八年級生物上冊7.19.1《植物的生殖》課件教案學案練習素材（打包11套）（新版）蘇科版.zip,植物的生殖,年級,生物,上冊,7.19,植物,生殖,課件,教案,練習,素材,打包,11,新版,蘇科版 第1節(jié) 植物的生殖 一、選擇題 1．種子中的胚是由發(fā)育而來的（ ） A．受精卵 B．受精極核 C．胚珠 D．卵細胞 2．“有心栽花花不活，無心插柳柳成蔭”說明繁育柳樹容易成活的方式是（ ） A．扦插 B．嫁接 C．壓條 D．種子 3．能夠發(fā)育成果實的部位是（ ） A．花蕊 B．子房 C．花藥 D．受精卵 4．切取一段葡萄的枝條，插入濕潤的沙土中，不久，枝條下端萌發(fā)出新的根，這種繁殖方法叫（ ） A． 扦插　 　 B． 壓條 C． 嫁接　 　D． 組織培養(yǎng) 5．馬鈴薯主要靠繁殖后代（ ） A． 種子 B． 根 C． 葉 D． 塊莖 6．水蜜桃味甜，毛桃味酸。將水蜜桃的芽接到毛桃枝上去，結(jié)出的成熟果實其味為（ ） A． 酸甜各半 B． 甜 C． 酸 D． 苦澀 7．園藝師將一株野生的菊花培育成具有多種顏色花朵的塔菊，采用的技術(shù)是（ ） A． 種子繁殖 B． 扦插 C． 嫁接 D． 壓條 8．下列生殖必須無菌操作的是 ( ) A． 嫁接 B． 壓條 C． 組織培養(yǎng) D． 扦插 9．下列繁殖方式不屬于營養(yǎng)繁殖的是 ( ) A． 扦插 B． 播種種子 C． 壓條 D． 嫁接 10．秋海棠的葉生芽形成新個體，這種繁殖方法的優(yōu)點是 ( ) A． 縮短植物成熟的時間 B． 使后代保持親本的性狀 C． 使后代具有更大的生活力 D． 增加后代的變異性 11．一朵花中能夠發(fā)育成果實的部位是 ( ) A． 花蕊 B．子房 C． 花藥 D． 受精卵 12．人們常用“麻屋子，紅帳子，里面住個白胖子”的謎語猜花生。在植物的個體發(fā)育中，“麻屋子、紅帳子、白胖子”分別是由什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的? ( ) A． 珠被、受精卵、子房 B． 子房壁、受精卵、珠被 C． 子房壁、珠被、受精卵 D． 珠被、子房壁、受精卵 13．在一個蘋果中有7個發(fā)育成熟的種子，其原因是 ( ) A． 有7個子房　 B． 有7個胚珠　C． 有7個花藥　　 D． 有7個柱頭 14．開花植物的種子中，胚乳是由下列哪一部分發(fā)育來的（ ） A．珠被 B．受精卵 C．受精極核 D．子房壁 15．下列有關(guān)被子植物種子和果實形成過程的說法中，正確的是（ ） A．落在柱頭上的花粉，萌發(fā)生出花粉管，每個花粉管中含有兩個精子 B．一個精子和一個卵細胞分別與兩個極核受精的過程，叫雙受精 C．受精后，子房發(fā)育成果實，珠被發(fā)育成果皮 D．受精后，胚珠發(fā)育成種子，受精卵發(fā)育成胚乳 16．二個精子在沒有到達胚珠之前，存在于（ ） A．柱頭上 B．花藥內(nèi) C．花粉管內(nèi) D．子房內(nèi) 17．蘋果的可食用部分是子房的哪一部分發(fā)育來的（ ） A．珠被 B．受精卵 C．子房壁 D．胚珠 18．雙受精是綠色開花植物特有的受精方式，進行的部位是（ ） A．子房內(nèi) B．花粉管內(nèi) C．柱頭上 D．胚珠內(nèi) 二、非選擇題 19．將子房與果實的對應結(jié)構(gòu)用細線連接： ①子房 A．胚 ②子房壁 B．果實 ③胚珠 C．種子 ④珠被 D．果皮 ⑤受精卵 E．種皮 20．如圖是子房結(jié)構(gòu)及受精過程圖，請據(jù)圖回答，（注：【】內(nèi)填圖中代碼，其后填相應的名稱） （1）花粉落到柱頭上，受到粘液的刺激，就開始萌發(fā)，生出【 】________，它穿過花柱進入子房一直到達【 】______，此時，伸長的_________里含有兩個________。 （2）受精作用是指是指 兩個精子分別與一個卵細胞和兩個極核結(jié)合，受精后的【5】_________受精極核發(fā)育成 胚乳，【2】 子房 發(fā)育成果實，我們食用的桃肉部分是由 子房壁發(fā)育而來的?！?】 受精卵發(fā)育成胚 參考答案： 一、選擇題 1、A 2、A 3、B 4、A 5、D 6、B 7、C 8、C 9、B 10、B 11、B 12、C 13、B 14、C 15、A 16、C 17、C 18、D 二、非選擇題 19、①子房 A．胚 ②子房壁 B．果實 ③胚珠 C．種子 ④珠被 D．果皮 ⑤受精卵 E．種皮 20、（1）3 胚珠 花粉管 精子 （2）精子與卵細胞結(jié)合形成受精卵 受精極核 胚乳 子房 子房壁 受精卵 4 第1節(jié) 植物的生殖 一、學習目標 1、 概述綠色開花植物的受精過程； 2、 舉例說明幾種植物的營養(yǎng)繁殖； 3、 說出植物組織培養(yǎng)的過程。 二、學習與交流 1、綠色開花植物的六大器官分別是（ ）。其中（ ）是營養(yǎng)器官；（ ）是生殖器官。 2、綠色開花植物的花的主要結(jié)構(gòu)是（ ），該結(jié)構(gòu)包括（ ）和（ ），前者由柱頭、花柱、子房三部分組成，后者由花藥和花絲組成。 3、綠色植物傳粉受精過程 (一)開花：當花的各部分發(fā)育成熟后，花瓣和花萼張開，露出花蕊。 （二）傳粉：花開放后，雄蕊的花藥破裂，花粉散出，落到雌蕊的柱頭上，這一過程叫傳粉。 討論：傳粉有哪2種方式？哪一種傳粉方式比較普遍？ 傳粉有（ ）和 （ ）。在自然界，傳粉方式比較普遍是( )。 （三）受精：1、花粉管里有幾個精子？分別與胚珠里的什么結(jié)構(gòu)融合？將來發(fā)育成什么？ 綠色開花植物的受精作用為什么叫做雙受精？ (四)果實和種子的形成 討論：桃的果實由果皮和種子構(gòu)成。那么，果皮由子房的哪個結(jié)構(gòu)發(fā)育而來？種子又由子房的哪個結(jié)構(gòu)發(fā)育而來呢？ 4、什么是營養(yǎng)繁殖？閱讀書P94圖19-2，了解幾種植物的營養(yǎng)繁殖。討論：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園藝工作中，扦插，嫁接和壓條屬于什么生殖？ 5、營養(yǎng)繁殖的優(yōu)點： ①營養(yǎng)繁殖是通過母體的營養(yǎng)器官產(chǎn)生子代新個體，后代可保持母體的優(yōu)良性狀。 ②無法用種子繁殖或用種子很難繁殖的植物，都可以通過營養(yǎng)繁殖的方式來培育植物。 6、觀察書P95：植物的組織培養(yǎng)過程。 簡要步驟：取材、去分化（或脫分化）形成愈傷組織、再分化形成試管苗、移栽發(fā)育成完整植物體。 植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵是整個操作過程必須在（ ）條件下。 討論：植物組織培養(yǎng)有什么優(yōu)點？ 三、典型例題 1、桃花的什么結(jié)構(gòu)被蟲子吃掉，這多桃花就結(jié)不出桃子了 （ ） A、花萼 B、花冠 C、雄蕊 D、雌蕊 2、在種子的形成過程中，受精卵發(fā)育成 （ ） A、種子 B、胚 C、胚乳 D、果皮 3、下列說法正確的是（ ） A、子房壁將來發(fā)育成種皮 B、陪住將來發(fā)育成種皮 C、受精極核將來發(fā)育成胚 D、子房壁將來發(fā)育為果皮 4、發(fā)育為花生食用部分的是（ ） A、子房壁 B、胚珠 C、子房 D、受精極核 5、“有心栽花花不開，無心插柳柳成蔭”。在此俗語中，柳樹的繁殖方式是（ ） A、扦插 B、芽接 C、枝接 D、壓條 6、下列所示為無性生殖的幾種方式，其中屬于嫁接的是 6、生命世代相續(xù)，生生不息，這是通過生殖來實現(xiàn)的。下列屬于無性繁殖方式的是（ ） A、家蠶的繁殖 B、蘋果的嫁接繁殖 C、蛙的生殖 D、鳥類的繁殖 2 植物組織培養(yǎng)及其應用 目前，生物技術(shù)正在世界突飛猛進地發(fā)展，而且在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護各個領(lǐng)域顯示出極大的生產(chǎn)潛力。作為生物技術(shù)有力手段的組織培養(yǎng)，也日益受到重視，組織培養(yǎng)在農(nóng)林作物的脫毒快繁、突變誘發(fā)、細胞工程和基因工程等方面都可以發(fā)揮作用。 當前人類正面臨淡水資源短缺的困難，同時土地沙荒化、鹽漬化也對人類造成威脅。我國是屬于淡水資源缺乏的國家，除積極進行節(jié)用水，在農(nóng)業(yè)上選育耐旱作物品種以及提高農(nóng)作物的抗旱性之外，應用細胞工程技術(shù)快速繁殖固沙植物，篩選抗旱和抗鹽的細胞突變體，以至利用基因工程方法將抗旱基因引入到禾谷類作物中，最終將會對干旱、半干旱及灘涂地區(qū)的開發(fā)利用產(chǎn)生極大影響?？上驳氖?，目前科學家們已做出積極努力，在滲透調(diào)節(jié)基因工程方面取得了有意義的進展。 總之，生物技術(shù)的應用將對我國農(nóng)林生產(chǎn)帶來革命性的變化，本節(jié)所講的組織培養(yǎng)的基本原理及其應用，希望能引起讀者廣泛的興趣，以便為不久的將來應用生物技術(shù)在解決我國旱區(qū)的實際問題上，能有所啟迪。 一、植物組織培養(yǎng)中的細胞分化與器官建成 （一）植物細胞的全能性 植物細胞的全能性即是每個植物的本細胞或性細胞都具有該植物的全套遺傳基因，因此在一定培養(yǎng)條件下每個細胞都可發(fā)育成一個與母體一樣的植株。這個概念雖然在本世紀初已經(jīng)提出，但在當時的技術(shù)條件下，在實踐上并沒做到，經(jīng)過幾十年來組織培養(yǎng)技術(shù)的不斷改進，目前細胞的全能性不但在理論上完全被證實，而且為組織培養(yǎng)在實踐上的應用奠定了基礎(chǔ)。 植物細胞要表現(xiàn)出全能性，須經(jīng)過幾個步驟： 成熟細胞→分生細胞→胚狀體→完整植株。 成熟細胞→愈傷組織→出根出芽→完整植株。 脫分化也就是已經(jīng)分化定型的細胞，經(jīng)過誘導成為重新恢復了分裂能力（也就是成為分生狀態(tài)）細胞的過程。 不但植物體細胞可以表現(xiàn)全能性，花粉在培養(yǎng)條件下也可能進行脫分化，通過愈傷組織或胚狀體發(fā)育成單倍體植株。 植物細胞為什么表現(xiàn)出全能性呢？就要從動物與植物細胞的區(qū)別說起。不論是植物、動物還是微生物，其代謝的分子基礎(chǔ)基本是一樣的，從微生物到人，遺傳的信息是一致的。但動物與植物細胞區(qū)別還是很大的。差別主要在于： 第一，自養(yǎng)與異養(yǎng)的差別。 高等綠色植物是自養(yǎng)的，對營養(yǎng)的要求較簡單，因此培養(yǎng)基的成分大部分為無機物和少量簡單有機物。而高等動物是需要多種復雜營養(yǎng)的異養(yǎng)生物，它們從復雜的來源中吸收、消化和同化其營養(yǎng)，并通過血液將養(yǎng)分輸送到全身細胞和器官。 第二，外界環(huán)境的差別。 動物細胞直接所處的內(nèi)部環(huán)境，以相對濃縮的形式來滿足其營養(yǎng)要求。植物所處的環(huán)境變化大，它吸收養(yǎng)分是以稀釋的狀態(tài)。植物細胞束縛在纖維素壁內(nèi)，內(nèi)部液泡保持相當穩(wěn)定的成分。植物細胞又以很大的能力維持著大的液泡、原生質(zhì)與外界培養(yǎng)基進行物質(zhì)交換。 第三，胚胎得到養(yǎng)分的方式不同。 動物的胚靠預先存在卵里的營養(yǎng)發(fā)育，靠胎座與母體聯(lián)系，植物的胚獲得營養(yǎng)方式相對地簡單，胚存在于胚囊和胚株中，通過胚乳供應胚的養(yǎng)分，原胚與子葉通過其外表面吸收養(yǎng)分。所以植物細胞誘導成胚從外部取得營養(yǎng)容易，不象動物要通過血液。 第四，器官發(fā)育的差別。 動物很早就開始器官發(fā)育，這些器官有高度特化的功能，然后靠血液循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、脊髓、大腦、激素把各器官連成整體。并且動物器官的發(fā)育過程基本上只有一次，而高等植物重復地產(chǎn)生器官而且是無限的。植物器官的發(fā)育是在生長區(qū)通過活細胞的活動，如頂端分生組織不斷產(chǎn)生葉、芽、花，在這些具有活細胞的部位，可取活細胞進行移植和培養(yǎng)。 誘導細胞的脫分化，需要許多外界條件。任何一個分化的細胞都具有保持分生組織狀態(tài)的潛勢，不過它平常處于受抑制的狀態(tài)，消除抑制作用就可以使細胞恢復分裂。在各種外界條件中，外源激素對脫分化起重要作用。有些植物的外植體僅需加入生長素（IAA"吲哚乙酸"，NAA"萘乙酸"，2，4-D）即可誘導細胞的分裂與生長，如菊苣；有的僅需加入細胞激動素類，如大豆、蘿卜；另一類需加生長素和細胞激動素類，如煙草髓、胡蘿卜、馬鈴薯；還有一類不需加任何激素，如冠癭組織，煙草腫瘤組織。 （二）組織的分化與器官建成 1、維管組織的分化 早期研究發(fā)現(xiàn)（Wetmore，1955），丁香的芽可以誘導鄰近的組織分化出維管束，后證明這是芽中IAA的作用。將一塊含有14C-IAA和蔗糖的瓊膠楔形物插入到愈傷組織切口中，14C-IAA表明蔗糖和IAA通過瓊膠擴散到愈傷組織，從而在愈傷組織中造成這兩種物質(zhì)的梯度，在楔形物中形成類似維管束的瘤狀物，瘤狀物含有一形成層帶，一面形成韌皮部，一面形成木質(zhì)部，與正常的維管束有類似的排列。增加IAA的濃度，導致木質(zhì)部形成，增加蔗糖濃度則導致韌皮部形成。生長素水平恒定時，2%蔗糖則全部分化出木質(zhì)部，4%蔗糖幾乎全部分化出韌皮部，3%蔗糖則可以分化出二者。所以，生長素和蔗糖濃度決定愈傷組織中維管束的類型與數(shù)量。 Rier和Beslow進一步報道，蔗糖不僅影響細胞的數(shù)目，而且影響其結(jié)構(gòu)。低濃度蔗糖（0.5%）誘導出環(huán)紋和梯紋管胞，1.5-3.-5%蔗糖誘導出梯紋和網(wǎng)紋細胞。 細胞分裂素類對促進木質(zhì)部形成也有作用。它們使碳水化合物代謝趨向于五碳糖途徑，促進木素前體苯丙烷的合成，不同的細胞分裂素作用不同。玉米素>激動素>6-BA（6-芐基腺嘌呤），NAA/激動素的比值為0.5/20時有木質(zhì)部發(fā)生和根形成，而比值降為0.025/0.4時，只發(fā)生木質(zhì)部而不發(fā)生根，赤霉素（GA）、乙烯、脫落酸對木質(zhì)部發(fā)生有抑制作用。 2、根和芽的分化 外植體誘導出愈傷組織后，經(jīng)過繼代培養(yǎng)，可以在愈傷組織內(nèi)部形成一類分生組織（meristemoid）即具有分生能較往年小細胞團，然后，再分化成不同的器官原基。有些情況下，外植體不經(jīng)愈傷組織而直接誘導出芽、根。所以器官發(fā)生有兩種方式，即直接和間接的。 （1）外植體→器官發(fā)生（根、芽或胚狀體）→再生植株。 （2）外植體→愈傷組織→類分生組織→根、芽→再生植株。 根是組織培養(yǎng)中易形成的器官，早在30年代，就看以胡蘿卜培養(yǎng)物中根的形成，以后又在多種植物中看到，同一植物不同器官可以誘導出根來：如棉花幼苗子葉、下胚軸切段、油菜葉片、葉柄、下胚軸等，多種植物愈傷組織也易生根。 形成芽的培養(yǎng)基條件常有不同，有時芽與根可以同時在組織培養(yǎng)中形成，一般說，培養(yǎng)物中形成的芽如胡蘿卜懸浮培養(yǎng)，油菜愈傷組織等。在組織培養(yǎng)中通過根、芽誘導再生植株方式有三種：一種在芽產(chǎn)生之后，于芽形成的基部長根而形成小植株，一種是在根上生長出芽來，另一種即在愈傷組織的不同部位分別形成芽和根，然后兩者結(jié)合起來形成一株植物。 除營養(yǎng)芽之外，在組織培養(yǎng)中有時也有花芽的形成，如煙草、花生等。也有變態(tài)器官的形成，如百合鱗片切塊分化出的芽，形成小鱗莖，唐菖蒲莖端可誘導形成小球莖，馬鈴薯的莖切段可以形成塊莖。 植物激素的成分影響著器官建成， Skoog和Miller等所提出的生長素和激動素比例決定根和芽分化的觀點，曾被大量的試驗結(jié)果所證明。 在很多禾谷類作物的組織培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，用較高濃度的生長素（2，4-D）誘導形成的愈傷組織，當培養(yǎng)在除去生長素，或適當濃度的活性較低的生長素中時，就可以誘導芽的形成。Nitsch等用Linsmaier(LM)培養(yǎng)基附加10-5摩爾2，4-D培養(yǎng)水稻愈傷組織可以生根，一旦轉(zhuǎn)入無生長素的培養(yǎng)基時就能產(chǎn)生芽。Rangan將小米愈傷組織從含生長素的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到無生長素的培養(yǎng)基，一個星期內(nèi)就形成了芽。 但在另一些例子中激素比例控制器官分化的問題則出現(xiàn)完全相反的情況。苜蓿在有2，4-D和細胞分裂素的培養(yǎng)基中，可以形成愈傷組織，轉(zhuǎn)入不加以上兩種激素的培養(yǎng)基中能分化，但分化的情況與原來的激素比例有關(guān)。如果愈傷組織是在高細胞分裂素/生長素比例的培養(yǎng)基中形成的，易于生根，而在高生長素/細胞分裂素比例的培養(yǎng)基中形成的，易于生根，而在高生長素/細胞分裂素比例的培養(yǎng)基中形成的愈傷組織，則易生芽。由此看來，分化與激素的關(guān)系同植物的遺傳性有著密切的關(guān)系，用五個品種的煙草做實驗，用相同的生長素/細胞分裂素比例，結(jié)果有的品種形成很多芽，有的形成很少芽，有的完全不生芽。 培養(yǎng)基的物理因素和外界條件對器官建成有一定影響。固體培養(yǎng)基有利于誘導愈傷組織，而液體培養(yǎng)基有利于細胞和胚狀體增殖。藍光有利于芽的分化，而紅光、遠紅光對芽分化有抑制作用，但促進根分化，紫光對生芽有刺激作用。石刁柏、虎耳草屬、鳳梨科植物分化前期需要低光強（1000勒克斯），后期要求高光強（3000-10000勒克斯），降低氧濃度促進胡蘿卜愈傷組織芽的形成，增加氧濃度促進不定根形成。 3、胚狀體是指在組織培養(yǎng)呂從一個非合子細胞，通過合子胚相似的胚胎發(fā)生過程所形成的胚狀結(jié)構(gòu)。從胚狀體可以形成完整的植株，這是植株細胞全能性的最強有力的一個證據(jù)。 50年代末期，Steward等人從胡蘿卜的韌皮部用液體培養(yǎng)基通過游離細胞的分化，獲得了胚狀體。據(jù)統(tǒng)計，在植物組織培養(yǎng)中具有胚狀體分化能力的種子植物已達117種，分屬43科，75屬（見遺傳學報5卷1期，1980年）。 在植物組織組織培養(yǎng)中，誘導胚狀體與誘導芽相比較，具有顯著的優(yōu)點，一是數(shù)量多，二是速度快，三是成苗率高。由于胚狀體具有這些優(yōu)點，所以在育種工作及園藝工作中，可用胚狀體作為特定的優(yōu)良基因型個體的無性繁殖手段，同時在研究胚胎發(fā)育中也有很重要的理論意義。 培養(yǎng)基的激素成分和氮源影響胚狀體的發(fā)生。有的植物可在無激素培養(yǎng)基上誘導出胚狀體，如煙草、曼陀蘿、水稻、小麥花藥培養(yǎng)；有的植物需要生長素與細胞分裂素的一定比例誘導胚狀體，如油茶、酸棗、桃等。石龍芮下胚軸，石刁柏愈傷組織，還有一些植物先在有激素的培養(yǎng)基上，然后轉(zhuǎn)入無激素培養(yǎng)誘導胚狀體。有人證明培養(yǎng)基中還原態(tài)氮對胚狀體有利，但我國使用的N5培養(yǎng)基硝酸鹽含量高，也有很好的作用。水解酪蛋白或多種氨基酸對胚狀體發(fā)生有促進效應。 胚狀體的發(fā)生還與外植體來源和年齡、培養(yǎng)的時間、植物的遺傳型等因素有關(guān)。 二、植物組織培養(yǎng)的應用 （一）增加遺傳變異性，改良作物 單倍體育種：通過花藥培養(yǎng)，從小孢子獲得單倍體植株，染色體加倍后獲得正常二倍體植株，這是一條育種的新途徑。單倍體育種可以縮短育種年限，節(jié)約人力物力，較快地獲得優(yōu)良品種，目前已有四十多種植物獲得了單倍體植株。我國在水稻、小麥、煙草、柏樹、橡膠、辣椒等植物的單倍體育種的工作上，處于領(lǐng)先地位。 胚培養(yǎng)、子房培養(yǎng)、胚珠培養(yǎng)：為了克服遠緣雜交的不親和性，可采用胚、子房、胚珠培養(yǎng)和試管受精等手段。最早成功的例子是兩個栽培種亞麻的雜交胚發(fā)生敗育，利有雜種胚培養(yǎng)克服了一些障礙，得到種子?，F(xiàn)在在棉花、黃麻上也獲得成功。從玉米的離體子房培養(yǎng)，經(jīng)體外受粉可以得到種子。 突變體的選擇和應用：由于植物的單細胞培養(yǎng)成功，可以用這個方法誘發(fā)單細胞進行突變，通過篩選所需要的突變體，然后使細胞分化成植株，再通過有性世代使遺傳性穩(wěn)定下來，這是從細胞水平來改造植物的一種途徑。除細胞外，愈傷組織、花藥、原生質(zhì)體都可誘發(fā)突變。70年代以來，世界各國在這方面已有不少成功的例子，如：已選育出抗花葉病毒的甘蔗無性系，抗1-2%NaCl的野生煙草細胞株，抗除草劑的白三葉草細胞株等。 體細胞雜七雜八交和遺傳工程：自1960年以來用酶法獲得大量有活力的植物原生質(zhì)體，現(xiàn)已從四十多種植物的原生質(zhì)體產(chǎn)生出再生植株。通過異種原生質(zhì)體的相互融合（即體細胞雜交）為植物育種工作開闊新的途徑。原生質(zhì)體融合的工作自1972年Carlson在兩個煙草種間成功以來，現(xiàn)在除種內(nèi)與種間能獲得雜種植株外，在屬間甚至不同科的植物間亦做了許多工作，如煙草與大豆、煙草與天仙子、矮牽牛與小花矮牽牛、番茄與矮牽牛等都得到了雜種植株。 此外，通過原生質(zhì)體融合，并以選擇胞質(zhì)鏈霉素抗性做手段以轉(zhuǎn)移煙草的雄性不育性狀，或通過原生質(zhì)體融合轉(zhuǎn)移胞質(zhì)的抗林可霉素因子都得到成功。 原生質(zhì)體沒有胞壁，容易接受外來的引入物質(zhì)。由于致癌農(nóng)桿菌可以使多種植物形成腫瘤，以及已發(fā)現(xiàn)它所帶的Ti質(zhì)?？梢杂行У牟迦胫参锛毎幕蚪M中，所以一些研究者也設(shè)想能否以Ti質(zhì)粒作為載體，與固氮基因重組后轉(zhuǎn)入植物的細胞中，如能實現(xiàn)將固氮基因轉(zhuǎn)到非豆科植物如水稻、小麥、玉米等作物中，則遺傳工程在創(chuàng)新植物類型上的前景，無疑是非常廣闊的。 （二）繁殖植物 組織培養(yǎng)中從一個單細胞，一塊愈傷組織，一個芽（或其它器官）都可以獲得無性系。無性系就是用植物體細胞繁殖所獲得的后代。用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖的無性系可概括為五個類型： 原球莖：細胞或組織培養(yǎng)經(jīng)原球莖途徑分化成植株。大部分蘭花屬于這一類型，即蘭花的各個部分的離體組織都能誘導形成原球莖，再經(jīng)培養(yǎng)分化形成植株。 器官發(fā)生型：即從細胞或愈傷組織培養(yǎng)通過不定芽形成植株，如煙草愈傷組織培養(yǎng)分化所得的植株。 胚狀體發(fā)生型：從細胞或愈傷組織通過胚狀體途徑，即由球形期、魚雷期、心形期、子葉期經(jīng)成熟胚發(fā)育成植株，如胡蘿卜體細胞培養(yǎng)可通過胚狀體途徑形成植株。 器官型：從離休珠莖、花芽、葉、鱗片等，亦即從離體的母體組織直接產(chǎn)生小植株，如貝母、百合等。 無菌短枝扦插；選取已發(fā)育成熟的腋芽，連同短枝經(jīng)表面滅菌后在無菌條件下培養(yǎng)，使其生根。腋芽可用生長激素處理促使其萌發(fā)。這一方法在較短時間內(nèi)即可獲得一個植株。對保存珍貴的優(yōu)良樹種或花卉品種是簡易而有效的方法。 通過組織培養(yǎng)可以做到快速繁殖。1年中從一個芽得到103-106個芽，達到快速目的?，F(xiàn)在在國內(nèi)外已掀起"試管苗"熱，許多花卉、林木、果樹、蔬菜都可通過組織培養(yǎng)進行大規(guī)模的無性繁殖。國外在草莓、蘋果、柑桔、蘭花、石竹、鐵線蓮、杜鵑、月季、桉樹等進行快速繁殖已達到商品化。我國近年來已獲成功的有甘蔗、月季、菊花、無籽西瓜、櫟樹、山楂、獼猴桃、雪松等。 通過組織培養(yǎng)可以進行無病毒植株的培育。病毒是植物的嚴重病害，病毒病的種類不下五百多種。受害的糧食作物有水稻、小麥、馬鈴薯、甘薯，蔬菜作物有：油菜、大蒜，果樹有：柑桔、蘋果、棗，花卉有：唐菖蒲、石竹、蘭花等。防治無方，只好拔除病株，因而造成很大經(jīng)濟損失。病毒在植株上的分布是不均一的，老葉、老的組織和器官病毒含量高，幼嫩的未成熟組織和器官病毒含量較低，生長點幾乎不含病毒或病毒較少。1952年法國Morel用生長點培養(yǎng)法獲得無病毒植株成功，以后許多國家開展了這方面的工作。目前已在馬鈴薯、甘薯、大蒜、石竹、百合、蘭花、草霉等植物上得到成功。如果采用0.1毫米以下的生長點，則培養(yǎng)時間長（1-1.5年），成活率低，故目前已多用0.1-0.5毫米大小生長點，結(jié)合熱處理培育無病毒苗。在我國已獲得馬鈴薯無病毒苗，并進行了推廣種植，在廣東省進行了柑桔無病毒苗的培育。 （三）有用化合物的工業(yè)化生產(chǎn) 組織培養(yǎng)除了在農(nóng)業(yè)上的應用外，目前世界各國都在重視另一個方面，即有用化合物的工業(yè)化生產(chǎn)。有用化合物包括藥物、橡膠、香精油、色素……等。這些化合物許多都是高等植物的次生代謝物，有些化合物還不能大規(guī)模地人工合成，而靠植物產(chǎn)生這些化合物來源有限。因此，利用組織培養(yǎng)方法，培養(yǎng)植物的某些器官或愈傷組織，并篩選出高產(chǎn)、高合成能力、生長快的細胞株系，以進行工業(yè)化生產(chǎn)，是一條行之有效的途徑。 次生代謝物的研究和組織培養(yǎng)方面，進行工作最多的是聯(lián)邦德國和日本。用組織培養(yǎng)可以生產(chǎn)的化合物有強心苷、吲哚生物堿、黃連素、輔酶Q10等，現(xiàn)已選出高產(chǎn)的細胞系，大規(guī)模生產(chǎn)亦有成效。人參為我國名貴藥材，現(xiàn)今因野生資源缺少，多用人工栽培，但人參生長慢，6年才有10克左右的人參根（干重），采用組織培養(yǎng)方法可比天然生長速度提高上百倍左右。我國科學家羅士韋早在1963年就成功地培育了人參的組織，但此工作后被迫中斷。近年來，南京藥學院丁家宜利用組織培養(yǎng)生產(chǎn)出人參干粉。在組織培養(yǎng)中生長速度為0.5克o升-1o日-1(干重)，比栽培人參0.004.5克o日-1o根-1約高100倍以上，并可在20天左右周期內(nèi)有10-20升大瓶中進行小批量生產(chǎn)，每升得13.9克，其藥用成分和藥理活性與商品人參相似或更優(yōu)，現(xiàn)已投入中試生產(chǎn)。這是我國第一個用組織培養(yǎng)進行藥的工業(yè)化生產(chǎn)的例子（見南京藥學院學報，2期，61-76頁，1981年）。 在這方面尚待解決的問題是：（1）選出的細胞系中次生物質(zhì)的產(chǎn)量是否高于起源植物；（2）繼代培養(yǎng)后生物合成能力是否能保持；（3）生長是否快速；（4）成材一核算問題。 （四）培養(yǎng)物質(zhì)溫貯藏和種質(zhì)庫的建立 在液氮（-196℃）條件下，加入冷凍保護劑，可使組織培養(yǎng)物的代謝水平降低，有利于細胞、胚狀體、試管苗、愈傷組織等的長期保存。據(jù)報導，冷凍保存的胡蘿卜胚狀體，在保存1年后仍有再生成植株的能力，有些國家已利用此方法建立了種質(zhì)庫，但我國在這方面仍是空白。 在國際上一個新的動向是"人工種子"的試驗。所謂"人工種子"，是指以胚狀體為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝的種子。在適宜條件下它萌發(fā)長成幼苗。據(jù)美國遺傳公司報道，美國科學家已成功地把芹菜，苜蓿，花椰菜的胚狀體包裝成人工種子，并得到較高的萌發(fā)率，這些人工種子已生產(chǎn)并投放市場。我國科學工作者成功地研制成水稻人工種子?？梢?，組織培養(yǎng)將在遺傳育種、作物改良和改革作物栽培中獲得更大的成效。 來源：中國農(nóng)業(yè)在線 8 漫談植物的花 　　植物在其系統(tǒng)發(fā)育過程中，產(chǎn)生許多變異，以適應不斷變化的周圍環(huán)境；而植物的花，同樣產(chǎn)生了許多奇特的變異，從而保證了物種生存并促進種屬的繁衍和發(fā)展。 　　l．植物很少自花授粉 　　自花授粉的植物，其后代適應環(huán)境的能力不強，生活力也比較弱，在自然界很容易被淘汰。所以，世界上大多數(shù)有花植物是異花授粉的，只有少數(shù)為自花授粉。 　　植物能以各種方法避免自花授粉。有些雌雄異株植物，例如柳樹、大麻等，就完全沒有自花授粉的可能性；另外，如三葉草、木犀草等植物，其自身的花粉不能授粉。花柱長短差異很大，對于避免自花授粉具有重要作用。油茶、蕎麥、櫻草等，均具有不同長度（兩種大?。┑拇菩刍ㄈ?，而千屈菜的雌雄花蕊甚至有3種大小。有些植物的雌蕊和雄蕊在不同時期成熟，以避免自花授粉，如核桃、長山核桃、榆樹、車前草，均屬這種情況。某些巴西蘭科植物，則以最奇怪的方式防止自花授粉，它的花粉對自己的花是有毒的，花粉一旦落在同株雌花柱頭上，即引起衰萎現(xiàn)象。 　　2．花粉主要靠風傳播 　　異花授粉的植物，其花粉的傳播需要靠許多“媒介”得以完成。 　　最原始的有花植物，可以想象主要是借助于風力把它們的花粉傳布到別的花朵的柱頭上，例如柳樹、大麻、杉木和松樹等，都是靠風來傳粉。在溫涼和寒冷的氣候中，大部分喬木、灌木和草本植物，都是由風傳粉的。有人初步統(tǒng)計，世界上將近1／5的有花植物都是靠風傳粉。這些植物的花粉數(shù)量多，并且輕而光滑，能夠被風吹得很遠。花粉飛得最高、最遠的是松樹花粉；松樹的花粉生有氣囊，可以幫助飛行，使它可以升高幾千米，越過高山，跨過海洋，傳播到100km以外的地方去。一株玉米的雄穗具有2000～5000萬粒花粉，花粉多，授粉的機會也就增多了，同時還可以彌補風的撒播是紊亂和不定的缺點。 　　3．昆蟲及某些動物是花粉的最好傳播者 　　油茶、大豆、煙草、芝麻等植物是靠昆蟲傳粉。它們常具有許多特性來適應各種昆蟲的傳粉。蟲媒花植物的花具有花蜜，花粉少而粗糙，帶粘性，花還用美麗的顏色和濃郁的香味招引昆蟲。蜜蜂能識別青、紫、黃等色澤；深紅的色澤對蝴蝶有很大的引誘力。有一種馬來西亞的“無葉花”，還會發(fā)出摹仿腐敗物質(zhì)的臭氣，來招引喜歡吃腐肉的蒼蠅為它傳粉；長在蘇門答臘的“大花草”，也會散發(fā)出一股觸鼻臭味，這種奇臭同樣也是為了吸引昆蟲，特別是那些專吃腐敗物的蠅和甲蟲來傳遞花粉。蛾子專為特殊的花傳粉，“夜來香”總是在夜里開放，全靠濃香吸引蛾子來為它傳粉。 　　蟲媒花的結(jié)構(gòu)和形狀都起了巧妙的變化。例如鼠尾草具有口唇狀的花冠，在上唇瓣的下面有1個雌蕊和2個雄蕊，就像兩根杠桿并列在花筒的入口處。當丸花蜂踏上唇瓣，把頭伸進花筒去吃蜜時，頭向里面推頂，雄蕊的上端則因杠桿作用，正好把花粉撲散在蜂背上。當這只丸花蜂飛到另1朵花去采蜜時，它的背部附著的花粉便和下垂的雌蕊接觸，傳播了花粉。 　　在非洲馬達加斯島上有一種蘭花，它的花蜜藏在一根約30cm長的花管子里，卻偏有一種嘴巴長竟達30cm的蛾子來吸蜜，同時幫助了傳粉。南美洲有一種蜂鳥，體小如蜂，嘴巴似針，能插入花管中吸蜜，也為植物傳了花粉?！叭f年青”的花為黃色多肉，蝸牛最喜歡吃，同進也為它傳了粉。爪哇島上有一種木本植物，黃昏后才開花，花為玫瑰色，它的傳粉者竟是蝙蝠。枇杷這種植物卻靠鳥雀來進行傳粉。在澳大利亞有許多植物的花蜜被袋鼠采食，這樣袋鼠也為它們傳了粉。 　　也有一些植物的花，其形狀演變成像昆蟲的樣子，引誘昆蟲為它們傳種接代。英國就有一種蘭科植物，名叫蝴蝶蘭，花的形狀非常奇特。這種植物，在潮濕的沼澤地里，貼近地面生長著兩張橢圓形的大葉子，中間抽生一根約30cm長的枝梗，枝梗上開著許多白花，微風吹動，很像一群蛾子在飛舞，從而吸引蛾子紛紛飛來做伴，靠近時卻又被此花花蜜的香氣所吸引。自然，這些昆蟲在吸蜜的同時便為這種植物傳了花粉。 　　還有一種美麗的蘭科植物，大都生長在土壤松軟的牧場里。它的萼片和花瓣都是粉紅色或白色，花瓣一展開活像蜜蜂身上的大翅膀；裸露的褐色唇瓣既寬闊，又彎曲，很像一只大蜜蜂，故稱蜜蜂蘭。它就是依靠這一特殊構(gòu)造，迎來了為它傳種接代的蜜蜂。 　　人們知道了植物的這一奧秘之后，就用人工傳粉幫助植物多結(jié)實，增加產(chǎn)量。例如向日葵、玉米等植物。經(jīng)過人工輔助授粉，就大大增加了產(chǎn)量。 　　4．水也參與植物的傳粉 　　許多水生植物、如金魚藻屬、安納卡利屬、苦草屬等植物，常常是賴以水力來進行異花傳粉。在這些植物的種類中，苦草屬的植物授粉過程特別有趣。雄花從花序上脫落，上升而飄浮在水面；雌花的花莖伸長，直到柱頭達到水面，并停留在水面，直到它接觸從雄花所散發(fā)出來的花粉。在授精以后，花莖卷曲起來，拉引幼果到水下，在那里完成其發(fā)育。 　　但是，對陸生植物來說，授粉季節(jié)下雨卻是非常有害的，不但傳粉的昆蟲在這種天氣下不出來活動，而且空氣中隨風傳播的花粉也會被雨水沖洗掉。 　　5．一些植物奇特的傳粉方式 　　蘿藦的花是靠昆蟲傳粉的，但它的花朵構(gòu)造奇特，花冠圓形，很長。當昆蟲來到蘿藦的花朵上時，很容易陷入花冠深處，等昆蟲拼命掙扎出來的時候，它的腳上已經(jīng)沾滿了花粉。而馬兜鈴的花卻像個小瓶子，雌蕊和雄蕊都生在瓶子底部，雌蕊比雄蕊早熟2～3d（天），這就避免了自花授粉。當雌蕊成熟時，瓶底的蜜腺就分泌出又香又甜的蜜汁，昆蟲便從瓶口爬進瓶子里吸蜜；但是這些昆蟲進去后再出來就不容易了，因為瓶口的毛挺直有力，尖頭向下，像一根根倒刺。這時，昆蟲便在瓶內(nèi)亂蹦亂撞，結(jié)果由別處帶來的花粉便沾到雌蕊上了。雌蕊授精以后，昆蟲還出不來，直到幾天后，雄蕊成熟了，小蟲沾了一身雄蕊的花粉，這時瓶口的茸毛才軟下來，昆蟲才掙脫出來；這時沾滿花粉的昆蟲又鉆進另一朵花里去吃蜜。并傳了花粉。 3 營養(yǎng)繁殖的好處、方式、條件、特點 　　營養(yǎng)繁殖是植物繁殖方式的一種，不通過有性途徑，而是利用營養(yǎng)器官：根、莖、葉等繁殖后代。 　　植物體的一部分在脫離植物體后，仍然能夠存活并且長成一株維持其母本原有性狀的植物，如落地生根、馬鈴薯的塊莖、竹子的根狀莖等等，在自然中都很常見。 　　如果人為取部分植物體繁殖植物，則是人工營養(yǎng)繁殖。人工營養(yǎng)繁殖的方式有：壓條、扦插、嫁接、組培等等。在生產(chǎn)實踐中，無法用種子繁殖的植物，或者用種子很難繁殖的植物，都可以通過營養(yǎng)繁殖實現(xiàn)。另外，在農(nóng)業(yè)中為了保持果樹的優(yōu)良性狀，往往通過營養(yǎng)繁殖來培育果樹?！　? 【營養(yǎng)繁殖】 廣義上是與無性繁殖作為同義詞而使用，狹義上是指不包括細胞繁殖的孢子繁殖和無配子繁殖的無性繁殖而言。營養(yǎng)繁殖一詞多用于植物，而動物則習慣于用無性繁殖。營養(yǎng)繁殖有多種形式，例如：在莖尖形成特殊的冬芽，腋芽有肉質(zhì)化的幼株；花則有變成珠芽，花序中的芽一部分變成葉芽；由地下器官或葉形成苗等，這些都是母株營養(yǎng)體的一部分變成下一代幼苗的。進行營養(yǎng)繁殖的植物群，常常以有性的近似種迅速擴展，有時能擴展到有性繁殖的種類不能分布的地區(qū)。 【營養(yǎng)繁殖的好處】 　　營養(yǎng)繁殖能夠保持某些栽培物的優(yōu)良性征，而且繁殖速度較快，所以被廣泛地應用于花卉和果樹的栽培中。　 【營養(yǎng)繁殖的四種方式】 　　1. 分根：用于夾竹桃，臘梅等灌木，它們的叢生莖下各自都有根，可以直接把它們分開，成為獨立的植株。這種繁殖方式叫分根。 　　2. 壓條：用于桑，夾竹桃等植物，可以選擇樹上較長的枝條，把它彎下來，壓埋在土中的枝條部分長出根后，再把枝條與母體截斷，長成新的植株。這種方式叫壓條。 　　3. 扦插：用于月季，柳樹，葡萄等植物，可以剪取植物上帶芽的枝段，插入土中，不久這些枝段就會生根發(fā)芽，長成新的植株。這種方式叫扦插。 　　4. 嫁接：用于橘子、桃等果樹，可以將它們的枝或芽接到另一種植物的莖或根上，使兩者的形成層上（莖中具有分生能力的組織）緊貼，不久它們就會長成一體，成為一株新植物。這種繁殖方法叫嫁接。 【營養(yǎng)繁殖成功的條件】 　　脫離母體的營養(yǎng)器官,具有再生的能力，能在離體的部分長出不定根、不定芽,從而發(fā)展成為新的獨立生活的植株。 【營養(yǎng)繁殖的特點】 后代優(yōu)于親代。 2 第1節(jié) 植物的生殖 一、教學目標 知識目標： 1）概述綠色開花植物的受精過程。 2）舉例說明幾種植物的營養(yǎng)繁殖 3）說出植物組織培養(yǎng)的過程 能力目標： 1）通過對植物生殖的圖示觀察，培養(yǎng)學生讀圖能力。 2）能夠模仿人工營養(yǎng)繁殖的圖示，進行植物的嫁接、扦插或壓條等活動。 情感態(tài)度和價值觀目標： 1）觀察植物的組織培養(yǎng)過程，閱讀人工種子形成的資料，體驗新科技與傳統(tǒng)生產(chǎn)的差異 2）參與嫁接、扦插或壓條等活動，體驗植物新生命的誕生過程。 二、教學重難點 教學重點： 1、概述綠色開花植物的受精過程 2、舉例說明幾種植物的營養(yǎng)繁殖。 難點： 1、通過對植物生殖過程的觀察，嘗試圖與圖之間的表達。 2、說出植物組織培養(yǎng)的過程。 三、課時安排 2課時 四、教學過程 （一）情境導入 1.賞花：播放有關(guān)花的圖片或介紹花的視頻(有花開花落的過程) 然后話題一轉(zhuǎn)：各種植物的花，雖然它們的形態(tài)、大小、顏色各不相同，但它們的結(jié)構(gòu)卻是基本一致的?；ǖ慕Y(jié)構(gòu)怎樣？ 2.畫花：學生3-4人板演花的粉筆畫，教師簡要點評， （二）學習新課 一、植物的有性繁殖（受精與果實的形成） 展示課件《開花與結(jié)果》——傳粉。 根據(jù)傳粉動畫，認識傳粉過程。（自花傳粉、異花傳粉） 展示《開花與結(jié)果》動畫——雙受精過程。 觀看動畫，理解植物的雙受精過程及雙受精的部位，比較哺乳動物的受精與植物雙受精發(fā)生部位的不同。 展示《開花與結(jié)果》動畫——果實的形成。 引導學生觀察各種水果的結(jié)構(gòu)及各部分分別是由雌蕊的哪一部分發(fā)育來的。 學生觀看動畫，理解植物經(jīng)過雙受精作用后，雌蕊發(fā)生的變化。 四人一組，把本組帶來的水果縱切開來，辨認水果的結(jié)構(gòu)并討論各部分分別是由雌蕊的哪一部分發(fā)育來的？ 引導學生就觀察、討論結(jié)果進行交流，并做鼓勵、評價。 展示雙受精作用后雌蕊的結(jié)構(gòu)圖及果實的結(jié)構(gòu)圖。 展示桃、李、杏、西瓜、辣椒、茄子等果實的縱切圖片及其思考題：桃、李、杏這些果實中只有一粒種子，西瓜、辣椒、茄子這些果實中有多粒種子，這是為什么？ 討論： a.子房是花的雌蕊的主要結(jié)構(gòu)，它由哪幾部分組成？ b.果實包括果皮和種子，它們的各部分是由花的什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而成的？ c.為什么桃、李的果實里只有一粒種子？而西瓜、番茄的果實里有多個種子？二、植物的無性繁殖 1、營養(yǎng)繁殖 引導學生閱讀P94第二自然段。 引導學生例舉營養(yǎng)繁殖的實例。 閱讀、明確營養(yǎng)繁殖的概念。 根據(jù)營養(yǎng)繁殖的概念，例舉日常生活中所見的營養(yǎng)繁殖的實例。這些植物是用什么器官繁殖后代的？它們屬于哪種生殖方式嗎（有性還是無性）？還有哪些植物通過這種方式繁殖？ 小結(jié)：人工營養(yǎng)繁殖：扦插、嫁接、壓條、分株（鐵樹 、蘆薈） 介紹嫁接方法、接穗和砧木 1．嫁接 出的植物具有哪部分的特性？接穗的性狀 2．你知道哪些植物用嫁接、扦插、壓條方法進行繁殖 引導學生根據(jù)提供的盆載萬年青、月季等花卉，楊、柳的枝條進行實踐操作。 2、植物的組織培養(yǎng) 展示植物組織培養(yǎng)流程圖。 觀察并說出植物組織培養(yǎng)的過程及技術(shù)的關(guān)鍵所在——無菌條件。 出示思考題：植物的營養(yǎng)繁殖和組織培養(yǎng)過程中涉及到兩性性細胞的結(jié)合嗎？鼓勵、評價學生交流。 思考并交流答案，明確植物的營養(yǎng)繁殖和組織培養(yǎng)屬于植物的無性繁殖，而花與果實的形成則是有性繁殖。 （三）課堂小結(jié) 無性生殖和有性生殖的比較 比較項目 有性生殖 無性生殖 受精（生殖細胞的結(jié)合） 有 無 新個體的產(chǎn)生 受精卵發(fā)育新個體 母體發(fā)育新個體 繁殖速度 慢 快 后代的適應能力 強 弱 優(yōu)點 能產(chǎn)生可遺傳的變異，有利于生物進化。 產(chǎn)生后代數(shù)量多，速度快，變異小，有利于保持母體優(yōu)良性狀 缺點 繁殖速度，不利于保持母體優(yōu)良性 適應能力差，長期無性生殖會引起品種退化。 相同點 都能產(chǎn)生新個體，繁殖后代使種族延續(xù)和發(fā)展 五、板書設(shè)計 第一節(jié)植物的生殖 一、受精和果實的形成 二、植物的營養(yǎng)繁殖 三、植物的組織培養(yǎng) 六、作業(yè)布置 完成本節(jié)《同步練習》 七、教學反思 對植物花的結(jié)構(gòu)學生有些基本了解，但不太深入。這就需要復習花的結(jié)構(gòu)，這樣對傳粉、受精、結(jié)果的生殖過程才能更好地掌握。對植物無性生殖在生產(chǎn)上的應用，學生缺少實踐活動，了解得不太多?？梢越柚?掛圖加強教學，拓展學生的視野。 在知識技能方面，讓學生能描述被子植物受精的過程，說明一些常見植物的營養(yǎng)繁殖方法，列舉生產(chǎn)實踐上植物常見的 人工營養(yǎng)繁殖方式并能敘說組織培養(yǎng)的過程。 - 4 -