课程概述

在我们生活的环境中，植物组织培养技术常常给人们的生活增添丰富的色彩。那甜软的香蕉和草莓带给我们舌尖上的享受；富含营养的石斛加强了我们的体魄；美丽、优雅的兰花和郁金香带给我们的温馨和愉悦；细胞培养产生的紫草素为追求美丽的少女赋予更多的活力和梦想......大家可曾知道，这些都与“植物组织培养技术”息息相关？

 　　早在1838年，德国植物学家schleidon 和动物学家schwann创立了细胞学说，1902年德国植物生理学家Haberlandt 开创性地提出了植物细胞全能性的设想。接着，众多科学家相继在萝卜、辣根、白杨、豌豆、兰花、银杏、番茄等植物上进行了探索，经过70多年的努力，科学家们完成了植物组织培养从奠基到迅速发展的艰辛历程，证明了细胞全能性理论的正确性。此后，兰花工业蓬勃发展；香蕉试管苗为蕉农所喜爱；草莓小小的茎尖能摇身变成健康无毒的状苗；郁金香借助细胞悬浮培养实现了快速繁殖；土豆微型薯实现了工厂化生产......, 迄今，植物组织培养已成为现实中应用最为广泛的生物技术之一。它，为植物的快速繁殖、无病毒苗木的生产、育种周期的缩短、次生代谢物的生产、基因的转化、特效生物药的表达和规模化生产等领域插上了腾飞的翅膀！　植物组织培养究竟包含多大的潜能？组织培养实验室该怎样设计？如何在微繁中杜绝污染和玻璃化的发生？如何实现植物种间和属间远缘体细胞间融合？如何让小小的细胞高效地累积有用的次生物质？这一系列问题，都可以在我们的课堂里找到答案。如果你对这些问题感兴趣，就请加入华中农业大学姜玲教授主持的“植物组织培养”课程，通过学习，掌握基本理论和全套操作技术，为放飞你的梦想，请从这里启航！ 


证书要求

课程成绩由3部分组成：

1.章节测验成绩（占20%）：采用选择、判断等客观题。

2.章节作业成绩（占20%）：主要是主观题，采用论述题的形式。

3.期末考试成绩（占60%）：采用选择、判断等客观题。

对课程有帮助的同学，可获得10分以内的加分，包括推广课程，积极帮助其他学员，对课程提出建设性意见等。

 

证书要求：

合格证书：总成绩60-79分

优秀证书：总成绩80-100分

证书形式包括：免费证书（电子版）和认证证书（纸质）。

预备知识

1.先修课  植物学、基础生物化学、植物生理学、普通遗传学

　　2.后续课  植物基因工程、分子生物学

授课大纲

 概述

让学生理解植物组织培养的概念，了解植物组织的发展历史，掌握植物组织培养在植物上的应用范围和进展。

课时

  • 1.1 植物组织培养的意义和内容
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  • 　　1.1.1 植物组织培养的有关概念
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  • 　　1.1.2 植物组织培养的意义和内容
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  • 　　1.1.3 植物组织培养的分类
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  • 1.2 植物组织培养的发展历史
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  • 1.3 植物组织培养的应用范围和进展

植物组织培养实验室

让学生能够设计组织培养室或工厂化生产车间建设的方案，掌握组织培养常见仪器、设备的使用原理，能操作或使用相关设备仪器，掌握植物组织培养对材料的要求和培养条件。

课时

  • 2.1 设备和器材
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  • 　　2.1.1 实验室和工厂化生产车间的组成
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  • 　　2.1.2 主要仪器设备和器材及其使用
    • ,
  • 2.2 培养材料和培养条件
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  • 　　2.2.1 培养材料的选择
    • ,
  • 　　2.2.2 影响培养的条件

培养基及无菌操作

掌握培养基的组织成分、培养基的制备，理解植物生长调节物质在组织培养中的应用，掌握植物组织培养中污染的产生及防治对策。掌握培养基的组成、母液的制备及培养基的制备方法、生长调节物质在组织培养中的应用规律。

课时

  • 3.1 培养基的种类和成分
    • ,
  • 　　3.1.1 培养基的种类
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  • 　　3.1.2 培养基的成分、作用及应用方法
    • ,
  • 3.2 培养基的制备
    • ,
  • 　　3.2.1 培养基母液的制备
    • ,
  • 　　3.2.2 培养基的配制
    • ,
  • 　　3.2.3 培养基的灭菌及保存
    • ,
  • 3.3 生长调节物质在组织培养中的应用规律
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  • 3.4 植物组织培养中存在的问题和对策
    • ,
  • 　　3.4.1 污染的产生和对策
    • ,
  • 　　3.4.2 变异的产生和对策

植物组织培养的应用原理及再生途径

掌握植物组织培养的应用原理及植物组织培养进行繁殖的主要途径及植物组织培养过程中的分化与脱分化操作。

课时

  • 4.1 植物组织培养的应用原理
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  • 　　4.1.1 细胞全能性理论
    • ,
  • 　　4.1.2 植株再生作用
    • ,
  • 　　4.1.3 细胞的分化和形态建成
    • ,
  • 4.2 植物组织培养进行繁殖的途径
    • ,
  • 　　4.2.1 通过器官发生
    • ,
  • 　　4.2.2 通过无性胚发生

植物细胞悬浮培养

了解细胞悬浮培养的意义，掌握细胞悬浮培养的方法，理解细胞突变体的筛选方法。

课时

  • ５.1 细胞悬浮培养的意义
    • ,
  • 　　５.1.1 细胞悬浮培养的概念
    • ,
  • 　　５.1.2 细胞悬浮培养研究进展和意义
    • ,
  • ５.2 细胞悬浮培养技术
    • ,
  • 　　５.2.1 细胞悬浮培养的基本方法
    • ,
  • 　　５.2.2 单细胞的分离方法
    • ,
  • 　　５.2.3 单细胞的培养方法
    • ,
  • ５.3 细胞突变体的筛选
    • ,
  • 　　５.3.1 细胞突变体的产生
    • ,
  • 　　５.3.2 细胞突变体的筛选方法

花药和花粉培养 

了解花药和花粉培养的意义及研究进展，掌握花药和花粉培养的方法，理解单倍体育种的意义及方法和单倍体育种方法。

课时

  • ６.1 花药和花粉培养的研究概况
    • ,
  •  ６.1.1 花药和花粉培养的意义
    • ,
  •  ６.1.2 花粉和花药培养的研究进展
    • ,
  • ６.2 花药和花粉培养方法
    • ,
  • 　　６.2.1 预处理
    • ,
  • 　　６.2.2 培养方法
    • ,
  • ６.3 单倍体育种
    • ,
  • 　　６.3.1 加倍方法
    • ,
  • 　　６.3.2 单倍体育种中存在的问题

植物快速繁殖技术和无病毒良种的繁育 

了解园艺植物快速繁殖技术和无病毒良种繁育的研究和生产概况，掌握植物快速繁殖的操作程序、脱毒苗培育的原理和方法，

课时

  • 7.1 植物快速繁殖技术和无病毒良种繁育的研究和生产概况
    • ,
  • 　　7.1.1 快速繁殖技术的市场动向
    • ,
  • 　　7.1.2 无病毒良种繁育的研究进展
    • ,
  • 7.2 快速繁殖的操作程序
    • ,
  • 　　7.2.1 外植体的选择
    • ,
  • 　　7.2.2 外植体表面消毒方法
    • ,
  • 　　7.2.3 植株的诱导和增殖
    • ,
  • 　　7.2.4 试管苗的移栽
    • ,
  • 7.3 培养脱毒苗的原理和方法
    • ,
  • 　　7.3.1 培养脱毒苗的原理
    • ,
  • 　　7.3.2 外植体的选择
    • ,
  • 　　7.3.3 无病苗的生产和鉴定方法

植物快速繁殖技术和无病毒良种的繁育 

了解园艺植物快速繁殖技术和无病毒良种繁育的研究和生产概况，掌握植物快速繁殖的操作程序、脱毒苗培育的原理和方法。

课时

  • ８.1 植物快速繁殖技术和无病毒良种繁育的研究和生产概况
    • ,
  • 　　８.1.1 快速繁殖技术的市场动向
    • ,
  • 　　８.1.2 无病毒良种繁育的研究进展
    • ,
  • ８.2 快速繁殖的操作程序
    • ,
  • 　　８.2.1 外植体的选择
    • ,
  • 　　８.2.2 外植体表面消毒方法
    • ,
  • 　　８.2.3 植株的诱导和增殖
    • ,
  • 　　８.2.4 试管苗的移栽
    • ,
  • ８.3 培养脱毒苗的原理和方法
    • ,
  • 　　８.3.1 培养脱毒苗的原理
    • ,
  • 　　８.3.2 外植体的选择
    • ,
  • 　　８.3.3 无病苗的生产和鉴定方法

原生质体培养和融合 

了解植物原生质体操作研究的发展与应用，掌握原生质体操作（分离、培养、纯化、融合、体细胞杂种鉴定等）的基本方法、原理，理解原生质体融合在园艺植物上的应用。

课时

  • ９.1 原生质体培养 
    • ,
  • 　　９.1.1 原生质体研究的发展与应用
    • ,
  • 　　９.1.2 原生质体分离、纯化与活力测定
    • ,
  • 　　９.1.3 影响原生质体分离的因素
    • ,
  • 　　９.1.4 原生质体培养基与培养方法
    • ,
  • 　　９.1.5 原生质体培养与植株再生
    • ,
  • 　　９.1.6 原生质体再生植株的遗传变异及其利用
    • ,
  • ９.2 体细胞杂交 
    • ,
  • 　　９.2.1 原生质体融合的发展及意义
    • ,
  • 　　９.2.2 原生质体融合方法
    • ,
  • 　　９.2.3 原生质体融合方式
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  • 　　９.2.4 体细胞杂种筛选与鉴定方法
    • ,
  • 　　９.2.5 原生质体融合在育种中的应用

植物离体保存

了解离体保存的作用和意义，掌握离体保存（尤其是超低温保存）的方法、基本原理及保存后材料的鉴定方法，理解影响离体保存效果的主要因素。

课时

  • 10.1 离体保存的作用和意义
    • ,
  • 10.2 离体保存的原理及理论依据
    • ,
  • 10.3 离体保存的方法
    • ,
  • 10.4 影响离体保存效果的一些主要因素
    • ,
  • 10.5 离体保存材料的鉴定及利用

体细胞无性变异

掌握体细胞无性变异的概念及机理，了解体细胞无性变异的诱发及鉴定，理解体细胞无性变异的利用。

课时

  • 11.1 体细胞无性变异的概念及特点
    • ,
  • 11.2 体细胞无性变异的机理
    • ,
  • 11.3 体细胞无性变异的诱发及鉴定
    • ,
  • 11.4 体细胞无性变异的利用

参考资料

1. 李俊明.植物组织培养教程.北京：北京农业大学出版社，1992

2. 谢从华，柳俊.植物细胞工程.北京：高等教育出版社，2004

3. HA Collin & S Edwards.1998.Plant Cell Culture，Spring Bio scientific publishers.世界图书出版公司

4. 陈振光.园艺植物离体培养学.北京：中国农业出版社，1995

5. 奚元龄，颜昌敬.植物细胞培养手册.北京：中国农业出版社，1992

6. 孙敬三，桂耀林.植物细胞工程实验技术. 北京：科学出版社，1995

7. 李文泽主编.植物生物技术与作物改良. 北京：中国科学技术出版社，1995

8. 邓秀新、胡春根主编。园艺植物生物技术. 北京：高等教育出版社，2005


常见问题

1、怎么选课？

首先下载“中国大学MOOC”APP，用您的微信或QQ都可以注册登录，再搜索“园艺植物生物技术”就可以找到我们的课程，最后点击“加入学习”后就可以找到课件进行学习了。

特别提醒：请在本课程学习过程中始终以同一个账号（每次登陆前请确认）登陆学习。

 

2、怎样学习？

 MOOC课程本质上是网上课程，要求学员具有一定的上网条件，能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会以公告的形式发布，同时抄送学员注册的邮箱，请及时查看。

本课程不允许逾期补交作业。系统会在作业截止前1天给大家发提醒邮件。请网速有问题的学员提前提交作业，不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。

 

3、本课程作为学习资源的课件主要包括视频、文档、单元测验，单元作业和讨论。其中【视频】和【文档】用于知识点的学习，【单元测验】和【单元作业】则必须完成的——分别占课程总成绩的20%和20%。

 

4、“课件”中，当你把一小节的内容都完成后，小节前面的圆圈，会变成实心的绿色。如果有未完成的，就呈现绿色半圆。目前用手机或用平板电脑看课件视频，系统都不会记录观看历史，因此小圆不会变实心绿。这个纪录仅用于提示学习进度，与课程成绩无关。

 

5、讨论区，设有综合讨论区（发表任何想与大家分享的经验及想法！关于本课程、学习、工作、生活等一般性话题）、老师答疑区（发表关于作业、测试、课件内容希望能够得到老师回答的疑问）和课堂交流区（课件中作为教学内容的讨论）。你可以根据规则在讨论区发表你的内容。只有参与课堂交流区（也就是课程团队在课件中发出的讨论帖）才会列入最终成绩。切忌匿名发帖，且需要参与课堂交流区发起的所有讨论才能拿到平时课程讨论的满分。 

 

6、证书分为免费证书和收费认证证书两类。免费证书为电子版，不用单独申请，如果达到合格以上的要求，会自动获得。收费认证证书除电子版外，会增加一个纸质版，证书上含有二维码和证书编号，可以在线验证真伪，最终通过快递寄送。课程结束后，成绩合格或者优秀的同学，都可以申请认证证书。