植物組織培養實驗室的建設、管理和使用

胡勝梅

石家莊市第二十三中學 石家莊 050011

根據普通高中課程改革推進計劃，普通高中學校全面進入新課程改革實驗。在新課程標準下，生物教學既要“為高考”又不“唯高考”，要讓學生在獲取知識、提高能力的同時，在過程與方法的體驗，情感、態度和價值觀等方面均有長足發展。在新課程背景下，生物實驗教學增加了植物組織培養實驗教學。如何利用植物組織培養實驗室，提高學生的基本操作技能、分析和解決實際問題的能力、交流與合作的能力，為學生繼續學習和走向社會做好必要的知識儲備呢？下面結合具體教學案例，談一下植物組織培養實驗室的建設和使用情況。

1 植物組織培養實驗室面臨的現狀

師資力量較為薄弱，沒有專業的植物組織培養實驗教師，相關技術培訓不夠及時，學校缺乏相應的標準實驗室和儀器設備，高考涉及的知識點較為分散，題型較為單一等。針對這種現狀，要求植物組織培養實驗教師根據現有條件，利用好有限的時間，創造性地開展工作，以最低的成本、較高的效率完成植物組織培養技術實驗。

2 建設植物組織培養實驗室的要求

有相對獨立的90 m2左右的實驗室即可，水電暖設施齊全，采光條件好。至少分成3間使用，通過玻璃隔斷分成單間：一間為準備間，用于玻璃器皿的清洗和貯存以及培養基的制備；第二間為操作間，這個房間必須嚴格消毒，用于實驗操作，在清洗玻璃器皿和制備培養基時要分開進行，以免影響培養基的成分；第三間為煉苗室，用于無菌苗的培養，這一間的溫度條件、光照條件較為嚴格。

3 植物組織培養實驗室的儀器設備

天平、冰箱、高壓滅菌鍋（可用家用高壓鍋代替）、電爐、超凈工作臺、酒精燈、解剖刀、鑷子、解剖剪、三角瓶、可調移液器（10 μL、200 μL）、烘干箱、大細口瓶或塑料瓶、封口膜、pH試紙、培養皿等。其中大部分可從生物或化學實驗室中找到。

4 植物組織培養實驗室的管理

生物實驗教師和任課教師要組成新課改工作室，備課組成立植物組織培養課題研究小組，定期開展活動，每周交流匯報自己的做法和體會，這樣從根本上調動了教師和學生的自覺性和主動開展組培實驗教學的積極性。學校對實驗所需的各種器材、藥品及時供應，保障植物組織培養實驗的順利開展。

4.1 植物組織培養室的日常管理

植物組織培養室的日常管理由實驗教師負責，其任務是：保持組培室的衛生；配制母液和培養基；無菌室的消毒滅菌；培養室的光照時間、溫濕度調控；指導學生做觀察接種苗的生長狀況記錄，并將污染苗及時拿到室外清洗消毒；拍一些有價值的照片，展示學生成果；學生分組實驗時負責指導學生操作，及時糾正學生的錯誤。

4.2 組培室的假期管理

暑假是組培室管理最困難時期，暑期溫度高，蒸發快，一般將培養室、煉苗室空調溫度調整到25 ℃，每室放4水槽純凈水，采用自然光，每周來學校查看兩次，需要繼代培養時及時轉接。寒假將空調關閉，采用暖氣供暖，自然光照射，要定期檢查，發現問題（比如濕度、溫度不合適）及時調控。

4.3 移栽苗的管理

冬季西北風大，不易開窗煉苗；夏季室內溫度又太高，雖可以用空調調溫，但空調風大，不利小苗成活。經常將定植苗用塑料袋罩好，放到陽面辦公室，成活率較高。

5 植物組織培養實驗室的使用

通過多年的探索，如今，很多學生能夠親手接種無菌苗，并已成功培育出矮牽牛、紫羅蘭、百合等大量的苗木，從師生對組培的朦朧、神秘，到師生的熟練操作、進行課題研究，期間經過許多“風風雨雨”，遇到過許多困難，有過許多困惑，同時也總結出許多經驗，取得一點點成績。

5.1 學生興趣小組的建立及活動開展

利用周四下午七、八節活動時間，每班找6個有興趣又有責任心的學生，作為興趣小組成員；先讓興趣小組的學生了解整個組培實驗流程，然后根據學生興趣愛好，自己選擇課題，進行培養自己喜歡而又有經濟價值或觀賞價值的植物教學實驗。如今興趣小組學生已經能獨立配母液、熬培養基，通過上網查找培養基配方、調配激素比例、pH值等，分組實驗時還能像老師一樣示范指導。

5.2 學生分組實驗已成模式

在生物技術實踐模塊課程標準中，高中生物新課標要求“嘗試植物的組織培養”。根據學校的實際情況，由兩位教師配合操作：首先由一名教師在組培室對面的實驗室，利用多媒體講述理論知識，重點講接種方法；講完后，學生分組分批進行接種實驗，課外活動小組學生指導接種方法，并演示配制母液、培養基的熬制和分裝；在第一、二組學生接種的過程中，第三、四組學生先整理教學案，總結培養基的成分，思考植物體細胞發育成完整植株需要的條件，看資料分析，總結影響植物組織培養的因素；在第三、四組學生接種的過程中，第一、二組學生重復上述內容。所有學生都接種完成后，共同進行問題探究，并完成鞏固練習、高考真題，提升應用能力。

5.3 在實驗中不斷摸索、改進和提高

1）充分利用未凝固的培養基。第一次配培養基時，因pH值調得偏低未凝固，就毫不猶豫地倒掉了；還有一次配百合培養基，雖然成膏體，但仍能流動，而分組實驗馬上就要開始，來不及配新培養基，臨時決定接種不敏感的煙草，結果長勢良好。如今配培養基，幾乎不用pH試紙調試，每1000 mL加30 μL的氫氧化鈉，培養基很好用。

2）桶裝水代替蒸餾水。開始用涼白開水配母液和培養基，但接種苗感染嚴重；如果實驗室沒配蒸餾水機，可以用桶裝水代替蒸餾水，效果很好。

3）將污染的接種苗通過控溫、控濕抑制細菌生長。最近接種100多瓶矮牽牛，可能因為組培瓶消毒不徹底，發現培養基上一層鮮紅的細菌出現。按照慣例，將污染苗及時帶到室外清洗，但發現外植體生長健壯，全部扔掉太可惜，決定將其帶出培養室，放在辦公室陽臺上。可能由于太陽照射，空氣濕度減少，發現小苗長勢良好；20天后將其移栽到定植盤，長勢喜人。

6 植物組織培養實驗教學中存在的疑惑

對于學生分組實驗，采取課前培訓興趣小組、課上由其示范指導的方法進行實驗，操作完畢的學生在常規實驗室里進行討論，取長補短。其疑惑是：現階段高中課堂教學任務主要是圍繞高考來展開的，很難籌建足夠的興趣小組，而且這些“小老師”不能參與學生的討論，也很遺憾。另外，植物組織培養實驗課由兩個人共同配合，理論講述與操作時間比多少合適，還有待進一步研究。

7 植物組織培養實驗教學的前景展望

通過幾年來的探索與實踐，已經成功培育出銅錢草、矮牽牛、紫羅蘭、百合、非洲菊、秋菊、煙草等大量的苗木。植物組織培養作為技術，具有高科技、高效益、高密度的特點，在一個較小的空間，用很少的外植體就能培養出大量的植株，可獲得很高的效益。為此，學校計劃首先培養一批百合和非洲菊綠化、美化校園；另外，還可以與園林、綠化部門合作，培養實用性強的花卉，美化城市。

總之，要繼續努力，擴大探究項目，充分利用植物組織培養實驗室資源，向更深更廣的方面去發展，培養名貴的花草、藥材等物種，讓學校的每一位學生都能參與到活動中來，用親手培育的花草把校園裝點得更加美麗，讓科技之花開得更鮮、更艷、更美。