1、3联系实际建立植物界各大类群的进化概念和掌握植物分类的基本方法。三、培养科学态度和独立工作的能力1实验过程要求学生自己动手、独立操作，在观察、记录、绘图、填表或列表时应认真仔细，实事求是。2遵守实验室规则，保持良好的工作习惯，根据实验要求按时完成作业。实验一 显微镜的构造、使用及生物绘图方法显微镜是生命科学教学与科研工作中的重要工具之一。显微镜的种类很多，根据照明方式可分为光学显微镜与电子显微镜两大类。光学显微镜也有很多种类，而其中至少由2组以上的光学镜头组成的被成为复式显微镜。复式显微镜是广泛应用于植物生物学教学中观察植物显微结构的有效工具。植物绘图是通过绘图的方式，来表现植物的一些重要形态
2、解剖特征的常用方法。通过绘图，有助于对植物结构及其特征的认识和理解，是学习植物生物学必须掌握的技能，也是从事植物形态解剖以及分类学研究必备的重用技能之一。一、目的和要求1掌握显微镜的构造及原理，熟练使用光学显微镜。2了解显微镜使用的基本要求、注意事项及一般维护方法。3学习生物绘图的基本要求及方法。二、材料和器具显微镜、载玻片、盖玻片、解剖针、镊子和解剖刀。三、实验内容教师讲解显微镜的结构，演示显微镜的使用过程，以及科学绘图的基本方法；接着学生自己练习显微镜的基本操作，练习用点和线来绘制简单的图形。四、实验操作1光学显微镜的构造（1）光学部分：物镜、目镜、聚光器和反光镜等。（2）机械部分：镜座、
3、镜臂、载物台、镜筒、物镜转换器、粗细调节螺旋等。2显微镜的使用步骤（1）放置：放在左胸前，离桌边5cm的位置.（2）对光：用低倍镜，开大光圈，转动反光镜使视野充分明亮，光线均匀。（3）低倍镜使用：放好制片，从侧面观察降低镜筒至距制片0.5cm，通过目镜观察，逐渐上升镜筒至看清物象。（4）高倍镜使用：在低倍镜下找到要观察的目标，移到视野中央，换高倍镜，转动细调节螺旋使影像清晰。（5）收镜：先转动物镜转换器，使最低倍物镜镜头对准通光孔，再取下玻片标本，及时清除油镜上的油；反光镜放在竖直位置，以减少落上灰尘；载物台放在尽量低的位置；压片夹移动到载物台的中央。（6）维护：保持清洁，光学部分可用擦净纸沾
4、清洁液清洁。机械部分用干净的软布清洁。3植物绘图基本要求（1）科学性与准确性：选取正常、健康、有代表性材料进行细致观察，并用科学术语正确描述观察到的内容。（2）点、线要清晰流畅：线条要一笔画出，粗细均匀，光滑清晰，接头处无分叉和重线条痕迹，切忌重复描绘。植物图一般用圆点衬阴，表示明暗和颜色的深浅，给予立体感。点要圆而整齐，大小均匀，根据需要灵活掌握疏密变化，不能用涂抹阴影的方法代替圆点。（3）比例要正确：按植物各器官、组织以及细胞等各部构造原有比例绘出。（4）突出主要特征：重点描绘主要形态特征，其他部分可仅绘出轮廓，以表示其完整性。（5）图纸及版面要保持整洁。（6）准确标注：用水平直线在图的右
5、侧引出标注，标注内容多时可用折线，必须整齐一致，切忌用弧线、箭头线、交叉线等做标注。图及图注一律用铅笔，通常用2H或3H铅笔。实验题目写在绘图报告纸的上方，图题写在图的正下方。4绘图的一般步骤（1）构图：根据内容要求设计好绘图的整体布局，避免因画面设计不合理造成排列的混乱与失衡，影响绘图质量。（2）先绘草图再绘成图：先用尖的软铅笔（HB）轻轻勾画出图形轮廓的草图，勾画时，注意对照观察所画轮廓大小与实物是否相符。再用2H或3H铅笔按顺手的方向描出与物体相吻合的线条。线条要均匀，最好一次成图，不绘重线，以免模糊。（3）概绘全图细绘局部：绘植物宏观解剖图时，先绘全形图，后绘部分的解剖图。边解剖观察边
6、绘图，严格按一定次序进行解剖和绘图。五、作业1绘图取洋葱鳞叶表皮细胞永久制片在显微镜下观察，根据植物绘图法绘制洋葱鳞叶表皮细胞结构图。2思考题（1）显微镜使用过程中应注意的事项有哪些？（2）如何保养和维护显微镜？实验二 植物细胞的基本形态与结构细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位。在进化过程中，植物细胞形成了特有的结构，具有细胞壁、质体和液泡。在光学显微镜下可以观察到植物细胞的细胞壁、细胞质、细胞核、质体和液泡。运用特殊的染色方法或使用相差显微镜可以观察到线粒体。利用电子显微镜除可观察到上述结构外，还可以观察到质膜、内质网、高尔基体、核糖体等超微结构。在新陈代谢旺盛的细胞中可观察到细胞原生质
7、运动。一、实验目的 1在显微镜下辨认植物细胞的各部分显微结构。2掌握植物细胞的基本结构。3学会制作植物表皮、果肉等临时装片。二、重点与难点重点：掌握植物细胞的基本结构。难点：辨别植物细胞的各部分显微结构。三、器材和试剂 1植物材料：洋葱鳞茎、红辣椒果实、番茄果实和柿胚乳永久切片。2实验器材： 3实验试剂：I2-KI水溶液、Janus绿水溶液。四、操作步骤1洋葱鳞叶表皮细胞（1）临时装片的制作：剥除洋葱外部较老的鳞叶，取中部鳞叶的内表皮约2 mm2制作临时装片。制片时，用刀片在鳞叶内表面划出一“井”字，用镊子撕取中间方形部分。将取下的材料尽快放到水中，用解剖针将材料展平。盖上盖玻片，用吸水纸吸去
8、多余水，注意不要产生气泡，如有气泡，可用镊子轻压盖玻片赶出气泡。（2）细胞结构的观察：低倍镜下观察洋葱鳞叶表皮细胞及其表皮细胞的排列方式。然后转入高倍镜，可以观察到细胞壁、细胞质、液泡、细胞核和白色体。在细胞壁上可以找到初生纹孔场，液泡与细胞质之间的界限不易观察，可以在细胞角隅处发现这种分界。紫色品种洋葱的材料中有些细胞液泡是紫色的，在高倍镜下仔细观察细胞质，并观察细胞质中的颗粒是否运动。（3）染色观察：将I2IK染液滴在盖玻片的一侧，在另一侧用吸水纸将染料吸人后，待表皮材料呈淡黄色时，观察细胞核及核仁。注意观察：细胞核的形状和在细胞中的位置；细胞核中核仁数量；液泡与细胞质之间的界限。线粒体较
9、小，需经一定的染色方可在光学显微镜下观察。在培养皿中，加入Janus绿水溶液（0.001%），将洋葱鳞叶表皮放入，染色约15 min后，制作临时装片，在高倍镜下观察线粒体是否成蓝绿色。2果实的表皮细胞取红辣椒或番茄果实的一块果皮，将表皮向下放在载玻片上，用镊子夹住材料，以解剖刀刮去果肉，刮至无色或半透明的浅橙色，这时仅留下表皮。将其制成临时装片，可观察到细胞中有许多红色的颗粒（有色体），并可在细胞壁上观察到一些较薄的部位，多呈念珠状（初生纹孔场）。3柿胚乳永久制片柿胚乳细胞壁较厚，在细胞壁上可见到横贯细胞壁的细丝，这就是胞间连丝。1绘洋葱鳞叶表皮细胞图，示各部分结构。2绘红辣椒果实表皮细胞图，
10、示有色体。3绘柿胚乳细胞图，示胞间连丝。 实验三 植物的各类组织 种子植物的组织结构按照其发育特点，可分为两大类，即分生组织和成熟组织。分生组织细胞在植物的一生中始终具有分裂能力，一方面增加新细胞到植物体中，另一方面使自己永存下去。成熟组织是由分生组织分裂的一些细胞在后来的生长发育过程中陆续分化而失去分裂的能力，所形成的有特定功能的细胞。按成熟组织的功能又可以分成营养组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌组织。在不同种植物、植物体不同的器官和植物发育的不同阶段，组织结构有所不同。一、实验目的1能说出植物的分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织的基本形态结构特点。2能从植物器官中辨认
11、各种植物组织。3学习徒手切片法。植物的分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织的基本形态结构特点。辨认植物器官中各种植物组织。玉米或洋葱根尖纵切永久制片、丁香茎尖纵切永久制片、南瓜茎横切及纵切永久制片、松茎的横切及纵切永久制片、柑橘果实外果皮横切永久制片、松茎（2年生以上）、泡桐、葡萄或杨树等木本植物茎（2年生以上）、具有或不具表皮毛的叶（向日葵、茄、天竺葵、芹菜）、梨果实、柑橘果实、芹菜叶柄和秋海棠的叶。显微镜、剪刀、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、培养皿。I2-KI染液，0.001的钌红水溶液。1分生组织（1）取玉米根尖纵切永久制片，先在低倍镜下观察，再用高倍镜。植物根尖顶端有一
12、帽状的根冠，其内圆锥状的部分染色深，细胞小，细胞核相对较大，细胞质浓厚，没有明显的液泡，无分化，为原分生组织。原分生组织上方略有分化的组织，为初生分生组织，其表面是原表皮，表皮以内染色较淡的是基本分生组织，中央染色较深的部位为原形成层。初生分生组织的细胞形态特点，有无正在分裂的细胞；如果观察到了正在分裂的细胞，注意观察其分裂的方向；初生分生组织的细胞之间有无细胞间隙？（2）取丁香茎尖纵切永久制片观察，茎尖切片中有很多幼叶，幼叶之中包藏着顶端分生组织。茎的顶端分生组织同样也有原分生组织和初生分生组织，初生分生组织中同样分化为原表皮层、基本分生组织和原形成层，注意与根中的区别是什么？在茎尖切片中，
13、除最先端的原分生组织外，还可找到位于茎尖侧芽原基中的原分生组织，在一些发育较早的侧芽中还可以看到原形成层。（3）将木本植物茎的“树皮”剥开，能体会到最易剥开的部位，特别是春天植物生长旺盛的时候，即为形成层所在的部位。从“树皮”被撕开的面上用刀刮取一薄层细胞制作临时装片，可以从中观察形成层细胞的形态特点。由于较难刮到真正的形成层，这些细胞仅仅是与形成层形态相近的细胞。想想这是为什么？2保护组织（1）撕取芹菜叶表皮制成临时装片，观察其表皮细胞、气孔器的形态结构。可用I2KI染液染色，观察细胞核的位置和叶绿体的分布。注意细胞间的排列、细胞间有无间隙。（2）取一些具表皮毛的叶，在体视镜下观察其表皮毛的
14、形态。表皮毛有不同的形态结构特点；想想不同类型的表皮毛是如何起保护作用的？3输导组织（1）取南瓜茎横切永久制片，用放大镜观察找到10束排列成星状的维管束，这些维管束被埋在薄壁组织中。在低倍镜下，可以看到维管束中有数个直径很大的导管，中空，其壁被染成红色。具有导管的部分是木质部，从木质部向外，可以找到形成层，形成层外侧和木质部内侧是韧皮部。用高倍镜观察，维管束细胞排列紧密，可以见到有些细胞具有很多筛孔的筛板，有些较老的筛板被染成红色。韧皮部中大部分筛管（直径与筛板相似的细胞）没有被切到筛板的横切面，其细胞质稀薄，无细胞核。在一些筛管之间，还有规则地排列着一些直径较小的细胞，即伴胞。伴胞的细胞质浓
15、，具有细胞核。（2）观察南瓜茎的纵切永久制片，找出木质部中的导管、韧皮部中的筛管和伴胞，并仔细观察筛板。在维管束外，可以观察到被染成红色的长形的细胞，成群分布，此为木纤维。4利用离析材料观察茎中的组织在显微镜下，从葡萄、杨树等被子植物茎木质部的离析材料中可以观察到导管、管胞、木纤维和薄壁细胞的单个细胞。比较导管、管胞、木纤维的异同。在松茎中，只能找到管胞，而找不到导管和木纤维。注意观察松茎管胞上的具缘纹孔。5机械组织的观察（1）将芹菜叶柄或茎、或薄荷茎制成徒手切片，直接制片或用0.001的钌红水溶液染色5 min制成临时装片。置于显微镜下，观察叶柄或茎的棱角处，在表皮和维管束之间有一团厚角组织
16、，细胞壁较厚，并有光泽，可被钌红染成红色。（2）取梨果肉，用解剖针挑取一个沙粒物置载玻片中央，用镊子尖端将颗粒夹碎使细胞散开，制作临时装片。显微镜下观察石细胞的形态特征。6分泌组织（1）在松茎的永久制片中，木质部及韧皮部中都有树脂道。树脂道的上皮细胞分泌树脂至空腔中。注意观察上皮细胞的特点。（2）取柑橘外果皮，观察其上透明的小囊，挤压果皮，小囊中有什么物质溢出？显微镜下观察柑橘果实外果皮永久制片，注意分泌腔的组成特点，其中有什么物质？（1）芹菜叶表皮，标注各部分名称。（2）芹菜茎厚角组织，标注各部分名称。（3）梨果肉石细胞。（1）列表比较导管、管胞、筛管和伴胞在形态、结构、输导功能以及在植物体
17、分布上的异同。（2）比较厚角组织、厚壁组织在形态结构与功能上的异同？（3）在种子植物中，较原始的种类与较高等的种类在木质部组成及结构方面存在哪些差异？这些差异与功能之间有什么关系？实验四 种子的构造和储藏物质种子是种子植物特有的器官。种子植物的胚珠经传粉、受精后发育形成种子。一般来说，成熟的种子包括种皮、胚乳和胚三部分。胚是其中最重要的结构，由胚芽、胚根、胚轴和子叶组成，是新一代植物体的幼体。常根据种子中胚乳的有无，将种子分为有胚乳种子和无胚乳种子。观察各种类型种子的形态和结构，认识不同类群植物种子的特点，理解种子在植物个体发育中的重要作用。用简单的显微化学方法鉴别种子内的贮藏物质。初步学习徒
18、手切片法。各种类型种子的形态和结构徒手切片法三、器材和试剂蓖麻种子、小麦或玉米籽粒、蚕豆或大豆种子、花生种子、玉米胚纵切永久制片和小麦胚纵切永久制片。显微镜、放大镜、载玻片、盖玻片、双面刀片、滤纸、烧杯和滴管。I2KI溶液、0.1苏丹溶液。1双子叶有胚乳植物：蓖麻种子（1）取蓖麻种子，观察外形、颜色、花纹以及种阜、种脐等结枸（观察新鲜果实里的种子种脐更为明显）。另取新鲜种子或经浸泡过的种子，剥去种皮，并做纵切，观察胚乳和胚的结构，注意观察子叶的数目和特点以及种孔的位置（必要时可用放大镜）。（2）取蓖麻胚乳做徒手切片，用I2KI染液染色，在细胞内可见到黄色的糊粉粒。蓖麻的糊粉粒是复合糊粉粒，外为
19、蛋白质膜，里面包含1至多个黄色、多边形的拟晶体和一个无色、球形的球晶体。2单子叶有胚乳植物：玉米或小麦籽粒（1）取新鲜或经浸泡过的玉米籽粒，观察外形，顶端残留有花柱的痕迹，下端是果柄，去掉果柄可见到黑色的种脐。然后，沿胚的长轴作籽粒的纵切，用放大镜从纵切面观察果皮与种皮、胚乳、胚。区分胚根、胚芽、胚轴和子叶四部分。用I2KI染色，观察各部分的颜色变化。（2）取玉米胚纵切永久制片，在显微镜下观察胚的各部分结构，注意观察胚根鞘和胚芽鞘，以及与胚乳相接触处的子叶表皮细胞有什么特点。（3）取浸泡过的小麦籽粒，观察外形、腹沟和果毛。其他观察同玉米。另取小麦胚纵切永久制片观察，注意与玉米胚的差异。（4）取
20、玉米或小麦的胚乳做徒手切片，用I2KI染液染色，在细胞中可观察到蓝色的淀粉粒。注意观察单、复粒淀粉以及脐点和轮纹。3双子叶无胚乳植物：大豆、蚕豆或花生种子（1）大豆种子取已浸泡过的大豆种子，观察外形、颜色、种脊、种脐和种孔。轻捏泡涨的种子，有水从种孔处溢出。种脐紧靠着种孔。想想种脊应该在什么位置？剥去种皮，是两片肥厚的子叶，子叶着生在胚轴上。胚轴对着种孔的一端是胚根。另一端是胚芽，有两片幼叶，挑开幼叶，可见到生长点和叶原基。（2）蚕豆种子取已浸泡过的蚕豆种子，观察外形、颜色、种脊、种脐和种孔。注意它与大豆种子的区别。（3）花生种子取花生的种子，观察外形、颜色、种脊、种脐和种孔。注意它与大豆种子
21、、蚕豆种子的区别。剥去花生的种皮，取其子叶做徒手切片，用01苏丹染色，在细胞中可见到被染成橙红色的油滴。（1）蓖麻种子外形和纵剖面图，注明各部分结构。（2）大豆种子外形和纵剖面图，注明各部分结构。（3）玉米种子外形和纵剖面图，注明各部分结构。（1）何谓种子？种子的形成对种子植物有什么样的生物学意义？（2）列表比较上述植物种子中胚的功能和结构特点，试分析由于功能的不同，在结构上有哪些适应性。实验五 根的形态结构及其发育根生活在地下，具有固着、吸收、输导和合成的功能。根的最先端是根尖，由根冠、分生区、伸长区和根毛区组成。从分生区到根毛区，根由原分生组织细胞分裂、分化形成初生分生组织，进一步发育形成
22、初生结构。根的初生结构包括表皮、皮层和维管柱。表皮具根毛，有吸收的功能；皮层的最内层为内皮层，细胞有凯氏带加厚，使根对物质的吸收具有选择性；维管柱的最外层是中柱鞘，中柱鞘细胞与形成层、木栓形成层和侧根的发生有关。维管柱的中心是辐射状排列的初生木质部，在木质部辐射角之间是初生韧皮部。初生韧皮部和初生木质部相间排列，两者之间保留有未分化的原形成层。由于形成层和木栓形成层的活动，形成根的次生结构。根的次生结构包括周皮、次生韧皮部、形成层、次生木质部和初生木质部。在次生结构中具有维管射线和宽大的次生维管射线。1掌握根的形态结构及其发育的特点，进一步认识细胞分化的概念。2掌握侧根发育过程与基本规律。3观
23、察变态根的结构，认识环境因子对根结构的影响。4了解根瘤的发生与形成过程，认识根与根瘤之间的关系。根的形态结构及其发育的特点。根的结构及维管形成层的发生。三、材料和器具小麦或玉米籽粒、萝卜、胡萝卜、鸢尾根、洋葱或玉米根尖纵切永久制片、蚕豆或向日葵幼根横切永久制片、毛茛幼根横切永久制片、玉米幼根横切永久制片、蚕豆根横切永久制片、蚕豆根纵切永久制片、棉老根横切永久制片、花生或大豆根瘤永久制片。显微镜、放大镜、载玻片、盖玻片、双面刀片、毛笔、培养皿、滤纸和滴管。1根尖的外形与结构（1）根尖的外形与分区：选择经吸涨萌发57天的小麦或玉米的幼苗，取其直而生长良好的幼根置于载玻片上，进行观察。幼根上有一区域
24、密布白色绒毛，为根毛区（成熟区）。根尖的最先端微黄而略带透明的部分是根冠，呈帽状罩在分生区外面。紧接其后的是分生区，在分生区与根毛区之间是伸长区。注意：成熟区与根冠分界十分明显，而分生区和伸长区的界限并不清楚，想想这是为什么？（2）根尖的内部结构：取玉米或洋葱根尖纵切永久制片，置于显微镜下，由根的最先端逐渐向上观察根尖的各区，注意各区细胞的特点。根冠：在根尖的最先端，由薄壁细胞组成，像一个套在分生区前面的帽子，在根冠的外侧，可见到某些正在脱落的细胞。分生区：根冠之内，紧接根冠的一段区域。由排列紧密的等径细胞组成，其细胞壁薄、核大、细胞质浓厚。细胞分裂能力强，常可以见到正在有丝分裂的细胞。伸长区
25、：位于分生区的上方，从靠近分生区略微伸长的细胞到接近成熟区的长形细胞，细胞逐渐伸长并液泡化，向成熟区过渡。伸长区的细胞仍具有分裂的能力，边分裂，边分化，可以见到正在分裂的细胞，并有了初步的组织分化。在伸长区如何区分原表皮、基本分生组织和原形成层？在制片上常可见到宽大的成串长细胞，想想这些细胞将来分化成根的什么结构？成熟区（根毛区）：位于伸长区上方，表面密生根毛的区域。在根毛区细胞分裂停止，分化成各种成熟组织，可见到成熟的环纹、螺纹导管。注意根毛的起源以及结构特点。2，根的初生结构（1）双子叶植物根的初生结构：取蚕豆或向日葵幼根横切永久制片，或绿豆幼根的成熟区做徒手切片，置于显微镜下由外向内观察
26、双子叶植物根的初生结构。表皮：幼根的最外层细胞，是径向扁平、排列整齐的一层细胞，外壁具有角质膜，有些细胞向外突起形成根毛。皮层：表皮之内的多层薄壁细胞。紧接表皮之下的是一层排列紧密的薄壁细胞叫外皮层，皮层的最内层细胞称为内皮层，也是一层排列紧密的细胞。在其径向壁和上、下横壁上常有局部本质或栓质的加厚，彼此联结成环带状，这是凯氏带。由于在径向壁上观察凯氏带仅为一个小点，亦称为凯氏点。想想外皮层的作用是什么？凯氏带在根中的作用是什么？维管柱：幼根的中央部分是维管柱，由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部构成。中柱鞘是中柱的最外层，紧接内皮层，是12层排列整齐而紧密的薄壁细胞，在根的进一步发育过程中有着重
27、要作用。初生木质部位于维管柱的中央，呈星芒状，主要由导管和管胞组成，这些管状分子的孔径大小不同，观察不同孔径管状分子的分布规律，找出原生木质部和后生木质部的位置，想想根的初生木质部属于何种发育方式？观察木质部脊的数目想想双子叶植物常为几原型？初生韧皮部位于初生木质部两个辐射角之间，由筛管和伴胞构成。在初生木质部和初生韧皮部之间，有12层薄壁细胞，想想其来源如何？在蚕豆幼根的中心部分，有一群薄壁细胞，如何解释这个现象？取毛茛根横切永久制片置于显微镜下，同样从外向内观察，注意其与蚕豆或向日葵根的区别。特别注意内皮层细胞壁的加厚情况，其细胞壁为全面加厚。内皮层中不加厚的细胞是通道细胞，根的物质交换通过内皮层的通道细胞进人维管柱。（2）单子叶植物根的初生结构：取玉米根横切永久制片，在显微镜下观察，由外向内分为表皮、皮层和维管柱三部分。根的最外层细胞，排列整齐，有根毛。外皮层细胞12层，细胞小，排列整齐。在较老的根中，外皮层细胞壁增厚，木质化或栓质化。内皮层细胞幼时与一般双子叶植物结构差不多，有凯氏带加厚。随着发育的进行，内皮层细胞出现五面加厚，并栓质化，仅外切向面为薄的，在横切面上呈马蹄形。注意内皮层通道细胞的位置。由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部组成。中柱鞘为紧贴内皮层的一层薄壁细胞。初生木质部和初生韧皮部相间排列，木质部脊数目较多，为多原型。维管柱中央是薄壁细胞组
