课题2　月季的花药培养课堂实录【1】

忠源纪念中学

高中生物

选修1专题3课题2

导学案

专题3 课题2 月季的花药培养

班别： 姓名： 主备人：孙蒋兵 审核人：高二生物备课组

【学习目标】

1.熟记被子植物花粉发育的过程及花药产生培养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。

【学习重点】

选取适宜的培养材料和培养基。

【学习难点】

选取适宜的培养材料和培养基。

【课前预习】

一、基础知识

1．被子植物的花粉发育过程

(1)被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞经过____________形成的，是________的生殖细胞。

(2)发育历程：被子植物花粉的发育要经历______________、________和________等阶段。

提醒：(1)花粉萌发进行受精作用时，每个花粉粒可释放出两个________，从而完成被子植物的________。

(2)被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、单核期、双核期三个阶段，其中单核期又分单核居中期和单核靠边期两个时期，双核期包括花粉管细胞核和生殖细胞核两个核。

(3)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个__________(4个小孢子)；而减数分裂中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体，因为含有四条染色单体，所以叫做“四

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分体”。

2．产生花粉植株的两种途径

(1)通过花药培养产生花粉植株的两种途径

一种是花粉通过________阶段发育成植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成____________，再将其诱导分化成植株。

花药中脱分化分化――→胚状体――→丛芽的花粉花药中脱分化愈伤再分化――→――→丛芽的花粉组织诱导――→生根―→移栽

通过花药培养产生花粉植株的两种途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中________________________。

(2)单倍体育种的过程

①在花药培养的基础上，用____________继续处理单倍体幼苗，染色体加倍，重新恢复为二倍数。因为它们的二倍数染色体是由单倍数染色体本身加倍而来的，所以都是纯系，不会发生性状分离。

详见下图：

②单倍体育种的优点

后代都是________，自交产生的后代不会发生性状分离；明显地缩短了________；另外为新品种的培育开辟了新途径。

3．影响花药培养的因素

(1)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______________和______________是主要的影响因素。

(2)不同植物的诱导成功率________________。同一种植物________________________对诱导成功率也有直接影响。选择适宜的________________也是提高诱导成功率的重要因素；不同生物的适宜的________________不同，但对绝大多数植物而言，适宜花药培养的时期是________期。

二、实验操作

1．材料的选取

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确定花粉发育时期的最常用的方法是________________法，对一些花粉细胞核不易着色的植物，需采用____________法。

2．材料的消毒

通常将选取的材料先用____________________浸泡约________ s，在无菌水中清洗，然后用质量分数为________________溶液消毒2～4

min，最后用无菌水冲洗________次。

3．接种和培养

先在________条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。花药培养的第一步是接种的花药开裂，长出________________或释放出________。下一步将____________及时转移到________培养基上培养，或将大量的幼小植株分开，分别移植到新的培养基上培养。培养温度控制在25℃左右，不需要________。____________形成后才需要光照。

4．鉴定和筛选

在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体组的数目的变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。

提醒

(1)花药培养的第一步成功的标志是接种的花药长出愈伤组织或释放胚状体。下一步将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。

(2)选材是否成功是花药培养成功的关键，因此学生应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。

(3)花蕾的选择要符合实验的要求，过早过晚都是不利的。

(4)培养基灭菌、花蕾消毒或接种等都应严格按无菌技术的要求进行操作，否则会导致培养对象被污染。

【练习巩固】

1、利用花药离体培养获得单倍体植株的过程中

(

) A．需要使用植物激素，如细胞分裂素、生长素、秋水仙素等

B．始终需要提供适宜的光照以保证植物细胞的光合作用

C．需要进行人工培养，使花粉细胞中的精子获能

D．花粉细胞经过了脱分化、分裂和再分化

2．如图表示某植物的花药培养过程，请据图判断下列说法中错误的是(

) A．A→F不能体现细胞的全能性

B．C中是高度液泡化的薄壁细胞

C．植株A和F中的染色体组数不同

D．植株F一般不能直接应用于生产

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3．下列关于花药培养过程的说法，正确的是(

) A．花药中的花粉在培养基上发育成胚状体还是愈伤组织是随机的，不受环境的影响

B．接种后的花药需要每天用日光灯照射12 h C．花药培养过程中，诱导形成愈伤组织时不需要光照，幼小植株形成后需要光照

D．如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药将产生一个幼小植株

4．下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是(

) A．材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率

B．选择花药时常用的方法是醋酸洋红法

C．选取材料时一定要进行消毒

D．培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株

5、植物组织培养和花药离体培养都是实验室条件下快速得到大量幼苗的方法。下列关于两者的比较中，错误的是(

) A．植物组织培养和花药离体培养的理论前提是细胞具有全能性

B．花药能诱导为单倍体植株的原因是花药细胞中含有本物种生长发育的全部遗传信息，尽管遗传物质是体细胞的一半，但仍具有全能性

C．植物组织培养获得试管苗必须经过移栽、炼苗后才能大田栽培，而花药培养不需要

D．植物组织培养中若发生突变，则其后代可能表现其突变性状

6、关于植物组织培养与花药离体培养的区别，下列说法错误的是(

) A．前者接种后每日光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照

B．两者的培养基中都含植物激素，但种类及用量不同

C．前者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，后者不需转移便可再分化为植株

D．花药培养对培养基配方的要求更为严格

7、接种和培养花药时应注意的事项，正确的一组是(

) ①不损伤花药

②彻底去除花丝

③幼小植株形成后需要光照④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开

A．①②③

B．①②④

C．②③④

D．①③④

8、剥离花药时，要彻底去除花丝，主要原因是(

) A．连着花丝，操作不方便

B．连着花丝，消毒不彻底

C．花丝会影响将来愈伤组织形成植株

D．花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成9 来源来源学_科_网Z_X_X_K]

9、被子植物花粉发育经历的阶段顺序正确的是(

)

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A．小孢子四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒

B．小孢子母细胞→单核靠边期→单核居中期→双核期→花粉期

C．小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒

D．小孢子四分体时期→小孢子母细胞→双核期→单核期→花粉期

10、产生花粉植株的两种途径中，得到胚状体和愈伤组织都是通过下列选项中过程的是(

)

A．分化

B．脱分化

C．再分化

D．诱导

11、下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是(

)

A．材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率

B．选择花蕾通常选择完全未开放的花蕾

C．选取材料时一定要进行消毒

D．培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株来源学科网

12、选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，会给材料的消毒带来困难。主要原因是

A．花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料消毒带来困难

B．花瓣松动后，体积变大，给消毒带来困难

C．花瓣松动后，就会使花药消毒时接触酒精而被杀死

D．花瓣松动后，会使花药老化，不适宜作花药培养

13、四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管，经培养形成试管苗，下列叙述中不正确的是

A．用花药离体培养法获得的植株是二倍体

B．诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂

C．培养液中应有有机养料以及生长素和细胞分裂素

D．试管苗的生长发育需要光照

14、在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是(

A．两种激素用量的比例影响实验结果

B．两种激素使用的先后顺序影响实验结果

C．两种激素使用时的浓度影响实验结果

D．以上说法全部正确

15、关于接种时应注意的事项全部正确的为(

) ①接种室要消毒

②无菌操作

③接种时可以谈话

④外植体如茎段、茎尖可随机放人培养基

⑤接种时要防止交叉污染

⑥接种完立刻盖好瓶口

A．①②③④

B．①②③④⑤⑥

C．③④⑤⑥

D．①②⑤⑥

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16、下列有关花药离体培养，说法错误的是(

) A．对材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色

B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗

C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照

D．若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株

17、下图是水稻的花药通过无菌操作，培养产生花粉植株的两种途径的示意图。回答下列问题。

(1)图中的花粉应选自________的时期，花药培养成功率最高。

(2)配制培养基时加琼脂的目的是_________________________________。

(3)组织培养要求无菌操作的原因是_______________________________。

(4)要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有__________和___________两类植物激素；由花药诱导成为愈伤组织的过程称__________，由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程称____________。

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参考答案

一、1.(1)减数分裂

单倍体

(2)小孢子四分体时期

单核期

双核期

提醒

(1)精子

双受精

(3)单倍体细胞

2．(1)胚状体

愈伤组织

激素的种类及其浓度配比

(2)①秋水仙素

②纯合子

育种周期

3．(1)材料的选择

培养基的组成

(2)很不相同

亲本植株的生理状况

花粉发育时期

花粉发育时期

单核

二、1.醋酸洋红

焙花青—铬矾

2．体积分数为70%的酒精

30

0.1%的氯化汞

3～5 3．无菌

愈伤组织

胚状体

愈伤组织

分化

光照

幼小植株

课堂训练

1-5BACDC

6-10CADCB

11-`16DAADDA 17(1)单核期 （2）凝固剂 （3）防止杂菌污染，抑制外植体的生长、发育

（4）生长素 细胞分裂素 脱分化 再分化

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