2023-2023学年高中生物 植物的组织培养技术 3.2 月季的花药培养课件 新人教版选修1

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1、课题课题2 2月季的花药培育月季的花药培育二一三四一、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、影响花药培育的因素 二一三四二一三四四、实验操作 二一三四二一三四二一三四探究点一探究点二问题导引问题导引植物花药培育的过程一般包括哪些操作?它与单倍体育种有什么区分和联系?下图是月季的花药离体培育及单倍体育种的过程,请据图回答问题。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从消毒

2、后的花蕾中分离出来,在无菌条件下接种到MS培育基上进行培育,配制该培育基时,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)(任答三种即可)。(至少答三种)(4)过程是花药在MS培育基所供应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。探究点一探究点二(5)过程与过程所用培育基有差异,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物质是秋

3、水仙素。探究点一探究点二归纳提升归纳提升1.植物花药培育的过程(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育:形成幼苗前不需要光照,形成幼苗后需要光照鉴定、筛选、移栽探究点一探究点二(2)进行组织培育时要配制三种培育基,期间进行两次转接培育。脱分化培育基:生长素与细胞分裂素比例适中,促进愈伤组织的形成;生芽培育基:生长素与细胞分裂素比值低,促进芽的分化,抑制根的形成;生根培育基: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.植物花药培育的应用单倍体育种(以二倍体植株为例)(1)原

4、理:在花药培育的基础上,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。由于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。探究点一探究点二(2)育种过程:包括花药离体培育和人工诱导染色体加倍两个环节。图中属于花药离体培育的过程为,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,在一个世代中即可消灭纯合子,这样可以明显缩短育种年限。探究点一探究点二问题导引问题导引菊花的组织培育与月季的花药培育有哪些区分和联系?下图表示菊花的组织培育和月季的花药培育的过程,请回答问题。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育,其缘由是

5、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,适宜花药培育的时期是单核期。(2)用于植物组织培育和花药培育的培育基中一般要加入肯定的植物激素,常用的植物激素有生长素和细胞分裂素。(3)两种植物材料的培育在进行接种时应注意: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)月季的花药培育过程中,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育基中激素的种类及其浓度配比。探究点一探究点二归纳提升归纳提升植物组织培育与花药离体培育的比较探究点一探究点二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

6、育所利用的植物材料体积小、抗逆性差,对培育条件要求较高,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)菊花组织培育需每日光照12h,而月季花药培育则要在幼小植株形成后才需要光照。类型一类型二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)在进行花药组织培育时选择时期的花粉培育成功率最高。(用图中标号表示)类型一类型二解析:花粉是由

7、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。单核期的细胞含深厚的原生质,核开头时位于细胞的中央。随着细胞不断长大,核由中央移向细胞一侧(此时是花药组织培育的最佳时期),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深厚的原生质(3)4(4)生殖细胞花粉管细胞(5)类型一类型二变式训练变式训练1被子植物的花粉发育依次经过()双核期小孢子四分体时期单核居中期单核靠边期A.B.C.D.答案:B类型一类型二类型二花药的离体培育及影响因素【例2】辣椒是某市的重要蔬菜品种

8、之一,但近年有退化、减产的趋势,如果想通过花药离体培育的方法培育优质、高产、无病毒的辣椒苗,请你完成下面的辣椒苗培育方案。类型一类型二(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)培育原理:如图是培育温度与花药胚的诱导率关系图,在时,胚的诱导率最高。(3)材料的筹备: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)接种和培育:接种用的花药要彻底除去花丝,由于与花丝相连的花药不利于的形成。基本培育基用培育基,

9、在培育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。类型一类型二(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育基上连续培育。培育出来的植株要作鉴定和筛选的缘由是。类型一类型二解析:(1)用于培育的花粉应处于单核期,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,培育温度2528时,曲线消灭峰值,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,放入肯定量的质量分数为0.1%的氯化汞溶液中连续消毒,再用无菌水漂净消毒液。(4)由于与花丝相连的

10、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)花药培育中由于通过愈伤组织形成的花粉植株常常会消灭染色体倍性的变化,所以培育出来的植株肯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)单核细胞原生质深厚(2)2528(或2528之间的任意温度)(3)无菌水氯化汞(4)愈伤组织(或胚状体)MS(5)在花药培育中,通过愈伤组织形成的花粉植株常常会消灭染色体倍性的变化类型一类型二变式训练变式训练2关于影响花药培育的因素,下列说法不正确的是()A.材料的选择与培育基的组成是花药培育能否成功的主要影响因素B.花药培育时应选择花期早期的花蕾和单核期以前的花蕾C.亲本

11、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.选择花粉发育至单核居中期或单核靠边期的花蕾解析:对花期而言,选择早期的花药培育更容易产生花粉植株。对花粉的发育时期而言,选择单核期的花药,培育成功率最高,为了选择到单核期的花药,要选择完全未开放的花蕾。答案:B类型一类型二应用指南一般月季的花药培育时间选在五月份,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,感染的菌少、易消毒,易诱导成功。单核期以前的花药质地幼嫩,极易破裂。单核期以后的花药,花瓣已有些松动,消毒困难。123451.下列有关花药培育的说法,错误的是()A.确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青

12、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,要适时转换培育基,以便进一步分化成再生植株解析:确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。答案:A123452.下列关于接种和培育花药时应该注意的事项,不正确的是()A.不损伤花药B.彻底去除花丝C.幼小植株形成后需要光照D.花药开裂后,释放出胚状体,分别发育成单倍体,无需将其分开解析:花药开裂后,释放出胚状体,一个花药内会产生大量幼小植株,必须尽快将它们分开,分别移植到新

13、的培育基上,否则,这些植株将很难分开。答案:D123453.关于花药培育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.两种途径主要由培育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育中特有的途径解析:植物组织培育和花药离体培育都可以产生胚状体。答案:D123454.下列有关影响花药培育的因素的说法,不正确的是()A.一般月季的花药培育时间选在初花期B.培育基的成分及比例对花药培育有影响C.月季花药培育基应调节pH至5.8D.影响花药培育的因素是材料的选择和培育基的组成,与其他因素无关解析:材料的选择与培育基的组成是影响花

14、药培育的主要因素,此外,亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有影响。答案:D123455.育种工作者常采纳花药培育的方法,使花粉粒发育为单倍体植株。采纳水稻的花药进行培育过程的流程:选取水稻花药对花药消毒接种和培育植物体。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,花药培育成功率最高。(2)通过花药培育产生单倍体植株一般有两种途径:一种是花粉通过阶段发育为植株;另一种是在诱导培育基上先形成,再将其诱导分化成植株。(3)试管苗形成过程中,必须从培育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,培育基中应有和两种植物激素。

15、(4)若接种过花药的培育基被污染,则可能的缘由有哪些?(至少写出两条)。12345解析:花药培育过程中最重要的两种植物激素是生长素和细胞分裂素。培育基被污染有多种缘由:可能是培育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)胚状体愈伤组织(3)无机盐生长素细胞分裂素(4)培育基灭菌不彻底;花蕾消毒不彻底;接种时无菌操作不规范等必背语句必背语句1.被子植物的花粉发育过程:小孢子母细胞小孢子四分体时期单核居中期单核靠边期双核期。2.产生花粉植株有两种途径: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育基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株

16、。这两种途径的发生主要取决于培育基中激素的种类及其浓度配比。3.影响花药培育的因素(1)主要影响因素材料的选择。植物类型、生理状况及花粉发育时期等因素都会影响诱导成功率。应选择花期早期、完全未开放的花蕾、单核期的花粉。培育基的组成。基本培育基为MS培育基,在不同的培育时期,添加或削减某些物质,配制脱分化、诱导生根、诱导丛芽或胚状体的培育基,并准时更换。(2)亲本植株的生长条件、材料的低温处理及接种密度等。4.确定花粉发育时期的最常用方法有醋酸洋红法。有的植物需采纳焙花青铬矾法,该方法将花粉细胞核染成蓝黑色。5.月季花药培育过程中,培育温度掌握在25左右,不需要光照,幼小植株形成后才需要光照。若花药开裂释放出胚状体,必需尽快将幼小植株分开。