教学设计
课程基本信息
学科 高中生物学 年级 高二 学期 秋季
课题 植物组织培养
教学目标
1. 理解植物组织培养的基本实验原理和实验操作的基本流程。 2. 掌握常见实验器材的使用方法和使用规范。
教学内容
教学重点： 1. 植物组织培养操作流程。
2. 常见实验器材的使用方法和使用规范。
教学难点： 1. 外植体的消毒方法。
2. 常见实验器材的使用方法和使用规范。
教学过程
以解决烟草自然退化现象为情境，通过视频进行直观化教学，并辅以探究性问题，阐明植物组织培养的基本操作程序。 教学流程教学具体实施过程设计意图一、导入烟草是烟草工业的原料；全株也可作农药杀虫剂；亦可药用，作麻醉、发汗、镇静和催吐剂。具有很高的经济价值。因此，科学家们也培育出了具有众多优良性状的烟草品种，但烟草在自然种植的过程中，容易因品种混杂出现自然退化的现象。通过创设实验情境，以问题探究的形式进行转基因大肠杆菌培养的相关教学二、实验突破先将本节知识点涉及的教学难点——实验部分，进行视频同步讲解，结合视频突破教学难点，具体内容如下： 1.材料与用具 盆栽菊花，已灭菌的发芽培养基和生根培养基，75%酒精，无菌水，10%次氯酸钠（或0.1%氯化汞），0.5 mg/mL的NAA母液，0.5 mg/mL的6-BA母液，洗涤灵稀释液，酒精灯，培养瓶，橡皮筋，记号笔，火柴，内装75%酒精的广口瓶，小块纱布，摄子，剪刀，解剖刀，灭菌的培养皿或无菌纸，200 mL及50mL烧杯，废物缸，无土栽培育苗盘，报纸，喷壶，一定量的珍珠岩和蛭石，高压灭菌锅。 用于接种的无菌纸的制作方法：用报纸或牛皮纸将若干张适当大小的纸巾包起来，经高压灭菌锅灭菌后，放入干燥箱中烘干备用。 发芽培养基参考配方：MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1 mg/L 生根培养基参考配方：MS+NAA0.1 mg/L 缩，吸收DNA复合物，完成转化。 2.外植体的消毒与接种 将带芽的菊花枝条剪成一定大小，在洗涤灵稀释液中浸泡2min，流水冲洗干净后，在75%酒精中消毒30s，继续流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，或者在0.1%氯化汞溶液中消毒5-7 min，然后用无菌水多次冲洗。消毒后的材料应放在无菌纸或灭菌培养皿中，待接种。 点燃酒精灯，将摄子灼烧灭菌后，用其夹取包在牛皮纸中的无菌纸，平铺在超净台台面上。在无菌纸上用已在火焰灭菌后冷却的摄子和剪刀等器具切割菊花枝条为1cm左右的茎段，每一茎段至少带有一个芽。也可根据自己的设计选择菊花的其他器官如叶片为外植体。装有培养基的瓶口用酒精擦拭消毒后，打开封口膜，让瓶口旋转通过火焰。用灼烧后适当冷却的摄子夹取茎段插入培养基中，每瓶可放入1-3段茎段。接种后，瓶口过火焰，封上封口膜，标注接种日期和其他相关信息。将接种后的材料在18-25℃的条件下培养，每天光照10-12 h，观察记录外植体的生长状况，直至得到菊花小植株。 3.试管苗的生根培养。 将装有试管苗培养瓶的瓶口用酒精擦拭消毒，打开瓶盖，瓶口过火焰，用灼烧后冷却的摄子夹取试管苗。在无菌纸上将试管苗分割成单株后，接种在生根培养基中，每瓶培养基插苗4-5棵。将试管苗放于培养室培养。保持温度为20-28℃，每天光照10-12 h，一星期后，观察试管苗生长情况。约2-3星期后，试管苗长出健壮根系。 3.试管苗的生根培养。 将生根的组培苗从培养室取出，打开瓶口，放置1~2天，以提高试管苗对外部环境的适应能力。 区分多种消毒的不同 明确试管苗的培养环境 说出如何保证试管苗的培养环境 比较生根和发芽培养基的不同。提供资料训练学生的思维，提高信息处理能力。 三、拓展延伸1.影响植物组织培养形态发生的因素 培养基中的生长调节剂对离体条件下植物细胞形态的发生具有重要作用。在对根和芽的分化研究中发现，根或芽的分化取决于生长素的细胞分裂素的比例。 2.练苗时的环境变化选取的两个问题为本节微课的难点，同时也是学生难以理解的易错考点，通过问题的形式进行再次辨析，让学生能切实解决重难点。教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高二 学期 春季
课题 第一节 通过植物组织培养可获得完整植株
教学目标
1.通过活动，说出植物组培的基本原理。（生命观念） 2.通过活动举例说明离体培养实现细胞全能性的条件。（科学思维和生命观念） 3.尝试构建植物组培的实验流程概念图并为之后的实验活动课打下理论基础。（科学思维） 4.学会对组培技术的不同路径进行比较分析，发展物质与能量观，并就相关问题表明自己的技术态度。（科学思维、科学探究、生命观念） 5.结合铁皮石斛组培的介绍，归纳植物组培技术的概念。（科学思维） 6.认同生物技术促进社会的发展，学会主动搜索信息，面对日常生活或社会热点话题中与生物技术和工程有关的话题，表明自己的观点。（科学思维和社会责任）
教学内容
教学重点： 1. 阐明植物细胞全能性的含义以及实现细胞全能性的条件。 2. 归纳植物组培技术的概念与分类。 教学难点： 植物组织培养的多途径过程 离体植物器官、组织和细胞发育成完整的植株需要的条件
教学过程
教师活动学生活动教学意图导入 新课【视频】 铁皮石斛 【创设情景】 雁荡山铁皮石斛，温州乐清市特产。鲜品：茎直立，铁青色或紫绿色；干品：铁皮枫斗，黄绿色或略带金黄色。铁皮石斛蒴果成熟时易开裂，且种子粒径小，自然繁殖率低。明清时期，开始种植生产铁皮石斛。目前，雁荡山铁皮石斛种植基地面积800公顷，年产铁皮石斛鲜条1200吨，铁皮枫斗400吨。预计到2025年，种苗培育能力达8亿株/年。 【提问】据你所学如何才能实现这一目标？【引题】利用植物组织培养技术铁皮石斛【观察思考】思考教师提出的问题。 创设真实情境，引入新课并让学生发表想法，以便充分调动学生的思维，使学生产生学习的欲望，培养学生提出问题的能力。植物 细胞 的全 能性 使离 体组 织发 育成 完整 植株 成为 可能 【学生活动一】 铁皮石斛的组织培养技术的原理和基本过程 问题1：为什么铁皮石斛的茎段能培养出完整植株呢 【小结】铁皮石斛的组织培养技术，大都以茎段、根尖、原球茎、茎尖等为外植体。 问题2：在铁皮石斛的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性,而是分化成各种组织和器官的原因是什么 问题3：已分化的铁皮石斛细胞若要实现全能性应经历哪些细胞活动？ 【学生活动二】请阅读学习任务单中的资料1、2、3并结合教材P43和P44的相关内容，尝试构建通过植物组织培养形成完整植株的多种途径流程图。 【课件展示】植物组织培养形成完整植株的多种途径 【归纳总结】结合以铁皮石斛茎段为外植体的组织培养，请简要对植物组织培养下个定义。 给予信息：铁皮石斛细胞提取物中含有多糖，这种多糖具有增加免疫力和抗肿瘤等生物活性。目前可利用离体培养铁皮石斛细胞生产多糖。补充完善概念 在教师的引导下，积极思考讨论。 通过问题串的设置，引导学生思考植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能，同时学习关于细胞全能性的相关内容。 阅读资料与教材，思考讨论并发表看法 【知识建构】结合3则资料逐步建构多种途径的流程图） 【知识建构】结合铁皮石斛的组培过程及铁皮石斛多糖的生产建构并完善植株组织培养的概念。 通过资料分析，创设问题情境，让学生参与活动中，有助于让他们回顾已有的相关知识和扩展知识面。 建构主义认为： 教师的作用是要让学生自己思考问题，参与知识的获得过程，而不是向学生提供现成的知识。 离体 植物 器官 组织 和细 胞在 适宜 条件 下方 可发 育成 完成 的植株思考：哪些因素能影响铁皮石斛组织培养的成功率？ 【学生活动三】 请结合学习任务单资料4，探讨离体植物器官、组织和细胞发育成完整的植株需要什么条件？ 资料4：取铁皮石斛的茎尖，用10％次氯酸钠消毒10min（或75%的酒精消毒30s，0.1%HgCl2消毒5min），无菌水冲洗4~5次后接种到培养基上。研究表明：培养温度为25~28℃，光照强度1600~2000lx，每日光照10~12h。在MS+NAA0.2mg/L+6-BA0.5mg/L培养基中外植体则可诱导出愈伤组织，再过20天形成不定芽。再将不定芽移到N6+10％香蕉汁中培养30天左右，则会生根长成植株。（资料节选于《铁皮石斛组培技术介绍》一文） （出示表格，引导分析，得出结论（3）和（4））【思考】观察教师演示的内容，思考教师提出的问题。 【讨论回答】 植物细胞表现全能性的条件： (1)适宜的外界条件(温度、湿度、pH、光照等)。 (2)无菌条件 (3)充分而全面的营养物质 (4)适宜浓度和配比的植物激素 通过资料分析，创设问题情境，让学生参与活动中，主动建构知识。植物 细胞 工程 的发 展历 程 出了瓶的铁皮石斛，我们用苔藓或者树皮作为介质，同时要保持有散射光，而且要有70~80%的湿度，每天进行喷水，铁皮石斛不耐高温，需要在30度以下同时也不耐霜冻，要保证在5摄氏度以上的环境，才能够健康生长。 完善从试管苗到植株的培育。 简单了解植物组织培养的发展历程 加深对科学、技术、社会相互关系的认识
