高中生物 专题3 植物的组织培养技术 课题1 菊花的组织

专题3课题1菊花的组织培养

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 (2)用量比例与根、芽的分化 教学流程

教师活动

学生活动

设计意图

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

（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。 离体的植物细胞、组织、器官―――→脱分化愈伤组织―――→再分化试管苗

阅读、思

考、回答。

阅

读、倾

听、回答。 说明植物

组织培养的基本

原

理。

――→移栽植物体 （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。 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

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 ；

阅读、倾听、思考、回答。

说

出影响

植物组

织培养

的因素。

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

先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化

先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化

同时使用分化频率提高

(2)用量比例与根、芽的分化

生长素和细胞分裂素比值结果

比值高时促进根的分化，抑制芽的形成

比值低时促进芽的分化，抑制根的形成

比值适中促进愈伤组织的形成

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

阅读、分析、回答。

演练、回答。

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。

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→0.1%的氯化汞溶液消毒→无菌水清洗

(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

阅

读、倾

听、思

考、回

答。

掌

握植物

组织培

养的基

本技

术。

感

受科学

技术在

生产实

践中的

重要价

值。

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