植物組織培養(yǎng)教學(xué)設(shè)計

課題1菊花的組織培養(yǎng)★課題目標(biāo)（一）知識與技能1、熟悉植物組織培養(yǎng)的基本過程2、理解細(xì)胞分化的概念及離體植物細(xì)胞的脫分化和再分化3、通過聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生活學(xué)活用，理論聯(lián)系實(shí)際的能力

（二）過程與方法歸納MS培養(yǎng)基的配制方法，并設(shè)計表格比較微生物培養(yǎng)基與MS培養(yǎng)基的配方的異同。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過閱讀植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展史，課下查閱植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的資料，關(guān)注學(xué)生科學(xué)態(tài)度的教育，拓展學(xué)生視野，感受科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要價值。★課題重點(diǎn)植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)★課題難點(diǎn)植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)★教學(xué)方法啟發(fā)式教學(xué)★教學(xué)工具多媒體課件★教學(xué)過程（一）引入新課上節(jié)課我們探討學(xué)習(xí)了如何從土壤中分離出尿素分解菌和纖維素分解微生物及其計數(shù)方法。這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)研究植物的組織培養(yǎng)技術(shù)。（二）進(jìn)行新課1．基礎(chǔ)知識知識回顧：聯(lián)系“植物細(xì)胞工程”，回答下列問題：1．1具有某種生物全套遺傳信息的任何一個活細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整個體的能力，即每個生物細(xì)胞都具有全能性。但在生物體的生長發(fā)育過程中并不表現(xiàn)出來，這是因為在特定的時間和空間條件下，通過基因的選擇性表達(dá)，構(gòu)成不同組織和器官。1．2植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用有：實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖；培育脫毒作物；制作人工種子；培育作物新品種以及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等?；顒?：閱讀“植物組織培養(yǎng)的基本過程”，討論并完成以下問題：1．3細(xì)胞分化：個體發(fā)育中細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程?！妓伎?〗細(xì)胞分化是一種持久性的變化，它有什么生理意義？使多細(xì)胞生物體中細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。1．4愈傷組織是通過細(xì)胞分裂形成的，其細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞?！妓伎?〗填表比較根尖分生組織和愈傷組織的異同：組織類型組織類型細(xì)胞來源細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞排列細(xì)胞去向根尖分生組織受精卵正方形無液泡緊密分化成多種細(xì)胞組織愈傷組織高度分化細(xì)胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個體相同點(diǎn)都通過有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖1．5植物組織培養(yǎng)的過程可簡單表示為：（脫分化）（脫分化）離體細(xì)胞、組織、器官（又叫外植體）（再分化）愈傷組織（生長）胚狀體叢芽等新個體活動2：閱讀“影響植物組織培養(yǎng)的條件”，討論并完成以下問題：1．6材料：植物的種類、材料的年齡和保存時間的長短等都會影響實(shí)驗結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開化植物的莖上部新萌生的側(cè)枝作材料?！妓伎?〗一般來說，容易進(jìn)行無性繁殖的植物容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。〖思考4〗選取生長旺盛嫩枝進(jìn)行組培的原因是嫩枝生理狀態(tài)好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。1．7營養(yǎng)：常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、I、Co，有機(jī)物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。1．8激素：在培養(yǎng)基中需要添加生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素，其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)果?！妓伎?〗填表：激素使用的先后順序及其用量比例對細(xì)胞分裂和分化的影響。生長素／細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果生長素／細(xì)胞分裂素比值與結(jié)果比值高時促根分化，抑芽形成比值低時促芽分化，抑根形成比值適中促進(jìn)愈傷組織生長使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先生長素，后細(xì)胞分裂素有利于分裂但不分化先細(xì)胞分裂素，后生長素細(xì)胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高 1.9環(huán)境條件：PH、溫度、光等環(huán)境條件。菊花組培所需PH為5.8，溫度為18-22℃，光照條件為每日用日光燈照射12小時。2．實(shí)驗設(shè)計活動3：閱讀“制備MS固體培養(yǎng)基”，回答下列問題：212．1配制各種母液：將各種成分按配方比例配制成的濃縮液。使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù)，計算用量，并加蒸餾水稀釋。2．2配制培養(yǎng)基：應(yīng)加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激素的母液，并用蒸餾水定容到1000毫升。在菊花組織培養(yǎng)中，可以不添加植物激素，原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。2．3滅菌：采取的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。［思考6］MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么？肉湯培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基有哪些特點(diǎn)？大量元素和微量元素提供植物細(xì)胞所必需的無機(jī)鹽；蔗糖提供碳源，維持細(xì)胞滲透壓；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求。微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)?；顒?：閱讀“外植體消毒”，填寫下列流程圖：旺盛旺盛嫩枝(流水)沖洗刷洗，沖洗20分鐘左右(無菌吸水紙)吸干表面水分(70％的酒精)搖動2-3次6-7秒(無菌水)清洗(無菌吸水紙)吸干表面水分(氯化汞)溶液浸泡1～2分鐘(無菌水)清洗3次［思考7］在此消毒過程中，是不是強(qiáng)度越大越好，為什么？不是。對外植體進(jìn)行表面消毒時，既要考慮到藥劑的消毒效果，又要考慮到植物的耐受力。3．發(fā)酵操作活動5：閱讀“接種、培養(yǎng)、移栽和栽培”，填寫：3．1前期準(zhǔn)備：用70％的酒精消毒工作臺，點(diǎn)燃酒精燈。注意所有接種工作都必須在酒精燈旁進(jìn)行，器械使用前后都要用火焰灼燒滅菌。3．2接種操作：接種過程中插入外植體時形態(tài)學(xué)上端朝上，每個錐形瓶接種7～8個外植體?！妓伎?〗外植體接種與細(xì)菌接種相似之處是操作步驟相同，而且都要求無菌操作。3．3培養(yǎng)過程應(yīng)該放在無菌箱中進(jìn)行，并定期進(jìn)行消毒，保持適宜的溫度和光照。3．4移栽前應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓其在培養(yǎng)間生長幾日，然后用流水清洗根部培養(yǎng)基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間，進(jìn)行壯苗。最后進(jìn)行露天栽培。［思考9］外植體在培養(yǎng)過程中可能會被污染，你認(rèn)為造成污染的原因有哪些？外植體消毒不徹底；培養(yǎng)基滅菌不徹底；接種中被雜菌污染；錐形瓶密封性差等。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評菊花的組織培養(yǎng)菊花的組織培養(yǎng)基本原理細(xì)胞的全能性基本過程脫分化愈傷組織再分化影響因素材料性質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)物質(zhì)、環(huán)境條件操作流程配制MS固體培養(yǎng)基外植體的消毒接種培養(yǎng)移栽栽培（四）實(shí)例探究例1甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細(xì)胞的

A.有絲分裂 B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性答案：C例2植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是A.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因B.將成熟的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中C.用適當(dāng)濃度的秋水仙素處理D.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和適宜的溫度等外界條件答案：D☆綜合應(yīng)用例3、在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的A.消毒滅菌 B.適宜的溫度C.充足的光照 D.適宜的養(yǎng)料和激素答案：C（五）鞏固練習(xí)1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一是：A.植物細(xì)胞的完整性B.植物細(xì)胞的多樣性C.植物細(xì)胞的全能性D.植物細(xì)胞雜交2.要大量繁殖用植物體細(xì)胞雜交方法獲得的植物，應(yīng)該采用哪種繁殖方式？A.種子繁殖B.分裂生殖C.出芽生殖D.營養(yǎng)生殖3.下列關(guān)于愈傷組織的說法中不正確的是A.愈傷組織的細(xì)胞能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂B.用葉培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞能夠進(jìn)行光合作用C.培養(yǎng)愈傷組織的培養(yǎng)基中應(yīng)含有有機(jī)養(yǎng)料D.人們可以從愈傷組織中提取所需物質(zhì)4.在一個多細(xì)胞生物體內(nèi)，存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有穩(wěn)定性差異的細(xì)胞，是因為A.細(xì)胞失去全能性B．不同的細(xì)胞，基因是不同的C.不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果D．變異一般是不定向的5.細(xì)胞具有全能性的原因是A.生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能B.生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性C.生物體的每一個細(xì)胞都含有個體發(fā)育的全部基因D.生物體的每一個細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來的6.植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指A.植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞B.未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程C.植物的器官、組織或細(xì)胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的過程7.下列植物細(xì)胞全能性最高的是A.形成層細(xì)胞B.韌皮部細(xì)胞C.木質(zhì)部細(xì)胞D.葉肉細(xì)胞8．植物組織培養(yǎng)是指A．離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織B．愈傷組織培育成植株C．離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體D．愈傷組織形成高度液泡化組織答案：1～5C DBCC 6～8CAC★課余作業(yè)1、為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株？2、植物組織培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)技術(shù)有何相同點(diǎn)與不同點(diǎn)？★教學(xué)體會課題背景介紹了植物細(xì)胞的全能性，說明離體的植物器官或組織在一定的條件下能夠發(fā)育成完整的植株。在教學(xué)過程中，教師可以從植物組織培養(yǎng)的發(fā)展歷史導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)