2019-2020年高中生物《月季的花藥培養(yǎng)》教案2 新人教版選修1.doc
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2019-2020年高中生物《月季的花藥培養(yǎng)》教案2 新人教版選修1 ★課題目標(biāo) (一)知識與技能 1、識記被子植物花粉發(fā)育的過程 2、通過學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù),培養(yǎng)設(shè)計試驗、動手操作、分析解釋實驗現(xiàn)象的能力 (二)過程與方法 1、列表比較花藥培養(yǎng)與組織培養(yǎng) 2、選擇適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 (三)情感、態(tài)度與價值觀 1、培養(yǎng)動手實踐、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)實踐中的應(yīng)用,幫助學(xué)生確立理論聯(lián)系實際的觀點 ★課題重點 選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 ★課題難點 選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基 ★教學(xué)方法 啟發(fā)式教學(xué) ★教學(xué)工具 多媒體課件 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 利用植物的莖可以經(jīng)過組織培養(yǎng)得到新植株,但這種方法同時也存在著一定的缺陷,繁殖出來的新植株往往無法獲得一些新的性狀。本節(jié)我們將學(xué)習(xí)花藥離體培養(yǎng)技術(shù),這是一種信的育種技術(shù)。 (二)進(jìn)行新課 1.基礎(chǔ)知識 活動2:閱讀“被子植物的花粉發(fā)育”,回答下列問題: 1.被子植物的花粉是在 中由 經(jīng)過 分裂形成的。 2.結(jié)合教材內(nèi)容填下列示意圖: 小孢子母細(xì)胞(2n) ( )時期(n) 單核( )期(n) 雙核期 ( )細(xì)胞核(n) ( )細(xì)胞核(n) ( )細(xì)胞(n) ( )細(xì)胞(n) ( )個精子(n) ( )分裂 ( )分裂 單核( )期(n) ( )分裂 〖思考2〗由此可見,被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷 四分體 時期, 單核 期和 雙核 期等階段。 〖思考3〗在正常情況下,一個小孢子母細(xì)胞可以產(chǎn)生 4 個精子;在一枚花藥中可以產(chǎn)生 很多 個花粉。 〖思考4〗營養(yǎng)細(xì)胞在花粉萌發(fā)過程中的作用是什么?控制花粉的萌發(fā)并提供營養(yǎng)。 活動3:閱讀“產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑”,討論并回答下列問題: 1.產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)的兩種途徑:一是花粉通過 胚狀體 階段發(fā)育為植株,二是通過 愈傷組織 階段發(fā)育為植株。這兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中 激素 的種類及其 濃度 的配比。 2.填寫培育花粉植株的途徑圖解: ( ) 花藥中 的花粉 ( ) ( ) ( 胚狀體 ) ( 愈傷組織 ) ( ) 叢 芽 生 根 移栽 3.胚狀體的結(jié)構(gòu)及其發(fā)育過程與種子相似,所以把胚狀體到從芽的過程稱為 分化 ,而把從愈傷組織到從芽的過程稱為 再分化 。 活動4:閱讀“影響花藥培養(yǎng)的因素”,回答下列問題: 1.影響花粉植株的主要因素: 材料的選擇 和 培養(yǎng)基的組成 等。 2.材料的選擇: ①從花藥來看,應(yīng)當(dāng)選擇(初花期、盛花期、晚花期)的花藥; ②從花粉來看,應(yīng)當(dāng)選擇(四分體期、單核期、雙核期、萌發(fā)期)的花粉; ③從花蕾來看,應(yīng)當(dāng)選擇(完全未開放、略微開放、完全盛開)的花蕾。 〖思考5〗除此之外,你認(rèn)為影響花粉誘導(dǎo)成功率的因素還有哪些? 植物的種類、親本生長條件、材料的低溫處理、接種密度、培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)的環(huán)境條件等。 〖思考6〗為什么不選擇使用單核期之前或之后的花粉? 單核期之前,花藥質(zhì)地幼嫩,容易破碎;單核期之后,花瓣開始松動,消毒困難。 〖思考7〗花瓣松動會給材料消毒帶來困難的原因是 外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中 。 2.實驗設(shè)計 活動5:閱讀“材料的選擇”,回答下列問題: 1.選擇花藥時一般通過 鏡檢 確定花粉發(fā)育時期,此時需要對花粉細(xì)胞核進(jìn)行染色,最常用的染色劑是 醋酸洋紅溶液 和 焙花青-鉻釩溶液 ,它們分別可以將細(xì)胞核染成 紅 色和 藍(lán)黑 色。 2.在使用焙花青-鉻釩溶液時,需要首先將花藥用 卡諾氏固定液 處理20min。該試劑的配制方法是將 無水酒精和冰醋酸 按體積比為 3:1 的比例混合均勻。 活動6:閱讀“材料的消毒”,填寫下列流程圖: 花蕾 (70%酒精) 大約30s (無菌水) 清洗 (無菌吸水紙) 吸干水分 (1%氯化汞溶液) 2~4min (無菌水) 沖洗 〖思考8〗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? 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。 活動7:閱讀“接種和培養(yǎng)”,回答下列問題: 1.剝?nèi)』ㄋ帲合竞蟮幕ɡ伲? 無菌 條件下除去花萼、花瓣。 〖思考9〗剝?nèi)』ㄋ帟r,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 。 2.接種花藥:剝?nèi)〉幕ㄋ幰⒖探臃N到 培養(yǎng)基 上。每個培養(yǎng)瓶接種 7~10 個花藥。 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(需要、不需要)光照。 〖思考10〗在花藥培養(yǎng)基中,用量最高的激素是 IAA ;在誘導(dǎo)叢芽或胚狀體培養(yǎng)基中,用量最高的激素是 BA ;在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中,用量最高的激素是 IAA 。 4.培養(yǎng)20-30d后,花藥開裂,長出 愈傷組織 或釋放出 胚狀體 。前者還要轉(zhuǎn)移到 分化 培養(yǎng)基 上進(jìn)行分化培養(yǎng)成再生植株;后者要盡快 分開 并轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上。 5.通過愈傷組織形成的植株,常常會出現(xiàn) 染色體倍性 的變化,因而需要鑒定和篩選。 〖思考11〗為什么通過愈傷組織形成的植株會發(fā)生染色體倍性的變化?(05全國理綜III) 有些是由花粉發(fā)育形成的單倍體花粉植株,有些是由花粉壁細(xì)胞發(fā)育形成的二倍體花藥壁植株。 (三)課堂總結(jié)、點評 本課題有一定難度,成功率較低。全部完成課題不僅耗時較長,又有季節(jié)限制。最好課前做好時間規(guī)劃,以提高工作效率。建議教師提前做好相關(guān)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備,如花蕾的選擇、培養(yǎng)基配方等。同時對于興趣較高的同學(xué)可以安排在課外動手嘗試,教師提供相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。 (四)實例探究 例1.某名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖,可以利用該植物的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng),發(fā)育出完整植株。進(jìn)行離體培養(yǎng)時不應(yīng)采用該植株的( ) A.莖尖 B.子房壁 C.葉片 D.花粉粒 解析:本題主要考查無性生殖特點。涉及知識點有:組織培養(yǎng)、體細(xì)胞、生殖細(xì)胞等。抓住無性生殖能夠保持原物種特性這一特點。組織培養(yǎng)就是無性生殖的一種方式,它是由體細(xì)胞培養(yǎng)而來的,含有原物種的全部基因,而花粉粒是生殖細(xì)胞。該題易陷入思維定勢,聯(lián)想到花粉粒的離體培養(yǎng)??梢?,植物組織培養(yǎng)若取自體細(xì)胞則為無性生殖;若取自生殖細(xì)胞則為有性生殖。 答案:D 例2. 一個初級精母細(xì)胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時,有一對同源染色體不發(fā)生分離,所形成的次級精母細(xì)胞減數(shù)分裂的第二次分裂正常;另一個初級精母細(xì)胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常,減數(shù)第二次分裂時,在兩個次級精母細(xì)胞中,有一個次級精母細(xì)胞的1條染色體姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細(xì)胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正常的配子(以下簡稱不正常的配子)。上述兩個初級精母細(xì)胞減數(shù)分裂的最終結(jié)果應(yīng)當(dāng)是 A. 兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常 B. 前者產(chǎn)生一半不正常的配子,后者產(chǎn)生的配子不正常 C. 兩者都產(chǎn)生一半不正常的配子 D.前者產(chǎn)生全部不正常的配子,后者只產(chǎn)生一半不正常的配子 解析:初級精母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂過程,是同源染色體分開,進(jìn)入兩個次級精母細(xì)胞。若此過程中同源染色體不發(fā)生分離,形成的兩個次級精母細(xì)胞中,一個多了一條染色體,另一個少了一條染色體。次級精母細(xì)胞進(jìn)行的減數(shù)分裂的第二次分裂,是姐妹染色單體分開,平均分配到兩個精子細(xì)胞中。若此過程中姐妹染色單體不分開,形成的兩個精子細(xì)胞中的染色體數(shù)目均不正常。 答案:D ☆綜合應(yīng)用 例3.下圖是被子植物的受精過程 ① ② ③ ⑤ ④ ⑥ (1) 寫出圖中數(shù)字所代表的結(jié)構(gòu)的名稱: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ (2)草履蟲進(jìn)行 生殖;蘑菇進(jìn)行 生殖,酵母菌和水螅常常進(jìn)行 生殖。 (3)下列圖解表示水稻(2n=24)胚珠中胚囊的發(fā)育過程,試根據(jù)圖回答: 四分體(n) 胚囊母細(xì)胞(2n) 薄壁細(xì)胞 直接發(fā)育 減數(shù)分裂 珠心 孢原細(xì)胞(2n) 成熟胚囊(7細(xì)胞8核) 單核胚囊(n) 三次有絲分裂 ①水稻種子的種皮遺傳物質(zhì)應(yīng)為 n,其中遺傳物質(zhì)應(yīng)與 相同。 ②水稻胚珠中的胚囊應(yīng)共有染色體 條,其中卵細(xì)胞中含染色體 條;若水稻授粉受精后發(fā)育成胚和胚乳,則胚細(xì)胞中含有染色體 條,胚乳細(xì)胞中含染色體 條。 ③7細(xì)胞或8核中的7細(xì)胞其中就包括了一個卵細(xì)胞和兩個極核,若水稻的基因型為AaBb,則胚囊母細(xì)胞基因型為 。 ④如果水稻卵細(xì)胞基因型應(yīng)為Ab,則極核的基因型為 ,其原因是 。 解析:圖中給出一個被子植物子房結(jié)構(gòu)示意圖,首先要求學(xué)生能夠正確識圖,弄清各數(shù)字代表的結(jié)構(gòu)名稱。胚囊中7個細(xì)胞,從圖解中我們可以看出是由一個胚囊母細(xì)胞發(fā)育而來的,所以這幾個細(xì)胞的基因型完全相同(卵細(xì)胞和極核的基因型完全相同)?;ǚ哿B涞酱迫镏^上萌發(fā)生出花粉管,花粉管通過珠孔進(jìn)入胚囊,釋放出兩個精子,一個精子與卵細(xì)胞結(jié)合,形成受精卵,受精卵發(fā)育成植物的胚;另一個精子與極核結(jié)合,形成受精極核,將來發(fā)育成胚乳(雙子葉植物胚乳發(fā)育過程中,胚乳被子葉吸收)。 答案:(1)花粉管 子房壁 珠被 受精極核 受精卵 珠孔 (2)分裂 孢子 出芽 (3)2 母方 12 24 36 AaBb Ab 卵細(xì)胞和極核是由單核胚囊經(jīng)三次有絲分裂而來 (五)鞏固練習(xí) 1. 在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中,應(yīng)選擇哪個時期最易成活( ) A.單核期前的花藥 B.單核期后的花藥 C.單核期花藥 D.雙核期 2. 影響花藥培養(yǎng)的主要因素是 A.材料的選擇與培養(yǎng)基的組成 B.親本植株的生理狀況 C.選擇合適的花粉發(fā)育時期 D.材料的低溫處理與接種密度 3.粗糙脈孢菌的單倍體細(xì)胞中具有7條染色體。兩 個不同類型的粗糙脈孢菌A和a融合后成為二倍體,隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂,緊接著又進(jìn)行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細(xì)胞數(shù)及每個子細(xì)胞中的染色體數(shù)分別為( ) A.8個、7條 B.8個、14條 C.4個、7條 D.4個、14條 4.某高等植物體細(xì)胞內(nèi)假設(shè)有6條染色體,它們是AaBbDd,那么,一個花粉管中的兩個精子中的染色體是( ) A.ABD和abd B.AbD和abd C.AaB和Bbd D.Abd和Abd 5.用蘭花莖尖細(xì)胞可快速培養(yǎng)蘭花苗,這種生殖方式不能叫 ( ) A.無性生殖 B.組織培養(yǎng) C.植物克隆 D.有性生殖 6.有同源染色體存在,但在光鏡下一定看不到同源染色體之間兩兩配對聯(lián)會的是( ) A.初級精母細(xì)胞 B.次級精母細(xì)胞 C.精細(xì)胞 D.根尖分生區(qū)細(xì)胞 7.玉米的體細(xì)胞含有20條染色體。在正常情況下,它的卵細(xì)胞、一個極核、胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞、珠被細(xì)胞和子房壁細(xì)胞所含染色體數(shù)目依次應(yīng)為( ) A.10、10、20、20、20、20 B.10、10、30、30、20、20 C.10、10、20、30、20、20 D.10、20、20、30、20、20 8.如果某種植物的基因型為AABb,這兩對基因分別位于兩對同源染色體上,去雄后授以aabb植株的花粉,其胚乳可能的基因型是( ) A.AAaBBb、AAabbb、AAaBbb B.AABB、AABb C.AaaBBb、Aaabbb D.AaaBbb、Aaabbb 9.番茄的染色體數(shù)目是24,一個番茄細(xì)胞發(fā)生減數(shù)分裂,形成的細(xì)胞中有三個退化消失。剩下一個細(xì)胞迅速發(fā)生了三次有絲分裂,你會找到多少個細(xì)胞核?這些核含有多少個染色體( ) A.4個核,各有12個染色體 B.4個核,各有24個染色體 C.8個核,各有24個染色體 D.8個核,各有12個染色體 10.一個豆莢中種子的數(shù)目,從理論上講取決于( ) A.花中雌蕊的數(shù)目 B.雌蕊中柱頭的數(shù)目 C.子房中受精胚珠的數(shù)目 D.胚囊中胚的數(shù)目 答案:1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.C 8.C 9.D 10.C ★課余作業(yè) 1.為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難? 2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)有何區(qū)別? ★教學(xué)體會 課題背景介紹了花藥培養(yǎng)的歷史以及花藥培養(yǎng)在育種工作上的意義,教師可借此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中,可以采用插圖提高學(xué)生的形象認(rèn)識,補(bǔ)充一些不同植物和不同花粉發(fā)育時期的花藥培養(yǎng)的資料,幫助學(xué)生認(rèn)識材料選擇和培養(yǎng)基配方的重要性。 ★資料袋 花藥 每一雄蕊,由花絲(faliment)和花藥(anther)兩部分組成。 花藥(小孢子囊)是花絲頂端膨大呈囊狀的部分,是雄蕊產(chǎn)上花粉的主要部分,多數(shù)被子植物的花藥是由4個或2個花粉囊(pollen sac)組成,分為左、右兩半,中間由藥隔相連。 花藥在花絲上的著生方式有集中不同的情況: 底著藥:花絲頂端直接與花藥基部相連。 貼著藥:花藥背部全部貼著在花絲上。 丁字著藥:花絲頂端與花藥背面的一點相連,整個雄蕊猶如丁字形。 花藥的開列方式分為以下四種: 縱裂:沿二花粉囊交界處成縱行裂開,如油菜、牽牛、百合等。 橫裂:沿花藥中部成橫向裂開,如木槿,蜀葵等。 孔裂:在花藥頂端開一小孔,花粉由小孔散出,如茄、番茄等。 瓣裂:在花藥的側(cè)壁上裂成幾個小瓣,花粉由瓣下的小孔散出,如香樟等。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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