课题2　月季的花药培养教学设计(第二课时)

教学准备 1.

教学目标 （一）知识与技能：

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

（二）过程与方法：

1、列表比较花药培养与组织培养

2、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

2.

教学重点/难点 1、课题重点

选取适宜的培养材料和培养基

2、课题难点

选取适宜的培养材料和培养基

3.

教学用具 多媒体、板书

4.

标签 教学过程 （一）引入新课

利用植物的茎可以经过组织培养得到新植株，但这种方法同时也存在着一定的缺陷，繁殖出来的新植株往往无法获得一些新的性状。本节我们将学习花药离体培养技术，这是一种信的育种技术。

（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花粉管中由生殖细胞经过减数分裂形成的。

2．结合教材内容填下列示意图：

〖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：

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：

〖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。

活动8：培养过程梳理

栽培选育：鉴定和筛选染色体的倍性变化

活动9：界定花药离体培养和单倍体育种

（1）单倍体育种过程：

①在花药离体培养基础上，用秋水仙素继续处理单倍体幼苗。

②染色体加倍，重新恢复为二倍体。由于此二倍体是由单倍体的染色体加倍而来的，所以是纯系，不会发生性状分离(见下图)。

课堂小结 通过本节课题二月季的花药培养内容的学习，熟悉植物花药培养的基本过程,识记被子植物花粉发育的过程，了解影响植物花药培养的各种因素，选择适宜的培养材料和培养基，列表比较花药培养与组织培养。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

月季花药培养的基础知识对于学生来来说具有一定的难度，以往在必修教材的内容中也涉及到过，但不是那么具体。本节课通过教师引导，学生回顾和思考，再经过师生共同总结，起到了很好的教学效果；为了学生能规范地进行实验操作，教师特意安排了录像观看并插入字幕讲述要点，起到了很好的示范作用。

利用生活中的实例来调动学生的学习兴趣，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，激发学生对生物科学的兴趣，会让问题的讨论更加激烈，会让每个学生都认真地去思考。充分利用了教材资源、本地资源和学生收集的图片资料等资源，增强学生理论联系实际能力，分析资料的能力以及探究解决问题的能力，培养学以致用的意识。

板书 专题三 植物的组织培养技术

课题2 月季的花药培养

一、基础知识

1、被子植物的花粉发育

2、产生花粉植株的两种途径

3、影响花药培养的因素

二、实验操作

1、材料的选取

2、材料的消毒

3、接种和培养

三、分析花药离体培养和单倍体育种