植物學(xué)實驗教學(xué)大綱

1、植物學(xué)實驗教學(xué)大綱課程名稱：植物學(xué)實驗英文名稱：Botanical Experiments課程編號: 33101013課程類型：專業(yè)必修課 課程類別：必修課學(xué) 數(shù)：72學(xué) 分：4授課教師：劉蔚秋（副教授），辛國榮（教授），凡強（副教授），石祥剛（講師），劉瑩（副教授），廖文波（教授）等授課對象：生物學(xué)大類各專業(yè)編寫日期：2015年3月一、課程簡介植物學(xué)實驗，是緊密結(jié)合植物學(xué)理論課程的一門獨立課程。包括種子植物形態(tài)解剖、孢子植物系統(tǒng)分類、種子植物系統(tǒng)分類三個部分組成。課程的目的是，通過實驗課，加強動手操作及實驗觀察能力，認識植物的細胞、組織、器官的形態(tài)特征，掌握營養(yǎng)器官和繁殖器官形態(tài)解剖的基本知

2、識、技能和技巧，熟悉植物分類學(xué)的原則、原理，識別和鑒定植物。主要參考書：葉創(chuàng)興，馮虎元，廖文波等.植物學(xué)實驗指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社，2006。二、實驗內(nèi)容設(shè)置序號實驗名稱內(nèi)容提要實驗學(xué)時每組人數(shù)實驗類型實驗者類別開出要求1 校園植物觀察：植物界各大類群和多樣性View of the campus plants: varies groups and diversity of plant觀察校園植物：藻類、菌物、地衣、苔蘚、蕨類、裸子和被子植物以及植物體的形態(tài)、生境。315綜合性本科必做2生物顯微鏡和體視顯微鏡的構(gòu)造及使用方法 Construction and applied method o

3、f microscope and somatic microscope講解并操作顯微鏡和體視顯微鏡的構(gòu)造和使用方法11綜合性本科必做3植物細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu) Form and structure of plant cell植物細胞的形態(tài)、主要細胞器21綜合本科必做4植物細胞的有絲分裂Mitosis of plant cell觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂11驗證本科選做5植物的組織Plant tissues觀察植物分生組織、薄壁組織、保護組織、機械組織、輸導(dǎo)組織和分泌組織31綜合本科必做6開放性實驗：植物的組織Opening Experiment：plant tissue自選材料2-3綜合本科自選參加

4、7根的初生構(gòu)造和次生構(gòu)造Primary structure and secondary structure of root雙子葉植物初生根和單子葉植物根，雙子葉植物次生根的構(gòu)造31驗證本科必做8莖的初生構(gòu)造和次生構(gòu)造Primary structure and secondary structure of stem雙子葉植物初生莖和單子葉植物莖，雙子葉植物次生莖的構(gòu)造31驗證本科必做9開放性實驗：次生分生組織和次生生長Opening Experiment：Secondary Meristem and secondary growth自選材料2-3研究設(shè)計性本科自選參加10葉的構(gòu)造及其形態(tài)Form

5、s and structure of leaves雙子葉植物和單子葉植物葉的構(gòu)造21驗證本科必做11開放性實驗：不同生境植物的葉， C3和C4植物Opening Experiment：Leaves of varies habitat and C3, and C4 plants 自選材料研究設(shè)計性本科自選參加12花、花序、雌雄蕊的結(jié)構(gòu)和發(fā)育Flowers, inflorescence, Structure and development of androecium and gymnoecium各類種子植物花和花序的構(gòu)造11驗證本科必做13植物胚的發(fā)育和種子的結(jié)構(gòu)與特性Development of

6、 plant embryo and types, and Sructure雙子葉植物和禾本科植物種子和胚的構(gòu)造11驗證本科必做14果實的結(jié)構(gòu)和特性Types and structure 各類肉果和干果的構(gòu)造21驗證本科必做15藍藻門Cyanophyta、裸藻門Euglenophyta、甲藻門Pyrrophyta、硅藻門Bacillariophyta、綠藻門Chlorophyta認識藍藻、裸藻、硅藻和綠藻的主要代表種的形態(tài)特征。掌握硅藻的復(fù)大孢子的有性生殖方式。掌握綠藻單細胞、絲狀藻和石莼生活史41驗證本科必做16紅藻門 Rhodophyta與褐藻門Phaeophyta認識紅藻和褐藻代表種的形態(tài)

7、特征和它們的生活史31驗證本科必做17開放性實驗：藻類植物的采集及檢索Open Experiment：Collection and searches of algae采集校園及附近環(huán)境中的藻類，進行檢索研究設(shè)計性本科自選參加18開放性實驗：硅藻的酸處理及花紋觀察Open Experiment：Acid treatment and observation of cell wall of Diatoms采集硅藻材料用酸處理后，觀察其細胞壁的花紋特征，了解硅藻門下等級分類的依據(jù)4-5綜合本科自選參加19粘菌門Myxomycota與卵菌門Oomycota認識和掌握卵菌門的形態(tài)特征，孢子囊的層出形成和雙

8、游現(xiàn)象11驗證本科必做20真菌門 Eumycota：接合菌亞門Zygomycotina與子囊菌亞門Ascomycoitna掌握真菌門3個亞門代表種屬的形態(tài)特征。了解接合生殖的過程和特點，了解子囊果的三種結(jié)構(gòu)；了解鉤狀體聯(lián)合的有性生殖過程21驗證本科必做21真菌門 Eumycota：擔子菌亞門Basidiomycotina和半知菌亞門Deuteromycotina掌握擔子菌亞門代表種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其生活史，掌握鎖狀聯(lián)合增殖細胞的過程和形成擔子和擔孢子的過程；了解分生孢子形成過程31驗證本科必做22地衣Lichens與苔蘚植物Bryophyta認識地衣是藻、菌的結(jié)合體，了解地衣的結(jié)構(gòu)：同層地衣

9、和異層地衣。認識以地錢和葫蘆蘚為代表的苔蘚植物營養(yǎng)器官和生殖器官的基本結(jié)構(gòu)。31驗證本科必做23開放性實驗：苔蘚植物的觀察、采集、檢索以及苔蘚標本的制作和保存Opening Experiment：Collection, examination, checking of Bryophyta and how to press and conserve its specimens自選材料4-5綜合本科自選參加24石松亞門Lycophytina、水韭亞門Isoëphytina、松葉蕨亞門Psilophytina、楔葉蕨亞門Sphenophytina 了解小型葉類的蕨類形態(tài)特征和孢子穗、同型孢

10、子、異型孢子21驗證本科必做25真蕨亞門Filicophytina了解真蕨類一般形態(tài)特征，孢子葉的特化，孢子囊群結(jié)構(gòu)特性，孢子囊結(jié)構(gòu)、開裂機制，掌握真蕨的生活史21驗證本科必做26蘇鐵綱Cycadopsida；銀杏綱Ginkgopsida；松柏綱Coniferopsida；紫杉綱Taxopsida；買麻藤綱Gnetopsida了解裸子植物各類群孢子體的形態(tài)特征，掌握松屬的生活史，及裸子植物5個綱生活史上的異同點。學(xué)習檢索植物31驗證本科必做27雙子葉植物：離瓣花類Archichlamydeae（一）了解本次實驗離瓣花類花果結(jié)構(gòu)特點。學(xué)習檢索植物31驗證本科必做28雙子葉植物綱：離瓣花類Arch

11、ichlamydeae（二）了解本次實驗離瓣花類花果結(jié)構(gòu)特點。學(xué)習檢索植物31驗證本科必做29雙子葉植物：離瓣花類Dicotyledon: Archichlamydeae（三）了解本次實驗離瓣花類花果結(jié)構(gòu)特點，以及聯(lián)系上兩次實驗不同類群之間的差別。檢索植物31驗證本科必做30雙子葉植物：合瓣花類Dicotyledon:Sympetalae（一）了解本次實驗合瓣花類花果結(jié)構(gòu)的特點。檢索植物31驗證本科必做31雙子葉植物：合瓣花類Dicotyledon: Sympetalae（二）了解本次實驗合瓣花類花果結(jié)構(gòu)的特點。聯(lián)系上次合瓣花類實驗類群，與本次實驗類群進行比較。檢索植物31驗證本科必做32單子

12、葉植物Monocotyledoneae（一）了解本次實驗的單子葉植物代表種的形態(tài)解剖特點。檢索植物31驗證本科必做33單子葉植物綱Monocotyledoneae（二）了解本次實驗的單子葉植物代表種的形態(tài)解剖特點。比較不同單子葉植物類群。檢索植物31驗證本科必做34植物檢索表應(yīng)用Application of Clavis of Plants了解植物檢索表的構(gòu)成，植物檢索表的編制1綜合本科選做35開放性與研究性實驗: Opening and investigated Experiment 自己采集標本，利用檢索表對未知植物進行檢索1研究設(shè)計性本科自選參加36利用DNA序列標記的分子系統(tǒng)學(xué)實驗（上

13、）錦葵目的分子系統(tǒng)學(xué)研究，選取適合這一等級分類群水平的葉綠體rbcL基因作為分子序列標記1研究設(shè)計性本科選做37利用DNA序列標記的分子系統(tǒng)學(xué)實驗（下）PCR擴增產(chǎn)物的回收；序列測定； 數(shù)據(jù)處理與分析1研究設(shè)計性本科選做38利用ISSR標記檢測植物的種群遺傳多樣性研究木槿種群等的遺傳多樣性，選取ISSR作為分子標記1研究設(shè)計性本科選做39植物標本制作技術(shù)浸泡標本、脫水標本、蠟葉標本和葉脈標本的制作方法1綜合本科選做40植物材料的石蠟切片法了解石蠟切片法所涉及到的儀器、試劑、方法，掌握基本的操作技術(shù)1綜合本科選做41現(xiàn)代植物孢粉的制備和觀察掌握現(xiàn)代植物孢粉采集、處理、顯微觀察、永久性玻片制作及掃

14、描電鏡觀察花粉的制備的主要技術(shù)和方法1研究設(shè)計性本科選做42化石孢粉制備和觀察掌握從沉積巖中提取孢粉的原理和技術(shù)方法；根據(jù)分離出來的孢粉組合推斷歷史時期植物群落特征1研究設(shè)計性本科選做43化石植物葉表皮制備和觀察掌握從化石植物中分離葉表皮的技術(shù)方法，根據(jù)分離出來的葉表皮觀察地質(zhì)時期保存下來的植物表皮細胞和氣孔器的特征1研究設(shè)計性本科選做44木化石制備和觀察掌握硅化木切片、磨片和制片的技術(shù)方法，觀察地質(zhì)時期保存下來的植物木材的內(nèi)部解剖特征。1研究設(shè)計性本科選做備注：實驗類型分為驗證性、綜合性、研究設(shè)計性開出要求分為必做、選做。三、課程重點要求1、要求學(xué)生熟練掌握顯微鏡的操作和使用，識別細胞、組織

15、、器官的結(jié)構(gòu)和特征。2、學(xué)會徒手切片以及染色、裝片等方法和技術(shù)。對透射電鏡和掃描電鏡的應(yīng)用和相關(guān)的制片技術(shù)，應(yīng)鼓勵學(xué)生加以了解。3、要求通過具體的實驗材料，認識植物各大類群的特征，不同類群之間的區(qū)別和相互之間的聯(lián)系，使學(xué)生能獲得較完整的系統(tǒng)分類概念。4、如何有區(qū)別地學(xué)習、認識孢子植物、種子植物。孢子植物通過哪些特征體現(xiàn)分類差異；種子植物又通過哪些特征體現(xiàn)差異。認識種子植物關(guān)鍵科、屬及其特征、分布，系統(tǒng)學(xué)意義以及經(jīng)濟價值，各類群之間的親緣關(guān)系。5、訓(xùn)練實驗技術(shù)，訓(xùn)練學(xué)習能力。熟悉基本術(shù)語，基本概念，熟記若干著名屬、種的拉丁學(xué)名。學(xué)習、認識200-300種常見植物。6、學(xué)習孢子植物和種子植物標本的

16、采集和保存、壓制方法。學(xué)習工具書的使用，檢索表的使用。7、實驗過程，應(yīng)充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，制作好多媒體課件，充分發(fā)揮數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機的作用，拍攝更多的植物照片。8、通過開放性實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習的能力，拓展創(chuàng)新性、研究性實驗研究。通過開放性的實驗，提高學(xué)生對植物學(xué)研究的興趣。四、主要儀器設(shè)備顯微鏡、體視顯微鏡、數(shù)碼顯微鏡、數(shù)碼體視顯微鏡；數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、投影儀、電腦；手持放大鏡、解剖針、解剖刀、單、雙面刀片；玻片、蓋玻片、培養(yǎng)皿、染色缸；溫臺；石蠟、明膠、加拿大樹脂、石炭酸、醋酸洋紅、番紅、固綠等染料、甘油、甲醛；吸水紙、抹鏡紙等。切片機；PCR儀等。五、實驗方式與基本要求1、本

17、課程以實驗為主，是一門獨立的課程。開課后，課程負責教師首先需向?qū)W生介紹課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、課程安排和進度、平時考核內(nèi)容、期末考試方式、實驗守則及實驗室安全制度等。2、本課程主要設(shè)置三種層次的實驗：（1）基本操作訓(xùn)練，特別是顯微鏡和體視顯微鏡的操作，徒手切片操作，要正確熟練地加以掌握。（2）基本實驗。這是必須完成的實驗，它和課程的內(nèi)容緊密結(jié)合。所安排的實驗大都是基本實驗。（3）研究設(shè)計性或綜合性實驗。這里有三部分的安排，一是在實驗中安排了由學(xué)生自主觀察的植物材料和內(nèi)容，需要學(xué)生使用特殊的組織化學(xué)染色法，和運用工具書，進行植物種類檢索；二是開放性與研究性的實驗；三是分子系統(tǒng)學(xué)實驗，植物標本制作

18、、石蠟切片技術(shù)、現(xiàn)代孢粉制備、化石孢粉制備、木化石表皮和木化石玻片標本制備等。這最后一部分研究性實驗可以供條件具備時安排。整個實驗過程包括預(yù)習、教師課前講解實驗的內(nèi)容和要求、實驗操作、實驗作業(yè)、小結(jié)、思考題、野外認種等。3、學(xué)生根據(jù)各個實驗的目的和要求，每人1套顯微鏡或體視顯微鏡，在規(guī)定時間內(nèi)，逐一獨立完成所有實驗材料的觀察，完成規(guī)定的作業(yè)。實驗過程中, 要求學(xué)生開動腦筋,詳細觀察，訓(xùn)練自己熟練的實驗技能，注意不同材料之間的差異和聯(lián)系，培養(yǎng)終身學(xué)習的能力。4、實驗過程中，老師應(yīng)在實驗室進行巡視，及時糾正學(xué)生的錯誤操作，解答學(xué)生的疑難問題。5、實驗結(jié)束后，由教師對本次實驗進行小結(jié)，并提出問題讓學(xué)生討論和回答。6、任課教師要認真?zhèn)湔n，并要求能提前準備實驗，所有要學(xué)生觀察的材料，教師都應(yīng)認真先做一次，作好必要的示范材料