率也有直接影响。花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株，最适合花药培养的小孢子发育时期为单核中、晚期。它的特征是核靠边，核在花粉细胞中所占体积较小，液泡从圆形变为凹字形。完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消毒；花瓣松动，菌多，消毒困难，难以选择到单核期的花药。 ② 培养基：
花药(粉)培养所采用的培养基可能因植物不同而有所变化。培养基各成分中，植物生长调节剂的水平和配比，常对诱导细胞的分裂、生长和分化起决定作用的。在诱导愈伤组织或胚状体产生的诱导培养基中，广泛地使用2，4一D、NAA和KT。
③花药供体植株的生长条件和前处理花药供体植株的生长条件主要影响花药的发育程度。发育良好、健康的花药诱导率高。
2．实验操作——月季的花药培养： (1)实验操作： ①材料的选取：
选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用掊花青一铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。 ②材料的消毒。 ③接种和培养。 3
(2)问题讨论：
问题1：一般单核靠边期的花药培养成功率最高，确定花药发育时期最常用方法和原理是什么?
提示：醋酸洋红法。花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNA和蛋白质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体易被碱性染料染色。通过染色，可以确定细胞核为单核期，还是双核期，还可确定其花粉的发育期是单核居中期还是单核靠边期。
问题2：为什么挑选单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾?
提示：如果选择盛开或略微开放的花，微生物可能侵人到花药，给材料的消毒带来困难。如果选择完全未开放的花蕾，由于它的外面有花萼、花瓣或叶片保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。
问题3：在花药培养中，愈伤组织形成的花粉植株，为什么会出现染色体倍性变化? 提示：花粉植株形成时，营养核和生殖核融合参与愈伤组织或胚状体形成，因此还需对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。
问题4：植物组织培养技术与花药培养技术有何异同?
提示：相同之处为培养基配制方法、无菌技术及接种操作基本相同，原理相同即由离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，诱导生根，然后进行移栽。
不同之处为生殖方式不同、植物组织培养属于无性生殖，而花药培养属于有性生殖，植物组织培养取的外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体数加倍，重新恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。在花药开裂释放出许多胚状体时，需尽快将幼小植株分开，并移植，培养成的植株要进一步鉴定筛选。
问题5：微生物的培养技术、植物组织培养技术、无土栽培技术，这三种培养技术在设计思路和具体操作上有何异同?
提示：无土栽培是利用溶液培养法的原理，把植物生长发育过程中所需各种矿质元素，按照一定比例配成营养液，并利用这种营养液栽培植物的技术。在培养过程中需用基质垫底并固定幼苗，先放在阴凉处，再根据植物习性，放置在光照和温度适宜的地方发育成完整的植株。培养液只含植物生长发育所需要的必需矿质元素，无有机质。 植物组织培养，是在无菌条件下，把植物体的器官或组织片段切下来，接种在适当的培养基上进行离体培养。这
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些器官或组织的细胞就会经脱分化和再分化过程，逐步产生出植物的各种组织和器官进而发育成完整的植株，其过程包括培养基的配制、灭菌、接种(外植体)、培养，其培养基包括矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物，需灭菌，灭菌包括接种室、接种箱、操作者、外植体消毒灭菌，培养过程中更换培养基，调节细胞分裂素和生长素比例，先诱导生芽，再诱导生根，最后移栽发育成植株。 微生物培养也需要配制培养基，培养基含碳源、氮源、生长因子、无机盐和水，不含植物生长激素，培养基需灭菌、搁置斜面、接种、培养，在整个培养过程中无需更换培养基，接种过程中需分离纯化。
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高二年级第二学期生物学科 总第 课时导学案 课题 植物组织培养2
使用时间： 编制人：
一、学习目标：
掌握花药培养技术的操作过程。 二、知识构成：
1．花粉粒是由 细胞经过 而形成的，因此，花粉粒是 的生殖细胞。被子植物花粉的发育要经历 、 和 等阶段。
2．诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中 与 是主要的影响因素。
3．确定花粉发育时期最常用的方法是 法。 思维点拨 1．一般单核靠边期的花药培养成功率最高，确定花药发育时期最常用方法是什么?原理是什么?花药培养产生花粉植物的途径有哪两种?
2．为什么挑选单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾?
3．影响花药培养的因素有哪些?在花药培养中，愈伤组织形成的花粉植株，为什么会出现染色体倍数变化?
4．植物组织培养技术与花药培养技术有何异同?
5．微生物的培养技术、植物组织培养技术、无土栽培技术，这三种培养技术在设计思路和具体操作 上有何异同?
三、学法和自检：
1、接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是 ( )
①不损伤花药 ②彻底去除花丝 ③幼小植株形成后需要光照 ④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 2、下列有关花药离体培养，说法错误的是 ( ) A．对材料的选择最常用的方法是掊花青一铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗
C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D．若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株
3、MS培养基和微生物所配制的培养基的主要区别是 ( ) A．MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素 B．MS培养基不需要氨基酸，微生物培养基含各种氨基酸 C．MS培养基不需碳源，微生物培养基含碳源
D．MS培养基含维生素B。和维生素B2，微生物培养基不含有
12．选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之一，下列说法正确的是 ( )
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A．任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体
B．对所有植物来说，在单核期，即细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高
C．对一般植物而言，单核期时花药培养成功率最高 D．为了挑选到单核期的花药，通常选择部分开放的花朵
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