利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行“育種”專題復(fù)習(xí)

譚彩紅

摘 要 本課以本土資源新會(huì)柑的選育為主線，以思維導(dǎo)圖為指引，通過比較教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主構(gòu)建知識體系。

關(guān)鍵詞 育種 思維導(dǎo)圖 比較教學(xué) 合作學(xué)習(xí) 新會(huì)柑

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材分析

“從雜交育種到基因工程”是人教版高中生物教材《必修2·遺傳與進(jìn)化》第六章，涉及多種育種方式，因此對育種復(fù)習(xí)適宜選用比較教學(xué)法。另外，選修教材《選修3·現(xiàn)代生物技術(shù)》的部分章節(jié)也涉及育種，因此高三復(fù)習(xí)課中應(yīng)聯(lián)系選修知識，進(jìn)行縱、橫向的整合，提高復(fù)習(xí)課的效率。

2 教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：說出各種育種方法的原理、過程和優(yōu)缺點(diǎn)；概述適合特定情境中的育種方式。

能力目標(biāo)：構(gòu)建育種流程圖，評價(jià)育種方案，運(yùn)用所學(xué)知識解決育種問題。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過小組合作與評價(jià)，培養(yǎng)合作精神；關(guān)注本土資源，感受理論對實(shí)踐的指導(dǎo)。

3 教學(xué)過程

3.1 品嘗柑果，引入新課

教師提供新鮮新會(huì)柑，學(xué)生開皮、品嘗。教師邀請使用三刀法開皮的學(xué)生分享對新會(huì)陳皮（柑皮）的認(rèn)識。當(dāng)屏幕景象由“曬柑皮”轉(zhuǎn)到“摘柑果”時(shí)，教師提出問題：如何培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新會(huì)柑？

設(shè)計(jì)意圖：品嘗佳果，引入新課；分享交流，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.2 活動(dòng)1：畫流程圖，比較雜交育種與單倍體育種

教師利用幻燈片顯示：已知新會(huì)柑柑皮的油身（D）對干身（d）為顯性，味道的苦澀（T）對清甜（t）為顯性，涉及的兩對基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有干身、清甜和油身、苦澀兩個(gè)純合品種，如何利用現(xiàn)有品種培育出純合的油身、清甜的優(yōu)良品種？請用遺傳圖解和必要文字簡要表示育種過程。

活動(dòng)環(huán)節(jié)：① 學(xué)生從“油身、清甜”推知雜交育種，從“純合”推知單倍體育種。② 學(xué)生以思維導(dǎo)圖（圖1）為指引，嘗試構(gòu)建育種過程圖解（請兩人到黑板各畫一圖）。③ 學(xué)生對黑板上的雜交育種圖解進(jìn)行評價(jià)和修正，歸納雜交育種的過程：雜交→自交→選育→連續(xù)自交→選育所需品種。同法，學(xué)生歸納單倍體育種的過程：（雜交）→花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理→選育所需品種。④ 教師提出問題：雜交育種與單倍體育種相比，兩者的原理分別是什么？有何優(yōu)、缺點(diǎn)？若要選育雜合子，雜交育種過程會(huì)有何不同？

設(shè)計(jì)意圖：活動(dòng)由“學(xué)生構(gòu)建圖解→學(xué)生評價(jià)修正→教師設(shè)問拓展”三部分組成，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，體現(xiàn)復(fù)習(xí)課的自主性。另外，通過以下兩方面突破教學(xué)難點(diǎn)：① 發(fā)揮思維導(dǎo)圖作用：如用圖1將隱性思維可視化，幫助基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生突破畫圖障礙；用圖2為學(xué)生的評價(jià)指引方向，幫助學(xué)生提高口頭表達(dá)的條理性；② 鼓勵(lì)學(xué)生當(dāng)眾構(gòu)建圖解，增加學(xué)生的體驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的膽量，也充分暴露學(xué)生的理解誤區(qū)，使復(fù)習(xí)更具針對性。

3.3 活動(dòng)2：完善方案，探討復(fù)習(xí)誘變育種和基因工程育種

教師用幻燈片顯示：油身、清甜的新會(huì)柑分為早熟（9月底采收）和晚熟（11月初采收）兩種類型。某公司現(xiàn)需要把新會(huì)柑的油身、清甜品種推廣到寒冷的北方進(jìn)行大規(guī)模種植。

活動(dòng)環(huán)節(jié)：① 教師提出問題：適合推廣哪個(gè)品種？若兩個(gè)品種在零下低溫條件下都會(huì)凍死，選育怎樣的品種才有利于其幼苗在北方安全過冬？若新會(huì)柑缺少抗寒基因，如何培育抗寒品種？通過引導(dǎo)學(xué)生思考并回答問題，使學(xué)生獲知耐寒新會(huì)柑的培育方式有基因工程育種和誘變育種兩種方式。② 學(xué)生參考思維導(dǎo)圖（圖3、圖4），快速完善育種方案。③ 學(xué)生分組討論，解決問題：育種的原理分別是什么？誘變育種有何優(yōu)、缺點(diǎn)？與誘變育種和雜交育種相比，基因工程的優(yōu)點(diǎn)分別是什么？將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有哪些？如何鑒定抗寒新會(huì)柑是否培育成功？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對于基因工程的基本步驟和誘變育種的處理方法尚存記憶，因此通過思維導(dǎo)圖可幫助學(xué)生快速回憶兩大育種過程。鑒于與基因工程相關(guān)的選修知識較多且大部分已被學(xué)生遺忘，因此教師安排“小組合作學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)，通過組內(nèi)查閱教材、討論交流，促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思考，讓學(xué)生對選修知識進(jìn)行自主記憶和有效梳理。由此，通過實(shí)現(xiàn)必修內(nèi)容與選修知識的有效整合，來提高復(fù)習(xí)的系統(tǒng)性。

3.4 活動(dòng)3：聯(lián)系生產(chǎn)，感受多倍體育種和植物組織培養(yǎng)技術(shù)育種的前景

教師用幻燈片顯示：（1）目前新會(huì)柑子粒多，而市場需要無子性狀。理論上通過什么育種可獲得無子柑？請簡述該育種的主要過程。

師生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)“無子”推知多倍體育種。此時(shí)屏幕呈現(xiàn)三倍體無子西瓜的培育過程圖解，在教師和圖解的引導(dǎo)下，學(xué)生嘗試描述三倍體無子柑的培育過程，教師在黑板上同步畫出相關(guān)步驟（圖5部分過程），進(jìn)一步引導(dǎo)：“利用二倍體和四倍體進(jìn)行雜交獲得三倍體”確實(shí)是實(shí)現(xiàn)柑橘育種向無子方向發(fā)展最有效途徑。然而，柑橘的育種還存在著“性器官敗育”問題，育種專家如何解決？

教師用幻燈片顯示：（2）二倍體和四倍體雜交過程產(chǎn)生的合子胚（3N）一般是早期敗育的，只有對幼胚（3N）進(jìn)行組織培養(yǎng)才可能獲得三倍體植株。引導(dǎo)學(xué)生在無子柑的培養(yǎng)過程圖中增添“對幼胚進(jìn)行組織培養(yǎng)”一步，完善圖解（圖5）。

教師提出問題：組織培養(yǎng)過程包括哪些基本步驟？原理是什么？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過描述無子柑的育種過程，鍛煉了知識遷移能力；共同構(gòu)建的思維導(dǎo)圖，有助于加深對多倍體育種的理解。另外，選用柑橘育種“合子胚敗育”的素材，有兩大用意：

① 自然融入組織培養(yǎng)等選修知識的復(fù)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識“點(diǎn)→線→面”的聯(lián)系；

② 凸顯新會(huì)柑育種的困難和現(xiàn)代育種技術(shù)的魅力，讓學(xué)生體會(huì)到理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用，提升學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.5 總結(jié)提升

教師以思維導(dǎo)圖（圖6）的形式構(gòu)建育種方式的應(yīng)用圖解，突出本課的主干知識，幫助學(xué)生從應(yīng)用層次上構(gòu)建出知識框架，促進(jìn)認(rèn)知重組。

4 教學(xué)反思

長期以來，育種以講授和表格的形式進(jìn)行復(fù)習(xí)，難以吸引學(xué)生。本課善于挖掘本土資源，密切聯(lián)系生產(chǎn)，能有效打動(dòng)學(xué)生；同時(shí)善用思維導(dǎo)圖和比較教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生，凸顯不同育種方式的異同，順利解決教學(xué)重難點(diǎn)。另外，課堂活動(dòng)中既有學(xué)生的獨(dú)立思考與作答，也實(shí)現(xiàn)了小組合作學(xué)習(xí)和評價(jià)反思，充分發(fā)揮出學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。