植物生物学实验指导-生命科学学院本科基础实验教学中心

0植物生物学实验指导内蒙古大学生命科学学院生物系植物教研室绪论一、实验课教学的目的与意义“植物生物学实验”是高等院校生物科学专业、生物技术专业和生态学专业开设的一门重要的理论联系实际的课程。通过本门课程的学习，要求学生掌握植物生物学实验的基本理论和基本知识，以及研究植物的一些基本方法和基本技能，并运用这些方法和技能去研究植物个体发育中植物器官的形态建成与结构；学习植物系统发育过程中植物界各大类群植物主要的形态特征、代表植物的生活史，以及它们在植物界的系统位置及演化规律，侧重学习被子植物分类学的基本原理和方法，与人类关系密切的重点科、属、种的主要特征，认识一些常见植物；巩固和加深“植物生物学”课程所学理论，从而达到提高学生科学素质，培养学生动手能力、严肃认真的科学态度与实事求是的工作作风，为今后进一步应用植物生物学知识和技能，解决生产和科学研究中有关问题打下扎实的基础。二、实验室规则实验室规则是维护正常教学秩序和培养学生严谨学风的重要保证，师生都必须严格遵守。1．学生应提前5—10min进入实验室，做好实验前的准备工作。2．按号使用显微镜和解剖镜，使用前要检查，如果发现损坏或发生故障，要及时报告指导教师，不可自行修理或拆卸显微镜的任何部件。使用后要擦拭整理，放回原处。3．爱护仪器、标本及其他公共设施，节约药品和水电。损坏物品时应主动向教师报告并及时登记。4．保持实验室安静、整洁。实验时不得随意走动和谈笑。室内禁止吸烟，不准随地吐痰和乱扔纸屑、杂物。严格按规定使用酸、碱等药品每次实验后。各实验小组轮流打扫实验室卫生。5．最后离开实验室的学生要负责检查水、电、门、窗等是否关严。三、实验课进行方式及对学生要求1．实验前必须预习每次实验课内容，写出简单的实验提纲(要进行检查)，并把个人准备好的实验必备物品带到实验室。2，必须仔细听取教师对实验课要求、操作中的重点、难点和应注意问题的讲解。3．实验时，学生应根据实验教材独立操作，仔细观察，随时作好记录。遇到问题，应积极思考，分析原因，排除障碍。对于经自己努力解决不了的问题，应请指导教师帮助。4．积极开展第二课堂的教学活动。学生除了在实验室学习外，还应以整个校园或公园、植物园中的植物作为学习的目标，理论联系实际进行学习。5．按时完成实验作业。要求实验报告书写整齐、清洁、简明扼要。四、学生常用实验用品：绘图铅笔两支(2H-3H)、实验报告纸、橡皮、直尺、镊子、刀片等。目录绪论植物生物学实验室一般操作和常用药品基础实验实验一、显微镜的构造和使用方法,植物生活细胞的基本结构实验二、植物细胞内质体和液泡的观察实验三、植物细胞内储藏物质和细胞壁结构成分的观察鉴定实验四、植物的组织：分生组织、基本组织、保护组织实验五、植物的组织：输导组织、机械组织、分泌组织实验六、植物的根：初生结构和次生结构实验七、植物的茎：初生结构和次生结构实验八、植物的叶：中生叶、旱生叶和水生叶实验九、植物的繁殖：雄蕊、雌蕊、胚和胚乳的发育实验十、菌类和地衣植物：鞭毛菌、接合菌、子囊菌、担子菌、地衣实验十一、苔藓植物：苔纲和藓纲实验十二、蕨类植物：松叶蕨、石松、木贼、真蕨实验十三、裸子植物：苏铁、银杏、松柏、买麻藤实验十四、被子植物：（木兰亚纲、金缕梅亚纲、石竹亚纲）实验十五、被子植物：（五桠果亚纲、蔷薇亚纲）实验十六、被子植物：（蔷薇亚纲）实验十七、被子植物：（菊亚纲）实验十八、被子植物：（鸭跖草亚纲、百合亚纲）综合实验实验一植物形态解剖基本技能的综合训练徒手切片法、石蜡制片法实验二、湖泊藻类植物观察实验三、种子植物系统分类研究法附录I中国珍惜濒危植物名录（部分）附录II内蒙古珍惜濒危植物名录学生自选设计实验目录种子植物分类教学实习主要参考文献植物生物学实验室一般操作和常用药品一、玻璃器皿的清洁(一)器皿的清洗新器皿必须洗涤才能使用。使用过的器皿应在未干前洗涤，如不能及时清洗，应浸在水中。洗涤方法：放人加洗衣粉的水中煮沸0.5h，刷洗，清水冲净晾干；或在洗涤液中浸0.5h，清水冲净，蒸馏水荡涤，晾干。(二)玻片清洗新盖玻片和载玻片分别放在盐酸酒精(70％～95％工业酒精100ml，加浓盐酸2ml)中浸4h，流水冲净，蒸馏水荡涤、晾干，置于95％酒精的玻璃缸中加盖备用。(三)旧玻片、封胶玻片清洗在洗衣粉水中煮沸15min除去树胶和脏物，或浸入废二甲苯中脱胶，分开载、盖玻片，清水冲净，或在洗涤液中浸0.5h，清水冲净，蒸馏水荡涤，置于95％酒精的玻缸中浸泡加盖备用。(四)铬酸洗涤液配法重铬酸钾(K2Cr2O2)20g，浓硫酸(H2S04，工业用，比重1．84)或废硫酸100ml，清水100m1。先将重铬酸钾溶于温水，冷却后徐徐加入浓硫酸以不使其发热。此液呈红色，盛人玻璃缸中，加盖以防氧化变质，反复使用直至变成蓝黑色为止。二、常用实验药剂配制(一)药品的规格(表1—1)(二)染色液1．碘一碘化钾(I—KI)(Iodinepotassiumiodide)溶液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。表１－１药品的规格试剂规格代号级别标签颜色比价实验试剂L.R四级黄６０化学纯C.P三级蓝７０分析试剂A.R二级红８０保证试剂G.R一级绿１００注：制片使用的药品以化学纯适宜，必要时使用分析试剂，有的还可用实验试剂。为了节约最好不越级使用。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。2．苏丹Ⅲ(SudanⅢ或Ⅳ)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。配方：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ干粉0.1g；95％酒精10m1；过滤后再加入10ml甘油3．1％醋酸洋红(Acetocarmine)酸性染料，适用于压碎涂抹制片，能使染色体染成深红色，细胞质成浅红色。配方：洋红1g；45％醋酸100m1煮沸2h左右，并随时注意补充加入蒸馏水到原含量，然后冷却过滤，加入4％铁明矾溶液1～2滴(不能多加，否则会发生沉淀)，放人棕色瓶中备用。4．卡宝染色液(Carbolfuchsine)即石炭酸一品红染色液(核染色剂)。配制步骤：先配成三种原液，再配成染色液。原液A：3g碱性品红溶于100ml70％酒精中。原液B：取原液A10ml加入到90ml5％石炭酸水溶液中。原液C：．取原液B55ml，加入6ml冰醋酸和6ml福尔马林(38％的甲醛)。(原液A和原液C可长期保存，原液B限两周内使用)。染色液：取C液10—20m1，加45％冰醋酸80～90ml，再加山梨醇1.8g，配成10％～20％浓度的石炭酸品红液，放置两周后使用，效果显著(若立即用，则着色能力差)。适用范围：适用于植物组织压片法和涂片法，染色体着色深，保存性好，使用2—3年不变质。山梨醇为助渗剂，兼有稳定染色液的作用，假如没有山梨醇也能染色，但效果较差。5.中性红(Neutralred)溶液用于染细胞中的液泡，可鉴定细胞死活。配方：中性红0.1g；蒸馏水100ml.使用时再稀释10倍左右。6．曙红Y(伊红，EosinY)酒精溶液常与苏木精对染，能使细胞质染成浅红色，起衬染作用。配方：曙红0.25g;95％酒清100ml.(也常用于95％酒精脱水时，加入少量曙红溶液，其目的是在包埋、切片、展片、镜检时便于识别材料)。7．钌红(Rutheniumred)染液钌红是细胞胞间层专性染料，其配后不易保存，应现用现配。配方：钌红5—10mg；蒸馏水25—50ml8．龙胆紫(Gentianviolet)为酸性染料，适用于细菌涂抹制片。配方：龙胆紫1g；蒸馏水100ml9．苯胺兰(Anilineblue)溶液为酸性染料，对纤维素细胞壁、非染色质的结构、鞭毛等，尤其是染丝状藻类效果好。还多用于与真曙红作双重染色，对于高等植物多用于与番红作双重染色。配方：苯胺兰1g；35％或95％酒精100ml100．间苯三酚(Phloroglucin)溶液用于测定木质素。配方：间苯三酚5g；95％酒精100ml(注意此溶液呈黄褐色即失效)11．橘红G(OrangeG)酒精溶液为酸性染料，染细胞质，常作二重或三重染色用。配方：橘红G1g；95％酒精100ml12.番红(SafraninO)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。配方：(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450m1.将甲、乙二溶液混合后充分摇均匀，过滤后使用。13．固绿(Fastgreen)又名快绿溶液。为酸性染料，能将细胞质，纤维素细胞壁染成鲜艳绿色，着色很快，故要很好的掌握着色时间。配方：(1)固绿酒精液固绿1g；95％酒精100ml(2)苯胺固绿酒精液固绿1g,95％酒精40ml,苯胺10ml配后充分摇匀，过滤后使用。14．苏木精(Hematoxylin)染液苏木精是植物组织制片中应用最广的染料。它是很强的细胞核染料，而且可以分化出不同颜色。配方很多，现仅举海氏(Heidenhain’s)苏木精染色液，又称铁矾苏木精染色液。配方：甲液(媒染剂)，硫酸铁铵（铁矾）２～４g，蒸馏水100ml.必须保持新鲜，最好临用之前配制乙液(染色剂)，苏木精0.5g，95％酒精10ml，蒸馏水100ml.配制步骤：(1)将苏木精溶于酒精中，瓶口用双层纱布包扎，使其充分氧化(通常在室内放置两个月后方可使用)。(2)加入蒸馏水，塞紧瓶口，置冰箱中可长期保存。切片需先经甲液媒染，并充分水洗后才能以乙液染色，染色后经水稍洗再用另一瓶甲液分色至适度。铁矾苏木精染液为染细胞核内染色质最好的染色剂，但要注意甲液与乙液在任何情况下决不能混合。(三)各级酒精(脱水剂)配制由于无水酒精价格较高，故常用95％的酒精配制。配制方法很简便，即用95％的酒精加上一定量的蒸馏水即可。可按下列公式推算(表1—2)。原浓度(95%)酒精—配制浓度=所需加水量表１－２不同浓度酒精配制所需配制酒精浓度／％原有酒精浓度／％原有酒精浓度减去所配制浓度＝应加蒸馏水量／ml配置时应加酒精及水量309595-30=6530ml酒精+65ml水509595-50=4550ml酒精+45ml水759595-75=2075ml酒精+20ml水859595-85=1085ml酒精+10ml水（四）固定液配制1．F．A．A固定液又称标准固定液、万能固定液。适用于一般根、茎、叶、花药、子房组织切片。在植物形态解剖研究上应用极广，此固定液最大优点是兼有保存剂作用，但对染色体的观察效果较差。配方：福尔马林(38％甲醛)5ml：冰醋酸5ml：70％酒精90ml幼嫩材料用50％酒精代替70％酒精，可防止材料收缩；还可加入5ml甘油(丙三醇)以防蒸发和材料变硬。2．F．P．A固定液配制时用正丙酸代替冰醋酸，三种成分的比例同上液。效果比F.A．A好。3.卡诺氏固定液(Carnoy’sFluid)适用于一般植物组织和细胞的固定，常用于根尖，花药压片及子房石蜡切片等。有极快的渗透力，根尖材料固定15—20min即可，花药则需1h左右，此液固定最多不超过24h，固定后用95％酒精冲洗至不含冰醋酸为止；如果材料不马上用，需转入70％酒精中保存。配方：无水酒精3份：冰醋酸1份(五)透明剂材料在脱尽水分后还需经过与石蜡、树胶相混合的溶剂来处理，这种溶剂能使材料清净透明，增加组织折光系数。常用的透明剂有以下两种：1．二甲苯(Xylol)是目前应用最广的透明剂，它作用迅速，能与酒精混合，溶解石蜡，又可与封藏用的树胶混合，但使用时必须脱净水分，否则发生乳状混浊。为了避免材料收缩，应采取逐步从纯酒精过渡到二甲苯中。即无水酒精→1/2无水酒精+1/2二甲苯→二甲苯。2．氯仿(Chloroform)．它比二甲苯挥发快，渗透力较弱，对材料收缩也较小，也能与酒精混合又能溶解石蜡，故常用