高中植物组织培养实验室的组建

王红侠

摘 要：阐述了植物组织培养技术在高中生物中的地位，高中组建植物组织培养实验室的必要性、可行性，并且根据作者单位植物组织培养实验室的组建过程，提出了植物组织培养实验室的设计方案及所需主要设备，对今后高中植物组织培养实验室的组建具有一定的指导意义。

关键词：植物组织培养；实验室；普通高中

虽然植物组织培养技术很早就被纳入高中生物教材，但是对此项技术的研究多集中在大学和科研机构，原因主要是高中学校缺乏相应的标准实验室。因此，关于高中植物组织培养实验室组建的文章未见报道。如何根据大多数高中现有条件，创造性地开展工作，以最低的成本、较高的效率完成植物组织培养实验室的建立呢？本文主要从以下四个方面进行阐述。

一、植物组织培养技术在高中生物中的地位

植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体，在人工配制的培养基里培养成完整植株的过程。它具有较强的基础性、实践性、可操作性以及体现现代生物技术特点的时代性，有利于培养学生的生物科学素养和生物技术素养，因此在现行人教版教材中有多处涉及植物组织培养的相关内容：如，（1）必修1第六章“细胞分化”一节中第一次提到植物组织培养技术；（2）必修2第五章单倍体育种采用的花药离体培养方法，实质上就是植物组织培养技术；（3）选修1专题三专门介绍了植物組织培养技术；（4）选修3专题一“基因工程——转基因植物的培育”中，必须将外源基因先导入植物细胞，然后进行植物组织培养才可以培育成功；（5）选修3专题二“细胞工程——植物细胞工程和胡萝卜的组织培养实验”中，更是专门介绍植物组织培养技术。可见，植物组织培养技术在高中生物教材中的地位非常重要。

二、组建植物组织培养实验室的必要性

新课标倡导主动学习，让学生成为学习的主人，而目前我们的植物组织培养课堂，大多数老师是利用图片、视频向学生单向灌输，学生学习效率很低。如果通过上实验课这种体验式的学习，就可以给学生留下“刻骨铭心”的记忆，更容易激发起学生对知识的好奇心和探究欲。课下学生会利用各种方式（读书、看视频以及网页浏览等）继续关注和探究植物组织培养的相关知识，这种“我要学”的主动学习模式才是最有效率的学习，因此高中组建植物组织培养实验室是非常有必要的。

三、组建植物组织培养实验室的可行性

可能有老师会说，组建植物组织培养实验室需要大量的资金和设备，一般高中学校是承担不了的。作者曾在多年骨干教师培训过程中对保定市各区县参加培训的老师进行调查，结果表明，任何一所高中都有理化生实验室。而且，并不是植物组织培养实验室所需的设备都要购买，可能在学校仓库的某个角落正放着一个高压灭菌锅，并且有些药品和仪器（包括pH计）是可以从化学实验室借的。即便需要花钱购置，我们买来的仪器也是有多种用途，比如（1）：选修1专题一“传统发酵技术的应用”，果酒、果醋的制作过程中需控制温度，我们的光照培养箱就可以发挥作用；（2）选修1专题二“微生物的培养与应用”一章有无菌操作技术、菌体的分离与纯化等，这些都离不开高压灭菌锅和超净工作台，因此申请组建植物组织培养实验室是可行的。

四、植物组织培养实验室的设计和主要设备

组织培养实验室布局的总体要求：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察，实验室由准备室、缓冲室、无菌室（接种室）和培养室组成。

1.准备室

准备室主要是进行一切与实验有关的准备工作，如药品的配制、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。其主要仪器设备及用品有实验台、药品柜、冰箱、微量移液器、电子天平、电炉、高压灭菌锅、酸度计以及玻璃器皿如培养皿和三角瓶等。

2.缓冲室

缓冲室主要是减少人体从外界带入的尘埃等污染物，缓冲间需3～5平方米，1～2盏紫外灯定时对衣物及空间进行照射灭菌，工作人员应在缓冲室换上工作服、戴上口罩等。如果实验室整体面积不够可省去缓冲室，在准备室内安装紫外灯以便行使缓冲室的功能。

3.无菌室（接种室）

接种室是对外植体进行消毒、接种以及对培养物进行转移、试管苗的继代等。其主要的仪器设备及用品有超净工作台、紫外灯以及无菌操作用的器具（如酒精灯、镊子、解剖刀、剪刀、手持喷雾器等）。

4.培养室

培养室主要用于植物材料的培养，要求室内洁净并能保持一定的温度、光照以及湿度，以促进植物材料的生长和分化。其主要仪器设备及用品有光照培养箱、培养架（规模化培养时使用）及灯管、自动定时器、空调、加湿及除湿器等。

我校植物组织培养实验室是在原有生物实验室的基础上同过打隔断建立起来的，即利用了空间又减少了成本。实验室除了放置必备的仪器设备外，还应悬挂实验室简介和守则、课题组成员以及一些花卉和药用植物的组织培养图片，这样不仅美化和装饰了实验室，也规范了学生进出组培实验室的各项规则和要求。

总之，通过建立植物组织培养实验室，不仅提高了学生的基本操作技能、分析和解决实际问题的能力、交流与合作的能力，也为学生继续学习和走向社会做好了必要的知识储备。教师也不再只扮演教材的忠实执行者、传递者，而是要具备实验课程研发能力，切实提高了自身的科学素养。

注：基金项目：保定市教育科学研究“十三五”规划课题——高中“植物组织培养”实验的探索与改进，课题编号：162005。

编辑 段丽君