課題2 月季的花藥培養(yǎng)課件

課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四一、被子植物的花粉發(fā)育1.花粉:由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細胞。2.發(fā)育過程課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑1.途徑差異:一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植株;另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成愈傷組織,再將其誘導分化成植株。2.形成原因:主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四三、影響花藥培養(yǎng)的因素1.影響因素:主要受材料的選擇與培養(yǎng)基的組成的影響。2.材料的選擇(1)花期早期時的花藥比后期時的容易產(chǎn)生花粉植株。月季的培養(yǎng)選擇初花期的花藥。(2)花粉發(fā)育時期:一般說來,選擇單核期的花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)親本的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種的密度也對誘導成功率有一定的影響。課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四植物的花藥培養(yǎng)在育種上有特殊的意義,是單倍體育種的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。(1)花藥和花粉是什么關(guān)系?花藥培養(yǎng)的實質(zhì)是什么?提示：花藥是產(chǎn)生花粉的結(jié)構(gòu),花藥由花藥壁和花粉囊組成,花藥壁由體細胞組成,花粉囊中有小孢子母細胞(該細胞是產(chǎn)生花粉的最原始的母細胞)?；ㄋ幣囵B(yǎng)的實質(zhì)是花粉培養(yǎng)。(2)由花藥培養(yǎng)得到的植株是否是單倍體育種的目標植株?為什么?提示：不是。單倍體育種的目標植株為能進行正常繁殖的純合子植株,而花藥培養(yǎng)得到的僅為單倍體植株,大多沒有繁殖能力。課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四(3)用流程圖表示單倍體育種的操作流程。提示：獲得雜合子→對雜合子的花藥進行培養(yǎng)→獲得單倍體植株→用秋水仙素處理→獲得染色體數(shù)目正常的純合子植株→按照育種目標選擇→得到目標植株。課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四四、實驗操作1.取材花藥發(fā)育時期的確定:一般先將花粉染色,再通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。染色方法有:(1)最常用的是醋酸洋紅法。(2)若某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用焙花青—鉻礬法。2.消毒常用消毒液為體積分數(shù)為70%的酒精和質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液。消毒時間分別為30s和2~4min。

課題2月季的花藥培養(yǎng)目標導航預(yù)習導引一二三四3.接種和培養(yǎng)(1)接種要求:在無菌條件下除去花蕾的萼片和花瓣,并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。通常每瓶接種7~10個。(2)培養(yǎng)條件:溫度在25℃左右,幼小植株形成后需要光照。

(3)鑒定和篩選:在花藥培養(yǎng)中,特別是通過愈傷組織形成的花粉植株,常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化,因此需要對培養(yǎng)出的植株作進一步的鑒定和篩選。花藥長出愈傷組織或釋放胚狀體后,如何進一步處理?提示：(1)花藥長出愈傷組織后,要將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上,以便進一步分化出再生植株。(2)花藥開裂釋放出胚狀體后,要盡快將幼小植株分開,分別移植到新的培養(yǎng)基上,否則這些植株將很難分開。課題2月季的花藥培養(yǎng)知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二一、被子植物花粉發(fā)育的過程和產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑1.被子植物花粉發(fā)育的過程課題2月季的花藥培養(yǎng)知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二2.產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)一般有兩種途徑,一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植株;另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成愈傷組織,再將其誘導分化成植株,如圖所示:這兩種途徑之間并沒有絕對的界限,主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類和濃度配比。課題2月季的花藥培養(yǎng)知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)【例1】

下列關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法,不正確的是(

)(導學號52260011)A.花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的B.被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果C.被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段D.花粉粒在發(fā)育過程中,核先位于細胞中央,然后移到一側(cè)解析：被子植物花粉的發(fā)育過程是由花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個單核花粉粒,然后每個花粉粒的細胞核進行一次有絲分裂形成一個生殖細胞核和一個花粉管細胞核,進而形成一個生殖細胞和一個營養(yǎng)細胞,生殖細胞再進行一次有絲分裂生成兩個精子。單核期細胞核先位于細胞中央,然后移到一側(cè)。答案：B課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)被子植物花粉發(fā)育依次經(jīng)歷的階段是(

)A.小孢子四分體時期→雙核期→單核居中期→單核靠邊期→花粉粒B.小孢子母細胞→單核靠邊期→單核居中期→雙核期→花粉期C.小孢子母細胞→小孢子四分體時期→單核居中期→單核靠邊期→花粉粒D.小孢子四分體時期→小孢子母細胞→雙核期→單核期→花粉期解析：考查花粉的發(fā)育過程。小孢子母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成四個小孢子,經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核居中期、單核靠邊期、雙核期發(fā)育成花粉粒。答案：C課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)1.培養(yǎng)條件下雄核發(fā)育的4條途徑(1)單核小孢子進行一次均等分裂,形成兩個相同的子細胞,而不是形成相互有別的營養(yǎng)細胞和生殖細胞,這兩個細胞進一步發(fā)育成愈傷組織或胚狀體。(2)單核小孢子先進行一次非均等的正常分裂,然后通過營養(yǎng)細胞進一步分裂形成愈傷組織或胚狀體。(3)單核小孢子進行一次有絲分裂,營養(yǎng)細胞退化,而生殖細胞進一步發(fā)育形成單倍體植株。(4)小孢子進行一次非均等的正常分裂,形成一個營養(yǎng)核和一個生殖核,兩個核都參與愈傷組織或胚狀體的形成。有時兩個核融合而導致非單倍體形成。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)2.胚狀體的含義在植物組織培養(yǎng)過程中,某些體細胞在形態(tài)上會轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結(jié)構(gòu),它的發(fā)育過程也和合子胚類似,胚芽、胚根、胚軸等結(jié)構(gòu)完整,就像一顆種子,這種結(jié)構(gòu)就叫做體細胞胚或胚狀體。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)二、影響花藥培養(yǎng)的因素和實驗操作1.影響花藥培養(yǎng)的因素能否成功誘導產(chǎn)生花粉植株及誘導成功率的高低,受多種因素影響,其中材料選擇和培養(yǎng)基的組成是主要影響因素,其次溫度、光照等也是重要的影響因素。(1)材料的選擇①不同種類植物的誘導成功率不同。②同一種植物,親本植株的生理狀況對誘導成功率也有直接影響。③選擇最合適的花粉發(fā)育時期:單核期。a.不選擇單核期以前花藥的原因:花藥質(zhì)地幼嫩,極易破碎。b.不選擇單核期以后花藥的原因:花瓣已有些松動,給材料的消毒帶來困難。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)c.挑選單核期花藥的方法:通常選擇完全未開放的花蕾。(2)花藥供體植株的生長條件和預(yù)處理①花藥供體植株的生長條件影響花藥的發(fā)育程度。發(fā)育良好、健康的花藥誘導成功率高,供體植株年齡對花藥培養(yǎng)有影響,年齡過大,其誘導成功率低。②培養(yǎng)前的低溫預(yù)處理很有必要,處理一般在4~10℃下保持10~20d。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)2.月季的花藥培養(yǎng)的實驗操作(1)材料的選取在月季的初花期(五月初到五月中旬),選取生理狀況良好的植株的花藥,并通過鏡檢確定花藥中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。(2)材料的消毒將花蕾放入體積分數(shù)為70%的酒精中浸泡約30s→無菌水清洗→用無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分→放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液(或質(zhì)量分數(shù)為1%的次氯酸鈣溶液或漂白粉溶液)中2~4min→無菌水沖洗3~5次。(3)接種滅菌后的花蕾要在無菌條件下除去萼片和花瓣,并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。通常每瓶接種花藥7~10個。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)(4)培養(yǎng)

(5)鑒定和篩選染色體倍性的變化:花藥培養(yǎng)中,特別是通過愈傷組織形成的花粉植株,常會出現(xiàn)染色體倍性的變化(主要是營養(yǎng)細胞核和生殖細胞核融合造成的)。需要對培養(yǎng)出來的植株進行鑒定和篩選。課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)【例2】

下列有關(guān)花藥離體培養(yǎng)的說法,錯誤的是

(

)A.材料的選擇最常用的方法是焙花青—鉻礬法,這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色B.材料消毒時需先用酒精浸泡,然后用氯化汞溶液或次氯酸鈣溶液浸泡,最后用無菌水沖洗C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照,但幼小植株形成后需要光照D.接種的花藥長出愈傷組織或形成胚狀體后,要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基,以便進一步分化成再生植株課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)解析：確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是醋酸洋紅法,有些植物細胞核不易著色,才需采用焙花青—鉻礬法。在形成愈傷組織或胚狀體前,沒有葉綠素的形成,不進行光合作用,不需要光照;幼小植株形成后,開始進行光合作用,需要光照?；ㄋ庪x體培養(yǎng)的不同階段,對主要營養(yǎng)的需求不一樣,所以要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基。答案：A課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)花蕾消毒主要有以下幾步,順序正確的是(

)①將花蕾在酒精中浸泡約30s

②放入氯化汞溶液中2~4min

③無菌水清洗,然后用吸水紙吸干花蕾表面的水分④用無菌水沖洗3~5次A.①②③④ B.①③②④C.③①④② D.②③①④解析：消毒的基本程序如下:花蕾→體積分數(shù)為70%的酒精→無菌水→質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液→無菌水。答案：B課題2月季的花藥培養(yǎng)一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)操作注意事項(1)剝離花藥時,盡量使之不受損傷,因為花藥壁往往能產(chǎn)生二倍體的愈傷組織。(2)要徹底去除花絲,因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。(3)培養(yǎng)溫度控制在25

℃,開始不需要光照。幼小植株形成后需要光照。(4)一般經(jīng)過20~30

d培養(yǎng)后,會發(fā)現(xiàn)花藥開裂,長出愈傷組織或形成胚狀體。將愈傷組織盡快轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上,以便進一步分化出再生植株。課題2月季的花藥培養(yǎng)知識架構(gòu)一二課題2月季的花藥培養(yǎng)誤以為月季花藥培養(yǎng)得到的都是單倍體。其實在月季花藥培養(yǎng)中得到的植株可能有少數(shù)是花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體,或由于營養(yǎng)核和生殖核融合造成染色體倍性的變化。花藥開裂長出愈傷組織,應(yīng)及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上。如果花藥開裂釋放出胚狀體,則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株,必須在花藥開裂后,盡快將幼小植株分開,分別移植到新的培養(yǎng)基上,否則這些植株很難分開。課題2月季的花藥培養(yǎng)【例題】

月季有花中皇后之稱,是當今世界上最重要的觀賞植物種類之一。野生月季多是二倍體(2n=14),而幾乎所有栽培品種都是四倍體(4n=28)。下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑,請據(jù)圖回答有關(guān)問題。

(導學號52260012)課題2月季的花藥培養(yǎng)(1)選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導成功率的重要因素,這是因為并不是任何時期的花粉都可以經(jīng)過培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體。在花粉發(fā)育過程中,只有某一個時期對離體刺激敏感,一般來說選用

期的花粉成功率最高。選擇花粉時,一般要通過

來確定花粉是否處于合適的發(fā)育期,這時需要對花粉的細胞核進行染色,某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用焙花青—鉻礬法,這種方法能將花粉細胞核染成

色。

(2)如圖中花藥經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中

。

(3)由栽培品種脫分化形成的胚狀體或愈傷組織細胞內(nèi)含有

個染色體組,最終長成的植株稱為

。

課題2月季的花藥培養(yǎng)(4)無菌技術(shù)也是成功誘導出花粉植株的重要因素,請說明下列各項需要消毒,還是需要滅菌。需要滅菌的是

(填編號),需要消毒的是

(填編號)。

①培養(yǎng)基②培養(yǎng)皿③接種環(huán)④花蕾⑤實驗操作者的雙手