2月季的花药培养总结优秀PPT.ppt

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1、课题课题2 2 月季的花药培育月季的花药培育课题2 月季的花药培育一、课题目标：一、课题目标：1、识记被子植物花粉发育的过程、识记被子植物花粉发育的过程2、通过学习花药培育技术，培育设计、通过学习花药培育技术，培育设计试验、动手操作、分析说明试验现象试验、动手操作、分析说明试验现象的实力的实力二、课题重点和难点：二、课题重点和难点：1、被子植物花粉发育过程、被子植物花粉发育过程2、花药离体培育过程、花药离体培育过程花的结构花的结构展示内容展示点评1被子植物花粉被子植物花粉发发育育过过程程1组4组2产产生花粉植株的两种途径生花粉植株的两种途径2组3组3影响花影响花药药培养的因素培养的因素3组6组

2、4实验实验操作操作过过程（程（简简）4组5组5材料的材料的选选取、消毒取、消毒 注意事注意事项项5组1组6接种和培养接种和培养 注意事注意事项项6组2组点评同学：点评同学：点评时声音点评时声音 亮，言简意亮，言简意 赅，先评书赅，先评书 写、再评对写、再评对 错、后总结错、后总结 方法规律。方法规律。非点评同学：非点评同学：留意倾听、留意倾听、思索，关键思索，关键 内容做好笔内容做好笔 记，有补充记，有补充 或不明白的或不明白的 地方刚好、地方刚好、大胆提出。大胆提出。基础学问基础学问一、被子植物的花粉发育一、被子植物的花粉发育阅读课本阅读课本P37P37P40P40一、被子植物的花粉发育一、

3、被子植物的花粉发育雄蕊雄蕊：花丝花丝花药：囊状结构，内有很多花粉粒花药：囊状结构，内有很多花粉粒花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。粉是单倍体的生殖细胞。花粉的发育要阅历：四分体时期、单核期、双核期花粉的发育要阅历：四分体时期、单核期、双核期花粉发育过程花粉发育过程减减数数分分裂裂有有丝丝分分裂裂留意：留意：二核花粉粒：成熟的花粉二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）管中形成）三核花粉粒：有些植物的三核花粉粒：有些植物的花粉

4、，在成熟前，生殖细胞花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个养分核和两个时，含有一个养分核和两个精子。精子。两个精子和一个养分核的两个精子和一个养分核的基因型相同。基因型相同。1 1花粉母细胞花粉母细胞4个小孢子个小孢子减分减分有分有分4个花粉管细胞核个花粉管细胞核4个生殖细胞核个生殖细胞核有分有分8个精子个精子小孢子母细胞小孢子母细胞（2n）小孢子时期小孢子时期（n）四分体时期四分体时期（n）双核期双核期4个生殖细胞核个生殖细胞核（n）4个个花花粉粉管管细细胞胞核核（n）4个生殖细胞个生殖细胞（n）4

5、个营养细胞（个营养细胞（n）42个精子个精子(n)有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂单核期（单核期（n）有丝分裂有丝分裂练习：练习：写出花粉的发育过程的发育过程（学生板书）写出花粉的发育过程的发育过程（学生板书）假如一种生物体细胞有条染色那么它的小孢子母细假如一种生物体细胞有条染色那么它的小孢子母细胞、小孢子、花粉管细胞核、生殖细胞核各有多少条染色胞、小孢子、花粉管细胞核、生殖细胞核各有多少条染色体？假如小孢子母细胞的基因型为体？假如小孢子母细胞的基因型为AB（两对基因位于（两对基因位于两对同源染色体上）那么小孢子、花粉管细胞核和生殖细两对同源染色体上）那么小孢子、花粉管细胞核和生殖细胞核的基因

6、型是什么？胞核的基因型是什么？答案：小孢子母细胞答案：小孢子母细胞个小孢子个小孢子单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期花粉粒花粉粒答案：、，答案：、，AB或或A或或B或。或。无论哪一种，来源于同一个小孢子的花粉管和生殖核的基因无论哪一种，来源于同一个小孢子的花粉管和生殖核的基因确定相同确定相同二、产生花粉植株的两条途径二、产生花粉植株的两条途径花粉花粉花粉花粉胚状体胚状体愈伤组愈伤组织织丛芽丛芽丛芽丛芽生根生根移栽移栽脱脱分分化化分化分化再分再分化化诱诱导导胚状体胚状体1 1、材料的选择、材料的选择2 2、培育基的组成（、培育基的组成（MSMS培育基培育基+不同比例的不同比例的激素）激素）

7、3 3、亲本植株的生长条件、材料的低温预处、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有确理以及接种密度等对诱导成功率都有确定影响定影响三、影响花药培育的因素三、影响花药培育的因素影响花药培育的因素影响花药培育的因素1 1、材料的选择：、材料的选择：不同种类植物的诱导成功率不同。不同种类植物的诱导成功率不同。同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有干脆影响。有干脆影响。合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。选择最合适的花粉发育时期选择最合适的花粉发育时期不选择单核期之前花药缘由：花

8、药质地幼嫩，简不选择单核期之前花药缘由：花药质地幼嫩，简洁裂开；洁裂开；不选择单核期之后花药缘由：花瓣起先松动，给不选择单核期之后花药缘由：花瓣起先松动，给材料消毒带来困难困难；材料消毒带来困难困难；选择单核期花药方法：应当选择完全未开放的花选择单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，菌少，易消毒。蕾，菌少，易消毒。2 2、培育基的组成、培育基的组成花药培育所接受的培育基各成分中植物生长调整剂的花药培育所接受的培育基各成分中植物生长调整剂的水平和配比起确定作用。水平和配比起确定作用。诱导愈伤组织或胚状体产生的培育基：广泛运用诱导愈伤组织或胚状体产生的培育基：广泛运用2 2，4-D4-D、IA

9、AIAA和和KTKT；诱导分化的培育基常除去诱导分化的培育基常除去2 2，4-D4-D而以而以IBAIBA或或BABA等代等代之。之。3 3、其他因素：、其他因素：材料的低温处理、接种密度、培育的环境条件等对诱材料的低温处理、接种密度、培育的环境条件等对诱导的成功率都有确定的影响。导的成功率都有确定的影响。试验操作试验操作一、材料的选取一、材料的选取二、材料的消毒二、材料的消毒三、接种和培育三、接种和培育（一）材料的选取（一）材料的选取1 1、选择花药一般通过镜检来确定其中的、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。花粉是否处于适宜的发育期。2 2、确定花粉发育时期最常用方法

10、：醋酸、确定花粉发育时期最常用方法：醋酸洋红法；焙花青铬矾法。洋红法；焙花青铬矾法。试验操作试验操作鉴定花粉：鉴定花粉：最常用的方法是醋酸洋红法：最常用的方法是醋酸洋红法：花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%1%的醋酸洋红的醋酸洋红1 1滴滴用镊柄将花用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片药捣碎，盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）红色）某些植物的花粉细胞核不易着色，须要接受焙花青某些植物的花粉细胞核不易着色，须要接受焙花青铬钒法：铬钒法：花药（在卡诺氏固定液中处理花药（在卡诺氏固定液中处理20min20min）取出，置于取出，置于载玻片上载玻片上焙花青铬钒溶液染色焙花青

11、铬钒溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNADNA和蛋白质组成，和蛋白质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体简洁被染色。通过染色，可以醋酸洋红为碱性染色剂，染色体简洁被染色。通过染色，可以确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边期。一般单核靠边期的花药培育成功率最高。期。一般单核靠边期的花药培育成功率最高。（二）材料的消毒（二）材料的消毒1 1、花蕾用体积分数为、花蕾用体积分数为70%70%的

12、酒精浸泡的酒精浸泡3030秒秒2 2、无菌水清洗、无菌水清洗3 3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4 4、放入质量分数为、放入质量分数为0.1%0.1%的氯化汞溶液中的氯化汞溶液中2 24 4分钟分钟（也可质量分数为（也可质量分数为1%1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）粉溶液）5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 用于培育花药，事实上多数未熟，由于它的用于培育花药，事实上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片疼惜，通常处于无菌状外面有花萼、花瓣或颖片疼惜，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。态，所以只要将整个花蕾

13、或幼穗消毒即可。花花蕾蕾（7070酒酒精精）大约大约30s30s（无无菌水菌水）清洗清洗（无菌吸无菌吸水纸水纸）吸干水分吸干水分（0.10.1氯氯化汞溶液）化汞溶液）2 24min4min（无无菌水菌水）冲洗冲洗（三）接种和培育（三）接种和培育 灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立刻将花药接种到培育基上。在剥离花花瓣，并立刻将花药接种到培育基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，简洁从药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，简洁从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻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

14、药不利于愈伤底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。组织或胚状体的形成。通常每瓶接种花药通常每瓶接种花药7-107-10个，温度限制在个，温度限制在2525左右，不须要光照。幼小植株形成后才须要光照。左右，不须要光照。幼小植株形成后才须要光照。一般经过一般经过20-3020-30天培育后，会发觉花药开裂，天培育后，会发觉花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织刚好长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织刚好转移到分化培育基上，以便进一步分化出再生植转移到分化培育基上，以便进一步分化出再生植株。株。假如花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产假如花药开裂释放出胚状体，

15、则一个花药内就会产生大量幼小植株，必需在花药开裂后尽快将幼小植株分开，生大量幼小植株，必需在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培育基上，否则这些植株将很难分开。分别移植到新的培育基上，否则这些植株将很难分开。在花药培育中，特殊是通过愈伤组织形成的花粉植株，在花药培育中，特殊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更常常会出现染色体倍性的变更 （四）结果分析与评价（四）结果分析与评价选材是否恰当：选材时试验成功的关键。选材是否恰当：选材时试验成功的关键。要能通过镜检找到适宜发育期的花粉。要能通过镜检找到适宜发育期的花粉。无菌技术是否过关：假如出现了污染现象，无菌技术是否过

16、关：假如出现了污染现象，说明某些技术操作步骤，如培育基灭菌、花说明某些技术操作步骤，如培育基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。蕾消毒或接种等有问题。接种是否成功：假如接种的花药长出愈伤接种是否成功：假如接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培育的第一步就组织或释放出胚状体，花药培育的第一步就成功了。要适时转换培育基，以便愈伤组织成功了。要适时转换培育基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。或胚状体进一步分化成再生植株。植物组织培育技术与花药培育技术的异同点植物组织培育技术与花药培育技术的异同点项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织培养技植物组织培养技术术离体的植物组织离体的植物组织经脱

17、分化形成愈经脱分化形成愈伤组织，再分化伤组织，再分化成丛芽，诱导出成丛芽，诱导出根，然后进行移根，然后进行移栽。栽。外植体为体细胞，外植体为体细胞，染色体数无需加染色体数无需加倍。倍。花药培养技术花药培养技术取材为花药，培养的取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，正常植株的染色体数，而且为纯种。而且为纯种。实例一关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）A A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的、花粉粒是在花药中的

18、花粉囊里形成的B B、被子植物精子的形成是干脆减数分裂的结果、被子植物精子的形成是干脆减数分裂的结果C C、被子植物的花粉的发育要阅历四分体时期、被子植物的花粉的发育要阅历四分体时期、单核期、双核期等阶段单核期、双核期等阶段D D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中心再移到细胞中心注：花粉母细胞经减数分裂形成注：花粉母细胞经减数分裂形成4 4个单核花粉粒，每个花粉粒的个单核花粉粒，每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成细胞核进行一次有丝分裂形成1 1个花粉管细胞核和个花粉管细胞核和1 1个生殖细胞个生殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝

19、分裂生成核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2 2个精子。个精子。BD课后习题：课后习题：1 1、F2F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为代紫色甜玉米的基因型组成可能为AasusuAasusu或或AasusuAasusu。假如运用常规育种方法，将。假如运用常规育种方法，将F2F2代中的紫色代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（甜玉米与白色甜玉米（aasusuaasusu）进行测交，可以选）进行测交，可以选择出基因型为择出基因型为AAsusuAAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时较长，须要至少三年的选种和育种比较繁琐，耗时较长，须要至少三年的选种和育种时间。假如

20、利用花药离体培育的技术，在时间。假如利用花药离体培育的技术，在F1F1代产生代产生的花粉中就可能有的花粉中就可能有AsuAsu的配子组合，再将花粉植株进的配子组合，再将花粉植株进行秋水仙素处理，使染色体加倍，就可以干脆得到行秋水仙素处理，使染色体加倍，就可以干脆得到紫色甜玉米的纯合体（紫色甜玉米的纯合体（AAsusuAAsusu）。这种方法可以大）。这种方法可以大大缩短育种周期。大缩短育种周期。2 2、植物组织培育技术与花药培育技术的相同、植物组织培育技术与花药培育技术的相同之处是：培育基配制方法、无菌技术及接种之处是：培育基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者不同之处在于：花药操作等

21、基本相同。两者不同之处在于：花药培育的选材特殊重要，需事先摸索时期适宜培育的选材特殊重要，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的花蕾，花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要刚好更换培育基，对培育基配方的状体也要刚好更换培育基，对培育基配方的要求更为严格。这些都使花药培育的难度大要求更为严格。这些都使花药培育的难度大为增加。为增加。比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种项目项目杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种 单倍体育种单倍体育种处理处理杂交杂交用射线、化用射线、化学药品处理学药品处理用秋水仙素用秋水仙

22、素处理种子或处理种子或幼苗幼苗花药离体培花药离体培养养原理原理基因重组，基因重组，把两亲本优把两亲本优良性状组合良性状组合在同一后代在同一后代中中用人工方法用人工方法诱发基因突诱发基因突变，产生新变，产生新性状和新品性状和新品种种抑制细胞分抑制细胞分裂中纺锤体裂中纺锤体的形成，使的形成，使染色体数加染色体数加倍后不形成倍后不形成两个细胞两个细胞诱导配子直诱导配子直接发育成植接发育成植株，再用秋株，再用秋水仙素加倍水仙素加倍成纯合体成纯合体优缺点优缺点方法简便，方法简便，但耗时长，但耗时长，需经多年需经多年才能获得才能获得纯合体纯合体加速育种加速育种进程，大进程，大幅度改变幅度改变某些性状，某些

23、性状，但有利个但有利个体不多体不多器官较大，器官较大，营养物质营养物质含量高，含量高，但发育延但发育延迟，结实迟，结实率低率低缩短育种缩短育种年限，但年限，但方法复杂，方法复杂，成活率低成活率低举例举例水稻杂交水稻杂交高产量青高产量青霉素菌株霉素菌株三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦月季花药月季花药培养培养人工种子人工种子 人工种子是指通过植物组织培育技术获人工种子是指通过植物组织培育技术获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，并得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，并且用适当方法将胚状体包袱起来，用以代替自然种且用适当方法将胚状体包袱起来，用以代替自然种子进行繁

24、殖的一种结构。子进行繁殖的一种结构。目前研制的人工种子，是由胚状体、作目前研制的人工种子，是由胚状体、作为疼惜性外壳的人工种皮和供应发育所需养分的人为疼惜性外壳的人工种皮和供应发育所需养分的人工胚乳三部分组成的。工胚乳三部分组成的。能在确定的条件下萌发生长，形成完整植株。能在确定的条件下萌发生长，形成完整植株。人工种子的优点人工种子的优点:首先，它解决了有些作物品种繁殖实力差、首先，它解决了有些作物品种繁殖实力差、结子困难或发芽率低等问题。结子困难或发芽率低等问题。其次，人工种子可以工业化生产，提高农其次，人工种子可以工业化生产，提高农业的自动化程度。业的自动化程度。第三，人工胚乳中除含有胚状

25、体发育所需第三，人工胚乳中除含有胚状体发育所需的养分物质外，还可以添加各种附加成分，的养分物质外，还可以添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等，有利于幼苗强壮成长，提激素类似物等，有利于幼苗强壮成长，提高作物产量。高作物产量。第四，用人工种子播种可以节约粮食。例第四，用人工种子播种可以节约粮食。例如，一个如，一个12 L12 L的发酵罐在的发酵罐在20 d20 d内生产的胡内生产的胡萝卜胚状体，可以制成萝卜胚状体，可以制成1 0001 000万粒人工种子，万粒人工种子，满足几千公顷农田的种植须要，与自然种满足几千公顷农田的种植须要

26、，与自然种子相比，大大节约了粮食。子相比，大大节约了粮食。练习练习：小麦高杆（：小麦高杆（D）对对矮杆（矮杆（d）为显为显性，抗性，抗锈锈病（病（T）对对不抗不抗锈锈病（病（t）为显为显性，性，现现有高杆抗有高杆抗锈锈病和矮杆不抗病的两种病和矮杆不抗病的两种纯纯合体，要合体，要获获得矮杆抗得矮杆抗锈锈病的良种，病的良种，可用可用杂杂交育种和交育种和单单倍体育种法，步倍体育种法，步骤骤如下：如下：高杆抗锈病 矮秆不抗锈病 P DDTT ddtt (一)F1的基因型表现型 a各种配子的种类 a （二）符合要求的单倍体的基因型 良种的基因型表现型 （三）（1）请在上图横线上填写上基因型、表现型内容。（2）图中（一）（二）（三）接受的处理方法分别是 、。（3）单倍体育种方法的主要优点是 。答案：（答案：（1）DdTt，高秆抗锈病，高秆抗锈病，DT，Dt,dT,dt,ddTT矮秆锈病（矮秆锈病（2）杂交育种、）杂交育种、花药离体培育，秋水仙素处理（花药离体培育，秋水仙素处理（3）可以明显缩短育种年限，加速育种进程。）可以明显缩短育种年限，加速育种进程。