高中植物組織培養實驗室的組建

王紅俠

摘 要：闡述了植物組織培養技術在高中生物中的地位，高中組建植物組織培養實驗室的必要性、可行性，并且根據作者單位植物組織培養實驗室的組建過程，提出了植物組織培養實驗室的設計方案及所需主要設備，對今后高中植物組織培養實驗室的組建具有一定的指導意義。

關鍵詞：植物組織培養；實驗室；普通高中

雖然植物組織培養技術很早就被納入高中生物教材，但是對此項技術的研究多集中在大學和科研機構，原因主要是高中學校缺乏相應的標準實驗室。因此，關于高中植物組織培養實驗室組建的文章未見報道。如何根據大多數高中現有條件，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實驗室的建立呢？本文主要從以下四個方面進行闡述。

一、植物組織培養技術在高中生物中的地位

植物組織培養技術是指在無菌條件下，將離體的植物器官、組織、細胞或原生質體，在人工配制的培養基里培養成完整植株的過程。它具有較強的基礎性、實踐性、可操作性以及體現現代生物技術特點的時代性，有利于培養學生的生物科學素養和生物技術素養，因此在現行人教版教材中有多處涉及植物組織培養的相關內容：如，（1）必修1第六章“細胞分化”一節中第一次提到植物組織培養技術；（2）必修2第五章單倍體育種采用的花藥離體培養方法，實質上就是植物組織培養技術；（3）選修1專題三專門介紹了植物組織培養技術；（4）選修3專題一“基因工程——轉基因植物的培育”中，必須將外源基因先導入植物細胞，然后進行植物組織培養才可以培育成功；（5）選修3專題二“細胞工程——植物細胞工程和胡蘿卜的組織培養實驗”中，更是專門介紹植物組織培養技術。可見，植物組織培養技術在高中生物教材中的地位非常重要。

二、組建植物組織培養實驗室的必要性

新課標倡導主動學習，讓學生成為學習的主人，而目前我們的植物組織培養課堂，大多數老師是利用圖片、視頻向學生單向灌輸，學生學習效率很低。如果通過上實驗課這種體驗式的學習，就可以給學生留下“刻骨銘心”的記憶，更容易激發起學生對知識的好奇心和探究欲。課下學生會利用各種方式（讀書、看視頻以及網頁瀏覽等）繼續關注和探究植物組織培養的相關知識，這種“我要學”的主動學習模式才是最有效率的學習，因此高中組建植物組織培養實驗室是非常有必要的。

三、組建植物組織培養實驗室的可行性

可能有老師會說，組建植物組織培養實驗室需要大量的資金和設備，一般高中學校是承擔不了的。作者曾在多年骨干教師培訓過程中對保定市各區縣參加培訓的老師進行調查，結果表明，任何一所高中都有理化生實驗室。而且，并不是植物組織培養實驗室所需的設備都要購買，可能在學校倉庫的某個角落正放著一個高壓滅菌鍋，并且有些藥品和儀器（包括pH計）是可以從化學實驗室借的。即便需要花錢購置，我們買來的儀器也是有多種用途，比如（1）：選修1專題一“傳統發酵技術的應用”，果酒、果醋的制作過程中需控制溫度，我們的光照培養箱就可以發揮作用；（2）選修1專題二“微生物的培養與應用”一章有無菌操作技術、菌體的分離與純化等，這些都離不開高壓滅菌鍋和超凈工作臺，因此申請組建植物組織培養實驗室是可行的。

四、植物組織培養實驗室的設計和主要設備

組織培養實驗室布局的總體要求：便于隔離、便于操作、便于滅菌、便于觀察，實驗室由準備室、緩沖室、無菌室（接種室）和培養室組成。

1.準備室

準備室主要是進行一切與實驗有關的準備工作，如藥品的配制、培養基配制與分裝、培養基和培養器皿的滅菌、培養材料的預處理等。其主要儀器設備及用品有實驗臺、藥品柜、冰箱、微量移液器、電子天平、電爐、高壓滅菌鍋、酸度計以及玻璃器皿如培養皿和三角瓶等。

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盞紫外燈定時對衣物及空間進行照射滅菌，工作人員應在緩沖室換上工作服、戴上口罩等。如果實驗室整體面積不夠可省去緩沖室，在準備室內安裝紫外燈以便行使緩沖室的功能。

3.無菌室（接種室）

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

4.培養室

培養室主要用于植物材料的培養，要求室內潔凈并能保持一定的溫度、光照以及濕度，以促進植物材料的生長和分化。其主要儀器設備及用品有光照培養箱、培養架（規模化培養時使用）及燈管、自動定時器、空調、加濕及除濕器等。

我校植物組織培養實驗室是在原有生物實驗室的基礎上同過打隔斷建立起來的，即利用了空間又減少了成本。實驗室除了放置必備的儀器設備外，還應懸掛實驗室簡介和守則、課題組成員以及一些花卉和藥用植物的組織培養圖片，這樣不僅美化和裝飾了實驗室，也規范了學生進出組培實驗室的各項規則和要求。

總之，通過建立植物組織培養實驗室，不僅提高了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，也為學生繼續學習和走向社會做好了必要的知識儲備。教師也不再只扮演教材的忠實執行者、傳遞者，而是要具備實驗課程研發能力，切實提高了自身的科學素養。

注：基金項目：保定市教育科學研究“十三五”規劃課題——高中“植物組織培養”實驗的探索與改進，課題編號：162005。

編輯 段麗君