课题2　月季的花药培养教学设计

月季的花药培养

一、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

二、学情分析

学生在掌握了菊花的组织培养的基础上,了解了植物组织培养的基本操作技术和步骤,进而学习应用生殖细胞培养植物。通过比较分析,有助于本节知识的学习。

三、重点难点

选取适宜的培养材料和培养基。

四、教学过程

4.1第一学时

4.1.1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。

4.1.2基础知识

活动1: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: 〖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3〗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2: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3: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4〗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5〗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6〗

4.1.3实验设计

活动4: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5:阅读“材料的消毒”,填写下列流程图:

〖思考7〗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8〗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9〗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10〗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。

4.1.4疑难点拨

1.为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难? 花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药,给材料的消毒带来困难。

2.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。