课题2　月季的花药培养课堂实录【1】

选修1专题3课题1菊花的组织培养教学设计

一、课题目标

1.知识目标

说明植物组织培养的基本原理。

2.能力目标

a.学习植物组织培养的基本技术。

b.进行菊花或其他植物的组织培养。

3.情感目标

感受科学技术在生产实践中的重要价值。

二、课题重点

植物组织培养过程中使用的无菌技术。

三、课题难点

植物组织培养过程中使用的无菌技术。

四

教学流程

教学流程

环节一：课程导入

术，近三十年来由于组织培养基础理论研究的深入，发展极为迅速，发表的

文献浩如烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学科都在广泛进行组织培养。

植物组织培养：在人工培养基，把离体植物的器官、组织或细胞，培养并成完整植株的技术。 2.课题导入：

(1)展示课题背景：科学研究表明，当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用

下，就可能表现出全能性，发育成完整植株。 在本课题中，我们将通过菊花组织培养的实验来学习这一技术。

（2）展示课题目标：

1.说明植物组织培养的基本原理

1 教师活动

学生活动

设计意图

情景导入本节目1.专题导入：

简介植物的组织培养技术：植物组织培养是二十世纪发展起来的新技阅读、倾听。

标。

2.学习植物组织培养的基本技术 3.进行菊花或其他植物的组织培养

环节二：讲授新课

一、基础知识

(一)植物的组织培养的基本过程

1.植物组织培养的原理 引导学生回忆必修部分细胞分化和细胞全能性相关知识，讲解归纳植物组织培养的原理。

（1）细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 根本原因：在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达。

（2）细胞全能性：生物体的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的能力。

植物细胞表现全能性条件：离体、营养物质、激素和其他外界条件。

2.植物组织培养的基本过程 阅

说出影响植物组织培养的因读、倾（1）图文展现植物组织培养的基本过程，对应阶段给予实物图片展示。 脱分化再分化离体的植物细胞、组织、器官―――→愈伤组织―――→试管苗移栽――→植物体

听、回答。

外植体：离体的植物器官或组织片段。 脱分化（去分化）：高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。 愈伤组织：通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化：愈伤组织继续进行培养重新分化成根或芽等器官的过程。

（二）影响植物组织培养的因素 1.外植体的选取

讲解外植体的选取的两个影响因素：

①

不同植物的组织培养难度

考、回答。

组织培养的基本原阅读、思说明植物理。

（2）讲解植物组织培养基本过程的几个概念，给予实物或图片展示。

素。

2

例如：烟草和胡萝卜的组织培养较容易，枸杞愈伤组织的芽诱导较难。

②同一植物材料、材料的年龄、保存时间的长短 一般选择植物的幼嫩部分（生命力旺盛，分裂分化能力强；含有的病毒少），比如茎尖、根尖、幼嫩的叶片等； 保存时间越短，材料生命力越旺盛；保存时间越长，越容易受到污染。 例如：菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。 2.培养基的配制(MS培养基) 展示培养基主要成分，引导学生思考回答讨论题。

MS培养基主要成分

大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S ；

微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、C；

有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等；

植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等。

讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？

微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养基以有机营养为主。MS培养基则需提供大量无机营养。

3.不同植物激素浓度、使用顺序和使用量

让学生阅读教材课本旁栏植物激素介绍，回顾必修3植物激素调节内容，讲解不同植物激素浓度、使用顺序和使用量对组织培养的影响。

(1)使用先后顺序与细胞分裂和分化的关系

使用顺序

实验结果

阅读、倾听、思考、回答。

阅读、分析、回答。

3

先生长素，后细胞分裂素

先细胞分裂素，后生长素

同时使用

(2)用量比例与根、芽的分化

生长素和细胞分裂素比值

比值高时

比值低时

比值适中

4. 环境条件

指出pH、温度、光照等条件也很重要。例如菊花组织培养的条件：pH=5.8 、温度、控制在18—22℃、每日光照12h。

【典型例题】 在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是（ ）

A．接种时培养基灭菌不彻底

B．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体

C．愈伤组织形成初期没有给予充足的光照

D．培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例

【答案】C 【方法点拨】

1.愈伤组织形成过程中，细胞还没有开始再分化，没有叶绿素和叶绿体的形成，不可能进行光合作用，因此愈伤组织形成初期不需要充足的光照。 2.培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例。

二、实验操作

（一）

制备MS培养基

指导学生阅读课本相关内容，讲解制备MS培养基步骤。

1.配制各种母液 ①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存。

②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液。

③用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。

读、倾听、思考、回答。

养的基本技答。

阅

掌握植物组织培结果

促进根的分化，抑制芽的形成

促进芽的分化，抑制根的形成

促进愈伤组织的形成

演练、回

有利于分裂但不分化

细胞既分裂也分化

分化频率提高

术。

感受科学技术在4

2.配置培养基

添加各种成分→定容→调pH→分装 成分添加顺序：蒸馏水→琼脂→蔗糖→大量元素→微量元素→有机物→植物激素

注意：、

3.灭菌

分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。 （二）外植体消毒

让学生阅读课本相关内容，配以图解讲解相关步骤。

70%酒精消毒→无菌水清洗

→无菌水清洗→0.1%的氯化汞溶液消毒

(三）接种

结合操作图解讲解接种步骤和注意事项，让学生回答思考题。

1.接种室消毒

接种前用体积分数为70%的酒精将工作台擦拭一遍，打开紫外灯照射20分钟。工作台消毒后，首先点燃酒精灯。 2.无菌操作

在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。 3.材料的切取和接种

插入时应注意方向，不要倒插，茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分。彼此之间留出一定空间，从而避免互相污染。

思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？

每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。

（四）培养

重要价值。

5

生产实践中的

展示培养箱和培养室图片，讲解培养条件。

接种后的锥形瓶放在培养箱或培养室中培养，培养条件：18-22℃，

每日光照12小时。

（五）移栽

指导学生阅读课本相关内容，讲解移栽步骤。

1.打开封口膜：移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。

2.清洗转移：用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间。

（六）栽培

讲解：幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。

【课堂小结】植物组织培养的无菌技术

1.培养基的灭菌

：高压蒸汽灭菌 2.外植体的消毒

：酒精、氯化汞 3.接种的无菌操作：酒精、酒精灯灼烧 4.无菌箱中的培养 5.移栽到消过毒的环境中生存一段时间 【典型例题】 关于菊花组织培养的操作,下列说法不正确的是（ ）

A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌

B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间

C．用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染

6

杂菌则前功尽弃

D．接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可 【答案】D 【方法点拨】 1.植物组织培养需进行无菌操作，故外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌。 2.接种时要注意茎段的形态学上下端，不能倒插。 3.经组织培养获得的幼苗需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间。 三、结果分析与评价

提出几个问题让学生进行分析和评价。

1.接种3 ～4d后，观察外植体的生长情况，统计多少外植体被污染，多少能正常生长，分析被污染原因。

2.是否完成脱分化和再分化。

3.是否进行统计、对照与记录。

4.生根苗移栽是否合格。

四、课题延伸

讲解：一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养，如芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季。

环节三：课堂小结

共同回顾本节要点：

呼应、回答。

突出本节重点。

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环(2013·重庆，5)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术演出突重节四：课路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，练、回堂练习

错误的是(

) A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D.生根时，培养基通常应含α－萘乙酸等生长素类调节剂

【答案】B 【方法点拨】1.消毒剂的使用既要杀死材料表面的微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养。 2.带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞。

答。

点。

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