植物系统学实验资料.docx
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植物系统学实验资料
实验室规则
一、实验前仔细阅读实验指导，了解实验目的及操作规程。
二、实验中，态度认真，严谨，不随意走动和大声谈笑，保持实验室安静。
三、爱护实验仪器，若发现仪器损坏，应及时报告老师，不要自行拆御。
四、使用仪器设备时，必须严格遵守安全使用规则和操作规程、认真写好使用登记表。
五、爱护实验室卫生，不随地吐痰，乱扔纸屑。
每次实验完毕，轮流值勤打扫卫生。
六、离开实验室，应注意检查水、电、门、窗，切实关好，不得疏忽大意。
第一部分绪论
一、实验课的目的和要求
（一）、实验课的目的
学习植物系统学，必须上好实验课，即在实验室借助于各种仪器和手段细致观察各主要类群的重点代表值物，掌握它们的形态特征、细胞结构、生殖过程，以真实的材料来加深、巩固、扩大和丰富课堂上及书本上的知识。
所以，实验课是学习植物系统学不可缺少的重要环节。
通过实验课，还可以培养观察和研究植物学的基本方法和技能，这不仅为今后进一步深造和研究打好基础，而且也是学习研究其它学科所必须。
此外，通过实验课也可以培养辩证唯物主义的思想方法和严肃认真的科学态度。
因此，对实验课必须重视，必须一丝不苟。
（二）、怎样上好实验课
上好一堂实验课，既有教师的指导和准备的问题，也有学生的态度和方法问题。
对于教师来说，就是要准备好实验材料。
实验前必须亲自观察实验一遍，以便发现问题；对于实验中的难点要提出解决的措施，有些可向学生事先提醒。
在实验过程中，要多观察同学的操作是否正确，所绘的图是否正确，要随时注意指导和纠正。
从学生这方面来说，要上好实验课必须做到以下几点：
1、实验前必须复习老师课堂上的讲授内容，并预习实验指导。
2、实验时要认真按实验指导的要求和方法步骤进行，注意培养独立工作能力。
遇到问题首先自己思考和解决，然后再请老师帮助。
3、不要抄书描图，要求按所观察的实验材料正确地绘图。
同时要安排好实验时的观察、思考和绘图三者的关系和时间比例。
4、实验结束时，每人可按以下几点，衡量自己的实验效果和实验质量：
（1）是否达到了本实验的目的要求。
（2）是否掌握了本实验的方法和技能。
（3）能否科学地绘出植物的结构图。
（4）能否回答出实验指导上提出的问题。
二、实验技术和方法简介
下面所介绍的孢子植物最常用的实验技术和方法，如能安排一定的时间做适当练习，将会大大提高实验的水平和速度。
（一）、水封藏片制作法
对于很多微小的植物（如藻类、菌类等）以及植物的内部结构，肉眼无法识别，经常需要制作封片在显微镜下观察。
封片的技术有多种，在实验中最常用的是以水作封藏剂制作封片的方法，一般称之为水封藏制片。
这种封片的制作方法已在“植物形态解剖学实验”中介绍过，这里结合孢子植物的不同材料分别简述如下：
1、浮游藻类的封藏，在水中营浮游生活的单细胞或群体类型的微小藻类，如衣藻、裸藻、硅藻、小球藻、栅藻等，可直接用吸管吸一滴藻类水样滴在载玻片中央就可以了。
但要注意，若为观察生活材料，可以从水面或水上层吸取，若用固定保存的标本时，则要从瓶底吸取，但注意不要吸的材料过浓或带很多脏物，否则影响观察。
有些能游动的藻类，如衣藻、盘藻、实球藻、空球藻等，因游动过快不易看清，可采取以下措施之一以抑制其运动速度。
（1）用吸水纸从载玻片一侧适当吸去一些水。
（2）从盖玻片一侧边缘加一小滴稀的I—KI溶液，注意不可用浓的溶液，否则会立即将藻类杀死。
（3）从盖玻片一侧加一滴氯仿水液（5毫升的蒸馏水中加一滴氯仿即可）。
此外，还有两种方法可供选用。
其一是在载玻片中央涂一薄层2.5%的琼胶水溶液，将藻液直接滴于其上，加上盖片即可，此法同样可以停止布朗运动；其二是在一滴藻液中加入微量的阿拉伯树胶粉末，再盖上盖玻片。
2、丝状藻类的水封藏片：
例如对丝藻、水绵等，可先用吸管吸一滴清水滴于载玻片中央，然后用镊子或解剖针取少量丝状体（千万不要贪多）放在载玻片上的水滴中。
但要注意用针将丝状体小心地拨散开，切记不可用针胡乱搅动，而是利用水的漂浮慢慢向外方拨散，否则，就会疑结成团。
最后，加上盖玻片即成。
一些丝状真菌也可用此封片法，若用5%KOH水溶液作封藏剂，其效果更好。
3、胶团群体藻类或真菌的材料封藏法：
例如念珠藻、四胞藻、银耳等。
需先在载玻片中央滴一滴水，然后用镊子取绿豆大小的材料（切忌取材过多）放在载玻片的水滴中，用镊子头尽量将其压碎，最后，加盖玻片并用铅笔的橡皮头轻压盖玻片，使材料均匀散开即可。
注意材料要取少，而且压得越薄越好。
4、叶状体的封藏：
例如石莼、紫菜等只有两层或一层细胞厚的材料，只需用镊子取一小块材料置于载玻片上的水滴中，还要注意用针将材料展开，切勿使其卷折，最后加上盖片。
对于细胞层较厚的叶状体（如地钱、海带等），一般需作徒手切片后再封片。
5、干保存标本的封藏法：
例如紫菜、发菜等，应在封片前1—2小时把材料浸泡在温水或清水中，使材料变软并恢复正常的细胞形态再进行封片。
干保存的苔藓植物只需用清水泡数分钟即可。
（二）、徒手切片法
这也是教学和科研中最常用的简便观察植物内部结构的方法，实验者很容易树立起切片与整体关系的概念。
其方法步骤是：
先将材料切成1—2公分长、3—5毫米宽的小块，如海带片、根和茎，要选择较细嫩的材料截一公分长的小段，然后用左手的拇指、食指和中指拿住材料，并使材料稍突出于手指之上，注意拇指尖稍低于食指，以免刀口割破手指。
右手持刀片平放在左手食指之上，刀口向内，且与材料平行，然后自左至右均匀地向右后方切片。
注意手腕不必用力，而是整个手臂向右后方拉切。
还要注意动作要敏捷，材料要一次切下，如此连续多次，尽量切薄一些。
最后用湿毛笔将切下的材料薄片轻轻地刷到培养皿的清水中，用毛笔（或小镊子）从中挑选最好的（薄而均匀但不求十分完整）切片放到载片上作水藏封片。
如果所切的材料较薄而软，如地钱叶状体和藓类及某些蕨类的叶子，可选用下列三个方法进行切片：
①将材料折迭几层，以加大材料的硬度和厚度；②把叶子等材料夹于马铃薯或胡罗卜条的切缝中（用胡罗卜时不要用中间的硬心即木质部），连同材料一起切片；③将叶片平放在一张载片上，右手将三片双面刀片对齐，再将中间一片提高2—3毫米，使两边的刀片间有一条细缝，然后右手握紧三个刀片对载片上的叶片作垂直切片，把切片用湿毛笔刷入培养皿的清水中。
这几种方法均可取得较好的效果。
（三）、藻类或其它细胞的鞭毛观察
由于藻类或其它生物细胞上的鞭毛很细，一般说，不经过染色处理在光镜下是不易看清楚的。
但有些藻类如衣藻、四鞭藻、实球藻、空球藻等在缩小光圈的暗视野下是能够看见的。
为了看得更清楚一些，用下列染液处理都可获得良好效果。
1、I—KI溶液；俗称碘液，也常称鲁哥氏液。
可直接用此液加入藻液中；也可吸一滴藻液于载片上，再加一滴I—KI溶液，然后加盖片观察；也可以在加了盖片之后，于盖片一侧滴加一滴I—KI溶液，再用吸水纸从盖片另一侧吸过去。
鞭毛因碘膨胀加粗，所以容易看清。
2、可用稀的结晶紫或龙胆紫（0.2%）即可染色。
藻类、苔藓蕨类以及苏铁的精子皆可用此液。
3、蕨类精子的鞭毛还可用Noland固定染色剂处理。
其方法是将具有精子的水液滴于载玻片上。
用吸水纸先吸去一部分水，置通风处干燥，精子便被固定于载玻片上。
然后用Noland液染色10分，流水冲去多余的材料，便可在显微镜下看出精子上的几十条鞭毛。
（Noland液：
30毫升石炭酸饱和水溶液，4毫升甘油，2毫升甲醛，20毫升龙胆紫，混合即成）
（四）、胶质包被的染色观察
藻类植物中有不少种类具有或厚或薄的胶质包被，如蓝藻和绿藻中的一些种类。
有些不经染色在光镜下（暗视野）可以看清，有些则需染色。
最常用的染液是稀墨汁或蓝墨水。
将材料水封藏制片后，从盖片一侧加一滴染液。
用吸水纸从盖片的另一侧吸过去，在显微镜下观察染液被吸通过材料时，可清楚地看出包被显示出来的过程。
此外，也可用稀的品红、亚甲蓝、苯胺蓝等（0.2—0.5%）的水溶液染色，皆可获得良好效果。
（五）、核质和细胞核的观察方法
1、原核生物如蓝藻核质（中央质或中央体）的观察方法：
（1）正反扭动显微镜的细调焦螺旋，注意观察细胞中央的区域和周缘的区域。
一般在中央的色淡区域即为核质的部分，周缘色深处（蓝绿）即为色素质。
（2）用0.1%的亚甲基蓝染色，核质呈深蓝色，效果很好。
2、细胞核的染色观察：
真核生物有的具有一个大的细胞核，如某些鞘藻和水绵等，不经染色也可看见。
但大多数孢子植物的细胞核均需染色才能看清。
实验中常用的染液如下：
（1）I—KI溶液：
这是一种多用途的溶液，即可用以固定浮游藻类又可使鞭毛、细胞核和淀粉着色。
核被染成桔红色。
（2）醋酸洋红：
该染液适于藻类和花粉粒等细胞核的染色，核被染成红色。
对于网状叶绿体和具多个蛋白核的多核藻类，如刚毛藻等，最好先将材料用85%的丙酮脱去叶绿素，再用醋酸洋红或苏木精或席夫试剂染色，可获得良好的染色效果。
三、植物材料的常用固定液和染色液的配制
（一）常用固定液的配制
1、福尔马林—醋酸—酒精固定液（FAA）
50%或70%酒精90ml+冰醋酸5ml+福尔马林（37%～40%甲醛）5ml
可用以固定植物的一般组织，但单细胞及丝状藻类不适用，也不适宜作细胞学研究。
幼嫩材料用50%酒精代替70%酒精，可防止材料收缩；如材料坚硬，可略减冰醋酸，略增福尔马林；如材料易收缩，可稍增冰醋酸。
久置时另加入5ml甘油以防蒸发和材料变硬。
此液又可作保存液。
固定时间最短需十多个小时。
如用在植物胚胎的材料上，改用下面的配方，效果较好：
50%酒精89ml+冰醋酸6ml+福尔马林（37%～40%甲醛）5ml
2、福尔马林—丙酸—酒精液（简称FPA）
福尔马林5ml+丙酸5ml+50%酒精90ml
固定一般的植物组织，通常固定24h，可长久保存。
3、酒精—醋酸—氯仿固定液（卡诺固定液，Carnoyfixative）
配方Ⅰ：
纯酒精3份+冰醋酸1份
配方Ⅱ：
纯酒精6份+冰醋酸1份+氯仿3份
适用于植物组织和细胞学材料，是研究植物细胞分裂和染色体的优良固定液。
固定时间不宜过久。
4、酒精—福尔马林液
福尔马林2～6（6～10）ml+70%酒精100ml
固定植物一般的组织，尤其适用于萌发的花粉管的固定。
通常固定24h，也可长久保存。
5、酒精—福尔马林—甘油液
95%酒精150ml+5%福尔马林100ml+甘油50ml；
此液也可长期储存材料。
6、铬酸—醋酸固定液
根据固定对象的不同，可分强、中、弱、3种不同的配方：
弱液配方：
10%铬酸2.5ml+10%醋酸5.0ml+蒸馏水92.5ml
中液配方：
10%铬酸7ml+10%醋酸10ml+蒸馏水83ml
强液配方：
10%铬酸10ml+10%醋酸30ml+蒸馏水60ml
弱液用在固定较柔嫩的材料，例如藻类、真菌类、苔藓植物和蕨类的原叶体等等。
固定时间较短，一般为数小时，最长可固定12～24h，但藻类和蕨类的原叶体可缩短到几分钟到1小时。
中液用作固定根尖、茎尖、小的子房和胚珠等。
为了易于渗透，可在此液中另加入2%的麦芽糖和尿素。
固定时间12～24h或更长。
强液适用于木质的根、茎和坚韧的叶子、成熟的子房等。
为了易于渗透，可在此液中另加入2%的麦芽糖或尿素。
固定时间12～24h或更长。
7、铬酸—醋酸—福尔马林混合液
这3种药品混合在一起所配成的各种固定液，通常称纳瓦兴式固定液（Nawashinfixative）,简称Craf。
配方见下表：
常备液
纳瓦兴原式
纳瓦兴式液
桑弗利斯液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
甲
液
1%铬酸
40
40
60
10%铬酸
15
8
10
13
10%醋酸
15
20
40
60
70
冰醋酸
10
8
蒸馏水
75
45
40
32
20
79
乙
液
福尔马林
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