新課標(biāo)高中生物知識在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

葉竟茂

摘要： 文章探討了新課標(biāo)下高中生物知識在促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收中的應(yīng)用：首先，進(jìn)行生物育種；第二，科學(xué)規(guī)劃，優(yōu)化結(jié)構(gòu)；第三，精心管理，措施得力。

關(guān)鍵詞： 新課標(biāo)高中生物教學(xué)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

2012年2月1日，中共中央、國務(wù)院近日印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品供給保障能力的若干意見》，即2012年的中央一號文件中指出：“做好2012年農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作，穩(wěn)定發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，確保農(nóng)產(chǎn)品有效供給，對推動(dòng)全局工作、贏得戰(zhàn)略主動(dòng)至關(guān)重要”；“實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、長期確保農(nóng)產(chǎn)品有效供給，根本出路在科技。農(nóng)業(yè)科技是確保國家糧食安全的基礎(chǔ)支撐，是突破資源環(huán)境約束的必然選擇，是加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的決定力量，具有顯著的公共性、基礎(chǔ)性、社會(huì)性。 必須緊緊抓住世界科技革命方興未艾的歷史機(jī)遇，堅(jiān)持科教興農(nóng)戰(zhàn)略，把農(nóng)業(yè)科技擺上更加突出的位置，下決心突破體制機(jī)制障礙，大幅度增加農(nóng)業(yè)科技投入，推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技跨越發(fā)展，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村繁榮注入強(qiáng)勁動(dòng)力”……其中，“毫不放松抓好糧食生產(chǎn)”和“狠抓‘菜籃子產(chǎn)品供給”，寫在文件的第一條和第二條位置，可見中央對科技興農(nóng)，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重視。新課標(biāo)和新考綱對學(xué)生的能力要求中指出：“理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題?！痹谛掳娓咧猩锝滩闹校灿邢嚓P(guān)的知識有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，聯(lián)系實(shí)際，實(shí)在是很好的高考材料，現(xiàn)整理如下。

一、科技興農(nóng)，良種先行

即首先進(jìn)行生物育種。生物育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的育種原理，有目的、有計(jì)劃地獲得人們所需要的生物新品種。在高中生物教材中，列舉多種育種方法，也是歷年高考的重點(diǎn)之一，現(xiàn)總結(jié)如下。

1.誘變育種

（1）原理：基因突變（產(chǎn)生新基因）。

（2）方法：用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光、電離輻射等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、堿基類似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等多種化學(xué)藥劑）或太空誘變育種（用宇宙強(qiáng)輻射、微重力等條件）處理生物。

（3）作用時(shí)期：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期（即DNA復(fù)制過程）。

（4）優(yōu)點(diǎn)：能大大提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，可大幅度改良某些性狀，創(chuàng)造人類需要的變異類型，從中選擇培育出優(yōu)良的生物品種；變異范圍廣。

（5）缺點(diǎn)：有利變異少，須大量處理材料；誘變的方向和性質(zhì)不能控制。改良數(shù)量性狀效果較差，具有盲目性。

（6）舉例：青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒、高產(chǎn)小麥、“黑農(nóng)五號”大豆等。

2.雜交育種

（1）原理：基因重組（舊基因新組合）。

（2）方法：具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交獲得F1、再自交得F2、種植F2獲得植株后，鑒別、選擇所需類型，有時(shí)需不斷自交選種。（不同個(gè)體間雜交產(chǎn)生后代，然后連續(xù)自交后，篩選所需純合子）

（3）作用時(shí)期：有性生殖的四分體時(shí)期（交換型重組）或減數(shù)第一次分裂后期（自由組合型重組）。

（4）優(yōu)點(diǎn)：使同種生物的不同品種優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)個(gè)體上，具有預(yù)見性。

（5）缺點(diǎn)：育種周期長，雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，需連續(xù)自交才能選育出需要的優(yōu)良性狀。

（6）舉例：矮莖抗銹病小麥、中國黑白花牛等。

3.多倍體育種

（1）原理：染色體數(shù)目變異。

（2）方法：通常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

（3）優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。

（4）缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低，發(fā)育延遲（晚熟）。

（5）舉例：三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥等。

4.單倍體育種

（1）原理：染色體數(shù)目變異。

（2）方法：先進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，獲得正常植株（一般是純合子）。

（3）優(yōu)點(diǎn)：能明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程，自交后代不發(fā)生性狀分離。

（4）缺點(diǎn)：技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，多限于植物。

（5）舉例：“京花一號”小麥等。

5.基因工程育種

（1）原理：基因重組（人工基因重組）

（2）方法：基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟（目的基因的獲取→表達(dá)載體的構(gòu)建→目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定）

（3）優(yōu)點(diǎn)：方向明確，目的性強(qiáng)，可以按照人們的意愿定向改造生物且縮短育種周期。

（4）缺點(diǎn)：可能會(huì)引起生態(tài)危機(jī)，技術(shù)難度大。

（5）舉例：抗蟲棉、耐寒的番茄、抗除草劑大豆、增強(qiáng)甜味的水果、生產(chǎn)胰島素的工程菌、轉(zhuǎn)基因鯉魚等。

6.細(xì)胞工程育種

可分為植物細(xì)胞工程育種和動(dòng)物細(xì)胞工程育種，主要表現(xiàn)為植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞核移植，列表比較如下：

7.植物激素育種

（1）原理：適宜濃度的生長素可以促子房發(fā)育成果實(shí)。

（2）方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長素類似物溶液，子房就可以發(fā)育成無子果實(shí)。

（3）優(yōu)點(diǎn)：由于生長素所起的作用是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，并不能導(dǎo)致植物的基因型的改變，因此該種變異類型是不遺傳的。

（4）缺點(diǎn)：該種方法只適用于植物。

（5）舉例：無子番茄的培育。（注意區(qū)別于三倍體無子西瓜）

二、科學(xué)規(guī)劃，優(yōu)化結(jié)構(gòu)

不久前的“豆你玩”、“姜你軍”、“蒜你狠”等農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格大幅度波動(dòng)，究其原因除了炒作外，種植的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)不合理也是重要原因之一。優(yōu)化結(jié)構(gòu)體現(xiàn)如下：

1.堅(jiān)持種植農(nóng)作物的種類多樣化，增強(qiáng)農(nóng)作物抵抗力的穩(wěn)定性，既可減少病蟲害發(fā)生，又可減少使用農(nóng)藥造成的環(huán)境污染和破壞。

2.遵循物質(zhì)循環(huán)再生和能量分級利用原理，科學(xué)設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，?shí)現(xiàn)能量的最有效的利用。如南方“?；~塘”生產(chǎn)模式就是典型的成功范例。

3.實(shí)行多茬種植和輪作種植相結(jié)合，避免同一地塊長期種植單一農(nóng)作物導(dǎo)致土壤肥力下降，農(nóng)作物減產(chǎn)。

三、精心管理，措施得力

提高農(nóng)作物產(chǎn)量的實(shí)質(zhì)就是提高植物光合作用的效率。結(jié)合影響光合作用的因素，除了植物的內(nèi)部因素外，還有一些環(huán)境因素。我們在管理過程中，主要針對環(huán)境因素，采取得力措施，精細(xì)管理，促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)。

1.光照的影響。光是光合作用的必備條件。在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)，但是，超過一定強(qiáng)度后，光照強(qiáng)度再增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)；不同光質(zhì)對農(nóng)作物有機(jī)產(chǎn)物也有不同，藍(lán)紫光有利于合成蛋白質(zhì)，紅橙光有利于形成糖類等；光照時(shí)間長短，也會(huì)對產(chǎn)量有直接影響?？稍谏a(chǎn)中采用輪作、人工光照等措施。

3.水、肥（即礦質(zhì)元素或無機(jī)鹽）的影響。水、肥也是光合作用的原料。這要求我們懂得不同農(nóng)作物的需水需肥的規(guī)律，適時(shí)適量地澆水施肥，既要滿足植物生長需要，又不能浪費(fèi)。

4.溫度的影響。溫度主要是通過影響光合作用過程中有關(guān)的酶的活性影響光合作用的效率。在生產(chǎn)中可利用溫室大棚控制溫度，適當(dāng)增加晝夜溫差，白天調(diào)到光合作用的最適溫度，提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫度，降低呼吸作用對有機(jī)物的消耗，增加有機(jī)物的積累。