课题2　月季的花药培养教案设计（一等奖）

课题2 月季的花药培养

重庆市綦江中学 王娇

★课题目标

（一）知识与技能

1、说出被子植物花粉的发育过程。

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。

（二）过程与方法

1、学习花药培养的基本技术

2、尝试用月季或其他植物的花药进行培养

3、选择适宜的培养材料和培养基

（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

★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，展示课题背景

课题背景

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。

（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：

单核（

）期（n）

小孢子母细胞（2n）

（

）分裂

（

）时期（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？（05全国理综III）

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）课堂总结、点评