專題3課題2月季的花藥培養(yǎng)(導學案)

1、預習案 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術 課題2 月季的花藥培養(yǎng) 編輯者：王有澤預習目標（一）知識與技能1、識記被子植物花粉發(fā)育的過程2、通過學習花藥培養(yǎng)的基本技術，培養(yǎng)設計試驗、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、勇于探索的科學探究素質(zhì)預習重難點2、通過討論花藥離體培養(yǎng)技術在生產(chǎn)實踐中的應用，幫助學生確立理論聯(lián)系實際的觀點選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基一、教材導讀一、月季花藥培養(yǎng)的基礎知識1被子植物的花粉發(fā)育過程(1)被子植物的花粉是在花藥中由花粉母細胞

2、經(jīng)過_形成的，是_的生殖細胞。(2)發(fā)育歷程：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷_、_和_等階段。提醒(1)花粉萌發(fā)進行受精作用時，每個花粉?？舍尫懦鰞蓚€_，從而完成被子植物的_。(2)被子植物的花粉發(fā)育要經(jīng)過小孢子四分體時期、單核期、雙核期三個階段，其中單核期又分單核居中期和單核靠邊期兩個時期，雙核期包括花粉管細胞核和生殖細胞核兩個核。(3)被子植物花粉發(fā)育過程中的“四分體”是指由一個花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的連在一起的4個_(4個小孢子)；而減數(shù)分裂中的“四分體”是指在聯(lián)會狀態(tài)下的一對同源染色體，因為含有四條染色單體，所以叫做“四分體”。2產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑(1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種

3、途徑一種是花粉通過_階段發(fā)育成植株；另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成_，再將其誘導分化成植株。生根移栽通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中_。(2)單倍體育種的過程在花藥培養(yǎng)的基礎上，用_繼續(xù)處理單倍體幼苗，染色體加倍，重新恢復為二倍數(shù)。因為它們的二倍數(shù)染色體是由單倍數(shù)染色體本身加倍而來的，所以都是純系，不會發(fā)生性狀分離。詳見下圖：單倍體育種的優(yōu)點后代都是_，自交產(chǎn)生的后代不會發(fā)生性狀分離；明顯地縮短了_；另外為新品種的培育開辟了新途徑。3影響花藥培養(yǎng)的因素(1)誘導花粉植株能否成功及誘導成功率的高低，受多種因素影響，其中_和_是主要的影響因素。(2)不同植物

4、的誘導成功率_。同一種植物_對誘導成功率也有直接影響。選擇適宜的_也是提高誘導成功率的重要因素；不同生物的適宜的_不同，但對絕大多數(shù)植物而言，適宜花藥培養(yǎng)的時期是_期。二、花藥培養(yǎng)的實驗操作流程1材料的選取確定花粉發(fā)育時期的最常用的方法是_法，對一些花粉細胞核不易著色的植物，需采用_法。2材料的消毒通常將選取的材料先用_浸泡約_ s，在無菌水中清洗，然后用質(zhì)量分數(shù)為_溶液消毒24 min，最后用無菌水沖洗_次。3接種和培養(yǎng)先在_條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上?；ㄋ幣囵B(yǎng)的第一步是接種的花藥開裂，長出_或釋放出_。下一步將_及時轉(zhuǎn)移到_培養(yǎng)基上培養(yǎng)，或?qū)⒋罅康挠仔≈仓攴珠_，分別移

5、植到新的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度控制在25左右，不需要_。_形成后才需要光照。4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)染色體組的數(shù)目的變化。因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進一步的鑒定和篩選。提醒(1)花藥培養(yǎng)的第一步成功的標志是接種的花藥長出愈傷組織或釋放胚狀體。下一步將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便愈傷組織或胚狀體進一步分化成再生植株。(2)選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關鍵，因此學生應學會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。(3)花蕾的選擇要符合實驗的要求，過早過晚都是不利的。(4)培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等都應嚴格按無菌技術的要求進行操作，否則會導致培養(yǎng)對

6、象被污染。二、疑問存檔請你將預習中未解決的問題和有疑問的問題寫下來，等待課堂上與老師和同學共同探究解決。疑惑點疑惑內(nèi)容三、預習自測1回答下列有關花藥培養(yǎng)的問題：(1)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過_階段發(fā)育為植株；另一種是在誘導培養(yǎng)基上先形成_，再將其誘導分化成植株。這兩種途徑主要取決于培養(yǎng)基中_的種類及濃度配比。(2)通過上述兩種途徑得到的單倍體植株具有的特點是_。應如何解決？_。選擇月季花粉最佳時期為()A盛開期的月季花B略微開放的月季花C完全未開放的花蕾D花近敗時期的月季花如圖表示某植物的花藥培養(yǎng)過程，請據(jù)圖判斷下列說法中錯誤的是()AAF不能體現(xiàn)細胞的全能性B

7、C中是高度液泡化的薄壁細胞C植株A和F中的染色體組數(shù)不同D植株F一般不能直接應用于生產(chǎn)下列關于花藥培養(yǎng)過程的說法，正確的是()A花藥中的花粉在培養(yǎng)基上發(fā)育成胚狀體還是愈傷組織是隨機的，不受環(huán)境的影響B(tài)接種后的花藥需要每天用日光燈照射12 hC花藥培養(yǎng)過程中，誘導形成愈傷組織時不需要光照，幼小植株形成后需要光照D如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥將產(chǎn)生一個幼小植株下列關于月季花藥培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是()A材料的選擇與培養(yǎng)基的組成影響花藥培養(yǎng)的成功率B選擇花藥時常用的方法是醋酸洋紅法C選取材料時一定要進行消毒D培養(yǎng)形成的胚狀體可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株探究案專題3 植物的組織培養(yǎng)技術 課題

8、2 月季的花藥培養(yǎng) 合作探究一：被子植物的花粉發(fā)育結(jié)合教材內(nèi)容填下列示意圖：小孢子母細胞（2n）（ ）時期（n）單核（ ）期（n）雙核期（ ）細胞核（n）（ ）細胞核（n）（ ）細胞（n）（ ）細胞（n）（ ）個精子(n)（ ）分裂（ ）分裂單核（ ）期（n）（ ）分裂思考1由此可見，被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷 時期， 期和 期等階段。思考2在正常情況下，一個小孢子母細胞可以產(chǎn)生 個精子；在一枚花藥中可以產(chǎn)生個花粉。思考3營養(yǎng)細胞在花粉萌發(fā)過程中的作用是什么？ 思考4 植物的花藥培養(yǎng)在育種上有何特殊的意義？合作探究二：產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑例題： 粗糙脈孢菌的單倍體細胞中具有7條染色體。兩 個

9、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，緊接著又進行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細胞數(shù)及每個子細胞中的染色體數(shù)分別為（ ）A8個、7條 B8個、14條 C4個、7條 D4個、14條解析： 單倍體細胞中具有7條染色體，融合后成為二倍體，隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂，緊接著又進行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細胞數(shù)及每個子細胞中的染色體數(shù)分別為8個7條。答案：A例題： 用蘭花莖尖細胞可快速培養(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有性生殖解析： 用蘭花莖尖細胞可快速培養(yǎng)蘭花苗，這種生殖方式叫無性生殖。答案：D例題： 有同源染色體存在，但

10、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初級精母細胞 B次級精母細胞 C精細胞 D根尖分生區(qū)細胞解析： 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)會的是根尖分生區(qū)細胞。答案：D合作探究三：影響花藥培養(yǎng)的因素1影響花粉植株的主要因素： 材料的選擇 和 等。2材料的選擇：從花藥來看，應當選擇（A.初花期 B.盛花期 C.晚花期）的花藥；從花粉來看，應當選擇（A.四分體期 B.單核期 C.雙核期 D.萌發(fā)期）的花粉；從花蕾來看，應當選擇（A.完全未開放 B.略微開放 C.完全盛開）的花蕾。思考5除此之外，你認為影響花粉誘導成功率的因素還有哪些？思考6為什么不選擇使

11、用單核期之前或之后的花粉？思考7花瓣松動會給材料消毒帶來困難的原因是什么? 思考8影響花藥培養(yǎng)的因素有哪些？ 合作探究四： 實驗設計思考9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？思考10剝?nèi)』ㄋ帟r，一是注意不要損傷花藥，原因是什么？二是要徹底除去花絲，原因是什么？ 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？ 隨堂訓練1.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2粗糙脈孢菌的單倍體細胞中具有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

12、裂，緊接著又進行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細胞數(shù)及每個子細胞中的染色體數(shù)分別為（ ）A8個、7條 B8個、14條 C4個、7條 D4個、14條3某高等植物體細胞內(nèi)假設有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 （ ）AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd4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初級精母細胞 B次級精母細胞 C精細胞 D根尖分生區(qū)細胞5植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分、脫分化和再分化的關鍵性因素。在植物組織培養(yǎng)過程中，如何使用這兩種激素更有利于愈傷組織的形成 （

13、）A長素的用量比細胞分裂素用量的比值高時 B生長素的用量比細胞分裂素用量的比值低時 C生長素的用量比細胞分裂素用量的比值適中時 D生長素的用量比細胞分裂素用量的比值相等時6下圖是被子植物的受精過程寫出圖中數(shù)字所代表的結(jié)構(gòu)的名稱： （2）草履蟲進行 生殖；蘑菇進行 生殖，酵母菌和水螅常常進行 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：單核胚囊（n）四分體（n）胚囊母細胞（2n）薄壁細胞 直接發(fā)育 減數(shù)分裂珠心 孢原細胞（2n） 成熟胚囊（7細胞8核）三次有絲分裂水稻種子的種皮遺傳物質(zhì)應為 n，其中遺傳物質(zhì)應與 相同。水稻胚珠中的胚囊應共有染色體 條，其中卵細胞

14、中含染色體 條；若水稻授粉受精后發(fā)育成胚和胚乳，則胚細胞中含有染色體 條，胚乳細胞中含染色體 條。7細胞或8核中的7細胞其中就包括了一個卵細胞和兩個極核，若水稻的基因型為AaBb，則胚囊母細胞基因型為 。如果水稻卵細胞基因型應為Ab，則極核的基因型為 ，其原因是 。專題3 植物的組織培養(yǎng)技術課題2 月季的花藥培養(yǎng) 參考答案教材導讀一、1.(1)減數(shù)分裂單倍體(2)小孢子四分體時期單核期雙核期提醒(1)精子雙受精(3)單倍體細胞2(1)胚狀體愈傷組織激素的種類及其濃度配比(2)秋水仙素純合子育種周期3(1)材料的選擇培養(yǎng)基的組成(2)很不相同親本植株的生理狀況花粉發(fā)育時期花粉發(fā)育時期單核二、1.

15、醋酸洋紅焙花青鉻礬2體積分數(shù)為70%的酒精300.1%的氯化汞353無菌愈傷組織胚狀體愈傷組織分化光照幼小植株預習自測1(1)胚狀體愈傷組織激素(2)植株弱小，高度不育用秋水仙素處理幼苗-5.CACD合作探究一思考1四分體 單核 雙核 思考2 4 很多 思考3控制花粉的萌發(fā)并提供營養(yǎng)。思考4提示： 育種工作者可以采用花藥培養(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。合作探究三1.培

16、養(yǎng)基的組成 2. A B A思考5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外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中 。思考8提示：不同植物的誘導成功率不相同。 選擇合適的花粉發(fā)育時期也是提高誘導成功率的重要因素。親本植株的生長條件。材料的低溫預處理。接種密度。合作探究四思考9在酒精消毒前，花藥不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。思考10不要損傷花藥原因是容易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織；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。思考11有些是由花粉發(fā)育形成的單倍體花粉植株，有些是由花粉壁細胞發(fā)育形成的二倍體花藥壁植株。隨堂訓練1-5.ADDDC6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個細胞，從