课题2　月季的花药培养教学设计与反思

课题2 月季的花药培养教学设计

★学习目标

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实验、动手操作、分析解释实验现象的能力

★学习重点

选取适宜的培养材料和培养基

1．基础知识

活动1：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

花粉囊 中由 花粉母细胞（小孢子母细胞）

经过 减数

分裂形成的。

2．结合教材内容填下列示意图：

单核（靠边）期（n）

小孢子母细胞（2n）

（减数）分裂

（小孢子四分体）时单核（居中）期（n）

（2）个精子(n) （有丝）分裂

（生殖）细胞（n）

（营养）细胞（n）

（生殖）细胞核（n）

（花粉管）细胞核（n）（有丝）分裂

双核期

〖思考2〗由此可见，被子植物的花粉的发育要经历

小孢子

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8个精子；在一枚花药中可以产生 2 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2：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

含量

的配比。

2．填写培育花粉植株的途径图解：

花药中

（脱分化）

的花粉

（

胚状体

）

（

分化）

（

愈伤组织

）

（再分化）

丛

（诱导）

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3：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？

亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密度等

〖思考6〗为什么不选择使用单核期之前或之后的花粉？

单核期之前的花药，质地幼嫩，极易破碎。

单核期之后的花药，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。 〖思考7〗花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。

2．实验设计

活动4：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

和

焙花青—铬矾

，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5：阅读“材料的消毒”，填写下列流程图：

花

蕾

（70％酒精）

大约30s （无菌水）

清洗

（无菌吸水纸）

吸干水分

（1％氯化汞溶液）

2～4min （无菌水）

冲洗

〖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6：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

生长素

；在诱导丛芽或胚状体培养基中，用量最高的激素是

细胞分列素

；在诱导生根的培养基中，用量最高的激素是

生长素

。

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 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快

在花药开裂后将幼小植株分开

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

染色体组数目

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？（05全国理综III）

主要原因是营养核和生殖核融合造成的。 （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（C

）

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 ) 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

）

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（D

）

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

（D

）

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（D ）

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（C ）

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