课题2　月季的花药培养教学设计(第二课时)

课题2 月季的花药培养

一、教学目标

说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。

二、教学重点与难点

重点：选取适宜的培养材料和培养基。 难点：选取适宜的培养材料和培养基。

三、教学设计

学生活动

老师组织与引导

引言：这节课我们继续来学习植物组织培养技术。

教学意图

----引入课题2

月季的花药培养

师：请大家阅读P37<课题背景>,并思考：花药离体培养有何意义？

生答：采用花药离体培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，

重新恢复到正常植株的染色体数目。通过植物组织培养和染色体变异，使每对染色体上的成对的基

因都是纯合的，自交后代不产生性状；且大大缩短了育种周期。我们把这种育种方式叫单倍体育种。

师：下面，我们就来学习一下花药培养的过程。

----引导学生阅读教材P37-38 一、被(一)被子植物的花粉发育。

子植物师：被子植物花粉发育的过程是怎样的？生答：如下

的花粉发育

师讲述：①花粉母细胞，即小孢子母细胞：类似于高等动物减数分裂时的精原细胞，它是由体细胞

有丝分裂而来；②花粉粒的单核期核的变化是因为液泡的形成，将核由中央挤到了一边；③花粉粒

的双核期特点是含有两个细胞核：花粉管细胞核和生殖细胞核，简称营养核和生殖核。由于外面包

着细胞质，又称为营养细胞和生殖细胞。营养细胞对花粉管的生长和生成有重要作用；生殖细胞直

接参与生殖。有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花

粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子，称为三核花粉粒。另外一些植物的花粉，在花粉管中生

殖细胞分裂后形成两个精。

问1、加快初中学过的知识，被子植物的雄蕊通常包括哪几部分？各部分作用是什么？

生答：雄蕊包括花丝和花药。花丝起支撑花药的作用；花药产生孢子，进一步发育成花粉粒。

问2、被子植物花粉的发育要经历哪向个阶段？其中的四分体时期，与我们所说的高等动物精子、

卵细胞形成过程中减数分裂的“四分体时期”是否完全相同？

生答：花粉是小孢子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。

花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期

比较：被子植物的花粉发育过程中的“四分体时期”是指小孢子母细胞经减数分裂形成的4个单倍

体小孢子连在一起；后者是指减数分裂时，同源染色体联会后每对同源染色体都含有4条染色单体。

问3、花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征？

生答：细胞含有浓厚的原生质，核位于细胞的中央，随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一

侧，并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核。

问4、一个小孢子能形成多少营养核、生殖核和几个精子？

生答：1、1、2。

问5：培养花药产生花粉植株的两条途径是什么？二者区别的原因是什么？

二、产----引导学生阅读教材P38 生花粉（二）产生花粉植株的两种途径

植株的生答：一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再两种途将其诱导分化成植株。

径

区别：培养基中激素的种类及其浓度比不同。

师:胚状体是怎么回事呢?引导学生阅读P38正楷字部分,自学。

知识拓展：什么是人工种子？

将组织培养所产生的如胚状体等繁殖体，包裹在能提供营养的人造胚乳里，再在外面包上一层具有保护功能外膜（人造种皮），似种子的结构，能在一定的条件下萌发生长，形成完整植株，就称为人工种子。

引言：影响花药培养的因素有哪些呢？

---引导学生带问题阅读教材P38-39 （三）影响花药培养的因素

问6、诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低受哪些因素的影响呢？

生答：材料的选择和培养基成分是主要影响因素。此外，亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。

问7、从材料的选择上看，不同植株的诱导成功率不同。对同一种植物来说，亲本植株的花粉发育时期对诱导成功率也有直接的影响：

亲本植株的（生理状况）对诱导成功率有直接的影响，花期（早期）时的花药比（后期）的更容易产生花粉植株。花粉发育过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。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；为了挑选到单核期的花药，通常选择（未开放）的花蕾。

师总结：选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。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。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。

问8、培养花药时所配制培养基的主要成分有哪些？要促进花药细胞分裂分化，培养基中应添加的植物激素是什么？

生答：主要成分有水、无机盐、N源、C源、植物激素等；细胞分裂素和生长素。

问9、糖类成分在花粉培养基中的作用有哪些？培养基中加入活性碳能起到哪些方面作用？

生答：糖的存在，除提供培养物C源外，还起着调节渗透压的作用。在培养基中加入活性碳，①可促进花药中花粉愈伤组织和胚状体的形成；②还可以促进分化后的幼苗健壮，根系发达；③还可以问10（或设计为引言）：在花药离体培养实验操作中，有哪几个关键步骤呢？

（三）影响花药培养的因素

实验操作

吸附培养物在培养过程中分泌的有毒代谢产物，为花粉的分裂、分化和幼苗生长创造有利的条件。

----引导学生阅读教材P39

《实验操作》

生答：材料的选取；材料的消毒；接种和培养。

问11、选取材料时，为什么要选择处于适宜时期的花药？

生答：花粉发育过程中，只有某一时期对离体刺激敏感；选择单核期以前的花蕾接种，质地幼嫩，

极易破损，以后的花药接种，花瓣已松动，给材料的消毒带来困难。

问12、选择材料时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。通过镜检确定花粉是否处于适宜的发育期常用方法有哪些？为什么？

生答：确定花粉发育时期的常用方法有（醋酸洋红法）和（焙花青-铬矾法）。分别将花粉细胞核染成（红）色和（蓝黑）色；通过观察细胞核的数目及位置确定是否处于适宜发育期。

师：怎样配制醋酸洋红溶液？怎样配制卡诺氏固定液？怎样配制焙花青-铬矾溶液呢？

---引导学生自学P39正楷字部分。

问13、材料为什么要消毒？如何正确地消毒？

生答：消毒的目的是防止材料上带有的微生物病菌等接种到培养基上影响培养物培养。

消毒方法：花蕾→V/V70%酒精浸泡30s→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干→放入质量分数0.1%氯化汞溶液2-4min→无菌水冲洗3-5次。

问14、在剥离花药时，要尽量不损伤花药，并要彻底去除花丝。为什么？

生答：尽量不操作花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织；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。

问15：培养形成的植株为什么要进一步鉴定和筛选？

生答：因为花药培养中，特别是通过愈伤组织形成花药植株，常常会出现染色体倍性的变化。

师总结：这样，可通过镜检，根据染色体的数目将染色体加倍的个体淘汰。

问16、一般经过20-30天培养后，就会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。长出愈伤组

织或释放出胚状体后，下一步应如何操作呢？

生答：①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；②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。

随堂练习：略

小结：略

板书设计：略

达标测评：略