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  ztkenqq 2016-05-06 05:30:08

  菊花的組織培養(yǎng) 教學(xué)內(nèi)容：植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)知識，(包括植物組織培養(yǎng)的原理與基本過程， 影響植物組織培養(yǎng)的因素);以及植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作。 教學(xué)方式：探究式教學(xué) 技術(shù)準(zhǔn)備：完成本課題需要配備無菌室、潔凈工作臺或接種箱，此外還需要配置常規(guī)植物組培用具，如高壓滅菌鍋、酒精燈、槍狀鑷、解剖剪、培養(yǎng)皿等。 [教學(xué)目標(biāo)] （一）知識目標(biāo)： 1、熟悉植物組織培養(yǎng)的基本過程，了解影響植物組織培養(yǎng)的各種因素 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、歸納MS培養(yǎng)基的配制方法，并設(shè)計(jì)表格比較微生物培養(yǎng)基與MS培養(yǎng)基的配方的異同。 （二）能力目標(biāo)： 掌握培養(yǎng)基制備、外植體消毒、接種、培養(yǎng)、移栽以及栽培等基本操作技術(shù)。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、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 2、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(jià)值。 [課題ZD]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)工具]多媒體課件 [課時(shí)安排]2課時(shí) [教學(xué)過程] diyi課時(shí) 基礎(chǔ)知識 導(dǎo)入:以人參的組織培養(yǎng)引入新課. 提問:如何進(jìn)行植物組織培養(yǎng)? 一、植物組織培養(yǎng)的原理與基本過程 1、學(xué)生自學(xué)后分組討論，簡述植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)和基本過程. 學(xué)生回答后教師播放課件，并在此基礎(chǔ)上歸納: (1)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ): 當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時(shí)，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株（即細(xì)胞全能性）。 (2)植物組織培養(yǎng)的基本過程:離體的植物組織、器官或細(xì)胞(外植體)—（脫分化） —愈傷組織—（再分化）—長出叢芽——完整的植物體 2、學(xué)生對植物組織培養(yǎng)過程中有疑問的地方提問，并自主討論: 如:什么是愈傷組織？什么是脫分化？什么是再分化？什么是外植體? 3、教師歸納總結(jié): 細(xì)胞分化：植物的個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都會出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化。 愈傷組織：離體的植物組織或細(xì)胞，培養(yǎng)一段時(shí)間后，會通過細(xì)胞有絲分裂，形成愈傷組織。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。 脫分化（去分化）：由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫做去分化。 再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化。 外植體:用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段. 二、影響植物組織培養(yǎng)的因素. 1、學(xué)生自學(xué)后分組討論，有哪些因素會影響植物的組織培養(yǎng). 學(xué)生回答:材料，營養(yǎng)，激素，pH、溫度、光照等條件都有可能影響植物的組織培養(yǎng). 2、教師指導(dǎo)并補(bǔ)充: （1）材料因素的影響 不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大，容易進(jìn)行無性繁殖的植物也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。同一種植物材料，材料的年齡、保存時(shí)間的長短也有影響。幼齡、保存時(shí)間短的植物材料容易培養(yǎng)成功。菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)芽。 （2）營養(yǎng)因素的影響 需要配置適宜的培養(yǎng)基，常用的一種培養(yǎng)基是 MS培養(yǎng)基，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有機(jī)物，如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素，以及蔗糖等。 （3）激素的影響 在配置好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素。植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ①按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化 先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 細(xì)胞既分裂又分化 同時(shí)使用 分化率提高 ②當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。 生長素用量比細(xì)胞分裂素用量 植物細(xì)胞的發(fā)育方向 比值高時(shí) 有利于根的分化、YZ芽的形成 比值低時(shí) 有利于芽的分化、YZ根的形成 比值適中時(shí) 促進(jìn)愈傷組織的生長 （4）pH、溫度、光照等條件的影響 不同的植物對各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)，一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18～22℃，并且每日用日光燈照射12h。 3、鞏固練習(xí): 你能說出MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用嗎？同ZT2中微生物培養(yǎng)基的配方相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？ 微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽；蔗糖提供碳源，同時(shí)能夠維持細(xì)胞的滲透壓；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。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)，無機(jī)鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類。 三、小結(jié) 1、學(xué)生自主總結(jié)本節(jié)課的重要內(nèi)容。 2、教師歸納總結(jié)。 第二課時(shí) 實(shí)驗(yàn)操作 一、學(xué)生自學(xué)后簡述植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作過程： 制備MS固體培養(yǎng)基——外植體消毒——接種——培養(yǎng)——移栽 二、教師歸納總結(jié)，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)具體操作過程及注意事項(xiàng): (一)、制備MS固體培養(yǎng)基： 1、學(xué)生自學(xué)后簡述制備MS固體培養(yǎng)基的過程和方法。 ①配置各種母液 將各種成分按比例配制成濃縮液，使用時(shí)，根據(jù)濃縮液比例計(jì)算用量，加水稀釋。 ②配置培養(yǎng)基 ③滅菌 2、分組討論制備MS固體培養(yǎng)基過程中的注意事項(xiàng)。 培養(yǎng)基和其他器械要一起高壓蒸汽滅菌。 3、教師總結(jié)。 (二)、外植體消毒： 1、學(xué)生自學(xué)后討論外植體消毒的過程： 流水沖洗→軟刷刷洗→流水沖洗20min→無菌吸水紙吸干外植體表面→體積分?jǐn)?shù)為70﹪的酒精中搖動2～3次，持續(xù)6～7s→無菌水清洗→無菌吸水紙吸干外植體表面→質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1﹪的溶液中1～2min→無菌水中至少清洗3次。 2、教師總結(jié)注意事項(xiàng)： 對外植體進(jìn)行表面消毒時(shí)，既要考慮藥劑的消毒效果，又要考慮植物的耐受能力。 (三)、接種： 接種前用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精將工作臺擦拭一遍。將裝有培養(yǎng)基的錐形瓶整齊地排列在酒精燈左側(cè)。將消過毒的菊花莖段在無菌培養(yǎng)皿中切成小段（長約0.5～1cm）。左手持錐形瓶，右手拉開捆扎錐形瓶的繩子，并將封口膜攥于右手手心，以避免封口膜接觸瓶口的一面被污染。左手持瓶，使瓶口旋轉(zhuǎn)通過火焰；右手用鑷子夾取菊花莖段，插入培養(yǎng)基中。插入時(shí)應(yīng)注意方向，不要倒插。接種后，將封口膜重新扎好。 (四)、培養(yǎng)： 在無菌箱中培養(yǎng)，溫度控制在18～22℃，每日用日光燈光照12h。 (五)、移栽 先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間培養(yǎng)幾日。然后用清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間，等幼苗長壯后再移栽到土土壤中。 (六)、栽培： 將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗生長情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。 三、教師精講實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： 1、無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵 ①植物組織培養(yǎng)不同于扦插、分根、葉插等常規(guī)無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，所以對培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長，如一些細(xì)菌、真菌等的生長。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。 ②無菌技術(shù)包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料（外植體）的消毒滅菌。對培養(yǎng)材料進(jìn)行表面滅菌時(shí)，一方面要考慮藥劑的消毒效果；另一方面還要考慮植物材料的耐受能力。不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對待。 ③對接種操作中污染情況的分析：接種3～4 d后，在接種操作中被雜菌污染的培養(yǎng)物會表現(xiàn)出被污染的現(xiàn)象。一般情況下，細(xì)菌污染可能是由接種人員造成的，如未戴口罩，接種時(shí)說話，或手及器械消毒不嚴(yán)等。真菌污染可能是植物材料滅菌不當(dāng)。 ④妥善處理被污染的培養(yǎng)物：操作后常出現(xiàn)培養(yǎng)物被污染的情況。一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染，特別是真菌性污染，一定不要打開培養(yǎng)瓶。應(yīng)先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶，進(jìn)行清洗。 ⑤有品的用后處理：外植體滅菌用過的有品要妥善處理（如等），以免引起環(huán)境污染。 2、設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)和重復(fù)組 ①通過設(shè)置重復(fù)組和對照組可以選出Z佳的實(shí)驗(yàn)材料、Z好的培養(yǎng)基配方、找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因。如設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作是否合格，有沒有被雜菌污染。 ②不同組的同學(xué)設(shè)置不同的激素濃度，相互比較植物生長的速度。 四、結(jié)果分析與評價(jià) 定期觀察生長狀態(tài)并記錄，如果出現(xiàn)問題，及時(shí)分析處理。 （一）選材是否恰當(dāng)：要選取生長旺盛的嫩枝。 （二）無菌技術(shù)是否過關(guān)：如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。 （三）接種是否成功：如果接種的外植體長出愈傷組織或釋放出胚狀體，組織培養(yǎng)的diyi步就成功了。要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。 五、鞏固練習(xí)： 1、在選取菊花莖段的時(shí)候，為什么要選取生長旺盛的嫩枝？ 外植體的生理狀態(tài)是成功進(jìn)行組織培養(yǎng)的重要條件之一。生長旺盛的嫩枝生理狀態(tài)良好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。 穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化。 愈傷組織：離體的植物組織或細(xì)胞，培養(yǎng)一段時(shí)間后，會通過細(xì)胞有絲分裂，形成愈傷組織。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。 脫分化（去分化）：由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫做去分化。 再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化。 外植體:用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段.

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