植物克隆專題復(fù)習(xí)中的“點(diǎn)、線、面”三個(gè)維度

申屠軍

（浙江省東陽市第二高級(jí)中學(xué) 浙江東陽 322100）

“點(diǎn)、線、面”是數(shù)學(xué)幾何的概念，后來逐漸延伸到思維領(lǐng)域，表現(xiàn)為思維邏輯關(guān)系，其應(yīng)用十分廣泛，尤其在學(xué)科教學(xué)中具有舉足輕重的地位。下面以“植物克隆”的專題復(fù)習(xí)為例，具體闡述“點(diǎn)、線、面”3個(gè)維度的內(nèi)涵。

“植物克隆”是浙科版生物學(xué)必修1、2、3和選修1、3五本教材中均有涉及的內(nèi)容，也是浙江省生物學(xué)科選考的常考點(diǎn)，而且是二輪復(fù)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)專題。在二輪專題復(fù)習(xí)中，教師一定要注意知識(shí)的“點(diǎn)、線、面”三個(gè)維度，理好知識(shí)點(diǎn)的部分和整體關(guān)系，促進(jìn)形成網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的知識(shí)體系，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)從知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)變。這也是新課程倡導(dǎo)的“單元教學(xué)設(shè)計(jì)”和“深度學(xué)習(xí)”理念的具體體現(xiàn)。

這里的“點(diǎn)”就是具體的知識(shí)點(diǎn)；“線”則是植物克隆某一技術(shù)過程；“面”又是以點(diǎn)、線為基礎(chǔ)，結(jié)合其他模塊知識(shí)，并作適當(dāng)?shù)耐卣购脱由欤纬蛇B貫的知識(shí)體系鋪就成面，達(dá)到由點(diǎn)向線、面轉(zhuǎn)變的專題復(fù)習(xí)的最終目標(biāo)。

1“點(diǎn)”是考點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)，夯實(shí)基礎(chǔ)，查漏補(bǔ)缺

經(jīng)過一輪的復(fù)習(xí)，學(xué)生對(duì)“點(diǎn)”已較為熟悉，但掌握的知識(shí)是零散的、不系統(tǒng)的。專題復(fù)習(xí)應(yīng)該重點(diǎn)講學(xué)生模糊、不會(huì)的知識(shí)點(diǎn)，講學(xué)生目前還不具備的知識(shí)點(diǎn)。所以，在植物克隆二輪專題復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，教師首先要根據(jù)《浙江省普通高校招生選考科目考試說明》列出每個(gè)考點(diǎn)，并整理出近年來浙江省選考試卷中出現(xiàn)的情況，讓學(xué)生知道需要掌握哪些知識(shí)點(diǎn)，做到復(fù)習(xí)時(shí)能把握正確的復(fù)習(xí)方向，還要回歸教材，對(duì)每個(gè)考點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化和梳理，讓學(xué)生能明白教材中的分布情況（表1），靈活設(shè)計(jì)教學(xué)方案，通過選擇題、判斷題等形式進(jìn)行微專題訓(xùn)練，鞏固復(fù)習(xí)的內(nèi)容。最后，教師要讓學(xué)生寫出哪些內(nèi)容會(huì)了，哪些內(nèi)容還沒準(zhǔn)確地掌握，如植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)、器官發(fā)生途徑和胚胎發(fā)生途徑、繼代培養(yǎng)、胚性細(xì)胞、次生代謝產(chǎn)物等，從而幫助教師清楚地了解學(xué)情，進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，達(dá)到夯實(shí)基礎(chǔ)、查漏補(bǔ)缺的功能。

表1 教材中與植物克隆相關(guān)知識(shí)的分布以及考試要求與選考卷中出現(xiàn)的情況

2“線”是植物克隆的技術(shù)過程，串聯(lián)成線，深入理解

植物克隆有很多技術(shù)，如植物組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、植物細(xì)胞工程、植物體細(xì)胞雜交等。雖然對(duì)這些技術(shù)，學(xué)生已經(jīng)有所了解，但很多學(xué)生并不十分清楚它們之間的區(qū)別聯(lián)系，更有不少學(xué)生很難用“文字加箭頭”的圖示方式準(zhǔn)確表達(dá)出這些技術(shù)過程。這說明學(xué)生還是沒有深入理解這些技術(shù)，更不能把這些技術(shù)串聯(lián)成線，形成整體概念。為此，在二輪專題復(fù)習(xí)的課堂上，教師可以先通過“學(xué)生主體構(gòu)建、小組討論糾正、教師指導(dǎo)點(diǎn)撥”的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建各種技術(shù)過程的網(wǎng)絡(luò)圖，然后結(jié)合這些技術(shù)過程圖，促進(jìn)學(xué)生經(jīng)過比較、歸納、總結(jié)出各種技術(shù)的異同點(diǎn)和彼此間的聯(lián)系，把植物克隆的整個(gè)技術(shù)過程串聯(lián)成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系圖。例如，根據(jù)Debergh P.C的論述，把分生組織培養(yǎng)（包括節(jié)培養(yǎng)）、直接形態(tài)發(fā)生和間接形態(tài)發(fā)生等幾種植物克隆途徑歸納成如圖1所示；把植物組織培養(yǎng)與基因工程、原生質(zhì)體融合和培養(yǎng)等其他生物技術(shù)結(jié)合起來如圖2所示的植物細(xì)胞工程，讓學(xué)生對(duì)植物克隆有一個(gè)整體的知識(shí)體系。另外，教師還可以讓學(xué)生重新走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)等實(shí)踐操作，使學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，熟練操作程序、體驗(yàn)技術(shù)過程、深入理解植物激素的應(yīng)用，達(dá)到掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力的目的。最后，教師精選試題鞏固學(xué)生所掌握的植物克隆的相關(guān)知識(shí)。

圖1 分生組織培養(yǎng)、直接形態(tài)發(fā)生和間接形態(tài)發(fā)生等幾種植物克隆途徑圖

圖2 植物細(xì)胞工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

3“面”就是植物克隆與其他模塊知識(shí)的結(jié)合，學(xué)科綜合，實(shí)踐應(yīng)用

根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中對(duì)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有這樣的描述“引導(dǎo)教學(xué)更加關(guān)注育人目的，更加注重培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，更加強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，幫助教師和學(xué)生把握教與學(xué)的深度和廣度，為階段性評(píng)價(jià)、學(xué)業(yè)水平考試和升學(xué)考試命題提供重要依據(jù)，促進(jìn)教、學(xué)、考有機(jī)銜接，形成育人合力。”

二輪專題復(fù)習(xí)時(shí)，在點(diǎn)和線的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)該將所學(xué)各模塊知識(shí)聯(lián)系起來，并作適當(dāng)?shù)耐卣购脱由欤_(dá)到由點(diǎn)向線、面轉(zhuǎn)變，以便達(dá)成學(xué)科綜合和實(shí)踐應(yīng)用的目的。例如，在二輪專題復(fù)習(xí)教學(xué)中，把植物克隆與基因工程等其他生物技術(shù)結(jié)合起來，這也是浙江省選考或其他省市高考試題中常見的題型。又如，通過聯(lián)系植物激素的調(diào)節(jié)作用、結(jié)合單倍體育種中的花藥離體培養(yǎng)和生物變異、在復(fù)習(xí)脫分化和再分化過程時(shí)結(jié)合細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化等細(xì)胞生命歷程內(nèi)容來聯(lián)系必修模塊知識(shí)。通過這樣的模塊間聯(lián)系，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，實(shí)現(xiàn)“深挖洞”的二輪專題復(fù)習(xí)的目的。在二輪專題復(fù)習(xí)時(shí)，教師還可以通過一些開放性的題目，如結(jié)合環(huán)境因素對(duì)植物克隆的影響、因果關(guān)系間的描述、判斷細(xì)胞的死活方法和原理的分析等內(nèi)容的訓(xùn)練，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，體現(xiàn)了高考評(píng)價(jià)體系中的“四翼”考查要求，即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”，是素質(zhì)教育的具體體現(xiàn)。

【例1】三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求非常苛刻，以及生態(tài)環(huán)境的破壞和過度的采挖，目前我國(guó)野生三葉青已經(jīng)十分珍稀。

（1）為保護(hù)三葉青的_____________多樣性和保證藥材的品質(zhì)，科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理，利用____________技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三葉青的林下種植。

（2）依據(jù)基因工程原理，利用發(fā)根農(nóng)桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產(chǎn)生酚類化合物，誘導(dǎo)發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因表達(dá)形成_________和限制性核酸內(nèi)切酶等，進(jìn)而從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA進(jìn)入葉片細(xì)胞并整合到染色體上，T-DNA上rol系列基因表達(dá)，產(chǎn)生相應(yīng)的植物激素，促使葉片細(xì)胞持續(xù)不斷地分裂形成__________，再分化形成毛狀根。

（3）剪取毛狀根，轉(zhuǎn)入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行多次_____________培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是_______________。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的______________和溫度，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的____________，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。

參考答案：（1）遺傳 間種 （2）DNA聚合酶愈傷組織 （3）繼代 殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌 轉(zhuǎn)速 營(yíng)養(yǎng)元素以及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和濃度解析：本題以珍稀藥材植物為情景，結(jié)合基因工程、生物多樣性、生態(tài)工程等內(nèi)容，考查了植物組織培養(yǎng)過程的滅菌、控制環(huán)境條件等內(nèi)容，需要考生具有極強(qiáng)的學(xué)科綜合能力和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的責(zé)任感，難度較大，得分率較低。

【例2】回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題：

（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質(zhì)體，先將葉片經(jīng)表面消毒并去除下表皮，再將其置于經(jīng)___處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經(jīng)多次離心獲得原生質(zhì)體。然后測(cè)定該原生質(zhì)體的活性，可采用的方法有__________________________________________（答出2點(diǎn)即可）。

（2）若要獲得已知序列的抗病基因，可采用_______或PCR的方法。為了提高目的基因和質(zhì)粒重組的成功率，選擇使用_______，對(duì)含目的基因的DNA片段進(jìn)行處理，使其兩端形成不同的黏性末端，對(duì)質(zhì)粒也進(jìn)行相同的處理，然后用DNA連接酶連接形成重組質(zhì)粒。通過在大腸桿菌中_______，以獲得大量的重組質(zhì)粒，最終將其導(dǎo)入原生質(zhì)體中。

（3）原生質(zhì)體在培養(yǎng)過程中，只有重新形成_______后，才可進(jìn)行有絲分裂，多次分裂形成的小細(xì)胞團(tuán)可通過_______或器官發(fā)生的途徑再生稙株。

參考答案：（1）過濾滅菌 染色法，滲透吸水失水 （2）化學(xué)合成 兩種限制性核酸內(nèi)切酶 擴(kuò)增（3）細(xì)胞壁 胚胎發(fā)生

解析：本題結(jié)合基因工程考查原生質(zhì)體的獲取、原生質(zhì)體活性的測(cè)定、原生質(zhì)體培養(yǎng)等植物克隆的內(nèi)容，特別是原生質(zhì)體活性的測(cè)定方法這一空格是一個(gè)開放性的題目，充分體現(xiàn)了考生的探究能力、應(yīng)用能力和解決實(shí)際問題能力。

經(jīng)過筆者“點(diǎn)、線、面”三個(gè)維度的植物克隆專題復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐嘗試，以基礎(chǔ)知識(shí)為點(diǎn)，技術(shù)過程為線，將所學(xué)各模塊知識(shí)聯(lián)系起來鋪織而成面，厘清關(guān)系、整合知識(shí)、深度學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)了教師在平時(shí)教學(xué)中的不足，幫助了學(xué)生鞏固本專題所學(xué)知識(shí)，查漏補(bǔ)缺，提高了學(xué)生的綜合能力、思維能力，培養(yǎng)了學(xué)生的分析和解決問題的實(shí)踐能力，符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，起到了很好的復(fù)習(xí)效果。