八年级生物上册 7.19.1《植物的生殖》教案 （新版）苏科版-（新版）苏科版初中八年级上册生物教案.doc

第1节 植物的生殖
【教学目标】：
1、概述绿色开花植物的受精过程。
2、举例说明几种植物的营养繁殖
3、说出植物组织培养的过程
4、能够模仿人工营养繁殖的图示，进行植物的嫁接、扦插或压条等活动。
5、观察植物的组织培养过程，阅读人工种子形成的资料，体验新科技与传统生产的差异
【教学过程】：
教师：在初一的时候我们学习了绿色开花植物花的结构，下面我们以桃花为例，一起来回顾一下：
一、花的基本结构（以桃花为例）
1．花柄：一端着生在茎上，另一端连接着花朵。
2．花托：顺着花柄往上看，可看到略为膨大，呈杯状
3．花萼：由5片萼片组成。
4．花冠：由花瓣组成。花萼和花冠合称花被。
5、花蕊：包括雄蕊和雌蕊。雄蕊由花丝和花药组成，花药里有花粉。雌蕊由柱头、花柱、子房三部分组成。子房里有胚珠（桃花只有一个胚珠）。
二、受精与果实的形成
1、当花的各部分发育成熟时，花被就会展开，露出花蕊。花粉从花药里散发出来，通过自花传粉或依靠昆虫、风等外力进行异花传粉，花粉落到柱头上，经过一系列复杂变化，完成受精作用。
2、受精的过程：花粉萌发，长出花粉管，穿过雌蕊的柱头、花柱，到达子房，一个精子与卵细胞结合，一个与极核结合，完成双受精作用。
3、子房发育成果实（包括果皮和种子），子房壁发育成果皮，胚珠发育成种子。受精卵发育成种子的胚，受精极核发育成胚乳。
4、绿色开花植物的这种生殖方式称有性生殖。
问题１：被子植物是由什么结构来繁殖后代的？
（生）种子。
（师）问题２：种子中的哪部分结构发育成为新个体？
（生）胚。
（师）问题３：种子的“胚”是由什么结构发育而来的？
（生）两性生殖细胞结合成受精卵发育而来的。
（师）这种生殖方式属于有性生殖。请大家概括出有性生殖的定义。
（生）由受精卵发育成新个体的生殖方式称为有性生殖。
三、植物的营养繁殖
1、植物的营养繁殖：
（师）除了有性生殖，想一想，生活中我们观察到的植物还有其他的生殖方式吗？
（生）学校农业实践活动挖番薯时，听农民说，番薯是用番薯藤来种的。
（生）大蒜放久了会发芽。
（生）增城的“挂绿”可以接枝！
（生）春节买的富贵竹插在花瓶里，时间长了，它就长根了！
（师）根据大家讲的生活实例，对照插图，观察与思考：这些植物的生殖方式有什么共性？
（生）它们用植株的根、茎、叶繁殖后代。
（师）这种生殖方式和有性生殖有什么区别？
（生）它们的生殖过程没有两性生殖细胞的结合。
（师）不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体，这种生殖方式称什么？
（生）无性生殖。
2、营养繁殖的应用
师：刚才有同学说：“增城的‘挂绿’可以接枝”，“番薯是用番薯藤来种的”等，这些繁殖方式就是无性生殖中的嫁接和扦插。
1）参考图片，讨论思考：嫁接植物时，植株成活的关键在哪里？
请画出切割后的砧木和接穗暴露出来的形成层的位置，并选择出接穗插入砧木的正确部位（AB/BC/CD）。
（师）经过同学们的探讨，大家知道嫁接成功的关键是什么吗？
（生）分析：嫁接成功的关键是接穗和砧木的形成层有没有紧密结合。
（师）同学们找到了嫁接操作成功的理论关键，那么如何识别模拟嫁接的植物是否成活呢？
2）扦插
3）压条
四、植物的组织培养
（师）随着科学技术的迅猛发展，人类繁殖植物的手段也越来越多，大家还知道其他的方式吗？下面我们进入“生物知识共享”环节。
（生）组织培养……
1、组织培养的原理：植物细胞的全能性
2、组织培养的过程：
3、组织培养在生产实践上的应用（详见教参）
附：
一、扦插
扦插也称插条，是一种培育植物的常用繁殖方法。可以剪取某些植物的茎、叶、根、芽等（在园艺上称插穗），或插入土中、沙中，或浸泡在水中，等到生根后就可栽种，使之成为独立的新植株。在农林业生产中，不同植物扦插时对条件有不同需求。了解和顺应它们的需求，才能获得更高的繁殖成功率。
嫩枝扦插是在植物的生长期间（以雨季最适宜）所进行的带叶扦插。选择当年生发育充实的半成熟枝条作插穗，长度一般为10 cm左右，保证每个插穗带两到三个叶片，以便它们能进行光合作用制造养料，促进生根。如叶片较大，可只留一片或将叶片剪去一部分，以减少蒸发量。草本植物的嫩枝扦插最好选取枝梢部分，可大大提高成活率，且能迅速获得理想株形。紫背天葵的扦插就属于嫩枝插。
水插 即把插穗基部先浸泡在水中，定期换水，等生根后再移植到土中。豆瓣绿的茎和叶都可以水插。
为了保证扦插的成活，必须注意以下几个关键性的问题：
1.插穗的选择和处理。要选择生长健壮没有病虫害的枝条作插穗。选好插穗后要精心处理。嫩枝插的插穗采后应立即扦插，以防萎蔫影响成活。多浆植物（如仙人掌等），剪取后应放在通风处晾几天，等切口略有干缩再扦插；或用微火略烧烤下面切口，以防止腐烂。一般植物插穗的下面切口如沾一些刚烧完的草木灰，也有防止腐烂的作用。
2.温度。一般植物的扦插以保持20～25 ℃生根最快。温度过低生根慢，过高则易引起插穗切口腐烂。所以，如果人为控制温度的条件，一年四季均可扦插。自然条件下，则以春秋两季温度为宜。
3.湿度。扦插后要切实注意使扦插基质保持湿润状态，但也不可使之过湿，否则引起腐烂。同时，还应注意空气的湿度，可用覆盖塑料薄膜的方法保持湿度，但要注意在一定时间内通气。
二、嫁接
嫁接就是把一个植物体的芽或枝，接在另一个植物体上，使结合在一起的两部分长成为一个完整的植物体。接上去的芽或枝叫做接穗，被接的植物体叫做砧木。嫁接的方法有两类：芽接和枝接。芽接是用芽做接穗，枝接是用枝作接穗。不管是芽接或枝接，都要确保接穗的形成层与砧木的形成层紧密地结合在一起。只有这样，双方的形成层分裂出来的新细胞才能愈合，接穗才能成活。
在农林业生产实践中，很多植物都是使用嫁接繁殖的，如月季、菊花、仙人掌类、苹果、梨、桃、柑橘等。以梨树作例子来说，接穗要从鸭梨等优良品种的植株上选取，砧木可以选用杜梨等野生种类植株。鸭梨的果实大，味道甜，但抗病力弱。杜梨的果实小，味道涩，但抗病力强。通过嫁接，就将鸭梨和杜梨的优点结合到了一起。给果树嫁接，技术要求高、专业性强，还要使用专门的嫁接工具，如芽接刀等。给仙人掌类植物嫁接则相对容易一些。
仙人掌类植物一般为仙人掌科植物的通称。此科植物约有2 000多种，如蟹爪兰、昙花、令箭荷花、三棱箭、仙人球、仙人鞭等。仙人掌类植物形态独特、花色繁多，有些品种还可食用，故而受到人们越来越多的偏爱。仙人掌类植物中绝大部分属陆生类型，原产于沙漠或草原地带，耐干旱和强烈光照。少数种类原产于热带雨林，只有200多种。如昙花、蟹爪兰等，属于附生类型。仙人掌在我国南方一些地区可陆地栽培，是很好的园林绿化植物。而在北方地区，则不能在室外越冬，故多盆栽。仙人掌要长到一定大小才能开花，花期又短，人们就把花期较长的蟹爪兰嫁接到仙人掌上。元旦春节期间，蟹爪兰绚烂的花朵不但装点了环境，又烘托了节日气氛。
仙人掌嫁接蟹爪兰需要的材料用具有：蟹爪兰幼茎、仙人掌，芽接刀、废纸、尺子、医用橡皮膏等。嫁接的方法如下：先用尺子测量蟹爪兰扁平的变态茎的宽度，再将仙人掌的球茎顶端平着切掉一部分；要使切口略宽于蟹爪兰茎的宽度。使用芽接刀小心地在切口中央下切15～2cm深；再把蟹爪兰茎的背腹两侧1～15cm处各斜削一刀，削成楔形。立即将削好的蟹爪兰插入仙人掌的切口中（注意尽量避免对伤口的污染），插牢后用医用橡皮膏把插接处缠绕一周。操作时可用废纸包住仙人掌，避免小毛刺扎手。教师可事先实践一下，取得经验，再带领学生操作。
三、植物的组织培养
植物组织培养发展简史植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。它是在人工配制的培养基上，于无菌状态下培养植物器官、组织、细胞、原生质体等材料的方法。
植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。20世纪初，曾有人提出能否将植物的薄壁细胞培养成完整植株?研究者从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织，并在液体培养基中培养，使其分化出了愈伤组织，从愈伤组织又得到胚状体，胚状体转移到固体培养基上继续培养后，获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培，此植株能够正常生长并开花结果，其种子繁衍出来的后代与正常植株的种子所繁衍出的后代别无二致。根据此实验可以得出以下结论：即不经过有性生殖过程也能将植物的薄壁细胞培养出与母体一样的完整植株。由于植物的每个有核细胞都携带着母体的全部基因，故在一定条件下，它们均能发育成完整植株，这就是所谓的植物细胞全能性。
科学家在植物激素对器官建成，及改进培养基配方等方面所取得的成果，极大地推动了组织培养技术的发展，使这项技术可以实际应用于快速繁殖、品种改良等方面。20世纪50年代初期，法国科学家利用组织培养技术成功地脱除了染病大丽花植株所携带的病毒，从而为脱毒苗的生产提供了一种可行的途径。现在凭借组织培养技术来脱除植物的病毒已经在生产中广泛应用。20世纪50年代中期，由于细胞分裂素的发现，使组织培养状态下外植体芽的形态建成成为可人为调控的因素，从而使在组织培养状况下进行植株再生成为现实。进入60年代以后，组织培养技术在基础理论、实际操作方面不断取得进展，相继在植物体细胞杂交、单倍体育种、种质资源保存、快速育苗、人工种子制造、次生代谢物生产等方面有了可喜的成果。时至今日，组织培养技术已经成为基础坚实、易于掌握、应用面广的一种技术手段。
愈伤组织及其形成 愈伤组织（callus）原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。在植物体的创伤部分，愈伤组织可帮助伤口愈合；在嫁接中，可促使砧木与接穗愈合，并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通；在扦插中，从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽，进而形成完整植株。在植物器官、组织、细胞离体培养时，条件适宜也可以长出愈伤组织。其发生过程是：外植体中的活细胞经诱导，恢复其潜在的全能性，转变为分生细胞，继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织，在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。在单倍体育种中，也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。
在植物的组织培养中，从一块外植体形成典型的愈伤组织，大致要经历三个时期：启动期、分裂期和形成期。启动期指细胞准备进行分裂的时期。外源植物生长激素对诱导细胞开始分裂效果很好。常用的有吲哚乙酸、细胞分裂素等。通常使用细胞分裂素和生长素比例在1∶1来诱导植物材料愈伤组织的形成，如MS+6-BA6-BA是一种人工合成的细胞分裂素6基腺嘌呤的简称0.5mg/L+IBAIBA是一种人工合成的生长素吲哚丁酸的简称。0.5 mg/L。分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。分裂期愈伤组织的特点是：细胞分裂快，结构疏松，颜色浅而透明。分化期是指在分裂的末期，细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化，从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞等等。外植体的细胞经过启动、分裂和分化等一系列变化，形成了无序结构的愈伤组织。如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织，会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累，导致愈伤组织停止生长，甚至老化变黑、死亡。如果要让愈伤组织继续生长增殖，必须定期地（2～4个星期）将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。
愈伤组织的形态发生方式 经过启动、分裂和分化期产生的愈伤组织，其中虽然发生了细胞分化，但并没有器官发生。只有满足某些条件，愈伤组织的细胞才会发生再分化，产生芽和根，进而发育成完整植株。组织培养中诱导丛芽产生一般使用较高的细胞分裂素和较低的生长素配比，如MS+6-BA1 mg/L+IAA（IAA是一种生长素3-吲哚乙酸的简称。）0.1 mg/L。而诱导生根时则可采用1/2MS+IAA0.1 mg/L等。当然，不同的植物种类、不同的生长状态，激素的配比会有很大变化，这需要在实践中摸索，取得经验