细胞工程教学与科研结合互相促进的体会

王晶珊 隋炯明 乔利仙 王爱华 徐丽娟

摘要：细胞工程是我国普通高校生物技术、生物科学本科专业的核心课程之一，也是其他生物类本科专业的重要选修课，它是一门以植物组织培养和离体操作为基础的实验性、实践性很强的新兴学科。因此，把科研成果充实到教学内容中，对促进教学非常重要。笔者二十多年来一直从事植物细胞工程研究工作，积累了丰富的实践经验，在教学中，把科研工作中的成果和方法应用到细胞工程教学内容中，有些作为实验教学内容，收到了很好的教学效果。同时，细胞工程教学中获得的启发转化成研究课题收获了很好的科研成果。本文将我们这些年的教学与科研有机结合、互相促进的体会做一个总结。

关键词：细胞工程；教学；科研；相互促进

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0206-02

一、引言

科研不但能促进教师学术水平的提高，同时也能增进教学水平的提高。教学质量的高低与教师的学术水平、创新能力、治学态度和师德风范密切相关。师资队伍是教学质量的关键，因为教师需要为学生“传道、授业、解惑”，教师是学生行为的影响者，只有好的师资队伍才能不断提高教学质量。而科研过程就是创新的过程，只有通过科研，教师才能形成新观点、新知识、新理论，开阔视野，不断提高自身的业务能力和学术水平；才能及时掌握本学科的发展方向和动态，更加准确地理解和把握本学科的研究重点、研究方法，才能不断完善知识结构，更新知识体系。将科研成果和研究方法穿插入教学内容中，使得授课内容丰富多彩，讲课灵活生动、得心应手，不断提高教学质量。

《细胞工程》是生物技术、生物科学专业开设的一门专业必修课程，也是其他生物类各本科专业学生的重要选修课。细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具。掌握好细胞工程将为从事生物学领域的相关研究及其与细胞工程有关的生物技术产业奠定良好的技术基础。我们在教学及科研中，将科研成果引入到教学内容和实验教学中，而教学中的一些思路又作为研究项目，教学、科研互相促进，均收到了良好的效果。

二、科研成果和方法转化为教学内容

细胞工程是随着现代生物技术的发展而产生的新兴学科，我们学校2002年开始开设细胞工程课程。在课程建设中，把我们多年来有关细胞工程的研究内容、研究成果、研究方法穿插入教学内容中，并制作了多媒体课件，因为是我们自己的研究工作，讲课生动形象，一开始开课便受到了学生的好评。例如，原生质体培养及体细胞杂交授课部分，把我们多年来进行的甘薯原生质体培养和细胞融合及其体细胞杂种再生的内容详细介绍给学生。如原生质体的游离什么样的材料应选择什么样的酶更适宜；原生质体纯化时原生质体大小与离心速度的关系、与漂浮剂蔗糖浓度的关系等，如果离心速度或蔗糖浓度不合适将纯化不出干净的原生质体，这些内容在课本上没有解释更没有答案。对原生质体解离、纯化及细胞融合操作和融合过程均分别录像，课堂上相关教学内容用录像讲解，简单明了、形象直观，学生容易接受并增加了兴趣。再如，在讲授组织培养快速繁殖的章节时，将我们进行的大花惠兰、丽格海棠、驱蚊草等植物组织培养及快速繁殖方法引入课堂教学和实验教学，丰富了教学内容。

随着科研工作的不断进展，我们把研究成果不断引入教学内容，提高教学质量。例如，我们对花生组织培养进行了深入系统的研究，建立了胚胎发生途径高频率再生植株体系，并获得了国家发明专利授权。我们把这一研究成果引入教学课堂，并制作成多媒体课件，和学生解释胚胎发生途径植株再生与器官发生途径相比的优点，能克服再生植株嵌合性。所以在体细胞杂交、离体诱变及遗传转化等研究应用中，胚胎发生途径优于器官发生途径，分别能克服体细胞杂种、离体诱变突变体及转基因植株的嵌合性。为了更加生动形象，我们将体细胞胚和不定芽形成过程制作石蜡切片，体细胞胚起源于单个细胞，维管束与愈伤组织不连接；而不定芽起源于多个细胞，维管束与愈伤组织相连接。切片照片加入到多媒体课件中，不但生动形象，也增加了学生的感性认识和记忆性。此外，有些再生植物生根难，驯化移栽成活率低。我们对花生再生植株进行了无菌嫁接方法研究，以再生小苗为接穗，无菌萌发的实生苗为砧木进行嫁接，取得了很好的结果，嫁接苗生长快，成活率高，并获得了国家发明专利授权。我们把这些成果也引入到教学内容和实验教学内容，在以往书本上诱导生根、驯化移栽的基础上，增加了这些改革和创新内容。再如，茎尖培养及脱毒苗生产的章节，把我们多年从事甘薯脱毒快繁的研究内容和方法引入课堂教学和实验教学。在授课中，将我们平日拍摄的感染病毒的植物图片与经过脱毒以后的植物图片进行比较，增加学生对植物茎尖培养生产脱毒苗的重要性的感性认识。我们在研究中不断创新，特别是驯化移栽方法，以往利用基质作为移栽基质，移栽后先在驯化室培养，然后再移栽于温室或塑料大棚。我们对这种传统的方法不断进行改革和创新，收到了很好的效果。随着我们的研究不断进步，将这些研究成果也逐步引入到课堂教学和实验内容中。随着教学条件的不断改善，实验教学方法也不断改进。目前我们将细胞工程实验所有实验教学项目均录像，实验课上首先播放录像，让学生有感性认识，然后在教师指导下学生自己进行实验，获到了很好的实验教学效果。

三、细胞工程教学中获得的启发转化成研究课题，其研究成果又翻过来为教学服务

把科研方面的研究成果引入到教学，能获得很好的教学效果，而教学中的一些启发也能成为研究项目。笔者在讲授细胞工程的“体细胞无性系变异”一章中，在讲到离体诱变及定向筛选抗逆突变体的部分时，受到一种启发，便萌发在花生上进行相关研究的念头。我们将这个启发和思路申报了国家自然基金并获得了资助。以我们建立的花生胚胎發生途径植株再生体系为基础，进行了化学离体诱变以及离体定向筛选耐盐、抗逆突变体的研究，同时进行了辐照结合组织培养诱发基因突变的研究。在研究过程中，对诱变剂的种类、诱变剂的浓度、诱变培养方法以及耐盐、抗逆筛选压的适宜筛选浓度等进行了深入系统的研究，确定了适宜的诱变和筛选方法。在此基础上进行了大量的诱变及其定向筛选培养，最终获得了大量的有益突变体，有的突变体后代产量明显高于诱变亲本，有的突变体抗病性明显提高。在化学离体诱变定向筛选获得的耐盐突变体的后代中，有的耐盐性明显提高；在化学离体诱变定向筛选获得的抗逆突变体的后代中，有的抗旱性明显提高，并且籽仁含油率明显提高，最高比诱变亲本含油率提高了20%，并且这些突变均能稳定遗传。取得的这些成果成为了很好的教材，我们将这些研究方法、研究过程、研究结果充实到教学内容和多媒体课件中，收到了很好的教学效果。因为一步一步均是自己亲自试验或亲自指导研究生做的试验，对每一步研究过程都非常清楚，因此在讲课时得心应手，这些是通过看书学不到的经验，也填补了书本上内容比较空洞的缺陷。不但使学生学到了书本上学不到的知识技术，也使学生增加了浓厚的科学研究意识和兴趣。

总之，教学与科研从根本上是统一的，教学是果，科研是根。通过我们在细胞工程授课及研究中体会到，教学与科研的有机结合既可提高教师的教学水平、教学效果，提高学生的素质，也可不断提高任课教师自身业务素质和激发科研思路。

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