本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
课题2 月季的花药培养
学习目标
1.识记被子植物花粉发育的过程
2.通过学习花药培养的基本技术,培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力
学习重点难点
重点:1.被子植物花粉发育过程
2.花药离体培养过程
难点: 1.被子植物花粉发育过程
2.花药离体培养过程
自主学习
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:
[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。
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:
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。
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:
①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;
②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, 。;
③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?
植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。
[思考4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难?
花瓣松动后,微生物就可能已经侵入到花药,给材料消毒带来困难。
四.实验设计
1.材料的选择
选择花药时一般通过 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
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20-30d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。
【疑难点拨】
1.植物组织培养技术与花药培养技术有何区别?
相同之处:培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。
不同之处: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;花北培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。
【典例分析】
例 1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离.为了防止性状分离并快速繁殖,可以利 . 用该植物的一部分器官或组织进行离体培养, 发育出完整植株. 进行离体培养时不应采用该 植株的( )
A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒
解析:本题主要考查无性生殖特点.涉及知识点有:组织培 养,体细胞,生殖细胞等.抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特 点.组织培养就是无性生殖的一种方式,它是由体细胞培养而来的, 含有原物种的全部基因, 而花粉粒是生殖细胞. 该题易陷入思维定势, 联想到花粉粒的离体培养.可见,植物组织培养若取自体细胞则为无 性生殖;若取自生殖细胞则为有性生殖. 答案:D
例 2. 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离, . 所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常; 另一个初级精母细胞减数分裂的第一次 分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的 1 条染色体 姐妹染色单体没有分开. 以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子 (以下简称 不正常的配子).上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是
A. 两者产生的配子全部都不正常
B. 前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子不正常
C. 两者都产生一半不正常的配子
D.前者产生全部不正常的配子,后者只产生一半不正常的配子
解析:初级精母细胞的减数第一次分裂过程,是同源染色体分开,进入两个次级精母细 胞. 若此过程中同源染色体不发生分离, 形成的两个次级精母细胞中, 一个多了一条染色体, 另一个少了一条染色体. 次级精母细胞进行的减数分裂的第二次分裂, 是姐妹染色单体分开, 平均分配到两个精子细胞中. 若此过程中姐妹染色单体不分开, 形成的两个精子细胞中的染色体数目均不正常。 答案:D
例3.下图是被子植物的受精过程
(1)写出图中数字所代表的结构的名称:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
(2)草履虫进行 生殖;蘑菇进行 生殖,酵母菌和水螅
常常进行 生殖。
(3)下列图解表示水稻(2n=24)胚珠中胚囊的发育过程,试根据图回答:
薄壁细胞 直接发育 减数分裂
珠心 孢原细胞(2n)
三次有丝分裂
①水稻种子的种皮遗传物质应为 n,其中遗传物质应与 相同。
②水稻胚珠中的胚囊应共有染色体 条,其中卵细胞中含染色体 条;若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳,则胚细胞中含有染色体 条,胚乳细胞中含染色体 条。
③7细胞或8核中的7细胞其中就包括了一个卵细胞和两个极核,若水稻的基因型为AaBb,则胚囊母细胞基因型为 。
④如果水稻卵细胞基因型应为Ab,则极核的基因型为 ,其原因是 。
解析:图中给出一个被子植物子房结构示意图,首先要求学生能够正确识图,弄清各数字代表的结构名称。胚囊中7个细胞,从图解中我们可以看出是由一个胚囊母细胞发育而来的,所以这几个细胞的基因型完全相同(卵细胞和极核的基因型完全相同)。花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管,花粉管通过珠孔进入胚囊,释放出两个精子,一个精子与卵细胞结合,形成受精卵,受精卵发育成植物的胚;另一个精子与极核结合,形成受精极核,将来发育成胚乳(双子叶植物胚乳发育过程中,胚乳被子叶吸收)。
答案:(1)花粉管 子房壁 珠被 受精极核 受精卵 珠孔 (2)分裂 孢子 出芽 (3)2 母方 12 24 36 AaBb Ab 卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来
巩固提高
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
A.8个、7条 B.8个、14条 C.4个、7条 D.4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
A.ABD和abd B.AbD和abd C.AaB和Bbd D.Abd和Abd
5.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( )
A.10、10、20、20、20、20 B.10、10、30、30、20、20
C.10、10、20、30、20、20 D.10、20、20、30、20、20
8.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( )
A.AAaBBb、AAabbb、AAaBbb B.AABB、AABb
C.AaaBBb、Aaabbb D.AaaBbb、Aaabbb
9.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( )
A.4个核,各有12个染色体 B.4个核,各有24个染色体
C.8个核,各有24个染色体 D.8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 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
二、非选择题
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照,其原因是
① ② 。
(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 。
课后反思:
www.
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)
( )分裂
( )分裂
单核( )期(n)
( )分裂
( )
花药中
的花粉
( )
( )
( 胚状体 )
( 愈伤组织 )
( )
丛
芽
生
根
移栽
花蕾
(无菌水)
清洗
(无菌吸水纸)
吸干水分
(无菌水)
冲洗
①
②
③
⑤
④
⑥
四分体(n)
胚囊母细胞(2n)
成熟胚囊(7细胞8核)
单核胚囊(n)
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网