高二生物选修一《菊花的组织培养》教学设计： “教师启发引导——学生自主学习”

四川省攀枝花市第三高级中学校 王仕昭 第三届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选活动

普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版]

专题三 课题1 《菊花的组织培养》 学校：四川省攀枝花市第三高级中学校

姓名：王仕昭

一、教案背景

1.面向学生：高二学生 2.学科：生物

3.课时：5课时（讲2课时；操作及分析3课时） 4.课前准备：

教师：引学案、多媒体、相关教学资料

学生：复习专题2微生物的培养与应用 ，特别是培养基配制方法、无菌操作技术；复习必修一细胞的分化、必修三植物激素等相关知识。 二、教案课题

教学内容：人教版高中《生物》(选修1) 专题三 课题1 《菊花的组织培养》 课题目标：

（一）知识与技能

1、说出植物组织培养的基本原理，熟悉植物组织培养的基本过程。

2、简述影响植物组织培养或花药培养的各种因素，理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化

3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力 （二）过程与方法

1、尝试培养基制备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。

2、归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 （三）情感、态度与价值观

通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。 课题重点：植物组织培养过程中使用的无菌技术 课题难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术 三、 教材分析 1.内容分析：

（1）该课题是人教版高中《生物》(选修1) 专题三的重点内容、必选内容，课标要求尝试培养基制

选修一：我的“立体引学案”： “提出问题——探索引导——自主解答—— 矫正强化”四步程序教学

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高二生物选修一《菊花的组织培养》教学设计： “教师启发引导——学生自主学习”

四川省攀枝花市第三高级中学校 王仕昭

备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。需要专题二中的培养基配制方法和无菌操作技术。

（2）该课题与必修模块的联系：必修1模块中细胞的分化、细胞的全能性、让植物细胞全能性表达的外界条件、组织培养的过程以及细胞中的元素、化合物；必修3 模块中植物激素调节；必修2模块中单倍体育种

(3)植物组织培养是一项操作复杂而精细，操作难度较大的实践活动，其操作流程包括：配制母液、培养基配制与灭菌、外植体选择和消毒、接种、形成愈伤组织、诱导丛芽和生根、组培苗移栽等操作环节，在具体的教学中老师可以先准备让学生在课堂上观察，得点学习组培的基本原理和进行外植体接种操作为主。

(4)为使实验正常完成可成立课外活动小组，培养学生中的积极分子十分重要。 2.学情分析：

学生已学习专题二微生物的培养与应用，对培养基配制、无菌操作技术有一定基础；已修完必修课一二三模块，具有该课题的相关理论知识，如细胞的分化、细胞的全能性、植物激素的调节作用、单倍体育种等。

四、教法分析

1、教学方法：启发引导——自主学习；实验（不在本教案中）

“立体引学”即“教师启发引导→学生自主学习”。教学程序简化为“提出问题→探索引导→自主解答→ 矫正强化”。教学过程第一步课题引入；第二步呈现知识结构；第三步围绕“知识结构”提出一个个问题，引导学生一个个解决。特别要注意提出的问题要与学生原有知识有机接轨，新学知识在原有知识基础上生长、发展、创新。 2、教学辅助：引学案，多媒体。 3、教学课时安排：

第1课时：完成基础知识教学，植物组织培养的基本过程及影响因素、MS培养基配制；

第2课时：完成外植体消毒、接种、培养、移栽、栽培；结果分析、课题延伸，观看整个培养的视频 【实验计划：3课时。本课题耗时较长，有关培养基母液的配制、培养基高压灭菌、组培苗的培养和继代以及栽培管理等工作，可在课下进行。如果课时紧张，外植体的消毒和接种也可以在课下进行。课上学生只需做一些关键步骤的操作，如愈伤组织的继代、分化转瓶、丛芽继代、生根转瓶等。大田栽培或盆栽管理工作可以在课外组织同学来做。】 五、教学过程 【第1课时】

（一）课题引入 植物组织培养技术的发展史：

大自然中存在着许多有趣的植物无性生殖现象。例如，马铃薯的块茎能够发芽生根，秋海棠的叶片能够长成新植株。这些现象促发科学家去思考、解释。

1902年，有一位德国的植物学家大胆地预言：“植物的体细胞在一定条件下，可以如同受精卵一样，具有潜在的发育成植株的能力。”

1958年，美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，由于细胞分化而最终发育成完整的新植株。这个实验结果在生物学界引起了很大的震动，它表明已经高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。已经分化的细胞所具有的这种潜在发育能力称作细胞全能性。

既然胡萝卜的单个细胞能发育为完整植株，小块的植物组织就更不应该有什么问题。此后很多年，科学家和技术人员将许多植物进行了组织培养，并获得了成功。如今，植物组织培养已不再神秘莫测，而发展成为常规技术：其应用有：

实现优良品种的快速繁殖；花卉的连续生产；

培育脱毒作物（无病毒植株）（取“未被病毒侵染根尖芽尖组织”培养）； 制作人工种子（胚状体外包裹人工种皮）；

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培育作物新品种（基因工程）

细胞产物的工厂化生产（由愈伤组织产生的紫草素是一种很好的烫伤药膏）等。 （二）课题知识结构

（三）提出系列问题 “引?学” A，基础知识

1．知识回顾：阅读P32课题背景，联系《必修一》P117细胞的分化，思考回答下列问题（写出来）： ①细胞分化？

学生回答——在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。 ②细胞分化的特点？ 学生回答——持久性，不可逆性，使多细胞生物体中的细胞走向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 ③细胞分化的意义？

学生回答——细胞分化是生物个体发育的基础。多细胞生物体在生长发育过程中，如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体也就不可能正常发育。 ④细胞分化的实质：

师问——就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异？这是怎么回事？（学生回顾、思考、讨论）

学生回答——细胞发生分化是因为在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同引起的。即在不同细胞中选择表达执行的基因不同（或者说是基因的选择性表达）。

学生实战练习：人体的肌肉细胞、肝脏细胞、胰岛细胞等形态结构功能不同，其直接原因是 根本原因是

（2）什么叫细胞的全能性？已经分化的细胞还有全能性吗？为什么？所有细胞都有全能性吗？有例外吗？细胞的全能性高低相同吗？

学生讨论回答——①细胞的全能性是指：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。 学生讨论回答——②因为已经分化的细胞仍然具有该生物的全套遗传信息。 ——③思考：植物的导管细胞、人的成熟红细胞有全能性吗、为什么？

学生讨论回答——没有全能性，因为导管细胞是死细胞、人的成熟红细胞无细胞核 ——④比较全能性高低：受精卵——是生殖细胞如花粉、蜜蜂的卵细胞——体细胞；

植物体细胞——动物体细胞。

动物体细胞分化程度高，但细胞核仍具有全能性如“多利羊”。

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菊 花 的 组织培养 组织培养 概念 基本原理 基本过程 影响因素 操作流程 结果分析与评价 课题延伸