王晶珊 隋炯明 喬利仙 王愛(ài)華 徐麗娟

摘要：細(xì)胞工程是我國(guó)普通高校生物技術(shù)、生物科學(xué)本科專業(yè)的核心課程之一，也是其他生物類本科專業(yè)的重要選修課，它是一門以植物組織培養(yǎng)和離體操作為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的新興學(xué)科。因此，把科研成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，對(duì)促進(jìn)教學(xué)非常重要。筆者二十多年來(lái)一直從事植物細(xì)胞工程研究工作，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)中，把科研工作中的成果和方法應(yīng)用到細(xì)胞工程教學(xué)內(nèi)容中，有些作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，收到了很好的教學(xué)效果。同時(shí)，細(xì)胞工程教學(xué)中獲得的啟發(fā)轉(zhuǎn)化成研究課題收獲了很好的科研成果。本文將我們這些年的教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合、互相促進(jìn)的體會(huì)做一個(gè)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程；教學(xué)；科研；相互促進(jìn)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）36-0206-02

一、引言

科研不但能促進(jìn)教師學(xué)術(shù)水平的提高，同時(shí)也能增進(jìn)教學(xué)水平的提高。教學(xué)質(zhì)量的高低與教師的學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新能力、治學(xué)態(tài)度和師德風(fēng)范密切相關(guān)。師資隊(duì)伍是教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因?yàn)榻處熜枰獮閷W(xué)生“傳道、授業(yè)、解惑”，教師是學(xué)生行為的影響者，只有好的師資隊(duì)伍才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量。而科研過(guò)程就是創(chuàng)新的過(guò)程，只有通過(guò)科研，教師才能形成新觀點(diǎn)、新知識(shí)、新理論，開(kāi)闊視野，不斷提高自身的業(yè)務(wù)能力和學(xué)術(shù)水平；才能及時(shí)掌握本學(xué)科的發(fā)展方向和動(dòng)態(tài)，更加準(zhǔn)確地理解和把握本學(xué)科的研究重點(diǎn)、研究方法，才能不斷完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，更新知識(shí)體系。將科研成果和研究方法穿插入教學(xué)內(nèi)容中，使得授課內(nèi)容豐富多彩，講課靈活生動(dòng)、得心應(yīng)手，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

《細(xì)胞工程》是生物技術(shù)、生物科學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)必修課程，也是其他生物類各本科專業(yè)學(xué)生的重要選修課。細(xì)胞工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，同時(shí)也是現(xiàn)代生物學(xué)研究的重要技術(shù)工具。掌握好細(xì)胞工程將為從事生物學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究及其與細(xì)胞工程有關(guān)的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。我們?cè)诮虒W(xué)及科研中，將科研成果引入到教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，而教學(xué)中的一些思路又作為研究項(xiàng)目，教學(xué)、科研互相促進(jìn)，均收到了良好的效果。

二、科研成果和方法轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容

細(xì)胞工程是隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新興學(xué)科，我們學(xué)校2002年開(kāi)始開(kāi)設(shè)細(xì)胞工程課程。在課程建設(shè)中，把我們多年來(lái)有關(guān)細(xì)胞工程的研究?jī)?nèi)容、研究成果、研究方法穿插入教學(xué)內(nèi)容中，并制作了多媒體課件，因?yàn)槭俏覀冏约旱难芯抗ぷ?，講課生動(dòng)形象，一開(kāi)始開(kāi)課便受到了學(xué)生的好評(píng)。例如，原生質(zhì)體培養(yǎng)及體細(xì)胞雜交授課部分，把我們多年來(lái)進(jìn)行的甘薯原生質(zhì)體培養(yǎng)和細(xì)胞融合及其體細(xì)胞雜種再生的內(nèi)容詳細(xì)介紹給學(xué)生。如原生質(zhì)體的游離什么樣的材料應(yīng)選擇什么樣的酶更適宜；原生質(zhì)體純化時(shí)原生質(zhì)體大小與離心速度的關(guān)系、與漂浮劑蔗糖濃度的關(guān)系等，如果離心速度或蔗糖濃度不合適將純化不出干凈的原生質(zhì)體，這些內(nèi)容在課本上沒(méi)有解釋更沒(méi)有答案。對(duì)原生質(zhì)體解離、純化及細(xì)胞融合操作和融合過(guò)程均分別錄像，課堂上相關(guān)教學(xué)內(nèi)容用錄像講解，簡(jiǎn)單明了、形象直觀，學(xué)生容易接受并增加了興趣。再如，在講授組織培養(yǎng)快速繁殖的章節(jié)時(shí)，將我們進(jìn)行的大花惠蘭、麗格海棠、驅(qū)蚊草等植物組織培養(yǎng)及快速繁殖方法引入課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，豐富了教學(xué)內(nèi)容。

隨著科研工作的不斷進(jìn)展，我們把研究成果不斷引入教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。例如，我們對(duì)花生組織培養(yǎng)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，建立了胚胎發(fā)生途徑高頻率再生植株體系，并獲得了國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。我們把這一研究成果引入教學(xué)課堂，并制作成多媒體課件，和學(xué)生解釋胚胎發(fā)生途徑植株再生與器官發(fā)生途徑相比的優(yōu)點(diǎn)，能克服再生植株嵌合性。所以在體細(xì)胞雜交、離體誘變及遺傳轉(zhuǎn)化等研究應(yīng)用中，胚胎發(fā)生途徑優(yōu)于器官發(fā)生途徑，分別能克服體細(xì)胞雜種、離體誘變突變體及轉(zhuǎn)基因植株的嵌合性。為了更加生動(dòng)形象，我們將體細(xì)胞胚和不定芽形成過(guò)程制作石蠟切片，體細(xì)胞胚起源于單個(gè)細(xì)胞，維管束與愈傷組織不連接；而不定芽起源于多個(gè)細(xì)胞，維管束與愈傷組織相連接。切片照片加入到多媒體課件中，不但生動(dòng)形象，也增加了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和記憶性。此外，有些再生植物生根難，馴化移栽成活率低。我們對(duì)花生再生植株進(jìn)行了無(wú)菌嫁接方法研究，以再生小苗為接穗，無(wú)菌萌發(fā)的實(shí)生苗為砧木進(jìn)行嫁接，取得了很好的結(jié)果，嫁接苗生長(zhǎng)快，成活率高，并獲得了國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。我們把這些成果也引入到教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在以往書(shū)本上誘導(dǎo)生根、馴化移栽的基礎(chǔ)上，增加了這些改革和創(chuàng)新內(nèi)容。再如，莖尖培養(yǎng)及脫毒苗生產(chǎn)的章節(jié)，把我們多年從事甘薯脫毒快繁的研究?jī)?nèi)容和方法引入課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在授課中，將我們平日拍攝的感染病毒的植物圖片與經(jīng)過(guò)脫毒以后的植物圖片進(jìn)行比較，增加學(xué)生對(duì)植物莖尖培養(yǎng)生產(chǎn)脫毒苗的重要性的感性認(rèn)識(shí)。我們?cè)谘芯恐胁粩鄤?chuàng)新，特別是馴化移栽方法，以往利用基質(zhì)作為移栽基質(zhì)，移栽后先在馴化室培養(yǎng)，然后再移栽于溫室或塑料大棚。我們對(duì)這種傳統(tǒng)的方法不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，收到了很好的效果。隨著我們的研究不斷進(jìn)步，將這些研究成果也逐步引入到課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。隨著教學(xué)條件的不斷改善，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法也不斷改進(jìn)。目前我們將細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目均錄像，實(shí)驗(yàn)課上首先播放錄像，讓學(xué)生有感性認(rèn)識(shí)，然后在教師指導(dǎo)下學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲到了很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、細(xì)胞工程教學(xué)中獲得的啟發(fā)轉(zhuǎn)化成研究課題，其研究成果又翻過(guò)來(lái)為教學(xué)服務(wù)

把科研方面的研究成果引入到教學(xué)，能獲得很好的教學(xué)效果，而教學(xué)中的一些啟發(fā)也能成為研究項(xiàng)目。筆者在講授細(xì)胞工程的“體細(xì)胞無(wú)性系變異”一章中，在講到離體誘變及定向篩選抗逆突變體的部分時(shí)，受到一種啟發(fā)，便萌發(fā)在花生上進(jìn)行相關(guān)研究的念頭。我們將這個(gè)啟發(fā)和思路申報(bào)了國(guó)家自然基金并獲得了資助。以我們建立的花生胚胎發(fā)生途徑植株再生體系為基礎(chǔ)，進(jìn)行了化學(xué)離體誘變以及離體定向篩選耐鹽、抗逆突變體的研究，同時(shí)進(jìn)行了輻照結(jié)合組織培養(yǎng)誘發(fā)基因突變的研究。在研究過(guò)程中，對(duì)誘變劑的種類、誘變劑的濃度、誘變培養(yǎng)方法以及耐鹽、抗逆篩選壓的適宜篩選濃度等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，確定了適宜的誘變和篩選方法。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的誘變及其定向篩選培養(yǎng)，最終獲得了大量的有益突變體，有的突變體后代產(chǎn)量明顯高于誘變親本，有的突變體抗病性明顯提高。在化學(xué)離體誘變定向篩選獲得的耐鹽突變體的后代中，有的耐鹽性明顯提高；在化學(xué)離體誘變定向篩選獲得的抗逆突變體的后代中，有的抗旱性明顯提高，并且籽仁含油率明顯提高，最高比誘變親本含油率提高了20%，并且這些突變均能穩(wěn)定遺傳。取得的這些成果成為了很好的教材，我們將這些研究方法、研究過(guò)程、研究結(jié)果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容和多媒體課件中，收到了很好的教學(xué)效果。因?yàn)橐徊揭徊骄亲约河H自試驗(yàn)或親自指導(dǎo)研究生做的試驗(yàn)，對(duì)每一步研究過(guò)程都非常清楚，因此在講課時(shí)得心應(yīng)手，這些是通過(guò)看書(shū)學(xué)不到的經(jīng)驗(yàn)，也填補(bǔ)了書(shū)本上內(nèi)容比較空洞的缺陷。不但使學(xué)生學(xué)到了書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)技術(shù)，也使學(xué)生增加了濃厚的科學(xué)研究意識(shí)和興趣。

總之，教學(xué)與科研從根本上是統(tǒng)一的，教學(xué)是果，科研是根。通過(guò)我們?cè)诩?xì)胞工程授課及研究中體會(huì)到，教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合既可提高教師的教學(xué)水平、教學(xué)效果，提高學(xué)生的素質(zhì)，也可不斷提高任課教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)和激發(fā)科研思路。

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