人教版选修一 月季的花药培养 教案

2019-2020年高中生物《月季的花药培养》教案1新人教版选修教材内容解读要点1植物的花药培养的育种意义育种工作者采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。

这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离。

单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。

要点2被子植物的花粉发育（1）被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。

花药为囊状结构，内部含有许多花粉。

花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的。

（2）被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。

①在四分体时期，4个单倍体细胞连在一起。

②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）。

③进入双核期时，靠近细胞一侧的细胞核，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，一个是营养细胞，一个是生殖细胞。

生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。

要点3产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，将其诱导再分化成植株。

这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。

脱分化分化（1）----------------------- 花药中的花粉-------- ►胚状体丛芽一⑴口诱导*移栽・生根一脱分化再分化（2）花药中的花粉分化.愈伤组织上分化_丛芽一要点4影响花药培养的因素（1）不同植物的诱导成功率很不相同。

（2）就同一植物来说，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。

（3）花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。

选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。

课堂互动三点剖析1.花粉粒的形成花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。

被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段（见下图）。

在四分体时期，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），并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而形成两个细胞：一个是营养细胞，一个是生殖细胞。

生殖细胞将再次分裂一次，形成两个精子。

被子植物花粉的发育过程特别提示：(1)成熟的花粉粒，有的只含花粉管细胞核（营养核）和生殖细胞核，这样的花粉粒，称二核花粉粒。

另一些植物的花粉，在成熟前生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时有一个营养核和两个精子，这样的花粉粒称三核花粉粒，二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的。

(3)同一生殖细胞核形成的两个精子，其基因组成完全相同。

2.影响花药培养的因素(1)接种的花药时期不同植物的诱导成功率很不相同。

就同一植物来说，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。

花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。

最适合花药培养的小孢子发育时期为单核中、晚期。

它的特征是核靠边，核在花粉细胞中所占体积较小，液泡从圆形变为凹字形。

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。

选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。

这是因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体，花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。

一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；选择单核期以后的花药接种，花瓣已有松动，又给材料的消毒带来困难。

为了挑选到单核期的花药，通常要选择完全未开放的花蕾。

高中生物人教版选修1教案设计专题3课题2月季的花药培养月季的花药培养一、教材分析课题背景通过科学实验引入“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”的结论，实现了两课题之间的平稳过渡。

之后，通过回忆单倍体育种的过程以及优点，使学生明白成功的花药离体培养是单倍体育种的重要前提，加深对本课题的兴趣。

之后课本通过介绍被子植物的花粉发育、产生花粉植株的途径实现基础知识的铺垫，随后，在实践操作过程中实现整个知识框架的构建，思路清晰，有条不紊。

二、教学目标1.知识与技能（1）了解被子植物花粉发育的过程。

（2）了解花药培养产生花粉植株的两种途径。

（3）了解影响花药培养的因素。

（4）知道并理解花药培养的实验步骤。

2.过程与方法掌握花药培养的基本技术并尝试用月季或其他植物的花药进行培养。

3.情感、态度与价值观养成严谨、细致的习惯，认真对待实验中的每一个细节。

三、教学重难点1.重点：选取适宜的培养材料和培养基。

2.难点：选取适宜的培养材料和培养基。

四、教学准备多媒体课件。

五、课时安排1课时。

六、教学过程【课程导入】上一课题，我们共同学习了菊花的组织培养技术，这种技术是利用植物体细胞的全能性经过培养得到新的植株。

花粉属于生殖细胞，而生殖细胞也能在体外诱导形成单倍体植株，以此为基础形成的单倍体育种技术极大地缩短了育种年限，且得到的植株为纯合植株。

那么，如何以生殖细胞为材料形成单倍体植株，就是我们在本节课所要掌握的内容。

【基础知识】（一）被子植物的花粉发育1.被子植物的雄蕊通常包括花药、花丝两部分；2.被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞经过减数分裂形成的。

所以，花粉是单倍体的生殖细胞；3.被子植物的花粉发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段；4.简述花粉发育过程：5.在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生8个精子；在一枚花药中可以产生很多花粉。

6.思考：（1）营养细胞在花粉管生长过程中的作用是什么？答：控制花粉的萌发并提供营养。

月季的花药培养 学案【导学诱思】1．被子植物的花粉发育被子植物花粉的发育要经历 、 和 等阶段。

花粉是由花粉母细胞经过 而形成的，因此花粉是 。

2．产生花粉植物的两种途径通过花药培养产生花粉植株的两种途径： ①②思考：（1）花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？（2）什么是体细胞胚？（3）单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？3．影响花药培养的因素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 与 是主要的影响因素； 也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、 以及 等对诱导成功率都有一定影响。

思考：（1）为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功率的重要因素？（2）为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾？4．实验操作（1） 材料的选取选择花药时，一般要通过 来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

确定花粉发育时期的方法有 和 。

（2）材料的消毒材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理?（3）接种和培养剥离花药时，应注意哪些问题？花药培养过程中应注意哪些问题？ 花药中的花粉 花药中的花粉丛芽 丛芽 移栽脱分化脱分化【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。

【典例解析】例1．某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。

为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。

进行离体培养时不应采用该植株的（）A．茎尖 B．子房壁 C．叶片 D．花粉粒解析：本题主要考查无性生殖特点。

3.2月季的花药培养教学设计一、教材分析课题背景介绍了花药培养的历史以及花药培养在育种工作上的意义，使学生了解植物组织培养技术在生产中的应用，熟悉花药培养的过程。

由于本课题难度比较大，对硬件要求比较高，教师可根据学校具体实际选取某种植物的花药培养。

二、教学目标1.知识与技能a、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。

b、说出影响花药培养的因素。

c、掌握花药培养的过程。

2.过程与方法a、学会花药离体培养的技术。

b、尝试用其他植物花药离体培养。

3.情感、态度与价值观领悟花药培养的科学探究方法和历程，建立理论与实践相结合的观念。

三、教学重点选取适宜的培养材料和培养基。

四、教学难点花药培养的原理及操作过程。

五、教学过程1、醋酸洋红法染色原理2、学生回忆观知识醋酸洋红为碱性染色剂，而花粉细胞内有染色体，染察根尖分生区的迁色体主要成分是DNA和蛋白质,易被碱性染料着色染组织细胞对染移。

成红色。

色体进行染色时有关醋酸洋2、醋酸洋红的配置红相关知识。

将体积分数45 %的醋酸100ml煮沸，缓缓加入1g洋( 必修红，在加热回流8h,冷却至50℃,过滤即可。

1-P115)3、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。

焙花青一铬钒法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、焙花青一铭钒溶液的配制方法将5g 铭明矶［K2SO4Cr2(SO4)- 24H20］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。

知识培养分析花药培养利用的培养基是MS 培养基，pH 为5. 8, 去花丝，原因 温度为25℃,幼苗形成之前不需要光照。

是花丝不利于 愈伤组织或胚结果分析与评价六、板书设计月季的花药培笄U 被于租翎网化就友日基础知识-2、产生花粉植株的两种途径 3.影响花药培养的因素.],实验操作一2. 材料的选取■材料的消毒K 配酸洋红法2,焙花青一修用法1、副取花纳接外利培养-2、接种…3、培养七、课后练习1、在月季花药培养成单倍体植株的过程中，哪个时期最易成活？A、单核期前的花药B、单核期后的花药C、单核期花药0、双核期2、影响花药培养的主要因素是？A、材料的选择与培养基的组成B、亲本植株的生理状况C、选择合适的花粉发育时期D、材料的低温处理与接种密度3、某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是？A、ABD 和 abdB、AbD 和 abdC、AaB 和 BbdD、Abd 和 Abd 4、用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫？A、无性生殖B、组织培养C、植物克隆D、有性生殖5、某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。

第1页（共2页）课题2 月季的花药培养★课题目标（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 ★课题重点选取适宜的培养材料和培养基 ★课题难点选取适宜的培养材料和培养基 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★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 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：第2页（共2页）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。