高中生物 专题3 课题2 月季的花药培养课件 新人教版选修1.ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修1 植物的组织培养技术 专题三 课题2月季的花药培养 专题三 1 说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径 2 说出影响花药培养的因素 3 掌握选取适宜的培养材料和培养基 重 难点 4 学习花药培养的基本技术 尝试用月季或其他植物的花药进行培养 一 被子植物的花粉发育1 花粉的概念 由 经过 分裂形成的 的生殖细胞 2 发育过程 分为 单核期和 三个时期 花粉母细胞 减数 单倍体 四分体时期 双核期 二 产生花粉植株的两种途径1 途径差异 一种是花粉通过 阶段发育为植株 另一种是花粉在诱导培养基上先形成 再将其 成植株 2 形成原因 主要取决于培养基中 的种类及其 三 影响花药培养的因素主要受 与 的影响 一般说来 选择 期的花药培养成功率最高 胚状体 愈伤组织 诱导分化 激素 浓度配比 材料的选择 培养基的组成 单核 四 实验操作1 材料的选取选择花药时 一般要通过 来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期 确定花粉发育时期方法有 和 2 材料的消毒 镜检 醋酸洋红法 焙花青 铬钒法 酒精 无菌水 氯化汞溶液 无菌水 3 接种和培养 1 剥取花药 消毒后的花蕾 要在 条件下除去花萼 花瓣 剥取花药时 一是注意不要损伤花药 原因是 二是要彻底除去花丝 原因是花丝不利于 的形成 2 接种花药 剥取的花药要立即接种到培养基上 每个培养瓶接种 个花药 无菌 容易从受伤部位产生愈伤组织 愈伤组织或胚状体 7 10 3 培养 温度为 幼苗形成之前 光照 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 后者要尽快分开并转移到新的培养基上 4 鉴定和筛选 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 25 不需要 愈伤组织 胚状体 分化培养基 染色体倍性 1 花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征 2 为什么选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素 1 细胞含有浓厚的原生质 核位于细胞的中央 随着细胞不断长大 细胞核由中央移向细胞一侧并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核 进而形成两个细胞 营养细胞和生殖细胞 2 因为 花粉发育的过程中 只有某一时期对离体刺激敏感 选择单核期以前的花蕾接种 质地幼嫩 极易破损 选择单核期以后的花药接种 花瓣已有松动 又给材料的消毒带来困难 教材p39 旁栏思考题 花瓣松动后 微生物就可能侵入到花药 给材料的消毒带来困难 1 被子植物的花粉发育发育过程如图所示 被子植物的花粉发育与产生花粉植株的途径 2 产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株 即单倍体植株 一般有两种途径 一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株 另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织 再将其诱导分化成植株 这两种途径之间并没有绝对的界限 主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比 关于被子植物花粉的形成 说明正确的是 a 花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的b 花粉的发育要经历四分体时期 单核期和双核期c 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d 花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程 解析 花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的 其发育经历了四分体时期 单核期和双核期等阶段 四分体时期指4个单倍体细胞连在一起 而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后 1个四分体含4个染色单体的阶段 花粉粒内的生殖细胞再经有丝分裂得到2个精子 答案为b 答案 b 花粉的形成过程和培养过程进行的细胞分裂依次为 a 减数分裂 有丝分裂b 有丝分裂 减数分裂c 有丝分裂 有丝分裂d 减数分裂和有丝分裂 有丝分裂 答案 d 解析 形成花粉的最初的母细胞为小孢子母细胞 小孢子母细胞经过一次减数分裂形成4个小孢子 每个小孢子再经过一次有丝分裂形成花粉粒 花粉粒通过有丝分裂被培养成单倍体植株 能否成功诱导产生花粉植株及诱导成功率的高低 受多种因素影响 其中材料选择和培养基的组成是主要影响因素 其次温度 光照等也是重要的影响因素 1 材料的选择 1 不同种类植物的诱导成功率不同 2 同一种植物 亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响 影响花药培养的因素 3 适合的花粉发育时期 花期早期 即初花期 时的花药最佳 4 选择最合适的花粉发育时期 单核期 不选择单核期以前花药的原因 此时花药质地幼嫩 极易破碎 不选择单核期以后花药的原因 花瓣已有些松动 给材料的消毒带来困难 挑选单核期花药的方法 通常选择完全未开放的花蕾 2 培养基花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的水平和配比起决定作用 1 诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基 广泛使用2 4 d iaa和kt 2 诱导分化的培养基常除去2 4 d而以iba或ba等代之 3 花药供体植株的生长条件和预处理 1 花药供体植株的生长条件影响花药的发育程度 发育良好 健康的花药诱导率高 供体植株年龄对花药培养有影响 年龄过大 其诱导率低 2 培养前的低温预处理很有必要 处理一般在4 10 下保持10 20d 温馨提示 接种月季花药的选择时期是5月份初花期 花蕾完全未开放时 此时花药处于单核期 花瓣未松动 菌少 易消毒 易诱导成功 对花药进行低温预处理时 注意温度 时间要恰当 温度过高 过低 时间过长 过短 都会影响诱导结果 一般选择4 10 预处理10 20d 不同种植物花药培养所需的培养基种类 激素种类及浓度不同 对培养也有重要影响 关于影响花药培养的因素 下列说法不正确的是 a 材料的选择与培养基的组成是花粉植株诱导成功的主要影响因素b 选择花期早期的花蕾和单核期以前的花蕾c 亲本植株的生长条件 材料的低温预处理 接种密度等对诱导成功率都有影响d 选择花粉发育是单核居中期或单核靠边期的花蕾 解析 选择早期的花药培养更容易产生花粉植株 对花粉的发育时期而言 应选择单核期的花药 培养成功率最高 为选到单核期的花药 要选择完全未开放的花蕾 答案为b 答案 b 接种和培养花药时注意的事项全对的一组是 不损伤花药 彻底去除花丝 幼小植株形成后需要光照 花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体 无需分开a b c d 答案 a 解析 花药受损伤 易从受损部位产生愈伤组织 与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 幼小植株形成后需见阳光 由异养转化为自养 花药开裂释放出的胚状体要尽快分开 分别移植到新培养基上 否则这些植株将难以分开 月季花药培养的过程 下列有关花药离体培养的说法 错误的是 a 对材料的选择最常用的方法是焙花青 铬矾法 这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色b 材料消毒时需先用酒精浸泡 然后用氯化汞溶液或次氯酸钙溶液浸泡 最后用无菌水冲洗c 接种花药后一段时间内不需要光照 但幼小植株形成后需要光照d 若接种的花药长出愈伤组织或胚状体后 要适时转换培养基 以便进一步分化成再生植株 解析 对材料的选择最常用的方法是醋酸洋红法 答案 a 下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程 对此过程的描述错误的是 a 试管苗培养过程必须在无菌条件下进行b d试管中组织分化的调控与激素配比有关c 培养成的试管苗即可用于推广种植d 在培养基中加入病原体的致病毒素 可筛选出抗病突变体 答案 c 解析 由于外植体和愈伤组织的生活能力较弱 微生物的生活能力较强 不灭菌处理容易导致组织培养失败 组织培养中激素种类和比例不同会导致愈伤组织产生不同的分化结果 培养成的试管苗需要经过处理之后才可以用于推广种植 要筛选出抗病突变体 就要制作对应的选择培养基 1 月季的花药培养过程中的难点之一是材料的选择 材料选择应遵从以下原则 从花药来看 应当选择初花期的花药 从花粉来看 应当选择单核期的花粉 从花蕾来看 应当选择完全未开放的花蕾 从检测花粉的实验方法看 应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片 观察到细胞核的位置 以确定花粉发育的时期 2 产生花粉植株辨析 无论哪种产生方式 都要先诱导生芽 再诱导生根 胚状体是植物体细胞组织培养过程中诱导产生的 与受精卵发育成的胚有非常类似的结构 其发育也与受精卵发育成的胚类似 有胚芽 胚根 胚轴等完整结构 就像一粒种子 又称为细胞胚 由单倍体花粉粒诱导形成的花粉胚 也可发育成单倍体植株 这样的单倍体植物是高度不育的 3 花蕾与花期的选择 完全未开放的花蕾 可挑选到单核期的花药 菌少 易消毒 而花瓣松动时 菌多 消毒困难 难以选择到单核期的花药 花期一般指在一个生长季节内植株开花的时间段 比如某些种类的月季 从5月初一直到11月都连续开花 那么5月初就叫做该种月季的初花期或花期早期 花期早期的花蕾营养状态及生理状态比较好 能提高花粉诱导成功率 4 花粉鉴定的两种方法 最常用的方法 醋酸洋红法 花药 载玻片上 质量分数为1 的醋酸洋红 用镊柄将花药捣碎 盖上盖玻片 镜检 花粉细胞核染成红色 某些植物的花粉细胞核不易着色 采用焙花青 铬矾法 花药 在卡诺氏固定液中固定20min 取出 置于载玻片上 焙花青 铬矾溶液染色 盖上盖玻片 镜检 花粉细胞核染成蓝黑色 5 月季花药培养过程中的几个问题 用于培养的花药 实际上多数未成熟 由于它的外面有花萼 花瓣或颖片保护 通常处于无菌状态 所以只要将整个花