植物组织培养技术课程教学大纲（本科）.docx

植物组织培养技术课程教学大纲(Plant Tissue Culture Technique)一、课程基本信息课程编号：14184202课程类别：专业选修课适用专业：农学专业、种子科学与工程专业学 分：2总 学 时：40其中理论学时：24学时，实验学时：16先修课程：植物学、基础微生物学、植物生理学、生物化学后继课程：无 课程简介：植物细胞组织培养既是植物遗传工程的基础和关键环节之一，也是一种实用性极强的高新技术, 是一门跨越多个生命科学相关学科的综合技术课，是一门科技含量高，应用范围广的应用技术课， 在现代农业、工业、医药卫生等行业的发展中具有重要作用。同时它为许多基础理论的深入研究提 供了必要的方法和手段，已经发展成为植物生产类、草业科学类、森林资源类、环境生态类、生物 科学类等各专业本科生的重要课程。主要任务是帮助学生掌握植物组织培养所需的相关理论与技能, 培养出农事企业种苗组培工厂化生产与管理、销售与服务需要的高素质技能型人才。开设植物组 织培养技术课程，是当今生命科学飞速发展的要求，也是学生今后实际工作的迫切需要。 主要教学方法与手段：植物组织培养技术主要采用“讲授”和“问题式”的理论知识讲解并结合“关键知识点的实验 验证和操作实训”等教学方法来充分组织和引导学生来激发学生学习积极性和技能的掌握，通过实 验课强化学生对知识的掌握和理解，同时，也加强学生的实际操作和动手能力。借助多媒体、图像 和关键知识点的动画演示等教学手段以直观的方式深化关键技术的学习。选用教材：刘庆昌主编.植物细胞组织培养M.北京：中国农业大学出版社，2010 必读书目：口李俊明主编.植物组织培养教程M.北京：中国农业大学出版社，20052巩振辉主编.植物组织培养M.北京：化学工业出版社，2010 选读书目：I. K. Vasil, Trevor T. A. Thorpe. Plant Cell and Tissue Culture M. Springer, 1994 二、课程总目标通过本课程的学习，使学生掌握组织培养的含义、特点及意义，实验室组织培养技术主要任务 是帮助学生掌握植物组织培养所需的相关理论与技能，培养出从事农事企业种苗组培工厂化生产与 管理、销售与服务需要的高素质技能型人才。主要任务是帮助学生掌握植物组织培养所需的相关理 论与技能，培养出农事企业种苗组培工厂化生产与管理、销售与服务需要的高素质复合型、技能型 人才。三、课程教学内容与教学要求1、教学内容与学时分配课程总学时：40学时，其中讲授学时：24学时；实验(上机)学时：16学时。 教学内容与学时分配建议如下表：序号教学章节名称学时 分配序号教学章节名称学时 分配讲 课实 验讲 课实 验1绪论26第五章快速中的脱毒332第一章植物组织培养的实验室与一般技术337第六章花药和花粉培养333第二章植物组织培养的外植体及其培养38第七章细胞培养344第三章愈伤组织的培养339第八章种质保存15第四章器官培养310合计24162、教学要求通过本课程的学习使学生了解植物组织培养在农业科学研究和生产中的作用以及植物组织培养 的发展概况和发展趋势。学习植物组织培养的原理、基本操作技术和主要类型，掌握现代植物组织 培养技术的一般操作程序和自主研究的工作方法。绪论（2时学）教学目标：1 .掌握组织培养的概念、类型和特点. 了解组织培养的发展历史2 . 了解组织培养在农业生产和植物生物技术领域的应用.掌握植物细胞全能性的概念，了解植物细胞全能性实现的条件教学内容：一、植物组织培养的概念二、植物组织培养的理论基础三、植物组织培养的发展简史四、植物组织培养的应用教学要求：重点讲解组织培养的概念、类型和特点，组织培养的发展历史和植物组织培养的理 论基础，组织培养在农业生产和植物生物技术领域的应用重点难点：植物组织培养的原理、类型和特点第一章 植物组织培养的实验室与一般技术（6.0学时，其中实验3.0学时）教学目标：了解组织培养实验室的设计，熟练掌握相关实验仪器、设备的使用方法掌握植物组织培养所需的环境条件掌握培养基的种类和特点，熟练掌握培养基的制备方法教学内容：第一节实验室设计和常用设备一、实验室设计二、常用设备和器材第二节玻璃器皿的选择与清洗一、玻璃器皿的选择二、玻璃器皿的清洗第三节培养基的成分和种类一、培养基的成分二、培养基的种类第四节培养基的配制一、药品的选择二、母液的配制三、培养基的配制第五节几种常用培养基的配方及其特点一、几种常用培养基的配方二、几种常用培养基的特点教学要求：重点讲解组织培养相关实验仪器、设备的使用方法，植物组织培养的环境条件，培 养基的种类和特点，培养基的制备方法重点难点：组织培养常用仪器的使用和组织培养环境条件的控制，培养基的种类和特点及其选 择实验一、培养基的配制（3学时）实验性质：验证性实验实验内容：配制植物组织培养中常用的几种培养基实验目的与要求：配制培养基是植物组织培养的实验基础，通过配制培养基，了解培养基的组 成，掌握培养基配制方法。注意要点：根据不同的培养目的配制不同的培养基。第二章 植物组织培养的外植体及其培养（3. 0学时）教学目标：熟练掌握组织培养的儿种相关的灭菌方法和无菌操作技术以及污染的防止措施了解材料褐变和玻璃花的原因和应对的策略教学内容：第一节外植体的选择和灭菌一、外植体的选择二、外植体的灭菌方法三、污染原因和预防措施第二节外植体的接种一、接种室的消毒二、外植体的接种第三节培养条件一、温度二、光照三、其他条件第四节外植体的褐变及其防止第五节培养物的玻璃化现象及其预防措施教学要求：重点讲解组织培养的几种相关的灭菌方法和无菌操作技术以及污染的防止措施，介 绍材料褐变和玻璃花的原因和应对的策略重点难点：组织培养的几种相关的灭菌方法和无菌操作技术以及污染的防止措施第三章愈伤组织的培养（6.0学时，其中实验3.0学时）教学目标：掌握利用不同外植体进行愈伤组织的诱导和分化的方法 理解愈伤组织分化的不同途径及愈伤组织分化的条件教学内容：第一节 愈伤组织的诱导和分化一、愈伤组织的诱导二、愈伤组织细胞的分化第二节愈伤组织培养中的形态发生一、不定芽和根的形成二、体细胞胚胎发生教学要求：重点讲解不同外植体愈伤组织的诱导和分化的方法以及愈伤组织分化的不同途径及 愈伤组织分化的条件重点难点：愈伤组织分化的不同途径及愈伤组织分化的条件实验二、水稻（小麦、大麦）成熟胚（幼胚）的组织培养（3学时）实验性质：验证性实验实验内容：以水稻（小麦、大麦）成熟胚（幼胚）为外植体诱导形成愈伤组织实验目的与要求：通过以水稻（小麦、大麦）成熟胚（幼胚）为外植体诱导形成愈伤组织实验, 基本掌握组织培养过程中无菌接种的方法，了解从外植体诱导形成愈伤组织 的实验过程。注意要点：不同外植体的取样和消毒方法。第四章器官培养（3.0学时）教学目标：掌握植物根、茎、叶和胚胎培养的方法及各自的注意事项教学内容：第一节根的培养第二节茎的培养第三节叶的培养第四节胚胎的培养教学要求：重点讲解植物根、茎、叶和胚胎培养的方法及各自的注意事项重点难点：不同器官的取样、消毒和培养方法的区别第五章快速中的脱毒（6.0学时，其中实验3.0学时）教学目标：掌握植物快速的意义和方法掌握茎尖脱毒的原理和方法了解其他脱毒的方法教学内容：第一节植物快速技术一、植物无性的作用二、植物快速技术第二节茎尖培养脱毒一、病毒在植物体内的分布二、茎尖培养脱毒技术第三节其它脱毒途径第四节脱毒苗的鉴定第五节脱毒后防病毒再感染教学要求：重点讲解植物无性的方法以及茎尖脱毒的原理和方法重点难点：茎尖脱毒的原理和方法实验三、植物（水稻、兰花）的快速（3学时）实验性质：验证性实验实验内容：植物（兰花、水稻）的快速实验目的与要求：通过调节培养基中激素的成分及配比，使用不同的外植体，实现植物的快速。 通过本实验，了解激素在快繁中的作用，并掌握观赏植物（兰花、水稻）的 快繁的方法。注意要点：培养基中激素的成分及配比。第六章 花药和花粉培养（6.0学时，其中实验3.0学时）教学目标：了解花药和花粉培养的意义了解花粉培养的方法，掌握花药培养的方法教学内容：第一节花药培养技术一、培养方法二、培养基三、花粉发育时期四、花粉植株的诱导途径第二节 单倍体植株二倍化教学要求：重点讲解花药和花粉培养的概念、区别和意义，让学生了解花粉培养的方法，掌握 花药培养的方法。重点难点：花药培养的取材和培养方法实验四、水稻（小麦、大麦）花药培养（3学时）实验性质：验证性实验实验内容：以水稻（小麦、大麦）花药（花粉）为外植体诱导形成愈伤组织实验目的与要求：水稻（小麦、大麦）花药培养是以花药（花粉）为外植体，诱导形成愈伤组 织，再分化出根和芽（单倍体），是大量获得单倍体植株及纯合二倍的有效途 径。通过实验初步掌握花药（花粉）培养的基本方法。注意要点：取样时期要合适。第七章细胞培养（7.0学时，其中实验4.0学时）教学目标：掌握单细胞的分离和培养方法了解细胞悬浮培养的类型，掌握细胞悬浮培养的方法教学内容：第一节单细胞的分离一、单细胞的分离方法二、从愈伤组织分离单细胞第二节细胞悬浮培养一、培养类型二、悬浮培养条件第三节单细胞培养一、单细胞培养技术二、影响单细胞培养的因子教学要求：重点讲解单细胞的分离和培养方法，细胞悬浮培养的类型和具体的培养方法重点难点：单细胞的分离和培养技术，不同的细胞悬浮培养方法实验五、愈伤组织的继代和分化培养（4学时）实验性质：综合性试验实验内容：将已经获得的愈伤组织进行继代和分化培养实验目的与要求：植物细胞具有全能性，在适宜的培养条件下，外植体经脱分化形成愈伤组织, 愈伤组织又可经过再分化形成根、芽及完整植株，通过愈伤组织的分化实验, 了解组织培养中愈伤组织分化出苗的基本过程，以及激素对分化的影响；组 织的继代培养可以为进一步实验提供材料，通过愈伤组织的继代培养，掌握 愈伤组织继代培养的基本方法。注意要点：选择新鲜的愈伤组织继代和分化培养；愈伤组织继代和分化所用培养基的区别。第八章种质保存（1.0学时）教学目标：掌握低温和超低温保存的概念和区别，以及具体的操作步骤教学内容：第一节低温保存第二节超低温保存一、冰冻保存剂和保存液二、材料的预备和预处理三、超低温保存的操作教学要求：重点讲解低温和超低温保存的区别，以及具体的操作步骤重点难点：低温和超低温保存的区别，以及各自的操作步骤四、课程考核理论课与实践课分开考核.理论课成绩占50%, 一般以期末闭卷考试形式。学习态度（包括 上课出勤、作业上交等）等综合评定占总成绩的30%；实验实践课成绩占20%,以实验结果量化 为依据并结合实验报告撰写的认真程度等进行评定。