1964年，印度科學家在培養(yǎng)毛葉曼陀羅的花藥時，首次獲得了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的單倍體植株。這個實驗說明生殖細胞和體細胞一樣，在離體條件下也具有發(fā)育成完整植株的潛能。課題背景

自20世紀60年代以來，花藥培養(yǎng)的研究發(fā)展迅速。據(jù)記載，世界上已有250多種高等植物的花藥培養(yǎng)獲得成功，其中小麥、玉米，大豆、甘蔗和橡膠等近50種植物的花粉再生植株已由我國科技人員首先培育成功。提供適合的條件，生殖細胞離體培養(yǎng)也能發(fā)育成完整植株嗎課題二月季的花藥培養(yǎng)專題三植物的組織培養(yǎng)技術(shù)1、被子植物定義：2、裸子植物定義：實例：玉米、大豆、梨、杏、瓜子、花生實例：松、杉、柏凡是種子有果皮包被著，胚珠有子房壁包被著的植物。凡是胚珠裸露，外面沒有子房壁包被，種子外面沒有果皮包被的植物。知識回顧3.花的結(jié)構(gòu)：花梗、花托、萼片、花瓣、雌蕊和雄蕊被子植物子房的結(jié)構(gòu)胚珠的結(jié)構(gòu)卵細胞極核子房壁珠被珠孔被子植物的有性生殖是在花里進行的，雌蕊和雄蕊是進行有性生殖的主要部分。花絲花藥：（一）被子植物的花粉發(fā)育1.雄蕊基礎(chǔ)知識2.花粉:花粉囊花粉囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉3.花粉發(fā)育階段：小孢子四分體時期、單核期、雙核期。由花粉母細胞（小孢子母細胞）歷經(jīng)減數(shù)分裂而形成，是單倍體的生殖細胞。花粉管細胞核生殖細胞核小孢子母細胞花粉母細胞4個小孢子減數(shù)分裂

小孢子四分體時期單核居中期單核靠邊期雙核期____分裂__個精子2有絲___分裂有絲營養(yǎng)細胞單核期生殖細胞4.被子植物花粉的發(fā)育過程特點：細胞質(zhì)濃厚（控制花粉的萌發(fā)并提供營養(yǎng)）★被子植物的雙受精作用

花粉落到雌蕊柱頭上以后，在柱頭上黏液的刺激下，花粉開始萌發(fā)并形成花粉管，花粉管沿著花柱向胚珠方向生長，到達胚珠后從珠孔繞過卵細胞進入胚囊，到達胚囊中卵細胞和極核之間，這時花粉管的前端破裂，兩個精子釋放出來，其中一個精子與兩個極核結(jié)合形成受精極核，另一個精子與卵細胞結(jié)合形成受精卵，這是被子植物特有的雙受精現(xiàn)象。被子植物的雙受精作用（二）產(chǎn)生花粉植株（單倍體植株）的兩種途徑①②移栽花藥中的花粉胚狀體脫分化

愈傷組織

花藥中的花粉脫分化

分化

叢芽

再分化

叢芽

誘導生根胚狀體(體細胞胚)：在組織培養(yǎng)過程中，某些細胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結(jié)構(gòu)，發(fā)育過程亦與合子胚類似，胚芽，胚軸，胚根等結(jié)構(gòu)完整，就像一顆種子。注意：兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素1.材料的選擇花期：初花期。花期早期時的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株。一般月季的花藥培養(yǎng)時間選在五月初到五月中旬，即月季的初花期。花粉：單核期。單核期，細胞核由中央移向細胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。⑴不同種類植物的誘導成功率不同。⑵同一種植物，親本植株的生理狀況對誘導成功率有直接影響。⑶合適的花粉發(fā)育時期：①不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；②不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動，給材料消毒帶來困難困難；（選擇完全未開放的花蕾）花粉發(fā)育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感。花期早期；單核期培養(yǎng)基的組成材料的選擇親本生長條件、材料低溫處理、接種密度等適宜的培養(yǎng)條件等2.其他影響因素主要影響因素生長旺盛植株花藥較易形成花粉植株；栽培條件的好壞也影響花粉植株的誘導率。25℃左右，花粉培養(yǎng)的早期，黑暗或弱光有利于花粉分裂的啟動。（四）單倍體育種的過程單倍體育種是先通過花藥離體培養(yǎng)得到單倍體，再通過秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍獲得純合植株。花藥單倍體育種的特點：篩選目的品種。離體培養(yǎng)單倍體秋水仙素純合二倍體(或多倍體)（高度不育）恢復到正常植株染色體數(shù)目（可育）縮短了育種年限，但目的不是得到單倍體，花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的首要步驟。實驗操作（一）材料的選取醋酸洋紅法、焙花青-鉻礬法方法：（1）醋酸洋紅法（最常用方法）①醋酸洋紅的配置將體積分數(shù)45％的醋酸100ml煮沸，緩緩加入1g洋紅，在加熱回流8h，冷卻至50℃，過濾即可。②染色操作將花藥放在載玻片上，加一滴質(zhì)量分數(shù)1％的醋酸洋紅，用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查，花粉細胞核染成紅色。材料的選取材料的消毒接種和培養(yǎng)（2）焙花青-鉻礬法①卡諾氏固定液的配制方法將無水酒精與冰醋酸按體積比為3：1的比例混勻。②焙花青—鉻釩溶液的配制方法將5g鉻明礬[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]加入90ml蒸餾水中，溶解后加入0.1g焙花青，混勻并加熱至沸騰，煮沸5分鐘后冷卻至室溫，過濾，加蒸餾水定容至100ml。③染色操作花藥應該在卡諾氏固定液中固定20min，然后取出放在載玻片上，加焙花青—鉻釩溶液染色，蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查，花粉細胞核染成藍黑色。（某些花粉細胞核不易著色）（二）材料的消毒1.將花蕾用體積分數(shù)為70%的酒精浸泡30s2.無菌水清洗3.無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4.放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2~4min（也可質(zhì)量分數(shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）5.無菌水沖洗3～5次（三）接種和培養(yǎng)（1）剝?nèi)』ㄋ幵跓o菌條件下除去萼片和花瓣用鑷子取出花藥。注意：①勿損傷花藥，以免誘導出非花粉愈傷組織。②要徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。（2）接種立即將花藥接種于培養(yǎng)基上，通常每瓶接種花藥7-10個。（3）培養(yǎng)①培養(yǎng)條件：溫度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。一般經(jīng)過20-30天培養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體長出，愈傷組織則將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。②培養(yǎng)：注意：如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。（4）鑒定和篩選在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化（主要原因是營養(yǎng)核和生殖核融合造成的），需要進一步鑒定和篩選。結(jié)果分析與評價1.選材是否恰當選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵，通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。2.無菌技術(shù)是否過關(guān)如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。3.接種是否成功如果接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進一步分化成再生植株。植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較項目相同點不同點植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化成叢芽，誘導出根，然后進行移栽。外植體為體細胞，染色體數(shù)無需加倍。花藥培養(yǎng)技術(shù)取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不育，必須用秋水仙素處理，使染色體加倍，恢復正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。基礎(chǔ)知識實驗操作被子植物的花粉發(fā)育花粉雙核期其他因素接種密度小孢子四分體時期影響因素花粉發(fā)育經(jīng)歷的時期花粉囊單核期親本植株的生長條件材料低溫預處理月季的花藥培養(yǎng)材料與培養(yǎng)基材料的選取產(chǎn)生途徑結(jié)果分析與評價消毒花粉培養(yǎng)條件接種和培養(yǎng)小孢子四分體減數(shù)單核居中單核靠邊含濃厚的原生質(zhì)412生殖細胞花粉管細胞單核期細胞核由中央移向細胞一側(cè)培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)，有利于植物的固定和生長如不無菌操作，微生物會在培養(yǎng)基上快速繁殖，與離體培養(yǎng)的植物組織競爭營養(yǎng)物質(zhì)、生存空間等，使培養(yǎng)失敗細胞分裂素生長素脫分化再分化專題綜合檢測(二)一、選擇題4．做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時，下列敘述正確的是(

)A．高壓滅菌加熱結(jié)束時，打開排氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋B．倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上C．為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落D．用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時，應標記在皿底上解析：選D。A項，在高壓滅菌的操作過程中，加熱結(jié)束后應讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降，待壓力表的壓力降到零時，打開排氣閥，旋松螺栓，打開蓋子。B項，倒平板時，用左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，而不是完全取下放到一邊。C項，接種環(huán)經(jīng)火焰灼燒滅菌后應在火焰旁冷卻后再挑取菌落。D項，在微生物的培養(yǎng)中，一般將培養(yǎng)皿倒置，在皿底上用記號筆做標記。6．下圖表示從土壤中分離能降解酚類化合物對羥基苯甲酸的微生物的實驗過程。下列與該實驗相關(guān)內(nèi)容的敘述中不正確的是(

)A．實驗中所用的培養(yǎng)基①②③④均屬于選擇培養(yǎng)基B．圖中Ⅰ、Ⅱ過程實現(xiàn)了對目標微生物的稀釋C．統(tǒng)計⑤處培養(yǎng)基中的菌落數(shù)并不一定代表接種到④上的活菌數(shù)D．在⑤處培養(yǎng)基上形成菌落的微生物同化作用類型為異養(yǎng)型解析：選B。圖中Ⅰ、Ⅱ過程為選擇培養(yǎng)，目的是增大所分離的微生物的濃度，B項錯誤；從④⑤中可以看出，接種微生物的方法是平板劃線法，但有些劃線中的微生物并不一定是單個存在的，所以⑤上的菌落數(shù)并不一定代表接種到④上的活菌數(shù)，C項正確。7．(2019·四川雙流中學期中)下列有關(guān)生物學實驗原理和技術(shù)操作的敘述，正確的是(

)A．從有機廢水中分離分解有機物的微生物時，接種后的培養(yǎng)皿須在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)B．在葡萄酒發(fā)酵過程中，每隔12h左右打開瓶蓋一次，放出CO2C．用顯微鏡觀察細胞時，若細胞為無色透明，可調(diào)節(jié)通光孔使視野暗一些D．若用稀釋涂布平板法計數(shù)大腸桿菌活菌的個數(shù)，要想所得估計值更接近實際值，除應嚴格操作、多次重復外，還應保證待測樣品稀釋的稀釋度二、非選擇題12．(11分)(2019·蘇州高二檢測)某航空公司宣布，啟用以生物柴油為燃料的客機執(zhí)行飛行任務，以減少碳排放。科學家發(fā)現(xiàn)，在微生物M(單細胞)產(chǎn)生的脂肪酶作