關(guān)于碗蓮雜交的探究學(xué)案設(shè)計(jì)

1、 關(guān)于碗蓮雜交的探究學(xué)案設(shè)計(jì) 廣州市藍(lán)天中學(xué) 彭積艷一活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)廣州素有花城之稱，人們平時(shí)喜歡買(mǎi)花、養(yǎng)花、賞花，每年春節(jié)也有擺花街、逛花街的習(xí)俗。初中學(xué)習(xí)專門(mén)開(kāi)設(shè)了生物課，七年級(jí)上冊(cè)還有專題“生物圈中的綠色植物”介紹植物。新課程的其中一個(gè)理念是與學(xué)生的生活相結(jié)合，我在教學(xué)過(guò)程中喜歡聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。在2007學(xué)年我還擔(dān)任初中生物課外活動(dòng)小組的輔導(dǎo)老師，入學(xué)不久，我發(fā)現(xiàn)初一7班的李子俊同學(xué)對(duì)生物特別感興趣，不僅上課、課外活動(dòng)認(rèn)真，課外還喜歡觀察青蛙、昆蟲(chóng)、花卉等，經(jīng)過(guò)了解發(fā)現(xiàn)李子俊同學(xué)真的是一個(gè)小小的生物迷，利用家在九樓上有天臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，在家人的幫助下，在天臺(tái)種

2、了多個(gè)品種的蓮花、蘭花等植物，有時(shí)還把一些漂亮的、少見(jiàn)的花朵帶回來(lái)給同學(xué)和老師看。有一次李子俊同學(xué)帶回來(lái)一朵帶有點(diǎn)淡黃色的蓮花，他說(shuō)知道母本，但不知道父本，因?yàn)樯徎ǖ幕ǚ垡矔?huì)隨風(fēng)飄灑，傳到其他的品種上。為了解決這個(gè)問(wèn)題，李子俊嘗試進(jìn)行人工授粉。加上七年級(jí)生物課有介紹人工授粉，以及后來(lái)在老師的指導(dǎo)了購(gòu)買(mǎi)了中國(guó)荷花品種圖志作為權(quán)威指導(dǎo)書(shū)，并選擇“昭君顧影”作為母本 和“廈門(mén)碗蓮”作為父本進(jìn)行人工傳粉，即植物雜交?！罢丫櫽啊笔?003年在南京育成的新品種，“廈門(mén)碗蓮”是我國(guó)的古老品種，1980年引自廈門(mén)，兩者具有比較明顯的相對(duì)性狀（如下表），“昭君顧影”花色艷麗，雍容華貴，“廈門(mén)碗蓮”潔白端莊、寧

3、靜素雅，親緣關(guān)系、生態(tài)類型上存在一定差異，符合雜交育種的要求?！罢丫櫽啊薄皬B門(mén)碗蓮”體型中、小株型中、小株型花期早晚晚，7月25日始花早，6月3日始花花期長(zhǎng)短花期短為13天花期長(zhǎng)為35天著花密度繁密，單盆開(kāi)花5朵繁密，單盆開(kāi)花多達(dá)10朵花型重臺(tái)型少瓣型花態(tài)碗狀杯狀花色極淡堇紫色，尖部淡堇紫色花色白色；初開(kāi)時(shí)尖端微紅花蕊雄蕊極少，附屬物小，乳白色；雌蕊泡狀或瓣化雄蕊多數(shù)，附屬物呈淡黃色；雌蕊發(fā)育正常，結(jié)實(shí) “昭君顧影” 和“廈門(mén)碗蓮”花期相近，符合雜交要求。經(jīng)查閱得知，選用“昭君顧影”雜交的情況幾乎不見(jiàn)，選用“廈門(mén)碗蓮”作父本的少見(jiàn)。選用兩者進(jìn)行雜交，有可能培育出既小巧又艷麗，觀賞價(jià)值更高，又

4、便于種植，適合盆栽在陽(yáng)臺(tái)或作為室內(nèi)盆景擺放的新品種蓮花。二實(shí)施過(guò)程（一）提出問(wèn)題本人課余喜愛(ài)種花，利用家里天臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，種植荷花有多年。其中有“昭君顧影” 和“廈門(mén)碗蓮”。從網(wǎng)上資料查閱得知，選用“昭君顧影”雜交的情況幾乎不見(jiàn)，選用“廈門(mén)碗蓮”做母本雜交的品種較多，作父本的少見(jiàn)?！罢丫櫽啊?和“廈門(mén)碗蓮”，花期相近，相差3-5天，符合雜交要求?！罢丫櫽啊被ㄉG麗、雍容華貴，“廈門(mén)碗蓮”玲瓏精致、嬌小可愛(ài)，選擇“昭君顧影”作母本，“廈門(mén)碗蓮”做父本雜交，后代會(huì)否組合兩者優(yōu)點(diǎn)？花色、花瓣數(shù)、花態(tài)、花型將是怎樣的？體型會(huì)否變小？ 家中天臺(tái)（二）作出假設(shè)株形是中小型，花色為堇紫色，花瓣數(shù)較母本增加，

5、花型為重臺(tái)型，花態(tài)為碗狀。（三） 制定計(jì)劃選定親代母本“昭君顧影”，父本為“廈門(mén)碗蓮”。以下是親本資料（選自中國(guó)荷花品種圖志）：“昭君顧影”體型：中，小株型。植于3號(hào)盆中。立葉：高11（1011）cm。葉徑11（1112）cm×10（811）cm?；ū焊?9（1523）cm?；ㄆ冢和?，7月25日始花，群體花期短，為13天。著花密度：繁密，單盆開(kāi)花5朵?；ɡ伲禾倚?，玫瑰紅色?；ㄐ停褐嘏_(tái)型，瓣數(shù)：83（8085）枚。花瓣：瓣長(zhǎng)5.8cm，寬3.4cm?；◤剑?(710)cm?；☉B(tài)：碗狀?；ㄉ簶O淡堇紫色k(vp)，尖部淡堇紫色k(1)。雄蕊：極少。附屬物小，乳白色。雌蕊：泡狀或瓣化?；?/p>

6、托黃色?；ǔ蹰_(kāi)時(shí)，有部分花瓣下垂，雌蕊基部黃色，上面黃綠色，尖紫紅色。 由于“昭君顧影”母本雌蕊泡狀或瓣化，要等待時(shí)機(jī)、出現(xiàn)雌蕊正常發(fā)育的植株才可以雜交。 （母本“昭君顧影”） （父本“廈門(mén)碗蓮”）“廈門(mén)碗蓮”1980年引自廈門(mén)。體型：中，小株型。植于3號(hào)盆中。立葉：高20（429）cm。葉徑16（824）cm×12（617）cm?；ū?0（430）cm?；ㄆ冢涸?，6月3日始花，群體花期長(zhǎng)。為35天。著花密度：繁密，單盆開(kāi)花多達(dá)10朵?；ɡ伲洪L(zhǎng)桃形，綠色，尖端紅色?；ㄐ停荷侔晷?。瓣數(shù)15（1316）枚?；ò辏喊觊L(zhǎng)5.2cm，寬2.4cm?；◤剑?（612）cm.花態(tài)：杯狀。花色：白

7、色。初開(kāi)時(shí)尖端微紅。雌蕊：多數(shù)。附屬物呈淡黃色。雌蕊：發(fā)育正常，結(jié)實(shí)，心皮數(shù)4枚?；ㄐ《泵?，極易開(kāi)花。花蕊正常，注意收集花粉。（四）實(shí)施計(jì)劃1.雜交過(guò)程由于“廈門(mén)碗蓮”花期較早，“昭君顧影”花期較晚，且發(fā)育正常的心皮出現(xiàn)較晚，所以父本“廈門(mén)碗蓮”的花粉采集后需要放進(jìn)冰箱保存。 （1）采集花粉并保存于冰箱：2007年6月16號(hào)，早晨8點(diǎn)，第一次采集盛開(kāi)的“廈門(mén)碗蓮”的花粉。用鑷子把雄蕊全部取下，放在白紙上，抖動(dòng)；把落在紙上的花粉裝入塑料密封袋中，放進(jìn)冰箱冷藏室,注意貼近冰箱壁，保持0-3°C的溫度。由于沒(méi)有出現(xiàn)心皮正常的母本，第一次采集的花粉過(guò)期作廢了；9月18號(hào)，早晨8點(diǎn)，第二次采

8、集盛開(kāi)的“廈門(mén)碗蓮”的花粉，同樣保存在0-3°C的冰箱。（2）等待母本開(kāi)花：7月8號(hào)，“昭君顧影”始花；9月2號(hào)，“昭君顧影”群體花期接近尾聲，植株開(kāi)始出現(xiàn)具正常心皮的花朵；9月22號(hào)，“昭君顧影”出現(xiàn)一朵心皮發(fā)育正常的花朵，心皮數(shù)為4，適合授粉。（3）授粉過(guò)程：9月22號(hào)早晨，母本花瓣松動(dòng)，掰開(kāi)花瓣，雌蕊已經(jīng)分泌出粘液，表明雌蕊已成熟；把第二次采集的花粉從冰箱取出，解凍5分鐘，倒在白紙上，用軟毛的中型毛筆蘸上花粉，將帶花粉的毛筆在雌蕊上涂抹，重復(fù)2-3次，授粉后立即用塑料袋包住花朵，以防其他花粉干擾。2天后塑料袋可以拿走。（4）保存種子：10月12號(hào)，“昭君顧影”有兩枚心皮完全變黑

9、，表明已經(jīng)成熟。把蓮蓬取下來(lái)，取下種子，2粒，曬干保存；蓮子是世界上最長(zhǎng)壽的種子，只需常溫保存，等到來(lái)年春天氣溫適宜播種。2.子一代第一年種植2008年：4月3號(hào)：進(jìn)行播種。4月6號(hào)：種子發(fā)芽。4月10號(hào)：將種苗移栽至3號(hào)盆中。5月3號(hào)：長(zhǎng)出立葉。7月9號(hào)：始花。10月3號(hào)：末花。12月：立葉枯萎。（子一代第一年種植花朵共15朵） 子一代第一年植株 著花繁密 部分花 部分花 部分花 部分花子一代第一年結(jié)果（1）后代性狀描述立葉高15（1030），葉徑9（9.518）×15（814）cm，花柄17cm（1330），花蕾圓桃形，堇紫色，花碗狀，花徑9cm（812），花瓣數(shù)110枚（851

10、35），長(zhǎng)4.5cm，寬1.5cm花重臺(tái)型，堇紫色，花朵數(shù)15。心皮全部瓣化，心皮數(shù)4枚（36）。心皮全部瓣化，呈綠色夾雜著紅色，色彩斑斕。（2）后代與親代的差異 立葉：增高 花柄：增高 花朵：顏色變深，花徑變大，堇紫色，重臺(tái)型，碗狀?；ǘ鋽?shù)為母本的3倍，父本的1.5倍。3.子一代第二年種植子一代第二年種植是子一代的第二年無(wú)性繁殖，仍然是屬于子一代，只不過(guò)雜交荷花的子代經(jīng)過(guò)第二年第三年種植性狀會(huì)趨向穩(wěn)定。2009年清明過(guò)后，挖出種藕，分成兩段，每段帶一個(gè)頂芽，把種藕植入3號(hào)盆中，頂芽以45°角斜植入盆中，尾部則露出泥土，以免藕身進(jìn)水腐爛。4月過(guò)后，每周施少量有機(jī)肥。5月，著花。6-8

11、月為盛花期。日常管理除施肥加水外，及時(shí)剪除殘花、黃葉。子一代第二年種植分枝一花朵(共18朵) 第一粒種子第一年藕條第一個(gè)分枝全株 第10、11朵花 第9朵花 第14朵花 花葉性狀 序號(hào) 日期（盛開(kāi)）花柄（cm)花徑(cm)花瓣(枚)外瓣（cm)內(nèi)瓣（cm)立葉高(cm)葉徑（cm)15月19日38.575.53.8*1.53.8*1011*9.525月19日108754.4*24.2*1.209.5*835月23日117.5553.5*24*107*5.345月26日5.57.5904*2.23.8*107.5*6.556月19日128.5834.3*2.65*1.21415.5*1266月2

12、7日108684.5*2.84.3*1.41311*977月1日157874*2.13.7*1610.5*8.587月1日149724.6*3.54.5*1.7616*1397月2日21.5141126*3.46*1.52116.5*12.5107月7日2510.51045.8*2.55.4*11612.5*9.5117月7日2391085.1*3.24.8*1.21712*11127月26日89786*35*1.4139*7137月26日138733.3*2.33.7*11010*7147月26日128945.1*34.7*1.3910*8157月30日178384.3*24*187.5*5

13、.5167月30日86313.3*23.5*11010*8177月30日178564.3*2.93.9*177.5*5.5188月1日11.58714*2.24.1*0.9109*6.5平均13(3-25)8.5(6-14)75.5(31-112)4.5*2.54.4*1.28.9(0-21)10.7*8.5子一代第二年種植分枝二花朵（共22朵） 第一粒種子第一年藕條第二個(gè)分枝全株 第7、8朵花 第15、16朵花 第21、22朵花花葉性狀序號(hào)日期花柄（cm)花徑(cm)花瓣(枚）外瓣（cm)內(nèi)瓣（cm)立葉高(cm)葉徑（cm)15月24日8.57.5504*24*1.808*725月26日7

14、8.5904*2.23.8*107.5*6.535月27日107.8604*2.43.5*107.5*10.545月27日98584.2*2.53.6*1.107*856月3日108543.6*34*109*766月3日117.5584*24*177.5*6.576月3日158604*2.24*0.805.5*4.586月5日14.58633.6*23.3*1.306.5*596月10日147493.5*1.93.9*108*6106月23日168.5573.8*1.74*1.359.5*7116月29日10.57543.8*2.53.5*108.8*7127月5日148723.7*2.43.

15、7*0.9139*7137月6日99614.2*2.44.3*1913*10147月7日108594.3*2.64.4*106*5157月7日167.5644.2*2.44*1512.5*9.5167月8日168.5683.8*2.54*0.91213*10177月26日168725*2.54.5*1.11015*8.5187月26日14.58585.1*2.54*165*4.5197月26日159575*2.54.3*159*7208月2日127544.6*2.14.5*1.167*5218月2日117313.5*24.5*167.2*5.8228月2日136364*2.44.1*1.304

16、*3平均12.4（7-16）7.8（6-9）58.4（31-90）4.1*2.34*1.13.7（0-13）8.2*6.8從以上數(shù)據(jù)可以看出，子一代第二年種植結(jié)果。（1）分支一后代性狀描述立葉高8.9cm (0-21)，葉徑10.7*8.5cm，花柄13 cm (3-25)，花蕾圓桃形，堇紫色，花碗狀，花徑8.5 cm (6-14)，花瓣數(shù)75.5枚(31-112)，長(zhǎng)4cm，寬1.8cm花重臺(tái)型，堇紫色，花朵數(shù)18。心皮全部瓣化，心皮數(shù)4枚（36）。心皮全部瓣化，呈綠色夾雜著紅色，色彩斑斕。（2）分支二后代性狀描述立葉高3.7 cm（0-13），葉徑8.2*6.8cm，花柄12.4 cm（7

17、-16），花蕾圓桃形，堇紫色，花碗狀，花徑7.8 cm（6-9），花瓣數(shù)58.4枚（31-90），長(zhǎng)4.1cm，寬2.3cm花重臺(tái)型，堇紫色，花朵數(shù)22。心皮全部瓣化，心皮數(shù)4枚（36）。心皮全部瓣化，呈綠色夾雜著紅色，色彩斑斕。三分析結(jié)果 經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間的努力，完成了“昭君顧影” 和“廈門(mén)碗蓮”雜交，子一代種植和和第二年無(wú)性繁殖種植，以及觀察記錄。一路探究，驚喜不斷。在種植觀察中發(fā)現(xiàn)，雜交后代出現(xiàn)了比預(yù)期更好的性狀，更完美表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)。通過(guò)整理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)符合觀察現(xiàn)象。為了便于分析，列下表比較?！罢丫櫽啊保副荆皬B門(mén)碗蓮”（父本）子一代第一年種植子一代第二年種植第一分枝子一代第二年種

18、植第二分枝立葉11 cm（1011）20 cm（429）15 cm（1030）8.9 cm (0-21) 3.7 cm（0-13）葉徑11（1112）cm×10（811）cm16（824）cm×12（617）cm9（9.518）cm×15（814）cm10.7*8.58.2*6.8花柄19（1523）cm20（430）cm17cm（1330）13(3-25) cm12.4（7-16）cm花瓣長(zhǎng)5.8cm，寬3.4cm長(zhǎng)5.2cm，寬2.4cm長(zhǎng)4.5cm，寬1.5cm4.5*2.54.1*2.3花瓣數(shù)83（8085）枚15（1316）枚110枚（85135）75.

19、5(31-112) 枚58.4（31-90）枚花徑9(710) cm8（612）cm9cm（812）8.5(6-14)7.8（6-9）花期早晚晚，7月25日始花早，6月3日始花晚7月-10月早，5-8月早，5-8月花期長(zhǎng)短花期短為13天花期長(zhǎng)為35天長(zhǎng)為84天長(zhǎng)，約90天長(zhǎng)，約90天著花密度繁密，單盆開(kāi)花5朵繁密，單盆開(kāi)花多達(dá)10朵繁密，單盆開(kāi)15朵繁密，單盆開(kāi)18朵繁密，單盆開(kāi)22朵花型重臺(tái)型少瓣型重臺(tái)型重臺(tái)型重臺(tái)型花態(tài)碗狀杯狀碗狀，碗狀，碗狀，花色極淡堇紫色，尖部淡堇紫色花色白色；初開(kāi)時(shí)尖端微紅堇紫色堇紫色堇紫色心皮心皮泡狀或瓣化發(fā)育正常，結(jié)實(shí)，心皮數(shù)4枚心皮全部瓣化，呈綠色夾雜著紅色，色

20、彩斑斕心皮全部瓣化，呈綠色夾雜著紅色，色彩斑斕心皮全部瓣化，綠色夾雜紅色，色彩斑斕可見(jiàn)，子一代各方面性狀比較穩(wěn)定而且優(yōu)良。第一年種植的植株立葉增高，花柄增高，花朵花徑變大，花期晚，可能原因有兩個(gè)：1、第一年種植的植株是實(shí)生苗，當(dāng)年能夠開(kāi)花生長(zhǎng)比較良好，花期遲；2、盆泥營(yíng)養(yǎng)條件較好，所以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較好。通過(guò)子一代與親代的圖片比較，可以更好分析子一代與親代的遺傳變異關(guān)系，歸納如表。 母本 父本 子一代第一年植株 子一代第二年植株1 子一代第二年植株2子一代第一年種植子一代第二年種植與親代的關(guān)系備注葉型橢圓形橢圓形像父本橢圓形母本近圓形葉脈葉脈細(xì)葉脈細(xì)像父本細(xì)母本葉脈粗體型中、小株型中、小株型像母本矮

21、像父本小，優(yōu)于父本母本整體更小巧花期早晚花期更早，5月初花花期更早，5月初花像父本花期長(zhǎng)短花期更長(zhǎng)，6-8月為盛花期花期更長(zhǎng)，6-8月為盛花期像父本子一代單花花期短，3天著花密度繁密，單盆開(kāi)花多達(dá)8朵繁密，單盆開(kāi)花多達(dá)22朵優(yōu)于父本母本花型重臺(tái)型重臺(tái)型像母本花態(tài)碗狀碗狀像母本花色花色堇色花色堇色像母本優(yōu)于母本，顏色深、艷花蕊雄蕊極少，雌蕊泡狀或瓣化雄蕊極少，雌蕊泡狀或瓣化像母本 四得出結(jié)論通過(guò)以上結(jié)果分析，可見(jiàn)，“昭君顧影”和“廈門(mén)碗蓮”雜交子一代，第一年種植和第二年種植，都出現(xiàn)比較穩(wěn)定的優(yōu)良性狀，符合探究的預(yù)期假設(shè)，是一個(gè)理想的新品種。歸納起來(lái)，有以下幾方面：1、 花色堇色、花型重臺(tái)型、花態(tài)

22、碗狀，花色艷麗、雍容華貴，像母本；2、 花期更早，5月初花，花期更長(zhǎng)，6-8月為盛花期；3、 葉型橢圓形、葉脈細(xì)，體型變小，小巧玲瓏，較多像父本，重復(fù)出現(xiàn)了立葉高為0的花朵；第二年種植分枝二平均立葉高只有3.7 cm（0-13），葉徑8.2*6.8cm，趨向變小；花柄12.4 cm（7-16），花徑7.8 cm（6-9），花瓣數(shù)58.4枚（31-90），長(zhǎng)4.1cm，寬2.3cm，花柄、花徑、花瓣都趨向變小；4、 花瓣變少，但仍保留重臺(tái)型。 查閱中國(guó)荷花品種圖志，從分類上看子一代既有像母本的性狀，也有像父本的性狀，更有優(yōu)于母本父本的新性狀，可以說(shuō)是理想新品種。母本“昭君顧影”中國(guó)蓮種系中小株型群重臺(tái)類粉蓮型父本“廈門(mén)碗蓮”中國(guó)蓮種系中小株型群少瓣類白蓮型子一代中國(guó)蓮種系中小株型群重臺(tái)類紅蓮型 植株矮小、著花密度大、 心皮瓣化 花色堇色、碗狀 、重臺(tái)型 花朵比巴掌還小 花徑約5厘米 左一母本左二父本 右一右二子代 子代與大株型荷花比矮小得多“昭君顧影”和“廈門(mén)碗蓮”的雜交子一代能集二者優(yōu)點(diǎn)于一身，既雍容華貴又小巧玲瓏，這是荷花雜交品種甚至是其他植物雜交品種極少見(jiàn)的，觀賞價(jià)值更高，又便于種植，可以盆栽在陽(yáng)臺(tái)或者作為室內(nèi)盆景擺放。 五存在問(wèn)題和反思對(duì)于一個(gè)