甜葉菊組培實驗在中職生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

李鳳英 朱 麗 姜 翌 孫 坤 陳 紋*

（1 西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2 蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)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(diào)節(jié)血壓、軟化血管等重要的藥用功能，是重要的經(jīng)濟作物。近年來甜葉菊在甘肅省內(nèi)大面積推廣種植［1］，在武威、張掖 等地已 初 具規(guī) 模［2］。

實踐教學(xué)是中職教學(xué)重要的組成部分。甜葉菊的組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)可擴大繁殖系數(shù)，技術(shù)成熟、實驗易于操作，特別適合中職生物學(xué)實踐教學(xué)。通過甜葉菊組織培養(yǎng)技術(shù)實驗實訓(xùn)，學(xué)生可熟練掌握組織培養(yǎng)的整個操作流程和相關(guān)儀器及設(shè)備的使用，能有效提升學(xué)生的實踐動手能力和職業(yè)能力，從而提高其就業(yè)競爭力，強化其職業(yè)自信心。

1 甜葉菊組培的實驗教學(xué)設(shè)計

實驗實訓(xùn)采取行動導(dǎo)向和分組學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法。整個教學(xué)過程圍繞行動導(dǎo)向法展開。實訓(xùn)課堂在一定程度上模擬生物企業(yè)公司的組培過程，布置相應(yīng)的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在實際行動中習(xí)得經(jīng)驗，培養(yǎng)其職業(yè)能力［3］，提高動手操作的能力，提升職業(yè)競爭力。

在課前準(zhǔn)備階段，將全班學(xué)生分為5個小組，每小組6人。在課堂教學(xué)階段，教師下達(dá)任務(wù)并明確任務(wù)。在給每個小組發(fā)放實驗指導(dǎo)手冊后，詳細(xì)講解整個實驗流程，并指出實驗操作中的注意事項。學(xué)生在教師的引導(dǎo)之下，完成任務(wù)。這個過程是整個實驗實訓(xùn)課的核心環(huán)節(jié)。學(xué)生在此過程中，將任務(wù)細(xì)化，協(xié)調(diào)組內(nèi)分工，完成任務(wù)。教師引導(dǎo)學(xué)生對各組的實訓(xùn)過程及結(jié)果進(jìn)行總結(jié)與交流。

本次實驗教學(xué)分為6個課時。第1課時主要是下達(dá)任務(wù)和明確任務(wù)。教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)實驗操作的每一個步驟，并輔助相關(guān)的實驗過程視頻，加深印象，培養(yǎng)興趣。第2課時是任務(wù)的細(xì)化，主要學(xué)習(xí)儀器的使用方法。在此過程中，有意識地引導(dǎo)學(xué)生，實驗操作時，要細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)。第3課時和第4課時是完成任務(wù)。主要目的是指導(dǎo)學(xué)生完成實驗操作，感受與組培實驗相關(guān)生物企業(yè)的實驗操作氛圍，提升職業(yè)技能。第5課時是實驗觀察。主要目的是培養(yǎng)學(xué)生堅持、細(xì)心的習(xí)慣，內(nèi)化學(xué)生的職業(yè)能力。第6課時是各小組實驗成果展示，教師與學(xué)生共同分析評價實驗結(jié)果，且教師就實驗過程中存在的問題進(jìn)行講解。

2 實驗過程與方法

1）選種?？刹捎盟x法與風(fēng)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(fēng)選法：將若干種子置于干凈的白紙上，一側(cè)用一個低頻率的小風(fēng)扇吹風(fēng)。去除被風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)：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(jìn)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(yǎng)。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(yǎng)基的培養(yǎng)瓶，置于25℃恒溫箱，進(jìn)行暗培養(yǎng)。培養(yǎng)周期之內(nèi)，每天進(jìn)行觀察。大約3～5 d內(nèi)，種子可全部出芽。

5）愈傷組織誘導(dǎo)芽增殖與繼代培養(yǎng)。待種子全部出芽之后，通過愈傷組織誘導(dǎo)芽增殖并進(jìn)行繼代培養(yǎng)。具體操作步驟為：于超凈工作臺無菌條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)移；將無菌苗自培養(yǎng)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(zhuǎn)移至相應(yīng)的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，繼代培養(yǎng)的培養(yǎng)基與誘導(dǎo)培養(yǎng)基相同。

培養(yǎng)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(yǎng)周期內(nèi)，對愈傷組織的誘導(dǎo)情況進(jìn)行記錄觀察，準(zhǔn)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(dǎo)生根。待愈傷組織出苗之后，待其長大。之后進(jìn)行壯苗及生根誘導(dǎo)，并計算生根率。具體操作步驟為：于超凈臺無菌條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)移。將誘導(dǎo)出的無菌苗自培養(yǎng)瓶中取出，轉(zhuǎn)移至誘導(dǎo)生根培養(yǎng)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(yǎng)基中生根之后，進(jìn)行移栽煉苗。先將小苗開蓋煉苗3～5 d，并適當(dāng)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(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)。大約10～15 d之后，可將其轉(zhuǎn)移至溫室進(jìn)行培養(yǎng)。

3 實驗觀察與結(jié)果分析

組織學(xué)生在課堂內(nèi)、外對培養(yǎng)材料進(jìn)行觀察，并按時撰寫實驗報告。由于實驗的周期性，教師應(yīng)適時組織學(xué)生定期對實驗結(jié)果進(jìn)行觀察、交流，在實驗結(jié)束之后，師生共同對整個實驗課堂進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗。

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

4 實驗教學(xué)總結(jié)與反思

通過實驗操作，學(xué)生深刻認(rèn)識到植物細(xì)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(xué)的過程中，教師多次邀請學(xué)生進(jìn)行交流，有意識地鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。同時，學(xué)生也認(rèn)識到，在做實驗時，一定要嚴(yán)格按照實驗要求進(jìn)行操作，仔細(xì)小心，減少人為失誤，才能較好地完成整個實驗。學(xué)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(yè)自信，對學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展有著重要的意義。