专题3课题2月季的花药培养(导学案)

1、预习案 专题3 植物的组织培养技术 课题2 月季的花药培养 编辑者：王有泽预习目标（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（三）情感、态度与价值观1、培养动手实践、勇于探索的科学探究素质预习重难点2、通过讨论花药离体培养技术在生产实践中的应用，帮助学生确立理论联系实际的观点选取适宜的培养材料和培养基一、教材导读一、月季花药培养的基础知识1被子植物的花粉发育过程(1)被子植物的花粉是在花药中由花粉母细胞

2、经过_形成的，是_的生殖细胞。(2)发育历程：被子植物花粉的发育要经历_、_和_等阶段。提醒(1)花粉萌发进行受精作用时，每个花粉粒可释放出两个_，从而完成被子植物的_。(2)被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、单核期、双核期三个阶段，其中单核期又分单核居中期和单核靠边期两个时期，双核期包括花粉管细胞核和生殖细胞核两个核。(3)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由一个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个_(4个小孢子)；而减数分裂中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体，因为含有四条染色单体，所以叫做“四分体”。2产生花粉植株的两种途径(1)通过花药培养产生花粉植株的两种

3、途径一种是花粉通过_阶段发育成植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。生根移栽通过花药培养产生花粉植株的两种途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中_。(2)单倍体育种的过程在花药培养的基础上，用_继续处理单倍体幼苗，染色体加倍，重新恢复为二倍数。因为它们的二倍数染色体是由单倍数染色体本身加倍而来的，所以都是纯系，不会发生性状分离。详见下图：单倍体育种的优点后代都是_，自交产生的后代不会发生性状分离；明显地缩短了_；另外为新品种的培育开辟了新途径。3影响花药培养的因素(1)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_和_是主要的影响因素。(2)不同植物

4、的诱导成功率_。同一种植物_对诱导成功率也有直接影响。选择适宜的_也是提高诱导成功率的重要因素；不同生物的适宜的_不同，但对绝大多数植物而言，适宜花药培养的时期是_期。二、花药培养的实验操作流程1材料的选取确定花粉发育时期的最常用的方法是_法，对一些花粉细胞核不易着色的植物，需采用_法。2材料的消毒通常将选取的材料先用_浸泡约_ s，在无菌水中清洗，然后用质量分数为_溶液消毒24 min，最后用无菌水冲洗_次。3接种和培养先在_条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。花药培养的第一步是接种的花药开裂，长出_或释放出_。下一步将_及时转移到_培养基上培养，或将大量的幼小植株分开，分别移

5、植到新的培养基上培养。培养温度控制在25左右，不需要_。_形成后才需要光照。4鉴定和筛选在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体组的数目的变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。提醒(1)花药培养的第一步成功的标志是接种的花药长出愈伤组织或释放胚状体。下一步将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。(2)选材是否成功是花药培养成功的关键，因此学生应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。(3)花蕾的选择要符合实验的要求，过早过晚都是不利的。(4)培养基灭菌、花蕾消毒或接种等都应严格按无菌技术的要求进行操作，否则会导致培养对

6、象被污染。二、疑问存档请你将预习中未解决的问题和有疑问的问题写下来，等待课堂上与老师和同学共同探究解决。疑惑点疑惑内容三、预习自测1回答下列有关花药培养的问题：(1)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过_阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。这两种途径主要取决于培养基中_的种类及浓度配比。(2)通过上述两种途径得到的单倍体植株具有的特点是_。应如何解决？_。选择月季花粉最佳时期为()A盛开期的月季花B略微开放的月季花C完全未开放的花蕾D花近败时期的月季花如图表示某植物的花药培养过程，请据图判断下列说法中错误的是()AAF不能体现细胞的全能性B

7、C中是高度液泡化的薄壁细胞C植株A和F中的染色体组数不同D植株F一般不能直接应用于生产下列关于花药培养过程的说法，正确的是()A花药中的花粉在培养基上发育成胚状体还是愈伤组织是随机的，不受环境的影响B接种后的花药需要每天用日光灯照射12 hC花药培养过程中，诱导形成愈伤组织时不需要光照，幼小植株形成后需要光照D如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药将产生一个幼小植株下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是()A材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率B选择花药时常用的方法是醋酸洋红法C选取材料时一定要进行消毒D培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株探究案专题3 植物的组织培养技术 课题

8、2 月季的花药培养 合作探究一：被子植物的花粉发育结合教材内容填下列示意图：小孢子母细胞（2n）（ ）时期（n）单核（ ）期（n）双核期（ ）细胞核（n）（ ）细胞核（n）（ ）细胞（n）（ ）细胞（n）（ ）个精子(n)（ ）分裂（ ）分裂单核（ ）期（n）（ ）分裂思考1由此可见，被子植物的花粉的发育要经历 时期， 期和 期等阶段。思考2在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子；在一枚花药中可以产生个花粉。思考3营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？ 思考4 植物的花药培养在育种上有何特殊的意义？合作探究二：产生花粉植株的两条途径例题： 粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两 个

9、不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）A8个、7条 B8个、14条 C4个、7条 D4个、14条解析： 单倍体细胞中具有7条染色体，融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为8个7条。答案：A例题： 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有性生殖解析： 用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式叫无性生殖。答案：D例题： 有同源染色体存在，但

10、在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是（ ）A初级精母细胞 B次级精母细胞 C精细胞 D根尖分生区细胞解析： 有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是根尖分生区细胞。答案：D合作探究三：影响花药培养的因素1影响花粉植株的主要因素： 材料的选择 和 等。2材料的选择：从花药来看，应当选择（A.初花期 B.盛花期 C.晚花期）的花药；从花粉来看，应当选择（A.四分体期 B.单核期 C.双核期 D.萌发期）的花粉；从花蕾来看，应当选择（A.完全未开放 B.略微开放 C.完全盛开）的花蕾。思考5除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？思考6为什么不选择使

11、用单核期之前或之后的花粉？思考7花瓣松动会给材料消毒带来困难的原因是什么? 思考8影响花药培养的因素有哪些？ 合作探究四： 实验设计思考9月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？思考10剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是什么？二是要彻底除去花丝，原因是什么？ 思考11为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化？ 随堂训练1.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2粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两 个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分

12、裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）A8个、7条 B8个、14条 C4个、7条 D4个、14条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 （ ）AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd4有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是 （ ）A初级精母细胞 B次级精母细胞 C精细胞 D根尖分生区细胞5植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于愈伤组织的形成 （

13、）A长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时 B生长素的用量比细胞分裂素用量的比值低时 C生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适中时 D生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相等时6下图是被子植物的受精过程写出图中数字所代表的结构的名称： （2）草履虫进行 生殖；蘑菇进行 生殖，酵母菌和水螅常常进行 生殖。（3）下列图解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的发育过程，试根据图回答：单核胚囊（n）四分体（n）胚囊母细胞（2n）薄壁细胞 直接发育 减数分裂珠心 孢原细胞（2n） 成熟胚囊（7细胞8核）三次有丝分裂水稻种子的种皮遗传物质应为 n，其中遗传物质应与 相同。水稻胚珠中的胚囊应共有染色体 条，其中卵细胞

14、中含染色体 条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体 条，胚乳细胞中含染色体 条。7细胞或8核中的7细胞其中就包括了一个卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为AaBb，则胚囊母细胞基因型为 。如果水稻卵细胞基因型应为Ab，则极核的基因型为 ，其原因是 。专题3 植物的组织培养技术课题2 月季的花药培养 参考答案教材导读一、1.(1)减数分裂单倍体(2)小孢子四分体时期单核期双核期提醒(1)精子双受精(3)单倍体细胞2(1)胚状体愈伤组织激素的种类及其浓度配比(2)秋水仙素纯合子育种周期3(1)材料的选择培养基的组成(2)很不相同亲本植株的生理状况花粉发育时期花粉发育时期单核二、1.

15、醋酸洋红焙花青铬矾2体积分数为70%的酒精300.1%的氯化汞353无菌愈伤组织胚状体愈伤组织分化光照幼小植株预习自测1(1)胚状体愈伤组织激素(2)植株弱小，高度不育用秋水仙素处理幼苗-5.CACD合作探究一思考1四分体 单核 双核 思考2 4 很多 思考3控制花粉的萌发并提供营养。思考4提示： 育种工作者可以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。合作探究三1.培

16、养基的组成 2. A B A思考5植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。思考6单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难。思考7外界环境中的微生物容易侵入到花药中 。思考8提示：不同植物的诱导成功率不相同。 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。亲本植株的生长条件。材料的低温预处理。接种密度。合作探究四思考9在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。思考10不要损伤花药原因是容易从受伤部位产生愈伤组织；要彻底除去花丝，原因是花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成。思考11有些是由花粉发育形成的单倍体花粉植株，有些是由花粉壁细胞发育形成的二倍体花药壁植株。随堂训练1-5.ADDDC6解析：图中给出一个被子植物子房结构示意图，首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的结构名称。胚囊中7个细胞，从