《月季的花藥培養(yǎng)》教學設計

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1、課題2 月季的花藥培養(yǎng) ★課題目標 （一）知識與技能 1、識記被子植物花粉發(fā)育的過程 2、通過學習花藥培養(yǎng)的基本技術，培養(yǎng)設計試驗、動手操作、分析解釋實驗現象的能力 （二）過程與方法 1、列表比較花藥培養(yǎng)與組織培養(yǎng) 2、選擇適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1、培養(yǎng)動手實踐、勇于探索的科學探究素質 2、通過討論花藥離體培養(yǎng)技術在生產實踐中的應用，幫助學生確立理論聯系實際的觀點 ★課題重點 選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 ★課題難點 　選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 ★教學方法 啟發(fā)式教學 ★教學工具 多媒體課件 ★教學過程 （

2、一）引入新課 利用植物的莖可以經過組織培養(yǎng)得到新植株，但這種方法同時也存在著一定的缺陷，繁殖出來的新植株往往無法獲得一些新的性狀。本節(jié)我們將學習花藥離體培養(yǎng)技術，這是一種信的育種技術。 （二）進行新課 1．基礎知識 活動2：閱讀“被子植物的花粉發(fā)育”，回答下列問題： 1．被子植物的花粉是在 中由 經過 分裂形成的。 2．結合教材內容填下列示意圖： 小孢子母細胞（2n） （ ）時期（n） 單核（ ）期（n） 雙核期 （ ）細胞核（n） （ ）細胞核（n） （ ）細胞（n） （

3、 ）細胞（n） （ ）個精子(n) （ ）分裂 （ ）分裂 單核（ ）期（n） （ ）分裂 〖思考2〗由此可見，被子植物的花粉的發(fā)育要經歷 四分體 時期， 單核 期和 雙核 期等階段。 〖思考3〗在正常情況下，一個小孢子母細胞可以產生 4 個精子；在一枚花藥中可以產生 很多 個花粉。 〖思考4〗營養(yǎng)細胞在花粉萌發(fā)過程中的作用是什么？控制花粉的萌發(fā)并提供營養(yǎng)。 活動3：閱讀“產生花粉植株的兩條途徑”，討論并回答下列問題： 1．產生花粉植株（即單倍體植株）的兩種途徑：一是花粉通過 胚狀體

4、 階段發(fā)育為植株，二是通過 愈傷組織 階段發(fā)育為植株。這兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中 激素 的種類及其 濃度 的配比。 2．填寫培育花粉植株的途徑圖解： （ ） 花藥中 的花粉 （ ） （ ） （ 胚狀體 ） （ 愈傷組織 ） （ ） 叢 芽 生 根 移栽 3．胚狀體的結構及其發(fā)育過程與種子相似，所以把胚狀體到從芽的過程稱為 分化 ，而把從愈傷組織到從芽的過程稱為 再分化 。 活動4：閱讀“影響花藥培養(yǎng)的因素”，回答下列問題： 1．影響花粉植株的主要因素： 材料的選擇 和 培養(yǎng)基的

5、組成 等。 2．材料的選擇： ①從花藥來看，應當選擇（初花期、盛花期、晚花期）的花藥； ②從花粉來看，應當選擇（四分體期、單核期、雙核期、萌發(fā)期）的花粉； ③從花蕾來看，應當選擇（完全未開放、略微開放、完全盛開）的花蕾。 〖思考5〗除此之外，你認為影響花粉誘導成功率的因素還有哪些？ 植物的種類、親本生長條件、材料的低溫處理、接種密度、培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)的環(huán)境條件等。 〖思考6〗為什么不選擇使用單核期之前或之后的花粉？ 單核期之前，花藥質地幼嫩，容易破碎；單核期之后，花瓣開始松動，消毒困難。 〖思考7〗花瓣松動會給材料消毒帶來困難的原因是 外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中

6、。 2．實驗設計 活動5：閱讀“材料的選擇”，回答下列問題： 1．選擇花藥時一般通過 鏡檢 確定花粉發(fā)育時期，此時需要對花粉細胞核進行染色，最常用的染色劑是 醋酸洋紅溶液 和 焙花青－鉻釩溶液 ，它們分別可以將細胞核染成 紅 色和 藍黑 色。 2．在使用焙花青－鉻釩溶液時，需要首先將花藥用 卡諾氏固定液 處理20min。該試劑的配制方法是將 無水酒精和冰醋酸 按體積比為 3：1 的比例混合均勻。 活動6：閱讀“材料的消毒”，填寫下列流程圖： 花蕾 （70％酒精） 大約30s （無菌水） 清洗 （無菌吸水紙） 吸干水分 （1％氯化汞溶液） 2～4min

7、 （無菌水） 沖洗 〖思考8〗月季花蕾的消毒與菊花外植體的消毒相比較，二者有何不同？ 在酒精消毒前，花藥不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。 活動7：閱讀“接種和培養(yǎng)”，回答下列問題： 1．剝取花藥：消毒后的花蕾，要在 無菌 條件下除去花萼、花瓣。 〖思考9〗剝取花藥時，一是注意不要損傷花藥，原因是 容易從受傷部位產生愈傷組織 ；二是要徹底除去花絲，原因是 花絲不利于愈傷組織或胚狀體的形成 。 2．接種花藥：剝取的花藥要立刻接種到 培養(yǎng)基 上。每個培養(yǎng)瓶接種 7～10 個花藥。 3．培養(yǎng)：花藥培養(yǎng)利用的培養(yǎng)基是 MS 培養(yǎng)基，pH為

8、5.8 ，溫度為 25 ℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。 〖思考10〗在花藥培養(yǎng)基中，用量最高的激素是 IAA ；在誘導叢芽或胚狀體培養(yǎng)基中，用量最高的激素是 BA ；在誘導生根的培養(yǎng)基中，用量最高的激素是 IAA 。 4．培養(yǎng)20－30d后，花藥開裂，長出 愈傷組織 或釋放出 胚狀體 。前者還要轉移到 分化 培養(yǎng)基 上進行分化培養(yǎng)成再生植株；后者要盡快 分開 并轉移到新的培養(yǎng)基上。 5．通過愈傷組織形成的植株，常常會出現 染色體倍性 的變化，因而需要鑒定和篩選。 〖思考11〗為什么通過愈傷組織形成的植株會發(fā)生染色體倍性的變化？（05全國理

9、綜III） 有些是由花粉發(fā)育形成的單倍體花粉植株，有些是由花粉壁細胞發(fā)育形成的二倍體花藥壁植株。 （三）課堂總結、點評 本課題有一定難度，成功率較低。全部完成課題不僅耗時較長，又有季節(jié)限制。最好課前做好時間規(guī)劃，以提高工作效率。建議教師提前做好相關環(huán)節(jié)的準備，如花蕾的選擇、培養(yǎng)基配方等。同時對于興趣較高的同學可以安排在課外動手嘗試，教師提供相關的技術指導。 （四）實例探究 例1．某名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可以利用該植物的一部分器官或組織進行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整植株。進行離體培養(yǎng)時不應采用該植株的（ ） A．莖尖 B．子房壁 C．葉片

10、 D．花粉粒 解析：本題主要考查無性生殖特點。涉及知識點有：組織培養(yǎng)、體細胞、生殖細胞等。抓住無性生殖能夠保持原物種特性這一特點。組織培養(yǎng)就是無性生殖的一種方式，它是由體細胞培養(yǎng)而來的，含有原物種的全部基因，而花粉粒是生殖細胞。該題易陷入思維定勢，聯想到花粉粒的離體培養(yǎng)。可見，植物組織培養(yǎng)若取自體細胞則為無性生殖；若取自生殖細胞則為有性生殖。 答案：D 例2． 一個初級精母細胞在減數分裂的第一次分裂時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的次級精母細胞減數分裂的第二次分裂正常；另一個初級精母細胞減數分裂的第一次分裂正常，減數第二次分裂時，在兩個次級精母細胞中，有一個次級精母細胞的1條染色體

11、姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細胞可產生染色體數目不正常的配子（以下簡稱不正常的配子）。上述兩個初級精母細胞減數分裂的最終結果應當是 A． 兩者產生的配子全部都不正常 B． 前者產生一半不正常的配子，后者產生的配子不正常 C． 兩者都產生一半不正常的配子 D．前者產生全部不正常的配子，后者只產生一半不正常的配子 解析：初級精母細胞的減數第一次分裂過程，是同源染色體分開，進入兩個次級精母細胞。若此過程中同源染色體不發(fā)生分離，形成的兩個次級精母細胞中，一個多了一條染色體，另一個少了一條染色體。次級精母細胞進行的減數分裂的第二次分裂，是姐妹染色單體分開，平均分配到兩個精子細胞

12、中。若此過程中姐妹染色單體不分開，形成的兩個精子細胞中的染色體數目均不正常。 答案：D ☆綜合應用 例3．下圖是被子植物的受精過程 ① ② ③ ⑤ ④ ⑥ （1） 寫出圖中數字所代表的結構的名稱： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ （2）草履蟲進行 生殖；蘑菇進行 生殖，酵母菌和水螅常常進行 生殖。 （3）下列圖解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的發(fā)育過程，試根據圖回答： 四分體（n） 胚囊母細

13、胞（2n） 薄壁細胞 直接發(fā)育 減數分裂 珠心 孢原細胞（2n） 成熟胚囊（7細胞8核） 單核胚囊（n） 三次有絲分裂 ①水稻種子的種皮遺傳物質應為 n，其中遺傳物質應與 相同。 ②水稻胚珠中的胚囊應共有染色體 條，其中卵細胞中含染色體 條；若水稻授粉受精后發(fā)育成胚和胚乳，則胚細胞中含有染

14、色體 條，胚乳細胞中含染色體 條。 ③7細胞或8核中的7細胞其中就包括了一個卵細胞和兩個極核，若水稻的基因型為AaBb，則胚囊母細胞基因型為 。 ④如果水稻卵細胞基因型應為Ab，則極核的基因型為 ，其原因是 。 解析：圖中給出一個被子植物子房結構示意圖，首先要求學生能夠正確識圖，弄清各數字代表的結構名稱。胚囊中7個細胞，從圖解中我們可以看出是由一個胚囊母細胞發(fā)育而來的，所以這幾個細胞的基因型完全相同（卵細胞和極核的基因型完全相同）?；ǚ哿Ｂ涞酱迫镏^上萌發(fā)生出花粉管，花粉管通過珠孔進入胚囊，釋放出兩個精子，一個精子與卵細胞結合，形成受精卵，受精卵發(fā)育成植物的胚；另一個精子與極核結合，形成受精極核，將來發(fā)育成胚乳（雙子葉植物胚乳發(fā)育過程中，胚乳被子葉吸收）。 答案：（1）花粉管 子房壁 珠被 受精極核 受精卵 珠孔 （2）分裂 孢子 出芽 （3）2 母方 12 24 36 AaBb Ab 卵細胞和極核是由單核胚囊經三次有絲分裂而來