课件5：3.2 月季的花药培养

3.接种和培养
(1)在 无菌条件下,从灭菌后的花蕾中取花药接种到培 养基上,在25 ℃下培养,此时不需要光照。此时可进行 转移培养,即将愈伤组织及时转移到分化培养基上,以便 进一步分化出再生植株。
(2)一般经过20~30 d培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组 织或者胚状体。
(3)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 染色体倍性 的变化,主要是营养细胞的 细胞核和生殖细胞的细胞核融合造成的,因此还需要对 培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。
④ 单核居中 期和单核靠边期两个时期。
4.双核期的双核包括花粉管细胞核和⑤ 生殖细胞核,
进而形成两个细胞,一个是营养细胞,一个是 ⑥生殖细胞 。 5.花粉粒形成精子还要经过⑦ 一次有丝分裂 过程
。
二、产生花粉植株的两种途径
一种是花粉通过⑧ 胚状体 阶段发育为植株,一种是花 粉在诱导培养基上先形成⑨ 愈伤组织 ,再将其诱导 分化成植株。
【答案】(1)这两条途径取决于培养基中激素的种类及 其浓度配比。(2)影响花药培养的主要因素:材料的选择 和培养基的组成等。(3)①花期:初花期的花蕾营养状态 及生理状态会比较好,比后期的更容易产生花粉植株,能 提高花粉的诱导成功率。一般,月季的花药培养时间选 在五月初到五月中旬,即月季的初花期。②合适的花粉 发育时期:选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功 率的重要因素。一般来说,在单核期,细胞核由中央移向 细胞一侧的时期,花药培养成功率最高。 为了挑选到单 核期的花药,通常选择完全未开放的花蕾。
4.据报道,花粉是一种很好的保健品,可以美容抗衰老,能 够增强体质,增强精神,还可以快速地消除身体疲劳。它 既可以外用也可以内服,是强身健体、美容养颜的佳品
。花粉产自各种植物的花朵。下图表示花粉的形成过 程,据图回答下列问题。
(1)图中的A代表花粉发育过程中的 小孢子四分体 时
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期,是小孢子母细胞通过 减数
通常选择 14 完全未开放 的花蕾。
四、实验操作 1.材料的选取
在选择花药时,一般要通过 15 镜检来确定其中的花 粉是否处于适宜的发育期。
2.材料的消毒 通常先将花蕾用体积分数为 16 70%的酒精 浸泡大
约30 s,立即取出,在无菌水中清洗。取出后再用无 菌吸水纸吸干花蕾表面的水分,放入质量分数为 0.1%的17 氯化汞溶液中2~4 min(也可用质量分数 为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液),取出后 再用无菌水冲洗3~5次。
靠边期细胞的细胞核通过分裂形成一个生殖细胞核和一 个花粉管细胞核,称为双核期,然后再形成两个细胞,一个是 营养细胞,一个是生殖细胞。当花粉管萌发时生殖细胞将 进行一次有丝分裂,形成两个精子。促进花粉分裂和生长
的最重要的两种植物激素是生长素和细胞分裂素。培养 基被污染有很多途径:培养基配制时灭菌不彻底,花蕾消毒 不彻底,接种时无菌操作不规范等。
小结 1.花粉是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,经历四分体时期、单核期、 双核期等时期。 2.单核期(单核花粉粒)→单核居中期(小孢子) →单核 靠边期(小孢子)。 3.1个花粉母细胞最终形成4个小孢子、8个精子。
例1.关于被子植物花粉的形成,说法正确的是( B ) A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
分裂产生的。
(2)图中的B代表花粉发育过程中的 单核 期,
包括 单核居中期 和 单核靠边期 两个阶段。
(3)图中的D代表 生殖细胞核 ,形成 生殖 细胞。花 粉萌发时会通过 有丝 分裂产生两个精子。
(4)育种工作者常采用花药培养的方法,使花粉粒发育为单 倍体植株。选取的花药应为 单核 期。通过花药培养
知识点二:产生花粉植株及月季花药离体培养操作 1.产生花粉植株(单倍体植株)有两条途径:一是花粉 通过胚状体阶段发育为植株;二是通过愈伤组织阶 段发育为植株,如下图所示:
(1)引起上述差异的原因主要是什么? (2)影响花药培养的因素是什么? (3)花期、花粉发育时期、植物种类及温度等对产 生花粉植株有何影响?
3.2 月季的花药培养
一、被子植物的花粉发育 1.被子植物的雄蕊通常包含花丝和① 花药 两部分。花 药为囊状,内部含有许多花粉。
2.花粉是由花粉母细胞经过② 减数分裂 形成的,因此,花粉 是单倍体的生殖细胞。
3.被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核 期和③ 双核期 等阶段。其中单核期又分为
三、影响花药培养的因素 1.主要因素:材料的选择与⑩ 培养基的组成 。
2.花期的影响:花期早期时的花药比后期的更容易产生
花粉植株。一般月季的花药培养时间选在五月初到五 月中旬,即月季的 11 初花期 。并不是任何时期的花粉 都可以经过培养产生愈伤组织或者胚状体,一般来说, 在 12 单核期 ,细胞核 13 由中央移向细胞一侧 的时期, 花药培养成功率最高。为了选择单核期的花药,
B.花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期
C.花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的 四分体时期含义相同
D.花粉母细胞形成花粉粒中精子是一系列减数分裂 的过程
【解析】花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成 的;其发育经历了四分体时期、单核期和双核期 等阶段。四分体时期指4个单倍体细胞连在一起, 而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对 后,1个四分体含4个染色单体的阶段。
产生单倍体植株一般有两种途径:一种是花粉通 过 胚状体 阶段发育为植株;另一种是在诱导培养基上先 形成 愈伤组织 ,再将其诱导分化成植株。
(5)试管苗形成过程中,必须从培养基中获 得 无机盐或矿质元素 和小分子有机物质等营养物质。要
促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有 生长素 和 细胞分裂素 两类植物激素。若接种过花药的培养基
练习 1.下列说法错误的是( B )。 A.花粉含有的染色体数是体细胞中的一半 B.被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的 C.花粉是单倍体的生殖细胞 D.花粉粒内两个精子的基因型应一致
2.被子植物的花粉发育依次经过( B )。
①双核期 ②四分体时期 ③单核居中期
④单核靠边期
A.①②③④

小结
1.产生花粉植株有两种途径,一种是花粉通过胚状体阶段 发育为植株,另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组 织,再将其诱导分化成植株。进行何种途径主要取决于培 养基中激素的种类及其浓度配比。
2.材料的选择影响花药培养,不同种类植物的诱导成功率 不同;同一种植物,亲本植株的生理状况对诱导成功率有 直接影响;花期早期时的花药最佳,最合适的选择时期:单 核居中期或单核靠边期。
期和双核期等阶段。被子植物花粉发育过程中的“四分
体时期”是指小孢子母细胞经过减数分裂形成4个单倍
体细胞连在一起,而后者是指减数第一次分裂时,同源染
色体联会后每对同源染色体都含有四条染色单体。
3.花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征? 【答案】细胞含有浓厚的原生质,核位于细胞的中央;随
着细胞不断长大,细胞核由中央移向细胞一侧并分裂 成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核,进而形成两 个细胞——营养细胞和生殖细胞。
探究 知识点一:被子植物的花粉发育 被子植物的花粉粒是由花粉囊里的小孢子母细胞 (也叫作花粉母细胞)发育而成的,如下图所示: 1.请将上图所缺部分补充完整。
四分体
减数
居中
靠边
营养
有丝
两 生殖 生殖
有丝
花粉管
2.被子植物花粉的发育要经历哪几个阶段?其中的四分 体时期与我们所说的精子、卵细胞形成过程中减数分 裂的“四分体时期”是否完全相同? 【答案】被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核
3.不选择单核期以前花药的原因是其质地幼嫩,极 易破碎;不选择单核期以后花药的原因是花瓣已有 些松动,给材料的消毒带来困难。 4.材料的低温预处理及接种密度对诱导的成功率都 有一定影响。
例2.下图中①②③④代表产生花粉植株的过程或中 间结构,其中在两种途径中代表的内容不相同的是
(C )
A.①②
B.①④
2.月季花药离体培养应如何接种?需要注意哪些问题?
【答案】 接种的方法是灭菌后的花蕾要在无菌条件 下除去萼片和花瓣,并立即将花药接种到培养基上。 通常每瓶接种花药7~10个,培养温度控制在25 ℃左右, 不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 注意事项:在剥离花药时,尽量不损伤花药,否则接种 后容易从受伤部位产生愈伤组织。要彻底去除花丝, 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的 形成。
4.一个小孢子母细胞最终可以产生多少个精子?在一枚 花药中可以产生多少个花粉?营养细胞在花粉萌发过程 中的作用是什么? 【答案】一个小孢子母细胞可以产生8个精子;在一枚花
药中可以产生很多个花粉。营养细胞在花粉萌发过
程中控制花粉的萌发并提供营养。
5.如何确定花粉发育时期? 【答案】通过显微镜观察染色后的花粉可以确定 花粉发育时期,从而选择处于适宜发育期的花粉。 最常用的染色方法是醋酸洋红法;对某些植物花 粉细胞核不易着色的花粉,采用焙花青-铬矾法染 色,这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
B.②③④①
C.②④③①
D.②①③④
3.月季的花药培养过程的难点之一是材料的选择,下 列有关材料选择的叙述中正确的是( D )。
A.从花药来看,应当选择盛花期的花药
B.从花粉来看,应当选择小孢子四分体期的花粉
C.从花蕾来看,应当选择略微开放的花蕾
D.从检测花粉的实验方法看,应该用显微镜观察已染 色的花粉样品临时装片
③植物种类不同诱导成功率不相同,就同一种植物 来说,亲本的生理状况对诱导成功率也有直接影响。 ④材料的低温预处理:有报道称低温(如4 ℃)预处 理一定时间(如48 h)可以明显促进胚状体的形成; 有的经短期高温(30~40 ℃)处理也能够促进胚状体 的形成,但是不同作物对所需的最适处理温度和时 间要求不同。
被污染,则可能的原因有哪些?(至少写出两条) 培养基灭菌不彻底、花蕾消毒不彻底、接种时操作不。 规范等
【解析】被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期 、单核期和双核期等阶段。在小孢子四分体时期,4个单倍 体细胞连在一起。单核期前期的细胞含浓厚的原生质,核 位于细胞的中央,该阶段称为单核居中期。随着细胞不断 长大,细胞核由中央移向细胞一侧称为单核靠边期。单核
C.②③
D.③④
【解析】通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植 株)一般有两种途径:一种是花粉脱分化形成胚状体, 再由胚状体分化发育成为植株;另一种是花粉在诱 导培养基上先经过脱分化形成愈伤组织,然后将其
诱导再分化成植株。图示①在两种途径中都代表脱 分化;②在两种途径中分别代表胚状体和愈伤组织; ③在两种途径中分别代表分化和再分化;④在两种 途径中都代表丛芽。