植物组织培养教学改革探讨范文

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摘要：植物组织培养是生物及相关专业核心课程之一，是应用性和实践性很强的一门课程，针对传统植物组织培养教学过程中存在的一些弊端，采取如下改革措施：讲透培养基母液配制药品用量和母液移取量，强化培养基灭菌操作，实验课前交实操过程报告，分小组对实验结果讨论总结，加大实验课开放程度，通过这些教学改革取得较好的效果。

关键词：植物组织培养；母液；灭菌；实验报告；分组；开放程度

植物组织培养是指通过无菌操作，把离体的外植体接种于人工配制的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其成为完整植株的方法，是20世纪初以植物生理学为基础发展起来的植物细胞工程技术，经过100多年的摸索、发展，该技术在生产实践和科研中得到广泛的应用[1]。在生产实践中，主要利用植物组织培养技术进行种苗脱毒生产和扩大繁殖[2]，目前已有多种物种利用组培苗进行生产，比如果实中的香蕉、草莓，花卉中的蝴蝶兰、君子兰，蔬菜中的马铃薯，树木中的桉树。其次，在新品种培育、次生代谢产物生产、种质保存等方面也发挥着巨大的作用。在科学研究中，组织培养是细胞工程、基因工程研究的重要技术。植物组织培养是生物及相关专业核心课程之一，是应用性和实践性很强的一门课程，但由于传统的植物组织培养教学过程中存在一些弊端，导致学生对该课程掌握的程度大打折扣，为了确保教学效果和教学质量，提高学生学习的积极性和兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，笔者在植物组织培养教学过程中采取了如下改革措施，取得了较好的效果。

1讲透培养基母液配制药品用量和母液移取量

1.1培养基母液配制药品用量的讲授培养基母液配制是植物组织培养的第一步，若这第一步药品用量计算出现差错，后续实验出现相应症状也无法找到正确原因，为了确保这一过程的零失误，学生必须学会如何计算所用药品的用量。母液浓度扩大倍数和母液体积这2个指标在母液配制时需要同时关注，但有些同学只关注母液浓度扩大倍数而忽略母液体积，最终计算出错误的药品用量。当母液浓度扩大倍数和母液体积都增大时，所称取药品的质量肯定是增加的；但当母液浓度扩大倍数增加，母液体积缩小时，所称取药品的质量未必是增加的。例如，MS培养基中KNO3的用量是1900mg/L，要时刻提醒学生1900mg/L的意思是1L培养基中KNO3的用量是1900mg，即当母液浓度扩大倍数是1，母液体积为1L时，需要的用量是1900mg。在这里需要提醒学生：当母液浓度扩大倍数恒定时，所称取药品的量随母液体积的增加而增大，而当母液体积减少时，所称取药品的量也要随之减少，但有些学生在计算药品用量的时候只关注到母液浓度的扩大倍数，而忽略母液的体积，最终计算出一个错误的用量。在讲授该知识点时，通过如下方式变化这2个因素得到较好的教学效果：（1）当母液浓度扩大100倍、母液体积为10L时，称取KNO3的量为多少mg？（2）当母液浓度扩大1000倍、母液体积为0.1L时，称取KNO3的量为多少mg？通过这个例子不仅让学生切实感受到药品的用量同时与母液浓度扩大倍数和母液体积息息相关，也让学生牢固掌握母液配制时药品用量的计算方法。1.2母液移取量的讲授母液移取量也同时受2个因素影响：一个是母液浓度扩大倍数，另一个是配制培养基的体积。在讲授母液移取量的计算方法时也可以采用上述讲授培养基母液配制药品用量的方法，即通过例子变化母液浓度扩大倍数和配制培养基的体积来加深学生对该知识点的掌握。例如，（1）当母液浓度扩大10倍，配制培养基的体积为2L时，移取母液的体积为多少？（2）当母液浓度扩大10倍，配制培养基的体积为0.2L时，移取母液的体积为多少？通过变化这两个指标的参数，使学生更加扎实地掌握计算母液移取量的方法。

2强化培养基灭菌操作

培养基灭菌效果的好坏直接影响后续操作能否继续进行，也影响实验的成败，因此培养基灭菌操作对植物组织培养至关重要，常用的灭菌方法是利用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。高压蒸汽灭菌锅有手动型和全自动型，全自动型把灭菌温度、灭菌时间等参数设定好就可以自己完成灭菌过程，手动型灭菌锅在灭菌过程中需要通过手动控制电源开关以保证灭菌温度恒定在某一数值。对于初学者来说，手动型灭菌锅虽然更麻烦，却能让学生明确每一个操作的目的，因此，在上实验课时可以选择手动型灭菌锅来进行灭菌方法的讲授。但该操作需要的学生并不多，而且灭菌过程枯燥无味，只需当温度升到某一数值时通过控制电源使温度保持恒定，因此，大部分学生在灭菌过程会开溜或是把精力放在其他事情上，而忽略对这个操作的学习，只有少数感兴趣的同学才会积极留下来完成灭菌操作，因此，只有少数学生能完全掌握高压蒸汽灭菌锅的使用，而更多的学生是处于似懂非懂的状态。为了改变这一窘境，笔者在执教的14级生物教育专业通过如下分组轮流灭菌的方式取得较好的成效：实验之前先把全班的学生分为几个小组，在以后的灭菌过程中每个小组负责一次培养基灭菌的操作，通过这种分小组的形式可以让全体学生都参与到灭菌操作过程中，极大地扩大了掌握该知识点的学生数量，同时也提高了教学质量。

3实验课前交实操过程报告

传统实验课的流程是实验课结束后再让学生交实验报告，这种方式的弊端在于一些学习不积极的学生可以毫无准备就进入实验室，由于学生前期没有对该实验进行仔细的思考，在实验过程中往往会出现各种各样细节性的问题，而每个实验给予每个学生操作的时间并不长，因此，实验过程中出现的细节性问题往往被忽略，但这些细节性的问题常常是导致实验成败的关键因素。为了让学生在实验开展前能有所思考、有备而来、也为了让他们注重每一个操作细节，笔者在执教的14级生物教育专业班级进行如下改革：要求他们在每次实验前都必须写好该次实验操作过程，尤其要把细节性的东西写清楚，另外有不懂、有疑惑的问题也可以写下来，然后找老师或是同学解惑。上实验课前笔者先会把每一份实验报告批改完，在实验课时发回给他们，并根据实验报告中存在的普遍问题采取统一解答，个别问题进行单独解答。通过这个过程老师可以了解学生对知识点掌握的情况，学生也能更清楚地知道每次实验的操作过程，从而可以避免实验做完但学生仍处于懵懂的窘态。

4分小组对实验结果进行讨论

总结植物组织培养实验能否获得成功，受到各种因素的影响，例如：实验操作过程是否规范、灭菌剂是否选用得当、灭菌时间是否合适、外植体采取时间及部位是否适宜、培养基成分和培养条件是否合理等。而具体的操作是由学生自己完成，他们最清楚每一个操作过程，当一些意料之外结果出现时，老师与其用自己丰富的经验告诉学生相应实验结果出现的可能性原因，还不如引导学生用自己所学的理论知识来解释出现相应结果的原因，这样不仅能培养学生自己独立思考和解决问题的能力，也可以增加他们对该课程学习的兴趣。为了达到这一目的，笔者在所执教的14级生物教育专业在实验结果出来后分小组进行讨论，在讨论过程中他们会仔细回忆每一个操作过程，对每一个操作细节进行分析、总结。通过讨论，一些错误的操作会得到纠正、一些被忽视的细节可以得到大家的重视、一些有疑惑的知识点会得到清晰的解答，通过这种改革，简单的实验课变得更加有趣，同时可以让学生更加主动参与到学习中，还可以培养他们分析问题、解决问题的能力。

5加大实验课开放程度

组织培养课程是一门实操性很强的课程，而学生的操作技能大部分是在实验课中获得，该实验课传统的讲授方法是由老师提供培养基配方，由老师指定外植体材料、灭菌剂种类和灭菌时间，然后学生按照老师的指示完成其余操作。这种方式的弊端在于学生并没有完完全全地参与到实验中，由于组织培养最关键的几个因素都被老师限定，学生需要注意的只有操作细节。这在一定程度上会减弱学生对该课程学习的兴趣。当出现一些意料之外的实验结果时也不会主动、积极地分析、思考、总结原因，因为在实验过程中没让他们感受到这个实验是属于自己的实验，而只是在老师的指示下完成相应的实验操作，学生在这种缺少主人感的实验过程中收获的知识往往很少。为了解决这一弊端，笔者在执教的14级生物教育专业只在第一次实验时指定培养基的配方、外植体的材料、灭菌剂的种类和灭菌时间，在之后的实验课中把全班分成几个小组，每个小组可以根据自己的兴趣爱好选用不同的外植体材料，进而查找资料，并最终确定培养基的配方、灭菌剂的类型、灭菌的时间等因素，同时为了完成该课程指定的实验安排，其中一个小组的实验因素由老师指定。通过这种方式加深了实验课的开放程度，虽然在这种方式的实验过程中学生要做很多资料收集和整理的功课，但在实验过程中能让学生有主人感，增强学生学习的兴趣和动力，学习的效果得到明显提高。

6结语

植物组织培养是一门实操性很强的课程，通过讲透培养基母液配制药品用量和母液移取量，使学生扎实地掌握组织培养的第一步，增加他们对该课程学习的信心。通过强化培养基灭菌操作，确保培养基的无菌，为后续实验成功作坚实的铺垫，成功的实验进一步激发他们学习的兴趣。通过实验课前交实操过程报告，使学生在实操之前就对实验过程有一定的认识，通过实验课的具体操作对实验过程有更深刻的体会，强化了学生的实际动手能力。通过分小组对实验结果讨论总结，不仅让学生明白导致结果出现的原因，还可以培养他们分析问题、解决问题的能力。通过以上教学改革，在植物组织培养教学中取得较好效果。

作者：吴建阳1,2；何冰1,2；曾慧兰3；武爱龙1,2；汤陈坚1,2；卜浩1,2单位：1广东湛江幼儿师范专科学校，2岭南师范学院基础教育学院，3宜春学院生命科学与资源环境学院