課題2 月季的花藥培養(yǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案

1、 教學(xué)準(zhǔn)備 1. 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能：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）過程與方法：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。2. 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn) 1

2、、教學(xué)重點(diǎn)植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)2、教學(xué)難點(diǎn)植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)3. 教學(xué)用具 多媒體、板書4. 標(biāo)簽 教學(xué)過程 （一）導(dǎo)入新課科學(xué)研究表明，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(yíng)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。那么是如何進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的呢?（二）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(jiǎn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界

3、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(zhǎng)出叢芽完整的植物體2、學(xué)生對(duì)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(huì)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(huì)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

4、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.（三）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(huì)影響植物的組織培養(yǎng).學(xué)生回答:材料,營(yíng)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(zhǎng)短也有影響。幼齡、保存時(shí)間短的植物材料容易培養(yǎng)成

5、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(yíng)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)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(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。按照不同的順序使用這兩類激素，會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。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)

6、育方向。（4）pH、溫度、光照等條件的影響不同的植物對(duì)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1822，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(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(yíng)養(yǎng)需求。微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)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(yíng)養(yǎng)，無機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必須的大量元

7、素和微量元素兩大類。（四）學(xué)生自學(xué)后簡(jiǎn)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):1、制備MS固體培養(yǎng)基：學(xué)生自學(xué)后簡(jiǎn)述制備MS固體培養(yǎng)基的過程和方法。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。配置培養(yǎng)基滅菌：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。2、外植體消毒：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(dòng)23次，持續(xù)67s無菌水清洗無菌吸水紙吸干外植體表面質(zhì)量分

8、數(shù)為0.1的氯化汞溶液中12min無菌水中至少清洗3次。教師總結(jié)注意事項(xiàng)：對(duì)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。3、接種：接種前用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精將工作臺(tái)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(zhǎng)約0.525px）。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。4、培養(yǎng)：在無菌箱中培養(yǎng)，溫度控制在1822，每日用日光燈光照12h

9、。5、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(zhǎng)壯后再移栽到土土壤中。6、栽培：將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。（五）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(duì)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(zhǎng)，如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)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。無菌

10、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(duì)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(duì)待。對(duì)接種操作中污染情況的分析：接種34d后，在接種操作中被雜菌污染的培養(yǎng)物會(huì)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)。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

11、養(yǎng)瓶，進(jìn)行清洗。有毒藥品的用后處理：外植體滅菌用過的有毒藥品要妥善處理（如氯化汞等），以免引起環(huán)境污染。2、設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)和重復(fù)組通過設(shè)置重復(fù)組和對(duì)照組可以選出最佳的實(shí)驗(yàn)材料、最好的培養(yǎng)基配方、找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因。如設(shè)置對(duì)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。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(zhǎng)的速度。（六）結(jié)果分析與評(píng)價(jià)定期觀察生長(zhǎng)狀態(tài)并記錄，如果出現(xiàn)問題，及時(shí)分析處理。1、選材是否恰當(dāng)：要選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝。2、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

12、等有問題。3、接種是否成功：如果接種的外植體長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體，組織培養(yǎng)的第一步就成功了。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。（七）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(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)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

13、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. 課堂小結(jié) 通過本節(jié)課題一菊花組織培養(yǎng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，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，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，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。植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于學(xué)生來來說具有一定的難度，以往在必修教材的內(nèi)容中也涉及到過，但不是那么具體。本節(jié)課通過教師引導(dǎo)，學(xué)生回顧和思考，再經(jīng)過師生共同總結(jié)，起到了很好的教學(xué)效果；為了學(xué)生能規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師特意安排了錄像觀看并插入字幕講述要點(diǎn)，起到了很好的示范作用。利用生活中的實(shí)例來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過對(duì)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的研究，激發(fā)學(xué)生