课题2月季的花药培养课标领航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。【重点】影响花药培养的因素及基本培养过程。【难点】月季花药培养的实验操作。情境导引花药离体培养获得的单倍体植株本身在生产上没有应用价值，但在育种工作中却有重要的意义，这种育种方法就叫单倍体育种。它是先通过花药离体培养获得单倍体植株，再经过人工诱导(如秋水仙素处理)使染色体数加倍，从而获得能稳定遗传的具有优良性状的纯合子，大大缩短了育种的年限。基础自主梳理思考感悟1．被子植物花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶段吗？【提示】不是同一阶段。前者的四分体时期是指4个单倍体细胞连在一起的时期；后者的四分体时期是指同源染色体配对后，一对同源染色体含有四条染色单体的阶段。二、产生花粉植株的两种途径1．途径差异：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成__________，再将其诱导分化成植株。2．形成原因：主要取决于培养基中_______的种类及其浓度配比。3．花粉植株的特点：________植株，植株弱小，__________。思考感悟2．花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？【提示】尽管花粉植株弱小，高度不育，但可以利用其进行单倍体育种，能够明显缩短育种周期。三、影响花药培养的因素主要受材料的选择与______________的影响。一般说来，选择_____期的花药培养成功率最高。四、实验操作1．取材(1)材料的选取：对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是__________。(2)花药发育时期的确定：一般通过_____来确定花粉是否处于适宜的发育期。(3)镜检方法：最常用的是___________法。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．消毒常用消毒液为_______________和0.1%的氯化汞溶液，消毒时间分别为30s和2～4min。3．接种和培养(1)接种要求：在无菌条件下除去萼片、花瓣和______，并将花药立即接种到培养基上。(2)培养条件：温度在25℃左右，幼小植株形成后需要______。(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____________的变化，因此需要对培养出的植株作进一步的鉴定和筛选。思考感悟3．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。核心要点突破(2011年威海市高二检测)下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请回答：小孢子母细胞→①→②→③→双核期(1)①是指________时期，由小孢子母细胞经________分裂形成。(2)②和③分别是指________期和________期，该期细胞的特点是________________________________________。(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________段的培养成功率最高。【尝试解答】(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)②→③【解析】花粉是由小孢子母细胞先经减数分裂后经有丝分裂并依次经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段后产生的。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，并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。由此可知1个花粉母细胞经过分裂最多形成4个花粉粒，而一个花粉粒最后会形成3个细胞核，故1个花粉母细胞最多能形成12个细胞核。跟踪训练月季花药培养时，选择的花粉粒最好是()A．四分体时期B．小孢子母细胞期C．单核靠边期D．双核或三核花粉粒解析：选C。花粉在发育过程中，只有某一个时期对离体刺激较敏感。一般说来，月季完全未开放的花蕾，其内部的花粉细胞处在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧时的花药培养成功率最高。要点二另外，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；花药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。