课题2　月季的花药培养公开课教学设计模版

课题2 月季的花药培养

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，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力

学习重点难点

重点:1.被子植物花粉发育过程

2.花药离体培养过程

难点: 1.被子植物花粉发育过程

2.花药离体培养过程

自主学习

一．被子植物花粉发育过程

1．被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。所以，花粉是

的生殖细胞。

2．结合教材内容填下列示意图：

小孢子母细胞（2n）

（

）个精子(n)

（

）分裂

（

）分裂

（

）细胞（n）

（

）时期（n）

（

）细胞（n）

（

）细胞核（n）

（

）细胞核（n）

单核（

）期（n）

（

）分裂

双核期

单核（

）期（n）

[思考1]由此可见，被子植物的花粉的发育要经历 时期， 期和 期等阶段。

[思考2]在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子；在一枚花药中可以产生 个花粉。

二．产生花粉植株的两条途径

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

2．填写培育花粉植株的途径图解：

花药中

（

）

（

胚状体

）

（

）

丛

（

）

生

移

的花粉

（

愈伤组织

）

（

）

芽

根

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 ，而把从愈伤组织到从芽的过程称为 。

4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫 ，花粉发育而来的胚状体

叫 ，可发育为 植物，要使其成为纯合的正常植株，可用 处理发育中的幼苗。

三．影响花药培养的因素

1．影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素： 和 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，因为单核期以前的花药 ，选择单核期以后的花药接种， 。；

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3]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4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难？

花瓣松动后，微生物就可能已经侵入到花药，给材料消毒带来困难。

四．实验设计

1.材料的选择

选择花药时一般通过 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 和 ，它们分别可以将细胞核染成 色和 色。

2.材料的消毒

（无菌水）

花（无菌吸水纸）

（无菌水）

清洗

蕾

吸干水分

冲洗

3.接种和培养

（1）．剥取花药：消毒后的花蕾，要在 条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则 还要彻底除去花丝，因为 。

（2）．接种花药：剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶接种 个花药。

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

（4）．培养20－30d后，花药开裂，长出 或释放出 。前者还要转移到 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快 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 的变化，因而需要鉴定和筛选。

【疑难点拨】

1．植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？

相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。

不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花北培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。

【典例分析】

例

1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离.为了防止性状分离并快速繁殖,可以利

. 用该植物的一部分器官或组织进行离体培养, 发育出完整植株. 进行离体培养时不应采用该

植株的( )

A.茎尖

B.子房壁

C.叶片

D.花粉粒

解析:本题主要考查无性生殖特点.涉及知识点有:组织培

养,体细胞,生殖细胞等.抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特

点.组织培养就是无性生殖的一种方式,它是由体细胞培养而来的, 含有原物种的全部基因, 而花粉粒是生殖细胞. 该题易陷入思维定势, 联想到花粉粒的离体培养.可见,植物组织培养若取自体细胞则为无

性生殖;若取自生殖细胞则为有性生殖.

答案:D

例

2. 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离, . 所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常; 另一个初级精母细胞减数分裂的第一次

分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的

1 条染色体

姐妹染色单体没有分开. 以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子

(以下简称

不正常的配子).上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是

A. 两者产生的配子全部都不正常

B. 前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子不正常

C. 两者都产生一半不正常的配子

D.前者产生全部不正常的配子,后者只产生一半不正常的配子

解析:初级精母细胞的减数第一次分裂过程,是同源染色体分开,进入两个次级精母细

胞. 若此过程中同源染色体不发生分离, 形成的两个次级精母细胞中, 一个多了一条染色体, 另一个少了一条染色体. 次级精母细胞进行的减数分裂的第二次分裂, 是姐妹染色单体分开, 平均分配到两个精子细胞中. 若此过程中姐妹染色单体不分开, 形成的两个精子细胞中的染色体数目均不正常。

答案：D 例3．下图是被子植物的受精过程

①

（1）写出图中数字所代表的结构的名称：

②

①

②

③

④

⑤

⑥

④③

（2）草履虫进行

生殖；蘑菇进行

生殖，酵母菌和水螅

⑤

常常进行

生殖。

⑥

（3）下列图解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的发育过程，试根据图回答：

薄壁细胞

直接发育

减数分裂

胚囊母细胞（2n）

四分体（n）

珠心

孢原细胞（2n）

三次有丝分裂

单核胚囊（n）

成熟胚囊（7细胞8核）

①水稻种子的种皮遗传物质应为

n，其中遗传物质应与

相同。

②水稻胚珠中的胚囊应共有染色体

条，其中卵细胞中含染色体

条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体

条，胚乳细胞中含染色体

条。

③7细胞或8核中的7细胞其中就包括了一个卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为AaBb，则胚囊母细胞基因型为

。

④如果水稻卵细胞基因型应为Ab，则极核的基因型为

，其原因是

。

解析：图中给出一个被子植物子房结构示意图，首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的结构名称。胚囊中7个细胞，从图解中我们可以看出是由一个胚囊母细胞发育而来的，所以这几个细胞的基因型完全相同（卵细胞和极核的基因型完全相同）。花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管，花粉管通过珠孔进入胚囊，释放出两个精子，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵，受精卵发育成植物的胚；另一个精子与极核结合，形成受精极核，将来发育成胚乳（双子叶植物胚乳发育过程中，胚乳被子叶吸收）。

答案：（1）花粉管

子房壁

珠被

受精极核

受精卵

珠孔

（2）分裂

孢子

出芽

（3）2

母方

12

24

36

AaBb

Ab

卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来

巩固提高

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

11.植物组织培养技术的理论基础之一是：

A.植物细胞的完整性

B.植物细胞的多样性

C.植物细胞的全能性

D.植物细胞杂交

12.植物组织培养过程中的脱分化是指

A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞

B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程

C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程

D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程

二、非选择题

13．基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。

（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。

（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两种激素。

（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是

① ②

。

（4）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。

（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有 。

14. 现有甲、乙两个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和Aabb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。

取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将二者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：

（1）甲、乙两烟草品种的花粉的基因型分别为 和 。

（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用 破除细胞壁。

（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是 。

（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。

（5）在大于800勒克斯光照下培养，有 种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的（只考虑2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是 ，基因型是 。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是 。

课后反思：