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花中皇后—月季又称“月月红”，自然花期为5月至11月课题2月季的花药培养知识回顾•单倍体育种的过程？花药离体培养（N）单倍体植株（N）秋水仙素处理，使染色体数目加倍植株（2N）优点：1明显缩短育种年限2后代植株都为纯合子。正常植株（2N）花药花丝（一）被子植物的花粉发育花的结构花丝花药：囊状结构，内有很多花粉雄蕊一、被子植物的花粉发育花粉母细胞（小孢子母细胞）4个小孢子减数分裂小孢子四分体1个小孢子花粉粒（双核）有丝分裂单核双核营养细胞核营养细胞生殖细胞核2个精子花粉是单倍体的生殖细胞注意：①“此”四分体非“彼”四分体：“此”：是指被子植物花粉发育过程中，四个小孢子连在一起；“彼”：是指减数分裂过程中同源染色体两两联会后，每个四分体含有四条姐妹染色单体。②正确认识营养细胞和精子的关系：精子就处在营养细胞的原生质中，营养细胞为花粉管的形成提供营养物质。注意：③花粉粒类型二核花粉粒：有些植物成熟花粉粒中只含两个细胞核，即花粉管细胞核和生殖细胞核，（精子在花粉管中形成）。（eg：棉、桃、茶等；）三核花粉粒:有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。两个精子和一个营养核的基因型相同。eg：水稻、小麦、玉米等小孢子母细胞小孢子花粉囊花药花粉粒（双核期）成熟花粉8个精子小孢子母细胞（）时期单核（）期双核期（）细胞核（）细胞核（）细胞（）细胞（）个精子（）分裂（）分裂单核（）期（）分裂减数小孢子四分体中边有丝生殖生殖花粉管营养有丝22NNNNNNNNN被子植物子房的结构胚珠的结构花粉管精子卵细胞极核子房壁珠被珠孔反馈练习：（1）一个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子，由一个小孢子到形成两个精子，其间经过的分裂次数及分裂方式为()A．一、有丝分裂B．二、减数分裂C．二、有丝分裂D．三、有丝分裂（2）基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个花粉管细胞核和两个精子，其基因型分别是()A．AB、Ab、AbB．AB、AB、ABC．AB、aB、aBD．aB、ab、abCB3、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央BD取决：培养基中的激素种类及浓度配比产生花粉植株的两种途径：胚状体——在组织培养过程中，某些细胞在形态上转变为与合子（受精卵）发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类似；神奇的人工种子:通过胚状体途径形成小植株烟草花药培养胚状体发育途径愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织分化形成再生植株水稻花药培养愈伤组织发育途径部分花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药能否成功：1、材料的选择2、培养基的组成（MS培养基+不同比例的植物生长调节激素）3、植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等(三)、影响花药培养的主要因素注：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。从花药看：月季的初花期（花期早期）从花粉看：单核期从花蕾看：完全未开放的为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？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。（一）材料的选取通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。1、醋酸洋红法(将染色体染成红色)—常用方法2、焙花青-铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色)—细胞核不易着色时，用此法花药（载玻片上）→1%的醋酸洋红1滴→用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）花药（在卡诺氏固定液中处理20min）→取出，置于载玻片上→焙花青－铬矾溶液染色→盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）实验操作（二）材料的消毒5、无菌水冲洗3～5次花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态1、花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30秒2、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2～4分钟（质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）（三）接种和培养1灭菌后花蕾，要在下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。3通常每瓶接种花药，温度控制在左右，。幼小植株形成后才。2在剥离花药时，要尽量（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，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。一般经过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。4进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化无菌条件不损伤花药去除花丝7-10个25℃不需要光照需要光照主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的五、结果分析与评价（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。基础知识实验操作被子植物的花粉发育花粉的概念：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花粉植株的两种途径：结果分析与评价消毒接种和培养课堂小结练习1.答：F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。练习2.答：植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。