2018_2019学年高中生物专题3课题2月季花的花药培养教学案含解析新人教版选修1

月季花的花药培养1.被子植物花粉发育的基本过程：小孢子母细胞小孢子四分体时期单核期双核期。2花药培养产生花粉植株有两条途径：一是胚状体途径，二是愈伤组织途径，这两种途径主要取决于激素的种类及其浓度配比。3影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。选择单核靠边期的花药培养成功率最高。4确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用)和焙花青一铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。5在花药培养中，常常会出现染色体倍性的变化。 一、被子植物的花粉发育1花粉：是由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。2花粉的发育过程二、产生花粉植株的两种途径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。三、影响花药培养的因素1主要因素：材料的选择与培养基的组成。(1)花药方面，应选择初花期的花药。(2)花粉方面，应选择单核期的花粉。(3)花蕾方面，应选择完全未开放的花蕾。2其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理及接种密度等。四、花药培养的实验操作1材料的选取(1)花粉的鉴定：一般通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期。(2)镜检方法：最常用的方法是醋酸洋红法。但是，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。2材料的消毒(1)将花蕾放入体积分数为70%的酒精中浸泡约30 s，立即取出，在无菌水中冲洗，后用无菌吸水纸吸干。(2)放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中24 min，再用无菌水冲洗35次。3接种(1)剥离花药时，尽量不损伤花药，彻底去除花丝。(2)每瓶接种花药710个。4培养(1)温度：25_左右。(2)光照：开始不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。(3)转移：将愈伤组织及时转移到分化培养基上；如果释放出胚状体，尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上。5鉴定和筛选：鉴定染色体倍性的变化，并进行筛选。1被子植物的花粉发育依次经过()双核期四分体时期单核居中期单核靠边期ABC D解析：选B被子植物的花粉发育过程为：四分体时期单核居中期单核靠边期双核期。2从小孢子母细胞到形成精子，经历的分裂方式是()A有丝分裂 B减数分裂C先有丝分裂后减数分裂 D先减数分裂后有丝分裂解析：选D小孢子母细胞形成精子过程如下：3花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，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接种密度D材料的低温处理效果解析：选A花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，如植株的生理状况、接种密度、材料的低温处理效果，但主要影响因素是材料的选择与培养基的组成。4在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期的花药最易成活()A四分体时期 B单核期前C单核期 D双核期 解析：选C单核期的花药菌少、易消毒。而单核期以前的花药质地幼嫩，极易破碎。选择单核期以后的花药，其花瓣已有些松动，给材料的消毒带来困难。5选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是()A确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青一铬矾法B对某些植物的花粉细胞核不易着色时采用醋酸洋红法C焙花青铬矾法能将细胞核染成蓝黑色D醋酸洋红法和焙花青铬矾法染色过程完全一样解析：选C在选择花药时，通过镜检确定花粉的发育时期，最常用的方法是醋酸洋红法；对于不易着色的花粉细胞核，则采用焙花青铬矾法；焙花青铬矾法可将花粉细胞核染成蓝黑色，醋酸洋红法与焙花青铬矾法过程不同，前者需用镊柄将花粉捣碎，后者在染色前需用卡诺氏固定液固定。1花粉发育的基本过程2花粉发育过程中细胞数目及细胞内染色体数目的变化(设体细胞内染色体数目为2n)名师点拨关于花粉发育过程的三点提醒 (1)由上面发育过程可以得出，1个小孢子母细胞最终可发育形成4个花粉粒、8个精子。(2)在被子植物的花粉发育过程中，2个精子和1个营养细胞是由同一个细胞经过有丝分裂而形成的，所以它们的核基因是相同的。(3)花粉管细胞核与花粉管的生成和生长有关，生殖细胞核直接参与受精作用。题组冲关1关于被子植物花粉的形成，下列说法正确的是()A花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的B花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等C花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的四分体时期含义相同D花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程解析：选B花粉是花粉母细胞经减数分裂及有丝分裂形成的，经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。花粉粒中的生殖细胞经有丝分裂产生2个精子。花粉发育的四分体时期指4个小孢子连在一起，而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后，1个四分体含4条染色单体的阶段。2下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请据此回答问题：(1)是指_时期，由小孢子母细胞经_分裂形成。(2)和分别是指_期和_期，这两个时期细胞的共同特点是_。(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成_个花粉粒，_个细胞核。(4)双核期的两个核分别叫_核和_核。(5)在进行花药组织培养时选择_阶段的培养成功率最高。解析：花粉是由小孢子母细胞先经减数分裂后再经有丝分裂(依次经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段)产生的。单核期的细胞含浓厚的原生质，核开始时位于细胞的中央，随着细胞不断长大，核由中央移向细胞一侧，此时是花药组织培养的最佳时期，细胞核再分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，即生殖细胞和营养细胞，生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。答案：(1)四分体减数(2)单核居中单核靠边含浓厚的原生质(3)412(4)生殖细胞花粉管细胞 (5)3(1)被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，后者为囊状结构，内部含有许多花粉。一个成熟花粉粒可形成两个细胞即_、_。(2)被子植物花粉的发育要经历_、_和_等阶段。正常情况下，一个基因组成为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的小孢子母细胞能形成_个精子，精子的基因型有_种。 (3)通过花药培养产生花粉植株，一般有两种途径即通过胚状体阶段发育为植株或通过愈伤组织发育为植株，这两种途径主要取决于培养基中_。(4)月季的花药培养中，花药发育期的选择很重要，一般用_法染色，然后通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期。(5)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有_。(至少填两种)(6)灭菌后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为_。解析：(1)一个成熟花粉粒可形成生殖细胞和营养细胞。(2)被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期、双核期等阶段；正常情况下，一个基因组成为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的小孢子母细胞经减数分裂形成4个小孢子，再经有丝分裂形成8个精子，精子的基因型有2种。(3)月季的花药培养中，花药发育期的选择很重要，一般用醋酸洋红法染色，然后通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期。(4)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有体积分数为70%的酒精、质量分数为0.1%的HgCl2溶液(或质量分数为1%的Ca(ClO)2溶液或饱和漂白粉溶液)。(5)灭菌后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。答案：(1)生殖细胞营养细胞(2)小孢子四分体时期单核期双核期82(3)激素的种类及其浓度配比(4)醋酸洋红(5)体积分数为70%的酒精、质量分数为0.1%的HgCl2溶液(或质量分数为1%的Ca(ClO)2溶液或饱和漂白粉溶液)(6)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成1实验操作及注意事项 名师点拨在花药培养过程中，常常会出现染色体组数目变化的原因：(1)花粉细胞的融合。(2)接种花粉过程中混有小孢子母细胞。(3)在材料的低温预处理时低温抑制了纺锤体的形成。(4)在双核期时，生殖细胞核与花粉管细胞核并没有形成两个细胞，而是两个核发生了融合。2菊花的组织培养与月季的花药培养比较项目内容菊花的组织培养月季的花药培养理论依据植物细胞的全能性基本过程脱分化再分化影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等材料选取体细胞生殖细胞繁殖方式无性生殖有性生殖培养结果正常植株单倍体植株可育性可育高度不育，染色体加倍后可育操作流程制备培养基外植体消毒接种培养移栽栽培选材消毒接种培养筛选和诱导移栽栽培选育题组冲关4下列有关花药离体培养的说法错误的是()A材料的选择最常用的方法是醋酸洋红法，这种方法能将花粉细胞核染成深红色B材料消毒时消毒剂一般是酒精和氯化汞C接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D接种的花药长出愈伤组织后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株，若释放出胚状体，则不必转换培养基解析：选D确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物花粉细胞核不易着色，需采用焙花青铬矾法。在形成愈伤组织或胚状体前，没有叶绿素的形成，不进行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后，开始进行光合作用，需要光照。花药离体培养的不同阶段，对主要营养的需求不一样，所以要适时转换培养基。5为提高玉米产量，科学家在育种和栽培过程中进行研究。下图是关于玉米培养的过程，请回答下列问题： (1)取茎尖进行组织培养，发育成植株D，取D的花药培养成幼苗，经秋水仙素处理后发育成为植株G。从细胞分裂方式上分析，EF过程中进行了_分裂；从育种方式上分析，DG属于_育种。(2)D植株上的小孢子母细胞形成精子所经历的分裂方式是_。在该过程中，首先要经过“小孢子四分体时期”，这里的“四分体”是指_。在其后某个时期对离体刺激最敏感，一般来说在_期，花药培养成功率最高。(3)选取茎尖放入A瓶中培养，是因为_，如果选取D植株茎的切段放入A瓶培养，首先要进行_，一般是刷洗后用流水冲洗20 min，用无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动23次，在无菌水中冲洗并用