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2019-2020學年高中生物 專題三 課題2《月季的花藥培養(yǎng)》教學設計 新人教版選修1
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(shù),培養(yǎng)設計試驗、動手操作、分析解釋實驗現(xiàn)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(zhì)
2、通過討論花藥離體培養(yǎng)技術(shù)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
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
2、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(shù)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(shù)。
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(shù)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(shù)。
【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(jié)構(gòu):
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(shù)分裂形成,單倍體的生殖細胞?;ǚ鄣陌l(fā)育要經(jīng)歷:四分體時期、
3、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(xiàn)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(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生4個小孢子,由一個小孢子到形成兩個精子,其間經(jīng)過的分裂次數(shù)及分裂方式為( )
A.一、有絲分裂 B.二、減數(shù)分裂
C.二、有
4、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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。
5、 學生閱讀課本P39,回答側(cè)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(nèi)有染色體,染色體主要成分是DNA和蛋白質(zhì)
6、,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(shù)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(zhì)量分數(shù)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(guān)醋酸洋紅相關(guān)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,
7、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(shù)目的變化有關(guān)卡諾氏固定液相關(guān)知識。
2、材料的消毒
(1)、花蕾用體積分數(shù)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(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2~4分鐘。
(也可用質(zhì)量分數(shù)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
8、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?nèi)』ㄋ?
消毒后的花蕾,要在無菌條件下除去花萼、花瓣。
(2)、接種:
剝?nèi)〉幕ㄋ幰⒖探臃N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?nèi)』ㄋ帟r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(chǎn)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
9、的形成。
(五)結(jié)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(guān)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(shù)是否過關(guān)
如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)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(zhuǎn)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(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點
相同點:
離體的植物組織經(jīng)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(shù)無需加倍。
花藥培養(yǎng)技術(shù):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(shù),而且為純種。
課后小結(jié)
1、花藥培養(yǎng)與單倍體育種之間的關(guān)系;
2、被子植物花粉的發(fā)育;
3、產(chǎn)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(chǎn)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)
專心---專注---專業(yè)