人教版选修1《月季的花药培养》学案

《月季的花药培养》学案张建尚江苏省赣榆高级中学【学习目标】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实验、动手操作、分析解释实验现象的能力。【重点和难点】选取适宜的培养材料和培养基。【课前预习】1.被子植物的花粉是在①中由②经过③分裂形成的，所以花粉是④的生殖细胞。花粉的发育要经历⑤时期，⑥期和⑦期等阶段。1.①花药②花粉母细胞③减数④单倍体⑤四分体⑥单核⑦双核2.产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过①阶段发育为植株，二是通过②分化成植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中③的种类及其④的配比。胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为⑤，而把从愈伤组织到从芽的过程称为⑥。2.①胚状体②愈伤组织③激素④浓度⑤分化⑥再分化3.影响花粉植株的主要因素：①和②等。从花药来看，应当选择③期的花药；从花粉来看，应当选择④期的花粉；从花蕾来看，应当选择⑤的花蕾。1.①材料的选择②培养基的组成③初花④单核⑤完全未开放4.选择花药时一般通过①确定花粉发育时期，对花粉细胞核进行染色最常用的染色剂有②和③，它们分别可以将细胞核染成④色和⑤色。在使用焙花青－铬钒溶液时，需要首先将花药用⑥处理20min。该试剂的配制方法是将⑦按体积比为3：1的比例混合均匀。1.①镜检②醋酸洋红溶液③焙花青－铬钒溶液④红⑤蓝黑⑥卡诺氏固定液⑦无水酒精和冰醋酸5.要在①条件下剥取花药，剥取的花药接种到②上，每个培养瓶接种7～10个花药。幼苗形成之前③（需要、不需要）光照。培养20－30d后，花药开裂，长出④或释放出⑤。前者还要转移到⑥上进行分化培养成再生植株；后者要尽快⑦并转移到新的培养基上。5.①无菌②MS培养基③不需要④愈伤组织⑤胚状体⑥分化培养基⑦分开【课堂探究】一、基础知识（一）被子植物的花粉发育根据被子植物花粉发育过程图解，回答下列问题：小孢子母细胞（2n）（②）时期（n）单核（③）期（n）双核期（⑥）细胞核（n）（⑦）细胞核（n）（⑨）细胞（n）（⑧）细胞（n）（⑾）个精子(n)（⑤）分裂（①）分裂单核（④）期（n）（⑩）分裂（1）完成图中内容。（2）由图可见，被子植物的花粉的发育要经历①时期，②期和③期等阶段。（3）在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生①个精子；在一枚花药中可以产生②个花粉。（4）营养细胞在花粉萌发过程中的作用是什么？①。一、（一）（1）①减数②四分体③居中④靠边⑤有丝⑥生殖⑦花粉管⑧营养⑨生殖⑩有丝⑾2（2）①四分体②单核③双核（3）①8②很多（4）①控制花粉的萌发并提供营养（二）产生花粉植株的两条途径以下是培育花粉植株的途径图解，具图分析：（1)完成图中内容。（2）产生花粉植株有两条途径的原因是①。（3）①与②的比值高时，有利于根的分化。（二）（1）①脱分化②分化③再分化④诱导（2）①与培养基中激素的种类及其浓度配比有关（3）①生长素②细胞分裂素（三）影响花药培养的因素（1）影响花粉植株的主要因素是什么？①。除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？②。（2）选择初花期进行花药培养的原因是①，不选择使用单核期之前或之后的花粉进行培养的原因是②，应该选择的是③。（三）（1）①材料的选择和培养基的组成②亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、培养条件等（2）①花期早时期的花药比后期的更容易产生花粉植株②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③单核期细胞核由中央移向细胞一侧的花粉二、实验操作1.确定花粉是否处于适宜的发育期，最常用的方法是醋酸洋红法，醋酸洋红法染色的原理是什么？①。配置醋酸洋红的方法是②。染色时将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1％的醋酸洋红，用③将花药捣碎，盖上盖玻片在④下检查，若花粉的细胞核位于细胞的⑤，则说明花粉处于适宜的发育期。二、1.①醋酸洋红为碱性染色剂，而花粉细胞内有染色体，易被碱性染料着色染成红色②将体积分数45％的醋酸100mL煮沸，缓缓加入1g洋红，在加热回流8h，冷却至50℃，过滤即可。③镊柄④显微镜⑤一侧2.对于细胞核不易着色的花粉，需采用焙花青—铬钒法染色，该法的第一步是配制卡诺氏固定液，即将①按体积比为②的比例混匀；第二步是配制焙花青—铬钒溶液：将5g③加入90mL蒸馏水中，溶解后加入0.1g④，混匀并加热至沸腾，煮沸5分钟后冷却至室温，过滤，加蒸馏水定容至100ml；第三步是染色操作，花药先在⑤中固定20min，然后取出放在载玻片上，加⑥染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。（①）花药中的花粉（②）（③）（胚状体）（愈伤组织）（④）丛芽生根移栽2.①无水酒精与冰醋酸②3：1③铬明矾[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]④焙花青⑤卡诺氏固定液⑥焙花青—铬钒溶液3.以下是材料的消毒流程图：（1）完成图中内容。（2）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？3.（1）①70%的酒精②无菌水③无菌吸水纸④0.1%的氯化汞溶液⑤无菌水（2）①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4.在剥离花药时，为什么不能损伤花药？①；为什么要彻底除去花丝？②。在MS培养基上培养的外界条件是③。4.①受伤部位容易产生愈伤组织②花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成③温度为25℃左右，不需要阳光5.在诱导丛芽或胚状体培养基中，浓度最高的激素是①；在诱导生根的培养基中，浓度最高的激素是②。通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性变化的原因是③。5.①BA②IAA③有些植株是由花粉细胞发育形成的，有些植株是由花粉壁细胞发育形成的【课堂巩固】1.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（）A.ABD和abdB.AbD和abdC.AaB和BbdD.Abd和Abd1.D一个花粉母细胞减数分裂形成的四个单核花粉粒有两种染色体组合，ABD和abd或AbD和aBd或Abd和abD或aBD和Abd,而成熟花粉粒萌发成的花粉管中，两个精子是由生殖细胞经有丝分裂形成的，所以染色体组成相同，故应选D.2.科学家将月季花的花药进行培养，获得了许多完整幼小植株，下列说法正确的是（）A.彼此性状极相似B.变异频率极高C.属于有性繁殖D.都是纯合体2.C花粉粒是经减数分裂形成的，由于等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合，其基因型可能不同，性状表现也就有所不同。单核花粉粒属于雄配子，由单核花粉粒培养出幼苗属于有性生殖中单性生殖。3.（08海南）某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程，②表示的是过花蕾（①）大约30s（②）清洗（③）吸干水分（④）2～4min（⑤）冲洗花药中未成①熟的花粉x③愈伤组织完整植株②④丛芽（芽）程，X代表的是，③表示的是过程，④表示的是诱导过程。（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有。（3）对植株进行，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。花药培养在育种上的特殊意义是，从而开辟育种新途径。3.（1）脱分化再分化胚状体分化（或发育）生根（2）激素单倍体细胞的全能性（3）染色体加倍（其他合理答案也给分）无性生殖乙（或经过染色体加倍）一多缩短育种周期解析（1）植物组织培养包括脱分化和再分化两步。图中的X是胚状体，通过分化，发育成完整的植株体，丛芽生根后也成为完整的植株体。（2）花粉通过哪条途径形成完整植株，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。（3）由花粉直接培育出的植株称为单倍体，单倍体高度不育，必须通过染色体加倍才能结种子，否则只能通过无性生殖繁殖后代。用秋水仙素处理得到的乙是纯合子，而纯合子只能产生一种配子。