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1.花粉发育过程中的细胞分裂方式 花粉母细胞 (小孢子母细胞 )
4 个小孢子 (小孢子四分体
时期) 单核期小孢子 (单核居中期 →单核靠边期 )
花
粉粒中包含生殖细胞核和
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2.培养条件下雄核发育的 4 条途径 (1)单核小孢子进行一次均等分裂 ,形成两个等同的子细胞 ,而不是 形成相互有别的营养细胞和生殖细胞 ,这两个细胞进一步发育成愈伤 组织或胚状体。 (2)单核小孢子先进行一次非均等的正常分裂 ,然后通过营养细胞 进一步分裂形成愈伤组织或胚状体。 (3)单核小孢子进行一次有丝分裂 ,营养细胞退化 ,而生殖细胞进一 步发育形成单倍体植株。 (4)小孢子进行一次非均等的正常分裂 ,形成一个营养核和一个生 殖核,两个核都参与愈伤组织或胚状体的形成。有时两个核融合而导致 非单倍体形成。
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3.接种和培养 (1)接种要求 :在无菌条件 下除去花蕾的 萼片和花瓣,并立即将 花药 接种到培养基上。通常每瓶接种 7~10 个。 (2)培养条件 :温度在 25 ℃左右,幼小植株形成后需要 光照。 (3)鉴定和筛选 :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,因此需要对培养出的植株作进一步 的鉴定和筛选。
提示:不一样。前者是指由一个小孢子母细胞经过减数分裂产生的 连在一起的 4 个单倍体细胞 ,其中“四”是 4 个小孢子;后者是指在联会状 态下的一对同源染色体 ,其中“四”是 4 条染色单体。
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3.用流程图表示产生花粉植株的两种途径并说出两种途径的主要 区别和决定因素。
提示:
途径 1:花粉
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迁移与应用 1 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减数分裂的结果 C.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 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 解析:单核期的细胞核开始位于中央 ,然后由中央移向细胞一侧。 答案:D
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预习交流 1
——花药培养的主要应用是什么 ? 植物的花药培养在育种上有特殊的意义 ,是单倍体育种的一个关 键环节。 (1)花药和花粉是什么关系 ?花药培养的实质是什么 ? 提示:花药是产生花粉的结构 ,花药由花药壁和花粉囊组成 ,花药壁 由体细胞组成 ,花粉囊中有小孢子母细胞 (该细胞是产生花粉的最原始 的母细胞 )。花药培养的实质是花粉培养。
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(2)由花药培养得到的植株是否是单倍体育种的目标植株 ?为什么? 提示:不是。单倍体育种的目标植株为能进行正常繁殖的纯合子植 株,而花药培养得到的仅为单倍体植株 ,大多没有繁殖能力。 (3)用流程图表示单倍体育种的操作流程。 提示:获得杂合子 →对杂合子的花药进行培养 →获得单倍体植株 →用秋水仙素处理 →获得染色体数目正常的纯合子植株 →按照育种目 标选择 →得到目标植株。
课题 2 月季的花药培养
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课前预习导学
目标导航
学习目标 1.说出并能作图表示被子植物花粉发育
的过程。 2.说出并能用流程图表示花药培养产生花粉 植株的两种途径。 3.说出影响花药培养的因素。 4.尝试用月季或其他植物的花药进行培养。
重点难点
重点 :选取适宜的培养材 料和培养基。 难点 :选取适宜的培养材料和 培养基。
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四、实验操作
1.取材 花药发育时期的确定 :一般先将花粉染色 ,再通过镜检来确定花粉 是否处于适宜的发育期。染色方法有 : (1)最常用的是 醋酸洋红 法。 (2)若某些植物的花粉细胞核不易着色 ,需采用焙花青 —铬矾法。 2.消毒 常用消毒液为 体积分数为 70%的酒精和质量分数为 0.1%的氯化汞 溶液。消毒时间分别为 30 s 和 2~4 min 。
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预习交流 2
花药长出愈伤组织或释放胚状体后 ,如何进一步处理 ? 提示:(1)花药长出愈伤组织后 ,要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。 (2)花药开裂释放出胚状体后 ,要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。
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课堂合作探究
问题导学
一、被子植物花粉发育的过程和产生花粉植株的两种途径
活动与探究 1 1.用流程图表示被子植物花粉发育的过程。 提示:小孢子母细胞 →4 个小孢子 (小孢子四分体时期 )→1 个小孢子 (单核居中期 )→1 个小孢子 (单核靠边期 )→花粉粒 (双核期 )。
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2.讨论植物花粉发育过程中的小孢子 “四分体”与减数分裂过程中 “四分体 ”一样吗 ?请说明原因。
பைடு நூலகம்
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预习导引
一、被子植物的花粉发育
1.花粉:由花粉母细胞 经过减数分裂 形成的 单倍体的生殖细胞。 2.发育过程 (1)四分体时期 :4 个单倍体细胞连在一起。 (2)单核期:细胞含有浓厚的 原生质,该期又可分为 单核居中期 和单 核靠边期 两个时期。 (3)双核期:细胞中含有 生殖细胞核和 花粉管细胞核,它们分别形成 一个生殖细胞和一个营养细胞 ,其中的生殖细胞形成两个精子。
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二、产生花粉植株的两种途径
1.途径差异 :一种是花粉通过 胚状体阶段发育为植株 ;另一种是花 粉在诱导培养基上先形成 愈伤组织 ,再将其诱导分化成植株。
2.形成原因 :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.影响因素 :主要受材料的选择 与培养基的组成 的影响。 2.材料的选择 : (1)花期早期时的花药比 后期时的容易产生花粉植株。月季的培养 选择初花期的花药。 (2)花粉发育时期 :一般说来 ,选择单核期的花药培养成功率最高。 (3)亲本的生长条件 、材料的 低温预处理 以及接种的密度 也对诱导 成功率有一定的影响。
胚状体 丛芽 生根 移栽
途径 2:花粉
愈伤组织
丛芽 生根 移栽
两种途径的主要区别是花粉脱分化形成胚状体还是愈伤组织 ;两 种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
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4.花粉胚与体细胞胚有哪些区别 ?请阅读教材第 38 页,谈一下你的 看法。
提示:花粉胚是由单倍体性细胞发育而成的胚状结构 ,可以发育成 单倍体植株 ;体细胞胚(胚状体 )是植物体细胞离体培养形成的 ,与合子发 育成的胚具有相似的结构。
