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目標導航,預習導引,1.能說出被子植物花粉發(fā)育的過程及花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑。 2.說出影響花藥培養(yǎng)的因素。 3.學會花藥培養(yǎng)的基本技術。 4.能用月季或其他植物的花藥進行培養(yǎng)。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,一、被子植物的花粉發(fā)育 1.被子植物的花粉是在花藥中由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的,花粉是單倍體的生殖細胞。 2.被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段。,,,,,,,,,,,,,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,四,二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑,兩種途徑之間沒有絕對的界限,主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,四,三、影響花藥培養(yǎng)的因素 1.誘導花粉植株能否成功及誘導成功率高低的主要影響因素是材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。 2.材料的選擇與不同植物、同種植物親本的生理狀況,以及花粉發(fā)育時期有關。從花藥來看,應當選擇花期早期的花藥;從花粉來看,應當選擇單核期的花粉;從花蕾來看,應當選擇完全未開放的花蕾。此時期的營養(yǎng)狀態(tài)及生理狀態(tài)比較好,對離體刺激敏感。 為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難? 提示:花瓣松動后,微生物就可能侵入花藥。 3.親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等對誘導成功率都有一定影響。,,,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,四,四、實驗操作 1.材料的選取 選擇花藥時,一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育時期, 常用的方法有醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法,它們分別可以將細胞核染成紅色和藍黑色。 2.材料的消毒 花蕾→用體積分數(shù)為70%的酒精浸泡大約30 s→在無菌水 中清洗→用無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分→放入質量分數(shù)為1%的氯化汞溶液中2~4 min→用無菌水沖洗3~5次,,,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,四,3.接種和培養(yǎng) (1)剝離花藥:消毒后的花蕾,要在無菌條件下除去萼片和花瓣。剝離花藥時,一是要注意盡量不損傷花藥(否則接種后容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織);二是要徹底去除花絲,否則不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 (2)接種花藥:剝離的花藥要立刻接種到培養(yǎng)基上。通常每瓶接種7~10個花藥。 (3)培養(yǎng):利用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基,pH為5.8,溫度為25 ℃左右,幼小植株形成后才需要光照。培養(yǎng)20~30 d后,花藥開裂,長出愈傷組織或形成胚狀體。前者還要轉移到分化培養(yǎng)基上,以便進一步分化出再生植株;后者要盡快將幼小植株分開并轉移到新的培養(yǎng)基上。 (4)通過愈傷組織形成的花粉植株,染色體組的數(shù)目常常會發(fā)生變化,因而需要作進一步的鑒定和篩選。,,,,,,,,,,,,,,,,知識梳理,典例透析,一,二,三,一、花粉發(fā)育過程中的“四分體時期”和減數(shù)分裂過程中的“四分體”的辨析 被子植物花粉發(fā)育過程中的“四分體”是指由一個花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的連在一起的4個單倍體細胞(4個小孢子);而減數(shù)分裂過程中的“四分體”是指在聯(lián)會狀態(tài)下的一對同源染色體,因為含有四條染色單體,所以叫做“四分體”。,知識梳理,典例透析,一,二,三,二、培養(yǎng)植株的鑒定和篩選 在花藥培養(yǎng)中,通過愈傷組織形成的花粉植株,染色體組的數(shù)目常常會發(fā)生變化。有些植株是由花藥發(fā)育形成的單倍體花粉植株;有些植株是由花藥壁細胞發(fā)育形成的二倍體花藥壁植株;還有的植株是營養(yǎng)核和生殖核融合后發(fā)育成的。因此需對培養(yǎng)出來的植株作進一步的鑒定和篩選。,知識梳理,典例透析,一,二,三,三、花藥培養(yǎng)與單倍體育種 1.花藥培養(yǎng) (1)過程 ①材料的選取:選單核期花粉,常用醋酸洋紅法和焙花青—鉻礬法鏡檢。 ②材料的消毒:用體積分數(shù)為70%的酒精和質量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒。 ③接種和培養(yǎng):形成幼苗前不需要光照,形成幼苗后需要光照。,知識梳理,典例透析,一,二,三,(2)流程解讀 ①進行組織培養(yǎng)時要配備三種培養(yǎng)基,期間進行兩次轉接。 a.脫分化培養(yǎng)基:生長素與細胞分裂素比例適中,促進愈傷組織的形成。 b.生芽培養(yǎng)基:生長素與細胞分裂素比值較低,促進芽的分化,抑制根的形成。 c.生根培養(yǎng)基:生長素與細胞分裂素比值較高,促進根的分化,抑制芽的形成。 ②若培養(yǎng)的外植體含有葉綠體,則培養(yǎng)過程中要提供充足光照,使其進行光合作用;若培養(yǎng)的組織或細胞不含葉綠體,則培養(yǎng)過程中不進行光照,以免光線對其造成損傷。,知識梳理,典例透析,一,二,三,2.單倍體育種的過程 (1)在花藥培養(yǎng)的基礎上,用秋水仙素處理單倍體幼苗。 (2)染色體加倍,重新恢復為二倍體。因為此二倍體是由單倍體染色體加倍后發(fā)育而來的,所以是純合子,不會發(fā)生性狀分離。,知識梳理,典例透析,一,二,三,3.比較 花藥培養(yǎng)與單倍體育種示意圖: 盡管花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的首要環(huán)節(jié),但二者的步驟和結果是不同的。應注意看清楚是培養(yǎng)過程還是育種過程,花藥離體培養(yǎng)只涉及上圖中的①②③④,而單倍體育種則包括①②③④⑤。,知識梳理,典例透析,題型一,題型二,題型三,題型一 花粉的發(fā)育 【例題1】 關于被子植物花粉的形成,下列說法正確的是 ( ) A.花粉是花粉母細胞經(jīng)有絲分裂形成的 B.花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期 C.花粉發(fā)育經(jīng)歷雙核期時,兩個細胞核中的遺傳物質并不完全相同 D.花粉母細胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減數(shù)分裂的過程 解析:花粉是由花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的;其發(fā)育經(jīng)歷了小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段。雙核期后形成的兩個細胞是由一個細胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的,兩個細胞的細胞核具有完全相同的遺傳物質?；ǚ哿?nèi)的生殖細胞再經(jīng)有絲分裂得到2個精子。 答案:B,知識梳理,典例透析,題型一,題型二,題型三,題型二 花粉的選擇 【例題2】 選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導成功率的重要因素之一,下列說法正確的是( ) A.任何時期的花粉都可經(jīng)過培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體 B.對所有植物來說,在單核期,即細胞核由中央移向細胞一側的時期,花藥培養(yǎng)成功率最高 C.對一般植物而言,單核期時花藥培養(yǎng)成功率最高 D.為挑選到單核期的花藥,通常選擇部分開放的花朵 解析:花粉的發(fā)育時期對花藥培養(yǎng)的成功率有重要影響,一般來說,在單核期,即細胞核由中央移向細胞一側的時期,花藥培養(yǎng)成功率最高,但并不是所有的植物都是如此。為挑選到單核期的花藥,通常選用完全未開放的花蕾。 答案:C,知識梳理,典例透析,題型一,題型二,題型三,反思領悟月季花藥培養(yǎng)的難點之一是材料的選擇,材料選擇應遵從以下幾點:從花藥來看,應當選擇初花期的;從花粉來看,應當選擇單核期的;從花蕾來看,應當選擇完全未開放的。檢測花粉發(fā)育時期的實驗方法:用顯微鏡觀察已染色的花粉樣品臨時裝片,觀察細胞核的位置,以確定花粉發(fā)育的時期。,知識梳理,典例透析,題型一,題型二,題型三,題型三 花藥培養(yǎng)的過程 【例題3】 下列有關花藥離體培養(yǎng)的說法,錯誤的是( ) A.對材料的選擇最常用的方法是焙花青—鉻礬法,這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色 B.材料消毒時,用氯化汞溶液或次氯酸鈣溶液浸泡后,需要用無菌水沖洗 C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照,但幼小植株形成后需要光照 D.接種的花藥長出愈傷組織或胚狀體后,要適時轉換培養(yǎng)基,以便進一步分化成再生植株 解析:對材料的選擇最常用的方法是醋酸洋紅法。 答案:A,知識梳理,典例透析,題型一,題型二,題型三,反思領悟確定花粉發(fā)育時期的兩種方法 (1)最常用的方法——醋酸洋紅法:花藥(載玻片上)→質量分數(shù)為1%的醋酸洋紅→用鑷柄將花藥搗碎,蓋上蓋玻片→鏡檢(花粉細胞核被染成紅色)。 (2)某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用焙花青—鉻礬法:花藥在卡諾氏固定液中固定20 min→取出,置于載玻片上→焙花青—鉻礬溶液染色→蓋上蓋玻片→鏡檢(花粉細胞核被染成藍黑色)。,