高中植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的組建

王紅俠

摘 要：闡述了植物組織培養(yǎng)技術(shù)在高中生物中的地位，高中組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的必要性、可行性，并且根據(jù)作者單位植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的組建過(guò)程，提出了植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)方案及所需主要設(shè)備，對(duì)今后高中植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的組建具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)室；普通高中

雖然植物組織培養(yǎng)技術(shù)很早就被納入高中生物教材，但是對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究多集中在大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)，原因主要是高中學(xué)校缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室。因此，關(guān)于高中植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室組建的文章未見(jiàn)報(bào)道。如何根據(jù)大多數(shù)高中現(xiàn)有條件，創(chuàng)造性地開(kāi)展工作，以最低的成本、較高的效率完成植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的建立呢？本文主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述。

一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)在高中生物中的地位

植物組織培養(yǎng)技術(shù)是指在無(wú)菌條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體，在人工配制的培養(yǎng)基里培養(yǎng)成完整植株的過(guò)程。它具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、可操作性以及體現(xiàn)現(xiàn)代生物技術(shù)特點(diǎn)的時(shí)代性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和生物技術(shù)素養(yǎng)，因此在現(xiàn)行人教版教材中有多處涉及植物組織培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容：如，（1）必修1第六章“細(xì)胞分化”一節(jié)中第一次提到植物組織培養(yǎng)技術(shù)；（2）必修2第五章單倍體育種采用的花藥離體培養(yǎng)方法，實(shí)質(zhì)上就是植物組織培養(yǎng)技術(shù)；（3）選修1專題三專門介紹了植物組織培養(yǎng)技術(shù)；（4）選修3專題一“基因工程——轉(zhuǎn)基因植物的培育”中，必須將外源基因先導(dǎo)入植物細(xì)胞，然后進(jìn)行植物組織培養(yǎng)才可以培育成功；（5）選修3專題二“細(xì)胞工程——植物細(xì)胞工程和胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)”中，更是專門介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)。可見(jiàn)，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在高中生物教材中的地位非常重要。

二、組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的必要性

新課標(biāo)倡導(dǎo)主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，而目前我們的植物組織培養(yǎng)課堂，大多數(shù)老師是利用圖片、視頻向?qū)W生單向灌輸，學(xué)生學(xué)習(xí)效率很低。如果通過(guò)上實(shí)驗(yàn)課這種體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)，就可以給學(xué)生留下“刻骨銘心”的記憶，更容易激發(fā)起學(xué)生對(duì)知識(shí)的好奇心和探究欲。課下學(xué)生會(huì)利用各種方式（讀書、看視頻以及網(wǎng)頁(yè)瀏覽等）繼續(xù)關(guān)注和探究植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，這種“我要學(xué)”的主動(dòng)學(xué)習(xí)模式才是最有效率的學(xué)習(xí)，因此高中組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室是非常有必要的。

三、組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的可行性

可能有老師會(huì)說(shuō)，組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室需要大量的資金和設(shè)備，一般高中學(xué)校是承擔(dān)不了的。作者曾在多年骨干教師培訓(xùn)過(guò)程中對(duì)保定市各區(qū)縣參加培訓(xùn)的老師進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，任何一所高中都有理化生實(shí)驗(yàn)室。而且，并不是植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室所需的設(shè)備都要購(gòu)買，可能在學(xué)校倉(cāng)庫(kù)的某個(gè)角落正放著一個(gè)高壓滅菌鍋，并且有些藥品和儀器（包括pH計(jì)）是可以從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室借的。即便需要花錢購(gòu)置，我們買來(lái)的儀器也是有多種用途，比如（1）：選修1專題一“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”，果酒、果醋的制作過(guò)程中需控制溫度，我們的光照培養(yǎng)箱就可以發(fā)揮作用；（2）選修1專題二“微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用”一章有無(wú)菌操作技術(shù)、菌體的分離與純化等，這些都離不開(kāi)高壓滅菌鍋和超凈工作臺(tái)，因此申請(qǐng)組建植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室是可行的。

四、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和主要設(shè)備

組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室布局的總體要求：便于隔離、便于操作、便于滅菌、便于觀察，實(shí)驗(yàn)室由準(zhǔn)備室、緩沖室、無(wú)菌室（接種室）和培養(yǎng)室組成。

1.準(zhǔn)備室

準(zhǔn)備室主要是進(jìn)行一切與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的準(zhǔn)備工作，如藥品的配制、培養(yǎng)基配制與分裝、培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿的滅菌、培養(yǎng)材料的預(yù)處理等。其主要儀器設(shè)備及用品有實(shí)驗(yàn)臺(tái)、藥品柜、冰箱、微量移液器、電子天平、電爐、高壓滅菌鍋、酸度計(jì)以及玻璃器皿如培養(yǎng)皿和三角瓶等。

2.緩沖室

緩沖室主要是減少人體從外界帶入的塵埃等污染物，緩沖間需3～5平方米，1～2盞紫外燈定時(shí)對(duì)衣物及空間進(jìn)行照射滅菌，工作人員應(yīng)在緩沖室換上工作服、戴上口罩等。如果實(shí)驗(yàn)室整體面積不夠可省去緩沖室，在準(zhǔn)備室內(nèi)安裝紫外燈以便行使緩沖室的功能。

3.無(wú)菌室（接種室）

接種室是對(duì)外植體進(jìn)行消毒、接種以及對(duì)培養(yǎng)物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、試管苗的繼代等。其主要的儀器設(shè)備及用品有超凈工作臺(tái)、紫外燈以及無(wú)菌操作用的器具（如酒精燈、鑷子、解剖刀、剪刀、手持噴霧器等）。

4.培養(yǎng)室

培養(yǎng)室主要用于植物材料的培養(yǎng)，要求室內(nèi)潔凈并能保持一定的溫度、光照以及濕度，以促進(jìn)植物材料的生長(zhǎng)和分化。其主要儀器設(shè)備及用品有光照培養(yǎng)箱、培養(yǎng)架（規(guī)?；囵B(yǎng)時(shí)使用）及燈管、自動(dòng)定時(shí)器、空調(diào)、加濕及除濕器等。

我校植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室是在原有生物實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上同過(guò)打隔斷建立起來(lái)的，即利用了空間又減少了成本。實(shí)驗(yàn)室除了放置必備的儀器設(shè)備外，還應(yīng)懸掛實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介和守則、課題組成員以及一些花卉和藥用植物的組織培養(yǎng)圖片，這樣不僅美化和裝飾了實(shí)驗(yàn)室，也規(guī)范了學(xué)生進(jìn)出組培實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)則和要求。

總之，通過(guò)建立植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，不僅提高了學(xué)生的基本操作技能、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力、交流與合作的能力，也為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和走向社會(huì)做好了必要的知識(shí)儲(chǔ)備。教師也不再只扮演教材的忠實(shí)執(zhí)行者、傳遞者，而是要具備實(shí)驗(yàn)課程研發(fā)能力，切實(shí)提高了自身的科學(xué)素養(yǎng)。

注：基金項(xiàng)目：保定市教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃課題——高中“植物組織培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)的探索與改進(jìn)，課題編號(hào)：162005。

編輯 段麗君