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基于选修教材的“植物组织培养”课程开发
样 满 腹疑问 , 平 时接触 这样 的知 识确 实 很少 。因此 也 可先及 时表扬提 出 问题 的学 生 , 并鼓 励对 此 问题感 兴 趣 的学 生课 下查找资料或者 同学 间分析讨 论做 出一定 的假设 。这样的 问题实 际是课 堂 教学 的 广度 延伸 , 不 适于在课 堂上解 决 , 也不 要求 课 下所 有 的学 生都 去探
外植体 。此过 程可 以让 学 生 观 察结 果 后 自行 得 制和 保 存
3 M S固体 培养 基 的配制 和 培养 用具的灭菌
外植 体 的消 毒 、 超净 工 作 4 台的使用和培养室条件 的
设 置
2
全体成员
3 . 4 生 芽培养
学生的动手能力 , 又有学生 分组 活动巩 固实验操作 , 并 且培养他们 的实验设计 和实验探究 能力 。
表 1 课时安排
2 5 mg / L和 M S+6一B A 0 . 5 m g / L+I A A 0 . 2 5 m g / L , 分另 0
选 用 了嫩茎和茎尖作为外植体进行诱 导生成愈 伤组织
L ) 9种 , 共 1 8 种。
3 组织培养实验操作的再改进
教材 中的实验步骤较为简单 , 可操作性 不强 , 根据
3 . 5 生根培 养
将 由愈伤组 织通 过培养诱 导 生成的
实验 内容及课 时安排 , 结 合实 际可对 各操 作步骤进 行
细化 。
芽转至不 同生根 培养基 进行 生根 培养 , 指导 分组 学生 根据不 同生根情况筛选最合适 的培养基及不 同浓度 的
的培养 , 经过 前 期 的试 验 , 发现选用 M S+6一B A 2 . 0 m g / L+I A A 0 . 2 5 m g / L作 为培 养基 时 , 茎尖 和 嫩 茎 皆 形成愈 伤组织 , 而 另两种 培养基则 不能形成愈伤组织 。
次序
实验内容
课 时安排 2 2
求答案 , 感 兴趣 的学生 可 以和 教 师一 起来 了解 这 方面
基础知识的层 面上发 散思维 的结果 。学 生此 问题 的提
出就是发散思维灵 活性的体现 , 一般在善 于思考 的学 生
身上体现 出来 。教师对此问题很多没有一定的答案 , 学 生提出的问题可能在科学界研究的也不多 , 对 这样 的学 生, 教 师应该 多给予表扬鼓 励 , 同时培养 他们对科 学 的 热爱 , 引导他们将来投身科学事业的人生定位。
量试 管苗 , 由此 扩大生产可用于工厂化 育苗 ; 与其他 的 无性 繁殖方式 如扦插 相 比 , 植 物 组织 培 养 的繁殖 系数
比扦 插繁殖 高 ; 植 物 组织培 养适 合那 些 不能 进行 有性
材 中也选用这 种培养基 , 该培养基有大量元 素 、 微量 元 素、 有机成分 和激 素 四种成分 。前 三种 成分 不 同植 物
将 由外 植体诱 导生成 的愈伤组织 切
成2 m m× 3 m m大小 基本 相 等 的小块 后 转 至含 有不 同 浓度的 6一 B A、 I A A、 K T和 Z T的培养基上 , 然后诱导其 分化 、 生芽 , 设计试验筛选最合适 的培养基及 不同浓度
的激素配 比 , 继代周期约 3— 4周 。
所采用 的培 养基 为 : M S+6一B A ( 0 . 5 、 1 . 0 、 2 . 0 m g / L ) 照组 培养基 : M S+ 6一B A( 0 . 5 、 I . 0 、 2 . 0 m g / L )+I A A
8 炼苗和移栽
2
全 体成员
( 0 . 1 、 0 . 2 5 、 0 . 5 m g / L )+K T ( 0 . 5 a r g / L )+Z T ( 0 . 5 m g /
不 能产生种子 , 因而无法进行有性 繁殖 , 所 以对 紫景天
形成 、 生根 和生芽培养 , 所以摸索出适合紫 景天组织 培
养 的诱导愈 伤组 织、 生根 和生 芽 的最适 培 养基 配方 是 实验成功 的又一关键 。该过程需要让学生 分组进行 不
进行 组织培养技 术的研究 还是 有其一定 的实 际价 值和 水 中呼吸的特 征时 , 有学生 提 出 : 深海 中氧气 较少 , 深 海 鱼和浅海鱼呼 吸有什 么不 同的地方吗 ?
2 实验 内容 与 课 时安 排
养基 的 p H值均 为 5 . 8 。设计光 照强度 2 0 0 0 L X进行培
养, 温度在 2 2 ℃(± 2  ̄ C) 。 3 . 3 愈伤 组织 培养 外植 体的筛选过程 : 包括 愈伤 组织培 养基 的筛选 和
3 . 3 . 1 愈伤 组织培 养基 的 筛选
系。
学科使用 的是 浙 科版 教 材 , 其 中选 修 1 《 生 物技 术实
践》 模块 属于原有的 I B模块 , 该 模块 是 以学 生动手 做 实验 为主的课程 。教材的第 四部分编 写 了植 物组织 培
养实验 , 该实 验属于现代生物技术范 畴 , 对 于高 中学 生
来讲难 度较大 。对此 , 笔者基 于教材 这部 分 内容 进行 再开发 , 并 作为一 门新的选修课程进行建 设 。
组织培养 的差 别不 大 , 但 是激 素 的配 比对 于不 同植 物 组织培养 的影响较 大 , 很 大程 度上会 影响 愈伤 组织 的
生殖 的植物 , 并且其成本较 高 , 所 以经 常用 于那 些名贵 花木 的快速繁 殖 , 如 蝴蝶 兰、 大 花蕙 兰等 ; 或者 是适 合 用 于开发 园林 植物 的新 品种 , 如 野生 花 卉紫 景天 由于
2
2 2 2
全体成员
全体成 员
5 愈伤 组织的观察及继代培 养 6 生芽培养及探究最适生 芽 培养基配 比 7 生根培养及探究最适生 根 培养基配 比
生芽培养基 : 依据前期实 验的经验 , 引导 学生设计
一
分组活 动 分组 活动
系列不 同配 比的培养基 ; 预实 验 中诱 导 紫景 天生芽 +I A A( 0 . 1 、 0 . 2 5 、 0 . 5 m g / L ) 9种 和添加 K T和 z T的对
3 . 2 教 师解决方法 对此问题 , 教 师也可 能和学 生一
同培养基 配方的配制 , 通过小组对 比最后 的结 果 让 学
的知识 。所 以 , 学生生 成性 问题 的提 出也是 促 进师 生
共 同进 步的一 个途径 。
3 . 3 问题 产生的原 因分析及 对策
这是学 生在掌握 了
激素配 比。
3 . 1 外植体的选择 与消毒 、 接种
取事 先培养在实 验
室 中盆栽 紫景 天 , 选 择生 长旺盛 的茎尖 、 嫩茎 和嫩 叶 ,
设计 生根培养基配 比: M S+I A A ( 0 . 4 、 0 . 7 、 1 . 0 、 1 . 3 m g / L ) 4种 , MS+N A A( 0 . 0 5 、 0 . 1 、 0 . 2 、 0 . 5 m g / L) 4 种, 1 / 2 MS +I A A( 0 . 4 、 0 . 7 、 1 . 0 、 1 . 3 m L) 4种 和 1 /
在预实验 中设计 了3
种不同的诱导 生成 愈伤组 织 的培 养 基 M S+6一B A 2 .
0 mg /L+ I AA0. 2 5 mg /L、 MS+6 一BA1 . 0mg / L+I AA0.
本课程开设 时间 为一学期 , 初步安 排 l 6课 时 ( 表
1 ) , 每周 2节课连上 , 按照选修学生人数的多少适 当分 组; 既有教 师实验操作 指 导 , 要求 全体成 员参加 , 培 养
随 着浙江 省普通 高 中新 一轮 课程 改革 的实施 , 要
必 要性 的 。
求普通 高 中教师在原有的必修课程基础 上 开设各类选
修课程 , 以适 应学生多样化发展 , 因此 对于 每位教师来 说, 开发 和开设好一 门精品选修课迫 在眉 睫 , 这也对 教 师 自身 提 出了更高的要求 。当前浙江 省普通 高 中生 物
紫 景天( S e d u m p u r p u r e u m) 是一种生长在北方 的野 生 花卉 , 为景天科 , 景天 属 , 多年生 野生草 本植 物 。它 具有 生长快 、 花期 长、 抗 旱能力 和适应 性 强 , 种植 周 期 短、 经 济效益 好等优点 , 有望成为 园林绿化 植物 中的一 支新 秀 , 通过 引种 驯化 可作 为南方地 区新 的 园林 绿 化 植物 品种 开发利用 。对于经济发达且十分 重视环境 保 护的宁波市来 说 , 开发 、 种植紫景天对于 丰富本地 园林 花卉 品种 , 增 加农 民经济收入 , 节省浇灌用水 和降低 绿 化成本有 着重要 的意 义 。同时 , 通过该 课程 的学 习和 研究也让 学 生认 识 到科 学研 究 与 经济 社 会 的 紧密 联
l 开 发 思路
1 . 1 组 织培养材料 的再开发
对 于植 物 组织培 养这
1 . 2 实验 设计 的再 改进
理论 上植物 体 的任 何一 个
个实验 , 教材 中的实验材料是较为 常见 的菊 花 , 由于 菊
细胞 、 组 织或器官都可 以诱导形成愈 伤组织 。但是 , 诱 导率却 有所不 同, 诱 导率 的高 低对 于植物 组织 培养 成
功与否至关重要 。该 部分可 以引导学生探究 和寻找 最
花是草本植 物 , 相对 诱导形 成愈伤组织 较容 易 , 实验成 功率也较高 , 但 是学 生会 提出疑问 , 为什 么要用 菊花做 植 物组织培 养?什么样 的植 物适 合用组 织培 养的方式 繁殖 ?植物组 织培养在植 物快速繁殖 中的优 势到底在
备注 全 体成 员 全体成员