菊花的组织培养是人教版新编《高中生物学(选择性必修3):生物技术与工程》第2章第1节《植物细胞工程》中的实验。本实验包含MS固体培养基的制备、外植体的消毒、愈伤组织的诱导培养、诱导生芽和生根、移栽5个步骤的内容。整个实验需要配制和制作3种不同的培养基,进行3次无菌条件下的接种,整个实验耗时长,在高中课程教学中,很难利用有限的课时在全年级开展。笔者根据菊花和烟草的组织培养实验和教学实践,从实验准备和教学层面出发,列举了几个可以改进和优化的实验步骤。
一、实验前的准备
二、固体培养基的制作
三、无菌操作步骤与注意事项
四、学生实验操作注意事项
五、实验结果分析
经过20天的培养,加入上述激素的MS培养基不仅能诱导菊花和烟草长出愈伤组织,而且能在不更换培养基的情况下继续长出芽体,甚至长出根系,证明这个配比的培养基能够同时用于菊花和烟草的组织培养实验(见图2)。
图2 菊花(左边2瓶)和烟草(右边2瓶)样本
通过12个行政班509位学生的实验操作,结果显示,68%的实验样本长出了愈伤组织,其中有41%长出了芽株,甚至有根系;4.2%出现发霉长菌的情况;9.6%出现了烫伤,外植体整体干褐或者边缘焦状;18.2%出现了卷曲膨大的轻微变化,没有长出明显的愈伤组织,但也不存在发霉或者烫伤的情况。
实验结果出现外植体不同的分化阶段,可能与学生剪取的外植体部位不同以及操作差异相关;出现发霉情况,与学生没有严格按照消毒步骤进行实验操作有关;出现烫伤,是因为学生对剪刀、镊子或者解剖刀进行灼烧消毒后没有等其冷却就直接接触无菌苗,这个情况在加强实验理论教学后可以避免。
实验证明,以上操作步骤科学合理,能保障植物组培实验的完整实施;所用的植物激素和MS培养基配比能适用于菊花和烟草的组织培养。其中烟草的分化情况明显好于菊花,不仅愈伤组织更大更明显,而且分化出的芽体也长得更加迅速,成功率也更高。
参考文献
[1] 申定健.“菊花组织培养”的实验探讨[J].中学生物教学,2015(Z1):86-87.
[2] 普通高中教科书生物学(选择性必修3):生物技术与工程[M].北京:人民教育出版社,2020.
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