学情分析
知识基础：
高二学生在学习完了必修一、必修二、必修三后，掌握了有关细胞全能性、减数分裂等基础知识。学习了选修1专题二微生物的培养与应用及专题三课题1菊花的组织培养，理解了有关培养基制作、外植体选择、影响组培因素等问题。
实际问题及解决方法：
学习本课题的时间正好排在了高二第一学期后期，正值冬季，很难进行实际操作。但高二学生是有必要了解花药离体培养技术，所以本课选择了通过观看视频的方法克服这一教学实际问题。
效果分析
本节课通过复习旧知识导入新知识，加强了必修与选修之间的知识联系，通过实验操作视频的观看，学生体验到了生物知识的学以致用，加强了理论联系实际，对生物学习的兴趣也进一步增加。
在教师的引导下，学生能够理解与掌握与月季的花药培养相关的理论知识，再辅助视频的观看能够很好地掌握实验操作中的注意事项。
教学设计
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入课题
教师引导学生回顾必修二单倍体育种的原理、方法及优点。通过温习旧知识，进一步提出花药离体培养具体操作如何，有哪些注意事项，引起学生学习兴趣。水到渠成的过渡到，这节课我们将学习花药离体培养技术。
学生回顾单倍体育种的原理、方法、优点。
温故知新，注意前后知识的联系。
基础知识
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1、被子植物的花粉发育
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1、简介被子植物的花的结构，点出雄蕊包括花丝与花药。进一步学习新的知识：花粉是小孢子母细胞减数分裂形成，单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期。
2、教师引导学生理解课本P37图3-6，并讨论。
学生阅读课本，获取信息:一个成熟的花粉粒为雄配子体，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。两个精子和一个营养核的基因型相同。
学生自主学习，体现以学生为中心的理念。
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2、产生花粉植株的两种途径
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1、教师引导学生理解课本材料，并让学生说出产生花粉植株的两种途径分别是什么。
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学生阅读课本图3-7，获取信息:产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径的区别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度的配比。
培养学生归纳总结能力。
3、影响花药培养的因素
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1、材料的选择：
①从花药来看，应当选择初花期的花药。
②从花粉来看，应当选择单核期的花粉。
③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。
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2、培养基的组成
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3、其他因素?
学生阅读课本P39，回答为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难？
答：原因是外界环境中的微生物容易侵入到花药中。
培养学生分析能力。
实验操作
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1、材料的选取
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选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。最常用的方法有醋酸洋红法。某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法。
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醋酸洋红法
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1、醋酸洋红法染色原理
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醋酸洋红为碱性染色剂，而花粉细胞内有染色体，染色体主要成分是DNA和蛋白质,易被碱性染料着色染成红色 。
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2、醋酸洋红的配置
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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。
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3、染色操作
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将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1％的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显微镜下检查。?
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焙花青—铬钒法
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1、卡诺氏固定液的配制方法
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将无水酒精与冰醋酸按体积比为3：1的比例混匀。
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2、焙花青—铬钒溶液的配制方法
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将5g铬明矾[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]加入90ml蒸馏水中，溶解后加入0．1g焙花青，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。
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3、染色操作
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花药应该在卡诺氏固定液中固定20min，然后取出放在载玻片上，加焙花青—铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。
1、通过观看视频，体验实验操作过程。
2、学生阅读课本，获取信息。
3、回答有关问题?
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问题1：学生回忆观察根尖分生区组织细胞对染色体进行染色时有关醋酸洋红相关知识。
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（必修1-P115）
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问题2：学生回忆低温诱导植物染色体数目的变化有关卡诺氏固定液相关知识。
（必修2-P88）。
通过观看视频，体验实验操作过程，通过阅读课本，获取信息，通过提问检测学生掌握操作过程及注意事项的情况。
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观看视频后，
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??知识的迁移。
2、材料的消毒
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1、花蕾用V/V为70%的酒精浸泡30秒。
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2、无菌水清洗。
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3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分。
4、放入质量分数为0．1%的氯化汞溶液中2～4分钟。
（也可用质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）
?5、无菌水冲洗3～5次 。
问题3：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？
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答：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。
培养学生分析能力。
3、接种和培养
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1、剥取花药：
消毒后的花蕾，要在无菌条件下除去花萼、花瓣。
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2、接种：
剥取的花药要立刻接种到培养基上。每个培养瓶接种? 7～10个花药。
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3、培养：
花药培养利用的培养基是MS培养基，pH为5．8，温度为25℃，幼苗形成之前不需要光照。
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完全未开放的月季花蕾? 略微开放的月季花蕾?
问题4:讨论剥取花药时注意事项有两点：
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一是注意不要损伤花药，原因是容易从受伤部位产生愈伤组织；
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二是要彻底除去花丝，原因是花丝不利于愈伤组织或胚状体的形成。
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培养学生分析能力。
结果分析与评价
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1、选材是否恰当
选材是否成功是花药培养成功的关键。学生应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。
2、无菌技术是否过关
如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。
3、接种是否成功
如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第 一步就成功了。要适时转换培养基，以便 愈伤组织或胚状 体进一步分化成再生植株。
1、学生对成果进行交流，分析成功的注意事项。
2、课后有兴趣的学生，在合适的季节，可以在老师的指导下，应用所学，选取某种植物进行组织培养。
培养学生学科素养。
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培养学生的动手能力。
教材分析
《月季的花药培养》是普通高中课程标准实验用书选修1生物技术实践专题三课题2的内容。本课题有一定难度，实验过程需要无菌操作，对于实验室的要求较高，中学阶段很难操作，即使有必备的条件进行实验，成功率也很低，而且全部完成课题耗时长，还受季节限制。介于此，本课采取了引导学生理解关于月季的花药培养有关的理论知识，并通过观看视频加强对有关实验操作的指导，使学生在有限的时空及资源下得到关于这一技术的最大体验。
观评记录
本节课通过引入实验操作视频，巧妙的解决了基础知识、实验操作与季节、时空的矛盾。在有限的时空内，大容量的将高难度、难掌握的问题低难度化，学生很容易的掌握了该项技术的一般步骤及注意事项。
李光军：
1、基于学生已有知识基础 教学的起点是学生的已有知识， 但同时又要为将学知识奠定基础。 本节课综合性很强， 涉及的知识面较广，如：必修Ⅱ的减数分裂、初中的被子植物花的结构等等，老师能够在把握住学生已学知识的同时又指向选修模块的植物组织培养，努力实现“在原有知识基础上的自然延伸”。
2、基于 “教书育人”，老师充分利用组培的操作难，要求高，使学生理解生活中小花小草的自然繁殖是需要敬畏的，不可随意践踏花草，由此引导学生养成爱护我们的生活环境的习惯。
3、本节课的一大亮点 就是老师注重对学生思维能力和探究精神的培养。通过层层深入的“问题串”让学生的大脑始终处于探究和辨析的活跃状态，充分培养学生思维的深度和辨析能力。
4、多媒体辅助教学的利与弊 多媒体辅助教学已成为新课改的一道亮丽的风景线，可以将静态事物动态化，将抽象事物直观化，以突破教学难点。老师的这节课总体上运用得当，当然，需要改进的地方也不少，如 PPT 呈现时间略短等。
测评练习
月季的花药培养导学案
【基础知识】
（一）被子植物的花粉发育：
花粉是由花粉母细胞经过____________而形成的，因此花粉是____________的生殖细胞。
被子植物花粉的发育要经历_______________________、____________和____________等阶段。其中单核期又分为________________和________________两个时期，双核期包括花粉管细胞核和________细胞核，分别发育成________________、________________。填下图：
（二）产生花粉植物的两种途径：
此两种途径间并无绝对界限，主要取决于培养基中___________ _______________________。
（三）影响花药培养的因素：
1、诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中________________与________________________是主要的影响因素；
2、不同植物的诱导成功率很不相同。同一种植物的亲本植株的 对诱导成功率也有直接影响。一般来说在______________期，细胞核由________移向_____________的时期，花药培养成功率最高，为挑选该期花药，通常选择__________________的花蕾。
练习：材料的选取
①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；
②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；
③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。
（四）实验操作：
1、材料的选取：
选择花药时，一般要通过________来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有____________________和________________________，后者可以将花粉细胞核染成____________。
2、材料的消毒：
通常将选取的材料先用_______________浸泡约30s，在无菌水中清洗，再用_____________放入______________溶液消毒2-4min，最后用___________冲洗3-5次。
3、接种和培养：
灭菌后的花蕾：需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培养，温度控制在25℃左右，不需光照， ______________形成后才需光照。
花药培养中，特别是通过________________形成的花粉植株， _______________的数目常常会发生变化，因此需对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选。
月季的花药培养诊断案
【巩固训练】
1．下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下，最易表达的是 （ ）
A．柱头上的花粉 B．胚珠中的珠被细胞
C．根尖分生区细胞 D．枝条上的一个芽
2． 下列属于组织培养的是 （ ）
A．花粉培养成单倍体植株 B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵发育成植株
3．生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为（ ）
A．细胞丧失了全能性 B．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
C．基因的表达具有选择性 D．不同的细胞内基因不完全相同
4． 下列四个选项中没有采用植物组织培养技术的是 （ ）
A．花药离体培养得到单倍体植株 B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体
C．人工种子的培养过程 D．细胞工程培育“番茄——马铃薯”杂种植株
5． 关于影响花药培养的因素说法，不正确的是 （ ）
A．材料选取和消毒是花粉植株诱导成功的关键
B．选择花期早期的花蕾和单核期以前的花蕾
C．亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度
D．选择花粉发育是单核居中期或单核靠边期的花蕾
6． 科学工作者把月季花花药放入培养基上培养，获得了许多完整幼小的植株，下列说法正确的是 （ ）
A．彼此性状极相似 B．变异频率极高 C．属有性生殖 D．都是纯合体
7． 关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是 （ ）
A．花粉通过愈伤组织发育成植株
B．花粉通过胚状体进一步分化成植株
C．主要由培养基中激素的种类及用量决定途径
D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径
8． 用花药离体培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是 （ ）
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织由花粉胚发育而来
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D．该愈伤组织可以再分化成幼苗
9．细胞的全能性是指 （ ）
A．具有细胞膜、细胞质、细胞核结构的完整细胞，能进行各种生理活动
B．具有细胞膜、细胞质，无细胞核也能完成特定的生理活动
C．生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
D．具有该物种所特有的全套遗传物质的细胞。
10． 植物组织培养的目的中不正确的是 （ ）
A．生产人工种子 B．生产新品种 C．生产杀虫剂 D．生产抗体
11．花药培养技术与植物组织培养技术不同，不正确的是 （ ）
A．花药培养需发育时期适宜的花蕾；
B．花药培养对培养基配方的要求更为严格
C．培养基配制方法不同
D．花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基
12．花药离体培养是指 （ ）
A．离体的花药培育成愈伤组织 B．愈伤组织培育成植株
C．离体花药培育成植株 D．离体的花药培育成花粉胚
13．将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该幼苗植株染色体数目相同的是 （ ）
A．根细胞 B．叶细胞 C．茎细胞 D．子房壁细胞
14．花粉母细胞经________分裂形成四个单倍体细胞，连在一起叫_________时期，四个单倍体细胞分开，进入_______期。然后每个单核细胞进行一次________分裂形成2个细胞：一个是___________，另一个是___________。生殖细胞再进行一次________分裂形成2个精子。从理论上讲这三个细胞遗传物质________，都是体细胞的________，所含基因________。
15．下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：
(1）选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用____________
期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过____________来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是___________________。
(2）上图花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_____ _______。
(3）胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度____________的薄壁细胞，胚状体与____________发育形成的胚有类似的结构，即具有
胚芽、胚轴和胚根。
(4）无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还是需要灭菌。①培养基； ②培养皿； ③接种环； ④花蕾； ⑤实验操作者的双手； ⑥三角锥形瓶。
__________________（填编号）需要灭菌，__________________（填编号）需要消毒。
(5）花药培养技术与植物组织培养技术有那些不同？（至少说出三点）
16．（2012年 山东卷）辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的_________和_________过程。
（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值______（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是__________。
（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_______。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是__________和纤维素酶。
（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_________。
【练习题部分答案】
14：减数；四分体；单核；有丝；营养细胞；生殖细胞；有丝；一样；一半；一样；
15：（1）单核 镜检 醋酸洋红 （2）激素的种类及其浓度配比
（3）液泡化 合子（受精卵） （4）①②③⑥ ④⑤
（5）花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；
花药裂开后培养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；花药离体培养属有性繁殖。
16：（1）脱分化（或去分化） 再分化 （2）琼脂 低 高压蒸汽灭菌
（3）70% 果胶酶 （4）防止有机溶剂挥发
课后反思
本课题有一定难度，成功率较低。第一：在高二上学期学习本课时正值冬天，很难取材第二：实验操作部分在有限的课堂教学中难以完成。本节课的设计通过观看视频解决了全部完成课题耗时较长，又受季节限制的问题。通过观看视频学生熟练的掌握了花药离体培养的一般步骤及注意事项，达到了课标要求。
不足与改进意见：
将课程进程进行调整，把这节课的讲解过程放到五月初，月季花开的季节，利用学校内的月季花进行尝试实验，更加增加学生学习的兴趣，并能够体验学习的快乐，还能够通过体验花药离体培养，感受生命的来之不易，加强对校园植被的爱护。
课标分析
知识目标：
1、说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两条途径。
2、说出影响花药培养的因素。
3、掌握花药培养的过程。
能力目标：
1、学会花药离体培养的技术。
2、尝试用其他植物花药离体培养。
情感态度与价值观：
领悟花药离体培养的科学探究方法和历程，建立理论与实践相结合的观念。?
