資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 高中生物學 年級 高二 學期 秋季
課題 植物組織培養
教學目標
1. 理解植物組織培養的基本實驗原理和實驗操作的基本流程。 2. 掌握常見實驗器材的使用方法和使用規范。
教學內容
教學重點： 1. 植物組織培養操作流程。
2. 常見實驗器材的使用方法和使用規范。
教學難點： 1. 外植體的消毒方法。
2. 常見實驗器材的使用方法和使用規范。
教學過程
以解決煙草自然退化現象為情境，通過視頻進行直觀化教學，并輔以探究性問題，闡明植物組織培養的基本操作程序。 教學流程教學具體實施過程設計意圖一、導入煙草是煙草工業的原料；全株也可作農藥殺蟲劑；亦可藥用，作麻醉、發汗、鎮靜和催吐劑。具有很高的經濟價值。因此，科學家們也培育出了具有眾多優良性狀的煙草品種，但煙草在自然種植的過程中，容易因品種混雜出現自然退化的現象。通過創設實驗情境，以問題探究的形式進行轉基因大腸桿菌培養的相關教學二、實驗突破先將本節知識點涉及的教學難點——實驗部分，進行視頻同步講解，結合視頻突破教學難點，具體內容如下： 1.材料與用具 盆栽菊花，已滅菌的發芽培養基和生根培養基，75%酒精，無菌水，10%次氯酸鈉（或0.1%氯化汞），0.5 mg/mL的NAA母液，0.5 mg/mL的6-BA母液，洗滌靈稀釋液，酒精燈，培養瓶，橡皮筋，記號筆，火柴，內裝75%酒精的廣口瓶，小塊紗布，攝子，剪刀，解剖刀，滅菌的培養皿或無菌紙，200 mL及50mL燒杯，廢物缸，無土栽培育苗盤，報紙，噴壺，一定量的珍珠巖和蛭石，高壓滅菌鍋。 用于接種的無菌紙的制作方法：用報紙或牛皮紙將若干張適當大小的紙巾包起來，經高壓滅菌鍋滅菌后，放入干燥箱中烘干備用。 發芽培養基參考配方：MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1 mg/L 生根培養基參考配方：MS+NAA0.1 mg/L 縮，吸收DNA復合物，完成轉化。 2.外植體的消毒與接種 將帶芽的菊花枝條剪成一定大小，在洗滌靈稀釋液中浸泡2min，流水沖洗干凈后，在75%酒精中消毒30s，繼續流水沖洗后置于10%次氯酸鈉溶液中消毒10 min，或者在0.1%氯化汞溶液中消毒5-7 min，然后用無菌水多次沖洗。消毒后的材料應放在無菌紙或滅菌培養皿中，待接種。 點燃酒精燈，將攝子灼燒滅菌后，用其夾取包在牛皮紙中的無菌紙，平鋪在超凈臺臺面上。在無菌紙上用已在火焰滅菌后冷卻的攝子和剪刀等器具切割菊花枝條為1cm左右的莖段，每一莖段至少帶有一個芽。也可根據自己的設計選擇菊花的其他器官如葉片為外植體。裝有培養基的瓶口用酒精擦拭消毒后，打開封口膜，讓瓶口旋轉通過火焰。用灼燒后適當冷卻的攝子夾取莖段插入培養基中，每瓶可放入1-3段莖段。接種后，瓶口過火焰，封上封口膜，標注接種日期和其他相關信息。將接種后的材料在18-25℃的條件下培養，每天光照10-12 h，觀察記錄外植體的生長狀況，直至得到菊花小植株。 3.試管苗的生根培養。 將裝有試管苗培養瓶的瓶口用酒精擦拭消毒，打開瓶蓋，瓶口過火焰，用灼燒后冷卻的攝子夾取試管苗。在無菌紙上將試管苗分割成單株后，接種在生根培養基中，每瓶培養基插苗4-5棵。將試管苗放于培養室培養。保持溫度為20-28℃，每天光照10-12 h，一星期后，觀察試管苗生長情況。約2-3星期后，試管苗長出健壯根系。 3.試管苗的生根培養。 將生根的組培苗從培養室取出，打開瓶口，放置1~2天，以提高試管苗對外部環境的適應能力。 區分多種消毒的不同 明確試管苗的培養環境 說出如何保證試管苗的培養環境 比較生根和發芽培養基的不同。提供資料訓練學生的思維，提高信息處理能力。 三、拓展延伸1.影響植物組織培養形態發生的因素 培養基中的生長調節劑對離體條件下植物細胞形態的發生具有重要作用。在對根和芽的分化研究中發現，根或芽的分化取決于生長素的細胞分裂素的比例。 2.練苗時的環境變化選取的兩個問題為本節微課的難點，同時也是學生難以理解的易錯考點，通過問題的形式進行再次辨析，讓學生能切實解決重難點。教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高二 學期 春季
課題 第一節 通過植物組織培養可獲得完整植株
教學目標
1.通過活動，說出植物組培的基本原理。（生命觀念） 2.通過活動舉例說明離體培養實現細胞全能性的條件。（科學思維和生命觀念） 3.嘗試構建植物組培的實驗流程概念圖并為之后的實驗活動課打下理論基礎。（科學思維） 4.學會對組培技術的不同路徑進行比較分析，發展物質與能量觀，并就相關問題表明自己的技術態度。（科學思維、科學探究、生命觀念） 5.結合鐵皮石斛組培的介紹，歸納植物組培技術的概念。（科學思維） 6.認同生物技術促進社會的發展，學會主動搜索信息，面對日常生活或社會熱點話題中與生物技術和工程有關的話題，表明自己的觀點。（科學思維和社會責任）
教學內容
教學重點： 1. 闡明植物細胞全能性的含義以及實現細胞全能性的條件。 2. 歸納植物組培技術的概念與分類。 教學難點： 植物組織培養的多途徑過程 離體植物器官、組織和細胞發育成完整的植株需要的條件
教學過程
教師活動學生活動教學意圖導入 新課【視頻】 鐵皮石斛 【創設情景】 雁蕩山鐵皮石斛，溫州樂清市特產。鮮品：莖直立，鐵青色或紫綠色；干品：鐵皮楓斗，黃綠色或略帶金黃色。鐵皮石斛蒴果成熟時易開裂，且種子粒徑小，自然繁殖率低。明清時期，開始種植生產鐵皮石斛。目前，雁蕩山鐵皮石斛種植基地面積800公頃，年產鐵皮石斛鮮條1200噸，鐵皮楓斗400噸。預計到2025年，種苗培育能力達8億株/年。 【提問】據你所學如何才能實現這一目標？【引題】利用植物組織培養技術鐵皮石斛【觀察思考】思考教師提出的問題。 創設真實情境，引入新課并讓學生發表想法，以便充分調動學生的思維，使學生產生學習的欲望，培養學生提出問題的能力。植物 細胞 的全 能性 使離 體組 織發 育成 完整 植株 成為 可能 【學生活動一】 鐵皮石斛的組織培養技術的原理和基本過程 問題1：為什么鐵皮石斛的莖段能培養出完整植株呢 【小結】鐵皮石斛的組織培養技術，大都以莖段、根尖、原球莖、莖尖等為外植體。 問題2：在鐵皮石斛的生長發育過程中,細胞并不會表現出全能性,而是分化成各種組織和器官的原因是什么 問題3：已分化的鐵皮石斛細胞若要實現全能性應經歷哪些細胞活動？ 【學生活動二】請閱讀學習任務單中的資料1、2、3并結合教材P43和P44的相關內容，嘗試構建通過植物組織培養形成完整植株的多種途徑流程圖。 【課件展示】植物組織培養形成完整植株的多種途徑 【歸納總結】結合以鐵皮石斛莖段為外植體的組織培養，請簡要對植物組織培養下個定義。 給予信息：鐵皮石斛細胞提取物中含有多糖，這種多糖具有增加免疫力和抗腫瘤等生物活性。目前可利用離體培養鐵皮石斛細胞生產多糖。補充完善概念 在教師的引導下，積極思考討論。 通過問題串的設置，引導學生思考植物細胞的全能性使離體組織發育成完整植株成為可能，同時學習關于細胞全能性的相關內容。 閱讀資料與教材，思考討論并發表看法 【知識建構】結合3則資料逐步建構多種途徑的流程圖） 【知識建構】結合鐵皮石斛的組培過程及鐵皮石斛多糖的生產建構并完善植株組織培養的概念。 通過資料分析，創設問題情境，讓學生參與活動中，有助于讓他們回顧已有的相關知識和擴展知識面。 建構主義認為： 教師的作用是要讓學生自己思考問題，參與知識的獲得過程，而不是向學生提供現成的知識。 離體 植物 器官 組織 和細 胞在 適宜 條件 下方 可發 育成 完成 的植株思考：哪些因素能影響鐵皮石斛組織培養的成功率？ 【學生活動三】 請結合學習任務單資料4，探討離體植物器官、組織和細胞發育成完整的植株需要什么條件？ 資料4：取鐵皮石斛的莖尖，用10％次氯酸鈉消毒10min（或75%的酒精消毒30s，0.1%HgCl2消毒5min），無菌水沖洗4~5次后接種到培養基上。研究表明：培養溫度為25~28℃，光照強度1600~2000lx，每日光照10~12h。在MS+NAA0.2mg/L+6-BA0.5mg/L培養基中外植體則可誘導出愈傷組織，再過20天形成不定芽。再將不定芽移到N6+10％香蕉汁中培養30天左右，則會生根長成植株。（資料節選于《鐵皮石斛組培技術介紹》一文） （出示表格，引導分析，得出結論（3）和（4））【思考】觀察教師演示的內容，思考教師提出的問題。 【討論回答】 植物細胞表現全能性的條件： (1)適宜的外界條件(溫度、濕度、pH、光照等)。 (2)無菌條件 (3)充分而全面的營養物質 (4)適宜濃度和配比的植物激素 通過資料分析，創設問題情境，讓學生參與活動中，主動建構知識。植物 細胞 工程 的發 展歷 程 出了瓶的鐵皮石斛，我們用苔蘚或者樹皮作為介質，同時要保持有散射光，而且要有70~80%的濕度，每天進行噴水，鐵皮石斛不耐高溫，需要在30度以下同時也不耐霜凍，要保證在5攝氏度以上的環境，才能夠健康生長。 完善從試管苗到植株的培育。 簡單了解植物組織培養的發展歷程 加深對科學、技術、社會相互關系的認識

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