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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)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(xué)會花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)。 4.能用月季或其他植物的花藥進(jìn)行培養(yǎng)。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)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(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的,花粉是單倍體的生殖細(xì)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(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)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(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,四,三、影響花藥培養(yǎng)的因素 1.誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)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(guān)。從花藥來看,應(yīng)當(dāng)選擇花期早期的花藥;從花粉來看,應(yīng)當(dāng)選擇單核期的花粉;從花蕾來看,應(yīng)當(dāng)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(yù)處理以及接種密度等對誘導(dǎo)成功率都有一定影響。,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)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(xì)胞核染成紅色和藍(lán)黑色。 2.材料的消毒 花蕾→用體積分?jǐn)?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(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的氯化汞溶液中2~4 min→用無菌水沖洗3~5次,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)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(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上,以便進(jìn)一步分化出再生植株;后者要盡快將幼小植株分開并轉(zhuǎn)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(jìn)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(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的連在一起的4個單倍體細(xì)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(xì)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(jìn)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?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)行組織培養(yǎng)時要配備三種培養(yǎng)基,期間進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)接。 a.脫分化培養(yǎng)基:生長素與細(xì)胞分裂素比例適中,促進(jìn)愈傷組織的形成。 b.生芽培養(yǎng)基:生長素與細(xì)胞分裂素比值較低,促進(jìn)芽的分化,抑制根的形成。 c.生根培養(yǎng)基:生長素與細(xì)胞分裂素比值較高,促進(jìn)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(jìn)行光合作用;若培養(yǎng)的組織或細(xì)胞不含葉綠體,則培養(yǎng)過程中不進(jìn)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(chǔ)上,用秋水仙素處理單倍體幼苗。 (2)染色體加倍,重新恢復(fù)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(jié)果是不同的。應(yīng)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(guān)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(xì)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(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)并不完全相同 D.花粉母細(xì)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(xì)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(xì)胞是由一個細(xì)胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的,兩個細(xì)胞的細(xì)胞核具有完全相同的遺傳物質(zhì)?；ǚ哿?nèi)的生殖細(xì)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(dǎo)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(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)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(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)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(lǐng)悟月季花藥培養(yǎng)的難點之一是材料的選擇,材料選擇應(yīng)遵從以下幾點:從花藥來看,應(yīng)當(dāng)選擇初花期的;從花粉來看,應(yīng)當(dāng)選擇單核期的;從花蕾來看,應(yīng)當(dāng)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(xì)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(guān)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(xì)胞核染成藍(lán)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(zhuǎn)換培養(yǎng)基,以便進(jìn)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(lǐng)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(zhì)量分?jǐn)?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(xì)胞核被染成紅色)。 (2)某些植物的花粉細(xì)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(xì)胞核被染成藍(lán)黑色)。,