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1、課題2 月季的花藥培養(yǎng)新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入 1964年，印度科學(xué)家在培養(yǎng)毛葉曼陀羅的花藥時(shí)，首次獲得了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的單倍體植株。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明生殖細(xì)胞和體細(xì)胞一樣，在離體條件下也具有發(fā)育成完整植株的潛能。 自20世紀(jì)60年代以來，花藥培養(yǎng)的研究發(fā)展迅速。據(jù)記載，世界上已有250多種高等植物的花藥培養(yǎng)獲得成功，其中小麥、玉米，大豆、甘蔗和橡膠等近50種植物的花粉再生植株已由我國科技人員首先培育成功。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.識記被子植物花粉發(fā)育的過程； 2.通過學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)、動(dòng)手操作、分析解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力?；A(chǔ)知識1 實(shí)驗(yàn)操作2新知探究新知探究被子植物的被子植物的有性
2、生殖有性生殖是在是在花里花里進(jìn)行的，進(jìn)行的，雌蕊雌蕊和和雄蕊雄蕊是進(jìn)行有性生殖的主要部分是進(jìn)行有性生殖的主要部分。雌雌蕊蕊雄雄蕊蕊u 1.雄蕊由花粉母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細(xì)胞.花藥：囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉花絲u 2.花粉:u 3.花粉發(fā)育階段：小孢子四分體時(shí)期；單核期；雙核期花粉管花粉管精子精子(2(2個(gè)個(gè)) )卵細(xì)胞卵細(xì)胞極核極核基礎(chǔ)知識1 （一）被子植物的花粉發(fā)育（一）被子植物的花粉發(fā)育 被子植物的花的結(jié)構(gòu)是怎樣的？ 觀察下圖，和減數(shù)分裂比較，你能指出對應(yīng)的時(shí)期嗎？又有何特點(diǎn)？小孢子小孢子母細(xì)胞母細(xì)胞4個(gè)個(gè)小孢子小孢子1個(gè)小孢子個(gè)小孢子（單核居中期）（單核居中期）1個(gè)小孢子（
3、單核靠邊期）花粉管花粉管細(xì)胞核細(xì)胞核生殖生殖細(xì)胞核細(xì)胞核營養(yǎng)營養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞生殖生殖細(xì)胞細(xì)胞精子精子精子精子減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂特點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)濃厚花粉花粉是是小孢子母細(xì)胞小孢子母細(xì)胞經(jīng)過經(jīng)過減數(shù)分裂減數(shù)分裂而形成而形成的，因此，花粉是的，因此，花粉是單倍體單倍體的的生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞花粉粒的形成花粉粒的形成經(jīng)歷時(shí)期：經(jīng)歷時(shí)期：四分體時(shí)期、單核期、雙核期四分體時(shí)期、單核期、雙核期四分體時(shí)期四分體時(shí)期( (小孢子小孢子) )有絲有絲分裂分裂單核靠邊期單核靠邊期( (小孢子小孢子) )單核居中期單核居中期( (小孢子小孢子) )花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）（小孢子母細(xì)胞）
4、減數(shù)分裂減數(shù)分裂精子精子精子精子有絲有絲分裂分裂花粉管細(xì)胞核花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核生殖細(xì)胞核生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞營養(yǎng)細(xì)胞營養(yǎng)細(xì)胞雙核期雙核期兩個(gè)精子和一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞的基因型相同兩個(gè)精子和一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞的基因型相同1 1個(gè)個(gè)花粉花粉母細(xì)母細(xì)胞胞4 4個(gè)個(gè)小孢小孢子子減分減分有分有分4 4個(gè)花粉管細(xì)胞核個(gè)花粉管細(xì)胞核4 4個(gè)生殖細(xì)胞核個(gè)生殖細(xì)胞核有分有分8 8個(gè)精子個(gè)精子移栽花藥中的花粉胚狀體脫分化 愈傷組織 花藥中的花粉脫分化 分化 叢芽 再分化 叢芽 誘導(dǎo)生根（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑體細(xì)胞胚：在組織培養(yǎng)過程中，某些細(xì)胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成胚非常相似的結(jié)構(gòu)，發(fā)育過程
5、亦與合子胚類似。原因：培養(yǎng)基中的激素種類及濃度配比 愈傷組織轉(zhuǎn)接種到再生培養(yǎng)基愈傷組織轉(zhuǎn)接種到再生培養(yǎng)基 愈傷組織分化形成再生植株愈傷組織分化形成再生植株 愈傷組織發(fā)育途徑部分花藥產(chǎn)生愈傷組織部分花藥產(chǎn)生愈傷組織 接種在平板上的水稻花藥接種在平板上的水稻花藥 煙草花藥培養(yǎng) 胚狀體發(fā)育途徑（三）影響花藥培養(yǎng)的因素（三）影響花藥培養(yǎng)的因素花期早期；單核居花期早期；單核居中期與靠邊期之間中期與靠邊期之間培養(yǎng)基的組成培養(yǎng)基的組成材料的選擇材料的選擇親本生長條件、親本生長條件、材料低溫處理、材料低溫處理、接種密度等接種密度等適宜的培適宜的培養(yǎng)條件等養(yǎng)條件等（三）影響花藥培養(yǎng)的因素（三）影響花藥培養(yǎng)的因素
6、材料的選擇材料的選擇 花期早期時(shí)的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花花期早期時(shí)的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株。一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在五月初粉植株。一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在五月初到五月中旬，即月季的到五月中旬，即月季的初花期初花期。 選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期也是提高誘導(dǎo)成選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。一般來說，在功率的重要因素。一般來說，在單核期單核期，細(xì)胞，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)成功核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)成功率最高。率最高。 為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。未開放的花蕾。 只有某一個(gè)時(shí)期對離
7、體刺激敏感只有某一個(gè)時(shí)期對離體刺激敏感。 最適合花藥培養(yǎng)的小孢最適合花藥培養(yǎng)的小孢子發(fā)育時(shí)期為子發(fā)育時(shí)期為單核靠邊期單核靠邊期措施？措施？實(shí)驗(yàn)操作2（一）材料的選取（一）材料的選取 選擇花藥時(shí)，一般通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。 最常用的方法有醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。醋酸洋紅法染色機(jī)理醋酸洋紅法染色機(jī)理 醋酸洋紅為醋酸洋紅為堿性染色劑堿性染色劑，而花粉細(xì)，而花粉細(xì)胞內(nèi)有染色體，染色體主要成分是胞內(nèi)有染色體，染色體主要成分是DNADNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì), ,易被堿性染料著色易被堿性染料著色染成紅色染成
8、紅色 。醋酸洋紅的配置醋酸洋紅的配置2 2、醋酸洋紅法、醋酸洋紅法將體積分?jǐn)?shù)將體積分?jǐn)?shù)4545的醋酸的醋酸100ml100ml煮沸，緩緩加入煮沸，緩緩加入1g1g洋洋紅，在加熱回流紅，在加熱回流8h8h，冷卻至，冷卻至5050，過濾即可。，過濾即可。 將花藥放在載玻片上，加一滴將花藥放在載玻片上，加一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 1的醋酸洋紅，用鑷柄的醋酸洋紅，用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片在顯微鏡將花藥搗碎，蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查。下檢查。染色操作染色操作3 3、焙花青、焙花青鉻釩法鉻釩法 將無水酒精與冰醋酸按體積將無水酒精與冰醋酸按體積比為比為3 3 ：1 1的比例混勻的比例混勻卡諾氏固定液的配制
9、方法卡諾氏固定液的配制方法 將將5g5g鉻明礬鉻明礬KK2 2SOSO4 4CrCr2 2(SO(SO4 4)24H)24H2 2OO加入加入90ml90ml蒸餾蒸餾水中，溶解后加入水中，溶解后加入0.1g0.1g焙花青，混勻并加焙花青，混勻并加熱至沸騰，煮沸熱至沸騰，煮沸5 5分鐘后冷卻至室溫，過分鐘后冷卻至室溫，過濾，加蒸餾水定容至濾，加蒸餾水定容至100ml100ml。焙花青焙花青鉻釩溶液的配制方法鉻釩溶液的配制方法 花藥應(yīng)該在花藥應(yīng)該在卡諾氏固定液中卡諾氏固定液中固定固定20min20min，然后取出放在載玻片上，然后取出放在載玻片上，加加焙花青焙花青鉻釩溶液染色，鉻釩溶液染色，蓋上蓋
10、玻片蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查。后在顯微鏡下檢查。染色操作染色操作（二）材料的消毒（二）材料的消毒1、花蕾用V/V為70%的酒精浸泡30秒2、無菌水清洗3、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4、放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中24分鐘（也可質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）5、無菌水沖洗35次要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成立即將花藥接種于培養(yǎng)基上，通常每瓶接種花藥7-10個(gè)。u 1、剝?nèi)』ㄋ幬饟p傷花藥，以免誘導(dǎo)出非花粉愈傷組織u 2、接種（三）接種和培養(yǎng)（三）接種和培養(yǎng)培養(yǎng)條件：溫度25左右，不需要光照。u 3、培養(yǎng)培養(yǎng)：花藥開裂，長出愈傷組織或釋放
11、出胚狀體。 在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化u 4、鑒定和篩選植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點(diǎn)項(xiàng)目相同點(diǎn)不同點(diǎn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化成叢芽，誘導(dǎo)出根，然后進(jìn)行移栽。外植體為體細(xì)胞，染色體數(shù)無需加倍?；ㄋ幣囵B(yǎng)技術(shù)取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不育，必須用秋水仙素處理，使染色體加倍，恢復(fù)正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。（一）材料選?。ㄒ唬┎牧线x取 2、通過鏡檢來確定是否處于適宜的發(fā)育期。 方法：醋酸洋紅法(將染色體染成紅色)常用方法 焙花青-鉻礬法(花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色)。1、從花藥看：從花藥看：
12、從花粉看：從花粉看： 從花蕾看：從花蕾看： 花藥（載玻片上）花藥（載玻片上）1%的醋酸洋紅的醋酸洋紅1滴滴用鑷柄將花藥搗碎，用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成紅色）鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成紅色） 花藥（在卡諾氏固定液中處理花藥（在卡諾氏固定液中處理20min）取出，置于載玻片上取出，置于載玻片上焙花青鉻礬溶液染色焙花青鉻礬溶液染色蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成藍(lán)黑色）被染成藍(lán)黑色）月季的初花期月季的初花期單核靠邊期單核靠邊期完全未開放的完全未開放的（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、 沖洗沖洗3 35 5次次 花藥的外面有
13、花萼、花瓣保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)花藥的外面有花萼、花瓣保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)1、花蕾用、花蕾用 浸泡浸泡30秒秒2、 清洗清洗3、 吸干花蕾表面的水分吸干花蕾表面的水分4、放入、放入 溶液中溶液中24分鐘分鐘 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的的次氯酸鈣溶液次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液或飽和漂白粉溶液）體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精的酒精無菌水無菌水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞的氯化汞無菌水無菌水無菌吸水紙無菌吸水紙課堂小結(jié)課堂小結(jié)基礎(chǔ)知識實(shí)驗(yàn)操作被子植物的花粉發(fā)育花粉其他因素影響因素花粉發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期月季的花藥培養(yǎng) 材料與培養(yǎng)基材料的選取產(chǎn)生途徑消毒接種和培養(yǎng)自主測評自主測評一、選擇題一
14、、選擇題 （每題只有一個(gè)正確答案）（每題只有一個(gè)正確答案）1 1. .在月季花藥培養(yǎng)的過程中，選擇哪個(gè)時(shí)期的材料最易成功在月季花藥培養(yǎng)的過程中，選擇哪個(gè)時(shí)期的材料最易成功 （ ）A A單核期前的花藥單核期前的花藥 B B單核期后的花藥單核期后的花藥 C C單核期花藥單核期花藥 D D雙核期雙核期2 2. .影響花藥培養(yǎng)的主要因素是影響花藥培養(yǎng)的主要因素是 （ ）A A材料的選擇與培養(yǎng)基的組成材料的選擇與培養(yǎng)基的組成 B B親本植株的生理狀況親本植株的生理狀況 C C選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期 D D材料的低溫處理與接種密度材料的低溫處理與接種密度3 3. .某高等植物體細(xì)胞內(nèi)
15、假設(shè)有某高等植物體細(xì)胞內(nèi)假設(shè)有6 6條染色體，它們是條染色體，它們是AaBbDdAaBbDd，那么，一個(gè)花粉管，那么，一個(gè)花粉管中的兩個(gè)精子中的染色體是中的兩個(gè)精子中的染色體是 （ ）A AABDABD和和abd Babd BAbDAbD和和abd Cabd CAaBAaB和和Bbd DBbd DAbdAbd和和AbdAbd4 4. .用蘭花莖尖細(xì)胞可快速培養(yǎng)蘭花苗，這種生殖方式不能叫用蘭花莖尖細(xì)胞可快速培養(yǎng)蘭花苗，這種生殖方式不能叫 （ ）A A無性生殖無性生殖 B B組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) C C植物克隆植物克隆 D D有性生殖有性生殖5 5. . 某名貴花卉用種子繁殖會(huì)發(fā)生性狀分離。為了防止性
16、狀分離并快速繁殖，某名貴花卉用種子繁殖會(huì)發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可以利用該植物的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整植株。進(jìn)可以利用該植物的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整植株。進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí)不應(yīng)采用該植株的行離體培養(yǎng)時(shí)不應(yīng)采用該植株的 （ ）A A莖尖莖尖 B B子房壁子房壁 C C葉片葉片 D D花粉粒花粉粒C CA AD DD DD D自主測評自主測評6 6粗糙脈孢菌的單倍體細(xì)胞中具有粗糙脈孢菌的單倍體細(xì)胞中具有7條染色體。兩個(gè)此種粗糙脈孢菌條染色體。兩個(gè)此種粗糙脈孢菌A和和a融融合后成為二倍體，隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂，緊接著又進(jìn)行一次有絲分裂。合后成為二倍
17、體，隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂，緊接著又進(jìn)行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細(xì)胞數(shù)及每個(gè)子細(xì)胞中的染色體數(shù)分別為此過程最終形成的子細(xì)胞數(shù)及每個(gè)子細(xì)胞中的染色體數(shù)分別為 （ ） A8個(gè)、個(gè)、7條條 B8個(gè)、個(gè)、14條條 C4個(gè)、個(gè)、7條條 D4個(gè)、個(gè)、14條條二、非選擇題二、非選擇題7 7基因型為基因型為AaBbAaBb的水稻（的水稻（2424條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下培養(yǎng)形成試管苗。在一定條件下培養(yǎng)形成試管苗。（1 1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞
18、團(tuán)，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得中，必須從培養(yǎng)基中獲得 、 和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。（2 2）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有 和和 兩種激素。兩種激素。（3 3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是程必須給予光照，其原因是 _ 。（4 4）試管苗的細(xì)胞核中含有）試管苗的細(xì)胞核中含有 條脫氧核苷酸鏈。條脫氧核苷酸鏈。（5 5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有 水水 無機(jī)鹽無
19、機(jī)鹽細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素 葉綠素的形成需要光葉綠素的形成需要光 試管苗的生長發(fā)育所需營養(yǎng)來自葉綠體利用光能制造的有機(jī)物試管苗的生長發(fā)育所需營養(yǎng)來自葉綠體利用光能制造的有機(jī)物24AB、Ab、aB、abA A生長素生長素 練習(xí)1. 答：F2紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，將F2中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進(jìn)行測交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時(shí)也較長，需要至少三年的選種和育種時(shí)間。如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，在F1產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進(jìn)行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu）。這種方法可以大大縮短育種周期。 練習(xí)2. 答：植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。 兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時(shí)期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。退退出出溫馨提示：本PPT課件下載后，即可編輯修改，也可直接使用。（希望本課件對您有所幫助）
《月季的花藥培養(yǎng)》講解（優(yōu)秀）
