2019-2020年高中生物 3.2《月季的花藥培養(yǎng)》教學設計 新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 3.2《月季的花藥培養(yǎng)》教學設計 新人教版選修1 教材內(nèi)容解讀 要點1　植物的花藥培養(yǎng)的育種意義 育種工作者采用花藥培養(yǎng)的方法，使花粉粒發(fā)育為單倍體植株，再經(jīng)過人工誘導使染色體數(shù)目加倍，重新恢復到正常植株的染色體數(shù)目。這樣的植株不僅能夠正常生殖，而且每對染色體上的成對的基因都是純合的，自交產(chǎn)生的后代不會產(chǎn)生性狀分離。單倍體育種不僅縮短了育種周期，也為新品種的培育開辟了新途徑。 要點2　被子植物的花粉發(fā)育 （1）被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分。花藥為囊狀結(jié)構，內(nèi)部含有許多花粉?；ǚ凼怯苫ǚ勰讣毎?jīng)過減數(shù)分裂而形成的。 （2）被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期、單核期和雙核期等階段。 ①在四分體時期，4個單倍體細胞連在一起。 ②進入單核期時，四分體的4個單倍體細胞彼此分離，形成4個具有單細胞核的花粉粒。這時的細胞含濃厚的原生質(zhì)，核位于細胞的中央（單核居中期）。隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一側(cè)（單核靠邊期）。 ③進入雙核期時，靠近細胞一側(cè)的細胞核，分裂成1　個生殖細胞核和1個花粉管細胞核，進而形成兩個細胞，一個是營養(yǎng)細胞，一個是生殖細胞。生殖細胞將再分裂一次，形成兩個精子。 要點3　產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株（即單倍體植株）一般有兩種途徑： 一種是花粉通過胚狀體階段分化發(fā)育成為植株；另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，將其誘導再分化成植株。 （1）花藥中的花粉 胚狀體 叢芽 （2）花藥中的花粉 愈傷組織 叢芽 脫分化 分化 脫分化 再分化 生根 移栽 誘導 這兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。 要點4　影響花藥培養(yǎng)的因素 （1）不同植物的誘導成功率很不相同。 （2）就同一植物來說，親本植株的生理狀況對誘導成功率也有直接影響。 （3）花期早期時的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株。選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導成功率的重要因素。 花粉發(fā)育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感。一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。 （4）親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等對誘導成功率都有一定影響。 要點5　實驗操作 （1）材料的選取 要通過鏡檢來確定花藥中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。 確定花粉發(fā)育時期的最常用方法有醋酸洋紅法和焙花青――鉻礬法，焙花青――鉻礬法能將花粉細胞核染成藍黑色。 （2）材料的消毒 先將花蕾用體積分數(shù)為70%的酒精浸泡大約30s→在無菌水中清洗→無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分→質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4min→無菌水沖洗3～5次。 （3）接種和培養(yǎng) ①操作 滅菌后的花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。 ②操作注意事項 在剝離花藥時，要盡量不損傷花藥，因為花藥受損后接種，容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織；還要徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。 ③培養(yǎng)條件 培養(yǎng)溫度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 ④培養(yǎng)時間、培養(yǎng)結(jié)果以及處理措施 一般經(jīng)過20～30天培養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。 ⑤鑒定和篩選 在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化。因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進一步的鑒定和篩選。 要點6　疑難解答 （1）為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？ 花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。 （2）植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術有何區(qū)別？ 植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。 兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。