202X_202X学年高中生物专题3植物的组织培养技术课题2月季的花药培养课件新人教版选修1

1、课题课题2月季的花药培养月季的花药培养学习目标学习目标知识体系知识体系1.说出被子植物花粉发育的过程及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。花药培养产生花粉植株的两种途径。2.说出花药离体培养的影响因素。说出花药离体培养的影响因素。3.选取适宜的培养材料和培养基，选取适宜的培养材料和培养基，尝试用月季或其他被子植物的花药尝试用月季或其他被子植物的花药进行培养。进行培养。(重点、难点重点、难点)01 探新知探新知 自主梳理自主梳理02 破重难破重难 讲练互动讲练互动03 固双基固双基 当堂达标当堂达标04 课后课后 巩固提升巩固提升减数减数 减数减数 四分体四分体 单倍体单

2、倍体 原生质原生质 靠边靠边 有丝有丝 生殖细胞生殖细胞 花粉管细胞花粉管细胞 二、产生花粉植株的途径二、产生花粉植株的途径1两种途径两种途径2影响两种途径的因素影响两种途径的因素(1)培养基中激素的培养基中激素的 。(2)培养基中激素的培养基中激素的 。种类种类浓度配比浓度配比三、影响花药培养的因素三、影响花药培养的因素1材材料的选择料的选择(1)从花期来看，应当选择从花期来看，应当选择 的花药。的花药。(2)从花粉来看，应当选择从花粉来看，应当选择 的花粉。的花粉。(3)从花蕾来看，应当选择从花蕾来看，应当选择 的花蕾。的花蕾。2培养基的组成。培养基的组成。3亲本植株的亲本植株的 、材料的

3、低温预处理以及接种密度等。、材料的低温预处理以及接种密度等。初花期初花期单核期单核期完全未开放完全未开放生长条件生长条件醋酸洋红醋酸洋红 酒精酒精 花丝花丝 25 左右左右 分化培养基分化培养基 数目变化数目变化 预习小测预习小测1想一想想一想花粉植株弱小且高度不育，为什么还有利用价值？花粉植株弱小且高度不育，为什么还有利用价值？提示提示：尽管花粉植株弱小且高度不育，但可以利用其进行单倍体育种，因为尽管花粉植株弱小且高度不育，但可以利用其进行单倍体育种，因为二倍体植株形成的花粉植株其细胞内无同源染色体，经诱导染色体加倍后都二倍体植株形成的花粉植株其细胞内无同源染色体，经诱导染色体加倍后都是纯种

4、，因此与杂交育种相比，可以明显缩短育种年限。是纯种，因此与杂交育种相比，可以明显缩短育种年限。2判一判判一判(1)被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、双核期和单核期等阶段被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、双核期和单核期等阶段( )(2)花粉发育过程中，双核期中的两个细胞核指的是花粉管细胞核和生殖细胞核花粉发育过程中，双核期中的两个细胞核指的是花粉管细胞核和生殖细胞核( )(3)单倍体植株的两种形成途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比单倍体植株的两种形成途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比( )(4)影响花药培养的主要因素是材料的选择和温度影响花药培养的主要因素是材

5、料的选择和温度( )(5)花药培养成幼苗的过程中，除了维持适宜的温度、花药培养成幼苗的过程中，除了维持适宜的温度、pH等，还要注意给予光照等，还要注意给予光照( ) (1)A、B、C、D分别指什么？分别指什么？提示：提示：图图中中A和和B分别是胚状体和愈伤组织，分别是胚状体和愈伤组织，C和和D表示分化和再分化。表示分化和再分化。 (2)运用文字和箭头表示出被子植物花粉发育的过程。运用文字和箭头表示出被子植物花粉发育的过程。(3)花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体是同一个概念吗？花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体是同一个概念吗？有什么不同？有什么不同？提示：提示：

6、不不是。减数分裂过程中的四分体是指配对的一对同源染色体含有四条染是。减数分裂过程中的四分体是指配对的一对同源染色体含有四条染色单体；花粉发育过程中的四分体时期是指小孢子母细胞经减数分裂后形成的色单体；花粉发育过程中的四分体时期是指小孢子母细胞经减数分裂后形成的连在一起的连在一起的4个小孢子。个小孢子。(4)两种形成花粉植株的途径基本相同，主要区别在于脱分化的结果不同，决定两种形成花粉植株的途径基本相同，主要区别在于脱分化的结果不同，决定两种途径的决定性因素是什么？两种途径的决定性因素是什么？提示：提示：培培养基中植物激素的种类及其浓度配比。养基中植物激素的种类及其浓度配比。1影响花药培养的因素

7、影响花药培养的因素(1)材料的选择材料的选择不同种类植物的诱导成功率不同。不同种类植物的诱导成功率不同。同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响。同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响。合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。最合适的选择时期：单核居中期或单核靠边期。最合适的选择时期：单核居中期或单核靠边期。a不选择单核期以前花药的原因：质地幼嫩，极易破碎。不选择单核期以前花药的原因：质地幼嫩，极易破碎。b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

8、带来困难。 (2)培养基的组成培养基的组成花药培养所采用的培养基可能因植物不同而有所变化。培养基各成分中，植花药培养所采用的培养基可能因植物不同而有所变化。培养基各成分中，植物生长调节剂的种类和浓度配比，常对诱导细胞的分裂和分化起决定作用。物生长调节剂的种类和浓度配比，常对诱导细胞的分裂和分化起决定作用。如：小麦为如：小麦为N6培养基，马铃薯、月季为培养基，马铃薯、月季为MS培养基，油菜为培养基，油菜为B5培养基。培养基。(3)其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度对诱导的其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度对诱导的成功率都有一定影响。成功率都有一定影响。

9、1下列关于花药培养产生花粉植株的两个途径，叙述错误的是下列关于花药培养产生花粉植株的两个途径，叙述错误的是()A花粉可通过诱导形成愈伤组织发育成植株花粉可通过诱导形成愈伤组织发育成植株B花粉可通过胚状体阶段进一步分化成植株花粉可通过胚状体阶段进一步分化成植株C两种途径依据的原理都是植物细胞的全能性两种途径依据的原理都是植物细胞的全能性D产生胚状体是花药离体培养中特有的途径产生胚状体是花药离体培养中特有的途径解析：解析：通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育成植株；二是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其

10、诱导分化段发育成植株；二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。产生胚状体并不是花药离体培养中特有的途径。成植株。产生胚状体并不是花药离体培养中特有的途径。答案：答案：D2选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是()A确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青铬矾法铬矾法B某些植物的花粉细胞核不易着色时，需采用醋酸洋红法某些植物的花粉细胞核不易着色时，需采用醋酸洋红法C焙花青焙花青铬矾法能将花粉细胞核染成蓝黑色铬矾法能将花粉细胞核染成蓝黑色D醋酸洋红法和焙花青

11、醋酸洋红法和焙花青铬矾法染色过程完全一样铬矾法染色过程完全一样解析：解析：在选择花药时，一般要通过镜检确定花粉的发育时期，最常用的方法是醋酸在选择花药时，一般要通过镜检确定花粉的发育时期，最常用的方法是醋酸洋红法，洋红法，A错误；某些植物的花粉细胞核不易着色时，需采用焙花青错误；某些植物的花粉细胞核不易着色时，需采用焙花青铬矾法，铬矾法，B错错误；焙花青误；焙花青铬矾法可将花粉细胞核染成蓝黑色，铬矾法可将花粉细胞核染成蓝黑色，C正确；醋酸洋红法与焙花青正确；醋酸洋红法与焙花青铬铬矾法染色过程不同，前者需用镊柄将花药捣碎，后者在染色前需用卡诺氏固定液固矾法染色过程不同，前者需用镊柄将花药捣碎，后

12、者在染色前需用卡诺氏固定液固定，定，D错误。错误。答案：答案：C 方法技巧方法技巧 花粉鉴定的两种方法花粉鉴定的两种方法(1)最常用的方法最常用的方法醋酸洋红法：花药醋酸洋红法：花药(载玻片上载玻片上)质量分数为质量分数为1%的醋酸洋红的醋酸洋红用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片镜检镜检(花粉细胞核染成红色花粉细胞核染成红色)。(2)某些植物的花粉细胞核不易着色，采用焙花青某些植物的花粉细胞核不易着色，采用焙花青铬矾法：花药铬矾法：花药(在卡诺氏固在卡诺氏固定液中固定定液中固定20 min)取出，置于载玻片上取出，置于载玻片上焙花青焙花青铬矾溶液染色铬矾溶液染色盖上盖盖上

13、盖玻片玻片镜检镜检(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。(1)两者在光照条件上有什么不同？两者在光照条件上有什么不同？提示：提示：菊菊花组织培养形成完整植株前就需每日给光照花组织培养形成完整植株前就需每日给光照12 h，花药培养形成幼，花药培养形成幼小植株后才需光照。小植株后才需光照。(2)两者的理论基础相同吗？两者的理论基础相同吗？提示：提示：相相同，两者的理论基础均为植物细胞具有全能性。同，两者的理论基础均为植物细胞具有全能性。植物组织培养与花药培养的比较植物组织培养与花药培养的比较项目项目组织培养组织培养花药培养花药培养理论依据理论依据植物细胞的全能性植物细胞的全能性基本过程基本

14、过程脱分化脱分化再分化再分化影响因素影响因素选材、营养、激素、选材、营养、激素、pH、温度、光照等、温度、光照等材料选取材料选取一般选择未开花植株茎上一般选择未开花植株茎上部新萌生的侧枝部新萌生的侧枝(体细胞体细胞)通常选择完全未开放的花蕾通常选择完全未开放的花蕾(花粉粒花粉粒)项目项目组织培养组织培养花药培养花药培养外植体类型外植体类型体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞光照状况光照状况每日用日光灯照射每日用日光灯照射12 h开始不需要光照，幼小植株形成开始不需要光照，幼小植株形成后需要光照后需要光照操作流程操作流程制备制备MS固体培养基固体培养基外植体消毒外植体消毒接种接种培养培养移栽移栽栽培栽培

15、选材选材材料消毒材料消毒接种接种培养培养筛选筛选移栽移栽栽培栽培培养结果培养结果正常植株正常植株单倍体植株单倍体植株可育性可育性可育可育高度不育，秋水仙素处理后可育高度不育，秋水仙素处理后可育1某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行培育，发育成完整植株。进行组织可以利用该植物的一部分器官或组织进行培育，发育成完整植株。进行组织培养时不应采用该植株的培养时不应采用该植株的()A茎尖茎尖B子房壁子房壁C叶片叶片 D花粉粒花粉粒解析：解析：花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的

16、。由于基因重组，细胞内的花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的。由于基因重组，细胞内的遗传物质与亲本相比发生了很大变化，所以繁殖名贵花卉时，为了防止发生遗传物质与亲本相比发生了很大变化，所以繁殖名贵花卉时，为了防止发生性状分离，既不能用种子繁殖，也不能用花粉粒进行组织培养。性状分离，既不能用种子繁殖，也不能用花粉粒进行组织培养。答案：答案：D2菊花的组织培养和月季的花药培养都是利用组织培养技术，下列关于两者菊花的组织培养和月季的花药培养都是利用组织培养技术，下列关于两者的叙述正确的是的叙述正确的是()序号序号比较项目比较项目菊花的组织培养菊花的组织培养月季的花药培养月季的花药培养植物激素植物激素

17、不必添加不必添加需要添加需要添加染色体倍性的鉴定染色体倍性的鉴定不需要不需要需要需要光照光照每日日光灯照射每日日光灯照射12 h最初不需要，幼小植最初不需要，幼小植株形成后需要株形成后需要形成愈伤组织或胚状体后形成愈伤组织或胚状体后可以不更换培养基可以不更换培养基需要更换培养基需要更换培养基A. BC D解析：解析：菊花的组织培养用茎段来培养，比较容易，不必添加植物激素；在菊菊花的组织培养用茎段来培养，比较容易，不必添加植物激素；在菊花组织培养中不会发生染色体倍性的变化；需要每天用日光灯照射花组织培养中不会发生染色体倍性的变化；需要每天用日光灯照射12 h；形；形成愈伤组织或胚状体后不必更换培

18、养基。月季的花药离体培养需要添加细胞成愈伤组织或胚状体后不必更换培养基。月季的花药离体培养需要添加细胞分裂素和生长素等植物激素；在花药培养中，并非全为高度不育的单倍体植分裂素和生长素等植物激素；在花药培养中，并非全为高度不育的单倍体植株，花药壁细胞为体细胞，出现染色体倍性不同，所以需要染色体倍性的鉴株，花药壁细胞为体细胞，出现染色体倍性不同，所以需要染色体倍性的鉴定；最初不需要光照，幼小植株形成后需要光照；形成愈伤组织或胚状体后定；最初不需要光照，幼小植株形成后需要光照；形成愈伤组织或胚状体后需要转移到分化培养基上进一步分化培养。需要转移到分化培养基上进一步分化培养。答案：答案：D夯实生命观念

19、夯实生命观念1花花药培养产生花粉植株有两种途径：一是胚状体途径，二是愈伤组织途径，药培养产生花粉植株有两种途径：一是胚状体途径，二是愈伤组织途径，这两种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。这两种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。2影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。3选择单核靠边期的花药培养成功率最高。选择单核靠边期的花药培养成功率最高。4确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用最常用)和焙花青和焙花青铬矾法铬矾法(花粉细胞花粉细胞核不易着色时核不易着色时)。5对培养出来的

20、植株做进一步鉴定和筛选的原因是在花药培养中，特别是通过对培养出来的植株做进一步鉴定和筛选的原因是在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。 注重语言表达注重语言表达1教材教材P39“旁栏思考题旁栏思考题”：为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？：为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？提示：提示：花花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。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。2如何评价花药培养过程中接种是否成功？如何评价花药培养过程中接种是否成功？提示：提示：如如果接种的花药

21、长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第一步就果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第一步就成功了。成功了。1选择月季花粉最佳时期为选择月季花粉最佳时期为()A盛开期的月季花盛开期的月季花B略微开放的月季花略微开放的月季花C完全未开放的花蕾完全未开放的花蕾D花近败时期的月季花花近败时期的月季花解析：解析：选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育过选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育过程中，在单核期，细胞核移向细胞一侧的时期程中，在单核期，细胞核移向细胞一侧的时期(单核靠边期单核靠边期)，花药培养成功，花药培养成功率高。为了挑选到单核期的花药，

22、通常选择完全未开放的花蕾。率高。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。答案：答案：C2花药培养过程的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的花药培养过程的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的是是()A从花药来看，应当选择盛花期的花药从花药来看，应当选择盛花期的花药B从花粉来看，应当选择小孢子四分体时期的花粉从花粉来看，应当选择小孢子四分体时期的花粉C从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾D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解析：解析

23、：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；用已染色的花粉样品制作临时装粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾；用已染色的花粉样品制作临时装片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。答案：答案：D3下列关于花药培养过程中的注意事项的叙述，正确的是下列关于花药培养过程中的注意事项的叙述，正确的是()A花药培养成功与否与材料选择无关花药培养成功与否与材料选择无关B花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养C花药培养成幼苗的过程中，除了维持适宜的温度、花药培养成幼苗的过程中，除了维持适宜的温度、pH等，还要注意给予等，还要注意给予光照光照D一般来说，选用单核期的花药培养成功率较高一般来说，选用单核期的花药培养成功率较高解析：解析：一般来说，单核期的花药离体培养的成功率最高。花药培养初期要在一般来说，单核期的花药离体培养的成功率最高。花药培养初期要在黑暗中培养，幼小