课题2　月季的花药培养教学设计(第一课时)

月季的花藥培養

一、课题目标：

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、课题重点和难点：

选取适宜的培养材料和培养基。

三、技能目标：

知道被子植物花粉发育的过程；说出产生花粉植株的两种途径；记住影响花药培养的因素，尝试花药培养的实验操作过程，并进行无菌操作；知道花药培养在育种上的意义。

四、教學設計

一）自學導引

阅读课本P37～P40，完成《优化设计》的自学导引。

1、基础知识

------被子植物的花粉发育：

（1）雄蕊由花丝和花药两部分组成。花药是雄蕊的主要部分，多数被子植物的花药由4个花粉囊组成，花粉囊外由囊壁包围，内生许多花粉粒。

当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。

（2）花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。

2、實例一

关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（

）

B、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的

B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果

C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段

D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央

注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。

3、基礎知識：產生花粉植株的兩種途徑

途径一：花粉通过胚状体阶段发育为植株；

途径二：花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。

人工种子是由外植体通过组织培养而获得的胚状体，然后加上人造胚乳，人造种皮而制成；外植体进行的是有丝分裂，无须通过两性生殖细胞结合而发育成的个体，属于无性生殖。

4、基礎知識：影響花藥培養的因素

主要的影响因素：材料的选择与培养基的组成。

（1）接种的花药时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧时，花药培养成功率最高。选择完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消毒；花瓣松动，菌多，消毒困难。

（2）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对诱导成功率都有一定的影响。

二）實驗操作

1、材料的选取

1）、选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

2）、确定花粉发育时期最常用方法：醋酸洋红法；焙花青－铬矾法。

注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNA和蛋白质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体容易被染色。通过染色，可以确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边期。一般单核靠边期的花药培养成功率最高。

2、材料的消毒

3、接种和培养

4、结果分析与评价

1）、能够通过镜检找到处于适宜的发育期的花粉。用醋酸洋红法或焙花青－铬矾法检测单核靠边期的花粉粒。

2）、花药出现污染的原因：

（1）消毒不彻底；（2）接种室污染；（3）人为因素的交叉污染等。

三）課後練習

1、F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或Aasusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药离体培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的配子组合，再将花粉植株进行秋水仙素处理，使染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。

2、植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者不同之处在于：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，对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。

3、比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種處理方法、原理、優點、缺點、實例。