被子植物花粉的发育过程图解

课题2 月季的花药培养基础巩固1下列是被子植物花粉发育经历的各阶段排序,正确的是()A.小孢子四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒B.小孢子母细胞→单核靠边期→单核居中期→双核期→花粉期C.小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒D.小孢子四分体时期→小孢子母细胞→双核期→单核期→花粉期[解析]:小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子,先后经历小孢子四分体时期、单核居中期、单核靠边期、双核期,发育成花粉粒。

[答案]:C2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培育,发育成完整植株。

进行离体培养时不应采用该植物的()A.茎尖B.子房壁C.叶片D.花粉粒[解析]:花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的,细胞内的遗传物质与亲本相比减少了一半,培育出的植株是单倍体。

所以利用植物组织培养技术繁殖名贵花卉时,不能用花粉粒。

[答案]:D3下列说法错误的是()A.镜检选择花药时需用醋酸洋红将花粉细胞核染成红色或用焙花青—铬矾溶液染成蓝黑色B.花期早期的花蕾营养状态及生理状态较好,可提高花粉诱导的成功率C.用于花蕾消毒的药品有体积分数为90%的酒精、无菌水及质量分数为0.1%的氯化汞溶液等D.除去消毒后的花药上的萼片和花瓣、剥离花药到将花药接种到培养基上,整个过程都需要在无菌条件下进行[解析]:用于花蕾消毒的酒精的体积分数应为70%。

[答案]:C4产生花粉植株的两种途径中,得到胚状体或愈伤组织都是通过哪个过程进行的?()A.分化B.脱分化C.再分化D.诱导[解析]:通过花药离体培养形成单倍体植株的过程中,通过脱分化得到胚状体或愈伤组织。

[答案]:B5下列关于花药接种和培养的实验操作,错误的是()A.每瓶接种花药7~10个,20~30 d后,花药开裂形成幼小植株后才给予光照B.花药培养至开裂后,将长出的愈伤组织及时转移到分化培养基上C.花药培养至开裂后,将释放出的所有胚状体整体移到新的培养基上继续培养D.对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选[解析]:花药培养至开裂后,将释放出的胚状体尽快分开,并分别转移到新的培养基上,否则,这些植株将很难分开。

课题2 月季的花药培养1．说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。

2．说出影响花药培养的因素。

3．学习花药培养的基本技术。

4．尝试用月季或其他植物的花药进行培养。

一、被子植物的花粉发育1．被子植物的花粉是在______中由____________经过______分裂而形成的，花粉是单倍体的生殖细胞。

2．被子植物花粉的发育要经历______________时期、______期和______期等阶段。

二、产生花粉植株的两种途径 ⎭⎪⎬⎪⎫1.花药中的花粉 ――→脱分化――→分化丛芽2.花药中的花粉 ――→脱分化 ――→再分化丛芽――→诱导生根 ―→移栽 两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于培养基中______的种类及其__________。

三、影响花药培养的因素1．诱导花粉植株成功率高低的主要影响因素是____________与______________。

2．材料的选择与不同植物、同种植物亲本的生理状况，以及花粉发育时期有关。

从花药来看，应当选择花期早期的花药；从花粉来看，应当选择______期的花粉；从花蕾来看，应当选择____________的花蕾。

此时期的营养状态及生理状态比较好，对离体刺激敏感。

思考：为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？3．亲本植株的生长条件、材料的____________以及__________等对诱导成功率都有一定影响。

四、实验操作1．材料的选取选择花药时，一般要通过______来确定花粉是否处于适宜的发育时期，此时需要对花粉________进行染色，最常用的方法有__________法和焙花青—铬矾法，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色。

2．材料的消毒通常先将花蕾用体积分数为____________浸泡大约30 s ，立即取出，在无菌水中清洗。

取出后用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分，再用质量分数为______________溶液消毒，最后用无菌水冲洗3～5次。

2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题3课题2月季的花药培养含解析课题2月季的花药培养知识点一被子植物的花粉发育过程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，花粉是单倍体的雄性生殖细胞.2．被子植物的花粉发育过程说明：花粉是小孢子母细胞先经过减数分裂再经有丝分裂形成的，因此,花粉是单倍体的生殖细胞。

两个精子和一个营养细胞的细胞核的基因型相同。

3．花药培养产生花粉植株（即单倍体植株)一般有两种途径注意：上述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。

1．被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期（单核居中期、单核靠边期)、双核期等阶段.花粉母细胞(小孢子母细胞)先经减数分裂形成4个单核花粉粒(小孢子）,此时核位于细胞中央，获取营养,不断长大。

随着细胞扩大，细胞核由中央移至细胞的一侧，然后每个花粉粒的细胞核经有丝分裂形成双核的花粉粒，进一步形成一个营养细胞和一个生殖细胞。

一个生殖细胞再经过一次有丝分裂,形成两个精子.2．植物的花药培养在育种上的意义花粉粒经过培养发育成单倍体植株,单倍体植株经过人工诱导，其染色体数目加倍，重新恢复正常植株的染色体数目，这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离，这就是单倍体育种。

单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径.【典题精练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的精子的过程是减数分裂的过程【答案】B【解析】花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的,共经历了四分体时期、单核期和双核期等发育阶段；四分体时期是指4个单倍体细胞连在一起，而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后，1个四分体中含4条染色单体的阶段；花粉粒内的生殖细胞经有丝分裂得到2个精子。

离体花粉(小孢子)发育途径一、花粉的发育阶段花粉是花粉粒的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。

为了了解培养条件下的小孢子发育，有必要首先了解小孢子的正常发育情况。

以被子植物为例，正常条件下雄蕊的花药中可分化出孢原组织，孢原组织进行平周分裂形成造孢细胞，再进一步分化为小孢子母细胞(通常称为花粉母细胞，染色体数为2n，花粉母细胞经减数分裂由一个细胞形成4个细胞(四分体时期)。

每个细胞就是一个单倍的小孢子(单核花粉)，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒，此时的细胞含有浓厚的细胞质，核位于细胞中央，即单核居中期；之后单核小孢子的核由于细胞质的液泡化，被大液泡挤压到萌发孔相对的一边，这就是所谓的单核靠边期；紧接着进行第一次有丝分裂，成为二核小孢子，其中稍大的一个为花粉管细胞核(营养核)，较小的一个为生殖核，第二次有丝分裂是生殖核的分裂。

这样就形成有三个核的成熟花粉粒(雄配子体)(图5-2)。

植物的种类不同，第二次有丝分裂的时间也不同，一些植物在开花、授粉之前只进行一次有丝分裂。

只有发育到二核花粉时期，它们的第二次有丝分裂是在授粉之后，花粉管萌发、生殖核进入花粉管后才进行分裂的。

图5-2花粉的发育阶段二、离体小孢子的发育途径正常条件下，花粉发育过程都要经过一次不均等的胞质分裂，形成一个较小的生殖细胞和一个较大的营养细胞，称为A型途径。

在离体条件下，由于外界环境的改变，小孢子的首次分裂除了出现不均等分裂外，偶尔也发生不对称分裂机制受到破坏的情况，即花粉第一次有丝分裂时，细胞核在比较靠近小孢子的中心开始有丝分裂，从而发生对称的胞质分裂，最终产生两个相等细胞的花粉粒。

这种对称胞质分裂的异常发育类型称为B型途径，在大麦、烟草等作物的花药培养中可以见到。

(一)花粉不均等分裂途径(A型途径)当小孢子的第一次有丝分裂为不均等分裂时，形成一个较小的生殖细胞和一个较大的营养细胞，在培养条件下，由于改变了花粉原来的生活环境，花粉的正常发育途径受到抑制，花粉第二次分裂不再像正常花粉发育那样由生殖核再分裂一次形成两个精子核，而是像胚细胞一样持续分裂增殖。

一、被子植物的花粉发育（阅读教材P37～38）1．发育场所：被子植物雄蕊的花药中。

2．花粉的形成：由花粉母细胞经过减数分裂形成，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。

3．花粉的发育经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。

(1)小孢子四分体时期：4个单倍体细胞连在一起。

(2)单核期：①四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。

②单核期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，它们进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞，其中的生殖细胞再分裂一次形成两个精子。

二、产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径（阅读教材P38）1．过程图示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（阅读教材P38～39）1．主要因素(1)材料的选择①不同植物的诱导成功率很不相同。

②同一种植物，花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。

③花粉发育时期也是影响花药培养的重要因素，一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

(2)培养基的组成：培养基的成分及比例对花药培养也有影响。

2．其他因素：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一定影响。

四、实验操作（阅读教材P39～40）1．材料的选取(1)取材：对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是单核期。

(2)花药发育时期的确定：一般通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。

(3)镜检方法：①最常用的是醋酸洋红法。

②但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3．接种和培养(1)接种要求：将在无菌条件下除去萼片、花瓣和花丝的花药立即接种到培养基上。

(2)培养条件：培养温度在25_℃左右，幼小植株形成后才需要光照。

(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，常常会出现染色体组数目的变化，因此需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。

第十章植物的成熟与衰老第一节授粉与受精一、花粉粒和胚囊的发育（一）花粉粒的发育1．花粉粒的发生花粉是花粉粒的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。

花粉囊内的花粉母细胞经减数分裂产生四个子细胞（图10-2），每个子细胞染色体数目是花粉母细胞的一半。

这四个子细胞，起初是连在一起的，叫四分体。

不久，这四个细胞彼此分离，最后发育成单核花粉粒。

单核花粉粒最后发育为成熟的花粉粒（图10-3）。

图10-2 花粉母细胞减数分裂的两种胞质分裂类型A．小麦的连续型胞质分裂；1．减数分裂后期Ⅰ2．产生分隔壁，形成二分体3．后期Ⅱ4．末期Ⅱ5．四分体形成B．蚕豆的同时型胞质分裂：1．减数分裂后期Ⅰ2．后期Ⅱ3．末期Ⅱ4．同时产生分隔壁5．四分体形成（另一小孢子在所见的三个小孢子的后方）（引自郑相如等主编《植物学》）图10-3 花药横切面结构图（引自郑相如等主编《植物学》）阅读材料11-1：减数分裂时间判断一般植物在花粉母细胞的减数分裂期间，对环境条件变化甚为敏感。

例如水稻花粉母细胞减数分裂时期，正是水稻生育中的孕穗期，此时如遇干旱、低温、缺乏营养等都会影响花粉粒的正常形成，从而影响结实，降低产量，因此减数分裂时期是农业生产中加强管理的重要阶段。

为了掌握花粉母细胞的减数分裂时期，除了做压片直接在显微镜下检查外，通常可利用一定的形态学指标或计算方法进行预测。

对水稻、小麦等禾本科作物，常可根据顶叶（花序下的叶，又称剑叶或旗叶）叶环与下一叶叶环之间的距离数值、幼穗的长度、幼穗分化开始后的天数和积温指数等来判断。

例如水稻当剑叶和下一叶叶环重叠（叶环距为零）。

颖花长度达到全长的55%~60%时为减数分裂盛期。

小麦旗叶全部长出叶稍（挑旗），旗叶与倒二叶的叶耳距为2~4cm时为减数分裂时期。

棉花减数分裂时，其花蕾长度达3~4cm，花瓣即将露出花蕊。

但有时因品种、地区不同，减数分裂时期也会有所变动，应用多种方法综合分析，较为准确的预测，及时采取相应的农业措施，提高减数分裂的质量，为高产优质打好基础。