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
2、本知识、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 观 察 校 园 植 物 ： 藻 类 、菌 物 、 地 衣 、 苔 藓 、 3 15 综合 性 本 科 必 做序号 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View of the campus plants: varies groups a
3、nd diversity of plant蕨 类 、 裸 子 和 被 子 植 物以 及 植 物 体 的 形 态 、 生境 。2生物显微镜和体视显微镜的构造及使用方法Construction and applied method of 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1 1 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 2 1 综 合 本 科 必 做4 植物细胞的有丝分裂
4、Mitosis of plant cell 观 察 洋 葱 根 尖 细 胞 的有 丝 分 裂 1 1 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3 1 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
5、生 根 和单 子 叶 植 物 根 ， 双 子叶 植 物 次 生 根 的 构 造3 1 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3 1 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Forms a
6、nd structure of leaves双 子 叶 植 物 和 单 子 叶植 物 叶 的 构 造 2 1 验 证 本 科 必 做11 开放性实验：不同生境植 自 选 材 料 研究 本 科 自 选 参序号 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 求物的叶， C3 和 C4植物Opening Experiment：Leaves of varies habitat and C3, and C4 plants 设计性加12花、花序、雌雄蕊的结构和发育Flowers, inflorescence, Structure and development
7、 of androecium and gymnoecium各 类 种 子 植 物 花 和 花序 的 构 造 1 1 验 证 本 科 必 做13植物胚的发育和种子的结构与特性Development of plant embryo and types, and Sructure双 子 叶 植 物 和 禾 本 科植 物 种 子 和 胚 的 构 造 1 1 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 2 1 验 证 本 科 必 做15蓝藻门 Cyanophyta、裸藻门 Euglenophyta、甲藻门Pyrrophyta
8、、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4 1 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 特 征 和 它 们的 生 活 史3 1 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 sea
9、rches 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19 粘菌门 Myxo
10、mycota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 游 现 象1 1 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2 1 验 证 本 科 必 做21真菌门 Eumycota：担子菌亚门 Basidiomycotina和半知菌亚门
11、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3 1 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 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 。3 1 验 证 本 科
12、 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 Isophytina、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 子 、 异 型 孢 子2 1
13、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 ， 2 1 验 证 本 科 必 做序号 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 ，
14、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3 1 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3 1 验 证 本 科 必 做28 双子叶植物纲：离瓣花类Archichlamydeae（二）了 解 本 次 实 验 离 瓣 花类 花 果 结 构 特 点 。 学习 检 索 植 物3 1 验 证 本 科 必 做29双子叶植物： 离瓣花类Dicotyledon: Archichlamydeae（三）了 解
15、 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3 1 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3 1 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 。
16、检 索植 物3 1 验 证 本 科 必 做32 单子叶植物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3 1 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3 1 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
17、 的 编 制 1 综 合 本 科 选 做序号 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）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
18、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
19、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， 1 研究设计 本 科 选 做序号 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 求观察地质时期保存下来的植物木材的内部解剖特征。性备注：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、器官的结构和
20、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采集和保存、
21、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、本课程以实验
22、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、石蜡
23、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
24、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，估计可能出现的问题。对学生的问题必须正确科学地回答。7、对于开放性、研究性实验，学生可有选择地进行，最好以 2人以上的小组为单位进行实验较好。原则上这些实验是学生独立完成的，每一课题有自己的指导教师，其实验研究方案应有指导教师许可，进入实验室，应得到实验主管教师的允许。六、考核与报告本课程采用平时作业、期末考试来综合评定学生的成绩，着重考查学生基本操作的掌握程度、平时作业的质量，应用所学知识分析、解决问题的能力。平时实验占 50%，期末考试占 50%。考试分为闭卷和开卷两部分，试题着重考查学生对植物形态和系统分类知识的掌握程度。实验成绩实行百分制。量化标准详见有关规定。
