植物学实验教学大纲

1、植物学实验教学大纲课程名称：植物学实验英文名称：Botanical Experiments课程编号: 33101013课程类型：专业必修课 课程类别：必修课学 数：72学 分：4授课教师：刘蔚秋（副教授），辛国荣（教授），凡强（副教授），石祥刚（讲师），刘莹（副教授），廖文波（教授）等授课对象：生物学大类各专业编写日期：2015年3月一、课程简介植物学实验，是紧密结合植物学理论课程的一门独立课程。包括种子植物形态解剖、孢子植物系统分类、种子植物系统分类三个部分组成。课程的目的是，通过实验课，加强动手操作及实验观察能力，认识植物的细胞、组织、器官的形态特征，掌握营养器官和繁殖器官形态解剖的基本知

2、识、技能和技巧，熟悉植物分类学的原则、原理，识别和鉴定植物。主要参考书：叶创兴，冯虎元，廖文波等.植物学实验指导.北京：清华大学出版社，2006。二、实验内容设置序号实验名称内容提要实验学时每组人数实验类型实验者类别开出要求1 校园植物观察：植物界各大类群和多样性View of the campus plants: varies groups and diversity of plant观察校园植物：藻类、菌物、地衣、苔藓、蕨类、裸子和被子植物以及植物体的形态、生境。315综合性本科必做2生物显微镜和体视显微镜的构造及使用方法 Construction and applied method o

3、f microscope and somatic microscope讲解并操作显微镜和体视显微镜的构造和使用方法11综合性本科必做3植物细胞的形态结构 Form and structure of plant cell植物细胞的形态、主要细胞器21综合本科必做4植物细胞的有丝分裂Mitosis of plant cell观察洋葱根尖细胞的有丝分裂11验证本科选做5植物的组织Plant tissues观察植物分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织和分泌组织31综合本科必做6开放性实验：植物的组织Opening Experiment：plant tissue自选材料2-3综合本科自选参加

4、7根的初生构造和次生构造Primary structure and secondary structure of root双子叶植物初生根和单子叶植物根，双子叶植物次生根的构造31验证本科必做8茎的初生构造和次生构造Primary structure and secondary structure of stem双子叶植物初生茎和单子叶植物茎，双子叶植物次生茎的构造31验证本科必做9开放性实验：次生分生组织和次生生长Opening Experiment：Secondary Meristem and secondary growth自选材料2-3研究设计性本科自选参加10叶的构造及其形态Form

5、s and structure of leaves双子叶植物和单子叶植物叶的构造21验证本科必做11开放性实验：不同生境植物的叶， C3和C4植物Opening Experiment：Leaves of varies habitat and C3, and C4 plants 自选材料研究设计性本科自选参加12花、花序、雌雄蕊的结构和发育Flowers, inflorescence, Structure and development of androecium and gymnoecium各类种子植物花和花序的构造11验证本科必做13植物胚的发育和种子的结构与特性Development of

6、 plant embryo and types, and Sructure双子叶植物和禾本科植物种子和胚的构造11验证本科必做14果实的结构和特性Types and structure 各类肉果和干果的构造21验证本科必做15蓝藻门Cyanophyta、裸藻门Euglenophyta、甲藻门Pyrrophyta、硅藻门Bacillariophyta、绿藻门Chlorophyta认识蓝藻、裸藻、硅藻和绿藻的主要代表种的形态特征。掌握硅藻的复大孢子的有性生殖方式。掌握绿藻单细胞、丝状藻和石莼生活史41验证本科必做16红藻门 Rhodophyta与褐藻门Phaeophyta认识红藻和褐藻代表种的形态

7、特征和它们的生活史31验证本科必做17开放性实验：藻类植物的采集及检索Open Experiment：Collection and searches of algae采集校园及附近环境中的藻类，进行检索研究设计性本科自选参加18开放性实验：硅藻的酸处理及花纹观察Open Experiment：Acid treatment and observation of cell wall of Diatoms采集硅藻材料用酸处理后，观察其细胞壁的花纹特征，了解硅藻门下等级分类的依据4-5综合本科自选参加19粘菌门Myxomycota与卵菌门Oomycota认识和掌握卵菌门的形态特征，孢子囊的层出形成和双

8、游现象11验证本科必做20真菌门 Eumycota：接合菌亚门Zygomycotina与子囊菌亚门Ascomycoitna掌握真菌门3个亚门代表种属的形态特征。了解接合生殖的过程和特点，了解子囊果的三种结构；了解钩状体联合的有性生殖过程21验证本科必做21真菌门 Eumycota：担子菌亚门Basidiomycotina和半知菌亚门Deuteromycotina掌握担子菌亚门代表种类的形态结构特征及其生活史，掌握锁状联合增殖细胞的过程和形成担子和担孢子的过程；了解分生孢子形成过程31验证本科必做22地衣Lichens与苔藓植物Bryophyta认识地衣是藻、菌的结合体，了解地衣的结构：同层地衣

9、和异层地衣。认识以地钱和葫芦藓为代表的苔藓植物营养器官和生殖器官的基本结构。31验证本科必做23开放性实验：苔藓植物的观察、采集、检索以及苔藓标本的制作和保存Opening Experiment：Collection, examination, checking of Bryophyta and how to press and conserve its specimens自选材料4-5综合本科自选参加24石松亚门Lycophytina、水韭亚门Isoëphytina、松叶蕨亚门Psilophytina、楔叶蕨亚门Sphenophytina 了解小型叶类的蕨类形态特征和孢子穗、同型孢

10、子、异型孢子21验证本科必做25真蕨亚门Filicophytina了解真蕨类一般形态特征，孢子叶的特化，孢子囊群结构特性，孢子囊结构、开裂机制，掌握真蕨的生活史21验证本科必做26苏铁纲Cycadopsida；银杏纲Ginkgopsida；松柏纲Coniferopsida；紫杉纲Taxopsida；买麻藤纲Gnetopsida了解裸子植物各类群孢子体的形态特征，掌握松属的生活史，及裸子植物5个纲生活史上的异同点。学习检索植物31验证本科必做27双子叶植物：离瓣花类Archichlamydeae（一）了解本次实验离瓣花类花果结构特点。学习检索植物31验证本科必做28双子叶植物纲：离瓣花类Arch

11、ichlamydeae（二）了解本次实验离瓣花类花果结构特点。学习检索植物31验证本科必做29双子叶植物：离瓣花类Dicotyledon: Archichlamydeae（三）了解本次实验离瓣花类花果结构特点，以及联系上两次实验不同类群之间的差别。检索植物31验证本科必做30双子叶植物：合瓣花类Dicotyledon:Sympetalae（一）了解本次实验合瓣花类花果结构的特点。检索植物31验证本科必做31双子叶植物：合瓣花类Dicotyledon: Sympetalae（二）了解本次实验合瓣花类花果结构的特点。联系上次合瓣花类实验类群，与本次实验类群进行比较。检索植物31验证本科必做32单子

12、叶植物Monocotyledoneae（一）了解本次实验的单子叶植物代表种的形态解剖特点。检索植物31验证本科必做33单子叶植物纲Monocotyledoneae（二）了解本次实验的单子叶植物代表种的形态解剖特点。比较不同单子叶植物类群。检索植物31验证本科必做34植物检索表应用Application of Clavis of Plants了解植物检索表的构成，植物检索表的编制1综合本科选做35开放性与研究性实验: Opening and investigated Experiment 自己采集标本，利用检索表对未知植物进行检索1研究设计性本科自选参加36利用DNA序列标记的分子系统学实验（上

13、）锦葵目的分子系统学研究，选取适合这一等级分类群水平的叶绿体rbcL基因作为分子序列标记1研究设计性本科选做37利用DNA序列标记的分子系统学实验（下）PCR扩增产物的回收；序列测定； 数据处理与分析1研究设计性本科选做38利用ISSR标记检测植物的种群遗传多样性研究木槿种群等的遗传多样性，选取ISSR作为分子标记1研究设计性本科选做39植物标本制作技术浸泡标本、脱水标本、蜡叶标本和叶脉标本的制作方法1综合本科选做40植物材料的石蜡切片法了解石蜡切片法所涉及到的仪器、试剂、方法，掌握基本的操作技术1综合本科选做41现代植物孢粉的制备和观察掌握现代植物孢粉采集、处理、显微观察、永久性玻片制作及扫

14、描电镜观察花粉的制备的主要技术和方法1研究设计性本科选做42化石孢粉制备和观察掌握从沉积岩中提取孢粉的原理和技术方法；根据分离出来的孢粉组合推断历史时期植物群落特征1研究设计性本科选做43化石植物叶表皮制备和观察掌握从化石植物中分离叶表皮的技术方法，根据分离出来的叶表皮观察地质时期保存下来的植物表皮细胞和气孔器的特征1研究设计性本科选做44木化石制备和观察掌握硅化木切片、磨片和制片的技术方法，观察地质时期保存下来的植物木材的内部解剖特征。1研究设计性本科选做备注：实验类型分为验证性、综合性、研究设计性开出要求分为必做、选做。三、课程重点要求1、要求学生熟练掌握显微镜的操作和使用，识别细胞、组织

15、、器官的结构和特征。2、学会徒手切片以及染色、装片等方法和技术。对透射电镜和扫描电镜的应用和相关的制片技术，应鼓励学生加以了解。3、要求通过具体的实验材料，认识植物各大类群的特征，不同类群之间的区别和相互之间的联系，使学生能获得较完整的系统分类概念。4、如何有区别地学习、认识孢子植物、种子植物。孢子植物通过哪些特征体现分类差异；种子植物又通过哪些特征体现差异。认识种子植物关键科、属及其特征、分布，系统学意义以及经济价值，各类群之间的亲缘关系。5、训练实验技术，训练学习能力。熟悉基本术语，基本概念，熟记若干著名属、种的拉丁学名。学习、认识200-300种常见植物。6、学习孢子植物和种子植物标本的

16、采集和保存、压制方法。学习工具书的使用，检索表的使用。7、实验过程，应充分利用现代教育技术，制作好多媒体课件，充分发挥数码相机和数码摄像机的作用，拍摄更多的植物照片。8、通过开放性实验，培养学生自主学习的能力，拓展创新性、研究性实验研究。通过开放性的实验，提高学生对植物学研究的兴趣。四、主要仪器设备显微镜、体视显微镜、数码显微镜、数码体视显微镜；数码相机、数码摄像机、投影仪、电脑；手持放大镜、解剖针、解剖刀、单、双面刀片；玻片、盖玻片、培养皿、染色缸；温台；石蜡、明胶、加拿大树脂、石炭酸、醋酸洋红、番红、固绿等染料、甘油、甲醛；吸水纸、抹镜纸等。切片机；PCR仪等。五、实验方式与基本要求1、本

17、课程以实验为主，是一门独立的课程。开课后，课程负责教师首先需向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试方式、实验守则及实验室安全制度等。2、本课程主要设置三种层次的实验：（1）基本操作训练，特别是显微镜和体视显微镜的操作，徒手切片操作，要正确熟练地加以掌握。（2）基本实验。这是必须完成的实验，它和课程的内容紧密结合。所安排的实验大都是基本实验。（3）研究设计性或综合性实验。这里有三部分的安排，一是在实验中安排了由学生自主观察的植物材料和内容，需要学生使用特殊的组织化学染色法，和运用工具书，进行植物种类检索；二是开放性与研究性的实验；三是分子系统学实验，植物标本制作

18、、石蜡切片技术、现代孢粉制备、化石孢粉制备、木化石表皮和木化石玻片标本制备等。这最后一部分研究性实验可以供条件具备时安排。整个实验过程包括预习、教师课前讲解实验的内容和要求、实验操作、实验作业、小结、思考题、野外认种等。3、学生根据各个实验的目的和要求，每人1套显微镜或体视显微镜，在规定时间内，逐一独立完成所有实验材料的观察，完成规定的作业。实验过程中, 要求学生开动脑筋,详细观察，训练自己熟练的实验技能，注意不同材料之间的差异和联系，培养终身学习的能力。4、实验过程中，老师应在实验室进行巡视，及时纠正学生的错误操作，解答学生的疑难问题。5、实验结束后，由教师对本次实验进行小结，并提出问题让学生讨论和回答。6、任课教师要认真备课，并要求能提前准备实验，所有要学生观察的材料，教师都应认真先做一次，作好必要的示范材料