高中生物 第1部分 專題3 課題2 月季的花藥培養(yǎng)課件 新人教版選修1

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1、第第1部部分分專專題題3課課題題2理解教材理解教材新知新知把握熱點把握熱點考向考向應用創(chuàng)新應用創(chuàng)新演練演練知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二 1.花藥培養(yǎng)產生花粉植株有兩條途徑：一是花藥培養(yǎng)產生花粉植株有兩條途徑：一是 胚狀體途徑，二是愈傷組織途徑，這兩胚狀體途徑，二是愈傷組織途徑，這兩 種途徑主要取決于激素的種類及濃度配比。種途徑主要取決于激素的種類及濃度配比。 2影響花藥培養(yǎng)的主要因素是材料的選擇影響花藥培養(yǎng)的主要因素是材料的選擇 與培養(yǎng)基的組成。與培養(yǎng)基的組成。3選擇單核靠邊期的花藥培養(yǎng)成功率最高。選擇單核靠邊期的花藥培養(yǎng)成功率最高。4確定花粉發(fā)育時期的方法有醋酸洋

2、紅法確定花粉發(fā)育時期的方法有醋酸洋紅法(最常用最常用)和焙花和焙花青青鉻礬法鉻礬法(花粉細胞核不易著色時花粉細胞核不易著色時)。5對培養(yǎng)出來的植株作進一步鑒定和篩選的原因是在花藥培對培養(yǎng)出來的植株作進一步鑒定和篩選的原因是在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現(xiàn)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。染色體倍性的變化。 自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎 1被子植物的花粉發(fā)育被子植物的花粉發(fā)育 (1)花粉：由花粉：由 經過經過 分裂形成的分裂形成的 的生殖細胞。的生殖細胞。 (2)花粉發(fā)育過程及特點：花粉發(fā)育過程及特點： 小孢子母細胞小孢子母細胞 ：4個

3、單倍體細胞連在一起個單倍體細胞連在一起 花粉母細胞花粉母細胞減數(shù)減數(shù)單倍體單倍體小孢子四分體時期小孢子四分體時期單核靠邊期單核靠邊期原生質原生質雙核期：細胞中含有雙核期：細胞中含有 和和 ，它們，它們 分別形成一個分別形成一個 和一個和一個 ，其中，其中 的生殖細胞形成的生殖細胞形成 花粉管細胞核花粉管細胞核生殖細胞核生殖細胞核營養(yǎng)細胞營養(yǎng)細胞生殖細胞生殖細胞兩個精子兩個精子(3)被子植物花粉的發(fā)育過程圖示：被子植物花粉的發(fā)育過程圖示：2產生花粉植株的兩種途徑產生花粉植株的兩種途徑(1)過程圖示：過程圖示： (2)形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中 的種類及其的種類及其

4、。激素激素濃度配比濃度配比 3影響花藥培養(yǎng)的因素影響花藥培養(yǎng)的因素 (1)主要因素：主要因素： 材料的選擇：材料的選擇： a不同植物的誘導成功率不同植物的誘導成功率 。 b就同一種植物來說，花期早期時的花藥比就同一種植物來說，花期早期時的花藥比 的的更容易產生花粉植株。更容易產生花粉植株。 c一般來說，在單核期，細胞核一般來說，在單核期，細胞核 的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。很不相同很不相同后期后期由中央移向細胞一側由中央移向細胞一側 培養(yǎng)基的組成：培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的組成：培養(yǎng)基的 對花藥培養(yǎng)對花藥培養(yǎng)也有影響。也有影響。生長條件生長條件低溫預處理低溫預處理成分及比例成

5、分及比例 1花粉發(fā)育時期的單核期細胞具有哪些特征？花粉發(fā)育時期的單核期細胞具有哪些特征？ 提示：提示：細胞含有濃厚的原生質，核位于細胞的中央；細胞含有濃厚的原生質，核位于細胞的中央；隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一側并分裂成隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一側并分裂成一個生殖細胞核和一個花粉管細胞核，進而形成兩個細一個生殖細胞核和一個花粉管細胞核，進而形成兩個細胞胞營養(yǎng)細胞和生殖細胞。營養(yǎng)細胞和生殖細胞。 2選取材料時，為什么要選取處于適宜時期的花藥？選取材料時，為什么要選取處于適宜時期的花藥？ 提示：提示：因為：因為：花粉發(fā)育的過程中，只有某一時期對離花粉發(fā)育的過程中，只有某一

6、時期對離體刺激敏感；體刺激敏感；選擇單核期以前的花蕾接種，質地幼嫩，極選擇單核期以前的花蕾接種，質地幼嫩，極易破損；選擇單核期以后的花藥接種，花瓣已有松動，又給易破損；選擇單核期以后的花藥接種，花瓣已有松動，又給材料的消毒帶來困難。材料的消毒帶來困難。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1花粉發(fā)育的花粉發(fā)育的“四分體四分體”與動物細胞減數(shù)分裂過程中與動物細胞減數(shù)分裂過程中“四分體四分體”的比較的比較 (1)被子植物花粉發(fā)育過程中的被子植物花粉發(fā)育過程中的“四分體四分體”是指由是指由1個花個花粉母細胞經過減數(shù)分裂產生的連在一起的粉母細胞經過減數(shù)分裂產生的連在一起的4個單倍體細胞，個單倍體細胞，即即“

7、四分體四分體”中的中的“四四”指的是指的是4個小孢子細胞。個小孢子細胞。 (2)減數(shù)分裂中的減數(shù)分裂中的“四分體四分體”是指在聯(lián)會狀態(tài)下的一對同是指在聯(lián)會狀態(tài)下的一對同源染色體，因為含有源染色體，因為含有4條染色單體，所以叫做條染色單體，所以叫做“四分體四分體”，即即“四分體四分體”中的中的“四四”指的是指的是4條染色單體。條染色單體。2菊花莖段組織培養(yǎng)與月季花藥培養(yǎng)比較菊花莖段組織培養(yǎng)與月季花藥培養(yǎng)比較項目項目內容內容菊花組織培養(yǎng)菊花組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)理論依據(jù)理論依據(jù)細胞的全能性細胞的全能性基本過程基本過程脫分化脫分化再分化再分化外植體外植體細胞類型細胞類型體細胞體細胞生殖

8、細胞生殖細胞項目項目內容內容菊花組織培養(yǎng)菊花組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)操作流程操作流程制備培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基外植外植體消毒體消毒接種接種培培養(yǎng)養(yǎng)移栽移栽栽培栽培選材選材消毒消毒接種接種培養(yǎng)培養(yǎng)篩選和誘導篩選和誘導移栽移栽栽栽培選育培選育影響因素影響因素選材、營養(yǎng)、激素、選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、陽光等、溫度、陽光等培養(yǎng)結果培養(yǎng)結果正常植株正常植株單倍體植株單倍體植株生殖方式生殖方式無性生殖無性生殖有性生殖有性生殖可育性可育性可育可育高度不育，秋水仙素處理，高度不育，秋水仙素處理，使染色體加倍后可育使染色體加倍后可育 特別提醒特別提醒花粉是小孢子母細胞先經過減數(shù)分裂再花粉是小孢子母細

9、胞先經過減數(shù)分裂再經有絲分裂形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞。兩經有絲分裂形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞。兩個精子和一個營養(yǎng)細胞的細胞核的基因型相同。個精子和一個營養(yǎng)細胞的細胞核的基因型相同。 自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎 鏡檢鏡檢醋酸洋紅醋酸洋紅焙花青焙花青鉻礬鉻礬 花絲花絲酒精酒精25 左右左右分化培養(yǎng)基分化培養(yǎng)基倍性變化倍性變化 1在剝離花藥時，為什么要盡量不損傷花藥，還要徹在剝離花藥時，為什么要盡量不損傷花藥，還要徹底去除花絲？底去除花絲？ 提示：提示：損傷花藥接種后容易從受傷部位產生愈傷組織；損傷花藥接種后容易從受傷部位產生愈傷組織；與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的

10、形成。與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 2培養(yǎng)形成的植株還需要怎樣處理才能發(fā)育成正常植培養(yǎng)形成的植株還需要怎樣處理才能發(fā)育成正常植株？為什么要作進一步的鑒定和篩選？株？為什么要作進一步的鑒定和篩選？ 提示：提示：(1)用秋水仙素處理幼苗。用秋水仙素處理幼苗。 (2)因為花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉因為花藥培養(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。植株，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1鏡檢花粉發(fā)育時期的方法比較鏡檢花粉發(fā)育時期的方法比較醋酸洋紅法醋酸洋紅法焙花青焙花青鉻礬法鉻礬法不不同同點點方法的方法的使用使用常

11、用的方法常用的方法花粉細胞核不易著色時，花粉細胞核不易著色時，使用該方法使用該方法步驟步驟將花藥放在載玻片上將花藥放在載玻片上滴滴1滴滴1%醋酸洋紅醋酸洋紅用鑷柄搗用鑷柄搗碎花藥碎花藥蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片鏡檢鏡檢花藥在卡諾氏固定液中固花藥在卡諾氏固定液中固定定20 min取出，放在載取出，放在載玻片上玻片上焙花青焙花青鉻礬溶液鉻礬溶液染色染色蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片鏡檢鏡檢現(xiàn)象現(xiàn)象花粉細胞核染成深紅色花粉細胞核染成深紅色花粉細胞核染成藍黑色花粉細胞核染成藍黑色相相同同點點都可通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期都可通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期 2花粉植株出現(xiàn)染色體組數(shù)目變化的原因分析花

12、粉植株出現(xiàn)染色體組數(shù)目變化的原因分析 在花藥培養(yǎng)過程中，尤其是通過愈傷組織形成的花粉在花藥培養(yǎng)過程中，尤其是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現(xiàn)染色體組數(shù)目的變化，其原因有以下幾植株，常常會出現(xiàn)染色體組數(shù)目的變化，其原因有以下幾個方面：個方面： (1)花粉細胞的融合。花粉細胞的融合。 (2)接種花粉過程中混有小孢子母細胞。接種花粉過程中混有小孢子母細胞。 (3)在材料的低溫預處理時低溫抑制了紡錘體的形成。在材料的低溫預處理時低溫抑制了紡錘體的形成。 (4)在雙核期時，生殖細胞核和花粉管細胞核并沒有形在雙核期時，生殖細胞核和花粉管細胞核并沒有形成兩個細胞，而是兩個核發(fā)生了融合。成兩個細胞，而是

13、兩個核發(fā)生了融合。 特別提醒特別提醒與菊花外植體消毒相比較，月季花蕾在與菊花外植體消毒相比較，月季花蕾在酒精消毒前，不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷酒精消毒前，不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。刷洗。 例例1 關于被子植物花粉的形成，說法正確的是關于被子植物花粉的形成，說法正確的是() A花粉的發(fā)育要經歷四分體期、單核期和雙核期花粉的發(fā)育要經歷四分體期、單核期和雙核期 B花粉是花粉母細胞經有絲分裂形成的花粉是花粉母細胞經有絲分裂形成的 C花粉發(fā)育經歷的四分體期和減數(shù)第一次分裂的四分花粉發(fā)育經歷的四分體期和減數(shù)第一次分裂的四分體時期的含義相同體時期的含義相同 D花粉母細胞形成花粉

14、粒中精子的過程是一系列減數(shù)花粉母細胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減數(shù)分裂的過程分裂的過程 解析解析花粉是花粉母細胞經減數(shù)分裂及有絲分裂形花粉是花粉母細胞經減數(shù)分裂及有絲分裂形成的，經歷四分體期、單核期和雙核期等階段。花粉粒中成的，經歷四分體期、單核期和雙核期等階段?；ǚ哿Ｖ械纳臣毎浻薪z分裂產生的生殖細胞經有絲分裂產生2個精子。四分體期指個精子。四分體期指4個小孢個小孢子連在一起，而減數(shù)分裂的四分體時期是指同源染色體配子連在一起，而減數(shù)分裂的四分體時期是指同源染色體配對后，對后，1個四分體含個四分體含4條染色單體的階段。條染色單體的階段。 答案答案A (1)二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含

15、花粉管細胞二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管細胞核和生殖細胞核核和生殖細胞核(精子在花粉管中形成精子在花粉管中形成)。 (2)三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖細胞進行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花粉在細胞進行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花粉在成熟時，含有一個營養(yǎng)核和兩個精子核。成熟時，含有一個營養(yǎng)核和兩個精子核。 例例2 下列有關花藥離體培養(yǎng)的幾種說法，錯誤的是下列有關花藥離體培養(yǎng)的幾種說法，錯誤的是 () A材料的選擇最常用的方法是焙花青材料的選擇最常用的方法是焙花青鉻礬法，這種鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色方法能

16、將花粉細胞核染成藍黑色 B材料消毒時需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次材料消毒時需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸鈣溶液浸泡，最后用無菌水沖洗氯酸鈣溶液浸泡，最后用無菌水沖洗 C接種花藥后一段時間內不需要光照，但幼小植株形接種花藥后一段時間內不需要光照，但幼小植株形成后需要光照成后需要光照 D若接種的花藥長出愈傷組織或形成胚狀體后，要若接種的花藥長出愈傷組織或形成胚狀體后，要適時轉換培養(yǎng)基，以便進一步分化成再生植株適時轉換培養(yǎng)基，以便進一步分化成再生植株 解析解析確定花粉發(fā)育的時期最常用的方法是醋酸洋確定花粉發(fā)育的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時，需采用焙花青紅法，有些植

17、物細胞核不易著色時，需采用焙花青鉻礬鉻礬法。在形成愈傷組織或胚狀體前，沒有葉綠素的形成，不法。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，所以要適時轉換培養(yǎng)基。養(yǎng)的需求不一樣，所以要適時轉換培養(yǎng)基。 答案答案A月季組織培養(yǎng)中的三種培養(yǎng)基及使用順序月季組織培養(yǎng)中的三種培養(yǎng)基及使用順序 (1)脫分化培養(yǎng)基：脫分化培養(yǎng)基：1 000 mL MS培養(yǎng)基加入培養(yǎng)基加入0.4 mg 2，4D、0.2 mg KIN、4 mg IAA。 (2)生芽培養(yǎng)基：生芽培養(yǎng)基：MS培養(yǎng)基中添加培養(yǎng)基中添加GA、IBA和和BA，質量濃度分別為質量濃度分別為0.1 mg/L、0.5 mg/L和和1 mg/L。 (3)生根培養(yǎng)基：生根培養(yǎng)基：MS培養(yǎng)基各成分用量減半，添加培養(yǎng)基各成分用量減半，添加IAA，質量濃度為，質量濃度為1.5 mg/L。 三者使用的順序為：先用脫分化培養(yǎng)基，再用生芽培三者使用的順序為：先用脫分化培養(yǎng)基，再用生芽培養(yǎng)基，然后用生根培養(yǎng)基。如果先用生根培養(yǎng)基，再用生養(yǎng)基，然后用生根培養(yǎng)基。如果先用生根培養(yǎng)基，再用生芽培養(yǎng)基，則不能生芽。芽培養(yǎng)基，則不能生芽。