课题2　月季的花药培养教学目标设计

生物选修1教案专题3植物的组织培养技术

课题2

月季的花药培养

课程目标

1．

说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。

2．

说出影响花药培养的因素。

3．

学习花药培养的基本技术。

4．

尝试用月季或其它植物的花药进行培养。

课题重点与难点

课题重点：选取适宜的培养材料和培养基。

课题难点：选取适宜的培养材料和培养基。

教学过程

导入：利用植物的茎可以经过组织培养得到新植株，但这种方法同时也存在着一定的缺陷，繁殖出来的新植株往往无法获得一些新的性状。本节我们将学习花药离体培养技术，这是一种新的育种技术。

基础知识

（一）

被子植物的花粉发育

花粉是由花粉母细胞（小孢子母细胞）经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。

花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期等阶段。

①二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（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，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。

③两个精子和一个营养核的基因型相同。

（二）产生花粉植株的两种途径

花药中

（

胚状体

）

（

）

丛

（

）

生

移（

）

的花粉

（愈伤组织

）

（

）

芽

根

栽

（三）影响花药培养的因素

1．影响花粉植株的主要因素： 材料的选择 和 培养基的组成 等。

2．材料的选择：

①从花药来看，应当选择初花期的花药；

②从花粉来看，应当选择单核期的花粉；

③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。

除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？

植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。

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，花瓣开始松动，消毒困难。

花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是 外界环境中的微生物容易侵入到花药中

。

实验设计

（一）材料的选择

1．选择花药时一般通过 镜检 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

醋酸洋红溶液

和

焙花青－铬钒溶液

，它们分别可以将细胞核染成

红

色和

蓝黑

色。

2．在使用焙花青－铬钒溶液时，需要首先将花药用 卡诺氏固定液 处理20min。该试剂的配制方法是将 无水酒精和冰醋酸 按体积比为 3：1 的比例混合均匀。

（二）材料的消毒

（70％酒（无菌水）

花（无菌吸水（1％氯化汞溶（无菌水）

精）

清洗

蕾

纸）

液）

冲洗

1

生物选修1教案专题3植物的组织培养技术

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？

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。

（三）接种和培养

1．剥取花药：消毒后的花蕾，要在 无菌 条件下除去花萼、花瓣。

剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是 容易从受伤部位产生愈伤组织 ；二是要彻底除去花丝，原因是 花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成 。

2．接种花药：剥取的花药要立刻接种到 培养基 上。每个培养瓶接种 7～10 个花药。

3．培养：花药培养利用的培养基是 MS 培养基，pH为 5.8 ，温度为 25 ℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。

〖思考10〗在花药培养基中，用量最高的激素是 IAA ；在诱导丛芽或胚状体培养基中，用量最高的激素是 BA ；在诱导生根的培养基中，用量最高的激素是 IAA 。

4．培养20－30d后，花药开裂，长出 愈伤组织 或释放出 胚状体 。前者还要转移到 分化

培养基 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快 分开 并转移到新的培养基上。

5．通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 染色体倍性 的变化，因而需要鉴定和筛选。

为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化？

有些是由花粉发育形成的单倍体花粉植株，有些是由花粉壁细胞发育形成的二倍体花药壁植株。

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