课题2　月季的花药培养多媒体教案及点评

《月季的花药培养》教学设计

一、教学目标

（一）知识目标

1、识记被子植物花粉发育的过程

2、说出被子植物产生花粉植株的两种途径。

3、说出影响花药培养的因素。

4、比较花药培养与组织培养

（二）能力目标

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

（三）情感态度与价值观

1、培养动手实践、勇于探索的科学探究素质

2、通过讨论花药离体培养技术在生产实践中的应用,帮助学生确立理论联系实际的观点

二、教学重难点

（一）教学重点

1、被子植物花粉的发育过程

2、选取适宜的培养材料和培养基。

（二）教学难点

被子植物花药培养的原理及操作过程。

三、教学过程

（一）导入新课：展示课题背景，导入课题目标。

1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。这个实验说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。

自20世纪60年代以来，花药培养的研究发展迅速。据记载，世界上已有250多种高等植物的花药培养获得成功，其中小麦、玉米，大豆、甘蔗和橡胶等近50种植物的花粉再生植株已由我国科技人员首先培育成功。

【活动1】复习菊花的组织培养技术及过程

〖思考1〗什么是组织培养？组织培养的过程如何？

利用植物的花药也可以培养出完整的植株,它的培养技术和组织培养有相似的地方。本节我们将学习花药离体培养技术。

（二）进行新课

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（2n）

（

）分裂

（

）时期（n）

单核（

）期（n）

单核（

）期（n）

（

）个精子(n) （

）分裂

（

）细胞（n）

（

）细胞（n）

（

）细胞核（n）

（

）细胞核（n）

（

）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

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

的花粉

（

）

（

胚状体

）

（

）

（

愈伤组织

）

（

）

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）

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。

四、达标检测

1、下列关于花药培养过程中注意事项的叙述，正确的是(

) A．花药培养成功与否与材料选择无关

B．花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养

C．花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要注意光照

D．一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率较高

2、下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述，错误的是(

) A．外植体可以用酒精消毒

B．镊子等器械需酒精灭菌

C．操作前手需酒精消毒

D．培养基需高压蒸汽灭菌

3、关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是(

) A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同

B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素

C．植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的

D．pH、温度、光照条件等对植物组织培养特别重要

4、花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，主要因素是(

) A．材料的选择与培养基的组成

B．就同一种植物来说，所选植株的生理状况

C．接种密度

D．材料的低温处理效果

5、在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是(

)[来源:Zxxk.Com]

A．两种激素用量的比例影响实验结果

B．两种激素使用的先后顺序影响实验结果

C．两种激素使用时的浓度影响实验结果

D．以上说法全部正确

6、花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于(

) A．培养基配制方法

B．无菌技术

C．接种操作

D．选材