形态学综合实验（植物学内容）
一、实验课程体系设置
课程代码及名称
学
分
总学时
教学计划学时分布
1
2
3
4
5
6
7
8
0850076
形态学综合实验
3
108
54
54
说 明
二、适用专业及年级
形态学综合实验主要面向生物科学（理科基地班）专业的二年级学生。
三、课程性质
形态学综合实验（植物学部分）是植物学课程的有机组成部分，是高等师范本科院校生物科学专业的主要基础课，是学习植物学实验基本理论、基本知识与基本技能，培养学生动手能力和科学素质的一门理论联系实际的综合性实践课，实验内容具有相对的独立性。通过实验学习，要求学生逐步掌握植物学实验的基本操作技能，了解植物学实验的基本原理，逐步提高学生实验观察能力、分析问题的能力、独立思考和解决问题的能力，培养学生在实验中实事求是的科学态度。
四、教学目的
通过实验教学，使学生系统掌握植物的形态结构、生长发育和生殖的规律，了解和掌握各类群的特征，使学生掌握使用显微镜、制作徒手切片和临时装片、染色、绘图及观察、解剖、描述、检索、鉴定植物、采集和制作植物标本的基本知识和技能，掌握植物分类的一般方法和重要科、属、种的特征，提高学生综合分析、解决问题的能力。
五、教学内容
主要教学内容有：植物形态学基础实验技术、植物细胞和组织、植物种子和幼苗、植物的营养器官、植物的繁殖、植物各大类群特征、校园植物物种多样性、被子植物管状分子进化、幼小器官发生发育特征等。
六、学时分配
章
课程内容
学时
1
2
实验一 植物学基础实验技术
实验二 种子的萌发和幼苗的生长
3
6
3
实验三 植物细胞及组织类型的显微结构
3
4
实验四 植物营养器官的形态结构及其适应性特征
3
5
实验五 植物繁殖器官的结构
3
6
实验六 植物花序类型及花形态多样性的探究
6
7
实验七 被子植物果实类型及多样性探究
3
8
实验八 校园不同植物的形态及其适应策略
6
9
实验九 植物分类鉴定方法及应用
3
10
实验十 校园植物物种多样性调查
6
11
实验十一 孢子植物形态结构多样性及生活史探究
3
12
实验十二 被子植物管状分子的类型及演化规律探究
6
13
十三 植物综合实验汇报
3
七、教学方式
本课程是一门实践性很强的课，尽量选用新鲜材料，让学生自己动手做徒手切片、临时水装片，培养学生的动手能力。
实验课内和课外的观察相结合，让学生了解植物生长过程中形态和内部结构的变化规律。培养学生主动探索自然界，主动获得植物学知识的能力。
八、考核方式
由三部分组成，包括实验操作（20%）+实验报告（60%）+汇报内容（20%），具有连续性和稳定性。
九、教材及教学参考书
[1]马骥等.植物学实验.西安：陕西师范大学出版社，2010.
[2]姚家玲.植物学实验（第2版）.北京：高等教育出版社，2009.
[3]王幼芳，李宏庆，马炜梁.植物学实验指导.北京：高等教育出版社,2007.
[4]刘文哲.植物学实验.北京：科学出版社，2015.
十、教学基本内容及要求
实验一 植物学基础实验技术
一、实验目的：了解并掌握植物学形态结构研究的基本实验技术
二、实验材料：木本植物的茎（玉兰，腊梅），菠菜叶，土豆，芹菜叶柄，重铬酸钾溶液，FAA固定液和离析液（配置），小玻璃瓶，培养皿，盖玻片，载玻片，双面刀片，毛笔，纱布，吸水纸，蒸馏水。
三、实验内容：
1.植物材料的固定方法介绍 （FAA固定法，硅胶干燥法）
2.固定液及离析液的配制方法
FAA固定液 酒精：甲醛：乙酸（冰醋酸）= 90:5:5
70%酒精 90 ml
38%甲醛 5 ml
冰醋酸 5 ml
Jeffrey离析液（10%铬酸：10%硝酸=1:1）：
10%铬酸溶液(三氧化铬配置水溶液) 50ml
10%硝酸溶液 50ml
3.植物新鲜材料结构的观察方法
（主要介绍徒手撕片，徒手切片法，涂片法以及临时装片法）
4.植物学绘图方法（细胞图、组织构造图、轮廓图）
四、作业：
1.绘制菠菜表皮细胞形态结构图；绘制观察到的土豆淀粉粒类型；
2.固定、离析两种木本植物的茎材料，实验12备用。
五、思考题
1.离析材料如何保存？
2.观察植物结构时，还有其他的制片方法如石蜡、半薄、超薄、冰冻切片方法，不同的方法观察的主要结构和使用的实验仪器有什么不同？
实验二 种子的萌发和幼苗的生长
一、实验目的：了解不同条件对种子萌发和生长的影响
二、实验材料：花盆，菜豆种子，菊花种子，小麦种子，玉米种子。
三、实验内容：
1.查阅种子萌发的文献
2.选择合适的种子观察萌发条件
3.观察影响幼苗生长的条件
四、作业：
1.培养幼苗作为实验4的植物材料备用；
2.整理一篇小论文（包括以下几部分：前言、材料方法、结果、讨论、参考文献）。
五、思考题：
植物种子萌发研究的材料如何设置实验组和对照组？为什么？
实验三 植物细胞及组织类型的显微结构
一、实验目的：
了解植物细胞结构及成熟组织类型、特点、功能和分布。
二、实验仪器及材料
梨果实、柑桔果实，洋葱，芹菜叶柄，红辣椒，显微镜，双面刀片，纱布，吸水纸，培养皿，载玻片，盖玻片，毛笔，镊子，蒸馏水
三、实验内容
1.细胞结构观察
2.组织类型观察
四、作业：
1. 绘辣椒或洋葱表皮细胞形态图；
2. 绘制芹菜叶柄1/4组织结构图；
五、思考题
植物体内有死细胞吗？位于什么部位、具有什么样的功能？
实验四 植物营养器官的形态结构及其适应性特征
一、实验目的
1.掌握不同类型植物根的初生和次生结构
2.掌握不同类型植物茎的初生和次生结构
3.掌握不同类型叶的结构
二、实验材料及用品
1.植物材料：
冬青卫矛 (大叶黄杨)的幼茎、松针、景天植物的叶；
实验2培养的植物材料，如玉米茎（或小麦茎）和叶。
2.制片材料：
根：蚕豆幼根横切片、老根横切片，棉花幼根横切片、老根横切片,小麦根横切片；
茎：向日葵幼茎横切片，玉米茎横切片，小麦茎横切片，椴树三年茎横切片；
叶：小麦叶横切片，玉米叶横切片，棉花叶横切片，松针叶横切片。
3.仪器和耗材:显微镜，培养皿，载玻片，盖玻片，纱布，吸水纸，双面刀片。
三、实验内容
1.根的结构（永久制片观察）
双子叶根的初生结构（棉花，蚕豆）
单子叶根的初生结构（小麦）
双子叶植物根的次生结构（蚕豆、棉花）
2.茎的结构
1）永久制片观察
双子叶茎的初生结构（向日葵）
单子叶茎的初生结构（小麦、玉米）
茎的次生结构（椴树三年茎）
3.叶的结构
双子叶植物的叶
单子叶植物的叶
裸子植物的叶
4.临时装片观察植物营养器官的结构
徒手切片法：制作冬青卫矛幼茎、玉米叶、松针叶、景天植物的叶临时装片，在显微镜下观察结构。
四、作业：
1.绘单子叶植物茎（小麦或玉米）中维管束横切面结构图，注明结构。
2.松针叶和景天科植物的叶结构有什么不同？各自如何适应什么样的环境？
3.培养材料的结构如何？
五、思考题：
1.木本植物不同年份的年轮宽度是否一致？同一年轮不同方向的宽度是否一致？
2.叶的结构是如何适应环境的？
实验五 植物繁殖器官的结构
一、实验目的
1. 掌握花的结构（百合花蕾）；
2.了解植物雌雄蕊的结构（雄蕊结构及花药发育特征；子房结构及雌配子体发育的特征）
3.胚胎发育特征及种子的结构。
二、实验仪器及材料
1.植物材料：玉米、菜豆的种子（干种子需要浸泡24小时）
2.永久制片： 百合不同发育阶段的花药及子房横切制片；荠菜胚胎、玉米或小麦胚胎发育制片。
3.仪器及耗材：复视显微镜、体视显微镜、刀片、镊子、培养皿。
三、实验内容
0.观察百合花蕾结构；
1.观察百合花药的结构及雄配子体发育特征；
2.观察百合大孢子发生及雌配子体发育；
3.观察荠菜胚胎发育特征。
四、作业：
1.绘百合成熟花药的1/2组织结构图。
2.绘制荠菜三个发育阶段的胚胎轮廓图。
五、思考题：
1.被子植物有性世代和无性世代如何转换？生殖细胞的形成和双受精各自发生在哪里？
2.单子叶植物的种子和双子叶植物的种子结构有什么不同？这样的不同体现在哪些早期发育阶段？
实验六 植物花序类型及花形态多样性的探究
一、实验目的:
1.掌握花的结构；
2.学习用花程式表示花的结构；
3.了解不同科植物花的结构和主要特征；
4. 认识不同类型的花序特征；
5.学习体视显微镜的使用方法。
二、实验仪器及材料
植物材料：百合的花、非洲菊、唐菖蒲、校园开花植物
仪器及耗材：复视显微镜、体视显微镜、刀片、镊子、培养皿、实验指导手册。
三、实验内容
1.学习使用体视显微镜；
2.编写花程式；
3.百合花、非洲菊、唐菖蒲花的特征观察；
4.校园开花植物花序的观察。
四、作业：
1.写出百合he唐菖蒲的花程式，并描述各部分结构；
2.绘非洲菊的几种类型花的轮廓图
3.完成实验手册花及花序特征的对应表格内容（不同植物的花序类型特征）。
五、思考题：
1.为什么菊科植物是双子叶植物最大的类群？
2.花的形态多样性体现在哪些方面？与传粉媒介之间有无关系，举例说明。
实验七 被子植物果实类型及其与胎座多样性的联系
一、实验目的:
1.掌握胎座的结构及类型；
2.了解果实的结构和类型；
二、材料及方法
黄瓜果实，西红柿果实，苹果果实，桃果实，橘子，梨，草莓，八角蓇葖果，小麦颖果，玉米颖果；
体视显微镜，纱布，培养皿，刀片，镊子。
三、实验内容
1.胎座类型的观察：黄瓜，西红柿，苹果，西瓜；八角；
2.果实类型的观察：
干果（闭果和裂果）
肉质果（浆果，柑果，核果，瓠果）
四、作业：
1.绘西红柿和黄瓜的胎座轮廓图；
2.果实是由受精子房发育而来，中轴胎座能形成哪些不同的果实类型？
五、思考题
试采用不同的果实划分依据，列出生活中常见水果的类型。
实验八 校园不同植物的形态及其适应策略
一、实验目的：
1.了解叶的形态；
2.掌握叶序的类型；
3.认识不同生长习性的根和茎。
二、实验材料与工具
校园植物
实验指导手册
教材、直尺、笔
三、实验内容
1.叶形的观察
2.叶序的观察
3.单、复叶的观察
4.叶脉的观察
5.茎的习性观察
四、作业
1.完成实验手册：叶和茎特征的对应表格；
2.校园植物中，有哪些器官的变态类型？
五、思考题
选择两种校园植物，探究其营养器官的形态结构如何适应环境？
实验九 植物分类鉴定方法及应用
一、实验目的
1.学习使用检索表
2.利用检索表查询植物类群
二、实验材料
野外实习指导,白花车轴草,红花酢浆草
培养皿 镊子 体式显微镜
三、实验内容：
1.植物鉴定方法介绍
2.检索表的类型;
3.编写检索表;
4.使用检索表检索白花车轴草或红花酢浆草。
四、作业
1.写出白花车轴草和红花酢浆草的花程式；
2.写出白花车轴草和红花酢浆草的检索步骤。
3.选择校园10种常见植物，编写一个识别的缩进式检索表。
五、思考题
除了植物形态鉴定方法，还有哪些其他鉴定方法?
实验十 校园植物物种多样性调查
一、 实验目的：
认识校园常见的植物类群及其特征
二、 材料方法：
校园植物， 实验记录本，实验指导，相机
三、 实验内容：
1.实地调查 参观并初步认识校园内植物，熟悉植物的分布，将不同植物进行编号，记录主要特征，并拍摄植株、茎、叶、花等器官的图片。
2.鉴定植物 参考《植物学野外实习指导》的分科检索表，先鉴定到科，然后参考《秦岭植物志》、《中国植物志》等资料，再鉴定到种。最后可登录《中国植物志电子版》http://frps.eflora.cn/，查阅鉴定标本的相关参考资料，记录植物的学名及其科属特征。
四、作业：
将调查、鉴定的校园植物按植物分类方法，门、纲、目、科属排序，列出其中文和拉丁文科名、属名和种名，描述主要特征、分布地点。
五、 思考题
1. 拍摄植物的野外调查照片，如生境、全株、各种器官放大图应注意什么？选择一种校园植物进行专业拍照，并写出其特征。
2. 木本、草本野外观察时，应该观察和测量哪些数据？
3. APG系统是什么？被子植物分类系统还有哪些？
实验十一 孢子植物形态结构多样性及生活史探究
一、 实验目的：
认识孢子植物类群及其特征
二、 材料方法：
1.植物材料：地钱、葫芦藓、铁线蕨、香菇、金针菇
2.地钱的雌雄生殖托切片，葫芦藓的孢蒴切片，蕨的原叶体装片
三、 实验内容：
1.观察几种孢子植物的配子体和孢子体
2.观察地钱的有性生殖器官
四、作业：
绘制地钱或葫芦藓的颈卵器结构
五、 思考题
1. 孢子植物都有哪些类群？其植株的多样性结构体现在哪些方面？
2. 苔藓、菌类和蕨类植物的孢子体世代和配子体世代优势如何？
实验十二 被子植物管状分子的类型及演化规律探究
一、目的与要求
了解被子植物发育过程中木质部中导管分子的特征。
二、材料与器具：
玉兰、腊梅一年、多年生枝条，显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，小玻瓶，纱布，吸水纸，培养皿，FAA固定液，Jeffrey离析液，酒精，5%番红水溶液，恒温箱。
三、实验内容：
1.离析液的配置
Jeffrey离析液（10%铬酸：10%硝酸=1:1）：
10%铬酸溶液(三氧化铬配置水溶液) 50ml
10%硝酸溶液 50ml
2.不同植物管状分子的制备
步骤1：将一年及多年生的茎分别置于三个培养皿中，用单面刀片切成长约1cm, 断面直径约1mm的细条，分别装在3个小玻瓶中；
步骤2：清水冲洗后用FAA固定约48小时；
步骤3：固定的材料用Jeffrey离析液（10%铬酸：10%硝酸=1:1）浸泡，并在恒温箱中（38度）离析约24-48小时；
步骤4：清水温和冲洗后保存在水溶液种；
步骤5：取少量离析好的材料滴在载玻片上涂片，盖上盖玻片；
步骤6：用番红水溶液染色，然后吸去多余水分，显微镜下观察照相；
2.管状分子类型观察
导管分子：根据穿孔板可以分为:单穿孔板、梯形穿孔板、网状穿孔板等类型。
管胞分子：缺乏穿孔，细胞间通过尖锐末端的侧壁重叠连接起来。
四、作业：
1.绘出玉兰不同导管的形态；
2.统计玉兰不同管状分子的类型和其大小（100个管状分子）。
五、思考题：
1.玉兰和腊梅的管状分子的类型和大小有什么样的异同？
2.被子植物管状分子的演化方式如何？
十三 植物综合实验汇报
一、目的与要求
整理实验结果并展示。
二、内容：
综合实验的PPT展示。
三、作业：
任选一次综合实验，每人5-7分钟，选题的意义、研究方法和材料、主要结果。
四、思考题：
综合实验中存在的问题及注意事项有哪些？
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