《繼代培養基的配制與滅菌》（教案）-中職農林牧漁大類《農業生物技術》高教版（全一冊）教學目標核心素養目標科學素養：引導學生深入理解繼代培養基配制與滅菌的原理，掌握相關實驗操作技能，能夠運用所學知識解釋實驗現象，培養學生科學探究、分析問題和解決問題的能力，使學生在實驗過程中養成嚴謹的科學態度和實事求是的科學精神。職業素養：通過模擬實際工作場景進行培養基配制與滅菌操作，培養學生的職業責任感、團隊協作能力和安全生產意識，讓學生熟悉農業生物技術領域的職業規范和操作流程，提升學生的職業認同感和職業適應能力，為學生未來從事相關職業奠定基礎。創新素養：鼓勵學生在掌握基本操作方法的基礎上，思考如何優化繼代培養基的配方和滅菌流程，激發學生的創新思維和創新意識，培養學生敢于嘗試、勇于探索的精神，提高學生的創新實踐能力。知識目標使學生準確理解繼代培養的概念和意義，明確繼代培養基在植物組織培養快速繁殖技術中的重要作用。學生能夠熟練掌握繼代培養基的組成成分及其作用，包括大量元素、微量元素、有機物、植物生長調節劑等，并能根據不同植物材料和培養目的選擇合適的培養基配方。學生深入了解培養基滅菌的原理、方法和重要性，掌握高壓蒸汽滅菌的操作流程和注意事項。能力目標學生能夠獨立完成繼代培養基的配制工作，包括準確稱量各種試劑、正確溶解和混合試劑、調節培養基的pH值、分裝培養基等操作。學生能夠規范、熟練地操作高壓蒸汽滅菌鍋，對配制好的培養基進行滅菌處理，并能正確判斷培養基是否滅菌徹底。學生具備對培養基配制和滅菌過程中出現的問題進行分析和解決的能力，能夠根據實際情況調整操作方法和參數。教學重難點教學重點繼代培養基的組成成分及其作用，尤其是植物生長調節劑的種類、作用和使用濃度。繼代培養基的配制流程，包括試劑的稱量、溶解、混合、pH值調節和分裝等關鍵步驟。高壓蒸汽滅菌的原理、操作流程和注意事項，確保培養基滅菌徹底且不被破壞。教學難點根據不同植物材料和培養目的，合理選擇和調整繼代培養基的配方，特別是植物生長調節劑的種類和濃度的確定。解決培養基配制過程中可能出現的問題，如試劑溶解不完全、pH值調節不準確、培養基出現沉淀等。理解高壓蒸汽滅菌過程中溫度、壓力和時間等參數對滅菌效果的影響，以及如何避免因操作不當導致的安全事故和培養基質量問題。教學過程課程導入教師活動：教師展示不同植物組織培養成功的圖片和視頻，如蘭花、草莓等植物通過組織培養快速繁殖的過程，引導學生回顧植物組織培養快速繁殖技術的基本流程，提問學生：“在植物組織培養中，繼代培養的作用是什么？繼代培養成功的關鍵因素有哪些？”引發學生的思考和討論。然后，教師總結學生的回答，引出本節課的主題——繼代培養基的配制與滅菌，強調繼代培養基是繼代培養的基礎，其質量直接影響植物組織培養的成敗。學生活動：學生認真觀看圖片和視頻，積極參與討論，回顧植物組織培養的相關知識，思考教師提出的問題，并發表自己的觀點和想法。設計意圖：通過展示生動的圖片和視頻，激發學生的學習興趣和好奇心，引導學生回顧已學知識，建立新舊知識之間的聯系，明確本節課的學習目標和重要性。知識講解1.繼代培養的概念和意義教師活動：教師運用多媒體課件，結合植物組織培養的示意圖，詳細講解繼代培養的概念，即通過更換新鮮培養基，將培養物轉移到新的培養條件下繼續生長和增殖的過程。然后，教師分析繼代培養在植物組織培養快速繁殖技術中的意義，如擴大培養物數量、保持培養物的優良性狀、誘導器官分化和植株再生等，并通過實際案例說明繼代培養對植物快速繁殖和品種改良的重要作用。學生活動：學生認真聽講，觀看課件和示意圖，理解繼代培養的概念和意義，做好筆記，如有疑問及時向教師提問。設計意圖：讓學生明確繼代培養的基本概念和重要意義，為后續學習繼代培養基的配制與滅菌奠定理論基礎。2.繼代培養基的組成成分及其作用教師活動：教師逐一講解繼代培養基的組成成分，包括大量元素（如氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等）、微量元素（如鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬等）、有機物（如蔗糖、維生素、氨基酸等）和植物生長調節劑（如生長素、細胞分裂素、赤霉素等）。在講解過程中，教師結合化學知識，解釋各種元素和化合物在植物生長和發育中的作用，通過對比不同植物對培養基成分需求的差異，說明選擇合適培養基配方的重要性。同時，教師重點介紹植物生長調節劑的種類、作用機制和使用濃度范圍，通過實例分析植物生長調節劑的不同組合和濃度對植物組織培養效果的影響。學生活動：學生認真聽講，積極思考，結合教師的講解和實例，理解各種培養基成分的作用。學生可以提出自己的疑問和見解，與教師和同學進行交流討論。設計意圖：使學生深入了解繼代培養基的組成成分及其作用，掌握根據不同植物材料和培養目的選擇培養基配方的方法，培養學生的科學思維和分析問題的能力。3.培養基滅菌的原理、方法和重要性教師活動：教師首先講解培養基滅菌的原理，即通過物理或化學方法殺滅培養基中的微生物，防止微生物污染對植物組織培養造成影響。然后，教師介紹常用的培養基滅菌方法，如高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、過濾滅菌等，并重點講解高壓蒸汽滅菌的原理、適用范圍和操作流程。教師通過播放高壓蒸汽滅菌鍋的操作視頻，詳細演示高壓蒸汽滅菌的各個步驟，包括加水、裝鍋、排氣、升溫、保溫、降壓和出鍋等，同時強調操作過程中的注意事項，如滅菌鍋內冷空氣必須排盡、滅菌時間和壓力要準確控制、滅菌結束后要緩慢降壓等。最后，教師通過實際案例說明培養基滅菌不徹底對植物組織培養的危害，如導致培養物污染、生長不良甚至死亡等，強調培養基滅菌的重要性。學生活動：學生認真觀看視頻，仔細聽講，學習高壓蒸汽滅菌的原理和操作流程，記錄操作過程中的注意事項。學生可以結合自己的生活經驗和已學知識，思考不同滅菌方法的優缺點和適用場景，與教師和同學進行交流討論。設計意圖：讓學生掌握培養基滅菌的原理和方法，特別是高壓蒸汽滅菌的操作流程和注意事項，培養學生的實驗操作技能和安全意識。操作演示教師活動：教師在實驗室準備好繼代培養基配制所需的各種試劑、儀器和設備，如電子天平、燒杯、量筒、玻璃棒、pH試紙、移液管、培養基分裝器、高壓蒸汽滅菌鍋等。然后，教師按照繼代培養基的配制流程，進行現場操作演示。首先，教師講解并示范如何根據培養基配方準確稱量各種試劑，強調稱量的準確性和規范性，如使用電子天平時要注意調零、稱量后要及時清理天平托盤等。接著，教師演示如何正確溶解和混合試劑，先將大量元素和微量元素分別溶解，再依次加入有機物、植物生長調節劑等，邊加邊攪拌，確保試劑充分溶解和混合均勻。然后，教師講解并示范如何調節培養基的pH值，使用pH試紙或pH計測量培養基的pH值，根據需要用稀鹽酸或氫氧化鈉溶液進行調節，將pH值控制在合適的范圍內（一般為5.6-5.8）。最后，教師演示如何將配制好的培養基進行分裝，根據培養容器的大小和數量，使用培養基分裝器將培養基均勻地分裝到三角瓶或培養皿中，并及時封口。在操作演示過程中，教師不斷強調操作的關鍵步驟和注意事項，如試劑的添加順序、攪拌的力度和時間、pH值調節的準確性等，并解答學生提出的疑問。完成培養基的配制后，教師接著進行高壓蒸汽滅菌的操作演示。教師先講解高壓蒸汽滅菌鍋的結構和工作原理，然后按照操作流程，依次進行加水、裝鍋、排氣、升溫、保溫、降壓和出鍋等操作。在裝鍋過程中，教師強調培養基的擺放要合理，避免影響蒸汽的流通和滅菌效果；在排氣過程中，教師解釋為什么要排盡滅菌鍋內的冷空氣，以及如何判斷冷空氣是否排盡；在升溫、保溫和降壓過程中，教師講解溫度、壓力和時間等參數的設置和控制方法，以及如何根據不同的培養基和滅菌要求進行調整。同時，教師再次強調操作過程中的安全注意事項，如滅菌鍋的門不能在壓力未完全釋放前打開、操作時要佩戴防護手套等。學生活動：學生在教師操作演示過程中，認真觀察教師的每一個操作步驟，記錄操作要點和注意事項。學生可以近距離觀察教師的操作過程，如有不明白的地方，及時向教師提問。在教師解答疑問后，學生可以在腦海中模擬操作過程，加深對操作流程的理解和記憶。設計意圖：通過教師的現場操作演示，讓學生直觀地了解繼代培養基配制和滅菌的全過程，掌握操作的關鍵步驟和方法，培養學生的觀察能力和實踐操作能力，為學生自己動手操作做好準備。學生實踐操作教師活動：教師將學生分成小組，每組4-5人，明確各小組的任務和分工，如組長負責組織協調小組活動、試劑稱量員負責準確稱量試劑、儀器操作員負責操作儀器設備、記錄員負責記錄實驗過程和數據等。然后，教師為每個小組提供繼代培養基配制和滅菌所需的試劑、儀器和設備，并再次強調操作過程中的安全注意事項和操作規范。在學生實踐操作過程中，教師巡回指導，觀察學生的操作情況，及時發現學生存在的問題，并給予針對性的指導和糾正。教師鼓勵學生相互交流、相互協作，共同解決實驗過程中遇到的問題。對于學生普遍存在的問題，教師可以集中進行講解和示范。當學生完成培養基的配制和滅菌操作后，教師指導學生對實驗結果進行初步檢查，如觀察培養基的顏色、狀態是否正常，檢查滅菌后的培養基是否有污染跡象等。學生活動：學生按照小組分工，認真完成各自的任務。在操作過程中，學生嚴格遵守操作規范和安全注意事項，相互協作，共同完成繼代培養基的配制和滅菌工作。學生仔細觀察實驗現象，及時記錄實驗數據和操作過程中遇到的問題，并積極與小組成員和教師進行交流討論，尋求解決問題的方法。在完成實驗操作后，學生對實驗結果進行檢查和分析，總結實驗過程中的經驗和教訓。設計意圖：通過學生自己動手實踐操作，讓學生鞏固所學的理論知識和操作技能，培養學生的團隊協作能力、問題解決能力和實踐創新能力，提高學生的職業素養和綜合實踐能力。問題討論與分析教師活動：教師組織學生進行小組討論，提出一些在培養基配制和滅菌過程中可能出現的問題，如“培養基出現沉淀的原因有哪些？如何避免？”“滅菌后培養基的pH值發生變化，可能是什么原因導致的？”“高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間過長或過短會對培養基產生什么影響？”等，引導學生結合自己的實驗操作過程和所學知識進行分析和討論。教師參與到各小組的討論中，傾聽學生的觀點和想法，適時給予引導和啟發，幫助學生深入分析問題的本質。討論結束后，教師邀請各小組代表發言，分享小組的討論結果，然后教師對學生的發言進行總結和點評，補充和完善學生的答案，進一步加深學生對培養基配制和滅菌知識的理解和掌握。學生活動：學生以小組為單位，圍繞教師提出的問題展開熱烈討論，結合自己的實驗操作經驗和所學知識，分析問題產生的原因，并提出相應的解決方案。學生積極參與討論，發表自己的觀點和想法，認真傾聽其他同學的意見，相互學習，共同提高。在小組代表發言時，其他小組成員認真傾聽，如有不同意見可以進行補充和交流。設計意圖：通過問題討論與分析，培養學生的批判性思維和問題解決能力，加深學生對所學知識的理解和掌握，提高學生運用知識解決實際問題的能力，同時促進學生之間的交流與合作。課堂小結教師活動：教師對本節課的內容進行全面總結，回顧繼代培養的概念和意義、繼代培養基的組成成分及其作用、培養基滅菌的原理和方法等重點知識，強調繼代培養基配制和滅菌的關鍵步驟和注意事項。教師結合學生的實踐操作情況和問題討論結果，對學生在本節課中的表現進行評價，肯定學生的優點和進步，指出存在的問題和不足之處，并提出改進的建議和期望。最后，教師布置課后作業，要求學生復習本節課的內容，整理實驗報告，思考如何進