利用思维导图进行“育种”专题复习

谭彩红

摘 要 本课以本土资源新会柑的选育为主线，以思维导图为指引，通过比较教学法，引导学生进行探究，实现学生自主构建知识体系。

关键词 育种 思维导图 比较教学 合作学习 新会柑

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 教材分析

“从杂交育种到基因工程”是人教版高中生物教材《必修2·遺传与进化》第六章，涉及多种育种方式，因此对育种复习适宜选用比较教学法。另外，选修教材《选修3·现代生物技术》的部分章节也涉及育种，因此高三复习课中应联系选修知识，进行纵、横向的整合，提高复习课的效率。

2 教学目标

知识目标：说出各种育种方法的原理、过程和优缺点；概述适合特定情境中的育种方式。

能力目标：构建育种流程图，评价育种方案，运用所学知识解决育种问题。

情感、态度与价值观目标：通过小组合作与评价，培养合作精神；关注本土资源，感受理论对实践的指导。

3 教学过程

3.1 品尝柑果，引入新课

教师提供新鲜新会柑，学生开皮、品尝。教师邀请使用三刀法开皮的学生分享对新会陈皮（柑皮）的认识。当屏幕景象由“晒柑皮”转到“摘柑果”时，教师提出问题：如何培育高产、优质的新会柑？

设计意图：品尝佳果，引入新课；分享交流，激发学习兴趣。

3.2 活动1：画流程图，比较杂交育种与单倍体育种

教师利用幻灯片显示：已知新会柑柑皮的油身（D）对干身（d）为显性，味道的苦涩（T）对清甜（t）为显性，涉及的两对基因独立遗传。现有干身、清甜和油身、苦涩两个纯合品种，如何利用现有品种培育出纯合的油身、清甜的优良品种？请用遗传图解和必要文字简要表示育种过程。

活动环节：① 学生从“油身、清甜”推知杂交育种，从“纯合”推知单倍体育种。② 学生以思维导图（图1）为指引，尝试构建育种过程图解（请两人到黑板各画一图）。③ 学生对黑板上的杂交育种图解进行评价和修正，归纳杂交育种的过程：杂交→自交→选育→连续自交→选育所需品种。同法，学生归纳单倍体育种的过程：（杂交）→花药离体培养→秋水仙素处理→选育所需品种。④ 教师提出问题：杂交育种与单倍体育种相比，两者的原理分别是什么？有何优、缺点？若要选育杂合子，杂交育种过程会有何不同？

设计意图：活动由“学生构建图解→学生评价修正→教师设问拓展”三部分组成，充分发挥学生的主体地位，体现复习课的自主性。另外，通过以下两方面突破教学难点：① 发挥思维导图作用：如用图1将隐性思维可视化，帮助基础薄弱的学生突破画图障碍；用图2为学生的评价指引方向，帮助学生提高口头表达的条理性；② 鼓励学生当众构建图解，增加学生的体验，锻炼学生的胆量，也充分暴露学生的理解误区，使复习更具针对性。

3.3 活动2：完善方案，探讨复习诱变育种和基因工程育种

教师用幻灯片显示：油身、清甜的新会柑分为早熟（9月底采收）和晚熟（11月初采收）两种类型。某公司现需要把新会柑的油身、清甜品种推广到寒冷的北方进行大规模种植。

活动环节：① 教师提出问题：适合推广哪个品种？若两个品种在零下低温条件下都会冻死，选育怎样的品种才有利于其幼苗在北方安全过冬？若新会柑缺少抗寒基因，如何培育抗寒品种？通过引导学生思考并回答问题，使学生获知耐寒新会柑的培育方式有基因工程育种和诱变育种两种方式。② 学生参考思维导图（图3、图4），快速完善育种方案。③ 学生分组讨论，解决问题：育种的原理分别是什么？诱变育种有何优、缺点？与诱变育种和杂交育种相比，基因工程的优点分别是什么？将目的基因导入受体细胞的方法有哪些？如何鉴定抗寒新会柑是否培育成功？

设计意图：学生对于基因工程的基本步骤和诱变育种的处理方法尚存记忆，因此通过思维导图可帮助学生快速回忆两大育种过程。鉴于与基因工程相关的选修知识较多且大部分已被学生遗忘，因此教师安排“小组合作学习”环节，通过组内查阅教材、讨论交流，促进学生发散思考，让学生对选修知识进行自主记忆和有效梳理。由此，通过实现必修内容与选修知识的有效整合，来提高复习的系统性。

3.4 活动3：联系生产，感受多倍体育种和植物组织培养技术育种的前景

教师用幻灯片显示：（1）目前新会柑子粒多，而市场需要无子性状。理论上通过什么育种可获得无子柑？请简述该育种的主要过程。

师生活动：学生根据“无子”推知多倍体育种。此时屏幕呈现三倍体无子西瓜的培育过程图解，在教师和图解的引导下，学生尝试描述三倍体无子柑的培育过程，教师在黑板上同步画出相关步骤（图5部分过程），进一步引导：“利用二倍体和四倍体进行杂交获得三倍体”确实是实现柑橘育种向无子方向发展最有效途径。然而，柑橘的育种还存在着“性器官败育”问题，育种专家如何解决？

教师用幻灯片显示：（2）二倍体和四倍体杂交过程产生的合子胚（3N）一般是早期败育的，只有对幼胚（3N）进行组织培养才可能获得三倍体植株。引导学生在无子柑的培养过程图中增添“对幼胚进行组织培养”一步，完善图解（图5）。

教师提出问题：组织培养过程包括哪些基本步骤？原理是什么？

设计意图：学生通过描述无子柑的育种过程，锻炼了知识迁移能力；共同构建的思维导图，有助于加深对多倍体育种的理解。另外，选用柑橘育种“合子胚败育”的素材，有两大用意：

① 自然融入组织培养等选修知识的复习，实现知识“点→线→面”的联系；

② 凸显新会柑育种的困难和现代育种技术的魅力，让学生体会到理论对实践的指导作用，提升学习动力。

3.5 总结提升

教师以思维导图（图6）的形式构建育种方式的应用图解，突出本课的主干知识，帮助学生从应用层次上构建出知识框架，促进认知重组。

4 教学反思

长期以来，育种以讲授和表格的形式进行复习，难以吸引学生。本课善于挖掘本土资源，密切联系生产，能有效打动学生；同时善用思维导图和比较教学法启发学生，凸显不同育种方式的异同，顺利解决教学重难点。另外，课堂活动中既有学生的独立思考与作答，也实现了小组合作学习和评价反思，充分发挥出学生的主体性和能动性。