高中生物 專題三 課題2《月季的花藥培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修11

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《月季的花藥培養(yǎng)》 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo): 1、識(shí)記被子植物花粉發(fā)育的過程 2、比較花藥培養(yǎng)與組織培養(yǎng) 二、能力目標(biāo): 通過學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù),培養(yǎng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)、動(dòng)手操作、分析解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力 三、情感目標(biāo): 1、培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐、勇于探索的科學(xué)探究素質(zhì) 2、通過討論花藥離體培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,幫助學(xué)生確立理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn) 教學(xué)重難點(diǎn) 一、教學(xué)重點(diǎn) 1、植物花粉的發(fā)育過程 2、選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。 二、教學(xué)難點(diǎn) 植物花藥培養(yǎng)的原理及操作過程。 教學(xué)過程 【導(dǎo)入】月季的花藥培養(yǎng) 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)菊花的組織培養(yǎng)技術(shù)及過程: 組織培養(yǎng):指在人工培養(yǎng)基上,離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)胞,并使其生長(zhǎng)、增殖、分化以及再生長(zhǎng)成植株的技術(shù)。 過程:植物組織或器官→愈傷組織→根和芽→植物體→移栽 利用植物的花藥也可以培養(yǎng)出完整的植株,它的培養(yǎng)技術(shù)和組織培養(yǎng)有相似的地方。本節(jié)我們將學(xué)習(xí)花藥離體培養(yǎng)技術(shù)。 【講授】月季的花藥培養(yǎng) (一)被子植物的花粉發(fā)育 1、簡(jiǎn)單回顧花的主要結(jié)構(gòu): 雌蕊(柱頭、花柱、子房)和雄蕊(花藥和花絲) 2、花粉的發(fā)育過程 花粉是小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂形成,單倍體的生殖細(xì)胞。花粉的發(fā)育要經(jīng)歷:四分體時(shí)期、單核期、雙核期。 3、教師讓學(xué)生閱讀課本P37圖3-6,并討論課件的填空。 學(xué)生閱讀課本,獲取信息:一個(gè)成熟的花粉粒為雄配子體,在成熟前,生殖細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂,形成兩個(gè)精子,這樣的花粉在成熟時(shí),含有一個(gè)營(yíng)養(yǎng)核和兩個(gè)精子。兩個(gè)精子和一個(gè)營(yíng)養(yǎng)核的基因型相同。 4、及時(shí)跟蹤訓(xùn)練(課件展現(xiàn)習(xí)題) 思考: (1)假如一種生物體細(xì)胞有20條染色體,則小孢子母細(xì)胞、小孢子、營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、精子中各有多少條染色體? (2)一個(gè)小孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生4個(gè)小孢子,由一個(gè)小孢子到形成兩個(gè)精子,其間經(jīng)過的分裂次數(shù)及分裂方式為( ) A.一、有絲分裂 B.二、減數(shù)分裂 C.二、有絲分裂 D.三、有絲分裂 (3)基因型為AaBb的一個(gè)小孢子母細(xì)胞經(jīng)分裂形成的一個(gè)花粉粒中的一個(gè)花粉管細(xì)胞核和兩個(gè)精子,其基因型分別是( ) A.AB、Ab、Ab B.AB、AB、AB C.AB、aB、aB D.aB、ab、ab (二)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本材料,并讓學(xué)生說出產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑分別是什么。 學(xué)生閱讀課本圖3-7,獲取信息:產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)的兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度的配比。 (三)影響花藥培養(yǎng)的因素 1、材料的選擇: ①?gòu)幕ㄋ巵砜?應(yīng)當(dāng)選擇初花期的花藥。 學(xué)生閱讀課本P39,回答側(cè)邊欄問題。為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料消毒帶來困難? 答:原因是外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中。 ②從花粉來看,應(yīng)當(dāng)選擇單核期的花粉。 ③從花蕾來看,應(yīng)當(dāng)選擇完全未開放的花蕾。 2、培養(yǎng)基的組成 3、其他因素 (四)實(shí)驗(yàn)操作 1、材料的選取 選擇花藥時(shí),一般通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。最常用的方法有醋酸洋紅法。某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色,需采用焙花青-鉻礬法。學(xué)生閱讀課本,獲取信息 醋酸洋紅法 (1)、醋酸洋紅法染色原理 醋酸洋紅為堿性染色劑,而花粉細(xì)胞內(nèi)有染色體,染色體主要成分是DNA和蛋白質(zhì),易被堿性染料著色染成紅色 。 (2)、醋酸洋紅的配置 將體積分?jǐn)?shù)45%的醋酸100ml煮沸,緩緩加入1g洋紅,在加熱回流8h,冷卻至50℃,過濾即可。 (3)、染色操作 將花藥放在載玻片上,加一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的醋酸洋紅,用鑷柄將花藥搗碎,蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查。 學(xué)生回憶觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞對(duì)染色體進(jìn)行染色時(shí)有關(guān)醋酸洋紅相關(guān)知識(shí)焙花青—鉻釩法 (1)、卡諾氏固定液的配制方法 將無水酒精與冰醋酸按體積比為3:1的比例混勻。 (2)、焙花青—鉻釩溶液的配制方法 將5g鉻明礬[K2SO4Cr2(SO4)24H2O]加入90ml蒸餾水中,溶解后加入0.1g焙花青,混勻并加熱至沸騰,煮沸5分鐘后冷卻至室溫,過濾,加蒸餾水定容至100ml。 (3)、染色操作 花藥應(yīng)該在卡諾氏固定液中固定20min,然后取出放在載玻片上,加焙花青—鉻釩溶液染色,蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查。 學(xué)生回憶低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化有關(guān)卡諾氏固定液相關(guān)知識(shí)。 2、材料的消毒 (1)、花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30秒。 (2)、無菌水清洗。 (3)、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分。 (4)、放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2~4分鐘。 (也可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液) (5)、無菌水沖洗3~5次 。 學(xué)生回答問題:月季花蕾的消毒與菊花外植體的消毒相比較,二者有何不同? 答:在酒精消毒前,花藥不需要預(yù)先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。 3、接種和培養(yǎng) (1)、剝?nèi)』ㄋ? 消毒后的花蕾,要在無菌條件下除去花萼、花瓣。 (2)、接種: 剝?nèi)〉幕ㄋ幰⒖探臃N到培養(yǎng)基上。每個(gè)培養(yǎng)瓶接種 7~10個(gè)花藥。 (3)、培養(yǎng): 花藥培養(yǎng)利用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基,pH為5.8,溫度為25℃,幼苗形成之前不需要光照。 學(xué)生討論剝?nèi)』ㄋ帟r(shí)注意事項(xiàng)有兩點(diǎn): 一是注意不要損傷花藥,原因是容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織; 二是要徹底除去花絲,原因是花絲不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 (五)結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 1、選材是否恰當(dāng) 選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。 2、無菌技術(shù)是否過關(guān) 如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象,說明某些操作步驟,如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。 3、接種是否成功 如果接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體,花藥培養(yǎng)的第 一步就成功了。要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基,以便 愈傷組織或胚狀 體進(jìn)一步分化成再生植株。 (六)比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點(diǎn) 相同點(diǎn): 離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈傷組織,再分化成叢芽,誘導(dǎo)出根,然后進(jìn)行移栽。 不同點(diǎn): 植物組織培養(yǎng):外植體為體細(xì)胞,染色體數(shù)無需加倍。 花藥培養(yǎng)技術(shù):取材為花藥,培養(yǎng)的為單倍體幼苗,植株弱小,高度不育,必須用秋水仙素處理,使染色體加倍,恢復(fù)正常植株的染色體數(shù),而且為純種。 課后小結(jié) 1、花藥培養(yǎng)與單倍體育種之間的關(guān)系; 2、被子植物花粉的發(fā)育; 3、產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑; 4、影響花藥培養(yǎng)的因素。 板書 板書設(shè)計(jì) 被子植物的花粉發(fā)育過程 產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 影響花藥培養(yǎng)的因素 實(shí)驗(yàn)過程 (1)材料的選取 (2)材料的消毒 (3) 接種和培養(yǎng)