《2020-2021学年高中生物 专题3 课题2 月季的花药培养课件 新人教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中生物 专题3 课题2 月季的花药培养课件 新人教版选修1（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题2月季的花药培养二一三四一、被子植物的花粉发育 二一三四二一三四二、产生花粉植株的两种途径 二一三四三、影响花药培养的因素 二一三四二一三四四、实验操作 二一三四二一三四探究点一探究点二问题导引植物花药培养的过程一般包括哪些操作?它与单倍体育种有什么区别和联系?下图是月季的花药离体培养及单倍体育种的过程,请据图回答问题。当堂检测本课必记植物花药培养的过程与应用 探究点一探究点二 (1)选材时,从花粉发育时期来看,一般选择处于单核期的花粉,确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。(2)材料消毒过程中用到的试剂有体积分数为70%的酒精、质量分数为0.1%的氯化汞溶液。(3)过程是把幼小的花药
2、从消毒后的花蕾中分离出来,在无菌条件下接种到MS培养基上进行培养,配制该培养基时,需要的物质应该有蒸馏水、大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等)。(至少答三种)(4)过程是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化,发生多次细胞分裂,形成愈伤组织或胚状体。当堂检测本课必记探究点一探究点二(5)过程与过程所用培养基有差异,主要是植物激素含量的差异。(6)过程是诱导再分化出芽和根,最后长成植株,长成的植株(不考虑核与核之间融合)是单倍体植株,其特点是植株弱小,一般高度不育,生产上无推广应用的价值。若要使其结子、结果,可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的B物质,通常用到的B物
3、质是秋水仙素。当堂检测本课必记探究点一探究点二归纳提升1.植物花药培养的过程(1)过程材料的选取:选单核期花粉,常用醋酸洋红法或焙花青铬矾法镜检材料的消毒:用体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒接种和培养:形成幼苗前不需要光照,形成幼苗后需要光照鉴定、筛选、移栽当堂检测本课必记探究点一探究点二(2)进行组织培养时要配制三种培养基,期间进行两次转接培养。脱分化培养基:生长素与细胞分裂素比例适中,促进愈伤组织的形成;生芽培养基:生长素与细胞分裂素比值低,促进芽的分化,抑制根的形成;生根培养基:生长素与细胞分裂素比值高,促进根的分化,抑制芽的形成。2.植物花药培养的应用单倍体育
4、种(以二倍体植株为例)(1)原理:在花药培养的基础上,用秋水仙素处理单倍体幼苗,染色体加倍,重新恢复为二倍体。因为此二倍体是由单倍体的染色体本身加倍而来的,所以是纯合子,不会发生性状分离。当堂检测本课必记探究点一探究点二(2)育种过程:包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍两个环节。图中属于花药离体培养的过程为,而单倍体育种过程为。(3)育种意义:单倍体植株经过染色体加倍后,在一个世代中即可出现纯合子,这样可以明显缩短育种年限。当堂检测本课必记探究点一探究点二当堂检测本课必记特别提醒(1)经花药离体培养得到的植株并非全为高度不育的单倍体植株,因为花药壁细胞为体细胞。(2)花药离体培养得到的往往是
5、高度不育的单倍体植株,单倍体育种是将花药离体培养得到的高度不育的单倍体植株进行染色体加倍得到可育的植株。探究点一探究点二问题导引菊花的组织培养与月季的花药培养有哪些区别和联系?下图表示菊花的组织培养和月季的花药培养的过程,请回答问题。当堂检测本课必记植物的组织培养与花药离体培养的比较 探究点一探究点二(1)对菊花来说,要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化;对月季来说,适宜花药培养的时期是单核期。(2)用于植物组织培养和花药培养的培养基中一般要加入一定的植物激素,常用的植物激素有生长素和细胞分裂素。(3)两种植物材料的培养在进行接种时应注意
6、:接种室和外植体要消毒;接种操作要在酒精灯火焰旁进行。(4)月季的花药培养过程中,花粉植株的形成除图中所示途径外,还可以通过胚状体阶段发育而来,这两种途径的差别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。当堂检测本课必记探究点一探究点二归纳提升植物组织培养与花药离体培养的比较当堂检测本课必记探究点一探究点二当堂检测本课必记探究点一探究点二思维拓展(1)花药中花粉的全能性高于植物组织细胞。(2)植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差,对培养条件要求较高,一旦被微生物污染就会导致实验失败。(3)剥离花药时,尽量不要损伤花药,同时还要彻底去除花丝,防止对实验产生干扰。(4)菊花组织培养需每日光照
7、12h,而月季花药培养则要在幼小植株形成后才需要光照。当堂检测本课必记探究点一探究点二典例剖析类型一植物花粉发育例1 下图是被子植物花粉的发育过程,请据图回答问题。(1)是指时期,由小孢子母细胞经分裂形成。(2)和分别是指期和期,和期细胞的特点是。(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成个花粉粒。(4)双核期的两个核分别叫核和核。(5)在进行花药组织培养时选择时期的花粉培养成功率最高。(用图中标号表示)当堂检测本课必记探究点一探究点二解析:花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的,花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。单核期的细胞含浓厚的原生质,核开始时位于细胞的中央。随着细胞不断长
8、大,核由中央移向细胞一侧(此时是花药组织培养的最佳时期),并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核,进而形成两个细胞,生殖细胞将再分裂一次,形成两个精子。答案:(1)四分体减数(2)单核居中单核靠边含浓厚的原生质(3)4(4)生殖细胞花粉管细胞(5)当堂检测本课必记探究点一探究点二当堂检测本课必记下图是水稻的花药通过无菌操作,培养产生花粉植株的两种途径的示意图。下列相关叙述中错误的是()A.无论哪条途径都要经过脱分化和再分化过程B.A是胚状体,C是诱导,B是生根C.两种培养途径的理论基础都是植物细胞的全能性D.A和种子的结构相同,都具有种皮、胚芽、胚根、胚轴等结构探究点一探究点二当堂检测本课必
9、记解析:图中的A是胚状体,C是诱导,B是生根。两种途径都要经过脱分化和再分化过程。植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。胚状体中有胚轴、胚根和胚芽,但无种皮。答案:D探究点一探究点二类型二花药的离体培养及影响因素例2辣椒是某市的重要蔬菜品种之一,但近年有退化、减产的趋势,如果想通过花药离体培养的方法培育优质、高产、无病毒的辣椒苗,请你完成下面的辣椒苗培育方案。当堂检测本课必记探究点一探究点二(1)材料的选取:用法染色后镜检花药,一般当花粉粒位于期时可用作培育的材料,此期的花粉粒的特点是,核由中央移向细胞的一侧。(2)培养原理:上图是培养温度与花药胚的诱导率关系图,在时,胚的诱导率最高。(3
10、)材料的准备:取辣椒花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡约30s,立即取出,在中清洗。取出后吸干水分,放入质量分数为0.1%溶液中24min,取出再用无菌水冲洗35次。(4)接种和培养:接种用的花药要彻底除去花丝,因为与花丝相连的花药不利于的形成。基本培养基用培养基,在培养基中要加入蔗糖做碳源,加入适量的生长素和细胞分裂素等物质,并进行严格的灭菌。当堂检测本课必记探究点一探究点二(5)鉴定和筛选:经过一段时间的培育,花药开裂后释放出胚状体,一个花药内能产生多个幼小植株。幼小植株需要移到新的培养基上继续培养。培养出来的植株要作鉴定和筛选的原因是。当堂检测本课必记探究点一探究点二解析:(1)用于培养的
11、花粉应处于单核期,可利用醋酸洋红法或焙花青铬矾法染色后镜检选取。(2)分析题图可知,培养温度2528时,曲线出现峰值,胚的诱导率最高。(3)辣椒花蕾消毒后应用无菌水清洗,而不是蒸馏水或清水。取出后吸干水分,放入一定量的质量分数为0.1%的氯化汞溶液中继续消毒,再用无菌水漂净消毒液。(4)由于与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成,故接种时所用的花药要彻底除去花丝。(5)花药培养中由于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,所以培养出来的植株一定要作进一步的鉴定和筛选。答案:(1)醋酸洋红(或焙花青铬矾)单核细胞原生质浓厚(2)2528(或2528之间的任意温度)(3)无菌水
12、氯化汞(4)愈伤组织(或胚状体)MS(5)在花药培养中,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当堂检测本课必记探究点一探究点二当堂检测本课必记以下不属于影响花药培养因素的是()A.材料的选择B.培养基的成分C.对花蕾的消毒D.小孢子母细胞的分裂方式解析:材料的选择、培养基的成分和对花蕾的消毒,是影响花药培养的因素。小孢子母细胞的分裂方式不属于影响花药培养的因素。答案:D探究点一探究点二当堂检测本课必记特别提醒材料的选择应注意的几个问题不同植物的诱导成功率很不相同。就同一种植物来说,花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般来说,在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药
13、培养成功率最高。一般月季的花药离体培养时间选在5月份,即月季的初花期,花蕾完全未开放时,此时花药处于单核期,花瓣未松动,感染细菌少、易消毒,易诱导成功。单核期以前的花药质地幼嫩,极易破碎;单核期以后的花药,花瓣已有些松动,消毒困难。探究点一探究点二当堂检测本课必记1.下列有关花药培养的说法,错误的是()A.确定花粉发育时期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,然后用氯化汞溶液或次氯酸钙溶液,消毒后,需用无菌水漂净消毒液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.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
14、成再生植株解析:确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。答案:A探究点一探究点二当堂检测本课必记2.选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一,下列说法正确的是()A.任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体B.对所有植物来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高C.对一般植物而言,单核期时花药培养成功率最高D.为了挑选到单核期的花药,通常选择部分开放的花探究点一探究点二当堂检测本课必记解析:在花药离体培养过程中,并不是任何时期的花粉都可以产生愈伤组织或胚状体,在花粉发育过程中,只有某一个时期对离体刺激敏感。对一般植物来说,在单核期,细胞核由中央移
15、向细胞一侧时,花药培养成功率最高,但不同植物之间有较大差异。为了挑选到单核期花药,通常选择完全未开放的花蕾,盛开或略微开放的花,其花瓣已经松动,会给材料消毒带来困难。故选C。答案:C探究点一探究点二当堂检测本课必记3.关于花药培养产生花粉植株的途径,下列叙述错误的是 ()A.花粉可通过愈伤组织分化成植株B.花粉可通过胚状体进一步发育成植株C.两种途径主要由培养基中激素的种类及其浓度配比决定D.产生胚状体是花药培养中特有的途径解析:植物组织培养和花药离体培养都可以产生胚状体。答案:D探究点一探究点二当堂检测本课必记4.以下关于花药接种和培养实验操作中错误的一项是 ()A.每瓶接种花药710个,2
16、030d后,花药开裂形成幼小植株后才给予光照B.花药培养至开裂后,将长出的愈伤组织及时转移到分化培养基上C.花药培养至开裂后,将释放出的胚状体整体移到新的培养基上继续培养D.对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选解析:花药培养至开裂后,将释放出的胚状体尽快分开,并分别转移到新的培养基上,否则,这些植株将很难分开。答案:C探究点一探究点二当堂检测本课必记5.育种工作者常采用花药培养的方法,使花粉粒发育为单倍体植株。采用水稻的花药进行培养过程的流程:选取水稻花药对花药消毒接种和培养植物体。请回答下列问题。(1)选取的水稻花药应为期,如果此时细胞核由中央移向细胞一侧,花药培养成功率最高。(2)试管苗形成过程中,必须从培养基中获得和小分子有机物等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有和两种植物激素。 (3)若接种过花药的培养基被污染,则可能的原因有哪些?(至少写出两条)。探究点一探究点二当堂检测本课必记解析:花药培养过程中最重要的两种植物激素是生长素和细胞分裂素。培养基被污染有多种原因:可能是培养基配制时灭菌不彻底或是花蕾消毒不彻底,也可能是接种时无菌操作不规范等。答案:(1)单核(2)
