用流程圖以“植物組織培養技術”為框架構建高三生物復習專題

摘 要：流程圖廣泛用于高中生物復習中，對學生知識的歸納和概念的記憶有一定的幫助。本文主要以《現代生物科技專題》（選修 3）專題 2中“植物組織培養技術”知識點為基本框架，用流程圖和一系列問題構建起以該“技術”為核心的專題復習。將高中生物必修和選修3課本有涉及和應用到該“技術”緊密聯系在一起。

關鍵詞：植物組織培養技術；流程圖；外植體；愈傷組織

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

流程圖是指流經一個系統的信息流，觀點流或部件流的圖形代表。它由一些圖形符號或者文字說明構成，能夠簡單、直觀地把一些復雜過程闡述出來。在高中生物學習過程中，普遍會遇到一些知識點比較散亂，概念比較難理解，記憶不方便等問題。在教學中，如僅用文字描述晦澀的生物技術流程，學生理解、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，便于學生理解和構建知識網絡。

流程圖在高中生物復習中，尤其是在選修3的“生物技術”的學習中，得到廣泛的應用。關于這方面的文獻和論文很多，在這里就不詳細列舉。本文主要是以《現代生物科技專題》（選修 3）專題 2中“植物組織培養技術”為基本框架，用流程圖和一系列問題構建起以該“技術”為核心專題復習，闡述流程圖在該節復習過程中應用。

《現代生物科技專題》（選修 3）專題 2中“植物組織培養技術”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、 基本概念問題設置

通過“流程圖一”，聯系必修1中涉及“植物組織培養技術”這一知識點，通過如下問題設置，復習該知識點涉及的基本理論和概念。

植物組織培養技術利用的原理：

全能性的概念：

全能性的物質基礎：

什么是細胞分化：

一般分化的細胞將保持一直分化后的狀態，直到死亡。強調“一般”說明給“分化的細胞”一定條件刺激可以表現出“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“植物的組織培養技術”中，外植體的選取不同，會使該“技術”在不同“生物技術”中得以應用。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“轉基因作物”“植物體細胞雜交”“作物的微型繁殖”“脫毒苗”這些看似沒有很大關系的知識點聯系起來。

（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”，該“技術”經常用于“單倍體育種”。寫出該過程的流程圖，如下圖“流程圖二”。因為該過程“外植體”取自“生殖器官”即生殖細胞，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純合子植株

流程圖二

（二） 外植體是“導入目的基因的植物細胞”

若外植體是“導入目的基因的植物細胞”，該過程稱它為“轉基因作物的培育”。寫出該過程的流程圖，如下圖“流程圖三”。因為該過程一般取自植物的體細胞，故該過程屬于無性生殖。

導入目的基因的植物細胞脫分化愈傷組織脫分化轉基因植物

流程圖三

（三） 外植體來自“植物體細胞雜交的雜種細胞”

若該過程“外植體”來自“植物體細胞雜交的雜種細胞”，那么“流程圖一”應用于“植物體細胞雜交”。寫出“植物體細胞雜交”的流程圖，如下圖“流程圖四”。因為該過程一般取自兩個植物的體細胞，故該過程屬于無性生殖。

雜種細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，設置如下問題，復習“植物體細胞雜交”這一知識點。

1. 如何去除細胞壁；2. 如何誘導原生質體融合；3. 融合完成的標志是什么；4. 雜交完成的標志是什么；5. 植物體細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. 注意辨析植物體細胞雜交和有性雜交的區別。

（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”可以應用于作物的微型繁殖，如“必修2第五章第2節”課后練習講到，“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，在減數分裂產生配子過程中，發生聯會紊亂，不能產生正常配子，不能通過有性生殖使它的優良性狀得到保持。那有什么方法可以保持其優良的性狀呢？就可以用到組織培養技術。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胞，經過激素的誘導后，可以脫分化為具有分生能力的薄壁細胞。在“植物的組織培養技術”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） 細胞代謝產物工廠化生產

可以用來生產細胞代謝的產物。如生產治療燙傷的紫草素，人參皂苷等。細胞產物的工業化生產，從外植體脫分化培養至愈傷組織，一般都用固體或固體培養基。

（二） 突變體利用

用一定條件誘導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，由于細胞培養一直處于不斷的分生狀態，因此很容易受到培養條件和外界壓力的影響而產生突變。會出現很多“突變體”。從這些“突變體”中篩選出對人們有用的“突變體”，獲得新品種。

（三） 人工種子

在愈傷組織的基礎上給予一定條件誘導產生胚狀體或叢芽，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“植物組織培養技術”流程圖中的 核心概念。通過“流程圖一”復習“脫分化”和“再分化”的概念，理解其不同的含義，聯系起“植物生長調劑在組織培養中的作用”，即“激素杠桿”這一知識點。

五、 小結

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

筆者利用多年在高三復習工作，參考了其他文獻，總結了上述流程圖，將高中生物有涉及“植物組織培養”這一知識點，都融入這張流程圖中。這提高了高三總復習課堂的實效性。這個流程圖的使用，充分讓學生認識到必修和選修課本的聯系，使學生知識體系更加框架化、系統化。

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作者簡介：

陳麗娟，福建省福清市，福清華僑中學。