课题2　月季的花药培养优质课教案

专题三

植物的组织培养技术

【学习导航】

利用植物的一块组织，甚至一个细胞，就能培养出完整的植株，靠的就是植物组织培养技术。运用这种技术，可以实现优良品种的快速繁殖，保持遗传性状的一致；可以培育出大量不含病毒的幼苗，提高作物产量；可以实现花卉的连续生产，不受开花季节的限制……

在学习本专题的过程中应引导学生联系与微生物培养基的对比来认识植物组织培养的MS培养基的特点；学会正确配制MS培养基的方法；与有关植物激素的作用、原理等相联系，来正确理解植物组织培养技术的原理、培养基的配制等具体操作过程。同时还可与单倍体育种常用方法——花药离体培养相联系，使植物组织培养技术应用到生产实践中去。

植物的花药培养在育种上有特殊的意义。育种工作者可以采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离。单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。

课题2 月季的花药培养

【导学诱思】

1．

被子植物的花粉发育

被子植物花粉的发育要经历

、

和

等阶段。花粉是由花粉母细胞经过

而形成的，因此花粉是

。

2．

产生花粉植物的两种途径

通过花药培养产生花粉植株的两种途径：

脱分化

①

花药中的花粉

丛芽

诱导

生根

移栽

脱分化

花药中的花粉

丛芽

②

[来源学§科§网]思考：（1）花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？

（2）什么是体细胞胚？

（3）单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？

3．

影响花药培养的因素

诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中

与

是主要的影响因素；

也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、

以及

等对诱导成功率都有一定影响。

思考：（1）为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功率的重要因素？

（2）为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾？

4．

实验操作

（1）

材料的选取

选择花药时，一般要通过

来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有

和

。

（2）材料的消毒

材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理? （3）接种和培养

剥离花药时，应注意哪些问题？花药培养过程中应注意哪些问题？

（3）下列图解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的发育过程，试根据图回答：

薄壁细胞

直接发育

减数分裂

胚囊母细胞（2n）

四分体（n）

珠心

孢原细胞（2n）

三次有丝分裂

单核胚囊（n）

成熟胚囊（7细胞8核）

①水稻种子的种皮遗传物质应为

n，其中遗传物质应与

相同。

②水稻胚珠中的胚囊应共有染色体

条，其中卵细胞中含染色体

条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体

条，胚乳细胞中含染色体

条。

③7细胞或8核中的7细胞其中就包括了一个卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为AaBb，则胚囊母细胞基因型为

。

④如果水稻卵细胞基因型应为Ab，则极核的基因型为

，其原因是

。

解析：图中给出一个被子植物子房结构示意图，首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的结构名称。胚囊中7个细胞，从图解中我们可以看出是由一个胚囊母细胞发育而来的，所以这几个细胞的基因型完全相同（卵细胞和极核的基因型完全相同）。花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管，花粉管通过珠孔进入胚囊，释放出两个精子，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵，受精卵发育成植物的胚；另一个精子与极核结合，形成受精极核，将来发育成胚乳（双子叶植物胚乳发育过程中，胚乳被子叶吸收）。

答案：（1）花粉管

子房壁

珠被

受精极核

受精卵

珠孔

（2）分裂

孢子

出芽

（3）2

母方

12

24

36

AaBb

Ab

卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来

【课堂演练】

一、选择题

1．

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（

）

A．单核期前的花药

B．单核期后的花药

C．单核期花药

D．双核期

2．

影响花药培养的主要因素是

A．材料的选择与培养基的组成

B．亲本植株的生理状况

C．选择合适的花粉发育时期

D．材料的低温处理与接种密度

3．粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两

个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（

）

A．8个、7条

B．8个、14条

C．4个、7条

D．4个、14条

4．某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（

）

A．ABD和abd

B．AbD和abd

C．AaB和Bbd

D．Abd和Abd 5．

用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫

（

）

A．无性生殖

B．组织培养

C．植物克隆

D．有性生殖

6．

有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是（

）

A．初级精母细胞

B．次级精母细胞

C．精细胞

D．根尖分生区细胞

7．玉米的体细胞含有20条染色体。在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为（

）

A．10、10、20、20、20、20

B．10、10、30、30、20、20 [来源学+科+网Z+X+X+K]

C．10、10、20、30、20、20

D．10、20、20、30、20、20 8．如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（

）

A．AAaBBb、AAabbb、AAaBbb

B．AABB、AABb

C．AaaBBb、Aaabbb

D．AaaBbb、Aaabbb 9．番茄的染色体数目是24，一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，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体（

）

A．4个核，各有12个染色体

B．4个核，各有24个染色体

C．8个核，各有24个染色体

D．8个核，各有12个染色体

10．一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于（

）

A．花中雌蕊的数目

B．雌蕊中柱头的数目

C．子房中受精胚珠的数目

D．胚囊中胚的数目

二、非选择题﹙2--4个﹚

11．基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。

（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，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得

和小分子有机物等营养物质。

（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有

和

两种激素。

（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是

①

②

。

（4）试管苗的细胞核中含有

条脱氧核苷酸链。

（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有

。

12. 现有甲、乙两个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和Aabb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。

取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将二者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：

（1）甲、乙两烟草品种的花粉的基因型分别为

和

。

（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用

破除细胞壁。

（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是

。

（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫

。

（5）在大于800勒克斯光照下培养，有

种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由

的原生质体融合来的（只考虑2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是

，基因型是

。该植株自交后代中，在

大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是

。

答案: 1.C

2.A

3.A

4.D

5.D

6.D

7.C

8.C

9.D

10.C

!!.（1）水、无机盐

（2）细胞分裂素

生长素

（3）叶绿素的形成需要光

试管苗的生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造的有机物

（4）24

（5）AB、Ab、Ab、ab 12. 答案：（1）

aB

Ab

（2）纤维素酶

（3）聚乙二醇

（4）愈伤组织

（5）2

甲、乙两烟草品种的花粉

48

AaBb

7/16 [来源学科网ZXXK]

原理：细胞的全能性

条件：

脱分化

再分化

植物组织培养的基本过程：

胚状体

外植体

愈伤组织

幼苗

菊

花外植体的选择

的影响植物组织培养的因素：

营养、环境等

组

织植物激素的用法

培温度、pH、光照等

养

接种

移栽

栽培

实验操作：

制备MS培养基

外植体消毒

培养

被子植物花粉的发育：

花粉母细胞→减数分裂→小孢子母细胞→四分体时期→单核期

→双核期→精子

月产生花粉植株的两种途径：

季脱分化

分化

的花药中的花粉

胚状体

丛芽

诱导

生根

移栽

花

再分化

脱分化

药花药中的花粉

愈伤组织

丛芽

培影响因素：亲本植株的生长条件、低温处理和接种密度等

养

影响花药培养的因素：

重要因素：选择合适的花粉发育时期

主要因素：材料的选择与培养基的组成

材料的选取：确定花粉发育时期的方法

实验操作：

材料的消毒：

接种和培养：

鉴定和筛选：

概念：基础：

专题知识归纳

植物组织培养