第7章_花药培养及单倍体育种
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第三章植物组织与细胞培养的基本原理.一、单选题1、植物组织培养是建立在__ _理论基础上的。
A进化论 B植物细胞全能性 C基因决定论 D细胞多样性2、植物组织培养的培养基不含__ _。
A含 N物质 B碳源 C血清 D生长激素3、过滤除菌适用对象_ __。
A玻璃器皿 B塑料器皿 C金属器皿 D易被高温破坏的材料如抗生素、激素等试剂4、将___ 重新转移到成分相同的新鲜培养基上生长的过程称为继代培养。
A外殖体 B愈伤组织 C 生根苗 D 幼苗5、下列植物细胞全能性最高的是()A. 形成层细胞B. 韧皮部细胞C. 木质部细胞D. 叶肉细胞6、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三、判断题1、根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉均是植物组织培养外殖体的来源。
( √ )2、一个细胞由分生状态转变为成熟状态的过程,叫脱分化。
( × )3、所有的植物培养材料都必须高压灭菌锅灭菌121℃、15分钟。
( × )4、继代培养的最适时间是愈伤组织的生长达到高峰期时。
(×)5、高温处理和低温处理均是控制胚状体同步化的方法(×)第四章植物离体无性繁殖和脱毒技术一、选择题(单选)1. 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。
这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 A. 有丝分裂 B. 分化 C. 减数分裂 D. 全能性2、人工种子是指植物离体培养中产生的胚状体,包裹在含有养分和具有保护功能的物质中,并在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
下列与人工种子形成过程无关的是()A.细胞的脱分化和再分化 B.细胞的全能性 C.细胞有丝分裂 D.细胞减数分裂3. 植物组织培养依据的原理,培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是()①体细胞全能性②离体植物器官,组织或细胞③根,芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体A. ①、②⑧⑥⑦③⑨、④B. ①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤C. ①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D. ①、②⑨⑧⑥⑦③、④4. 有关细胞全能性的叙述中,不正确的是()A. 受精卵在自然条件下能够使后代细胞形成完整的个体,全能性最高B. 卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高C. 生物体内细胞由于分化,全能性不能表达D. 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性5、胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的()A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整植株 D.取离体组织二、判断题1、无病毒苗(脱毒苗)就是植物体已没有病毒感染了(×)2、茎尖外植体的大小与脱毒效果成正比。
教学目的:掌握花药培养和花粉培养技术,掌握花药和花粉培养在单倍体育种中的重要应用,了解我国单倍体育种成就。
职业教学技能点:具有进行花药培养和花粉培养的基本能力,具有单倍体育种认知,初步具备查阅资料收集信息基础能力。
教学时间:4学时教学重点:花药培养方法,花粉培养方法,单倍体育种上应用教学难点:花药培养与花粉培养的取材时期,单倍体植物缩短育种年限教学内容:第一节花药培养和花粉培养技术一、概念1.概念花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部分,就培养方法和技术来讲,属于器官培养的范畴。
花粉培养的精确定义是:将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离出来,再加以离体培养。
有时花粉培养也称为小孢子培养(microspore culture)。
从培养方法和技术方面来讲,它属于细胞培养的范畴。
二、花药培养首先报道通过花药培养获得单倍体植株成功的是印度学者Guha、Maheshwari (1964, 1966)。
目前已有250多种植物花药培养成功。
目前,花药培养获得单倍体的技术途径已在禾本科作物、茄科作物、十字花科作物的育种中广泛应用。
花药培养可诱导花粉发育形成单倍体,快速获得纯系;缩短育种周期,利于隐性突变体筛选、提高选择效率;与二倍体融合成体-配杂种。
花药培养的基本程序是:外植体选择-外植体(花蕾)预处理—外植体消毒—剥取花药—接种—诱导培养—分化培养(一)花药培养方法1、材料的选取:大多数植物的花药培养,成功率最高的是单核期或单核中晚期。
花粉发育时期的检测一般将植物的花药置于载玻片上压碎,加醋酸洋红1~2滴染色,再进行镜检以确定花粉发育时期。
水稻等植物的花粉,处于单核期时尚未积累淀粉,在进入三核期后的花粉开始积累淀粉,因此可用碘—碘化钾染色鉴定。
花粉发育时期与花蕾或幼穗大小、颜色等特征之间有一定的对应关系。
花药培养的成功与供试材料的遗传背景、供试材料的生理状态、花粉的发育时期有关。
花粉发育时期图示如下:四分体—小孢子—单核花粉—双核花粉最适期2、材料与处理与灭菌3-5℃低温处理3-10天-(大花蕾将萼片剥掉)-酒精几秒-0.1%升汞10min-无菌水冲洗。
植物花药培养及单倍体植株鉴定-资料(1)植物花药培养及单倍体植株鉴定-资料
植物花药培养及单倍体植株鉴定是植物遗传育种研究中非常重要的技术手段。
以下是关于植物花药培养及单倍体植株鉴定的资料,包含其原理、方法及注意事项等。
一、原理
植物花药培养技术是指将花药培养于含有特定培养基的离体培养条件下,形成胚性提取物,用于植物单倍体生产。
其原理是利用培养基的物质成分和生理调节剂,诱导形成胚发育及再生。
二、方法
植物花药培养技术步骤如下:
1. 取新鲜的花药,去除其外围结构,留下中央柱头及花丝;
2. 将花药放入培养基中进行培养;
3. 根据培养基的配方及生理调节剂的添加,诱导花药发育为胚性提取物;
4. 将胚性提取物进行移植再生,得到单倍体植株。
三、注意事项
1. 选择适当的花期,并且花药必须新鲜。
2. 具体培养基和生理调节剂的含量和种类应根据不同植物种类适当调整。
3. 培养过程中需要注意无菌操作,要防止细菌污染。
4. 胚性提取物的移植再生需要根据种类采用不同的方法,比如通过显微植物学技术或化学诱导等方式。
5. 培养过程中还需注意环境条件,如温度、光照等,以促进胚发育。
四、结论
植物花药培养及单倍体植株鉴定是重要的遗传育种技术,在植物新品种的筛选和育种繁殖方面具有广泛的应用前景。
其技术步骤依次为花药采集、培养、胚性提取物的形成及再生和单倍体植株的鉴定。
操作时要选择适当的花期并进行无菌操作,注意物质配比和环境条件的调节,以保证培养成功率。
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1.单倍体育种(1)原理:染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点:明显缩短育种年限,且得到纯合二倍体。
(4)缺点:技术复杂。
2.多倍体育种(1)方法:用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料:萌发的种子或幼苗。
(3)原理:染色体(数目)变异。
(4)实例:三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉:杂交获得三倍体种子第二次传粉:刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后,分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍,而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜植株在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
3.杂交育种(1)原理:基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种:选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a .植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型,连续自交至不发生性状分离为止。
b .动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点:获得新品种的周期长。
4.诱变育种 (1)原理:基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1.(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A.过程①是花药离体培养B.过程②若正常培养,则植株B是单倍体C.过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍,则植株B是二倍体纯合子D.若该过程为单倍体育种,则育种原理是基因重组答案D2.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n=28)。
单倍体育种的方法
单倍体育种的方法包括以下几个步骤:
1. 筛选单倍体细胞:从雄性花药或雌性柱头中取出花药或柱头,用无菌工具将其切碎,加入酶解液使其分离为单个细胞,再经过筛选、处理等多个步骤,最终获得单倍体细胞。
2. 诱导植物重建:将单倍体细胞培养在适宜的培养基上,通过植物生物技术手段(如植物激素处理、培养基成分调整等)诱导其进入分化阶段,最终形成植物体。
3. 鉴定染色体数目和纯度:通过细胞学方法(如染色体观察、核型分析等)验证所得植物体为单倍体且纯度高。
4. 选育适应性强的单倍体品种:对所得植物体进行育种工作,筛选出适应性强、经济价值高的单倍体品种。
总之,单倍体育种是一种利用植物细胞培养技术获得单倍体细胞,进而进行基因编辑、杂交选育等目的的育种方法。
这种方法可以极大地加速品种改良的进程,提高育种效率和经济效益。
花药离体培养和单倍体育种的区别,花药离体
培养能不能体现全能性
回答花药离体培养和单倍体育种之间关系比较密切,但是二者的步骤以及结果是不相同的,花药离体培养是一种组织培养技术,主要是为了获得单倍体植株。
而单倍体育种是一种育种方法,在得到单倍体幼苗后,使用秋水仙素对其进行处理,将植株染色体加倍,恢复为二倍数。
一、花药离体培养和单倍体育种的区别
1、区别
(1)花药离体培养和单倍体育种之间关系密切(花药离体培养是单倍体育种的第一个步骤),但是二者的步骤以及结果是不相同的。
(2)花药离体培养是一种组织培养技术,主要是为了获得单倍体植株;而单倍体育种是一种育种方法,在得到单倍体幼苗后,使用秋水仙素进行处理,将植株染色体加倍。
2、操作过程
(1)花药离体培养:将花药通过无菌操作技术,接种到培养基上进行培养,让花粉多次进行分裂,形成类似胚胎的胚状体或愈伤组织,然后诱导愈伤组织分化出芽和根,最终发育成为植株。
(2)单倍体育种:在进行完花药离体培养之后,使用秋水仙素处理单倍体幼苗,让植株的染色体数目加倍,恢复为二倍数。
二、花药离体培养能不能体现全能性
1、花药离体培养可以体现植物细胞的全能性,因为花药离体培养最终形成了单倍体植株。
2、全能性的定义:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
3、花药离体培养原理:植物体细胞在植物体内时,受到束缚,只能表现出部分的功能,但是遗传潜力并未丧失,一旦脱离束缚,并加以一定的诱导,即可表现出全能性,由单个细胞发育成愈伤组织,然后成为胚状体,进而长成完整的植株。
单倍体育种的主要步骤
单倍体育种呢,一开始得先有个材料,这个材料就是含有杂种优势的F1代。
你可以把这F1代想象成一个潜力股,它身上有着很多我们想要的优良基因组合。
然后呢,就要想办法得到单倍体啦。
这就像是把这个潜力股里的精华单独拎出来。
通常会用到花药离体培养这个办法哦。
就好比从一朵花里,把花药这个部分单独取出来,让它在特殊的环境里培养。
这个花药就像一个小种子选手,在合适的培养条件下,它会慢慢发育成单倍体植株。
这个过程有点像把一个小幼苗精心呵护长大一样。
单倍体植株长出来了,可它有个小问题呢,就是它的染色体数目是正常植株的一半。
这时候就需要对它进行染色体加倍啦。
就像给这个小幼苗注入超级能量,让它变得和正常植株一样强壮。
通常会用到秋水仙素处理这个单倍体幼苗。
秋水仙素就像一个魔法药水,能让染色体数目加倍,这样就得到了纯合的二倍体植株啦。
这些纯合的二倍体植株可不得了呢。
因为它们是纯合的,所以性状非常稳定。
在农业生产里,这就意味着我们能得到我们想要的优良性状的植株,而且这些优良性状不会轻易改变。
比如说我们想要产量高、抗病虫害能力强的小麦,通过单倍体育种得到的这种纯合二倍体小麦就可以很好地满足我们的需求啦。
单倍体育种虽然听起来有点复杂,但是它的好处可多着呢。
它可以大大缩短育种的年限,就像开了个育种的小捷径。
而且得到的后代都是纯合子,在作物改良方面有着很大的优势哦。
宝子们,现在是不是对单倍体育种的步骤有点感觉了呀?。