植物組織培養技術對學生能力的培養

李思穎

植物組織培養技術是20世紀末植物學中發展起來的一種新技術。它在植物細胞全能性學說的推動下，得到迅猛發展。近20多年來，我國植物組織培養在全國各地廣泛開展。它是指在無菌的條件下，將離體的植物器官、組織、細胞以及原生質體，培養在人工配制的培養基上，給予適當的培養條件，使其增殖分化、生長、發育而形成完整的再生植株，即植物克隆。

唐山市第一中學建立植物組織培養實驗室并對學生開放，在河北省內各中學中是較早的。開設植物組織培養課，可以使學生更多地了解生物技術發展的新動態、新技術、新方法。在學習和掌握組培基本理論、基本技能的同時，提高觀察能力、動手能力、獨立思考的能力，學會發現問題、分析問題、解決問題；并通過學習這一生物技術，培養學生學習和關注生物科學的興趣。植物組織培養是一個過程，下面就組織培養的3個階段來談談各階段對學生的作用。

第一階段：前期準備

這一階段包括培養基母液的制備、混合、加熱、分裝、滅菌。母液是植物生長所需要礦質元素的濃縮液，在配制母液時，為避免化學藥品溶解時產生沉淀，學生要運用他們所學過的化學知識，考慮藥品間溶解的先后順序。在量取母液時，通過對分液吸液管的使用，考慮到它的原理及使用方法，學生自然而然就會想到是物理大氣壓部分知識在此應用的典例。

組培是在無菌的條件下進行的，所以分裝、滅菌工作至關重要。分裝是將加熱后的溶液分別灌裝在培養瓶中，要求在分裝時溶液不能沾留在培養瓶口，以免雜菌污染。這樣可以培養學生對生活、工作的細心態度。滅菌是對培養基進行高壓滅菌，防止污染，使學生掌握對滅菌器材的使用，培養他們做事要認真、謹慎。

培養基的配制只是組培中的前期準備，但學生從中不僅學到生物學知識，而且應用、鞏固和學習了物理學、化學知識，同時加強了學生學習、生活一絲不茍的認真的態度，提高了動手操作能力。

第二階段：組培繁殖

學生在掌握基本技能的基礎上，選擇一個自己感興趣的問題，運用自主培養的技術、方法去解決，即進行課題研究。

首先要了解自己所選取的培養物的形態特征、習性等相關知識，然后選取植物的某部分作為培養材料，進行培養。從啟動培養到繼代增殖培養，植物器官在離體的條件下，細胞要經過脫分化、再分化等一系列的過程，最終發育成完整植株。學生在培養期間既要認真觀察培養材料的外部變化、生長狀況，還要對其細胞進行觀察。這就使學生從微觀上了解了細胞如何生長成完整植株的過程，也加深對無性繁殖的理解和掌握。例如：將胡蘿卜培養材料接種到培養基上，就會誘導產生愈傷組織；之后，愈傷組織中具有胚胎發生能力的細胞團經原胚期、球形胚期、心形胚期、魚雷胚期和子葉期等階段形成體細胞胚，然后生長、分化、發育成植株。

第三階段：出瓶栽培管理

試管苗經過壯苗、生根、馴化培養后，就可以移栽到溫室中。從試管苗的葉片解剖結構上看，由于試管苗長期生長在培養瓶內，導致海綿細胞層增加而柵欄組織較差，表皮的蠟質層減少，氣孔發育差且開關能力低下。從生理上看，組培苗一般無根毛或根毛發育極差，根系對土壤的附著、吸水能力較差。因此，組織培養幼苗移栽入土后極易失水死亡。為了提高苗的成活率，應從提高組培苗根系質量，組培苗移栽質量，移栽前根系處理，移苗后溫度、濕度控制等方面去考慮。這樣可以加深學生對課本上關于植物生長環境、生長因素等相關知識的理解。

綜上所述，在中學開展植物組織培養活動課，可以使學生加深對課本知識的理解和掌握；同時豐富學生的校園生活，開拓視野，拓展思維，全面提高學生的綜合素質。

（作者單位：河北省唐山市第一中學）