课题2　月季的花药培养精品学案

《月季的花药培养》教学设计

【教学目标】

1.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.影响花药培养的因素

3.学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养

【课前预习】

一、基础知识

1．被子植物的花粉发育

(1)被子植物花粉的形成：花粉是由____________经过减数分裂形成的，是________的生殖细胞。

(2)被子植物花粉的发育：被子植物花粉的发育要经历____________时期、单核期和双核期等阶段。其中，单核期又分为________期和________期两个时期，双核期花粉细胞核包括________细胞核和花粉管细胞核。精子的形成还要经过________分裂。

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一般有两种途径，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，所得植株均为________植株。

(2)通过花药培养产生花粉植株的两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的________________。

3．影响花药培养的因素

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(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很不相同。同一种植物亲本植株的________对诱导成功率也有直接影响。

(3)选择适宜的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素；不同生物的适宜的花粉发育时期不同，但对绝大多数植物而言，材料的选择从花药来看，应当选择___ __期的花药；从花粉来看，应当选择______期的花粉；从花蕾来看，应当选择______________的花蕾。

二、实验操作

1．材料的选取

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体积分数为70%的_________浸泡约30 s，在无菌水中清洗，然后用质量分数为0.1%的________溶液消毒2～4 min，最后用无菌水冲洗3～5次。

3．接种和培养

花药培养的第一步是______________，长出愈伤组织或释放出胚状体。下一步将愈伤组织及时转移到____________上培养，或将大量的幼小植株________，分别移植到新的培养基上培养。

【课堂探究】

类型一

植物组织培养与花药培养技术的异同

2

理论依组织培养

花药培养

据

基本过

程

影响因素

操作流程

生殖方

式

可育性

选材、营养、激素、pH、温选材、营养、激素、pH、温度、等

制备培养基→外植体消毒→养→筛选和诱导→移栽→栽接种→培养→移栽→栽培

培选育

度等

选材→材料消毒→接种和培例1：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，则其后代可表现其突变性状，但

3

是花药培养中的突变一定表现相应突变性状

例2：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

类型二

月季花药培养过程中应注意的问题

例3：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[来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

例4：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[来源:学科网]

类型三

接种和培养

通过愈伤组织形成的植株，常常会出现__________________的变化，原因是有些植株是由花粉细胞发育形成的，有些植株是由花粉壁细胞发育形成的，因而需要鉴定和筛选。

例5：利用花药离体培养获得单倍体植株的过程中 ( )

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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

巩固练习：

1．三核花粉粒中有两个精子和一个营养核，营养核的基因型与精子的不同。

2．产生花粉植株的两种途径主要取决于材料的选择和培养基的组成。 3．一般来说，在单核期花药培养成功率最高。 4．用醋酸洋红法确定花粉发育时期时，花粉细胞核染成蓝黑色。 5．通过愈伤组织形成的花药植株，需要做进一步的鉴定和筛选。

课内达标：

( )1．被子植物花粉发育经历的阶段顺序正确的是 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

( )2．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

( )3．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

5

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( )4．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

( )5．四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

6．下图表示水稻(体细胞中有24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程，已知水稻的基因型为AaBb。

(1)愈伤组织是花粉不断分裂后形成的不规则的细胞团，在愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得________、________和小分子

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有机物等营养物质。

(2)要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有___________和___________两类激素。

(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再发育成具根、茎、叶的植物体。这一过程必须给予光照，其原因是________利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。

(4)试管苗的细胞中含有________条脱氧核苷酸链。

(5)培育出的试管苗可能出现的基因型有________。

(6)这种利用花药离体培养发育成的试管苗属于________体。要使它繁殖后代必须采取的措施是____________________________________________。[来源:Z&xx& (7)从细胞工程角度看，这种育种方法叫_______________________。

7．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。请据图回答下列问题。

(1)图中的花粉应选自________的时期，花药培养成功率最高。

(2)这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于__________________________________________________________。

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

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

(5)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____________。

8．下图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养的过程，请据图回答下面的问题。

菊花的组织培养

月季的花药培养

(1)对菊花来说，要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是__________________；对月季来说，适宜花药培养的时期是_________期，为确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是__________________________。

(2)在培养嫩枝组织和花药的培养基中都要加入一定的植物激素

，常用的8 植物激素有

___________________________________________。

(3)两种植物材料的培养在进行接种时应注意：

①接种室要消毒；②材料可用_________进行浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒；③接种操作要在_________进行；④接种完毕后立即盖好瓶盖。

(4)月季的花药培养过程中，花粉植株的形成除图中所示途径外，还可以通过______阶段发育而来，这两种途径的差别主要取决于_______________。

(5)图中花粉植株属于_________倍体，要使其能繁殖后代可采取措施是_________________________________________。

三．板书设计：

1．被子植物的花粉发育：

(1)花粉：由花粉母细胞细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。

(2)花粉的形成过程：

2．产生花粉植株的途径及影响因素：

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影响两种途径的因素：[来源:学_科_网Z_X_X_K]

①培养基中激素的生长素。

②培养基中激素的细胞分裂素。

3．影响花药培养的因素

(1)材料的选择：①从花期来看，应当选择盛花期的花药。

②从花粉来看，应当选择单核的花粉。[来③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。

(2)花粉的组成。

(3)亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等。

4．月季的花药培养——材料的选取：

(1)花粉发育时期的确定：一般通过镜检法来确定花粉是否处于适宜的发育期。

(2)两种花粉染色法的比较：

5．月季的花药培养——材料的消毒：

(1)选取花蕾

(2)初步消毒：通常先将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡约30 s (3)冲洗：在蒸馏水中清洗，并用无菌吸水纸吸干表面的水分

(4)彻底消毒：放入质量分数为0.1%的高锰酸钾溶液中2〜4 min

(5)再冲洗：再用无菌水冲洗3〜5次

6．月季的花药培养——接种：

7．月季的花药培养：(1)培养基：MS培养基。[

(2)脱分化培养：

(3)分化培养：

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8．月季的花药培养——鉴定和筛选

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