題：剝?nèi)』ㄋ帲合竞蟮幕ɡ?，要?/p>

條件下除去萼片、花瓣接種花藥：剝?nèi)〉幕ㄋ幰⒖探臃N到

上。每個培養(yǎng)瓶接種

個花藥。培養(yǎng)：花藥培養(yǎng)利用的培養(yǎng)基是

培養(yǎng)基，pH為

，溫度為

℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。培養(yǎng)20－30d后，花藥開裂，長出

或釋放出

前者還要轉(zhuǎn)移到

上進(jìn)行分化培養(yǎng)成再生植株；后者盡快

并轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上。通過愈傷組織形成的植株，常常會出現(xiàn)

的變化，因而需要鑒定和篩選。實驗操作（三）接種和培養(yǎng)活動3：閱讀和觀看“接種和培養(yǎng)”，討論并回答下列問題：問1：剝?nèi)』ㄋ帟r，一是注意不要損傷花藥，原因是什么？二是要徹底除去花絲，原因又是什么？容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織；花絲不利于愈傷組織或胚狀體的形成。問2：在花藥培養(yǎng)基中，用量最高的激素是什么？在誘導(dǎo)叢芽或胚狀體的培養(yǎng)基中和誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中，用量最高的激素分別是什么？IAA；BA和IAA。問3：為什么通過愈傷組織形成的花粉植株會發(fā)生染色體倍性的變化？有的是由花粉發(fā)育形成的單倍體花粉植株：有的是由花粉中的生殖細(xì)胞核和花粉管細(xì)胞核融合后發(fā)育形成的二倍體花粉植株。結(jié)果分析與評價活動4：閱讀、討論教材中的3個問題并回答：你能夠通過鏡檢找到處于適宜的發(fā)育期的花粉嗎？你的花藥培養(yǎng)出現(xiàn)了被污染的現(xiàn)象嗎？如果有，請分析產(chǎn)生污染的原因。你接種的花藥是否長出了花粉愈傷組織或胚狀體？結(jié)果分析與評價活動5：討論植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)有何異同？相同之處：培養(yǎng)基的配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。不同之處：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥的培養(yǎng)難度加大。項目相同點不同點植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體的植物組織經(jīng)脫分化形外植體為體細(xì)胞，染色體數(shù)無需加倍。成愈傷組織，再分化成叢芽，取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，花藥培養(yǎng)技術(shù)誘導(dǎo)出根，然植株弱小，高度不育，必須用秋水仙后進(jìn)行移栽。素處理，使染色體加倍，恢復(fù)正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。小結(jié)實驗操作材料的選取

材料的消毒

接種和培養(yǎng)

鑒定和篩選植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同相同之處：培養(yǎng)基的配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。不同之處：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥的培養(yǎng)難度加大。1.在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中，應(yīng)選擇哪個時期最易成活A(yù).單核期前的花藥

C.單核期后的花藥B.單核期花藥

D.雙核期2.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中下列哪一項條件是不需要的B.適宜的溫度D.適宜的養(yǎng)料和激素A.消毒滅菌

C.充足的光照3.影響花藥培養(yǎng)的主要因素是A.材料的選擇與培養(yǎng)基的組成B.親本植株的生理狀況C.選擇合適的花粉發(fā)育時期

D.材料的低溫處理與接種密度4.植物的花藥培養(yǎng)形成的植株在下列育種過程中最有意義的是A.雜交育種C.人工誘變育種B.單倍體育種

D.基因工程育種5.花藥培養(yǎng)技術(shù)與植物組織培養(yǎng)技術(shù)的不同之處在于A.培養(yǎng)基配制方法

C.接種操作B.無菌技術(shù)

D.選材練習(xí)6．水稻（基因型為AaBb）的花藥通過無菌操作，接入試管，經(jīng)如下過程培育試管苗。以下選項中正確的是（

）a用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有乙烯和脫落酸；d試管苗的生長發(fā)育不需要光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株；b通過減數(shù)分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有生長素和細(xì)胞分裂素；d試管苗的生長發(fā)育不需光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有生長素和細(xì)胞分裂素；d試管苗的生長發(fā)育需要光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有乙烯和脫落酸；d試管苗的生長發(fā)育需要光照7．番茄的染色體數(shù)目是24，一個番茄