植物组织培养技术对学生能力的培养

李思颖

植物组织培养技术是20世纪末植物学中发展起来的一种新技术。它在植物细胞全能性学说的推动下，得到迅猛发展。近20多年来，我国植物组织培养在全国各地广泛开展。它是指在无菌的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其增殖分化、生长、发育而形成完整的再生植株，即植物克隆。

唐山市第一中学建立植物组织培养实验室并对学生开放，在河北省内各中学中是较早的。开设植物组织培养课，可以使学生更多地了解生物技术发展的新动态、新技术、新方法。在学习和掌握组培基本理论、基本技能的同时，提高观察能力、动手能力、独立思考的能力，学会发现问题、分析问题、解决问题；并通过学习这一生物技术，培养学生学习和关注生物科学的兴趣。植物组织培养是一个过程，下面就组织培养的3个阶段来谈谈各阶段对学生的作用。

第一阶段：前期准备

这一阶段包括培养基母液的制备、混合、加热、分装、灭菌。母液是植物生长所需要矿质元素的浓缩液，在配制母液时，为避免化学药品溶解时产生沉淀，学生要运用他们所学过的化学知识，考虑药品间溶解的先后顺序。在量取母液时，通过对分液吸液管的使用，考虑到它的原理及使用方法，学生自然而然就会想到是物理大气压部分知识在此应用的典例。

组培是在无菌的条件下进行的，所以分装、灭菌工作至关重要。分装是将加热后的溶液分别灌装在培养瓶中，要求在分装时溶液不能沾留在培养瓶口，以免杂菌污染。这样可以培养学生对生活、工作的细心态度。灭菌是对培养基进行高压灭菌，防止污染，使学生掌握对灭菌器材的使用，培养他们做事要认真、谨慎。

培养基的配制只是组培中的前期准备，但学生从中不仅学到生物学知识，而且应用、巩固和学习了物理学、化学知识，同时加强了学生学习、生活一丝不苟的认真的态度，提高了动手操作能力。

第二阶段：组培繁殖

学生在掌握基本技能的基础上，选择一个自己感兴趣的问题，运用自主培养的技术、方法去解决，即进行课题研究。

首先要了解自己所选取的培养物的形态特征、习性等相关知识，然后选取植物的某部分作为培养材料，进行培养。从启动培养到继代增殖培养，植物器官在离体的条件下，细胞要经过脱分化、再分化等一系列的过程，最终发育成完整植株。学生在培养期间既要认真观察培养材料的外部变化、生长状况，还要对其细胞进行观察。这就使学生从微观上了解了细胞如何生长成完整植株的过程，也加深对无性繁殖的理解和掌握。例如：将胡萝卜培养材料接种到培养基上，就会诱导产生愈伤组织；之后，愈伤组织中具有胚胎发生能力的细胞团经原胚期、球形胚期、心形胚期、鱼雷胚期和子叶期等阶段形成体细胞胚，然后生长、分化、发育成植株。

第三阶段：出瓶栽培管理

试管苗经过壮苗、生根、驯化培养后，就可以移栽到温室中。从试管苗的叶片解剖结构上看，由于试管苗长期生长在培养瓶内，导致海绵细胞层增加而栅栏组织较差，表皮的蜡质层减少，气孔发育差且开关能力低下。从生理上看，组培苗一般无根毛或根毛发育极差，根系对土壤的附着、吸水能力较差。因此，组织培养幼苗移栽入土后极易失水死亡。为了提高苗的成活率，应从提高组培苗根系质量，组培苗移栽质量，移栽前根系处理，移苗后温度、湿度控制等方面去考虑。这样可以加深学生对课本上关于植物生长环境、生长因素等相关知识的理解。

综上所述，在中学开展植物组织培养活动课，可以使学生加深对课本知识的理解和掌握；同时丰富学生的校园生活，开拓视野，拓展思维，全面提高学生的综合素质。

（作者单位：河北省唐山市第一中学）