甜葉菊組培實驗在中職生物學教學中的應用

李鳳英 朱 麗 姜 翌 孫 坤 陳 紋*

（1 西北師范大學生命科學學院 甘肅蘭州 730070 2 蘭州職業技術學院農林科技分院 甘肅蘭州 730070）

甜葉菊［Steviarebaudiana（Bertoni）Hemsl］是一種菊科多年生草本植物，具有調節血壓、軟化血管等重要的藥用功能，是重要的經濟作物。近年來甜葉菊在甘肅省內大面積推廣種植［1］，在武威、張掖 等地已 初 具規 模［2］。

實踐教學是中職教學重要的組成部分。甜葉菊的組織培養技術應用于生產可擴大繁殖系數，技術成熟、實驗易于操作，特別適合中職生物學實踐教學。通過甜葉菊組織培養技術實驗實訓，學生可熟練掌握組織培養的整個操作流程和相關儀器及設備的使用，能有效提升學生的實踐動手能力和職業能力，從而提高其就業競爭力，強化其職業自信心。

1 甜葉菊組培的實驗教學設計

實驗實訓采取行動導向和分組學習相結合的教學方法。整個教學過程圍繞行動導向法展開。實訓課堂在一定程度上模擬生物企業公司的組培過程，布置相應的任務，引導學生在實際行動中習得經驗，培養其職業能力［3］，提高動手操作的能力，提升職業競爭力。

在課前準備階段，將全班學生分為5個小組，每小組6人。在課堂教學階段，教師下達任務并明確任務。在給每個小組發放實驗指導手冊后，詳細講解整個實驗流程，并指出實驗操作中的注意事項。學生在教師的引導之下，完成任務。這個過程是整個實驗實訓課的核心環節。學生在此過程中，將任務細化，協調組內分工，完成任務。教師引導學生對各組的實訓過程及結果進行總結與交流。

本次實驗教學分為6個課時。第1課時主要是下達任務和明確任務。教師指導學生學習實驗操作的每一個步驟，并輔助相關的實驗過程視頻，加深印象，培養興趣。第2課時是任務的細化，主要學習儀器的使用方法。在此過程中，有意識地引導學生，實驗操作時，要細心嚴謹。第3課時和第4課時是完成任務。主要目的是指導學生完成實驗操作，感受與組培實驗相關生物企業的實驗操作氛圍，提升職業技能。第5課時是實驗觀察。主要目的是培養學生堅持、細心的習慣，內化學生的職業能力。第6課時是各小組實驗成果展示，教師與學生共同分析評價實驗結果，且教師就實驗過程中存在的問題進行講解。

2 實驗過程與方法

1）選種。可采用水選法與風選法［4］，挑選具有生活力的甜菊種子。

①水選法：將若干種子放入盛有清水的燒杯中，并用玻璃棒輕輕地攪拌，去除始終漂浮在水面的種子，保留吸水沉入杯底或者杯中的種子作為實驗材料。

②風選法：將若干種子置于干凈的白紙上，一側用一個低頻率的小風扇吹風。去除被風扇吹走的種子，保留在白紙上的種子作為實驗材料。

2）種子處理與分組。將選取好的具有生活力的種子，平均分為2組（每組30～50粒種子）。一組去除種子上的冠毛［5］，記為A組（去除方法及標準：用剪刀剪去冠毛。但不可將種子剪至破損）；另一組保留種子上的冠毛，記為B組。

3）種子的消毒。將A組和B組的種子，分為①～④組，在超凈工作臺中操作，進行消毒［6-7］，處理方式如下：

①200 mg／L GA溶液浸泡10 h+2%NaClO溶液浸泡15 min+75%乙醇沖洗20 s。

②300 mg／L GA溶液浸泡10 h+2%NaClO溶液浸泡15 min+75%乙醇沖洗20 s。

③400 mg／L GA溶液浸泡10 h+2%NaClO溶液浸泡15 min+75%乙醇沖洗20 s。

④500 mg／L GA溶液浸泡10 h+2%NaClO溶液浸泡15 min+75%乙醇沖洗20 s。

4）無菌苗的培養。種子完成消毒之后，用無菌水沖洗至少3次，移入提前滅好菌的裝有MS培養基的培養瓶，置于25℃恒溫箱，進行暗培養。培養周期之內，每天進行觀察。大約3～5 d內，種子可全部出芽。

5）愈傷組織誘導芽增殖與繼代培養。待種子全部出芽之后，通過愈傷組織誘導芽增殖并進行繼代培養。具體操作步驟為：于超凈工作臺無菌條件下進行轉移；將無菌苗自培養瓶中取出，將莖段切成0.5 cm左右長的小段，幼葉切成0.5 cm×0.5 cm的小塊，分別轉移至相應的誘導培養基上，繼代培養的培養基與誘導培養基相同。

培養基配方為：

①莖段：MS+0.5 mg／L 6-BA+0.5 mg／L NAA［8］。

②葉：MS+0.8 mg／L 6-BA+0.5 mg／L NAA［8］。

在培養周期內，對愈傷組織的誘導情況進行記錄觀察，準確記錄愈傷化的時間、愈傷組織出芽的時間并計算芽增殖率。

6）壯苗及誘導生根。待愈傷組織出苗之后，待其長大。之后進行壯苗及生根誘導，并計算生根率。具體操作步驟為：于超凈臺無菌條件下進行轉移。將誘導出的無菌苗自培養瓶中取出，轉移至誘導生根培養基上壯苗并生根。其配方為：1／2 MS+0.3 mg／L NAA［9］。

7）煉苗與移栽。待愈傷苗在培養基中生根之后，進行移栽煉苗。先將小苗開蓋煉苗3～5 d，并適當以1／2 MS蔗糖溶液澆灌［10］。煉苗后，移栽至小花盆之中，置于恒溫培養箱進行培養。大約10～15 d之后，可將其轉移至溫室進行培養。

3 實驗觀察與結果分析

組織學生在課堂內、外對培養材料進行觀察，并按時撰寫實驗報告。由于實驗的周期性，教師應適時組織學生定期對實驗結果進行觀察、交流，在實驗結束之后，師生共同對整個實驗課堂進行評價，發現問題、總結經驗。

第1組、第2組及第5組均成功地培養出了愈傷組織及甜葉菊的幼苗，并將幼苗移栽至校內智能溫室苗床內；第3組操作過程中產生了污染，培養出的無菌苗數量較少，經小組內自查，污染的主要原因是接種過程中操作不當導致霉菌污染；第4組在煉苗過程中出現了操作失誤，將培養箱的溫度設置過高，導致所有的幼苗全部死亡。

4 實驗教學總結與反思

通過實驗操作，學生深刻認識到植物細胞全能性的特點，了解和熟悉了組培操作的基本步驟，提高了動手操作的能力。在整個實驗教學的過程中，教師多次邀請學生進行交流，有意識地鍛煉和培養學生的表達能力。同時，學生也認識到，在做實驗時，一定要嚴格按照實驗要求進行操作，仔細小心，減少人為失誤，才能較好地完成整個實驗。學生能相互合作，完成實驗，增強了團隊合作能力，也提升了職業自信，對學生未來的職業發展有著重要的意義。