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

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(wèn)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(guò)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(méi)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(shuō)明構(gòu)成，能夠簡(jiǎn)單、直觀地把一些復(fù)雜過(guò)程闡述出來(lái)。在高中生物學(xué)習(xí)過(guò)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(wèn)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(lái)就有很多的困難。如能充分利用流程圖，將問(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)題設(shè)置

通過(guò)“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(guò)如下問(wèn)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(shuō)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(guò)“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(méi)有很大關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。

（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(guò)程的流程圖，如下圖“流程圖二”。因?yàn)樵撨^(guò)程“外植體”取自“生殖器官”即生殖細(xì)胞，故該過(guò)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(guò)程稱它為“轉(zhuǎn)基因作物的培育”。寫出該過(guò)程的流程圖，如下圖“流程圖三”。因?yàn)樵撨^(guò)程一般取自植物的體細(xì)胞，故該過(guò)程屬于無(wú)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(lái)自“植物體細(xì)胞雜交的雜種細(xì)胞”

若該過(guò)程“外植體”來(lái)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^(guò)程一般取自兩個(gè)植物的體細(xì)胞，故該過(guò)程屬于無(wú)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(wèn)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(méi)有用番茄和馬鈴薯雜交沒(méi)有地上長(zhǎng)番茄，地下長(zhǎng)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(guò)程“外植體”來(lái)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(wú)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(guò)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(méi)有種子，要每年制種，很麻煩，有沒(méi)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(guò)程中，發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，不能通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)“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(lái)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(guò)程，或者愈傷組織在一定條件再分化的過(guò)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(guò)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(guò)“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(zhǎng)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(lái)，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(yǔ)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(ài)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(wèn)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(jiǎn)介：

陳麗娟，福建省福清市，福清華僑中學(xué)。