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1、课题 1 菊花的组织培养授课时间： 2015.02.20-02.25 授课对象：高二年级 课型：新课课题背景分析必修 1 第六章学习了细胞分化和植物细胞的全能性，并对植物组织培养进行了简介。选修 1 专题二 已详细学习了微生物无菌操作。这两部份知识是学习植物组织培养的基础。 课题目标（一）知识与技能1、熟悉植物组织培养的基本过程；2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化；3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。（二）过程与方法归纳 MS 培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与 MS 培养基的配方的异同。（三）情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技
2、术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注 学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。课题重难点重点：植物组织培养的过程、影响因素 难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术 教学方法以讲授为主，辅以学生探究学习课时安排3 课时课题主线细胞分化 组织器官 生物体的发育已分化的细胞 脱分化愈伤组织 再分化 根、芽 新植株教学流程设计一、细胞分化1 概念： 在植物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这种的过 程叫做细胞分化。2、特点：持久性 （是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中, 在胚胎期达到最大限度
3、）稳定性 （细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的）普遍性 （细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础）3、结果： 增加细胞种类，是个体发育的基础。4、实质：没有丢失遗传物质，是基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果； mRNA 和蛋白质不 同。红细胞 研究细胞膜的成分；渗透吸水失水；血红蛋白基因突变出出现镰刀型细胞贫血症神经细胞 神经冲动以电信号在神经纤维上 双向传导 ；以 “电-化-电 ”形式在突触间 单向传递 ；胰岛细胞 胰岛 B 细胞分泌的胰岛素是唯一降低血糖的激素；协同作用；拮抗作用。（简介： 1958 年，美国植物学家斯图尔德实验 ）5、细胞的全能性：已经高度分
4、化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。高度分化的细胞含有本物种的全套遗传信息。受精卵 生殖细胞 体细胞；植物细胞 动物细胞；分化程度低细胞 分化程度高的细胞二、植物组织培养的原理植物细胞的全能性注意区别“具有全能性” 与“表现出全能性”三、植物组织培养的基本过程1、离体组织 愈伤组织 (乳白色、黄白色 ) 离体的器官、组织、细胞 (又称外植体一P34，外植体定义)，一般是高度分化的细胞。愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。 薄壁细胞：壁极薄，液泡发达，潜在分生能力和可塑性强 相当于动物中的干细胞 脱分化 (去分化 ) 由高度分化定型的植物组织或细胞产生愈伤
5、组织的过程。 解除抑制，已分化细胞恢复恢复分裂和再分化能力2、 愈伤组织 再生出根、芽 脱分化产生的愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官，这个过程叫再分化。3、移栽试管苗需要适应自然环境。? 补充：胚状体由愈伤组织细胞诱导分化形成，具有胚芽、胚根、胚轴的胚状结构。人工种子四、影响植物组织培养的因素1、材料因素的影响 不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。-植物材料的选择直接关系到实验的成败。 同一种植物材料的年龄、保存时间的长短，也会影响到实验结果。 菊花 -一般选择未开花的茎上部新萌生的侧枝。茎尖：病毒少，生长快、遗传稳定2、完全的营养条件离体组织或细胞对营养、环境要求特殊，需要配制适
6、宜的培养基。常用的培养基是 MS 培 养基 (MS 培 养基是 Murashige 和 Skoog 于 1962 年为培养烟草细胞设计 的。因适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。(1) 大量元素： N、 P、 K、 Ca、 S 基本营养(2) 微量元素： B、Mn 、 Cu、 Fe、 Mo、 I、 Co 与形成酶有关(3) 有机物：甘氨酸 合成蛋白质、有机氮源烟酸、肌醇、维生素 蔗糖 碳源，调节渗透压组织培养中，分化出真叶前是异养需氧型 琼脂 凝固剂(4) 铁盐： P33 思考： 植物组织培养的培养基 以无机营养为主 (无机盐浓度较高，特别是硝酸盐 ) 微生物培
7、养基 以有机营养为主3、植物激素(1) 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化、再分化的关键激素。P30 思考：生长素：2, 4-D ; IAA ; 奈乙酸(NAA);吲哚丁酸(IBA)细胞分裂素：激动素 (KT)；6-苄基嘌呤；玉米素 (ZT)赤霉素：赤霉酸 (GA3)(2)激素使用顺序的影响 生长素存在，对细胞分裂素有推动作用(3)激素使用量的影响 影响植物分化方向4、PH 、温度、光照一般在 5.8 左右一般采用25 C ?a2 CO 不同植物最适温度不同对细胞分裂分化、愈作组织的形成、叶绿素形成重要；每天用日光灯照射12h 。愈伤组织的再分化更需要光5、严格无菌操作 :增殖快，生长快
8、，消耗养分多 产生代谢废物毒害培养材料6、离体离体条件，激素诱导体内 只有分化五、流程(一) 制备 MS 培养基(1) 配制各种母液大量元素浓缩 10 倍微量元素浓缩 100 倍 有机物类 铁盐类包含20多种营养成分，高浓缩液，4 C保存。(2) 配制培养基蒸馏水 +琼脂溶化 -蔗糖 -各种母液 10mL- 定容 1000mL-( 加激素 )调 pH- 分装(3) 灭菌 高压蒸汽灭菌法(二) 外植体消毒(1) 流水冲洗 加少许洗衣粉刷洗 流水冲洗 20min 无菌吸水纸吸干水分(2) 70% 酒精摇动 2-3 次， 6-7S 无菌水冲洗 无菌吸水纸吸干水分(3) 氯化汞 1-2min ，无菌水
9、漂洗 3 次(三) 接种(1) 接种环境消毒(2) 所有接种操作必须在酒精灯火焰旁；(3) 每次器械使用后，都需要用火焰灼烧灭菌(4) 外植体不要倒插(四) 培养(1) 无菌箱中培养，定期消毒(2) 外界条件控制(五) 移栽 适应阶段1、试管苗移栽前找开塞子，通空气2、清净掉培养基，不伤及根系3、移栽到消毒的岩石环境(六) 栽培适时浇水、施肥 直到开花六、评价组织培养被污染的原因1、取材：茎尖或根尖2 、外植体严格消毒3、接种要无菌操作4 、培养环境无菌对照组 检验是否有杂菌污染重复组 探索最佳材料、培养基配方、找失败原因七、应用1、快速无性繁殖能保持原有优良性状（有性繁殖变异大 ）2、培养无病毒植株病毒在植株上分布不均匀，细嫩未成熟的组织病毒少。生长点不含病毒或极少3、制作 “人工种子 ”4、转基因作物的培养5、单倍体育种八、课堂作业 板书设计一、细胞的分化 三、基本操作流程 五、评价课题 1 菊花的组织培养 二、组培原理 四、影响组织培养的因素 六、应用教学反思 本节内容虽然有微生物培养的知识作铺垫，但涉及到细胞分化，细胞全能性等抽象知识，学生学习 难度极大。这部分内容又是高考必考内容。需要操作时间极长，且实验条件达不到，教与学都较困难。教学中 一定注意通俗化，化繁为简。讲解中多结合已有知识进行深化。多利用课件进行展示。
