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        用流程圖以“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”為框架構(gòu)建高三生物復(fù)習(xí)專題

        2018-11-05 09:50:20陳麗娟
        考試周刊 2018年89期
        關(guān)鍵詞:愈傷組織外植體流程圖

        摘 要:流程圖廣泛用于高中生物復(fù)習(xí)中,對(duì)學(xué)生知識(shí)的歸納和概念的記憶有一定的幫助。本文主要以《現(xiàn)代生物科技專題》(選修 3)專題 2中“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”知識(shí)點(diǎn)為基本框架,用流程圖和一系列問題構(gòu)建起以該“技術(shù)”為核心的專題復(fù)習(xí)。將高中生物必修和選修3課本有涉及和應(yīng)用到該“技術(shù)”緊密聯(lián)系在一起。

        關(guān)鍵詞:植物組織培養(yǎng)技術(shù);流程圖;外植體;愈傷組織

        “植物組織培養(yǎng)技術(shù)”在高中生物必修和選修課本都有涉及。第一次涉及該“技術(shù)”是在必修1第六章第2節(jié),該節(jié)對(duì)“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”的原理和過程有了大概的介紹。初次應(yīng)用到該“技術(shù)”是在必修2第五章第2節(jié)。該節(jié)雖然沒有明確提到該“技術(shù)”,但是,在本節(jié)末講到要獲得單倍體方法,應(yīng)用“花藥離體培養(yǎng)技術(shù)”;以及課后練習(xí)“拓展題”中,涉及如何讓三倍體西瓜保持其優(yōu)良性狀,該用什么方法,也隱晦地提到要用“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”。再次系統(tǒng)地學(xué)習(xí)“植物的組織培養(yǎng)技術(shù)”是在生物的選修部分。

        流程圖是指流經(jīng)一個(gè)系統(tǒng)的信息流,觀點(diǎn)流或部件流的圖形代表。它由一些圖形符號(hào)或者文字說明構(gòu)成,能夠簡單、直觀地把一些復(fù)雜過程闡述出來。在高中生物學(xué)習(xí)過程中,普遍會(huì)遇到一些知識(shí)點(diǎn)比較散亂,概念比較難理解,記憶不方便等問題。在教學(xué)中,如僅用文字描述晦澀的生物技術(shù)流程,學(xué)生理解、記憶起來就有很多的困難。如能充分利用流程圖,將問題融入流程圖中,各種概念一目了然,便于學(xué)生理解和構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

        流程圖在高中生物復(fù)習(xí)中,尤其是在選修3的“生物技術(shù)”的學(xué)習(xí)中,得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)于這方面的文獻(xiàn)和論文很多,在這里就不詳細(xì)列舉。本文主要是以《現(xiàn)代生物科技專題》(選修 3)專題 2中“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”為基本框架,用流程圖和一系列問題構(gòu)建起以該“技術(shù)”為核心專題復(fù)習(xí),闡述流程圖在該節(jié)復(fù)習(xí)過程中應(yīng)用。

        《現(xiàn)代生物科技專題》(選修 3)專題 2中“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”流程圖如下:

        外植體脫分化愈傷組織再分化試管苗移栽大田植株

        流程圖一

        一、 基本概念問題設(shè)置

        通過“流程圖一”,聯(lián)系必修1中涉及“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”這一知識(shí)點(diǎn),通過如下問題設(shè)置,復(fù)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)涉及的基本理論和概念。

        植物組織培養(yǎng)技術(shù)利用的原理:

        全能性的概念:

        全能性的物質(zhì)基礎(chǔ):

        什么是細(xì)胞分化:

        一般分化的細(xì)胞將保持一直分化后的狀態(tài),直到死亡。強(qiáng)調(diào)“一般”說明給“分化的細(xì)胞”一定條件刺激可以表現(xiàn)出“全能性”,那么需要那些條件呢?

        二、 外植體

        外植體是指離體的組織或器官。在“植物的組織培養(yǎng)技術(shù)”中,外植體的選取不同,會(huì)使該“技術(shù)”在不同“生物技術(shù)”中得以應(yīng)用。通過“流程圖一”中核心概念“外植體”,以流程圖為綱要,變換“外植體”。將必修2中“單倍體育種”、選修3中“轉(zhuǎn)基因作物”“植物體細(xì)胞雜交”“作物的微型繁殖”“脫毒苗”這些看似沒有很大關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來。

        (一) 外植體是“花藥”

        若外植體是“花藥”,那么“流程圖一”可用于“花藥離體培養(yǎng)”,該“技術(shù)”經(jīng)常用于“單倍體育種”。寫出該過程的流程圖,如下圖“流程圖二”。因?yàn)樵撨^程“外植體”取自“生殖器官”即生殖細(xì)胞,故該過程屬于有性生殖。

        離體花藥脫分化愈傷組織再分化單倍體一定濃度的秋水仙素目標(biāo)純合子植株

        流程圖二

        (二) 外植體是“導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞”

        若外植體是“導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞”,該過程稱它為“轉(zhuǎn)基因作物的培育”。寫出該過程的流程圖,如下圖“流程圖三”。因?yàn)樵撨^程一般取自植物的體細(xì)胞,故該過程屬于無性生殖。

        導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞脫分化愈傷組織脫分化轉(zhuǎn)基因植物

        流程圖三

        (三) 外植體來自“植物體細(xì)胞雜交的雜種細(xì)胞”

        若該過程“外植體”來自“植物體細(xì)胞雜交的雜種細(xì)胞”,那么“流程圖一”應(yīng)用于“植物體細(xì)胞雜交”。寫出“植物體細(xì)胞雜交”的流程圖,如下圖“流程圖四”。因?yàn)樵撨^程一般取自兩個(gè)植物的體細(xì)胞,故該過程屬于無性生殖。

        雜種細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化雜種植株

        流程圖四

        以“流程圖四”為基本框架,設(shè)置如下問題,復(fù)習(xí)“植物體細(xì)胞雜交”這一知識(shí)點(diǎn)。

        1. 如何去除細(xì)胞壁;2. 如何誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合;3. 融合完成的標(biāo)志是什么;4. 雜交完成的標(biāo)志是什么;5. 植物體細(xì)胞雜交的意義是什么;6. 代表作物;7. 為什么沒有用番茄和馬鈴薯雜交沒有地上長番茄,地下長馬鈴薯;8. 注意辨析植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的區(qū)別。

        (四) 外植體是“作物的莖尖或芽尖”

        若該過程“外植體”來自“作物的莖尖或芽尖”,由于莖尖或芽尖分裂比較旺盛,含的病毒較少,甚至無病毒,可以應(yīng)用于作物的脫毒。獲得的植物是叫“脫毒苗”。寫出該過程的流程圖,如下圖“流程圖五”。

        作物的莖尖或芽尖脫分化愈傷組織再分化脫毒苗

        流程圖五

        (五) 外植體是“三倍體西瓜組織”

        該“技術(shù)”可以應(yīng)用于作物的微型繁殖,如“必修2第五章第2節(jié)”課后練習(xí)講到,“三倍體西瓜沒有種子,要每年制種,很麻煩,有沒有別的替代方法?”由于三倍體西瓜,在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子過程中,發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,不能通過有性生殖使它的優(yōu)良性狀得到保持。那有什么方法可以保持其優(yōu)良的性狀呢?就可以用到組織培養(yǎng)技術(shù)。寫出該過程的流程圖,如下圖“流程圖六”。

        三倍體西瓜組織脫分化愈傷組織再分化三倍體西瓜

        流程圖六

        三、 愈傷組織

        愈傷組織是指一些分化的細(xì)胞,經(jīng)過激素的誘導(dǎo)后,可以脫分化為具有分生能力的薄壁細(xì)胞。在“植物的組織培養(yǎng)技術(shù)”中,愈傷組織有很多用處。通過“流程圖一”中核心概念“愈傷組織”,回憶起“愈傷組織”的用途。

        (一) 細(xì)胞代謝產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)

        可以用來生產(chǎn)細(xì)胞代謝的產(chǎn)物。如生產(chǎn)治療燙傷的紫草素,人參皂苷等。細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn),從外植體脫分化培養(yǎng)至愈傷組織,一般都用固體或固體培養(yǎng)基。

        (二) 突變體利用

        用一定條件誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織的過程,或者愈傷組織在一定條件再分化的過程中,由于細(xì)胞培養(yǎng)一直處于不斷的分生狀態(tài),因此很容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變。會(huì)出現(xiàn)很多“突變體”。從這些“突變體”中篩選出對(duì)人們有用的“突變體”,獲得新品種。

        (三) 人工種子

        在愈傷組織的基礎(chǔ)上給予一定條件誘導(dǎo)產(chǎn)生胚狀體或叢芽,在它們上面包裹著人工種皮和人工胚乳,就形成了“人工種子”。寫出該過程流程圖,如下圖“流程圖七”。

        外植體脫分化愈傷組織再分化胚狀體人工種皮人工胚乳人工種子

        流程圖七

        四、 脫分化和再分化

        脫分化和再分化也是“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”流程圖中的 核心概念。通過“流程圖一”復(fù)習(xí)“脫分化”和“再分化”的概念,理解其不同的含義,聯(lián)系起“植物生長調(diào)劑在組織培養(yǎng)中的作用”,即“激素杠桿”這一知識(shí)點(diǎn)。

        五、 小結(jié)

        上述“流程圖二”到“流程圖七”都是從“流程圖一”演變出來,所以在這一節(jié)課的流程圖可以總結(jié)如下:

        筆者利用多年在高三復(fù)習(xí)工作,參考了其他文獻(xiàn),總結(jié)了上述流程圖,將高中生物有涉及“植物組織培養(yǎng)”這一知識(shí)點(diǎn),都融入這張流程圖中。這提高了高三總復(fù)習(xí)課堂的實(shí)效性。這個(gè)流程圖的使用,充分讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到必修和選修課本的聯(lián)系,使學(xué)生知識(shí)體系更加框架化、系統(tǒng)化。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鐘志超,張志勝,戴敏,等.流程圖與類C語言實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換方法[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,39(3):502-507.

        [2]王淑芳.如何進(jìn)行高中生物技術(shù)流程圖的有效教學(xué)[J].考試周刊,2010(19):187-188.

        [3]伍應(yīng)慶.運(yùn)用流程圖歸納分析“植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)”[J].教育:文摘版:00052-00052.

        [4]姜愛麗.“細(xì)胞工程”的流程圖教學(xué)法[J].中學(xué)生物教學(xué),2011(10):44-44.

        [5]杜宏煒.程序流程圖在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].生物學(xué)教學(xué),2011,36(3):12-14.

        [6]李金秋.用流程圖和問題串相結(jié)合的方法復(fù)習(xí)“細(xì)胞工程”一章[J].生物學(xué)教學(xué),2010,35(4):18-20.

        作者簡介:

        陳麗娟,福建省福清市,福清華僑中學(xué)。

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