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《植物生物学实验》教学大纲

  一.实验目的
  二.实验内容
  三.实验学时安排
  四.考试方法
  五.参考教材


     
 

 

  植物生物学实验课是生命科学学院生物技术、中药本科专业学生的专业基础实验课,在一年级的第一学期开设,总课时36学时,占植物生物学总课时的40%,为学习其它专业基础课奠定良好的基础。

一.实验目的

  植物生物学实验课是教学过程中的重要环节。其目的就是把课堂教学中所获得的理论知识加以验证、巩固,使理论和实践结合起来,培养同学独立思考的能力,为学习其他专业课打好扎实的基础。因此必须在实验前掌握课堂所学的理论知识,做好实验指导的预习,明确本次实验的目的要求,充分发挥个人的主观能动性,态度严肃认真,亲手操作,分析研究,独立思考,最后在规定的时间内,按要求、细致准确地做好作业。为了保证以上目的和要求的实现,实验进行前提问、检查准备情况。作业不合格者,必须重做。

   植物生物学的实验方法 :主要是进行实验的观察研究,少数采用化学检验。
观察植物形态时,采用室内和室外相结合的方法,直接观察或用实体显微镜、放大镜的帮助即可进行观察。在室外主要观察植物在自然生长下的生活习性等形态特征;植物形态、机能和环境的相互关系;植物形态的多样性极其变化规律。在室内是通过典型材料(新鲜材料、浸制标本、腊叶标本)进行更细致的分析研究、观察,掌握植物的各种组织器官的形态特征。

  研究植物的内部构造显微结构时,必须利用显微镜才能观察研究。植物的各部分,在自然状态下,大部分是不透明的,不能直接在显微镜下观察,必须要经过特殊手段,减少其厚度和体积,使光线能透过,便于在显微镜下观察,因此就产生了显微技术。显微技术中重要的步骤是显微制片。就是把要观察的植物材料做成玻片标本,然后置于显微镜下从低倍镜到高倍镜、由外到内、总体到局部,仔细观察各部分的细微结构特点。观察结果一般用文字描述和生物绘图进行记载。文字描述力求简单明了,反映客观实际。绘图的原则是以生物研究为主,艺术表现手法为付,绘出的图要求具有高度的科学性、精密美观。

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二.实验内容

  • 实验一 植物细胞
    一、实验目的
      1.通过显微化学方法,了解构成植物细胞壁的性质及壁的次生变化规律。
      2.观察各种类型的质体,了解质体的形态特征。
      3.通过对几种主要贮藏物质观察,了解其存在形式及形态特征。
    二、实验内容
      1.植物细胞壁的次生变化及其化学组成: 纤维素 果胶质 木质素 角质和栓质
      2.原生质体内的一些细胞器和内含物: 叶绿体 有色体 淀粉粒
    三、思考题
      1.植物细胞壁有哪些主要成分?它们与细胞壁的功能有何关系?
      2.比较三种质体的形态,结构,颜色,存在器官和功能。

     

  • 实验二 植物的组织及组织系统
    一、实验目的
      掌握维管植物的三大组织系统的各自特征,以及各种组织的细胞形态特征。
    二、实验内容
     1.基本组织系统: 薄壁组织 厚角组织 厚壁组织 纤维 石细胞
     2.维管组织系统: 导管 管胞 筛管和拌胞
     3.皮组织系统: 初生保护组织 次生保护组织
    三、思考题
     1.试比较导管与管胞,导管与筛管的形态,构造与功能。
     2.厚角组织与厚壁组织的分布,结构特点;如何与它们的功能相适应?

     

  • 实验三 蓝藻和绿藻
    一、实验目的
     通过代表种类的实验观察,掌握蓝藻和绿藻的主要特征,更好的它们在植物界演化中的地位。同时还要学会一些实验观察的基本方法和技能。
    二、实验内容
     1.蓝藻
      颤藻属
        (1)藻体形态和运动。
        (2)细胞结构和贮藏物。
      念珠藻属
      藻丝形态及异形胞。
     2.绿藻
     水绵属
        (1)形态与细胞结构。
        (2)接合生殖。
     石莼属
    三、思考题
     1.为什么说细菌和蓝藻植物室植物界中较原始的类群?
     2.为什么说绿藻室高等植物的祖先?

     

  • 实验四 红藻和褐藻
    一、实验目的
     通过实验观察红藻和褐藻的代表植物的形态构造及其生活史的全过程,了解和掌握这两类植物的主要特征。
    二、实验内容
     1.红藻
       紫菜属
       (1)藻体的形态结构。
       (2)精子囊和果胞。
       (3)贮藏物。
      多管藻属
     2.褐藻
        海带
         (1)孢子体的形态。
         (2)孢子体及孢子囊的结构。
         (3)雌配子体及雄配子体。
    三、思考题
     1.试述紫菜的生活史和它的经济价值。
     2.从海带的生活史理解异型世代交替。

     

  • 实验五 粘菌和真菌
    一、实验目的
     通过实验观察,了解掌握粘菌和真菌的一般特征,以及代表植物的形态,构造和繁殖方式。
    二、实验内容
     1.发网菌属
     2.黑根霉
      (1)在双筒解剖镜下观察培养皿中的根霉。
      (2)分辨菌丝体的各个部分。
     3.盘菌属
     4.蘑菇属
    三、思考题
     1.为什么说粘菌是介于植物和动物之间的生物?
     2.通过代表植物理解真菌的有性生殖和有性孢子。

     

  • 实验六 苔藓植物
    一、实验目的
     通过实验掌握苔藓植物的主要特征,正确理解它们在植物界中的系统地位。
    二、实验内容
     1.地钱
      (1)叶状体的内部结构。
      (2)营养繁殖。
      (3)有性生殖器官。
      (4)地钱的孢子体。
     2.葫芦藓
      (1)配子体外形。
      (2)有性生殖器官。
      (3)孢子体的外形。
      (4)胞蒴的内部结构。
     三、思考题
     为什么说苔藓植物是陆生植物发展中的一个旁支?

     

  • 实验七 蕨类植物
    一、实验目的
     通过实验掌握蕨类植物的主要特征,以及代表植物的形态结构和生活史。
    二、实验内容
     1.卷柏属
      (1)孢子体外形。
      (2)孢子叶球。
     2.问荆
      (1)孢子体
      (2)孢子叶球的形态结构。
     3.贯众
      (1)孢子体。
      (2)原叶体(配子体)。
    三、思考题
     1.详述蕨的生活史并与葫芦藓的生活史作比较。
     2.解释名词
     原叶体 小型叶和大型叶 孢子叶与营养叶 环带 胞囊柄 根托

     

  • 实验八 根尖与根的结构
    一、实验目的
     1.观察根尖结构,了解生长锥的细胞特征及组织分化过程。
     2.掌握根初生结构和次生结构的特征,了解其形成和发育情况。
    二、实验内容
     1.根尖结构
     2.根的初生结构
      (1)表皮。
      (2)皮层。
      (3)维管柱。
     3.根的次生结构
     4.侧根的发生
    三、思考题
     1.总结根的形成层活动规律。
     2.解释名词
     凯氏代 通道细胞 内始式 外始式 维管射线 内起源

     

  • 实验九 茎的初生结构
    一、实验目的
     掌握各类植物茎的初生构造,并了解其各部分是如何形成的。
    二、实验内容
     1.双子叶植物茎的初生构造
      (1) 表皮。
      (2)皮层。
      (3)维管柱。
     2.单子叶植物茎的初生结构
      (1) 表皮。
      (2)机械组织。
      (3)基本组织。
      (4)维管束。
    三、思考题
     1.比较双子叶植物根,茎初生结构的异同点。
     2.解释名词
     束中形成层 外韧维管束 周韧维管束 双韧维管束 周木维管束

     

  • 实验十 茎的次生结构
    一、实验目的
     1.掌握双子叶植物茎次生结构的基本特征,并了解其形成过程。
     2.了解裸子植物茎的构造特征。
    二、实验内容
     1.双子叶植物茎的次生结构
      (1)表皮。
      (2)周皮。
      (3)皮层。
      (4)初生韧皮纤维及初生韧皮部。
      (5)次生韧皮部。
      (6)维管形成层。
      (7)次生木质部。
      (8)初生木质部。
      (9)髓。
     2.裸子植物茎的构造。
    三、思考题
     1.根的维管形成层与茎的维管形成层出现过程有何不同?
     2.名词解释
     射线原始细胞 纺锤状原始细胞

     

  • 实验十一 叶的基本构造
    一、实验目的
     掌握一般双子叶植物叶何禾本科植物叶片的构造特征。了解裸子植物叶的结构。
    二、实验内容
     1.双子叶植物叶片构造
      (1) 表皮。
      (2)叶肉。
      (3)叶脉。
     2.禾本科植物叶片的结构
      (1) 表皮。
      (2)叶肉。
      (3)叶脉。
     3.裸子植物叶的构造
    三、思考题
     1.试比较双子叶事物叶与禾本科植物叶构造的异同点。
     2.解释名词
     运动细胞 传递细胞 气孔器

     

  • 实验十二 花药及子房的构造
    一、实验目的
     掌握花药和子房的结构特征,了解花粉粒和胚囊的形成及发育过程。
    二、实验内容
     1.花药的结构
     2.子房的构造
      (1) 珠柄。
      (2)珠被。
      (3)珠孔。
      (4)珠心。
      (5)胚囊。
    三、思考题
     1.花粉粒和胚囊形成过程。
     2.简述被子植物的双受精过程。

     

  • 实验十三 种子的发育及种子、果实的形态结构
    一、实验目的
     掌握种子的发育过程,了解种子和果实的形态结构。
    二、实验内容
     1.种子的形成
      (1) 胚。
      (2)胚乳。
     2.种子的结构
      (1)具胚乳的双子夜植物种子。观察:种皮,胚乳,胚
      (2)无胚乳的双子叶植物种子。观察:胚
     3.果实的形态结构
      (1) 单果,肉果,干果,假果。
      (2) 聚合果。
      (3)聚花果。
    三、思考题
     1.花的各部分在受精后,将形成果实的哪一部分?
     2.名词解释
     双受精 细胞型胚乳 外胚乳 单性结实 聚花果 聚合果


  • 实验十四 裸子植物孢子叶球和种子的形态结构
    一、实验目的
     通过实验观察代表植物,了解裸子植物个体发育过程的概况及各阶段的主要特征。
    二、实验内容
     1.小孢子叶球的构造。
     2.大孢子叶球的构造
     3.成熟种子和胚的构造
    三、思考题
     1.苔藓,蕨类,裸子植物的世代交替现象有什么异同?
     2.名词解释
     简单多胚现象 裂生多胚现象

     

  • 实验十五 植物细胞和组织水势的测定
    一、实验目的
     本实验在于使学生掌握质壁分离法和小液流法测定植物细胞水势的原理和方法;了解一般植物细胞内水势的大小;有助于理解细胞水势和细胞体积变化的关系。
    二、实验内容
     1.质壁分离法。范托夫方程:Ψπ=-iCRT
     2.小液流法。
    三、思考题
     一个发生初始质壁分离的细胞和一个吸水充分膨胀的细胞水势各是什么?而风干种子的水势是什么?

     

  • 实验十六 叶绿素的定量测定
    一、实验目的
     叶绿素含量直接关系到植物的光合作用,它与植物的营养及生境有密切关系,在科学施肥,植物病理等研究中常有测定的需要,本实验要求学生掌握测定叶绿素含量的基本方法。并了解不同植物或不同条件下植物叶绿素含量的变化。
    二、实验内容
     1.实验原理:叶绿素a与b的吸收光谱曲线不同。
     2.用分光光度法测定叶绿素含量。
    三、思考题
     1.分析植物体叶绿素含量随哪些因素而变化?
     2.在实验过程中哪些原因可能导致叶绿素含量实验误差?

     

  • 实验十七 种子生活力的快速测定法
    一、实验目的
     种子发芽率是鉴定种子品质的重要标志,在确定播种量以及种子生理研究方面具有重要的作用,常须加以测定。但是一般测定发芽率的方法所需要时间较长,尤其是对于处于深休眠状态的种子,根本无法应用,所以有必要根据活种子的生理特性建立起一套快速鉴定种子生活力的方法,以克服常规方法的缺点,本实验介绍染色法,荧光法和削胚法三类方法,可根据具体情况选用。
    二、实验内容
     1.染色法。
     2.荧光法。
     3.剥胚法。
    三、思考题
     1.什么是种子的寿命?快速鉴定种子生活力在生产实践中有何意义?
     2.种子休眠的原因是什么?如何证明种子处于休眠状态?

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三.实验学时安排(总课时为36学时):

 

序 号
实 验 名 称
周 次
学 时
类 型
实验1
植物细胞
2
2
验证
实验2
植物的组织及组织系统
3
2
综合
实验3
蓝藻和绿藻
4
2
验证
实验4
红藻和褐藻
5
2
验证
实验5
粘菌和真菌
6
2
验证
实验6
苔藓植物
7
2
验证
实验7
蕨类植物
8
2
综合
实验8
根尖与根的结构
9
2
综合
实验9
茎的初生结构
10
2
验证
实验10
茎的次生结构
11
2
综合
实验11
叶的基本构造
12
2
综合
实验12
花药及子房的构造
13
2
综合
实验13
种子的发育及种子、果实的形态结构
14
2
综合
实验14
裸子植物孢子叶球和种子的形态结构
15
2
综合
实验15
植物细胞和组织水势的测定
16
2
综合
实验16
叶绿素的定量测定
综合
实验17
种子生活力的快速测定法
17-18
4
综合


 

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四.考试方法
   按有关规定实验课成绩占植物生物学课总成绩的30%。本门实验课考试方式主要是采用考察方式,具体是实验课老师记录每位学生上课出勤、在实验中的态度、动手能力、实验报告的成绩,老师参考这几项因素、成绩,综合评定给出学生实验分数。

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五.参考教材
  1. 周云龙. 植物生物学.高等教育出版社,1999
  2. 杨 继. 植物生物学.高等教育出版社,1999
  3. 王玛丽,赵桂仿,李智选等. 植物生物学实验与实习指导.西北大学出版社,2000
  4. 李智选. 植物学实验指导(系统分类).西北大学生物系,1996
  5. 李智选. 植物学实验指导(形态解剖).西北大学生物系,1996
  6. 李扬汉. 植物学,高等教育出版社,1982
  7. 陆时万等. 植物学,高等教育出版社,1991
  8. 吴国芳等. 植物学,高等教育出版社,1992
  9. 李扬汉. 植物学,高等教育出版社,1982

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 执笔人:李智选
 审定人:王玛丽

 
     

 

   

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