课题2　月季的花药培养教学设计案例

华阳中学现代课堂“三维七段单元教学”设计

（

高二生物选修1 专题3 植物的组织培养技术） 设计教师：李明军

课题2 月季的花药培养

课型

新课

课时

单元名称

2课时

目

标

引

导

方

法

引

导

知识目标

网1、识记被子植物花粉发育的过程2、学习花药培养的基本技术

【来.源：全,品…中&高*考*【来.源：全,品…中&高*考* 能力目标

情意目标

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

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

段名

学习引导

先学自研

互动探究

点拨讲解

训练内化

诊断反思

辅导提升

时间

启发教学、多媒体教学、小组讨论、探究教学等。

各段学

时预设

教 学 过 程

第一课时

【学习引导】：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，这是一种新的育种技术。

1．被子植物的花粉发育过程

(1)被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞经过____________形成的，是________的生殖细胞。

(2)发育历程：被子植物花粉的发育要经历______________、________和________等阶段。

自主备课

提醒

(1)花粉萌发进行受精作用时，每个花粉粒可释放出两个________，从而完成被子植物的________。

(2)被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、单核期、双核期三个阶段，其中单核期又分单核居中期和单核靠边期两个时期，双核期包括花粉管细胞核和生殖细胞核两个核。

(3)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个__________(4个小孢子)；而减数分裂中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体，因为含有四条染色单体，所以叫做“四分体”。

2．产生花粉植株的两种途径

(1)通过花药培养产生花粉植株的两种途径

一种是花粉通过________阶段发育成植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成____________，再将其诱导分化成植株。

花药中脱分化分化――→胚状体――→丛芽的花粉花药中脱分化愈伤再分化――→――→丛芽的花粉组织诱导――→生根―→移栽

通过花药培养产生花粉植株的两种途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中________________________。

(2)单倍体育种的过程

①在花药培养的基础上，用____________继续处理单倍体幼苗，染色体加倍，重新恢复为二倍数。因为它们的二倍数染色体是由单倍数染色体本身加倍而来的，所以都是纯系，不会发生性状分离。

详见下图：

②单倍体育种的优点

后代都是________，自交产生的后代不会发生性状分离；明显地缩短了________；另外为新品种的培育开辟了新途径。

3．影响花药培养的因素

(1)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中______________和______________是主要的影响因素。

(2)不同植物的诱导成功率________________。同一种植物________________________对诱导成功率也有直接影响。选择适宜的________________也是提高诱导成功率的重要因素；不同生物的适宜的________________不同，但对绝大多数植物而言，适宜花药培养的时期是________期。

二、花药培养的实验操作流程

1．材料的选取

确定花粉发育时期的最常用的方法是________________法，对一些花粉细胞核不易着色的植物，需采用____________法。

2．材料的消毒

通常将选取的材料先用________________________浸泡约________ s，在无菌水中清洗，然后用质量分数为________________溶液消毒2～4

min，最后用无菌水冲洗________次。

3．接种和培养

先在________条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。花药培养的第一步是接种的花药开裂，长出________________或释放出________。下一步将____________及时转移到________培养基上培养，或将大量的幼小植株分开，分别移植到新的培养基上培养。培养温度控制在25℃左右，不需要________。____________形成后才需要光照。

4．鉴定和筛选

在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体组的数目的变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。

【互动探究一】

被子植物花粉发育的过程和产生花粉植株的两种途径

1.

用流程图表示被子植物花粉发育的过程

2.

讨论植物花粉发育过程中的小孢子“四分体”与减数分裂过程中“四分体”一样吗？请说明原因

3.用流程图表示产生花粉植株的两种算途径并说出两种途径的主要区别和因素

4.花粉胚与体细胞胚有哪些区别？请阅读教材第38页，谈一下你的看法。

【点拨讲解】被子植物花粉发育的过程和产生花粉植株的两种途径

1.材料的选择

(1)不同种类植物的诱导成功率不同。

(2)同一种植物,亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。

(3)选择最合适的花粉发育时期:单核期。

①不选择单核期以前花药的原因:此时花药质地幼嫩,极易破碎。

②不选择单核期以后花药的原因:花瓣已有些松动,给材料的消毒带来困难。

③挑选单核期花药的方法:通常选择完全未开放的花蕾。

2.培养基的组成

花药培养所采用的培养基可能因植物不同而有所变化。培养基各成分中,植物激素的含量和配比,常对诱导细胞的分裂和分化起决定作用。如:小麦为N6培养基,马铃薯、月季为MS培养基,油菜为B5培养基。花药培养不仅对培养基配方的要求更为严格,而且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,以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。

3.其他因素

材料的低温预处理及接种密度对诱导的成功率也有一定影响。

【训练内化1】选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要措施之一,下列说法正确的是(

) A.任何时期的花粉都可经过培养产生愈伤组织或胚状体

B.对所有植物来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高

C.对一般植物而言,单核期时花药培养成功率最高

D.为挑选到单核期的花药,通常选择部分开放的花朵

【点拨讲解】花粉的发育时期对花药培养的成功率有重要的影响,一般在单核期细胞核由 中央移向一侧时期花药的培养成功率最高。为挑选到单核期的花药,通常选用完全未开放 的花蕾。答案:C 【训练内化2】下列有关花药培养的说法,正确的是

(

) A.花期后期时的花药比前期更容易产生花粉植株

B.月季的花药培养一般选择在月季盛开期

C.选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要措施

D.选择单核期以前的花药接种,培养成功率提高

【点拨讲解】花药培养过程中,选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要措施, 花药培养需选择花蕾期发育至单核期的花粉进行培养,过早或过晚都不易培养成功。答 案:C 【辅导提升】点金训练中的创新训练题

教学后记：

目标达成情况： 学生参与情况： 存在问题： 反思：