园艺植物组织培养教学大纲.doc

《园艺植物组织培养》教学大纲

一、课程基本信息
课程名称：园艺植物组织培养
课程编码：44103008
课程类别：专业教育必修课
适用专业：园艺
开课学期：第3学年第3学期
课程学时：48学时（理论24学时，实验24学时）
课程学分：3
先修课程：基础生物化学、植物学、植物生理学
并修课程：园艺植物栽培学I
课程简介：该课程属于园艺专业的专业教育必修课程，由理论课和实验课组成。通过本课程的教育，使学生了解植物组织培养一般常识，掌握培养基制备、植物无性系的快速繁殖、试管苗商业化生产、细胞培养、单倍体培养、原生质体培养和细胞杂交等植物组织培养的重要技术，为以后从事植物生物工程研究打下基础。

二、课程教育目标
通过本课程的理论学习与实验技能的培养，使学生解园艺植物组织培养的应用范围、研究进展和市场动向，掌握园艺植物组织培养的基本原理、基本理论，能够进行组织培养及工厂化育苗系统的设计，掌握培养基的制备、材料的接种，无菌培养和移栽技术，掌握利用不同外植体材料（如花粉、花药、胚胎、子房、茎尖、根尖等）达到不同目的所采取的特殊操作技术。

三、理论课程教学内容、要求及学时安排

第一章 绪论
【教学内容】
1．园艺植物组织培养的定义
2. 植物组织培养发展历史
3. 植物组织培养研究的意义
4. 植物组织培养在园艺植物上的研究及应用进展
5. 与植物组织培养先关的几个概念
【教学要求】
1．掌握：植物组织培养的定义、分类、原理
2．熟悉：植物组织培养的特点、意义及当前研究动向
3．了解：植物组织培养的发展简史
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第二章　园艺植物组织培养实验室与设置
【教学内容】
1．实验室组成
2．基本设备配置
3．实验室管理
【教学要求】
1．掌握：实验室组成、常规仪器与设备
2．熟悉： 实验室管理
3．了解：实验室设计
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第三章　园艺植物组织培养操作流程
【教学内容】
1．培养基的成分及其作用
2．基本培养基的种类与特点
3．培养基的选择与制备
4. 无菌培养的建立
5. 完整植株的形成
6. 移栽
【教学要求】
1．掌握：培养基的成分及其作用，母液的配制与保存，培养基的制备、灭菌与保存
2．熟悉：基本培养基的种类与特点，无菌培养的建立
3．了解：完整植株的形成，移栽
【教学方法】讲授法、观摩法
【学时】2

第四章　园艺植物组织培养脱毒
【教学内容】
1．病毒相关知识概述
2．植物脱毒原理与方法
3．植物脱毒苗的检测与保存
4. 无菌原种苗的保存与应用
【教学要求】
1．掌握：微茎尖培养脱毒的原理与方法
2．熟悉：植物脱毒苗的检测与保存
3．了解：无病毒苗培养的意义及无病毒苗培养的方法
【教学方法】讲授法、观摩法
【学时】2

第五章　园艺植物体细胞胚发生
【教学内容】
1．体细胞胚发生概述
2．体细胞胚的形态建成
3．体细胞胚发生的生物学机理
4. 体细胞胚发生在园林上的主要应用
【教学要求】
1．掌握：体细胞胚发生在园林上的主要应用
2．熟悉：体细胞胚的形态建成，体细胞胚发生的生物学机理
3．了解：体细胞胚发生的概念、特点及意义
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第六章　园艺植物细胞培养
【教学内容】
1．植物单细胞培养概述
2．植物细胞悬浮培养
3．细胞固相化培养
4. 单细胞培养
【教学要求】
1．掌握：植物细胞悬浮培养，细胞固相化培养
2．熟悉：单细胞培养
3．了解：植物单细胞培养概述
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第七章　园艺植物花药和花粉培养
【教学内容】
1．花药培养
2．花粉培养
3．影响花药与花粉培养的因素
4. 单倍体植株的加倍
【教学要求】
1．掌握：花药培养、花粉培养
2．熟悉：影响花药与花粉培养的因素
3．了解：单倍体植株的加倍
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第八章　园艺植物原生质体培养
【教学内容】
1．原生质体的分离
2．原生质体的收集与纯化
3．原生质体的培养
4. 影响原生质体培养的因素
5. 原生质体再生技术
6. 原生质体融合
7. 杂种植株的鉴定
【教学要求】
1．掌握：原生质体的分离、收集与纯化、培养，原生质体再生技术
2．熟悉：影响原生质体培养的因素
3．了解：原生质体融合，杂种植株的鉴定
【教学方法】讲授法、观摩法
【学时】2

第九章　园艺植物组培苗的工厂化生产
【教学内容】
1．初代培养
2．不定芽的获得
3．增殖培养
4. 继代培养
5. 无菌苗的生根培养
6. 无菌苗的移栽
7. 影响园艺植物组织培养的因素
【教学要求】
1．掌握：园艺植物组培苗的工厂化生产的各个环节
2．熟悉：影响园艺植物组织培养的因素
3．了解：组织培养中的玻璃花现象、白化问题
【教学方法】讲授法、观摩法
【学时】4

第十章　植物基因工程
【教学内容】
1．植物受体系统的建立
2．外源基因的导入
3．转基因植物的检测技术
【教学要求】
1．掌握：植物基因工程的程序
2．熟悉：外源基因导入方法
3．了解：转基因植物的检测技术
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

第十一章　几种主要园艺植物的脱毒苗生产技术
【教学内容】
1．马铃薯
2．甘薯
3．甘蔗
4. 苹果
5. 草莓
6. 柑橘
7. 香蕉
【教学要求】
1．掌握：主要园艺植物的脱毒苗生产流程
2．熟悉：主要园艺植物的脱毒苗生产采用的外植体及再生方法
3．了解：主要园艺植物的脱毒苗生产技术前沿
【教学方法】讲授法、讨论法
【学时】2

四、实验课程教学内容、要求及学时安排

（一）实验项目

实验一 培养基的制备
1．实验类别：专业
2．实验类型：验证性
3．学时：4
4．实验的目的和要求：掌握园艺植物组织培养实验室的设计要求和主要仪器设备，掌握培养基母液和培养基的配制及高压灭菌、保存技术
5．实验内容
1）参观园艺植物组织培养实验室，了解组织培养常用仪器的构造及使用
2）培养基母液、及培养基的制备与保存（培养基配方根据后续试验制定）

实验二 胚胎的培养
1．实验类别：专业
2．实验类型：综合性
3．学时：4
4．实验的目的和要求：学习无菌条件下的操作方法，包括外植体消毒、接种，掌握植物胚胎培养的基本操作
5．实验内容
1）材料选择及表面消毒 选取无病害、虫害的种子，取出带内种皮的胚，放入饱和漂白粉滤清液中浸泡15min后，再用0.2%升汞溶液浸泡10min，最后，用无菌水冲洗3遍，放在盛有无菌纸的培养皿内，吸除水分，以待接种。
2）接种和培养 种胚消毒后，在解剖镜上，剥去种皮，将胚接种在基本培养基上，进行芽的诱导。

实验三 营养器官组织培养之一：起始培养
1．实验类别：专业
2．实验类型：综合性
3．学时：4
4．实验的目的和要求：学习无菌条件下的操作方法，包括外植体消毒、接种，握植物茎段、叶繁殖的基本操作
5．实验内容
1）材料的准备 将菊花枝条剪成5~6长茎段，叶剪成0.5cm2的方块用自来水流水冲洗，移到超净工作台上，茎用70%酒精溶液浸泡30S，叶用70%酒精溶液浸泡10S再用0.1%升汞液浸泡6min，最后，用无菌水冲洗3~5遍，放在装有无菌滤纸的培养皿内。水分吸干后再行接种。
2）接种 将枝条原接口处剪掉，露出新切口，然后剪成带一个叶片的茎段插入培养基瓶中。每个三角瓶茎段接种1~2段，叶片1～2片。
3）培养 将培养基放于23~25℃，光照为1000~2000lx，每日光照9~10h。20~30d后，从叶腋处长出侧芽，叶片长出愈伤组织。

实验四 营养器官组织培养之二：继代与生根培养
1．实验类别：专业
2．实验类型：综合性、设计性
3．学时：4
4．实验的目的和要求：熟练无菌操作，根据外植体生长情况确定继代及生根培养基
5．实验内容
1）继代培养 按切茎段的方法对组培苗进行扩繁继代培养，扩繁指数为1瓶扩大25瓶。愈伤组织切成小块接种在培养基中。关键在于继代培养培养基的设计。
2）生根培养 取3cm高的粗壮幼苗接到生根培养基中，诱导无根苗的生根。关键在于生根培养基的设计。

实验五 愈伤组织的再生途径
1．实验类别：专业
2．实验类型：设计性
3．学时：4
4．实验的目的和要求：观察愈伤组织再生过程中的器官发生和胚胎发生途径，掌握培养植物愈伤组织的基本操作
5．实验内容
1）愈伤组织增殖培养
2）设计愈伤组织再生培养基
3）愈伤组织诱导不定芽及生根

实验六 马铃薯的脱毒培养
1．实验类别：专业
2．实验类型：综合性、设计性
3．学时：8
4．实验的目的和要求：掌握植物脱毒培养的基本操作
5．实验内容
1）外植体材料的获得及处理：块茎催芽，切取茎尖
2）脱毒培养：茎尖热处理培养30d后，切取微茎尖进行脱毒培养（难点在于热处理程序的设计及微茎尖剥离技术、微茎尖脱毒培养基的设计）
3）无毒苗的鉴定：委托有资质的机构进行鉴定

（二）实验报告基本要求
要求使用统一的实验报告纸，如实、认真记录实验结果。实验报告中应包括以下内容：实验序号，实验名称，目的要求，实验原理，实验材料与方法实验步骤，结果分析，并对实验中遇到的专业问题进行探讨。

（三）备注
总实验学时24学时，因实验资源的准备有不确定因素（受天气、季节、园艺产品种类等的限制），因此，教师可根据实验教学实际情况自行调整，所列实验项目除实验一、二为必做实验外，其余项目为选做，必须符合实验总学时数与实验教学的培养要求。

五、考核及成绩评定
（一）命题原则与思想
命题本着“注重基础、提倡运用、全面考核、科学严谨”的原则，努力实现知识、能力、素养的统一，并着重考查学生运用基本知识进行分析、解决实际问题的能力与对科学、技术与社会的相互关系的理解，促进学生的全面发展，并关注学生的创新精神和科学态度。
（二）考试范围
所有教学章节内容。
（三）考核要求
考试内容的重点是教学要求中的掌握部分，其次为熟悉部分，少量涉及了解部分。
（四）考核类型
理论平时考核以作业、考勤、课堂提问和讨论等方式进行；实验考核以实验报告、实验设计和实验技能等方式进行；期末考核以闭卷考试形式进行。
（五）试题类型
填空题、释词题、简答题、论述题、分析题。
（六）试卷结构
填空题共20空，每空1.5分，共30分；释词题共10题，每小题3分，共30分；简答题共4题，每小题5分，共20分；论述题共2题，每小题10分，共20分。
（七）成绩评定
成绩以百分制记录，包括期末考试成绩和平时成绩两部分。其中，期末考试成绩占50%，平时成绩占50%（平时成绩10%，实验成绩40%）。

六、其它说明
教师应根据每章教学内容，要求学生课外阅读相关学术论文、专著，对问题集中的进行统一讲解，并充分利用现代化的教学手段与方法，利用多种教学方式与方法，采用启发式教育，努力提高课程教学水平，注意深化所学知识，拓展知识领域，增强知识的应用能力。在课外，学生要多参加生产实践活动，了解生产中存在的问题，大量阅读与本课程相关的科普书籍，提高解决生产实际问题的能力。

七、参考资料
1. 吕晋慧，孔冬梅.园艺植物组织培养[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2008.
2. 袁学军，王志勇. 植物组织培养北京师范大学出版社，2011.
3. 周玉珍. 园艺植物组织培养技术[M]. 苏州：苏州大学出版社，2009.

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