被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，花药为囊状结构，内部含有许多花粉
花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞
被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段，在小孢子四分体时期，4个单倍体细胞连在一起
进入单核期时，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，这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）
细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），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，一个是生殖细胞，一个是营养细胞
生殖细胞将在分裂一次，形成两个精子
花粉粒中只含花粉管细胞核和生殖细胞核
二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的
花粉在成熟前，生殖细胞就进行一次有丝分裂，形成两个精子
花粉粒中含有两个精子核和一个花粉管核（营养核）
花粉母细胞经减数分裂形成的4个连在一起的单倍体细胞
联会配对后的一对同源染色体，由于含有四条染色单体而称为四分体
同一生殖细胞形成的两个精子，其基因组成完全相同
花粉通过胚状体阶段发育为植物
花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株
无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根
胚状体：植物体细胞组织培养过程中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有胚芽、胚根、胚轴等完整结构，就像一粒种子，又称为细胞胚
这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
不同植物的诱导成功率很不相同，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响
亲本的生理状况：花粉早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期（一般在五月初到五月中旬）
合适的花粉发育时期：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
选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；
选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难
花蕾：选择完全未开放的花蕾
植物生长调节剂的水平和配比 起决定作用
亲本植株的生长条件
材料的低温预处理
接种密度
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
将染色体染成红色，则证明花粉处于单核期
焙花青-铬矾法（某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法）
能将花粉细胞核染成蓝黑色
花蕾使用体积分数为70%的酒精浸泡大约30S
立即取出，在无菌水中清洗
使用无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分
放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4分钟（也可以用1%的次氯酸钙溶液或者饱和饱和漂白粉溶液）
取出后再用无菌水冲洗3~5次
消毒后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上
在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位长生愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
通常每瓶接种花药7～10个,培养温度控制在25℃左右,不需要光照，幼小植株形成后才需要光照
一般经过20～30天培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体
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
如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后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
还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选
培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同
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
在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程
离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程
再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体
是一种持久性的变化
细胞内遗传物质是稳定的、不变的
不可逆性
形成不同的细胞组织
基因的选择性表达
已经高度分化的细胞，仍然具有发育为完整个体的潜能
生物体的每一个细胞都包含有该物种特有的全套遗传物质，都有发育为完整个体所必需的全部基因
已分化的细胞仍具有全能性
受精卵>生殖细胞>体细胞
植物细胞>动物细胞
分生区细胞>成熟区细胞
细胞离体
一定的营养物质、激素和其他外界条件
细胞的全能性
不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，植物材料的选择直接关系到试验的成败，植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果
菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料
一般地，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化
离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基
常用的培养基是MS培养基，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S，微量元素，如Mn、B、Zn、Cu、Fe、Mo、I、Co，有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等
植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素
在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势
在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果
微量元素和大量元素：提供植物生长必须的无机盐
蔗糖：提供碳源；维持细胞渗透压
甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素：满足离体植物细胞的特殊影响需求
不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h
将各种成分按配方比例配制成的浓缩液（培养基母液）
使用时根据母液的浓缩倍数，计算用量，并加蒸馏水稀释
应加入的物质有琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用蒸馏水定容到1000毫升
由于菊花茎段组织培养比较容易，因此不必添加植物激素
高压蒸汽灭菌
外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段
选取菊花茎段时，要取生长旺盛的嫩枝
菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右
用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2~3次，持续6~7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗
取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1~2min
取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液
注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力
接种前用体积分数为70%的酒精将工作台擦拭一遍
接种过程中插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种7～8个外植体
外植体接种与细菌接种相似，操作步骤相同，而且都要求无菌操作
应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度（18~22℃）和光照（12h）
栽前应先打开培养瓶的封口膜，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基
然后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间，进行壮苗
最后进行露天栽培
每天观察记录幼苗生长情况
适时浇水、施肥，直至开花
外植体消毒不彻底接种中被杂菌污染
培养基灭菌不彻底
锥形瓶密封性差等
高二生物选修一
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