導(dǎo)語：植物細胞生物化學(xué)工程實驗改革與創(chuàng)新一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:在《植物細胞生物化學(xué)》教學(xué)過程中，為了更好的符合我國新課標教學(xué)標準，需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對整個教學(xué)進行改革創(chuàng)新。基于《植物細胞生物化學(xué)》工程實驗改革創(chuàng)新進行了研究，找出了目前的改進重點，并解決了存在的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞:植物細胞;生物化學(xué);實驗改革;創(chuàng)新分析

對植物細胞工程進行分析，可以得知植物細胞工程是一門以植物以及細胞為基礎(chǔ)的實驗性學(xué)科。學(xué)生在此學(xué)科中，可以學(xué)習(xí)植物組織以及其細胞的基本知識，并在其離體條件下進行培養(yǎng)或人為精細操作。通過集中培育，細胞的某些生物學(xué)特性按照教學(xué)要求發(fā)生改變，從而改良品種或創(chuàng)造全新物種。細胞工程作為生物技術(shù)的重要組成部分，在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。如在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，其雜交水稻便是植物細胞工程的重要體現(xiàn)之一。因此，植物細胞理論發(fā)展以及實驗體系二者緊密結(jié)合，為整個生物學(xué)研究提供理想的平臺。在此平臺上，可以進行細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)，以及發(fā)育生物學(xué)的研究。作為實踐性極強的學(xué)科，如何更好的在生物領(lǐng)域發(fā)揮作用，需要教師以及學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷探索改進自身目前的學(xué)習(xí)方案，確保能夠得到全面成長。

1生物化學(xué)工程基本概述

對生物化學(xué)工程進行概述，可以得知生物化學(xué)工程是我國目前重點關(guān)注的教學(xué)領(lǐng)域。生物化學(xué)工程的特性應(yīng)用其化學(xué)工程的原理以及方法，全面解決其生物體或生物活性物質(zhì)參與過程，將其作為基礎(chǔ)理論，是一項全新的工程技術(shù)［1］。生物化學(xué)分為生物化學(xué)、微生物學(xué)，以及化學(xué)工程學(xué)，是目前在發(fā)展過程中必不可少的重要組成部分。在生物化學(xué)工程實驗總結(jié)，需要分析以下四項特點:其一，確保原料的有效處理。在催化反應(yīng)、培養(yǎng)基中著重其制備過程，包含其原料的物理化學(xué)加工以及滅菌過程。其二，生物催化劑的制備。生物催化劑制備泛指游離或固定化活細胞或酶，微生物是常用的活細胞催化劑，酶催化劑則從細胞進行提取，只有合理時才可被應(yīng)用，且不同菌株專業(yè)性穩(wěn)定性具有較大差異［2］。因此，有關(guān)于其菌種的分離篩選必不可少。可以使用現(xiàn)有的DNA重組技術(shù)以及細胞融合技術(shù)來改造，組建全新的生物催化劑。通過固定化酶或固定化細胞，使整個生物催化劑能夠較長時間的完成反復(fù)利用。其三，生物反應(yīng)的主體設(shè)備，即生物反應(yīng)器在反應(yīng)中采用全新的微生物細胞完成發(fā)酵，將其稱為催化反應(yīng)劑反應(yīng)器。此外，還可以適用于動植物細胞大量培植的裝置，完善其現(xiàn)有的操作方式［3］。就整個發(fā)酵動力學(xué)、酶動力學(xué)以及傳遞過程原理，形成其基本的生化反應(yīng)工程。其四，生物化產(chǎn)品的分離以及精制，是整個生物化分離工程的主要內(nèi)容［4］。

2植物細胞生物化學(xué)的特點以及發(fā)展趨勢

植物細胞生物化學(xué)的特性與一般化學(xué)反應(yīng)相比，其采用生物催化劑。因此，可在常溫下進行反應(yīng)。同時，運用重組DNA技術(shù)以及細胞融合技術(shù)，改造其生物催化劑可以采用分批操作，避免以往在催化過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題;以再生性的植物生物資源為原料，其來源豐富、價格較低，且在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料較小;原料成分較容易控制，對于生產(chǎn)控制以及·681·產(chǎn)品質(zhì)量帶來的影響較小。在整個工程實驗中，需要注意其過高底物以及產(chǎn)物會給整個酶帶來一定的影響。因此，需要避免酶自身出現(xiàn)高滲壓［5］。酶的反應(yīng)專業(yè)性較強，轉(zhuǎn)化率較高，但酶自身的成本較高。因此，發(fā)酵過程其應(yīng)用面較廣，成本較低，其反應(yīng)機理復(fù)雜。在未來的發(fā)展趨勢中，生物學(xué)化學(xué)工程的研究重點課題首先為新型生物反應(yīng)器的研究開發(fā)，并針對于整個生物重組DNA融合技術(shù)取得全新的投產(chǎn)，使其動植物細胞培養(yǎng)技術(shù)興起，研制全新的新型生物反應(yīng)器以及有關(guān)的基本原理。此外，就整個新型分離方法以及設(shè)備開發(fā)完成全新的生物化學(xué)品精制，且將生物化學(xué)品能夠集中于實驗室規(guī)模，將此用于日常生產(chǎn)。通過全新的描述反應(yīng)，建立其相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，有利于完成過程控制以及優(yōu)化，在生產(chǎn)過程中完成控制手段的改造，確保整個反應(yīng)過程。

3有效改良以往的教學(xué)模式

教師在對學(xué)生進行教學(xué)過程中，可以改善以往常規(guī)的教學(xué)模式。植物細胞工程是一門綜合性極強的學(xué)科，包含實踐以及理論兩部分。教學(xué)體系較為龐大，教學(xué)方式彈性較高，要求學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)提高其實驗技能以及創(chuàng)新能力。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足目前的培養(yǎng)需求。教師在后續(xù)改革中，可以進行優(yōu)化，解決目前經(jīng)驗不足的問題。例如，教師可以開展注入式教學(xué)，在每個實驗中，將實驗?zāi)康摹⒃?、步驟等進行提前講解，讓學(xué)生幫助教師共同準備。學(xué)生可準備實驗藥品以及培養(yǎng)基，在課程結(jié)束后，教師與學(xué)生可以共同的就整個操作流程進行討論［6］。此外，也可以結(jié)合4～5人的興趣小組，在以往的科研成果上，提出研究課題;或者由學(xué)生自擬課題，讓學(xué)生查閱相關(guān)的文獻，共同討論。采取導(dǎo)入式教學(xué)，可以更好的調(diào)節(jié)學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生在課堂主體上發(fā)揮其全新作用，擴大整個實驗材料來源廣度，將教師科研材料應(yīng)用于實踐教學(xué)。在教學(xué)時，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，是教師亟待解決的重點問題［7］。針對于細胞工程實驗，可以結(jié)合生物老師的科研材料，更好的幫助學(xué)生能夠得到全面的培養(yǎng)，改善目前在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生反饋課程單一化的問題。

4達成實驗體系與實際生活緊密結(jié)合的特點

為了加強實驗教學(xué)的特性，擴展整個植物細胞工程實驗室規(guī)模，教師以及學(xué)?？梢詫δ壳暗慕虒W(xué)環(huán)境進行改善。例如，可以分別建立準備接種室、培養(yǎng)室、分析室，更好的完成組織培苗。同時，學(xué)校還可購置工作臺、人工智能氣候箱、臭氧發(fā)生器等，為植物細胞工程實驗開設(shè)奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。整個植物細胞工程其實驗要求在無菌條件下進行，因此可以專門設(shè)置準備室、接種室。在改善其實驗環(huán)境中，可以進行無菌處理［8］。一般每隔30天左右，使用乙二醇進行熏蒸，每隔2～3天使用臭氧進行消毒。在實驗結(jié)束后，使用相應(yīng)的消毒溶液進行地面以及桌面消毒;同時，制定全新的管理章程。學(xué)生在管理章程的影響下，每次實驗均會更換工作服，并穿戴一次性鞋套，將安全工作做著首位。在實驗項目與生產(chǎn)實踐結(jié)合中，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合植物細胞工程技術(shù)，在農(nóng)業(yè)以及園林中的有效應(yīng)用，開設(shè)實用的實驗項目非常重要。準備充足的實驗材料，供學(xué)生實驗選擇［9］，可以更好的讓學(xué)生了解各植物的愈合特點。不同的實驗項目具有各自優(yōu)勢。例如，在菊花繁育項目中，學(xué)生可以了解植物的繁育過程，讓學(xué)生明確植物的生長特性，使學(xué)生在植物細胞技術(shù)中能夠更好的將知識應(yīng)用其中，脫離其常規(guī)的書本學(xué)習(xí)。將農(nóng)業(yè)、園林、醫(yī)藥緊密結(jié)合，讓學(xué)生充分意識到植物細胞工程以自身所學(xué)專業(yè)的緊密連接。在實驗項目設(shè)計時，還需要考慮到實驗生產(chǎn)，并吸取其他國家或其他城市的實驗案例，以便能夠總結(jié)出合理的改進方法。教師還可設(shè)置教學(xué)實習(xí)，讓學(xué)生能夠更好的滲透至整個學(xué)習(xí)體系，達成沉浸式學(xué)習(xí)［10］。

5精心安排實驗教學(xué)內(nèi)容

在實驗教學(xué)中，精心安排整個實驗教學(xué)內(nèi)容，通過全新的教學(xué)方案達成改良。例如，近年來我國教育領(lǐng)域?qū)τ谠盒Ｔ谂囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面提出了全新的要求，同時也提供了更高的支持。在培養(yǎng)方案制定過程中，強調(diào)要加強實訓(xùn)要求，增加其課程綜合性設(shè)計性實驗比例，減少其驗證性實驗比例。因此，在植物細胞工程實驗中，教師可以增加實驗型實訓(xùn)比例，教師可以將實驗物品準備完畢后，讓學(xué)生按照指導(dǎo)操作書進行。在教學(xué)過程中，其屬于一種過程性實驗，可以體現(xiàn)出學(xué)生的主觀能動性，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維。此外，教師更可以整合原有的實驗內(nèi)容，進行分層教學(xué)。將其基礎(chǔ)知識、基本理論、書寫方案等進行收集，隨后進行匯報，教師在實驗結(jié)束后，可以使部分同學(xué)能夠自行選題，開展二次實驗，并就實驗中存在的問題進行探討，擬定合理的技術(shù)路線，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

6注重實驗結(jié)果完成觀察分析

注重整個實驗結(jié)果，完成實驗結(jié)果的觀察以及分析。在植物細胞工程中，實驗的最大特點在于絕大部分實驗結(jié)果無法在課堂上及時觀察，需要進行培養(yǎng)，并在適宜的溫度以及光照的條件下，可以展現(xiàn)出明顯的生理指標變化;同時，完成后續(xù)觀察記錄。不同生長時期其生長狀態(tài)不同。學(xué)生必須進行多次觀察，并分時間段進行記錄，最終整合分析結(jié)果。因此，在種植過程中，其實驗結(jié)束2～3天可以觀察細菌污染情況，如出現(xiàn)細菌污染，則需要及時對已污染材料進行處理。在7天左右，觀察真菌污染情況，并進行及時處理，以為后續(xù)的實驗積累全新經(jīng)驗，得出有效的實驗結(jié)論。在接種5～7天后，觀察各生理指標。例如，在煙草葉片接種10天左右，便可觀察到煙草葉片的生長明顯變化。其不同培養(yǎng)基煙草葉片的生長情況具有明顯不同，生根培養(yǎng)基中可以觀察到葉片下方有細小的根毛生長，而誘導(dǎo)愈傷培養(yǎng)基葉片邊緣有少量的松散細胞增生，而生芽培養(yǎng)基則在葉邊上部以及邊緣出現(xiàn)嫩芽。在20天左右，不同培養(yǎng)基的生長特性更加明顯。學(xué)生需要在實驗過程中，記錄每個植物生長過程中出現(xiàn)的不同生長發(fā)育現(xiàn)狀并及時的進行分析。在整個實驗結(jié)果觀察中，教師需要解決學(xué)生觀察重視程度不足的問題。以往學(xué)生在種植完畢一個月后才進行觀察，忽略了中間的多個生長時期。此種實驗方式僅能看到最終的生長狀況，導(dǎo)致學(xué)生對于植物的生長發(fā)育沒有連續(xù)且整體的認知，整個實驗結(jié)果大打折扣。因此，介于植物細胞工程實驗的特性，在后續(xù)的觀察過程中，可以根據(jù)外植體的特性以及培養(yǎng)目標，制定合理詳細的觀察計劃，以便使整個實驗數(shù)據(jù)更加完善，引導(dǎo)學(xué)生觀察重點，記錄詳細數(shù)據(jù)，并分析其整個觀察時間，直到最終結(jié)果。能夠得出合理且精準的數(shù)值，使理論以及實踐二者有效結(jié)合，保障學(xué)生所學(xué)知識，能得到有效的學(xué)習(xí)成果。

7結(jié)語

綜上所述，植物細胞培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用至實際生產(chǎn)以及生活中。借助自身的獨特優(yōu)勢，其在多領(lǐng)域發(fā)揮了自身的積極作用，有效強化了我國民生領(lǐng)域，增強我國綜合實力。對于植物細胞生物化學(xué)領(lǐng)域，我國對于人才培養(yǎng)提出了更高要求。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題進行解決，幫助學(xué)生熟練的掌握該技能。學(xué)校需要增強師資力量，保障學(xué)生能夠得到有效培養(yǎng)，將其與實踐進行結(jié)合，改善以往在教學(xué)過程中出現(xiàn)的架空問題，使學(xué)生在后續(xù)工作實踐中能夠得到更好的應(yīng)用。緊隨科技發(fā)展步伐，不斷創(chuàng)新以及實踐，為培養(yǎng)新型細胞技術(shù)人才做出更大努力。

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作者：張寶華 單位：朔州師范高等專科學(xué)校