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1、专题3 植物组织培养技术 课题2 月季的花药培养 【学习目标】1.熟记被子植物花粉发育的过程及花药产生培养花粉植株的两种途径。2.小组合作说出影响花药培养的因素。 3.激情投入，全力以赴，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。【重点难点】重点: 选取适宜的培养材料和培养基。难点：选取适宜的培养材料和培养基。【预习案】任务一. 被子植物花粉发育过程1被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。所以，花粉是 的生殖细胞。2结合教材内容填下列示意图：小孢子母细胞（2n）（ ）时期（n）单核（ ）期（n）双核期（ ）细胞核（n）（ ）细胞核（n）（ ）细胞（n）（ ）细胞（n）（ ）个精子(n)（ ）分
2、裂（ ）分裂单核（ ）期（n）（ ）分裂思考1：由此可见，被子植物的花粉的发育要经历 时期， 期和 期等阶段。思考2：在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子；在一枚花药中可以产生 个花粉。任务二产生花粉植株的两条途径1产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过 阶段发育为植株，二是通过 阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中 的种类及其 的配比。2.填写培育花粉植株的途径图解：（ ）花药中的花粉（ ）（ ）（ 胚状体 ）（ 愈伤组织 ）（ ）丛芽生根移栽3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为 ，而把从愈伤组织到从芽的过程称为 。4.植
3、物体细胞发育而来的胚状体又叫 ，花粉发育而来的胚状体叫 ，可发育为 植物，要使其成为纯合的正常植株，可用 处理发育中的幼苗。任务三. 影响花药培养的因素1影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素： 和 等。2材料的选择：从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉，因为单核期以前的花药 ，选择单核期以后的花药接种， ；从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。思考3：除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？思考4：为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难？任务四.实验设计1.材料的选择选择花药时一般通
4、过 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 和 ，它们分别可以将细胞核染成 色和 色。2.材料的消毒花蕾（无菌水）清洗（无菌吸水纸）吸干水分（无菌水）冲洗3.接种和培养（1）剥取花药：消毒后的花蕾，要在 条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则 还要彻底除去花丝，因为 。（2）接种花药：剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶接种 个花药。（3）培养：花药培养利用的培养基是 培养基，pH为 ，温度为 ，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。（4）培养2030d后，花药开裂，长出 或释放出 。前者还要转移到 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快 并转移到新的
5、培养基上。（5）通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 的变化，因而需要鉴定和筛选。【探究案】探究点一、产生花粉植物的两种途径1.花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？2.什么是体细胞胚？3.单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？探究点二、植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？探究点三、为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化？ 【训练案】1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（ ）A单核期前的花药 B单核期后的花药 C单核期花药 D双核期2.影响花药培养的主要因素是（ ）A材料的选择与培养基的组成 B亲本
6、植株的生理状况 C选择合适的花粉发育时期 D材料的低温处理与接种密度3.粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两 个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）A8个、7条 B8个、14条 C4个、7条 D4个、14条4.某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（ ）AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd5.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫（ ） A无性生殖 B组织培养 C植物克
7、隆 D有性生殖6.有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是（ ）A初级精母细胞 B次级精母细胞 C精细胞 D根尖分生区细胞7.玉米的体细胞含有20条染色体。在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为（ ）A10、10、20、20、20、20 B10、10、30、30、20、20C10、10、20、30、20、20 D10、20、20、30、20、208如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（ ）AAAaBBb、AAabbb、AAaBb
8、b BAABB、AABb CAaaBBb、Aaabbb DAaaBbb、Aaabbb9.番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体（ ）A4个核，各有12个染色体 B4个核，各有24个染色体C8个核，各有24个染色体 D8个核，各有12个染色体10.一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于（ ）A花中雌蕊的数目 B雌蕊中柱头的数目 C子房中受精胚珠的数目 D胚囊中胚的数目11.植物组织培养技术的理论基础之一是（ ） A.植物细胞的完整性 B.植物细胞的多样性 C.植物细胞的全能性
9、D.植物细胞杂交12.植物组织培养过程中的脱分化是指（ ） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程13.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，在一定条件下培养形成试管苗。（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两种激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光
10、照，其原因是 。（4）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有 。14.现有甲、乙两个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和Aabb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将二者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：（1）甲、乙两烟草品种的花粉的基因型分别为 和 。（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使
11、用 破除细胞壁。（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是 。（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。（5）在大于800勒克斯光照下培养，有 种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的（只考虑2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是 ，基因型是 。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是 。记忆大餐：一、基础知识分析（一）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.花粉的发育要经历不同的时期。（二）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。（三）影响花药培养的因素知识要点：选取适宜的材料和培养基
12、组成是花粉植株诱导成功的关键。二、课题成果评价（一）选材是否恰当选材是否成功是花药培养成功的关键。学生应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。（二）无菌技术是否过关如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。（三）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。花药每一雄蕊，由花丝（faliment）和花药（anther）两部分组成。 花药(小孢子囊)是花丝顶端膨大呈囊状的部分，是雄蕊产上花粉的主要部分，多数被子植物的花药是由4个或2个花粉囊（pollen sac）组成，分为左、右两半，中间由药隔相连。花药在花丝上的着生方式有集中不同的情况：底着药：花丝顶端直接与花药基部相连。贴着药：花药背部全部贴着在花丝上。丁字着药：花丝顶端与花药背面的一点相连，整个雄蕊犹如丁字形。花药的开列方式分为以下四种：纵裂：沿二花粉囊交界处成纵行裂开，如油菜、牵牛、百合等。横裂：沿花药中部成横向裂开，如木槿，蜀葵等。孔裂：在花药顶端开一小孔，花粉由小孔散出，如茄、番茄等。瓣裂：在花药的侧壁上裂成几个小瓣，花粉由瓣下的小孔散出，如香樟等。