高中生物 專題三 課題2《月季的花藥培養(yǎng)》教學設計 新人教版選修11

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《月季的花藥培養(yǎng)》 教學目標 一、知識目標: 1、識記被子植物花粉發(fā)育的過程 2、比較花藥培養(yǎng)與組織培養(yǎng) 二、能力目標: 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、分析解釋實驗現象的能力 三、情感目標: 1、培養(yǎng)動手實踐、勇于探索的科學探究素質 2、通過討論花藥離體培養(yǎng)技術在生產實踐中的應用,幫助學生確立理論聯系實際的觀點 教學重難點 一、教學重點 1、植物花粉的發(fā)育過程 2、選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。 二、教學難點 植物花藥培養(yǎng)的原理及操作過程。 教學過程 【導入】月季的花藥培養(yǎng) 引導學生復習菊花的組織培養(yǎng)技術及過程: 組織培養(yǎng):指在人工培養(yǎng)基上,離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細胞,并使其生長、增殖、分化以及再生長成植株的技術。 過程:植物組織或器官→愈傷組織→根和芽→植物體→移栽 利用植物的花藥也可以培養(yǎng)出完整的植株,它的培養(yǎng)技術和組織培養(yǎng)有相似的地方。本節(jié)我們將學習花藥離體培養(yǎng)技術。 【講授】月季的花藥培養(yǎng) (一)被子植物的花粉發(fā)育 1、簡單回顧花的主要結構: 雌蕊(柱頭、花柱、子房)和雄蕊(花藥和花絲) 2、花粉的發(fā)育過程 花粉是小孢子母細胞減數分裂形成,單倍體的生殖細胞?；ǚ鄣陌l(fā)育要經歷:四分體時期、單核期、雙核期。 3、教師讓學生閱讀課本P37圖3-6,并討論課件的填空。 學生閱讀課本,獲取信息:一個成熟的花粉粒為雄配子體,在成熟前,生殖細胞進行一次有絲分裂,形成兩個精子,這樣的花粉在成熟時,含有一個營養(yǎng)核和兩個精子。兩個精子和一個營養(yǎng)核的基因型相同。 4、及時跟蹤訓練(課件展現習題) 思考: (1)假如一種生物體細胞有20條染色體,則小孢子母細胞、小孢子、營養(yǎng)細胞、精子中各有多少條染色體? (2)一個小孢子母細胞經減數分裂產生4個小孢子,由一個小孢子到形成兩個精子,其間經過的分裂次數及分裂方式為( ) A.一、有絲分裂 B.二、減數分裂 C.二、有絲分裂 D.三、有絲分裂 (3)基因型為AaBb的一個小孢子母細胞經分裂形成的一個花粉粒中的一個花粉管細胞核和兩個精子,其基因型分別是( ) A.AB、Ab、Ab B.AB、AB、AB C.AB、aB、aB D.aB、ab、ab (二)產生花粉植株的兩種途徑 教師引導學生閱讀課本材料,并讓學生說出產生花粉植株的兩種途徑分別是什么。 學生閱讀課本圖3-7,獲取信息:產生花粉植株(即單倍體植株)的兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度的配比。 (三)影響花藥培養(yǎng)的因素 1、材料的選擇: ①從花藥來看,應當選擇初花期的花藥。 學生閱讀課本P39,回答側邊欄問題。為什么花瓣松動會給材料消毒帶來困難? 答:原因是外界環(huán)境中的微生物容易侵入到花藥中。 ②從花粉來看,應當選擇單核期的花粉。 ③從花蕾來看,應當選擇完全未開放的花蕾。 2、培養(yǎng)基的組成 3、其他因素 (四)實驗操作 1、材料的選取 選擇花藥時,一般通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。最常用的方法有醋酸洋紅法。某些植物的花粉細胞核不易著色,需采用焙花青-鉻礬法。學生閱讀課本,獲取信息 醋酸洋紅法 (1)、醋酸洋紅法染色原理 醋酸洋紅為堿性染色劑,而花粉細胞內有染色體,染色體主要成分是DNA和蛋白質,易被堿性染料著色染成紅色 。 (2)、醋酸洋紅的配置 將體積分數45%的醋酸100ml煮沸,緩緩加入1g洋紅,在加熱回流8h,冷卻至50℃,過濾即可。 (3)、染色操作 將花藥放在載玻片上,加一滴質量分數1%的醋酸洋紅,用鑷柄將花藥搗碎,蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查。 學生回憶觀察根尖分生區(qū)組織細胞對染色體進行染色時有關醋酸洋紅相關知識焙花青—鉻釩法 (1)、卡諾氏固定液的配制方法 將無水酒精與冰醋酸按體積比為3:1的比例混勻。 (2)、焙花青—鉻釩溶液的配制方法 將5g鉻明礬[K2SO4Cr2(SO4)24H2O]加入90ml蒸餾水中,溶解后加入0.1g焙花青,混勻并加熱至沸騰,煮沸5分鐘后冷卻至室溫,過濾,加蒸餾水定容至100ml。 (3)、染色操作 花藥應該在卡諾氏固定液中固定20min,然后取出放在載玻片上,加焙花青—鉻釩溶液染色,蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查。 學生回憶低溫誘導植物染色體數目的變化有關卡諾氏固定液相關知識。 2、材料的消毒 (1)、花蕾用體積分數為70%的酒精浸泡30秒。 (2)、無菌水清洗。 (3)、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分。 (4)、放入質量分數為0.1%的氯化汞溶液中2~4分鐘。 (也可用質量分數為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液) (5)、無菌水沖洗3~5次 。 學生回答問題: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? 答: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。 3、接種和培養(yǎng) (1)、剝取花藥: 消毒后的花蕾,要在無菌條件下除去花萼、花瓣。 (2)、接種: 剝取的花藥要立刻接種到培養(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℃,幼苗形成之前不需要光照。 學生討論剝取花藥時注意事項有兩點: 一是注意不要損傷花藥,原因是容易從受傷部位產生愈傷組織; 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。 (五)結果分析與評價 1、選材是否恰當 選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關鍵。學生應學會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。 2、無菌技術是否過關 如果出現了污染現象,說明某些操作步驟,如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。 3、接種是否成功 如果接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體,花藥培養(yǎng)的第 一步就成功了。要適時轉換培養(yǎng)基,以便 愈傷組織或胚狀 體進一步分化成再生植株。 (六)比較植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的異同點 相同點: 離體的植物組織經脫分化形成愈傷組織,再分化成叢芽,誘導出根,然后進行移栽。 不同點: 植物組織培養(yǎng):外植體為體細胞,染色體數無需加倍。 花藥培養(yǎng)技術:取材為花藥,培養(yǎng)的為單倍體幼苗,植株弱小,高度不育,必須用秋水仙素處理,使染色體加倍,恢復正常植株的染色體數,而且為純種。 課后小結 1、花藥培養(yǎng)與單倍體育種之間的關系; 2、被子植物花粉的發(fā)育; 3、產生花粉植株的兩條途徑; 4、影響花藥培養(yǎng)的因素。 板書 板書設計 被子植物的花粉發(fā)育過程 產生花粉植株的兩種途徑 影響花藥培養(yǎng)的因素 實驗過程 (1)材料的選取 (2)材料的消毒 (3) 接種和培養(yǎng)