2019人教版高中生物選修1專題三課題1菊花的組織培養(yǎng)教案語文

1、第 1 頁課題 1 菊花的組織培養(yǎng)【教學(xué)目標(biāo)】1 1、熟悉植物組織培養(yǎng)的基本過程2 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 3、通過聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，培養(yǎng)學(xué)生活學(xué)活用，理論聯(lián)系實際的能力 【教學(xué)重點】植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)【教學(xué)難點】 植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)一、 基礎(chǔ)知識(一) 植物組織培養(yǎng)的基本過程1.1. 細(xì)胞分化( 1 1)概念：在個體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代在 _ 、_、 _ 上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。(2 2 )過程：如：受精卵增殖T生長T分化形成組織、器官、系統(tǒng)。( 3 3 )特點：1持久性：是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個生命過程中，在_期

2、達(dá)到最大限度。2穩(wěn)定性：細(xì)胞分化是穩(wěn)定的，一般是 _的。3全能性：已分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。( 4 4)結(jié)果：形成不同的細(xì)胞和組織。( 5 5 )原因： _ 的結(jié)果。2.2. 細(xì)胞全能性( 1 1)定義：生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能的特性。( 2 2)原理：生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育 成為完整個體所必需的全部基因。( 3 3)實例：已分化的植物細(xì)胞，仍具有全能性。高度特化的動物細(xì)胞，從整個細(xì)胞來說， 全能性受到限制。 但它的細(xì)胞核仍然保持著全能性， 這是因為 _( 4 4)全能性的比較 : : 受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞。3.3

3、. 植物組織培養(yǎng)(1) 必要條件：細(xì)胞離體；一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件。(2) 原理 : : 細(xì)胞的全能性( 3 3 )相關(guān)概念 : :1外植體： _ 。2脫分化：由高度分化的植物組織或細(xì)胞 _ 的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫做去分化。3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， 這個過程叫做再分化。第2頁4愈傷組織：_, ,是高度液泡化的、成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。（二）影響組織培養(yǎng)的因素1.1. 外植體的選取不同植物的組織培養(yǎng)難度不同；同一種植物的不同組織培養(yǎng)難度不同。 菊花的組織培養(yǎng)一般選擇_。2.2. 培養(yǎng)基的配制（MSMS 培 養(yǎng)基）大量元素

4、：N N、P P、K K、CaCa MgMg S S;微量元素： B B MnMn CuCu ZnZn、FeFe、MoMo I I、CoCo有機(jī)物：甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。植物激素：生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素等。3.3. 不同植物激素濃度，使用順序和使用量使用順序?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，后生長素同時使用分化頻率提高生長素細(xì)胞分裂素比值結(jié)果比值高時促根分化，抑芽形成比值低時比值適中促進(jìn)愈傷組織生長4.4. 消毒在培養(yǎng)的整個過程中，都需要是一個 _ 環(huán)境。5.5. pHpH、溫度、光照菊花：pH=pH=_ ;溫度控制在 _C;每日用日光燈照射 _h

5、 h。二、實驗操作（一）MSMS 固體培養(yǎng)基制備1 1 配置各種母液1無機(jī)物中大量元素濃縮 _倍，微量元素濃縮 _ 倍，常溫保存。2激素類、維生素類以及用量較小的有機(jī)物一般可按1mg/ml1mg/ml 的質(zhì)量濃度單獨配制成母液。3用母液配制培養(yǎng)基時，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計算用量。2 2 配制培養(yǎng)基1配制培養(yǎng)液； 調(diào) PHPH培養(yǎng)基的分裝。分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50ml50ml 或 100ml100ml。由于菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。3 3 .滅菌分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。第 3 頁（二）外植體消毒1 1選材 ：菊花莖段，取生長旺盛的嫩枝

6、。2 2消毒1流水沖洗：菊花莖段用流水沖洗后可少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流 水下沖洗 20min20min左右。2酒精處理： 用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分， 放入體積分?jǐn)?shù)為 7070的酒精中搖動 _ 次，持續(xù) _ s s ，立即將外植體取出，在無菌水中清洗。3消毒液處理： 取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分， 放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.10.1 的氯化汞溶液中 1 1 2min2min，取出后在無菌水中至少清洗 _次，漂凈消毒液。（三）接種1 1 接種室消毒 污染的主要來源是空氣中的細(xì)菌和孢子，接種室消毒是至關(guān)重要的。用7070的酒精噴霧使空氣消毒， 酒精或新潔爾滅搽洗工作臺并用紫

7、外線照射2020 分鐘。2 2無菌操作要求操作要在 _ 完成，每次使用器械后，都需要 _ ，接種后立即 _ 。3 3材料的切取和接種 4 4接種注意事項1每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分?jǐn)?shù)為7575 %的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上燒一遍，冷卻后再接種。2外植體在培養(yǎng)基中要分布均勻，放置外植體數(shù)量根據(jù)錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜 _塊，菊的莖或葉 _ 塊，也不要太少，以充分利用培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分和光照條件。3插入時應(yīng)注意 _，不要 _ 。莖段、莖尖基部插入培養(yǎng)基利于 _ 。思考：應(yīng)該做幾組重復(fù)、設(shè)置幾組對照實驗？答：（四）培養(yǎng)1 1 愈傷組織的培養(yǎng)從接種外植體到出現(xiàn)愈傷組織需經(jīng)過

8、 2 2 周時間。 2 2 周之內(nèi)可以看到外植體上逐漸長出 乳白色或黃白色的瘤狀愈傷組織。首次培養(yǎng)愈傷組織時，恒溫箱的門應(yīng)該關(guān)閉不必見光， 因為在無光條件下愈傷組織長的更快。 2 2 周后，培養(yǎng)基成分接近耗盡，必須更換培養(yǎng)基， 進(jìn)行。2 2愈傷組織的繼代培養(yǎng) 繼代培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)愈傷組織的相同，在嚴(yán)格的無菌條件下，將愈傷組織 連同原來的外植體一起移到新培養(yǎng)基上。 愈傷組織的繼代培養(yǎng)一代為 20d20d 。如果延長時間， 培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)減少，外植體會分泌有毒物質(zhì)，造成自身中毒。如果愈傷組織長到直 徑為cmcm 時， 就可以進(jìn)行試管苗培養(yǎng)，否則還需進(jìn)行第二代繼代培養(yǎng)。在愈傷組織繼代培養(yǎng)期間

9、，將恒溫箱的門打開，讓愈傷組織見光，愈傷組織見光后顏色可以轉(zhuǎn)為綠色。3 3 試管苗的培養(yǎng)當(dāng)愈傷組織長到一定大小后，可以更換培養(yǎng)基，進(jìn)行試管苗的見光培養(yǎng)。（五）移栽第4頁1 1 打開封口膜移栽生根的菊花試管苗之前，應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾 日。2 2 清洗轉(zhuǎn)移用流水清洗根部的培養(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 時間。3 3 .移栽：幼苗長壯后，移栽到土壤中。（六）栽培幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花。例 1 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

10、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.A.有絲分裂B.B.分化C.C.減數(shù)分裂 D.D.全能性答案：C C解析：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時間后，脫分化，通過細(xì)胞分裂，形成愈傷組織；脫分化的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可重新分化成根或芽等器官；再分化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。由愈傷組織發(fā)育為 完整的植物體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物組織培養(yǎng)的過程是無性繁殖的過程，不涉及減 數(shù)分裂，減數(shù)分裂是生物在進(jìn)行有性生殖的過程中的一種分裂方式。本題解決的關(guān)鍵是 要了解植物的組織培養(yǎng)過程。例 2 2、植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是A.A.

11、導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因B.B. 將成熟的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中C.C. 用適當(dāng)濃度的秋水仙素處理D.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 D 解析：植物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用下，經(jīng)過細(xì) 胞分裂形成愈傷組織，才能表現(xiàn)出全能性，由愈傷組織細(xì)胞發(fā)育、分化出新的植物體。例 3 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.A.消毒滅菌 B.B.適宜的溫度 C.C.充足的光照 D.D.適宜的養(yǎng)料和激素答案：C C 解析：離體的植物器官、 組織或細(xì)胞脫分化過程是在無菌條件下進(jìn)行的, 在愈傷組織形成過程中，需要適宜

12、的溫度、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的誘導(dǎo)，但不需 要陽光?！净A(chǔ)知識】答案一、 基礎(chǔ)知識（一）植物組織培養(yǎng)的基本過程1.1. 細(xì)胞分化 （1 1）形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能。（3 3）特點：胚胎。不可逆轉(zhuǎn)。（ 5 5 ）原因：基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達(dá)。2.2. 細(xì)胞全能性（ 3 3）實例：細(xì)胞核內(nèi)含有該物種遺傳性所需要的遺傳物質(zhì)。3.3. 植物組織培養(yǎng)（ 3 3）相關(guān)概念 : :1外植體：從活植物體上切下進(jìn)行培養(yǎng)的那部分細(xì)胞、組織或器官。第 5 頁2脫分化：產(chǎn)生愈傷組織。4愈傷組織 : : 細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則。（二）影響組織培養(yǎng)的因素1.1. 外植體的選?。?未開花植株的莖上部新萌生

13、的側(cè)枝。3.3. 不同植物激素濃度，使用順序和使用量 先細(xì)胞分裂素，后生長素，細(xì)胞既分裂也 分化比值低時，促芽分化，抑根形成4.4. 消毒： 無菌。5.pH5.pH、溫度、光照：pH=5.8pH=5.8 ;溫度 1818 2222C;照射 1212。二、 實驗操作（）MSMS 固體培養(yǎng)基制備1 1 配置各種母液： 1010 倍，微量元素濃縮 100100 倍，常溫保存。（二） 外植體消毒2 2消毒： 酒精處理： 2 2 3 3 次， 6 6 7s7s。 消毒液處理： 3 3 次。（三） 接種2 2 無菌操作要求： 酒精燈火焰旁;用火焰灼燒滅菌;蓋好瓶蓋。 4 4接種注意事項2胡蘿卜 3 34

14、4 塊，菊的莖或葉 6 68 8 塊。3方向，不要倒插；吸收水分和養(yǎng)分。 思考：應(yīng)該做幾組重復(fù)、設(shè)置幾組對照實驗？ 答：每種材料或配方至少要做一組以上的重復(fù)。設(shè)置對照實驗可以取用一個經(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)基制作合格，沒有被雜菌污染。（四）培養(yǎng)1 1 愈傷組織的培養(yǎng) ：繼代培養(yǎng)。 2 2愈傷組織的繼代培養(yǎng) ： 1 11.51.5。課本答案和提示課題成果評價（一）對接種操作中污染情況的分析接種 3 34 4 d 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。請學(xué)生 適時統(tǒng)計污染率，分析接種操作是否符合無菌要求。（二）是否完成了對植物組

15、織的脫分化和再分化觀察實驗結(jié)果，看看是否培養(yǎng)出了愈傷組織，記錄多長時間長出愈傷組織。統(tǒng)計更 換培養(yǎng)基后愈傷組織進(jìn)一步分化成根和芽的比例和時間。（三）是否進(jìn)行了統(tǒng)計、對照與記錄做好統(tǒng)計和對照，填好結(jié)果記錄表，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。從實驗的第一步開始就 要求學(xué)生做好實驗記錄，可以讓學(xué)生分組配制不同培養(yǎng)基，如誘導(dǎo)愈傷或直接分化叢芽 的培養(yǎng)基，然后做不同配方的比較。（四）生根苗的移栽是否合格生根苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基，又不能傷及根系。一般 使用無土栽培的辦法。培養(yǎng)基質(zhì)要提前消毒，可以向培養(yǎng)基質(zhì)噴灑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%5%的高錳酸鉀，并用塑料薄膜覆蓋 1212 h h。掀開塑料薄膜后 2

16、424 h h 才能移栽。新移栽的組培苗要在溫 室過渡幾天，等壯苗后再定植大田或進(jìn)行盆栽。學(xué)生可以在課后統(tǒng)計自己移栽的成活率， 看看移栽是否合格。答案和提示第6頁（一）旁欄思考題1 1你能說出各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用嗎？同專題2 2 中微生物培養(yǎng)基的配方相比，MSMS 培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？答：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 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，MSMS 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。2 2你打算做幾組重復(fù)？你打算設(shè)置對照實驗嗎？答：教師可以安排學(xué)生分組，做不同的材料或配方，最后分別匯報成果。但每種材 料或配方至