利用思維導圖進行“育種”專題復習

譚彩紅

摘 要 本課以本土資源新會柑的選育為主線，以思維導圖為指引，通過比較教學法，引導學生進行探究，實現學生自主構建知識體系。

關鍵詞 育種 思維導圖 比較教學 合作學習 新會柑

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 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·遺傳與進化》第六章，涉及多種育種方式，因此對育種復習適宜選用比較教學法。另外，選修教材《選修3·現代生物技術》的部分章節也涉及育種，因此高三復習課中應聯系選修知識，進行縱、橫向的整合，提高復習課的效率。

2 教學目標

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

能力目標：構建育種流程圖，評價育種方案，運用所學知識解決育種問題。

情感、態度與價值觀目標：通過小組合作與評價，培養合作精神；關注本土資源，感受理論對實踐的指導。

3 教學過程

3.1 品嘗柑果，引入新課

教師提供新鮮新會柑，學生開皮、品嘗。教師邀請使用三刀法開皮的學生分享對新會陳皮（柑皮）的認識。當屏幕景象由“曬柑皮”轉到“摘柑果”時，教師提出問題：如何培育高產、優質的新會柑？

設計意圖：品嘗佳果，引入新課；分享交流，激發學習興趣。

3.2 活動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，涉及的兩對基因獨立遺傳。現有干身、清甜和油身、苦澀兩個純合品種，如何利用現有品種培育出純合的油身、清甜的優良品種？請用遺傳圖解和必要文字簡要表示育種過程。

活動環節：① 學生從“油身、清甜”推知雜交育種，從“純合”推知單倍體育種。② 學生以思維導圖（圖1）為指引，嘗試構建育種過程圖解（請兩人到黑板各畫一圖）。③ 學生對黑板上的雜交育種圖解進行評價和修正，歸納雜交育種的過程：雜交→自交→選育→連續自交→選育所需品種。同法，學生歸納單倍體育種的過程：（雜交）→花藥離體培養→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、缺點？若要選育雜合子，雜交育種過程會有何不同？

設計意圖：活動由“學生構建圖解→學生評價修正→教師設問拓展”三部分組成，充分發揮學生的主體地位，體現復習課的自主性。另外，通過以下兩方面突破教學難點：① 發揮思維導圖作用：如用圖1將隱性思維可視化，幫助基礎薄弱的學生突破畫圖障礙；用圖2為學生的評價指引方向，幫助學生提高口頭表達的條理性；② 鼓勵學生當眾構建圖解，增加學生的體驗，鍛煉學生的膽量，也充分暴露學生的理解誤區，使復習更具針對性。

3.3 活動2：完善方案，探討復習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。某公司現需要把新會柑的油身、清甜品種推廣到寒冷的北方進行大規模種植。

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

設計意圖：學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，因此通過思維導圖可幫助學生快速回憶兩大育種過程。鑒于與基因工程相關的選修知識較多且大部分已被學生遺忘，因此教師安排“小組合作學習”環節，通過組內查閱教材、討論交流，促進學生發散思考，讓學生對選修知識進行自主記憶和有效梳理。由此，通過實現必修內容與選修知識的有效整合，來提高復習的系統性。

3.4 活動3：聯系生產，感受多倍體育種和植物組織培養技術育種的前景

教師用幻燈片顯示：（1）目前新會柑子粒多，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：學生根據“無子”推知多倍體育種。此時屏幕呈現三倍體無子西瓜的培育過程圖解，在教師和圖解的引導下，學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步驟（圖5部分過程），進一步引導：“利用二倍體和四倍體進行雜交獲得三倍體”確實是實現柑橘育種向無子方向發展最有效途徑。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生的合子胚（3N）一般是早期敗育的，只有對幼胚（3N）進行組織培養才可能獲得三倍體植株。引導學生在無子柑的培養過程圖中增添“對幼胚進行組織培養”一步，完善圖解（圖5）。

教師提出問題：組織培養過程包括哪些基本步驟？原理是什么？

設計意圖：學生通過描述無子柑的育種過程，鍛煉了知識遷移能力；共同構建的思維導圖，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 自然融入組織培養等選修知識的復習，實現知識“點→線→面”的聯系；

② 凸顯新會柑育種的困難和現代育種技術的魅力，讓學生體會到理論對實踐的指導作用，提升學習動力。

3.5 總結提升

教師以思維導圖（圖6）的形式構建育種方式的應用圖解，突出本課的主干知識，幫助學生從應用層次上構建出知識框架，促進認知重組。

4 教學反思

長期以來，育種以講授和表格的形式進行復習，難以吸引學生。本課善于挖掘本土資源，密切聯系生產，能有效打動學生；同時善用思維導圖和比較教學法啟發學生，凸顯不同育種方式的異同，順利解決教學重難點。另外，課堂活動中既有學生的獨立思考與作答，也實現了小組合作學習和評價反思，充分發揮出學生的主體性和能動性。