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1、第一节通过植物组织培养可获得完整植株（第2 课时）u 教学目标1说明植物组织培养在生产中的应用。2通过菊花的组织培养及幼苗的移栽实验体验植物组织培养的过程，学习无菌操作， 掌握植物组织培养的一般技术流程。u 教学重难点【教学重点】1说明植物组织培养在生产中的应用，包括快速繁殖、作物脱毒、人工种子、作物新 品种的培育等。2通过菊花的组织培养及幼苗的移栽实验学习植物组织培养的一般技术方法。3学习无菌操作技术方法。【教学难点】1说明植物组织培养如何用于作物新品种的培育。2学习无菌操作技术方法，掌握植物组织培养的一般技术流程。u 教学过程【新课引入】小资料：落地生根落地生根是原产非洲的一种栽培观赏植物
2、，常用叶插繁殖。温暖季节将成熟叶片采下，平铺在湿砂上，数日即可在叶缘缺处生根成活长出小植物，长出后即可割取移入小盆内。结合材料给出的内容，师生共同探讨：除了落地生根，你还知道哪些可以用茎叶繁殖的 植物？如何提高植物繁殖的效率，你都知道哪些方法？1 / 7【新知讲解】一、植物组织培养通过多种途径有效地提高生产效率1组织培养技术可快速繁殖植物教师讲解初代培养和继代培养的定义，举例说明组织培养技术可快速繁殖植物，师生共 同探讨归纳其技术优势。初代培养：是指从植物体上分离下来的外植体的第一次培养。继代培养：将初代培养获得的培养物转移到新培养基上继续扩大培养称为继代培养。 快速繁殖技术的优势：（1）可以
3、不断继代培养，速度比常规方法通常要快数万倍；（2）克隆植物可以很好地保持品种的优良性状；（3）可用于繁殖一些不能用种子繁殖的名贵作物品种；（4）可全年连续实验和生产，节约人力、物力。2组织培养技术可用于植物脱毒教师讲解其技术背景，引导学生提出具体的技术方案，并以脱毒百合组培苗和脱毒马铃 薯组培苗为例进行讲解。背景：无性生殖的植物感染病毒后，可由无性繁殖器官不断传播蔓延，使该植物发生退化，甚至导致该植物品种灭绝，给生产造成重大损失。而植物生长点附近的病毒浓度很低甚 至无病毒。方法：利用组织培养方法，取一定大小的茎尖进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒苗，再用脱病毒苗进行繁殖，则种植
4、的作物就不会或极少发生病毒。2 / 73组织培养技术可用于生产人工种子教师介绍人工种子的结构和特点，师生共同探讨人工种子的繁殖优势。人工种子：是将植物离体培养产生的体细胞胚、芽、愈伤组织等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中而制成的。通常人工种子包括体细胞胚、人工胚乳和人工种皮三部分。人工种子的优势：人工种子的生产过程不受季节限制，可以大量、快速繁殖优良品种， 对于生育周期长、育性不良且难于有性繁殖的植物，具有更重要的意义。4组织培养技术可用于细胞代谢产物的工业化生产教师举例介绍组织培养技术可用于细胞代谢产物的工业化生产。通过植物细胞、组织的培养来提取有价值的天然产物，满足人类对植物产品的巨大
5、需求，是植物生物技术领域的研究热点之一。利用发酵罐大规模培养植物细胞来生产药物、食品、 调料、香料、颜料等，正日益发展成一个新的产业。5组织培养技术可用于作物新品种的培育通过阅读教材，师生共同探讨作物新品种的培育中组织培养技术的应用，分析其方法原 理，说明实例。植物组织培养技术广泛应用于植物育种的各个方面，例如，细胞突变体的筛选、单倍体 育种、转基因植物的克隆、植物体细胞杂交等，并已取得显著的成绩。（1）细胞突变体的筛选在组织培养过程中，培养物的细胞处于不断分裂状态，易受培养条件和外界压力（如射线和化学物质等）的影响而发生变异。在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，诱变频率大3 / 7于个体或器
6、官水平，而且在较小的空间内一次可处理大量材料。运用体细胞无性系变异和离 体诱变技术已获得一批抗病虫、抗除草剂、耐寒、耐盐碱的品种。（2）单倍体育种离体培养花药或花粉可获得单倍体。继续用秋水仙素处理单倍体植株。使染色体加倍， 可获得纯合可育植株，从而大大缩短育种周期。（3）转基因植物的克隆离体的器官、组织、细胞、原生质体常作为外源基因的受体。将植物组织培养与基因工程技术相结合，将外源基因导入离体植物细胞，可以培育出抗逆、高产及优质的转基因植株。 二、【学生活动】菊花的组织培养及幼苗的移栽1目的要求（1）探究植物激素在菊花的组织培养中的作用。（2）接种培养菊花外植体使其长出丛状苗，接种菊花试管苗进
7、行生根培养。（3）尝试用无土栽培技术培养菊花试管苗。2材料用具（1）盆栽菊花，已灭菌的发芽培养基和生根培养基，75%酒精，无菌水，10%次氯酸钠（或 0.1%氯化汞），0.5 mg/mL 的 NAA 母液，0.5 mg/mL 的 6-BA 母液，洗涤灵稀释液，酒精灯，培养瓶，橡皮筋，记号笔，火柴，内装75%酒精的广口瓶，小块纱布，镊子，剪刀，解剖刀，灭菌的培养皿或无菌纸，200 mL 及 50 mL 烧杯，废物缸，无土栽培育苗盘，报纸， 喷壶，一定量的珍珠岩和蛭石，高压灭菌锅等。（2）用于接种的无菌纸的制作方法：用报纸或牛皮纸将若干张适当大小的纸巾包起来， 经高压灭菌锅灭菌后，放入干燥箱中烘干
8、备用。（3）发芽培养基参考配方：MS+6-BA 1.0 mg/L 十 NAA 0.1 mg/L； 生根培养基参考配 方：MS+NAA 0.1 mg/L。3方法步骤学生研究重点操作步骤，说明其操作注意事项，重点掌握无菌操作方法。【菊花外植体的接种与培养】（1）接种前的准备：提前打开接种室和超净工作台的紫外灯，照射 2030 min 后关紫外灯。打开超净工作台的风机，510 min 后进入接种室操作。用温水和肥皂洗手，更换衣服，戴口罩，准备进行接种操作。用 75%酒精擦拭双手、台面及实验用具。准备无菌纸。4 / 7（2）外植体消毒。将带芽的菊花枝条剪成一定大小，在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流
9、水冲洗于净后，在 75%酒精中消毒 30 s，再用流水冲洗后置于 10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，或者在 0.1%氯化汞溶液中消毒 57 min，然后用无菌水多次冲洗。消毒后的材料应 放在无菌纸或灭菌培养皿中，待接种。（3）分割外植体。取已在火焰灭菌后冷却的镊子和剪刀等器具在无菌纸上将菊花枝条 切割为 1 cm 左右的茎段，每一茎段至少带有一个芽。（4）接种。装有培养基的瓶口用酒精擦拭消毒后，打开封口膜，让瓶口旋转通过火焰。用灼烧后冷却的镊子夹取茎段插入培养基中，每瓶可放入 13 个茎段。接种后，瓶口过火 焰，封上封口膜，标注接种日期和其他相关信息。（8）培养。将接种后的材料置于 182
10、5的条件下培养，每天光照 1012 h，观察记录 外植体的生长状况，直至得到菊花小植株。【菊花试管苗的生根培养】（1）将装有试管苗培养瓶的瓶口用酒精擦拭消毒，打开瓶盖，瓶口过火焰，用灼烧后 冷却的镊子夹取试管苗。（2）在无菌纸上将试管苗分割成单株后，接种在生根培养基中，每瓶插苗 45 棵。5 / 7（3）培养。将试管苗置于培养室培养。保持温度为 2028，每天光照 1012 h，一星 期后，观察试管苗生长情况。23 星期后，试管苗长出健壮根系。【菊花试管苗的移栽】（1）炼苗。（2）培养基质的灭菌。（3）育苗盘的准备。（4）试管苗的清洗。（5）试管苗的栽种。用镊子在基质上插孔，将试管苗有序地移栽
11、至育苗盘中，轻轻覆 盖、压实，待盘穴栽满后，喷水至培养基质处于水饱和状态。（6）培养及管理。4讨论师生共同探讨，教师帮助学生总结相关问题的答案及其相关规律。（1）不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可使用与本实验相同的生长素和细胞分 裂素浓度？（2）本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，这是为什么？ （3）你所选用的外植体以及培养基的配方是怎样的？请预测你的实验结果。（4）通过外植体的培养得到了丛状苗，若要对丛状苗进行继代培养以扩大繁殖而获得 更多的试管苗，你认为该如何操作？【课堂小结】教师带领学生回顾本节课的重要知识点，指导学生总结本节课的重点和难点。6 / 7【课堂检测】1将
12、紫草细胞进行细胞培养，诱导其脱分化产生愈伤组织，再对愈伤组织进行悬浮培养使其大量增殖，以获取大量的紫草宁。下列关于紫草宁的工厂化生产的叙述，错误的是（C）A细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B培养过程中需要脱分化形成愈伤组织,然后悬浮培养愈伤组织细胞C培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物 D培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分2植物组织培养过程中，下列有关叙述不正确的是（C）A在外植体消毒过程中，10%次氯酸钠可以用 0.1%氯化汞代替B植物组织培养需用无菌水对消毒后的外植体多次漂洗C取刚经火焰灭菌的镊子等器具直接在无菌纸上将菊花枝条切割D接种后，瓶口过火焰，封上封口膜【课外拓展】课外读：利用红豆杉的愈伤组织与细胞培养生产抗癌药物紫杉醇教师向学生介绍紫杉醇，说明其制备途径以及在医疗等方面的用途，引导学生尝试写出 其工厂化生产的流程图。紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂次生代谢产物，研究表明，其对多种癌症都有一定的疗效。靠人工采伐红豆杉提取紫杉醇使红豆杉濒临灭绝，播种育苗和扦插繁殖虽能在一定程度上缓解矛盾，但不能从根本上解决问题。利用植物组织培养和细胞培养的方法来生产 紫杉醇及其合成前体是扩大紫杉醇来源的一条重要途径，并有不少成功的报道。7 / 7
《通过植物组织培养可获得完整植株》第2课时示范课教学设计
