植物的組織培養(yǎng)教案

實驗11植物的組織培養(yǎng)【學習目標】1.說明植物組織培養(yǎng)的基本原理。2.學習植物組織培養(yǎng)的基本技術。3.進行菊花的組織培養(yǎng)，嘗試植物激素的應用。【教學重點】1.植物組織培養(yǎng)的相關概念和過程2.影響植物組織培養(yǎng)的因素3.植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術。【教學難點】1.影響植物組織培養(yǎng)的因素。2.植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術?！窘虒W方法】運用“指導——創(chuàng)新”實驗教學模式。這種教學模式的基本含義是：以實驗活動為基礎，以改進、完善、設計實驗為切入點，發(fā)展學生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學生積極的個性特征和科學態(tài)度【教學過程】（一）引入新課我們已經(jīng)探討學習過了生物技術在食品加工中的應用，現(xiàn)代生物技術究竟是怎樣的呢？這節(jié)課我們先來學習研究植物的組織培養(yǎng)技術。（二）進行新課1.基礎知識知識回顧：聯(lián)系“植物細胞工程”，回答下列問題：具有某種生物全套遺傳信息的任何一個活細胞，都具有發(fā)育成完整個體的能力，即每個生物細胞都具有全能性。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，構成不同組織和器官。植物組織培養(yǎng)技術的應用有：實現(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胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。細胞分化：個體發(fā)育中細胞在形態(tài)、結構和生理功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程?！妓伎?〗細胞分化是一種持久性的變化，它有什么生理意義？使多細胞生物體中細胞結構和功能趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。愈傷組織是通過細胞分裂形成的，其細胞排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化呈現(xiàn)不定形狀態(tài)的薄壁細胞。〖思考2〗一般來說，容易進行無性繁殖的植物容易進行組織培養(yǎng)?！妓伎?〗選取生長旺盛嫩枝進行組培的原因是嫩枝生理狀態(tài)好，容易誘導脫分化和再分化。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，有機物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。激素：在培養(yǎng)基中需要添加生長素和細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果。環(huán)境條件：pH、溫度、光等環(huán)境條件。菊花組培所需溫度為18-25℃，光照條件為每日用日光燈照射小時。2.實驗設計配制各種母液：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。配制培養(yǎng)基：應加入的物質有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機物和植物激素的母液。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。滅菌：采取的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌?！妓伎?〗MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質的作用是什么？肉湯培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基有哪些特點？大量元素和微量元素提供植物細胞所必需的無機鹽；蔗糖提供碳源，維持細胞滲透壓；甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細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)基以有機營養(yǎng)為主，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。3.發(fā)酵操作前期準備：用70％的酒精消毒工作臺，點燃酒精燈。注意所有接種工作都必須在酒精燈旁進行，器械使用前后都要用火焰灼燒滅菌。接種操作：接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝上，每個錐形瓶接種7～8個外植體?！妓伎?〗外植體接種與細菌接種相似之處是操作步驟相同，而且都要求無菌操作。培養(yǎng)過程應該放在無菌箱中進行，并定期進行消毒，保持適宜的溫度和光照。移栽前應先打開培養(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，進行壯苗。最后進行露天栽培?！妓伎?〗外植體在培養(yǎng)過程中可能會被污染，你認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。【知識補充】1.無菌技術是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關鍵植物組織培養(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，對無菌操作的要求非常嚴格。無菌技術包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料（外植體）的消毒滅菌。對培養(yǎng)材料進行表面滅菌時，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。2.妥善處理被污染的培養(yǎng)物即使對于有經(jīng)驗的操作人員，操作后出現(xiàn)培養(yǎng)物被污染的情況也常有。一般情況下，細菌污染可能是由接種人員造成的，如未戴口罩，接種時說話，或手及器械消毒不嚴等。真菌污染可能是植物材料滅菌不當。3.你能說出各種營養(yǎng)物質的作用嗎？同專題2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胞生活所必需的無機鹽；蔗糖提供碳源，同時能夠維持細胞的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細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營養(yǎng)，無機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。4.植物組織培養(yǎng)技術的應用植物組織培養(yǎng)技術的應用范圍是很廣的，除了快速繁殖、培育無病毒植物外，還可以通過大規(guī)模的植物細胞培養(yǎng)來生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等。例如，從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取的紫草素，是制造治療燙傷和割傷的藥物以及