生物选修1专题3课题2月季的花药培养教案 精品

选修1专题3课题2月季的花药培养教学设计

一、课题目标 1.知识目标

a.说出被子植物花粉的发育过程。

b.说出被子植物产生花粉植株的两种途径。 c.说出影响花药培养的因素。 2.能力目标

a.学习花药培养的基本技术。

b.尝试用月季或其他植物的花药进行培养。 3.情感目标

感受科学技术在生产实践中的重要价值。 二、课题重点

选取适宜的培养材料和培养基。 三、课题难点

选取适宜的培养材料和培养基。 四 教学流程 教学流程 教师活动 学设生活动 计意图 环节一：课程导入 展示课题背景，导入课题目标。 课题背景 1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。这个实验说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。 自20世纪60年代以来，花药培养的研究发展迅速。据记载，世界上已有250多种高等植物的花药培养获得成功，其中小麦、玉米，大豆、甘蔗和橡胶等近50种植物的花粉再生植株已由我国科技人员首先培育成功。 课题目标 1.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 2.说出影响花药培养的因素 阅读、倾听。 情景导入本节目标。 3.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 环节二：讲授新课 一、基础知识 (一)被子植物的花粉发育 1.雄蕊 引导学生回忆雄蕊组成：花药（囊状结构，内有很多花粉）和花丝。 2.花粉 联系减数分裂和有丝分裂，讲述花粉的产生：由花粉母细胞（小孢子母细胞）历经减数分裂、有丝分裂而形成，是单倍体的生殖细胞。 3.被子植物花粉的发育过程 让学生观察教材“被子植物花粉发育过程”图解，教师讲解被子植物花粉的发育过程。 讲解：被子植物花粉发育经历小孢子四分体时期、单核期、双核期等阶段。在小孢子四分体时期，4个单倍体细胞连在一起，进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含有浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。 （二）产生花粉植株的两种途径 让学生阅读教材“产生花粉植株的两条途径”内容，认识产生花粉植株的两种途径，教师加以讲解。 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。 阅读、倾听、回答。 【特别提醒】 两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 2.体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子 说出被子植物产生花粉植株的两种途径。 听、回答。 忆、回答。 阅读、倾出被子植物花粉的发育过程。 回 说胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）。 直接由器官产生；由单个细胞产生；由愈伤组织产生。 3.图解展示愈伤组织发育途径和胚状体发育途径。 （三）影响花药培养的因素 1.材料的选择 ①从花期来看，应当选择初花期的花药，因为花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。 ②从花粉来看，应当选择单核期的花粉，这时花药培养成功率最高。 ③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。盛开的或略微开放的花都不易选做实验材料。 2.其他影响因素 讲解其他影响因素，强调材料的选择和培养基的组成是主要影响因素。 （1）培养基的组成 阅读、倾听、思考、回答。 演练、回 答。 阅读、思 说出影响花药培养的因素。 （2）亲本生长条件、材料低温处理、接种密度等 生长旺盛植株花药较易形成花粉植株；栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。 （3）适宜的培养条件等 25℃左右，花粉培养的早期，黑暗或弱光有利于花粉分裂的启动。 【典型例题】 如图是花药培养产生花粉植株的两种途径，下列相判断错误的是( ) A.图中的a是愈伤组织 B.①和②过程的实质相同 C.选择的花药在花粉发育过程中越早越好 D.整个培养过程中的细胞增殖方式只有有丝分裂 【答案】C 【方法点拨】 选择的花药太早或太晚都不利于培养，处于单核期的最好，尤其是单核靠边期。 二、实验操作 （一）材料的选取 指导学生阅读教材，讲解材料选取的两种方法：醋酸洋红法、焙花青-铬矾法溶液配制和操作。 （1）醋酸洋红法（最常用方法） ①醋酸洋红的配置 将体积分数45％的醋酸100ml煮沸，缓缓加入1g洋红，在加热回流8h，冷却至50℃，过滤即可。 ②染色操作 将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1％的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显微镜下检查。 （2）焙花青-铬矾法 ①卡诺氏固定液的配制方法 将无水酒精与冰醋酸按体积比为3：1的比例混匀。 ②焙花青—铬钒溶液的配制方法 将5g铬明矾[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]加入90ml蒸馏水中，溶解后加入0.1g焙花青，混匀并加热至沸腾，煮沸5分钟后冷却至室温，过滤，加蒸馏水定容至100ml。 ③染色操作 花药应该在卡诺氏固定液中固定20min，然后取出放在载玻片上，加焙花青—铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。 （二）材料的消毒 讲解材料的消毒步骤。 1. 将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30s 2. 无菌水清洗 3. 无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分 4. 放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中 2~4min（也可质量分数为1%的次氯酸钙 溶液或饱和漂白粉溶液） 考、倾听、回答。 阅读、倾听、思考、回答。 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。