(生物选修一)月季花药培养课件.ppt

1、基础知识基础知识（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育小孢子母细胞（2n）（）时期（n）单核（）期（n）双核期（）细胞核（n）（）细胞核（n）（）细胞（n）（）细胞（n）（）个精子(n)（）分裂（）分裂单核（）期（n）（）分裂活动活动1 1：阅读阅读“被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育”，讨论并回答下列问题：，讨论并回答下列问题：1 1被子植物的花粉是在被子植物的花粉是在 中由中由 经过经过 分裂形成的。分裂形成的。2 2结合教材内容填下列示意图：结合教材内容填下列示意图：问问1 1：被子植物花粉的发育要经历哪些阶段？：被子植物花粉的发育要经历哪些阶段？小孢子四分体时期、小孢子四分

2、体时期、单核期和双核期等。单核期和双核期等。问问2 2：在正常情况下，一个基因型为：在正常情况下，一个基因型为AaBbAaBb的小孢子母细胞可以产生的小孢子母细胞可以产生几个几种精子？几个几种精子？8 8个个2 2种。种。问问3 3：营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？：营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？控制花粉的萌发并提供营养。控制花粉的萌发并提供营养。基础知识基础知识（二）（二）产生花粉植株的两条途径产生花粉植株的两条途径活动活动2 2：阅读阅读“产生花粉植株的两条途径产生花粉植株的两条途径”，讨论并回答，讨论并回答下列下列问问题：题：1 1产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一

3、是花粉通过产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过 阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株，二是通过 阶段发育为植株。这阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中两种途径的区别主要取决于培养基中 的种类及其的种类及其 的配比。的配比。2 2填写培育花粉植株的途径图解：填写培育花粉植株的途径图解：3 3胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到丛芽胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到丛芽的过程称为的过程称为 ，而把从愈伤组织到丛芽的过程称为，而把从愈伤组织到丛芽的过程称为 。（）花药中的花粉（）（）（胚状体 ）（愈伤组织 ）（）丛芽生根移栽问问1 1：花

4、粉胚与体细胞胚的主要区别是什么？：花粉胚与体细胞胚的主要区别是什么？花粉胚是单倍体。花粉胚是单倍体。问问2 2：还记得什么叫人工种子吗？它有什么特点呢？：还记得什么叫人工种子吗？它有什么特点呢？就是以植物组织培养得到的胚状体等为材料，经过人工薄膜就是以植物组织培养得到的胚状体等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。它能提高发芽率。包装得到的种子。它能提高发芽率。基础知识基础知识（三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素活动活动3 3：阅读阅读“影响花药培养的因素影响花药培养的因素”，讨论并回答，讨论并回答下列下列问题：问题：1 1影响花药培养的主要因素：影响花药培养的主要因素：和和 等。等

5、。2 2材料的选择：材料的选择：从花药来看，应当选择（从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期初花期、盛花期、晚花期）的花药；）的花药；从花粉来看，应当选择（从花粉来看，应当选择（小孢子四分体期、单核期、双核期、萌发期小孢子四分体期、单核期、双核期、萌发期）的）的花粉；花粉；从花蕾来看，应当选择（从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。）的花蕾。问问1 1：除此之外，你认为影响花药培养的因素还有哪些？：除此之外，你认为影响花药培养的因素还有哪些？亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、植物亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种

6、密度、植物的种类、培养基组成、培养的环境条件等。的种类、培养基组成、培养的环境条件等。问问2 2：为什么不选择使用单核期之前或之后的花粉？：为什么不选择使用单核期之前或之后的花粉？单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难。开始松动，消毒困难。问问3 3：花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是什么？：花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是什么？外界环境中的微生物容易侵入到花药中外界环境中的微生物容易侵入到花药中 。基础知识基础知识（三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素（二）（二）产生花粉植株的两条途径产生花粉

7、植株的两条途径（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育小结小结（脱分化）花药中的花粉 （分化）（再分化）（胚状体 ）（愈伤组织 ）（诱导）丛芽生根移栽4个个小孢子小孢子减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂4个个花粉管细胞核花粉管细胞核4个个生殖细胞核生殖细胞核8个个精子精子1个个花粉母细胞花粉母细胞（小孢子母细胞）有丝分裂有丝分裂小孢子四分体时期、单核期和双核期材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成主要因素是主要因素是基础知识基础知识练习练习F F2 2紫色甜玉米的基因型组成可能为紫色甜玉米的基因型组成可能为AasusuAasusu或或AAsusuAAsusu。如果运用常规育种方法，

8、将。如果运用常规育种方法，将F F2 2中的紫色中的紫色甜玉米与白色甜玉米（甜玉米与白色甜玉米（aasusuaasusu）进行测交，可以）进行测交，可以选择出基因型为选择出基因型为AAsusuAAsusu纯种紫色甜玉米。但这种纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在F F1 1产生的花粉中就可能有产生的花粉中就可能有AsuAsu的组合，再将花粉植株的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的

9、纯合子（纯合子（AAsusuAAsusu）。这种方法可以大大缩短育种）。这种方法可以大大缩短育种周期。周期。2.2.基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424条染色体）的花药通过无菌操作接入条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1 1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得伤组织形成过程中，必须从培养基中获得等等营养物质。营养物质。（2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养

10、基中应有和和两类激素。两类激素。（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是茎。这一过程必须给予光照，其原因是能利用光能能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。制造有机物，供试管苗生长发育。（4 4）试管苗的细胞核中含）试管苗的细胞核中含条脱氧核糖核苷酸链。条脱氧核糖核苷酸链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型有）培育成的试管苗可能出现的基因型有。基础知识基础知识练习练习ABAB、aBaB、AbAb、abab水、无机盐、维生素水、无机盐、维生素和小分子有机物和小分子有机物细胞分裂素细

11、胞分裂素生长素生长素叶绿体叶绿体2424或或4848实验操作实验操作（一）材料的选取（一）材料的选取活动活动1 1：阅读和阅读和观看观看“材料的选取材料的选取”，讨论并回答下列问题：，讨论并回答下列问题：1 1选择花药时一般通过选择花药时一般通过 确定花粉发育时期，此时需确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是 和和 ，它们分别可以将细胞核染成，它们分别可以将细胞核染成 色和色和 色。色。2 2在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用 处处理理20min20min。该试剂的配制方法是将。该试

12、剂的配制方法是将 按体积比为按体积比为 的比例混合均匀。的比例混合均匀。（二）材料的消毒（二）材料的消毒活动活动2 2：阅读和观看阅读和观看“材料的消毒材料的消毒”，讨论并填写下列流程图：，讨论并填写下列流程图：花蕾（）浸泡大约30s（）清洗（）吸干水分（）浸泡24min（）冲洗35次问问1 1：月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同二者有何不同？在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。软刷刷洗。实验操作实验操作（三）接种和培养（三）接种和培养活动活动3 3：阅读和观看

13、阅读和观看“接种和培养接种和培养”，讨论并回答下列问题：讨论并回答下列问题：1 1剥取花药：消毒后的花蕾，要在剥取花药：消毒后的花蕾，要在 条件下除去萼片、花瓣。条件下除去萼片、花瓣。2 2接种花药：剥取的花药要立刻接种到接种花药：剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶上。每个培养瓶接种接种 个花药。个花药。3 3培养：花药培养利用的培养基是培养：花药培养利用的培养基是 培养基，培养基，pHpH为为 ，温，温度为度为 ，幼苗形成之前（，幼苗形成之前（需要、不需要需要、不需要）光照。）光照。4 4培养培养202030d30d后，花药开裂，长出后，花药开裂，长出 或释放出或释放出 。前者还要转移到

14、前者还要转移到 上进行分化培养成再生植株；后者要上进行分化培养成再生植株；后者要尽快尽快 并转移到新的培养基上。并转移到新的培养基上。5 5通过愈伤组织形成的植株，常常会出现通过愈伤组织形成的植株，常常会出现的变化，的变化，因而需要鉴定和筛选。因而需要鉴定和筛选。实验操作实验操作（三）接种和培养（三）接种和培养活动活动3 3：阅读和观看阅读和观看“接种和培养接种和培养”，讨论并回答下列问题：讨论并回答下列问题：问问1 1：剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是什么？二是要：剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是什么？二是要彻底除去花丝，原因又是什么？彻底除去花丝，原因又是什么？容易从受伤部

15、位产生愈伤组织；花丝不利于愈伤组织或胚状容易从受伤部位产生愈伤组织；花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成。体的形成。问问2 2：在花药培养基中，用量最高的激素是什么？在诱导丛芽或胚：在花药培养基中，用量最高的激素是什么？在诱导丛芽或胚状体的培养基中和诱导生根的培养基中，用量最高的激素分别是状体的培养基中和诱导生根的培养基中，用量最高的激素分别是什么？什么？IAA IAA；BA BA 和和IAAIAA。问问3 3：为什么通过愈伤组织形成的花粉植株会发生染色体倍性的变：为什么通过愈伤组织形成的花粉植株会发生染色体倍性的变化？化？有的是由花粉发育形成的单倍体花粉植株：有的是由花粉中有的是由花粉发育形成的

16、单倍体花粉植株：有的是由花粉中的生殖细胞核和花粉管细胞核融合后发育形成的二倍体花粉的生殖细胞核和花粉管细胞核融合后发育形成的二倍体花粉 植株。植株。结果分析与评价结果分析与评价活动活动4 4：阅读、阅读、讨论教材中的讨论教材中的3个问题并回答：个问题并回答：1.1.你能够通过镜检找到处于适宜的发育期的花粉吗？你能够通过镜检找到处于适宜的发育期的花粉吗？2.2.你的花药培养出现了被污染的现象吗？如果有，请分析产生污染你的花药培养出现了被污染的现象吗？如果有，请分析产生污染的原因。的原因。3.3.你接种的花药是否长出了花粉愈伤组织或胚状体？你接种的花药是否长出了花粉愈伤组织或胚状体？结果分析与评价

17、结果分析与评价活动活动5 5：讨论植物组织培养技术与花药培养技术有何异同？讨论植物组织培养技术与花药培养技术有何异同？相同之处：相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。同。不同之处：不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。养难度加大。项目项目相

18、同点相同点不同点不同点植物组织培养技术植物组织培养技术离体的植物组离体的植物组织经脱分化形织经脱分化形成愈伤组织，成愈伤组织，再分化成丛芽，再分化成丛芽，诱导出根，然诱导出根，然后进行移栽。后进行移栽。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养技术花药培养技术取材为花药，培养的为单倍体幼苗，取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植素处理，使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。株的染色体数，而且为纯种。接种和培养接种和培养材料的消毒材料的消毒材料的选取材料的选取小

19、结小结实验操作实验操作鉴定和筛选鉴定和筛选植物组织培养技术与花药培养技术的异同植物组织培养技术与花药培养技术的异同 相同之处：相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。本相同。不同之处：不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。这些都使花药的培养难度加大。1.1.在月

20、季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活活A.A.单核期前的花药单核期前的花药 B.B.单核期花药单核期花药C.C.单核期后的花药单核期后的花药 D.D.双核期双核期2.2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的下列哪一项条件是不需要的A.A.消毒灭菌消毒灭菌B.B.适宜的温度适宜的温度C.C.充足的光照充足的光照D.D.适宜的养料和激素适宜的养料和激素3.3.影响花药培养的主要因素是影响花药培养的主要因素是A.A.材料的选择与

21、培养基的组成材料的选择与培养基的组成B.B.亲本植株的生理状况亲本植株的生理状况 C.C.选择合适的花粉发育时期选择合适的花粉发育时期 D.D.材料的低温处理与接种密度材料的低温处理与接种密度4.4.植物的花药培养形成的植株在下列育种过程中最有意义的是植物的花药培养形成的植株在下列育种过程中最有意义的是A.A.杂交育种杂交育种 B.B.单倍体育种单倍体育种 C.C.人工诱变育种人工诱变育种 D.D.基因工程育种基因工程育种5.5.花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于A.A.培养基配制方法培养基配制方法 B.B.无菌技术无菌技术 C.C.接种操

22、作接种操作 D.D.选材选材练习练习6 6水稻（基因型为水稻（基因型为AaBbAaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是（如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是（）A.aA.a用花药离体培养法获得单倍体植株；用花药离体培养法获得单倍体植株；b b通过有丝分裂产生愈伤组通过有丝分裂产生愈伤组织；织；c c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d d试管苗的生长发育不需要试管苗的生长发育不需要光照光照B.aB.a用花药离体培养法获得二倍体植株；用花药离体培养法获得二倍体植株；b b通过减数分裂产生愈伤

23、组通过减数分裂产生愈伤组织；织；c c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d d试管苗的生长发育试管苗的生长发育不需光照不需光照C.aC.a用花药离体培养法获得单倍体植株；用花药离体培养法获得单倍体植株；b b通过有丝分裂产生愈伤组通过有丝分裂产生愈伤组织；织；c c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d d试管苗的生长发育试管苗的生长发育需要光照需要光照D.aD.a用花药离体培养法获得二倍体植株；用花药离体培养法获得二倍体植株；b b通过有丝分裂产生愈伤组通过有丝分裂产生愈伤组织；织；c c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；

24、培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d d试管苗的生长发育需要光试管苗的生长发育需要光照照7 7番茄的染色体数目是番茄的染色体数目是2424，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体？你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体？A.4A.4个核，各有个核，各有1212个染色体个染色体 B.4B.4个核，各有个核，各有2424个染色体个染色体C.8C.8个核，各有个核，各有2424个染色体个染色体 D.8D.8个核，

25、各有个核，各有1212个染色体个染色体8.8.你能举例说明组织培养技术在生产中的实际应用吗？你能举例说明组织培养技术在生产中的实际应用吗？微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物脱毒人工种子人工种子植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产作物新品种的培育作物新品种的培育 11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味 地接受工作的交付，只能学到工作方法 的皮毛，能思考应 变的人，才会学到 方法的精髓。12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理事情的方法。在工作上善解人意，会减轻主管、共 事者的负担，也 让你更具人缘。