2020學(xué)年高中生物專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)第9課時(shí)月季的花藥培養(yǎng)ppt課件

1、第9課時(shí)月季的花藥培養(yǎng)專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.閱讀教材P37“(一)被子植物的花粉發(fā)育”，理解被子植物花粉發(fā)育的過程。2.閱讀教材P38“(二)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑和(三)影響花藥培養(yǎng)的因素”， 掌握產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑及影響因素。3.通過閱讀教材P39“實(shí)驗(yàn)操作”，掌握花藥培養(yǎng)的選材方法、材料的消 毒及接種和培養(yǎng)。重難點(diǎn)擊1.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，學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)。3.嘗試用月季或其他植物的花藥進(jìn)行培養(yǎng)。一、影響花藥培養(yǎng)的因素當(dāng)堂檢測(cè)二、嘗試用月季的花藥進(jìn)行培養(yǎng)內(nèi)容索引一、影響花藥培養(yǎng)的因素基礎(chǔ)梳理1.被

2、子植物的花粉發(fā)育被子植物的花粉發(fā)育(1)花粉的概念：由 細(xì)胞經(jīng)過 分裂形成的單倍體的生殖細(xì)胞。(2)花粉發(fā)育的基本過程花粉母細(xì)胞(小孢子母細(xì)胞) 分裂小孢子 時(shí)期：4個(gè) 細(xì)胞連在一起單倍體花粉母減數(shù)減數(shù)四分體單核期 分裂 期單核 期：細(xì)胞含濃厚的 ，核位于細(xì)胞的_ 單核 期：細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)1個(gè) 核1個(gè)生殖細(xì)胞 兩個(gè)_1個(gè) 核1個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞花粉管細(xì)胞居中原生質(zhì)中央靠邊有絲雙核生殖細(xì)胞有絲精子2.產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑及影響因素產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑及影響因素(1)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑(2)影響兩種途徑的因素培養(yǎng)基中激素的 。培養(yǎng)基中激素的 。脫分化胚狀體愈傷組織種類濃度配比3.影響花藥

3、培養(yǎng)的因素影響花藥培養(yǎng)的因素(1)內(nèi)因：材料的選擇。從花期來看，應(yīng)當(dāng)選擇 的植株。從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇 的花藥。從花蕾來看，應(yīng)當(dāng)選擇 的花蕾。(2)外因 的組成。親本植株的 、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等。初花期單核期完全未開放培養(yǎng)基生長(zhǎng)條件問題探究1.被子植物的花粉發(fā)育觀察被子植物的花粉發(fā)育過程圖，并閱讀教材P37(一)相關(guān)內(nèi)容，歸納并回答下列問題：(1)運(yùn)用文字和箭頭表示出被子植物花粉發(fā)育的過程。答案答案答案小孢子母細(xì)胞 小孢子四分體時(shí)期單核居中期單核靠邊期雙核期(花粉管細(xì)胞核、生殖細(xì)胞核)。答案答案不是。減數(shù)分裂過程中的四分體是指配對(duì)的一對(duì)同源染色體含有四條染色單體；花粉發(fā)育過程中的四

4、分體時(shí)期是指小孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成的連在一起的4個(gè)小孢子。(2)花粉發(fā)育過程中的四分體時(shí)期與減數(shù)分裂過程中的四分體是同一個(gè)概念嗎？有什么不同？答案答案小孢子是由小孢子母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的，所以小孢子細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)是小孢子母細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目的一半。(3)每個(gè)小孢子細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)與小孢子母細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)有何差異？答案答案答案細(xì)胞含有濃厚的原生質(zhì)，核位于細(xì)胞的中央；隨著細(xì)胞不斷長(zhǎng)大，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，并分裂成1個(gè)生殖細(xì)胞核和1個(gè)花粉管細(xì)胞核，進(jìn)而形成兩個(gè)細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和生殖細(xì)胞。(4)花粉發(fā)育時(shí)期的單核期細(xì)胞具有什么特征？答案(5)結(jié)合上圖，分析一個(gè)小孢子母細(xì)胞產(chǎn)生的花粉粒

5、、花粉管細(xì)胞核、生殖細(xì)胞核和精子的數(shù)目分別是_。(6)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞在花粉萌發(fā)過程中的作用是 。4、4、4、8控制花粉的萌發(fā)并提供營(yíng)養(yǎng)答案答案兩種途徑之間并沒有嚴(yán)格的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。2.花粉植株形成的過程閱讀教材P38(二)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：(1)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑都需要經(jīng)過的過程是 。(2)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑是否完全不同？其原因是什么？答案脫分化(3)進(jìn)行花粉植株培養(yǎng)時(shí)要配制3種培養(yǎng)基，說出每種培養(yǎng)基中激素的比例和目的。誘導(dǎo)愈傷組織培養(yǎng)基：_ 。生芽培養(yǎng)基：_ 。生根培養(yǎng)基：_ 。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比例適中，促進(jìn)愈傷組織的形成生

6、長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比值較低，促進(jìn)芽的分化，抑制根的形成生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比值較高，促進(jìn)根的分化，抑制芽的形成答案答案愈傷組織的細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，需經(jīng)再分化生根發(fā)芽，胚狀體的細(xì)胞已經(jīng)經(jīng)過了再分化，具有了生根發(fā)芽的能力，可以直接通過分化形成根、芽結(jié)構(gòu)。(4)愈傷組織與胚狀體有何差異？答案答案答案植物種類；親本植株的生理狀況；合適的花粉發(fā)育時(shí)期；親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度等。3.培養(yǎng)材料的選擇(1)影響花粉植株誘導(dǎo)成功率的主要因素有哪些？答案答案初花期的、發(fā)育到單核期的花藥中的花粉。(2)為提高花粉植株的誘導(dǎo)成功率，應(yīng)選擇哪個(gè)時(shí)期的花粉最適宜？答案拓展應(yīng)用1.如圖是花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花

7、粉植株的兩種途徑。下列相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是答案解析A.圖中的A和B分別是胚狀體和愈傷組織B.C和D過程的實(shí)質(zhì)相同C.選擇的花藥在花粉發(fā)育過程中越早越好D.整個(gè)培養(yǎng)過程中的細(xì)胞增殖方式只有有絲分裂問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析(1)兩種途徑中，脫分化的結(jié)果不同，一個(gè)是形成 ，一個(gè)是形成 。(2)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是 。(3)選擇的培養(yǎng)材料處于單核期最好，尤其是處于單核靠邊期的花藥最好。答案返回上頁胚狀體愈傷組織基因的選擇性表達(dá)返回上頁解析解析圖中A和B分別是胚狀體和愈傷組織，C和D表示分化和再分化。無論是再分化還是分化，它們的實(shí)質(zhì)都是基因的選擇性表達(dá)。選擇的花藥太早或太晚都不利于培養(yǎng)，處于單核期的最好，尤其是

8、單核靠邊期，故C錯(cuò)誤。整個(gè)培養(yǎng)過程中無減數(shù)分裂，所以細(xì)胞增殖方式只有有絲分裂。答案答案選擇單核期以前的花藥質(zhì)地幼嫩，極易破碎；選擇單核期以后的花藥花瓣有些松動(dòng)，給消毒帶來困難。一題多變一題多變(1)圖中用于培養(yǎng)的“花藥中的花粉”選擇單核期以前或單核期以后，均不利于培養(yǎng)，為什么？答案答案培養(yǎng)基中植物激素的種類及其濃度配比。(2)兩種形成花粉植株的途徑基本相同，主要區(qū)別在于脫分化的結(jié)果不同，決定兩種途徑的決定性因素是什么？答案2.選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)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(shí)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(duì)所有植物來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞

9、一側(cè)的時(shí)期，花 藥培養(yǎng)成功率最高C.對(duì)一般植物而言，單核期花藥培養(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解析花粉的發(fā)育時(shí)期對(duì)花藥培養(yǎng)的成功率有重要的影響，一般在單核期，細(xì)胞核由中央移向一側(cè)的時(shí)期，花藥的培養(yǎng)成功率最高，但并不是所有的植物都是這樣的，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；為挑選到單核期的花藥，通常選用完全未開放的花蕾，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析二、嘗試用月季的花藥進(jìn)行培養(yǎng)基礎(chǔ)梳理1.材料的選取材料的選取(1)花粉發(fā)育時(shí)期的確定：一般通過 來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。(2)花粉染色法 法：最常用的方法，能將花粉細(xì)胞核染成 。焙花青鉻礬法：當(dāng)花粉細(xì)胞不易著色時(shí)采用此法，能將花粉

10、細(xì)胞核染成 。藍(lán)黑色鏡檢醋酸洋紅紅色2.材料的消毒材料的消毒選取花蕾初步消毒：通常先將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為 的酒精浸泡約30 s沖洗：在 水中清洗，并用無菌吸水紙吸干 的水分徹底消毒：放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的 溶液中24 min(也可用質(zhì)量分 數(shù)為1%的 溶液或飽和漂白粉溶液)再?zèng)_洗：再用無菌水沖洗35次70%無菌花蕾表面氯化汞次氯酸鈣3.接種接種(1)剝離花藥(2)接種花藥：立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。盡量不要損傷花藥，否則接種后容易從受傷部位產(chǎn)生 _徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于_ 的形成愈傷組織愈傷組織或胚狀體4.培養(yǎng)培養(yǎng)(1)培養(yǎng)條件：溫度為25 ，前期不需要光照，幼小植株形成后需

11、要光照。(2)培養(yǎng)過程：先進(jìn)行脫分化培養(yǎng)，當(dāng)花藥開裂長(zhǎng)出 后及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上；若花藥開裂釋放出 則要盡快將幼小植株分開。5.鑒定和篩選鑒定和篩選通過愈傷組織形成的花粉植株， 常常會(huì)發(fā)生變化。愈傷組織胚狀體染色體組的數(shù)目問題探究1.培養(yǎng)材料的選擇方法(1)醋酸洋紅法和焙花青鉻礬法染色的目的是_ 。(2)月季花蕾的消毒與菊花外植體的消毒相比較，二者有何不同？答案答案在酒精消毒前，花藥不需要預(yù)先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。答案使細(xì)胞核著色，以便觀察細(xì)胞核的位置，以確定花粉發(fā)育的適宜時(shí)期(3)用于培養(yǎng)的花藥，只要將整個(gè)花蕾或幼穗消毒即可，原因是_。(4)在菊花的組織培養(yǎng)和月季的花藥培養(yǎng)過程

12、中，對(duì)光照的要求是否相同？答案答案不相同。在菊花的組織培養(yǎng)過程中每日用日光燈光照12 h，但是月季的花藥培養(yǎng)過程中，初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。答案完全未開放的花蕾中，花藥實(shí)際上多數(shù)未成熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)答案答案主要是由花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核融合造成的，有些是由花粉壁細(xì)胞發(fā)育形成的二倍體花粉壁植株。2.花藥離體培養(yǎng)在育種上的應(yīng)用(1)在花藥離體培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，為什么常常會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的變化？答案答案花粉粒發(fā)育為單倍體植株，再經(jīng)過人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，重新恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目。這樣得到的植株能夠正常生殖，

13、而且每對(duì)染色體上成對(duì)的基因都是純合的，自交的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。單倍體育種不僅縮短了育種周期，也為新品種的培育開辟了新途徑。(2)植物花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株是不可育的，如何能使其具有正常的繁殖能力呢？此育種方法有哪些優(yōu)點(diǎn)？答案拓展應(yīng)用3.育種工作者常采用花藥培養(yǎng)的方法，使花粉粒發(fā)育為單倍體植株。下面過程是采用水稻的花藥進(jìn)行培養(yǎng)的步驟。請(qǐng)據(jù)此回答下面的問題：選取水稻花藥對(duì)花藥消毒接種和培養(yǎng)植物體(1)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中_、_是主要的影響因素；選擇合適的_也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。答案解析材料的選擇培養(yǎng)基的組成花粉發(fā)育時(shí)期解析解析誘導(dǎo)花粉植株

14、能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素；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?；ǚ墼诎l(fā)育過程中要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、單核期、雙核期等階段，選取的水稻花藥應(yīng)為單核靠邊期的花藥；在剝離花藥時(shí)要盡量不損傷花藥，否則接種后容易從受傷的部位產(chǎn)生愈傷組織；同時(shí)還要徹底去除花絲，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；通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是通過胚狀體階段發(fā)育為植株；一種是先形成愈傷組織再將其誘導(dǎo)分化成植株。(2)花粉在發(fā)育過程中要經(jīng)歷_、_、_等階段，選取的水稻花藥應(yīng)為_期的花藥，此時(shí)細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞

15、一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥，原因是_；同時(shí)還要徹底去除花絲，原因是_。(4)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過_階段發(fā)育為植株；另一種是在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成_，再將其誘導(dǎo)分化成植株。小孢子四分體時(shí)期單核期雙核期單核靠邊如果花藥受損，接種后容易從受損傷的部位產(chǎn)生愈傷組織與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成胚狀體愈傷組織答案(5)試管苗形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得無機(jī)鹽或礦質(zhì)元素和小分子有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有_和_兩類激素。答案細(xì)胞分生長(zhǎng)素裂素答案答案醋酸洋紅法和焙花青鉻礬法。一題多變一題多變(1

16、)選擇材料時(shí)，需要使用顯微鏡對(duì)花藥進(jìn)行觀察，對(duì)花藥進(jìn)行染色的方法有哪些？答案答案不是，在幼小植株形成以后才需要光照。(2)是否整個(gè)培養(yǎng)過程都需要光照？答案答案答案使用的順序和用量的比例。(3)使用細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素時(shí)，哪些方面會(huì)影響培養(yǎng)的結(jié)果？課堂小結(jié)四分體單核雙核愈傷組織材料培養(yǎng)基單核消毒當(dāng)堂檢測(cè)23411.花藥培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的主要不同之處在于A.培養(yǎng)基配制方法 B.無菌技術(shù)C.接種操作 D.選材答案解析解析花藥培養(yǎng)技術(shù)選取的材料為植物體細(xì)胞減數(shù)分裂形成的花藥；而植物組織培養(yǎng)技術(shù)利用的材料為植物的體細(xì)胞。解析23412.月季的花藥培養(yǎng)過程中的難點(diǎn)之一是材料的選擇，下列有關(guān)材料選擇的敘述，

17、正確的是A.從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇盛花期的花藥B.從花粉來看，應(yīng)當(dāng)選擇小孢子四分體時(shí)期的花粉C.從花蕾來看，應(yīng)當(dāng)選擇略微開放的花蕾D.從檢測(cè)花粉的實(shí)驗(yàn)方法看，應(yīng)該用顯微鏡觀察已染色的花粉樣品臨時(shí)裝片答案解析解析從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇初花期的花藥；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；用已染色的花粉樣品作臨時(shí)裝片，才能觀察到細(xì)胞核的位置，以確定花粉發(fā)育的時(shí)期。解析3.接種和培養(yǎng)花藥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)全對(duì)的一組是不損傷花藥徹底去除花絲幼小植株形成后需要光照花藥開裂釋放出的幼小植株會(huì)分別發(fā)育成單倍體，無需分開A. B. C. D.2341答案解析解析本題中若花藥受損，易從受

18、損部位產(chǎn)生愈傷組織；與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成，因此要徹底去除花絲；幼小植株形成后需要光照，由異養(yǎng)轉(zhuǎn)化為自養(yǎng)；花藥開裂釋放出的胚狀體要盡快分開，分別移植到新培養(yǎng)基上，否則這些植株將難以分開。解析4.植物的花藥培養(yǎng)在育種上有特殊的意義。植物組織培養(yǎng)可用于無病毒植株及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等方面。請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)利用月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體時(shí)，選材非常重要。一般來說，選擇_期的花藥進(jìn)行培養(yǎng)的成功率最高。為了選擇該期的花藥，通常選擇_的花蕾。確定花粉發(fā)育時(shí)期最常用的方法有_，但是對(duì)于花粉細(xì)胞核不易著色的植物，需采用_法，該法能將花粉細(xì)胞核染成_色。解析解析花期早期時(shí)的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株。一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)成功率最高。該時(shí)期的花藥通常存在于完全未開放的花蕾中。單核完全未