山东理工大学：《植物生物学》课程教学资源（实验指导）植物生物学实验简明教程（第六版）

山东理SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY植物生物学实验简明教程（第六版）涂恒岁赵凤云编著生命科学学院2018-01-01

I 植物生物学实验简明教程 （第六版） 徐恒戬 赵凤云 编 著 生命科学学院 2018-01-01

植物生物学实验简明教程徐恒赵凤云编著生命科学学院2018-01-01

II 植物生物学实验简明教程 徐恒戬 赵凤云 编 著 生命科学学院 2018-01-01

前言植物生物学是一门实验性的基础科学，所有植物生物学的研究和创新都建立在实验研究的基础上，同时也是学习后续课程和进行科研工作的基础。本教程是结合植物生物学实验教学大纲和多年的教学经验编写的，以突出实验能力的培养为主线，对传统的实验教学内容重新进行了优化组合。本教程共编写了十一个项目的实验，目的在于训练基本的操作技能，提高综合实验能力，加强理论与实践的联系，训练科学的思维方法，培养实事求是的科学态度和独立科研能力，增强创新意识。本试验教程适用于生物科学专业和生物技术专业。本教程是在实验讲义的基础上编写的，已经在本科生中实际试用多届，以其简明、具体、针对性强的特点，受到学生的好评。在以前的基础上，根据新的培养方案，对老的教程进行了修订。第二部分实验各论部分进行了充实，增加了综合性实验的比例，添加了设计研究型实验。添加了实验基础理论部分，放在前面，为第一部分，详细介绍了显微镜的构造，显微镜的使用方法；增加了植物学常用的染料，介绍了其作用和配制。第一部分内容的加入有利于提高学生在实验过程中，对观察到现象的理解能力。本次修订还增加了各个实验的主要内容插图，有利于学生的观察和对照，进一步提高辩识能力。本次修订，又增加了学生参与内容，明确要求学生自备实验材料。本教程只包含实验课内容，不包括第二课堂等拓展和创新内容。在此基础上，通过对内容安排其中部分教学内容还需要结合教学改革的不断完善加以补充和修改，谨望同行多提宝贵意见和建议。山东理工大学生命科学学院徐恒戳、赵凤云2018-01-01III

III 前 言 植物生物学是一门实验性的基础科学，所有植物生物学的研究和创新都建立在 实验研究的基础上，同时也是学习后续课程和进行科研工作的基础。本教程是结合 植物生物学实验教学大纲和多年的教学经验编写的，以突出实验能力的培养为主线， 对传统的实验教学内容重新进行了优化组合。本教程共编写了十一个项目的实验， 目的在于训练基本的操作技能，提高综合实验能力，加强理论与实践的联系，训练 科学的思维方法，培养实事求是的科学态度和独立科研能力，增强创新意识。本试 验教程适用于生物科学专业和生物技术专业。 本教程是在实验讲义的基础上编写的，已经在本科生中实际试用多届，以其简 明、具体、针对性强的特点，受到学生的好评。在以前的基础上，根据新的培养方 案，对老的教程进行了修订。第二部分实验各论部分进行了充实，增加了综合性实 验的比例，添加了设计研究型实验。添加了实验基础理论部分，放在前面，为第一 部分，详细介绍了显微镜的构造，显微镜的使用方法；增加了植物学常用的染料， 介绍了其作用和配制。第一部分内容的加入有利于提高学生在实验过程中，对观察 到现象的理解能力。本次修订还增加了各个实验的主要内容插图，有利于学生的观 察和对照，进一步提高辩识能力。 本次修订，又增加了学生参与内容，明确要求学生自备实验材料。本教程只包 含实验课内容，不包括第二课堂等拓展和创新内容。在此基础上，通过对内容安排 其中部分教学内容还需要结合教学改革的不断完善加以补充和修改，谨望同行多提 宝贵意见和建议。 山东理工大学生命科学学院 徐恒戬、赵凤云 2018-01-01

植物生物学实验基本要求1植物生物学实验是生物学各专业的必修课程，是进行基本技能训练，训练科学思维，培养观察能力，加强理论联系实际等必需的教学过程和学习内容，必须严肃认真地上好实验课。2上实验前，必须认真预习实验指导，明确实验的目的、要求、内容和方法，保证实验的顺利进行。3实验课至少提前5分钟进入实验室，做好实验准备，不许迟到或早退，实验室要保持安静，不许随意走动。实验时要按照指导的要求仔细观察、正确、规范地操作。实验报告按照要求独立完成。绘图要准确、科学、实事求是，不许抄袭他人或版图，文字描述要简明要，表述清楚。4实验室的一切仪器、设备、药品、材料等用后放回原处，不得带出实验室。5要爱护国家财产，各种仪器在使用前要认真检查，用时要严格遵守操作规则，保持仪器整洁，如有损坏，必须报告指导老师并说明原因，按照仪器使用管理规则酌情处理。6在教师讲解了实验的重点、难点及注意问题后，学生应根据实验指导独立实验，遇到问题时应积极思考，分析原因，确实解决不了的，再向老师请教。认真记录实验内容，按时完成实验报告，报告不合格者，必须重做。7实验完毕整理好所有实验用品，值日生彻底打扫实验室，清点实验用品，发现损坏或缺少时，及时报告老师。检查并关好水电开关，关好门窗，倒掉垃圾后方可离开实验室。8按照实验室的要求，认真做好各项工作记录和仪器使用记录。9在实验室内，认真学习实验室守则，时刻注意人身安全，各类操作均须遵守技术规程，重点关注水电安全。IV

IV 植物生物学实验基本要求 1 植物生物学实验是生物学各专业的必修课程，是进行基本技能训练，训练科学 思维，培养观察能力，加强理论联系实际等必需的教学过程和学习内容，必须 严肃认真地上好实验课。 2 上实验前，必须认真预习实验指导，明确实验的目的、要求、内容和方法，保 证实验的顺利进行。 3 实验课至少提前 5 分钟进入实验室，做好实验准备，不许迟到或早退，实验室 要保持安静，不许随意走动。实验时要按照指导的要求仔细观察、正确、规范 地操作。实验报告按照要求独立完成。绘图要准确、科学、实事求是，不许抄 袭他人或版图，文字描述要简明扼要，表述清楚。 4 实验室的一切仪器、设备、药品、材料等用后放回原处，不得带出实验室。 5 要爱护国家财产，各种仪器在使用前要认真检查，用时要严格遵守操作规则， 保持仪器整洁，如有损坏，必须报告指导老师并说明原因，按照仪器使用管理 规则酌情处理。 6 在教师讲解了实验的重点、难点及注意问题后，学生应根据实验指导独立实验， 遇到问题时应积极思考，分析原因，确实解决不了的，再向老师请教。认真记 录实验内容，按时完成实验报告，报告不合格者，必须重做。 7 实验完毕整理好所有实验用品，值日生彻底打扫实验室，清点实验用品，发现 损坏或缺少时，及时报告老师。检查并关好水电开关，关好门窗，倒掉垃圾后 方可离开实验室。 8 按照实验室的要求，认真做好各项工作记录和仪器使用记录。 9 在实验室内，认真学习实验室守则，时刻注意人身安全，各类操作均须遵守技 术规程，重点关注水电安全

目录第一章植物生物学实验基础知识第一节显微镜的构造和使用·第二节植物生物学实验常用试剂第二章植物生物学实验各论实验一植物学基本实验技术与细胞结构研究·.实验二植物组织类型及其细胞特征分析:10实验三种子的形态与结构及幼苗生长的研究·14实验四植物根的形态与结构分析与研究·16实验五植物茎的形态与结构比较研究·22实验六植物叶的形态与内部结构的比较研究·27实验七植物花的形态与结构比较研究..·32实验八植物果实的类型和构成的比较研究：..·35实验九藻类植物的形态与结构分析-37实验十颈卵器植物的形态和结构特征分析研究-40实验十一植物分类检索与识别实践:43实验十二校园植物种类调查研究40

V 目 录 第一章 植物生物学实验基础知识 第一节 显微镜的构造和使用.1 第二节 植物生物学实验常用试剂.5 第二章 植物生物学实验各论 实验一 植物学基本实验技术与细胞结构研究···················································7 实验二 植物组织类型及其细胞特征分析··························································10 实验三 种子的形态与结构及幼苗生长的研究··················································14 实验四 植物根的形态与结构分析与研究··························································16 实验五 植物茎的形态与结构比较研究··························································22 实验六 植物叶的形态与内部结构的比较研究··················································27 实验七 植物花的形态与结构比较研究·····························································32 实验八 植物果实的类型和构成的比较研究······················································35 实验九 藻类植物的形态与结构分析·································································37 实验十 颈卵器植物的形态和结构特征分析研究···············································40 实验十一 植物分类检索与识别实践·································································43 实验十二 校园植物种类调查研究····································································40

第一章植物生物学实验基础第一节显微镜的构造和使用一、显微镜的基本构造以实验室使用的双目光学显微镜为例，介绍显微镜的各部分构造。目镜铰链式双目镜筒镜臂物镜转换器物镜聚光镜载物台粗调螺旋细调螺旋光源开关镜座图1XZ-212型生物显微镜（铰链式双目镜筒）一侧视度圈镜筒紧固螺钉调焦轴紧固环（禁止动）电源线集光镜玻片推进器镜座图2XZ-212型生物显微镜（铰链式双目镜筒）对侧1

1 第一章 植物生物学实验基础 第一节 显微镜的构造和使用 一、显微镜的基本构造 以实验室使用的双目光学显微镜为例，介绍显微镜的各部分构造。 图 1 XZ-212 型生物显微镜（铰链式双目镜筒）一侧 图 2 XZ-212 型生物显微镜（铰链式双目镜筒）对侧 目 镜 物镜转换器 物 镜 聚光镜 载物台 镜 臂 粗调螺旋 细调螺旋 光源开关 镜 座 玻片推进器 镜 座 集光镜 电源线 调焦轴紧固环（禁止动） 视度圈 镜筒紧固螺钉 铰链式双目镜筒

玻片夹孔径光阑聚光器调节旋钮图3XZ-212型生物显微镜（铰链式双目镜筒）底部放大倍数10/0.2500/1.25数值孔径160/160/0.1中玻片厚度机械筒长（mm）2004图4XZ-212型生物显微镜物镜数字的意义双目筒间距（mm）图5XZ-212型生物显微镜目镜筒2

2 图 3 XZ-212 型生物显微镜（铰链式双目镜筒）底部 图 4 XZ-212 型生物显微镜物镜数字的意义 图 5 XZ-212 型生物显微镜目镜筒 孔径光阑 聚光器调节旋钮 玻片夹 放大倍数 数值孔径 玻片厚度 机械筒长(mm) 双目筒间距(mm)

二、显微镜的使用方法显微镜是结构精密的仪器，价值非常贵重，使用必须十分小心，切忌粗心大意，保证安全，高度警惕，防止损坏。显微镜的使用包括对光和调焦两个方面。做到用好显微镜，就一定要严格遵守下列操作规程：1.取镜：要右手紧握镜臂，左手托稳镜座，镜体保持垂直平衡不得震动，严防目镜，反光镜（均为插入式安装）甩落地面和粗调节器的脱口等损伤。将显微镜放置离桌边10公分处，镜臂对准胸前。2．为了保持显微镜各部件的正常功能，要注意清洁，避免潮湿和灰尘。镜体机械部分用纱布擦拭，光学系统部分用镜头刷清洁后，再用镜头纸轻轻擦拭。如镜头特别污浊，则需要用清洁剂清洁镜头，这时用擦镜纸蘸少许来擦拭镜头。3.对光：第一步：检查显微镜电源开关，使其关闭：接通电源，打开开关至最大，然后，稍回一下开关转轮。第二步：用粗调节器将载物台提升到适当位置（9cm），然后转动物镜转换盘，将低倍镜（4X）对准镜台孔，转动转换盘时注意不要用力过猛，同时必须用物镜转换盘的边缘转动，切忌扳住镜头转换不同倍数的镜头，否则易使镜头光轴偏斜，而损伤显微镜的功能。第三步：扳动铰链镜筒，调整镜筒间距，使其与个人的瞳孔距重合。第四步：轻轻拨动虹彩光圈拨杆打开光圈，一边双眼对准接目镜观察，直至视野最为明亮呈乳白色为止。对好光后不准再移动显微镜的位置。4.低倍镜观察（对焦/调焦）：将制好的切片，置镜台上，使材料对准镜台孔中央位置，用玻片夹固定住切片。将低倍镜对准通光孔，使用粗调节器将载物台徐徐向上（低于9mm工作距离）此时从左侧观看镜头切勿接近切片，接着双眼观目镜，转动粗调节器，缓缓下降载物台直至观察到清晰物象为止。5.高倍镜观察：3

3 二、显微镜的使用方法 显微镜是结构精密的仪器，价值非常贵重，使用必须十分小心，切忌粗心大意，保 证安全，高度警惕，防止损坏。显微镜的使用包括对光和调焦两个方面。做到用好显微 镜，就一定要严格遵守下列操作规程： 1．取 镜： 要右手紧握镜臂，左手托稳镜座，镜体保持垂直平衡不得震动，严防目镜，反光镜 （均为插入式安装）甩落地面和粗调节器的脱口等损伤。将显微镜放置离桌边 10 公分 处，镜臂对准胸前。 2．为了保持显微镜各部件的正常功能，要注意清洁，避免潮湿和灰尘。镜体机械部分用纱 布擦拭，光学系统部分用镜头刷清洁后，再用镜头纸轻轻擦拭。如镜头特别污浊，则需 要用清洁剂清洁镜头，这时用擦镜纸蘸少许来擦拭镜头。 3．对 光： 第一步：检查显微镜电源开关，使其关闭；接通电源，打开开关至最大，然后， 稍回一下开关转轮。 第二步：用粗调节器将载物台提升到适当位置（9cm），然后转动物镜转换盘， 将低倍镜（4X）对准镜台孔，转动转换盘时注意不要用力过猛，同时必须用物镜转换 盘的边缘转动，切忌扳住镜头转换不同倍数的镜头，否则易使镜头光轴偏斜，而损伤 显微镜的功能。 第三步：扳动铰链镜筒，调整镜筒间距，使其与个人的瞳孔距重合。 第四步：轻轻拨动虹彩光圈拨杆打开光圈，一边双眼对准接目镜观察，直至视 野最为明亮呈乳白色为止。 对好光后不准再移动显微镜的位置。 4．低倍镜观察（对焦/调焦）： 将制好的切片，置镜台上，使材料对准镜台孔中央位置，用玻片夹固定住切片。 将低倍镜对准通光孔，使用粗调节器将载物台徐徐向上（低于 9mm 工作距离）此 时从左侧观看镜头切勿接近切片，接着双眼观目镜，转动粗调节器，缓缓下降载物台， 直至观察到清晰物象为止。 5．高倍镜观察：

低倍镜观察后，需要再用高倍镜（40X）观察时，先将所要观察材料的部位对准视场中央。将镜头转到高倍镜，使用高倍镜调焦时，细调节器只能转动半周，绝对不准超过180度，细调节器是镜体中最精密部件，万万保护好。观察完，取片前一定将镜头换到低倍镜后再抽片，以防磨损镜头。6.聚光器的使用：聚光器聚集反光镜的光线，增强照明度。在低倍镜下不用聚光器，使用高倍镜时必须熟练地配合使用聚光器。转动聚光器，并适当的提升或下降聚光器，调节视野明暗强度，方能观察到清晰的物象。7．使用显微镜结束后，做到镜头、镜臂、聚光镜、反光镜退回原来的位置。戴好防尘罩。4

4 低倍镜观察后，需要再用高倍镜（40X）观察时，先将所要观察材料的部位对准视 场中央。将镜头转到高倍镜，使用高倍镜调焦时，细调节器只能转动半周，绝对不准超 过 180 度，细调节器是镜体中最精密部件，万万保护好。 观察完，取片前一定将镜头换到低倍镜后再抽片，以防磨损镜头。 6．聚光器的使用： 聚光器聚集反光镜的光线，增强照明度。在低倍镜下不用聚光器，使用高倍镜时必 须熟练地配合使用聚光器。转动聚光器，并适当的提升或下降聚光器，调节视野明暗强 度，方能观察到清晰的物象。 7. 使用显微镜结束后，做到镜头、镜臂、聚光镜、反光镜退回原来的位置。戴好防尘罩

第二节植物生物学实验常用试剂一、1%碘一碘化钾(I-KI)(Iodinepotassiumiodide）溶液1、作用：能将淀粉染成蓝紫色，蛋白质染成黄色，也是植物组织化学测定的重要试剂。用于淀粉鉴定要再稀释3～5倍，如果用于观察淀粉粒上的轮纹，需稀释100倍。2、配制：配方：碘化钾3g；蒸馏水100ml；碘1g。先将碘化钾溶于蒸馏水中，待全溶解后再加碘，振荡溶解，将此液保存在棕色玻璃瓶内。二、苏丹IⅢI(SudanIII或IV)1、作用：能使木栓化、角质化的细胞壁及脂肪、挥发油、树脂等染成红色或橙红色。2、配制：方法一：干粉0.1g；95%酒精10ml：过滤后再加入10ml甘油。方法二：干粉1g，溶于100ml70%的乙醇中。三、中性红（Neutralred）溶液1、作用：用于染细胞中的液泡、细胞质和细胞壁，可鉴定细胞死活。2、配制：中性红0.1g溶于蒸馏水100ml中。3、用法：使用时再稀释10倍左右。染色后，如用偏酸性溶液（如蒸馏水）冲洗，活细胞的细胞壁成红色，液泡无色；死细胞的细胞核和细胞质呈红色。四、钉红(Rutheniumred)染液1、作用：钉红是细胞胞间层专性染料，其配后不易保存，应现用现配。2、配制：钉红5—10mg溶于蒸馏水25—50ml。五、番红(SafraninO)1、作用：番红为碱性染料，适用于染木质化、角质化、栓质化的细胞壁，对细胞核中染色质、染色体、核仁和花粉外壁等都可染成鲜艳的红色。并能与固绿、苯胺兰等作双重染色，与橘红G、结晶紫作三重染色。2、配制：（1)番红水溶液番红1g；蒸馏水100ml(2)番红酒精溶液番红1g：50%（或95%)酒精100ml(3）苯胺番红酒精染色液甲液：番红5g，95%酒精50ml；乙液：苯胺20ml，蒸馏水450ml。将甲、乙二溶液混合后充分摇均匀，过滤后使用。六、固绿(Fastgreen)1、作用：又名快绿溶液。为酸性染料，能将细胞质，纤维素细胞壁和细胞质染成鲜艳5

5 第二节 植物生物学实验常用试剂 一、1% 碘－碘化钾(I-KI)(Iodine potassium iodide) 溶液 1、作用：能将淀粉染成蓝紫色，蛋白质染成黄色，也是植物组织化学测定的重要试剂。 用于淀粉鉴定要再稀释 3～5 倍，如果用于观察淀粉粒上的轮纹，需稀释 100 倍。 2、配制：配方：碘化钾 3g； 蒸馏水 100ml； 碘 1g 。先将碘化钾溶于蒸馏水中， 待全溶解后再加碘，振荡溶解，将此液保存在棕色玻璃瓶内。 二、苏丹Ⅲ (Sudan Ⅲ 或 Ⅳ) 1、作用：能使木栓化、角质化的细胞壁及脂肪、挥发油、树脂等染成红色或橙红色。 2、配制：方法一：干粉 0.1g；95％酒精 10 ml；过滤后再加入 10 ml 甘油。 方法二：干粉 1 g, 溶于 100ml 70% 的乙醇中。 三、中性红 (Neutral red) 溶液 1、作用：用于染细胞中的液泡、细胞质和细胞壁，可鉴定细胞死活。 2、配制：中性红 0.1 g 溶于蒸馏水 100 ml 中。 3、用法：使用时再稀释 10 倍左右。染色后，如用偏酸性溶液（如蒸馏水）冲洗，活细 胞的细胞壁成红色，液泡无色；死细胞的细胞核和细胞质呈红色。 四、钌红(Ruthenium red)染液 1、作用：钌红是细胞胞间层专性染料，其配后不易保存，应现用现配。 2、配制：钌红 5—10 mg 溶于 蒸馏水 25—50ml。 五、番红(Safranin O) 1、作用： 番红为碱性染料，适用于染木质化、角质化、栓质化的细胞壁，对细胞核中 染色质、染色体、核仁和花粉外壁等都可染成鲜艳的红色。并能与固绿、苯胺兰等 作双重染色，与橘红 G、结晶紫作三重染色。 2、配制：(1)番红水溶液 番红 1 g；蒸馏水 100 ml (2)番红酒精溶液 番红 1 g；50％(或 95％)酒精 100 ml (3)苯胺番红酒精染色液 甲液：番红 5 g , 95％酒精 50 ml； 乙液：苯胺 20 ml, 蒸馏水 450 m1。 将甲、乙二溶液混合后充分摇均匀，过滤后使用。 六、固绿(Fast green) 1、作用： 又名快绿溶液。为酸性染料，能将细胞质，纤维素细胞壁和细胞质染成鲜艳