一、学习目标
1.识记被子植物花粉发育的过程
2.通过学习花药培养的基本技术,培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力
二、学习重点难点
1.被子植物花粉发育过程
2.花药离体培养过程
三、学法指导:小组交流合作一对一检查通关
四、自主学习
一.被子植物花粉发育过程
1.被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。所以,花粉是的生殖细胞。
2.结合教材内容填下列示意图:
[思考1]由此可见,被子植物的花粉的发育要经历时期,期和期等阶段。
[思考2]在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生个精子;在一枚花药中可以产生个花粉。
二.产生花粉植株的两条途径
1.产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径:一是花粉通过阶段发育为植株,二是通过阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。
2.填写培育花粉植株的途径图解:
3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似,所以把胚状体到从芽的过程称为,而把从愈伤组织到从芽的过程称为。
4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫,花粉发育而来的胚状体叫,可发育为植物,要使其成为纯合的正常植株,可用处理发育中的幼苗。
三.影响花药培养的因素
1.影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素:和等。
2.材料的选择:
①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;
②从花粉来看,应当选择(四分体期、单核期、双核期、萌发期)的花粉,因为单核期以前的花药,选择单核期以后的花药接种,。;
③从花蕾来看,应当选择(完全未开放、略微开放、完全盛开)的花蕾。
[思考3]除此之外,你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些?
[思考4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难?
四.实验设计
1.材料的选择
选择花药时一般通过确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,最常用的染色剂是和,它们分别可以将细胞核染成色和色。
2.材料的消毒
3.接种和培养
(1).剥取花药:消毒后的花蕾,要在条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则还要彻底除去花丝,因为。
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?小编为此仔细地整理了以下内容《选修一生物3.1菊花的组织培养学案(人教版)》,仅供参考,大家一起来看看吧。
课题1 菊花的组织培养
1.说出植物组织培养的基本原理。
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。
一、植物组织培养的基本原理
植物细胞具有________。即植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于______状态时,在一定的__________、______和其他外界条件的作用下,表现出可以发育成____________的能力。
二、植物组织培养的基本过程
1.在植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现________的差异,形成这些差异的过程叫做__________。
2.过程
离体的植物细胞、组织、器官――→(脱分化)组织――→( )丛芽或根等――→(生长)完整的植物体
思考:马铃薯长期种植,产量会降低而且易感染病毒,要想提高马铃薯的产量,培育无病毒的马铃薯应该怎么办?
三、影响植物组织培养的因素
1.材料的选择
植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的______和________________等都会影响实验结果。菊花的组织培养,一般选择____________的茎上部新萌生的侧枝。
2.培养基
植物组织培养需要适宜的培养基,常用的是______培养基,其主要成分包括:__________,如N、P、K、Ca、Mg、S;__________,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;________,如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素,以及______等;还常常需要添加______________。
3.植物激素
植物激素中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。培养基中添加的植物激素的______、________________以及____________等,都会影响实验结果。以生长素和细胞分裂素为例。
使用顺序实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞____,
但细胞不____
先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞____________
同时使用______频率提高
生长素/细胞分裂素比值与结果
比值高时有利于____的分化,抑制____的形成
比值低时有利于____的分化,抑制____的形成
比值适中促进__________形成
4.其他影响因素
pH、温度、光照等条件是重要因素,不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养时,一般将pH控制在______左右,温度控制在________℃,每日用日光灯照射____h。
四、实验操作
1.制备MS固体培养基
(1)配制各种母液。
(2)配制培养基。
(3)灭菌
将分装好的培养基连同其他器械一起进行__________________。
2.外植体消毒
菊花茎段用水冲洗、加洗衣粉用软刷进行刷洗、用流水冲洗,吸干水分。外植体要用体积分数为70%的酒精______,然后用无菌水清洗,吸干表面的水分,再用质量分数为0.1%的氯化汞______,最后用________清洗。
3.接种
所有的接种操作都必须在________旁进行,并且每次使用器械后,都需要用______________。
4.培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应定期______。
5.移栽
6.栽培
答案:一、全能性 离体 营养物质 激素 完整的植株
二、1.稳定性 细胞分化
2.愈伤 再分化
思考:长期进行无性繁殖的植物,只有根尖和茎尖中几乎无病毒,因此可利用植物组织培养获得无病毒的马铃薯植株。
三、1.年龄 保存时间的长短 未开花植株
2.MS 大量元素 微量元素 有机物 蔗糖 植物激素
3.生长素 细胞分裂素 浓度 使用的先后顺序 用量的比例 分裂 分化 既分裂也分化 分化 根 芽 芽 根 愈伤组织
4.5.8 18~22 12
四、1.高压蒸汽灭菌
2.消毒 消毒 无菌水
3.酒精灯 火焰灼烧灭菌
4.消毒
1.细胞分化与植物细胞的全能性
多细胞生物体,一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成的。细胞分裂只能繁殖出许多含有相同遗传物质的细胞,只有经过细胞分化才能形成不同的组织,进一步形成各种器官、系统,从而完成生物的个体发育过程。当细胞分化开始时,受遗传因素和环境因素的调节,不同细胞的不同基因会在特定的时间、空间被激活,活化一段时间后有些基因的活动停止,而有些基因还在继续活动,从而产生了特定的蛋白质(即基因有选择性的表达),进而产生了不同的组织,也就是在个体发育中相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异——细胞分化,这是发生在生物体一生中的一种持久变化,当然胚胎时期达到最大限度。一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
由于体细胞大多是通过有丝分裂繁殖而来的,一般已经分化的细胞仍有一套和受精卵相同的染色体,含有与本物种相同的DNA分子。因此,已分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能,即全能性。在合适的条件下,有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。植物细胞的全能性比较强,动物细胞的全能性受到了限制,特别是一些高度特化的动物细胞,很难用它培养成一个新个体,但它的细胞核中仍有保持物种遗传性的全部遗传物质,保持着全能性,例如已取得成功的克隆羊——多利就是一例。
2.愈伤组织
愈伤组织是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。它容易与根尖、茎尖的分生组织发生混淆。可以通过下表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同。
组织类型细胞来源细胞形态细胞结构细胞排列细胞去向
根尖
分生组织受精卵正方形无液泡紧密分化成多种细胞组织
愈伤组织高度分化细胞无定形高度液泡化疏松再分化成
新个体
相同点都通过有丝分裂进行细胞增殖
3.污染的预防
污染就是指在组织培养过程中,培养容器内滋生菌斑,使培养材料不能正常生长发育,从而导致培养失败的现象。植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对培养条件的要求较高,对无菌操作的要求非常严格。
污染有两种类型,一种是细菌污染一般是由接种人员造成的,如未戴口罩,接种时说话,或手及器械消毒不严等。另一种是真菌污染可能是由植物材料灭菌不当造成的。
可以通过以下措施做好预防。
(1)防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春秋为宜,优先选择地上部分作为外植体,阴雨天勿采,晴天下午采,采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格消毒。做消毒效果试验,多次消毒和交替消毒。
(2)保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时,注射器勿与瓶接触,培养基勿粘瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具使用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
(3)操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装,操作过程中不说话等。
(4)保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒、防止高温。
对外植体进行表面消毒时,既要考虑到药剂的消毒效果,又要考虑到植物的耐受力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理,以免引起环境污染。
一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅中灭菌后,再打开培养瓶进行清洗。
题型一细胞的全能性
下列实例中能体现细胞全能性的是()。
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖 ③用单个烟草组织培育出了可育的完整植株
A.①②B.①③C.②③D.①②③
解析:①和③都属于已分化的细胞经过培养形成可育的植株,体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代,实际上是由一个受精卵,通过细胞的增殖和分化发育成新个体,是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程,因此不能体现细胞全能性。
答案:B
题型二植物细胞表达全能性的条件
植物细胞表现出全能性的必要条件是()。
A.给予适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织,给予适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中
解析:在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件的作用下,植物细胞就可以表现出全能性。
答案:C
反思领悟:植物细胞表达全能性的条件:一是离体的组织或细胞;二是需要一定的激素、营养及其他适宜条件;三是具有完整细胞核的细胞。
题型三植物组织培养的过程及影响因素
(2010安徽理综)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:
外植体――→①愈伤组织――→②芽根―→植株
请回答下列问题。
(1)微型繁殖培育无病毒草莓时,一般选取____________作为外植体,其依据是________________。
(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和____________,在配制好的培养基中,常常需要添加____________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是____________。
(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是____________________________________________。
解析:(1)植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位,原因是该部位含病毒极少,甚至无病毒。
(2)MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物,在配制好的培养基中,常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
(3)生长素用量比细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化,比值高时,有利于根的分化。
答案:(1)茎尖(或根尖) 茎尖(或根尖)病毒极少,甚至无病毒 (2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底 (3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
1.下列关于细胞分化的叙述,错误的是()。
A.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命过程中
B.细胞分化在胚胎时期达到最大限度
C.随着细胞分化的进行,细胞中的遗传物质种类会发生变化
D.高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性
2.下列有关植物组织培养的叙述,错误的是()。
A.植物组织培养的原理是细胞的全能性B.主要包括脱分化和再分化两个阶段
C.外植体形成愈伤组织的过程需要阳光D.植物组织培养的过程中要求无菌操作
3.下列关于愈伤组织形成过程的正确叙述是()。
A.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果
B.愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果
C.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果
D.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果
4.下列关于接种时应注意的事项,全部正确的是()。
①接种室要消毒 ②无菌操作 ③接种时可以谈话 ④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基 ⑤接种时要防止交叉污染 ⑥接种完立刻盖好瓶口
A.①②③④B.①②③④⑤⑥C.③④⑤⑥D.①②⑤⑥
5.在离体的植物组织、器官或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要下列哪些条件?()
①消毒灭菌 ②一定浓度的植物激素 ③适宜的温度 ④充足的光照 ⑤充足的养料
A.①③④⑤B.②③⑤C.①②③D.①②③⑤
答案:1.C 细胞分化不会使遗传物质种类发生变化,它的实质是遗传物质在时间和空间上有选择性地表达。
2.C 植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程,其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中,恒温箱的门应该关闭,不必见光,因为在无光条件下愈伤组织长得更快。
3.B 愈伤组织只存在于植物细胞;离体的植物组织细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。
4.D 整个接种过程必须在无菌条件下进行,不能谈话,防止呼吸产生污染,因此操作过程应禁止谈话,并戴口罩;接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入,而且分布均匀,不能随机放入,以保证必要的营养和光照条件。
5.D 离体的植物相关结构在形成愈伤组织的过程中不需要光照,因为该过程无法进行光合作用,其营养物质来自培养基。
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《选修一生物2.1微生物的实验室培养学案(人教版)》,仅供您在工作和学习中参考。
课题1 微生物的实验室培养课题2 腐乳的制作
1.以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用。
2.说明腐乳制作过程的科学原理。
3.设计并完成腐乳的制作。
4.分析影响腐乳品质的条件。
一、腐乳制作的原理
1.原理
多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是______,它是一种丝状______,分布广泛,生长迅速,具有发达的________。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的________分解成小分子的____和________;脂肪酶可将______水解为______和______。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。
2.菌种来源
自制腐乳利用的毛霉来自于空气中的________。现代的腐乳生产是在严格______的条件下,将优良的______菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免________________,保证产品的质量。
3.条件
温度应控制在________,并保持一定湿度。
二、腐乳制作的实验流程
让豆腐上长出毛霉→________→__________→密封腌制。
思考:豆腐乳吃起来感觉有点咸,你知道是什么原因吗?这样有什么特殊作用吗?
三、操作提示
1.控制好材料的用量
(1)用盐腌制时,注意控制盐的用量。盐的浓度过低,不足以抑制________,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
(2)卤汤中酒精含量应控制在______左右。酒精含量过高,腐乳成熟的时间将会______;酒精含量过低,不足以____________,可能导致豆腐______。
2.防止杂菌污染
(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水______。
(2)装瓶时,操作要迅速小心。放好豆腐,加入卤汤后,要用胶条密封瓶口。封瓶时,最好将瓶口通过__________,防止瓶口被污染。
答案:一、1.毛霉 真菌 白色菌丝 蛋白质 肽 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸
2.毛霉孢子 无菌 毛霉 其他菌种的污染
3.15~18℃
二、加盐腌制 加卤汤装瓶
思考:豆腐乳是用盐腌制的,可以起到防止其他杂菌生长等作用。
三、1.(1)微生物生长 (2)12% 延长 抑制微生物生长 腐败
2.(1)消毒 (2)酒精灯的火焰
1.材料的选择
用来制作腐乳的豆腐含水量最好在70%左右,水分过多则腐乳不易成形,含水量不当会影响毛霉菌丝的深入程度。
水分测定方法如下:
精确称取经研钵研磨成糊状的样品5~10g(精确到0.02mg),置于已知重量的蒸发皿中,均匀摊平后,在100~105℃电热干燥箱内干燥4h,取出后置于干燥器内冷却至室温后称重,然后再烘30min,直至所称重量不变为止。
样品水分含量(%)计算公式如下:
样品水分含量(%)=(烘干前容器和样品质量-烘干后容器和样品质量)/烘干前样品质量
2.用盐腌制的目的
(1)调味。一定的咸度能刺激人的味觉。
(2)防腐。防止杂菌污染,避免豆腐腐败。正如日常生活中,一些地区的人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存,其原因是在高浓度盐水溶液中细菌脱水死亡。
(3)降低豆腐含水量,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。
(4)抑制蛋白酶继续起作用,稳定其鲜味和香味。
腌制时要分层加盐,并随层数加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些,以防止杂菌从瓶口进入。
3.制作过程中影响腐乳品质的因素
(1)菌种:菌种是生产发酵的关键,如果菌种退化则表现出生化功能的变化,如水解速率、代谢产物等都会发生变化,从而影响品质,因而要选择优良的菌种。
豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”,就是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形,而对人体无害。
(2)杂菌:如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。因而要关注培养湿度的控制,盐、酒和香辛料的用量,以及用具的消毒和密封等方面。
(3)温度:温度过低或过高会影响毛霉菌丝的生长,从而影响发酵的进程和发酵质量。如温度过低,则菌丝生长缓慢,不能进入豆腐块的深层;温度过高,菌丝易老化和死亡,影响品质。
要严格控制温度,因为15~18℃不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉慢慢生长。在合适的条件下,一般2d后,毛霉就开始生长,约5d后,豆腐表面就会长满直立菌丝(即长白毛)。
(4)发酵时间:时间过短,发酵不充分,如蛋白质未完全水解,这样在加盐后豆腐脱水,蛋白质变性,就会变硬;时间过长,豆腐会软化不易成形,从而影响腐乳的口味。
(5)调味品:加入的各种酒类、糖类等辅料的多少也对口感有重要影响。
酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
题型一腐乳制作的原理
在豆腐的发酵过程中,起主要作用的是()。
A.曲霉B.酵母C.毛霉D.醋酸菌
解析:腐乳的发酵是多种微生物的协同作用,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。曲霉是酿制酱油所用的主要菌种,在酿制腐乳中不占主导地位,但制作红方时需要加入红曲,使其呈现深红色。
答案:C
腐乳味道鲜,易于消化、吸收,是因为其内主要含有的营养成分是()。
A.无机盐、水、维生素B.氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸
C.多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D.蛋白质、脂肪、氯化钠、水
解析:豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下,豆腐被分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分。
答案:C
题型二影响腐乳品质的条件
下列关于腐乳制作的描述中,错误的是()。
A.在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与
B.含水量大于85%的豆腐利于保持湿度,适宜制作腐乳
C.加盐和加酒都能抑制微生物的生长
D.密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染
解析:含水量在70%左右的豆腐适于作腐乳,是因为易成型、有利于毛霉的生长繁殖;含水量过高,腐乳不易成型。
答案:B
反思领悟:盐能防止杂菌污染,避免豆腐腐败。香辛料和酒可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。
1.毛霉属于()。
A.真菌B.病毒C.细菌D.植物
2制作腐乳的正确流程是()。
①加卤汤装瓶 ②让豆腐长出毛霉 ③加盐腌制 ④密封腌制
A.①②③④B.②③①④C.①③②④D.①④③②
3.下列有关毛霉的作用,正确的是()。
①将多糖分解成葡萄糖 ②将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 ③将脂肪水解成甘油和脂肪酸 ④将核酸分解成核苷酸
A.①②B.②③C.③④D.①④
4.豆腐坯用食盐腌制,其作用是()。
①渗透盐分,析出水分 ②给腐乳以必要的咸味 ③防止毛霉继续生长和污染的杂菌繁殖 ④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④
答案:1.A 毛霉属于霉菌,霉菌和酵母菌均为真菌,属于真核生物。细菌属于原核生物。
2.B
3.B 腐乳制作过程中,毛霉可产生多种不同的酶,以利用和分解豆腐中的营养物质。其中,主要的酶是水解酶类,如蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸等。
4.D 豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能抑制微生物生长,避免腐败变质,能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。
文章来源:http://m.jab88.com/j/19490.html
更多