《高等院校生命科学与技术实验教材:植物学实验指导(第2版)》包括35个实验和6个开放性实验,它们较好地涵盖了植物形态解剖基础和系统分类学的基本内容,其目的在于通过这些基本的实验训练,巩固学生从植物学理论课获得的基本知识,掌握基本实验技能和技巧,培养学生独立工作能力。为了介绍植物分子系统学研究的基本方法,有意安排了2个实验。在实验材料的选择上,尽量兼顾我国南北不同地区的植物,可根据不同情况,选用当地容易获取的类似植物。为了帮助学生理解植物结构的细节,每个实验均附有典型植物的解剖图。
《高等院校生命科学与技术实验教材:植物学实验指导(第2版)》还编人了植物检索表的编制、植物标本制作方法、石蜡切片技术、现代孢粉和化石孢粉的制备、化石植物叶表皮和木化石材料的制备等实验。书后有3个附录:其一是华南地区和西北地区常见维管植物名录,为使用本教材的师生提供方便;其二是植物各大类群代表植物照片;其三是植物营养器官和繁殖器官形态、解剖结构彩色图版。
本教材适合生命科学各专业植物学实验教学使用,也可供农业、林业、师范院校和医药院校有关专业师生使用和参考。
《植物学实验指导》(第2版)是依据植物学实验教学大纲要求编写而成的。教学大纲规定,植物学实验是紧密结合植物学理论课程的一门独立课程,它由种子植物形态解剖学和植物系统分类学(包括孢子植物和种子植物)两大部分组成。通过实验认识植物的细胞、组织和器官的形态特征,掌握营养器官和繁殖器官解剖的基本知识、技能和技巧,使学生熟悉和运用分类学的原则、原理,去识别和鉴别植物种类。本教材第1版于2006年出版后,受到广大读者和使用本教材的高校的欢迎,但在使用本教材的过程中,也发现了一些不足和存在的问题,鉴于此,我们决定修订《植物学实验指导》一书。本次修订,在维持第1版框架的基础上,在实验内容的编排上做了调整,把校园植物观察放到所有植物形态解剖实验结束之后,对实验材料的解剖、描述做了修改和充实,在实验材料的选择上兼顾了不同地区实际物种的替代性,更换和增加了79幅插图,新增了134个种的彩色植物照片,重新彩绘了附录中的芽、叶、花和果实形态解剖图。为了减少篇幅和降低成本,以及避免和植物学理论教材内容的重复,删去了第1版中的附录“常用术语解释”。
本教材包含41个实验,包括基本操作训练、基本实验和研究性设计实验三个层次的实验。每个基本实验均包括实验目的和要求、实验材料、作业和思考题,这可为教师备课提供参考。实验内容的编排,其要旨是引导学生如何观察,观察什么,观察重点,培养和提高学生的实验技能及终身学习能力。由于受课时和条件的限制,各高校可以根据实际情况有选择地安排实验和实验的内容。
本次修订工作分工如下:辛国荣、石祥刚负责形态解剖部分实验;刘蔚秋负责孢子植物部分实验;叶创兴、冯虎元负责种子植物部分实验;黄椰林负责分子植物系统学实验;金建华负责植物化石实验;冯虎元负责植物标本制作实验;叶创兴负责植物石蜡切片法、现代植物孢粉的制备和观察实验。刘蔚秋、石祥刚、叶创兴提供了植物彩色照片。华南和西北两地的植物名录分别由叶创兴、石祥刚、冯虎元提供。谢庆建、刘运笑、李佩瑜重摹和绘制了全部插图。李植华、李筱菊、蒲训、黎运钦不同程度地参加了本教材的修订工作。全书由叶创兴、冯虎元、廖文波统稿。
在本书编写修订中,中山大学设备与实验室管理处和生命科学学院分别给予了经费支持,兰州大学教务处和生命科学学院自始至终对本教材的修订十分重视,清华大学出版社罗健编辑为本教材的顺利修订给出了指导性的意见。对上述单位和个人编者谨表示我们诚挚的谢忱。
由于编者业务水平有限,书中的缺点和错误在所难免,恳请读者惠予批评指正。
编者谨识
2012年5月20日
绪论
植物学实验须知
实验一 生物显微镜和体视显微镜的构造及使用方法
实验二 植物细胞的形态结构
实验三 植物细胞的有丝分裂
实验四 植物组织
附:开放性实验一 植物组织
实验五 根的初生构造和次生构造
实验六 茎的初生构造和次生构造
附:开放性实验二 次生分生组织和次生生长
实验七 叶的形态及其构造
附:开放性实验三 不同生境下植物叶的形态与构造、C3和C4植物的叶
实验八 花、花序、雌雄蕊的结构和发育
实验九 植物胚胎发育和种子的结构与类型
实验十 果实的结构和类型
实验十一 校园植物观察:植物各大类群和多样性
实验十二 藻类植物(一):蓝藻门、裸藻门、甲藻门、硅藻门、金藻门、黄藻门、绿藻门
实验十三 藻类植物(二):红藻门与褐藻门
附:开放性实验四 藻类植物的采集及检索
实验十四 菌物(一):黏茵门与卵茵门
实验十五 菌物(二):接合茵门与子囊菌门
实验十六 菌物(三):担子菌门和半知菌门
实验十七 地衣与苔藓植物
附:开放性实验五 苔藓植物的观察、采集、检索以及苔藓标本的制作和保存
实验十八 蕨类植物(一):石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶蕨亚门
实验十九 蕨类植物(二):真蕨亚门
实验二十 裸子植物:苏铁纲、银杏纲、松柏纲、紫杉纲、买麻藤纲
实验二十一 双子叶植物离瓣花类(一):胡桃科、杨柳科、壳斗科、桑科、石竹科、木兰科、樟科
实验二十二 双子叶植物离瓣花类(二):毛茛科、十字花科、金缕梅科、蔷薇科、豆科
实验二十三 双子叶植物离瓣花类(三):大戟科、锦葵科、桃金娘科、伞形花科
实验二十四 双子叶植物合瓣花类(一):夹竹桃科、萝摩科、茜草科、马鞭草科
实验二十五 双子叶植物合瓣花类(二):茄科、旋花科、唇形科、菊科
实验二十六 单子叶植物(一):泽泻科、百合科、石蒜科、禾本科
实验二十七 单子叶植物(二):天南星科、莎草科、姜科、兰科
附:开放性实验六 种子植物
植物检索表的使用和编制
实验二十八 利用DNA序列标记的分子系统学实验
实验二十九 利用ISSR标记检测植物的种群遗传多样性
实验三十 植物标本制作
实验三十一 植物材料的石蜡切片法
实验三十二 现代植物孢粉的制备和观察
实验三十三 化石孢粉制备和观察
实验三十四 化石植物叶表皮制备和观察
实验三十五 木化石制备和观察
参考文献
附录Ⅰ 华南地区和西北地区常见维管植物名录
附录Ⅱ 植物各大类群代表植物照片
附录Ⅲ 芽、叶、花、果形态彩图
色球藻为单细胞或群体,其群体细胞数目不多,常有2个、4个、6个等,是由于细胞分裂后子细胞不分离聚在一起而形成的。色球藻细胞形状为球形、半球形或四分体形,每个细胞外有厚的个体胶质鞘,群体外有明显的公共胶质鞘,公共胶质鞘有时具明显的层理,两细胞相连处平直。注意观察个体胶质鞘和公共胶质鞘是否有颜色,是否具层理,细胞有无细胞核和色素体,核质和色素分布在哪里,注意区分中央质和周质。
2.颤藻属(Oscillatoria):多生于有机质丰富的潮湿处或水体中,温暖季节生长最旺盛,常在浅水底形成1层蓝绿色膜状物或成团漂浮在水面。为得到纯净的颤藻,可在实验前一两天把采来的标本放在盛有水的培养缸中,颤藻可借滑行或摆动而移到水面线的缸壁上。实验时用解剖针或镊子挑取数条颤藻放在载玻片中央的水滴中,再用解剖针分开藻丝,盖上盖玻片,先在低倍镜下观察。注意颤藻的藻丝由单列短筒形的细胞组成,无分枝,能左右摆动和前后移动。
在高倍镜下观察细胞内部结构:原生质体分为中央质和周质,中央质的颜色比周质的颜色稍亮,在周质中具一些细小的颗粒,为蓝藻颗粒体等。丝体上有时能看到无色、双凹形的死细胞或胶化膨大的胶质隔离盘,丝体常在死细胞或隔离盘处断裂成小段,在2个隔离盘或死细胞之间断裂出的这一段丝体称藻殖段,每一段藻殖段又能长成1个新丝体。
3.鱼腥藻属(Anabaena):常生活在水中或潮湿土壤表面,鱼腥藻也可生活在满江红(Azolla imbricata)叶腔内。观察与满江红共生的鱼腥藻时,取2~3片满江红的叶片,置于载玻片中央的水滴中,用镊子轻压材料,使鱼腥藻散出,移去叶片残渣,盖上盖玻片,制作成水藏玻片。对于独立生活的鱼腥藻,直接用滴管吸取少量标本制水藏玻片。先在低倍镜下观察,可见藻丝为单列细胞不分枝的丝状体,通常稍直或稍弯曲,藻丝单一或集合成群,其外具水样透明的不明显的胶质鞘。转高倍镜观察,仔细分辨藻丝中的营养细胞、异形胞及厚壁孢子(又称繁殖孢,较少见)。异形胞壁厚,与营养细胞相连处的内壁具球状加厚,称为节球,异形胞的原生质体比较均匀。厚壁孢子较大,壁厚,细胞质内含物比较浓厚。
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