课题2　月季的花药培养教案和课堂实录

月季的花药培养

★课题目标

1.识记被子植物花粉发育的过程

2.通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力

★课题重点

选取适宜的培养材料和培养基

★课题难点

选取适宜的培养材料和培养基

★教学方法

启发式教学

★教学工具

多媒体课件

★教学过程

（一）引入新课

利用植物的茎可以经过组织培养得到新植株，但这种方法同时也存在着一定的缺陷，繁殖出来的新植株往往无法获得一些新的性状。本节我们将学习花药离体培养技术。

（二）新课教学

1.基础知识

活动2：阅读“被子植物的花粉发育”，回答下列问题：

1.被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。

2.结合教材内容填下列示意图：

小孢子母细胞（ ）分裂

（

）时期（n）

单核（ ）期单核（

）期（ ）个精子（ ）分（

）细胞（n）

（ ）细胞核（

）分裂

（ ）细胞（n）

（

）细胞核双核期

〖思考2〗由此可见，被子植物的花粉的发育要经历 四分体 时期， 单核 期和 双核 期等阶段。

〖思考3〗在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 4 个精子；在一枚花药中可以产生

很多 个花粉。

〖思考4〗营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？控制花粉的萌发并提供营养。

活动3：阅读“产生花粉植株的两条途径”，讨论并回答下列问题：

1.产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过 胚状体 阶段发育为植株，二是通过 愈伤组织 阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中 激素 的种类及其 浓度 的配比。

2.填写培育花粉植株的途径图解：

花药中

（

）

（ 胚状（ 愈伤组（

）

（

）

丛

（

）

芽

生

根

移栽

3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为 分化 ，而把从愈伤组织到从芽的过程称为 再分化 。

活动4：阅读“影响花药培养的因素”，回答下列问题：

1.影响花粉植株的主要因素： 材料的选择 和 培养基的组成 等。

2.材料的选择：

①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；

②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；

③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。

〖思考5〗除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？

植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。

〖思考6〗为什么不选择使用单核期之前或之后的花粉？

单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难。

〖思考7〗花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是 外界环境中的微生物容易侵入到花药中

。

2.实验设计

活动5：阅读“材料的选择”，回答下列问题：

1.选择花药时一般通过 镜检 确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是

醋酸洋红溶液

和

焙花青－铬钒溶液

，它们分别可以将细胞核染成

红

色和

蓝黑

色。

2.在使用焙花青－铬钒溶液时，需要首先将花药用 卡诺氏固定液 处理20min。该试剂的配制方法是将 无水酒精和冰醋酸 按体积比为 3：1 的比例混合均匀。

活动6：阅读“材料的消毒”，填写下列流程图：

花

蕾

（70％酒精）

（无菌水）

（无菌吸水纸）

（1％氯化汞溶液）

（无菌水）

〖思考8〗月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？

在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。

活动7：阅读“接种和培养”，回答下列问题：

1.剥取花药：消毒后的花蕾，要在 无菌 条件下除去花萼、花瓣。

〖思考9〗剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是 容易从受伤部位产生愈伤组织 ；二是要彻底除去花丝，原因是 花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成 。

2.接种花药：剥取的花药要立刻接种到 培养基 上。每个培养瓶接种

7～10 个花药。

3.培养：花药培养利用的培养基是 MS 培养基，pH为 5.8 ，温度为 25 ℃，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。

〖思考10〗在花药培养基中，用量最高的激素是

IAA

；在诱导丛芽或胚状体培养基中，用量最高的激素是 BA ；在诱导生根的培养基中，用量最高的激素是 IAA 。

4.培养20－30d后，花药开裂，长出 愈伤组织 或释放出 胚状体 。前者还要转移到 分化

培养基 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快 分开 并转移到新的培养基上。

5.通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 染色体倍性 的变化，因而需要鉴

定和筛选。

〖思考11〗为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化？

有些是由花粉发育形成的单倍体花粉植株，有些是由花粉壁细胞发育形成的二倍体花药壁植株。

（三）巩固练习

1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（ ）

A.单核期前的花药 B.单核期后的花药 C.单核期花药 D.双核期

2.影响花药培养的主要因素是（ ）

A.材料的选择与培养基的组成 B.亲本植株的生理状况

C.选择合适的花粉发育时期 D.材料的低温处理与接种密度

3.粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两

个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）

A.8个、7条 B.8个、14条 C. 4个、7条 D.4个、14条

4.某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（ ）

A.ABD和abd B.AbD和abd C.AaB和Bbd D.Abd和Abd 5.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫（ ）

A.无性生殖 B.组织培养 C.植物克隆 D.有性生殖

6.有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是（ ）

A.初级精母细胞 B.次级精母细胞 C.精细胞 D.根尖分生区细胞

7.玉米的体细胞含有20条染色体。在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为（ ）

A.10、10、20、20、20、20 B.10、10、30、30、20、20 C.10、10、20、30、20、20 D.10、20、20、30、20、20 8.如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（ ）

A.AAaBBb、AAabbb、AAaBbb B.AABB、AABb C.AaaBBb、Aaabbb D.AaaBbb、Aaabbb 9.番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体（ ）

A.4个核，各有12个染色体

B.4个核，各有24个染色体

C.8个核，各有24个染色体 D.8个核，各有12个染色体

10.一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于（ ）

A.花中雌蕊的数目 B.雌蕊中柱头的数目

C.子房中受精胚珠的数目 D.胚囊中胚的数目

答案：1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.C 8.C 9.D 10.C ★课后作业

1.为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？

2.植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？