3.2月季的花药培养(经典)
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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。
专题3 2月季的花药培养
• 三、课题背景分析 • 课题背景介绍了花药培养的历史以及花药培养 在育种工作上的意义。 在育种工作上的意义。有条件的话可以 尝试某 种植物的花药培养。 种植物的花药培养。 • 被子植物的花粉发育 • 知识要点：1.花粉是单倍体生殖细胞；2.花粉 知识要点： 花粉是单倍体生殖细胞 花粉是单倍体生殖细胞； 花粉 的发育要经历不同的时期。 的发育要经历不同的时期。 • 产生花粉植株的两种途径 • 知识要点：花药培养产生花粉植株的两种途径。 知识要点：花药培养产生花粉植株的两种途径。 • 影响花药培养的因素 • 知识要点：选取适宜的材料和培养基组成是花 知识要点： 粉植株诱导成功的关键。 粉植株诱导成功的关键。
基础知识 • （一）被子植物的花粉发育
• 被子植物的花的结构是怎样的？ 被子植物的花的结构是怎样的？ • 观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应 观察下图，和减数分裂比较， 的时期吗？又有何特点？ 的时期吗？又有何特点？
• （二）产生花粉植株的两种途径 • 有哪两种途径？原因是什么？ 有哪两种途径？原因是什么？
花药中 的花粉 花药中 的花粉
胚状体
丛芽 生根 移栽
径
• （三）影响花药培养的因素
• • • • • 1、材料的选择 、 不同植物 花期早期－初花期） 同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期） 单核居中期与靠边期之间） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 此外，植株生长条件、材料低温预处理、 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接 种密度等 • 2、培养基的组成 、
• 练习 练习2. • 答：植物组织培养技术与花药培养技术 的相同之处是：培养基配制方法、 的相同之处是：培养基配制方法、无菌 技术及接种操作等基本相同。 技术及接种操作等基本相同。 • 两者的不同之处在于：花药培养的选材 两者的不同之处在于： 非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾； 非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾； 花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体 也要及时更换培养基；花药培养对培养 也要及时更换培养基； 基配方的要求更为严格。 基配方的要求更为严格。这些都使花药 培养的难度大为增加。 培养的难度大为增加。
2021-2022学年高二生物人教版选修1教案：3.2月季的花药培养 Word版含答案
专题3 植物的组织培育技术课题3.2 月季的花药培育一、【课题目标】（一）学问与技能1、识记被子植物花粉发育的过程2、通过学习花药培育的基本技术，培育设计试验、动手操作、分析解释试验现象的力气（二）过程与方法1、列表比较花药培育与组织培育2、选择适宜的培育材料和培育基（三）情感、态度与价值观1、培育动手实践、勇于探究的科学探究素养2、通过争辩花药离体培育技术在生产实践中的应用，挂念同学确立理论联系实际的观点二、【课题重点】选取适宜的培育材料和培育基三、【课题难点】选取适宜的培育材料和培育基四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（一）引入新课利用植物的茎可以经过组织培育得到新植株，但这种方法同时也存在着确定的缺陷，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育技术，这是一种信的育种技术。
（二）进行新课1．基础学问活动2：阅读“被子植物的花粉发育”，回答下列问题：1．被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。
2．结合教材内容填下列示意图：〖思考2〗由此可见，被子植物的花粉的发育要经受四分体时期，单核期和双核期等阶段。
〖思考3〗在正常状况下，一个小孢子母细胞可以产生 4 个精子；在一枚花药中可以产生很多个花粉。
〖思考4〗养分细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？把握花粉的萌发并供应养分。
活动3：阅读“产生花粉植株的两条途径”，争辩并回答下列问题：1．产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：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。
这两种途径的区分主要取决于培育基中激素的种类及其浓度的配比。
2．填写培育花粉植株的途径图解：3．胚状体的结构及其发育过程与种子相像，所以把胚状体到从芽的过程称为分化，而把从愈伤组织到从芽的过程称为再分化。
活动4：阅读“影响花药培育的因素”，回答下列问题：1．影响花粉植株的主要因素：材料的选择和培育基的组成等。
3.2月季的花药培养
为易了消挑毒选到。单核期的花药，通常选择完全未开
放的花蕾。
盛开的或略微开放的花都不 易选做实验材料
月季
•2、培养基的组成 •（ MS培养基+不同比例的植物生长调节激素）
其他影响因素：
A 亲本植株的生长条件
通常从生长旺盛的植株上取早期现蕾的 花药或花粉进行培养，较易形成花粉植株； 取蕾前，供体植株的栽培条件的好坏也影响 花粉植株的诱导率。
我国已经培育成功近50种植物的花粉再生 植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N）
花药离体培养（N） 单倍体植株（N）
植株（2N）
秋水仙素处理， 使染色体翻倍
特点：1 明显缩短育种年限
2 后代植株都为纯合子。
什么是花药培养呢？
花药培养 采用植物组织培养技术，把发育到一定阶段 的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基 上，以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分 化，形成细胞团，进而形成愈伤组织，随后使愈 伤组织分化成完整的植株的技术。
背景
大自然为我们创造了千姿百态的植物， 许多植物都会开出鲜艳、芳香的花朵。
2020/9/29
牡丹
月季
长春(月季)花 (宋 - 朱 淑贞)
一枝才谢一枝妍 ， 自是春之不与闻 。 纵使牡丹称艳艳 ， 到头荣悴片时间 。
花中皇后月季又称“月月红”，自然花期5至11月， 开花连续不断 ，通常扦插就可以成活。
而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化 形成丛芽的过程。
2.花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？
用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合 新品种。
• 4.影响花药培养的因素
放的花蕾。
盛开的或略微开放的花都不 易选做实验材料
月季
•2、培养基的组成 •（ MS培养基+不同比例的植物生长调节激素）
其他影响因素：
A 亲本植株的生长条件
通常从生长旺盛的植株上取早期现蕾的 花药或花粉进行培养，较易形成花粉植株； 取蕾前，供体植株的栽培条件的好坏也影响 花粉植株的诱导率。
我国已经培育成功近50种植物的花粉再生 植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N）
花药离体培养（N） 单倍体植株（N）
植株（2N）
秋水仙素处理， 使染色体翻倍
特点：1 明显缩短育种年限
2 后代植株都为纯合子。
什么是花药培养呢？
花药培养 采用植物组织培养技术，把发育到一定阶段 的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基 上，以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分 化，形成细胞团，进而形成愈伤组织，随后使愈 伤组织分化成完整的植株的技术。
背景
大自然为我们创造了千姿百态的植物， 许多植物都会开出鲜艳、芳香的花朵。
2020/9/29
牡丹
月季
长春(月季)花 (宋 - 朱 淑贞)
一枝才谢一枝妍 ， 自是春之不与闻 。 纵使牡丹称艳艳 ， 到头荣悴片时间 。
花中皇后月季又称“月月红”，自然花期5至11月， 开花连续不断 ，通常扦插就可以成活。
而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化 形成丛芽的过程。
2.花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？
用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合 新品种。
• 4.影响花药培养的因素
高中生物选修一：3.2月季的花药离体培养
为什如么何不花选选瓣到择松单单动核核会期期给的之材花前料药或的？之消后毒的带花 来药困接难种？？
单单核核期期选花之之择瓣前后完松的的全动花花未后药药开，，，放微质花的生地瓣花物幼已蕾就嫩有可，些能极松侵易动入破，碎又。给材料 的消毒到带花来药困，难给。材料的消毒带来困难。.Biblioteka 11一. 基础知识
（四）影响花药培养的因素
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___固定20min。该试剂 的配制方法是将____无__水__酒__精__与__冰__醋__酸按体积 比为____3__：_1的比例混合均匀。
.
18
二. 实验操作
（二）材料的消毒
阅读“（二）材料的消毒”，填写下列流程图：
2 生殖
有丝
居中 靠边
生殖 有丝
营养 花粉管
1个小孢子母细胞产生几个花粉粒？最终产生几个精子？
.
8
一. 基础知识 （三）产生花粉植株的两种途径
1.途径
脱分化
分化
花粉
胚状体
丛芽
脱分化
再分化
花粉
愈伤组织
丛芽
生根 移栽
脱愈形再分状化分伤分态成化组化的根： 织 ：薄或：由脱壁芽高分细细等度化胞胞器分产排官化生列的的的疏过植愈松程物伤而组组无织织规或继则细续，胞进为先产行高芽生培度愈养液伤，泡组又化织可的的以呈过重无程新定
2.外因 1）培养基的组成
MS培养基
2) 其他外因
➢ 亲本植株的生长条件 环境理想的人工气候室
➢ 材料的低温预处理 4-10℃，10-20d
➢ 接种的密度
.
12
二. 实验操作
（一）材料的选取
3.2《月季的花药培养》课件
选取适宜的材料和培养基的组成是花粉植株诱导成功的 关键，也是本节课的重点和难点。通过补充一些不同植物和 不同花粉发育时期的花药培养的资料，让学生认识到材料的 选择和培养基配方的重要。然后强调月季花药培养时，选择 初花期、完全未开放的花蕾、单核靠边期的花粉进行培养， 花药培养的成功率最高。
...
视频：
原因：培养基中的激素种类及浓度配比
胚状体发育途径 烟草花药培养
...
①②
③④
部分花药通过胚状体途径形成小植株
愈伤组织发育途径 水稻花药培养 . . .
接种在平板上的水稻花药
部分花药产生愈伤组织
愈伤组织转接种到再生培养基
愈伤组织分化形成再生植株
(三)、影响花药培养的主要因素
...
1、材料的选择
不注同意植：物选的择诱最导成合功适率的不花同粉. 发育时期:单核靠边期 同一①植不物选的择不单同核生理期状之况前也花对药诱原导成因功：率花有药直质接地的影幼响嫩. ， 容（易一破般碎选；月季的初花期） 合适②的不花选粉择发育单期核（期单之核后居花中药期与原靠因边：期花之瓣间开） 始松动， 给2激材、素料培③）消养挑基毒选的带单组来核成困（期难花M；S药培养方基法+：不同应比当例选的择植完物全生长未调开节放的 花蕾，微生物少，易消毒。
•紫荆月季花韵.flv
“花中皇后”月季通常用扦插的方法繁殖
一、基础知识
...
（一）被子植物的花粉发育
花丝 1 雄蕊 花药：囊状结构，内有很多花粉
2 花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的 单倍体的生殖细胞.
花的结构
花托 花萼 花瓣 雄蕊
雌蕊
...
花药 花丝 柱头 花柱 子房
...
...
视频：
原因：培养基中的激素种类及浓度配比
胚状体发育途径 烟草花药培养
...
①②
③④
部分花药通过胚状体途径形成小植株
愈伤组织发育途径 水稻花药培养 . . .
接种在平板上的水稻花药
部分花药产生愈伤组织
愈伤组织转接种到再生培养基
愈伤组织分化形成再生植株
(三)、影响花药培养的主要因素
...
1、材料的选择
不注同意植：物选的择诱最导成合功适率的不花同粉. 发育时期:单核靠边期 同一①植不物选的择不单同核生理期状之况前也花对药诱原导成因功：率花有药直质接地的影幼响嫩. ， 容（易一破般碎选；月季的初花期） 合适②的不花选粉择发育单期核（期单之核后居花中药期与原靠因边：期花之瓣间开） 始松动， 给2激材、素料培③）消养挑基毒选的带单组来核成困（期难花M；S药培养方基法+：不同应比当例选的择植完物全生长未调开节放的 花蕾，微生物少，易消毒。
•紫荆月季花韵.flv
“花中皇后”月季通常用扦插的方法繁殖
一、基础知识
...
（一）被子植物的花粉发育
花丝 1 雄蕊 花药：囊状结构，内有很多花粉
2 花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的 单倍体的生殖细胞.
花的结构
花托 花萼 花瓣 雄蕊
雌蕊
...
花药 花丝 柱头 花柱 子房
...
3.2月季的花药培养 (1)
2、培养基的组成 花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的 水平和配比起决定作用。 ⑴诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用2， 4-D、IAA和KT； ⑵诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA或BA等代 之。 3、其他因素： 材料的低温处理、接种密度、培养的环境条件等对诱 导的成功率都有一定的影响。
3、培养 ①培养条件：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。 ②培养：一般经过20-30天培养后，会发现花药 开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体 长出愈伤组织则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
③注意：如果花药开裂释放出胚状体，则一个 花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开 裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培 养基上，否则这些植株将很难分开。
NAA reduced to 0.1 mg. l-1
Poor shoot development and no roots. Extensive callus generation
二、相关知识
愈伤组织
丛芽
诱导
移栽
植物体
生根
愈伤组织：在
人工培养基上 由外植体长出 来的一团无序 生长的薄壁细 胞（细胞排列 疏松、无规 则）。
二、产生花粉植株的两种途径
花药中 ① 的花粉 花药中 ② 的花粉
脱分化
胚状体
分化
丛芽
诱导
脱分化
愈伤组织
再分化
丛芽
移栽
生根
三、影响花药培养的因素
1、材料的选择 2、培养基的组成（MS培养基+不同比例的激 素） 3、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理 以及接种密度等对诱导成功率都有一定影 响
3.2月季的花药培养
3.2 月季的花药培养
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N）
花药离体培养（N） 单倍体植株（N）
植株（2N）
秋水仙素处理， 使染色体翻倍
特点：1.明显缩短育种年限
2.后代植株都为纯合子。
一、被子植物的花粉发育
花丝
雄蕊
花药：囊状结构，内有很多花粉
小孢子四分体 单核
双核
花粉母细胞 减数分裂 （小孢子母细胞）
有丝分裂
花粉粒 （双核）
4个小孢子
1个小 孢子
（单细胞花粉粒）
小孢子四分体 单核 双核
花粉母细胞 减数分裂 4个小孢子 （小孢子母细胞）
有丝分裂
花粉粒
花粉管细胞核
（双核）
生殖细胞核
花粉是单倍体的生殖细胞
1个小 孢子
营养细胞
2个精子
花粉囊
花药
成熟 花粉
小孢子母细胞 小孢子
花粉粒 （双核期）
小孢子母细胞 2N
4.对培养出来的幼苗进一步的鉴定和筛选。
5.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 倍性的变化（主要原因是营养细胞核和 生殖细胞核融合造成的）。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
项目 植物组织培养
花药培养技术
相同点 不同点
1.培养基配制方法、无菌技术及接种操作 等基本相同。
3. 通常每瓶接种花药 7-10个，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。
（三）接种和培养
1.剥取花药
在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药
注意： ①勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产 生愈伤组织。 ②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。 2.接种
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N）
花药离体培养（N） 单倍体植株（N）
植株（2N）
秋水仙素处理， 使染色体翻倍
特点：1.明显缩短育种年限
2.后代植株都为纯合子。
一、被子植物的花粉发育
花丝
雄蕊
花药：囊状结构，内有很多花粉
小孢子四分体 单核
双核
花粉母细胞 减数分裂 （小孢子母细胞）
有丝分裂
花粉粒 （双核）
4个小孢子
1个小 孢子
（单细胞花粉粒）
小孢子四分体 单核 双核
花粉母细胞 减数分裂 4个小孢子 （小孢子母细胞）
有丝分裂
花粉粒
花粉管细胞核
（双核）
生殖细胞核
花粉是单倍体的生殖细胞
1个小 孢子
营养细胞
2个精子
花粉囊
花药
成熟 花粉
小孢子母细胞 小孢子
花粉粒 （双核期）
小孢子母细胞 2N
4.对培养出来的幼苗进一步的鉴定和筛选。
5.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 倍性的变化（主要原因是营养细胞核和 生殖细胞核融合造成的）。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
项目 植物组织培养
花药培养技术
相同点 不同点
1.培养基配制方法、无菌技术及接种操作 等基本相同。
3. 通常每瓶接种花药 7-10个，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。
（三）接种和培养
1.剥取花药
在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药
注意： ①勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产 生愈伤组织。 ②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。 2.接种
3.2月季的花药培养.
3、接种是否成功
如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体， 花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基， 以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。
植物组织培养技术与花药培养技术的异同点
项目
相同点
不同点
植物组织培养技术 离体的植物组织 外植体为体细胞，
经脱分化形成愈 染色体数无需加
伤组织，再分化 倍。
课题2 月季的花药培养
植物花药离体培养的意义
缩短了 育种周期， 为新品种的 培育开辟了 新途径。
花粉粒（1N）
单倍体植株 （1N）
二倍体纯合子 植株（2N）
花的结构
二、 基础知识
（一）被子植物的花粉发育 花粉：
雄蕊 花丝 花药
雄蕊 囊状结构，内有很多花粉粒
花粉囊 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会
4个生殖细胞 4个花粉管细胞 核（n） 核（n）
有丝分裂
双核期
卵细胞的形成
大孢子 减数 4个大孢子（3 3次核 母细胞 分裂 个退化消失） 分裂
1个卵细胞 5个其它细胞 2个极核
成熟胚囊的结构与功能
极核2:与一精子结合,发育 成胚乳
卵细胞1:雌配子,受精后发 育成胚.
雄蕊（花药）
花粉管细胞核（营养细胞核）
实例一
• 关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是 （BD ）
• A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的
• B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
• C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、 单核期、双核期等阶段
• D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧， 再移到细胞中央
注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的 细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞 核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。
如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体， 花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基， 以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。
植物组织培养技术与花药培养技术的异同点
项目
相同点
不同点
植物组织培养技术 离体的植物组织 外植体为体细胞，
经脱分化形成愈 染色体数无需加
伤组织，再分化 倍。
课题2 月季的花药培养
植物花药离体培养的意义
缩短了 育种周期， 为新品种的 培育开辟了 新途径。
花粉粒（1N）
单倍体植株 （1N）
二倍体纯合子 植株（2N）
花的结构
二、 基础知识
（一）被子植物的花粉发育 花粉：
雄蕊 花丝 花药
雄蕊 囊状结构，内有很多花粉粒
花粉囊 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会
4个生殖细胞 4个花粉管细胞 核（n） 核（n）
有丝分裂
双核期
卵细胞的形成
大孢子 减数 4个大孢子（3 3次核 母细胞 分裂 个退化消失） 分裂
1个卵细胞 5个其它细胞 2个极核
成熟胚囊的结构与功能
极核2:与一精子结合,发育 成胚乳
卵细胞1:雌配子,受精后发 育成胚.
雄蕊（花药）
花粉管细胞核（营养细胞核）
实例一
• 关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是 （BD ）
• A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的
• B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
• C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、 单核期、双核期等阶段
• D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧， 再移到细胞中央
注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的 细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞 核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。
3.2月季的花药培养
三、当堂反馈
例1．某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的（）
A．茎尖B．子房壁C．叶片D．花粉粒
解析：本题主要考查无性生殖特点。涉及知识点有：组织培养、体细胞、生殖细胞等。抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点。组织培养就是无性生殖的一种方式，它是由体细胞培养而来的，含有原物种的全部基因，而花粉粒是生殖细胞。该题易陷入思维定势，联想到花粉粒的离体培养。可见，植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖；若取自生殖细胞则为有性生殖。
四、课堂小结
本课题有一定难度，成功率较低。全部完成课题不仅耗时较长，又有季节限制。最好课前做好时间规划，以提高工作效率。建议教师提前做好相关环节的准备，如花蕾的选择、培养基配方等。同时对于兴趣较高的同学可以安排在课外动手尝试，教师提供相关的技术指导。
五、作业：
附：板书设计
教学后记：
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
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。
〖思考7〗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。
2．实验设计
活动5：阅读“材料的选择”，回答下列问题：
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。
例1．某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的（）
A．茎尖B．子房壁C．叶片D．花粉粒
解析：本题主要考查无性生殖特点。涉及知识点有：组织培养、体细胞、生殖细胞等。抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点。组织培养就是无性生殖的一种方式，它是由体细胞培养而来的，含有原物种的全部基因，而花粉粒是生殖细胞。该题易陷入思维定势，联想到花粉粒的离体培养。可见，植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖；若取自生殖细胞则为有性生殖。
四、课堂小结
本课题有一定难度，成功率较低。全部完成课题不仅耗时较长，又有季节限制。最好课前做好时间规划，以提高工作效率。建议教师提前做好相关环节的准备，如花蕾的选择、培养基配方等。同时对于兴趣较高的同学可以安排在课外动手尝试，教师提供相关的技术指导。
五、作业：
附：板书设计
教学后记：
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
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。
〖思考7〗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。
2．实验设计
活动5：阅读“材料的选择”，回答下列问题：
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。
课件11：3.2 月季的花药培养
月季的花药培养
一、被子植物的花粉发育 1．花粉：是由 花粉母细胞 经过减数分裂形成的单倍体的 生殖细胞。
2．花粉的发育过程
二、产生花粉植株的两种途径
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 的种类及其 浓度配比 。
三、影响花药培养的因素 1．主要因素： 材料 的选择与培养基的组成。 (1)花药方面，应选择 初花 期的花药。 (2)花粉方面，应选择单核 期的花粉。 (3)花蕾方面，应选择 完全未开放 的花蕾。 2．其他因素：亲本植株的 生长条件、材料的低温预处 理及接种 密度 等。
3．(1)被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，后者为囊状结 构，内部含有许多花粉。一个成熟花粉粒可形成两个细胞即 ____________、____________。 (2) 被 子 植 物 花 粉 的 发 育 要 经 历 __________ 、 __________ 和 ______________等阶段。正常情况下，一个基因组成为 AaBb(两 对基因分别位于两对同源染色体上)的小孢子母细胞能形成 __________个精子，精子的基因型有________种。 (3)通过花药培养产生花粉植株，一般有两种途径即通过胚状体阶 段发育为植株或通过愈伤组织发育为植株，这两种途径主要取 决于培养基中_______________________________。
4．在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期的花
药最易成活
( C)
A．四分体时期
B．单核期前
C．单核期
D．双核期
解析：单核期的花药菌少、易消毒。而单核期以前的花药
质地幼嫩，极易破碎。选择单核期以后的花药，其花瓣已
有些松动，给材料的消毒带来困心要点二 花药的离体培养 1．实验操作及注意事项
一、被子植物的花粉发育 1．花粉：是由 花粉母细胞 经过减数分裂形成的单倍体的 生殖细胞。
2．花粉的发育过程
二、产生花粉植株的两种途径
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 的种类及其 浓度配比 。
三、影响花药培养的因素 1．主要因素： 材料 的选择与培养基的组成。 (1)花药方面，应选择 初花 期的花药。 (2)花粉方面，应选择单核 期的花粉。 (3)花蕾方面，应选择 完全未开放 的花蕾。 2．其他因素：亲本植株的 生长条件、材料的低温预处 理及接种 密度 等。
3．(1)被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，后者为囊状结 构，内部含有许多花粉。一个成熟花粉粒可形成两个细胞即 ____________、____________。 (2) 被 子 植 物 花 粉 的 发 育 要 经 历 __________ 、 __________ 和 ______________等阶段。正常情况下，一个基因组成为 AaBb(两 对基因分别位于两对同源染色体上)的小孢子母细胞能形成 __________个精子，精子的基因型有________种。 (3)通过花药培养产生花粉植株，一般有两种途径即通过胚状体阶 段发育为植株或通过愈伤组织发育为植株，这两种途径主要取 决于培养基中_______________________________。
4．在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期的花
药最易成活
( C)
A．四分体时期
B．单核期前
C．单核期
D．双核期
解析：单核期的花药菌少、易消毒。而单核期以前的花药
质地幼嫩，极易破碎。选择单核期以后的花药，其花瓣已
有些松动，给材料的消毒带来困心要点二 花药的离体培养 1．实验操作及注意事项
3.2月季的花药离体培养(终稿)
花中皇后月季又称“月月红”，自然花期5至11月， 开花连续不断 ，通常扦插就可以成活。
• 利用植物组织培养技术可以实现优良品种的快 速繁殖，保持遗传性状的一致。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。
• 1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药 时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的 单倍体植株，这个实验说明生殖细胞和体细胞 一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的 潜能。
√ 苗形成之与前花丝（相需连的要花、药不不利于需愈要伤组）织光或胚照状体。的形成
二. 实验操作
（三）接种和培养
阅读“（三）接种和培养”，回答下列问题：
4．培养20－30d后，花药开裂，长出愈__伤__组__织 或形成_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_在__花_ 药 _开_裂__后__将__幼__小__植__株__分开__并转移到新的培养基上， 否则这些植株将很难分开。 5．通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 _染__色__体__组__数__目 _的变化，因而需要鉴定和筛选。
3.应用： 人工种子：胚状体包以人工胚乳和人工种皮
3.形成与发育：
体细胞 单倍体性细胞
体细胞胚 花粉胚
植株 单倍体植株
花粉植株的特点？
用单于倍单体倍植体株育种，，植通株过人弱工小诱导， 使（染弱色小体/数高目大加）倍，。一明显般缩高短度育种
√ 周（期不，育培/育可纯育合）新。品种。
三、影响花药培养的因素
选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极 易破碎；
选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些 松动，又给材料的消毒带来困难，且难以挑选 到单核期的花药。
• 利用植物组织培养技术可以实现优良品种的快 速繁殖，保持遗传性状的一致。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。
• 1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药 时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的 单倍体植株，这个实验说明生殖细胞和体细胞 一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的 潜能。
√ 苗形成之与前花丝（相需连的要花、药不不利于需愈要伤组）织光或胚照状体。的形成
二. 实验操作
（三）接种和培养
阅读“（三）接种和培养”，回答下列问题：
4．培养20－30d后，花药开裂，长出愈__伤__组__织 或形成_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_在__花_ 药 _开_裂__后__将__幼__小__植__株__分开__并转移到新的培养基上， 否则这些植株将很难分开。 5．通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 _染__色__体__组__数__目 _的变化，因而需要鉴定和筛选。
3.应用： 人工种子：胚状体包以人工胚乳和人工种皮
3.形成与发育：
体细胞 单倍体性细胞
体细胞胚 花粉胚
植株 单倍体植株
花粉植株的特点？
用单于倍单体倍植体株育种，，植通株过人弱工小诱导， 使（染弱色小体/数高目大加）倍，。一明显般缩高短度育种
√ 周（期不，育培/育可纯育合）新。品种。
三、影响花药培养的因素
选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极 易破碎；
选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些 松动，又给材料的消毒带来困难，且难以挑选 到单核期的花药。
3-2月季的花药培养
（被子植物）花的结构
花托
花萼
花瓣 花药 雄蕊 花丝 柱头
雌蕊
花柱 子房
花粉囊
当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会 形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。
花粉 花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形 成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。
被子植物花粉的发育要经历：
四分体时期、单核期和双核期等阶段。
小 孢 子 母 细 胞
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N） 花药离体培养（N） 植株（2N） 单倍体植株（N） 秋水仙素处理， 使染色体加倍
特点：1 明显缩短育种年限
2 后代植株都为纯合子（后代无性状分离）
一、基础知识
（一）被子植物的花粉发育 （二）产生花粉植株的两种途径
（三）影响花药培养的因素
（一）被子植物的花粉发育
花药质地幼嫩，容易破碎
2.不选择单核期之后花药原因
花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难
3.选择完全未开放花蕾的原因
完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的 花药，菌少、易消毒
为什么花瓣松动会给材料的消
毒带来困难？ 花瓣松动后，微生物就可能侵
入到花药，给材料的消毒带来困难。
培养基的组成：
花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节 剂的水平和配比起决定作用。 ⑴诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用 2， 4-D、IAA； ⑵诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA代之。
5、无菌水冲洗3～5次
花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态
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 。
因为月季花蕾外面有花萼、花瓣或 颖片保护，通常处于无菌状态，所以只 要将整个花蕾或幼穗消毒即可。
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植物的花药培养在育种上有什
么意义？ 缩短了
花粉粒（1N）
单倍体植株 （1N） 二倍体纯合子 植株（2N）
育种周期，
为新品种的 培育开辟了 新途径。
花的结构
（一）被子植物的花粉发育
雄蕊
花丝 花药：囊状结构，内有很多花粉
花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞） 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
实验操作
材料选取
材料和 消毒
接种和 培养
（一）材料选取
月季的初花期。 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。 通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 最常用的方法：醋酸洋红法。 某些植物的花粉细胞核不易着色， 采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成 蓝黑色。
三、接种和培养
剥取花药
不要损伤花药？
要彻底除去花丝？
接种花药 每个培养瓶接种 （7～10 ） 个花药？
培养
主要原因是 营养核和生 殖核融合造 成的
分化培养基培养 花药长出愈伤组织还要转移到哪？ 鉴定和筛选
常常会出现染色体倍性的变化？
植物组织培养技术与花药培养技术的异同点
项目 相同点 不同点
植物组织培养 离体的植物 技术 组织经脱分
期、双核期等阶段。
（一）被子植物的花粉发育
1花粉母 减分 4个小孢子(小孢子 细胞（2n） 四分体)（n） 单核居中期（n） 单核靠边期（n） 有分
1个花粉管细胞核（n） 1个生殖细胞核（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。
3．（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病 毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖 技术可以培育出无病毒幼苗。草 莓微型繁殖的基本过程 如下：外植体 愈伤组织 芽、根 植株 ② ① 请回答： （1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 茎尖、根尖 作为外植体，其依据是_ ___ 茎尖、根尖不含病毒 _________ 。 （2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量 有机物 元素、微量元素和______，在配制好的培养基中，常常 植物激素 需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈 伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原 外植体消毒不彻底 因可能是__________ 。 （3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形 培养基中生长素类 成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________ 。 物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
形成原因：主要 （二）产生花粉植株的两种途径
取决于培养基中 的激素的种类及 其浓度的配比
体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在 形态上转变为与合子发育成的胚非常相 似的结构，发育过程亦与合子胚类似， 被称为体细胞胚（胚状体）。
（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择 不同植物 同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种 密度等 2、培养基的组成
外植体为体细胞， 染色体数无需加倍。
取材为花药，培养的为 单倍体幼苗，植株弱小， 高度不育，必须用秋水 仙素处理，使染色体加 倍，恢复正常植株的染 色体数，而且为纯种。
化形成愈伤 花药培养技术 组织，再分 化成丛芽， 诱导出根， 然后进行移 栽。
2、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，在一定条件下培养成试管 苗。 （１）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞 无机盐） 团，愈伤组织必须从培养基中获得（水 ）（ 和小分子有机物等营养物质。 （２）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有 （ 生长素）（ 细胞分裂素 ）两种激素。 愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成 叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（ 叶 ） 利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。 （３）试管苗的细胞核中有（ 24 ）条脱氧核苷酸 链。试管苗的基因型有： AB Ab aB ab
为什么花瓣松动会给材料的 消毒带来困难？ 答：花瓣松动后，微生物就 可能侵入到花药，给材料 的消毒带来困难。
二、材料的消毒：
花 蕾
（70％ 酒精） 大约 30s （无 菌水） 清洗
（无菌 吸水纸） 吸干水 分
（1％氯化 汞溶液） 2～4min
（无 菌水） 冲洗
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
么意义？ 缩短了
花粉粒（1N）
单倍体植株 （1N） 二倍体纯合子 植株（2N）
育种周期，
为新品种的 培育开辟了 新途径。
花的结构
（一）被子植物的花粉发育
雄蕊
花丝 花药：囊状结构，内有很多花粉
花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞） 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
实验操作
材料选取
材料和 消毒
接种和 培养
（一）材料选取
月季的初花期。 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。 通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 最常用的方法：醋酸洋红法。 某些植物的花粉细胞核不易着色， 采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成 蓝黑色。
三、接种和培养
剥取花药
不要损伤花药？
要彻底除去花丝？
接种花药 每个培养瓶接种 （7～10 ） 个花药？
培养
主要原因是 营养核和生 殖核融合造 成的
分化培养基培养 花药长出愈伤组织还要转移到哪？ 鉴定和筛选
常常会出现染色体倍性的变化？
植物组织培养技术与花药培养技术的异同点
项目 相同点 不同点
植物组织培养 离体的植物 技术 组织经脱分
期、双核期等阶段。
（一）被子植物的花粉发育
1花粉母 减分 4个小孢子(小孢子 细胞（2n） 四分体)（n） 单核居中期（n） 单核靠边期（n） 有分
1个花粉管细胞核（n） 1个生殖细胞核（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。
3．（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病 毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖 技术可以培育出无病毒幼苗。草 莓微型繁殖的基本过程 如下：外植体 愈伤组织 芽、根 植株 ② ① 请回答： （1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 茎尖、根尖 作为外植体，其依据是_ ___ 茎尖、根尖不含病毒 _________ 。 （2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量 有机物 元素、微量元素和______，在配制好的培养基中，常常 植物激素 需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈 伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原 外植体消毒不彻底 因可能是__________ 。 （3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形 培养基中生长素类 成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________ 。 物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
形成原因：主要 （二）产生花粉植株的两种途径
取决于培养基中 的激素的种类及 其浓度的配比
体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在 形态上转变为与合子发育成的胚非常相 似的结构，发育过程亦与合子胚类似， 被称为体细胞胚（胚状体）。
（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择 不同植物 同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种 密度等 2、培养基的组成
外植体为体细胞， 染色体数无需加倍。
取材为花药，培养的为 单倍体幼苗，植株弱小， 高度不育，必须用秋水 仙素处理，使染色体加 倍，恢复正常植株的染 色体数，而且为纯种。
化形成愈伤 花药培养技术 组织，再分 化成丛芽， 诱导出根， 然后进行移 栽。
2、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，在一定条件下培养成试管 苗。 （１）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞 无机盐） 团，愈伤组织必须从培养基中获得（水 ）（ 和小分子有机物等营养物质。 （２）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有 （ 生长素）（ 细胞分裂素 ）两种激素。 愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成 叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（ 叶 ） 利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。 （３）试管苗的细胞核中有（ 24 ）条脱氧核苷酸 链。试管苗的基因型有： AB Ab aB ab
为什么花瓣松动会给材料的 消毒带来困难？ 答：花瓣松动后，微生物就 可能侵入到花药，给材料 的消毒带来困难。
二、材料的消毒：
花 蕾
（70％ 酒精） 大约 30s （无 菌水） 清洗
（无菌 吸水纸） 吸干水 分
（1％氯化 汞溶液） 2～4min
（无 菌水） 冲洗
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