植物组织培养实验体系的教学实践

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1、植物组织培养实验体系的教学实践黄远新林呐吕俊南大学农学与生物科技学院摘要：植物组织培养具有专业性强、实验操作要求高的特点，为保证其教学质量和效果，需制订科学的课程内容，切实步入实验体系之路，完善与之相应的实验项0建设，使学生在课堂教学的学时内，能较好地掌握植物组织培养的基本理论，强化学生科研思维能力的训练，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。关键词：植物组织培奍;实验体系;实验项B;科研思维;教学质量;作者简介：黄远新E-mail:yuanxinh@163.com基金：西南大学教育教学研宂项FI(201

2、6)根据普通高中生物学课程标准、大学生物科学类专业课程改革目标，幵设植物组织培养实验课程对于大、中学生来说无疑存在难度大、实验成功率不高等问题。植物组织培养实验教学，不是简单地完成几个独立实验项目内容的操作，而是让学生能全面理解培养基与愈伤组织类型、培养基与继代分化培养、培养基与成苗培养之间的一一对应关系。每次课堂实验操作，若能在可控的课程实验体系屮获得可预见性的结果，必然驱使学生高度专注地完成一系列实验操作，必将极大激发学生的求知欲，从而造就学生探宄性和自主学习的良好习惯。笔者多年的教学实践体会到，对于具

3、有生命的植物组织和细胞，开展实验教学是需要一个时间长度培养和等待的过程，因此走实验体系之路无疑是提升课堂实验教学质量的最佳途径之一。1设计好实验项目，方便课堂教学植物组织培养实验教学，应凸显“过程”教学阶段性的实验项目所具有的特点，制订的实验教学项目，就必须按照实验项目内容在一个可控的体系中进行，从完成外植体到再生植株的培养过程一般要经历3个阶段。例如愈伤组织途径再生植株的获得，第1阶段可分别设计胚性和非胚性愈伤组织诱异培养的实验项目，再经过继代和分化培养的第2阶段，胚状体萌发长大成为具有根、茎、叶的再生植

4、株，不定芽长大形成具有茎、叶的再生植株。为保持课堂实验的连续性，在第2阶段之前引入茎段茎尖培养的实验项目，这样即可快速获得试管植株，以便进入f3阶段的植物种苗工厂化快繁技术实验。各阶段实验项目之间的关系如图1所示。图1实验项目关联图下载原图2完善实验体系，注重培养物特征的观植物组织培养实验教学，操作技术贯穿于整个实验体系中，即培养基配制、无菌操作与接种技术方法如出一辙，但实验项0内容则是承上启下、分阶段性的，处于一种变化发展状态之屮。如基础型实验，验证培养基与外植体之间的一种对应关系;设计与综合型实验通过相

5、同培养基不同外植体设计或相同外植体不同培养基设计，第1阶段中以培养基设计及其配制、愈伤组织诱导培养作为基础实验项目，强化学牛.组织培养基础技术的训练，学牛.在己经掌握无菌操作技术、接种方法后，就能根据所学的理论知识进行茎段茎尖综合型实验，再进入到第2~3阶段的继代、分化培养及其试管苗的快速繁殖实验。由此可见，植物组织培养体系中，需经历诱导与初代、继代与分化和快繁与壮苗3个阶段的连续操作与培养过程。具体实施方案如下：第1阶段选用紫花苜蓿(MedicagosativaL.)叶片培养诱导胚状体，烟草(Nicoti

6、anatabacumL.)叶片培养诱导不定芽，分别接种在MB(MS基本培养基无机物成分+B5基本培养基有机物成分)+5.0mg/L2,4-D+3.0mg/LKT+1000mg/LCH,3%蔗糖，0.65%琼脂，pH6.0和MS+1.5mg/LNAA+0.3mg/L6-BAP,3%蔗糖，0.65%琼脂，pH5.8的培养基上诱导形成胚状体和不定芽，其诱导过程需经历C8周，这种诱导培养需要“漫长”的等待。在此过程培养中，为保持课堂实验教学的延续，依次在课堂实验的第3~5周引入马铃薯(Solanumtuberosu

7、mL.)茎段培养和茎尖培养。之后进入第2阶段，即第6~9周分别对烟草叶片愈伤组织发生的不定芽进行继代或分化培养，紫花苜蓿叶片诱导形成的胚状体进行继代或分化培养进一步成熟至可见完整的再生植株;茎段茎尖培养和继建立其无菌试管苗或单个茎尖的试管苗株系，进而进入试管苗快速繁殖的第3阶段。这3个培养阶段具有各自特有的阶段性培养物特征(表1)。表1植物组织培养阶段性培养物特征的观察下载原表3讨论植物组织培养技术广泛应用于植物生产、草业科学、森林资源、生命科学、环境生态等方面，开展植物组织培养实验教学是训练学生掌握现代生

8、物技术最好的课程之一。例如植物组织培养中最常见的污染问题，只有让学生自己设计方案，从外植体预处理、无菌操作、培养环境等方面综合考虑，充分领悟“轻拿轻放，不许说话;瓶口倾斜，不离火焰;揭膜盖膜，顺其自然”的接种理念。在实验实施屮，由于植物生长周期的不同，实验项目材料的选择上应该满足课堂实验教学的要求。教学实验体系中确定以紫花苜蓿、烟草和马铃薯3种材料互为补充，极好地解决了因实验教学学时数少、培养周期长而难以完整地观