高中生物 3.2《月季的花药培养》教学设计 新人教版选修1.doc

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1、课题2　月季的花药培养教材内容解读要点1　植物的花药培养的育种意义育种工作者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。要点2　被子植物的花粉发育（1）被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的。（2）被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和

2、双核期等阶段。①在四分体时期，4个单倍体细胞连在一起。②进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期）。③进入双核期时，靠近细胞一侧的细胞核，分裂成1　个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是营养细胞，一个是生殖细胞。生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。要点3　产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段分化发育成为植株；

3、另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，将其诱导再分化成植株。（1）花药中的花粉胚状体丛芽（2）花药中的花粉愈伤组织丛芽脱分化分化脱分化再分化生根移栽诱导这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。要点4　影响花药培养的因素（1）不同植物的诱导成功率很不相同。（2）就同一植物来说，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。（3）花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向

4、细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。（4）亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。要点5　实验操作（1）材料的选取要通过镜检来确定花药中的花粉是否处于适宜的发育期。2确定花粉发育时期的最常用方法有醋酸洋红法和焙花青――铬矾法，焙花青――铬矾法能将花粉细胞核染成蓝黑色。（2）材料的消毒先将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡大约30s→在无菌水中清洗→无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分→质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4min→无菌水冲洗3～5次。（3）接种和

5、培养①操作灭菌后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。②操作注意事项在剥离花药时，要尽量不损伤花药，因为花药受损后接种，容易从受伤部位产生愈伤组织；还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。③培养条件培养温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。④培养时间、培养结果以及处理措施一般经过20～30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，

6、必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。⑤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，常常会出现染色体倍性的变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。要点6　疑难解答（1）为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。（2）植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾

7、；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。2