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课题2月季的花药培养专题3植物的组织培养技术专题3植物的组织培养生物选修1基础知识实验操作被子植物的花粉发育影响因素月季的花药培养产生途径结果分析与评价课题背景花的结构一、课题背景植物的花药培养在育种上有什么意义？花粉粒（1N）单倍体植株（1N）二倍体纯合子植株（2N）缩短了育种周期，为新品种的培育开辟了新途径。二、基础知识（一）被子植物的花粉发育花粉：花丝花药雄蕊囊状结构，内有很多花粉粒雄蕊花粉囊当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。花粉花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。被子植物花粉的发育要经历：四分体时期、单核期和双核期等阶段。花粉发育过程小孢子母细胞花粉母细胞小孢子减数分裂有丝分裂花粉管细胞核生殖细胞核有分丝裂精子1个营养细胞生殖细胞4个4个4个4个4个8个（小孢子四分体时期单核居中期单核靠边期双核期）（二）产生花粉植株的两种途径花粉花粉胚状体愈伤组织丛芽生根移栽脱分化分化再分化诱导脱分化说明：两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。①不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；②不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难；③挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，菌少，易消毒。（三）影响花药培养的因素1、材料的选择：⑴不同种类植物的诱导成功率不同。⑵同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响。⑶合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。⑷选择最合适的花粉发育时期花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的水平和配比起决定作用。⑴诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用2，4-D、IAA；⑵诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA代之。亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。2、培养基的组成：3、其他因素：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？1.选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。2.最常用的方法：某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。三、实验操作（一）材料的选取醋酸洋红法、焙花青—铬矾法。花蕾无菌水清洗吸干表面水分0.1％的氯化汞溶液2-4min无菌水清洗3-5次70％的酒精浸泡30s1.将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30s2.无菌水清洗3.无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4.放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4min（也可用质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）5.无菌水冲洗3~5次（二）材料的消毒灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。（三）接种和培养经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。每瓶接种花药7-10个，温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。因为在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。四、结果分析与评价1、选材是否恰当选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。2、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。3、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。基础知识实验操作被子植物的花粉发育花粉其他因素影响因素花粉发育经历的时期月季的花药培养材料与培养基材料的选取产生途径结果分析与评价消毒接种和培养课堂小结下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：课堂练习:(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是。(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中。(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度的薄壁细胞，胚状体与发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。①培养基，②培养皿，③接种环，④花蕾，⑤实验操作者的双手，⑥三角锥形瓶。(填编号)需要灭菌，(填编号)需要消毒。单核镜检醋酸洋红激素的种类及其浓度配比液泡化受精卵①②③⑥④⑤植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目相同点不同点植物组织培养技术离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，诱导出根，然后进行移栽。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养技术取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。