植物学实验的基本研究方法.ppt

戴锡玲上海师范大学生物系2012年2月,植物学实验,课程性质:园艺专业必修课学分：2分(实验)总学时：318=54学时教材:植物学实验指导，2012年3月参考书:1、王全喜，张小平主编，植物学，北京：科学出版社，2004年9月2、赵遵田，苗明升主编，植物学实验教程，北京：科学出版社，2004年3、叶创兴，冯虎元主编，植物学实验指导，北京：清华大学出版社，20064、贺学礼主编，植物学实验实习指导，北京：高等教育出版社，2004年上课要求:实验前必须做好实验预习工作，认真实验并写出实验报告考核方式：闭卷总评成绩=期末考试成绩（70%）+平时成绩（30%）期末考试=实验操作内容(50%)+实验理论内容(50%)平时成绩=实验报告+实验操作考查+出勤率,植物实验室的要求：1.实验室是进行科学实验、培养严谨求实作风、启发思维创新的场所，必须持严肃科学的态度。2.实验室必须保持清洁，仪器设备要摆放整齐、安全规范。3.凡进入实验室工作学习的人员必须着装整洁，服从本室工作人员的管理，遵守实验室的规章制度；借用的实验仪器在实验结束后清点归还。4.实验前需进行认真准备，明确实验目的，掌握实验的基本原理、实验方法、操作步骤等，了解有关仪器设备的配置、性能，熟悉操作规程及安全注意事项。发现设备故障或其它异常情况时应立即采取应急措施并及时报告。5.科学实验中应规范操作、细致观察、如实记录并及时整理实验结果，完成实验报告。6.爱护节约实验材料，不得损坏永久装片，不将实验材料随意丢弃。7.实验结束后将物品归还原处，打扫室内卫生，废弃物倒入指定地点，注意关闭仪器设备、关闭电源、关水、关门窗。,一、实验目的,1.培养学生掌握植物学研究的基本方法、养成良好的实验习惯、打下良好的实验基础。2.了解光学显微镜的基本结构和工作原理，并掌握其使用方法。3.了解常用的植物制片技术。4.掌握生物绘图的基本方法。,实验一植物学实验的基本研究方法,二、实验仪器光学显微镜、刀片、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、培养皿、滴管、蒸馏水三、实验材料洋葱鳞叶、洋葱表皮细胞永久封片,四、实验内容（一）光学显微镜的结构和使用,机械系统,1.光学显微镜的结构,镜筒,目镜,物镜,载物台,调焦螺旋,集光镜,聚光器,视度调节圈,眼距调节装置,物镜转换器,光源亮度调节钮,推进器,物镜：通常有4倍（4）、10倍（10）、20倍（20）、40倍（40）和100倍（100，油镜)物镜数字：表示镜头的主要性能参数“40”：放大倍数“0.65”：镜口率（或称数值孔径，数值越大分辨率越高）“160”：镜筒长度（mm）“0.17”：盖玻片厚度（mm）,物镜的工作距离：从物镜组最前面一块透镜的表面到被观察标本的距离。4、10、40和100物镜的工作距离分别为34.7、7.634、0.53和0.198毫米。调焦时要特别小心，以免碰坏镜头或损坏标本。,反光镜/集光器：简单光学显微镜，依靠反光镜反射自然光或灯光来提供光源；高级光学显微镜，自身配备集光器，内有电光源，可通过调节电流的强弱来调节光线的强弱。遮光器/聚光器：简单光学显微镜，遮光器上面有大小不等的圆孔（光圈）。高级光学显微镜，可通过调节聚光器内孔径光阑的大小来调节光线的强弱。若将孔径光圈放大，图像亮度增高，分辨率增加，而反差减小；若将孔径光圈缩小，图像亮度降低，分辨率下降，但反差增大。因此，在观察时要调节聚光器孔径光圈以达到适当的反差和良好的分辨率。,1）安置（1）右手拿镜臂，左手托镜座；偏左侧放在距桌边34厘米。（2）插电源，开电源开关。（3）旋转物镜转换器，低倍镜就位。（4）虹彩光圈调到最大，聚光器转到最高，适当调节光源亮度调节器。,2.光学显微镜的使用方法,2）标本放置（1）放载玻片。（2）从左侧观察移动载物台调节轮，使观察物于光束中央。（3）双手调节粗准焦螺旋使载物台升至最高。（4）调节目镜间距。,3）低倍镜观察（双眼同睁）（1）调节粗准焦螺旋下降载物台使物像清晰。（2）调节细准焦螺旋（前后半圈）。（3）观察部位于视野中央。（4）左眼观察，右眼画图。,4）高倍镜观察（1）侧面观察转换到高倍物镜（不跨油镜）（2）调节光源亮度旋钮（3）调细准焦螺旋（4）使观察物在中央，画图,5）更换载玻片（1）载物台降到最低。（2）转换到最低物镜。（3）换新载玻片。（4）低倍镜观察。,6）用后处理（1）关闭电源，拔掉插座。（2）载物台降到最低。（3）取下载玻片。（4）4倍和10倍物镜靠内呈“八”字放置。（5）电线缠2圈半。,（二）常用的植物制片技术（1）临时水封片准备好载玻片、盖玻片，擦拭时小心，以免弄碎玻片用滴管在载玻片的中央滴一滴蒸馏水，用镊子或解剖针取植物材料置于水滴上，并使材料展开或分散均匀；,盖上盖玻片：用镊子夹住盖玻片的一边，另一边与水滴的边缘接触，慢慢放下盖玻片，避免混入气泡。如盖玻片下水过多，可用吸水纸吸掉多余的水。,练习：撕取洋葱鳞叶的内表皮制作临时水封片。,洋葱表皮,细胞壁,细胞核,液泡,细胞质,（2）徒手切片法用左手的拇指和食指捏住材料，材料略高出指尖，以免切时伤及手指。右手握住双面刀片。材料和刀片浸润清水，以减少摩擦。切割时用臂力带动刀片自左前方向右后方做水平切割移动，割下许多切片后，将切下的薄片轻轻移入盛水的培养皿中，从中挑选薄而透明的切片，放在载玻片的水滴中，加盖玻片观察。,（3）压片法将植物的幼嫩器官处理后,涂抹或压在载玻片上，使组织成一薄层然后进行观察的制片方法。常用于染色体数目的检查。步骤:取材、预处理、固定、解离、染色、压片、镜检和封固。,（4）石蜡切片法将材料包埋在石蜡中进行切片，切片经染色（番红-固绿二重对染法：番红为碱性染料，能使细胞核及木质化的细胞壁染成红色；固绿为酸性染料，能使细胞质及纤维素的细胞壁染成绿色），观察效果很好。能将材料切成10微米左右的连续切片。,石蜡切片机,步骤:取材固定洗涤脱水透明浸蜡包埋切片粘片染色封藏,植物组织切片,（5）离析法原理:用离析液使细胞的胞间层溶解，细胞之间彼此分离，获得分散的、单个的完整细胞，以便观察不同组织的细胞形态和特征。最常用的离析液有铬酸硝酸离析液(10%铬酸液和10%硝酸液等量混合)，适用于木质化组织。将植物材料切成小块或小条状，截面约1mm2，长约1cm，放入小瓶中，加入离析液，其量约为材料的10倍，盖紧瓶塞，放在40左右的温箱中，约经1-2天。,检查材料是否离析：以细胞间胞间层溶解，细胞彼此能够分离为准。可取出材料少许于载玻片上的水滴中，加盖玻片，轻轻敲压，若材料分离表明浸渍时间已够。洗酸保存：倒去离析液，用清水浸洗已离析好的材料，直至没有任何黄色为止，转移至70%酒精中保存备用。,（三）生物绘图记录植物形态结构的方法:绘图法、照相法、录像法等。1.生物绘图的特点生物绘图是形象描述生物外部形态和内部结构的一种重要的科学记录方法，通常用点线图的形式来描绘。生物绘图具有以下基本特征：,具科学性比例正确层次分明,（1）细心观察：绘图前要对观察的对象进行细致的观察，对各部分的位置、比例、特征等有完整的认识，充分利用所学的理论知识，将正常的结构与偶然的、人为造成的假象区分开。（2）起稿：是勾画轮廓的过程，要根据绘图纸的大小，绘图的数量，确定某个图在纸上的位置和大小，注意整体布局，避免图像过大或过小或偏斜，并注意留有引线和注字的位置。用软铅笔（HB）绘草图。,2.生物绘图的步骤,（3）定稿：对草图进行修正和补充，用硬铅笔（2H或3H）将全图绘出。用线条表示轮廓和各部分的界限，线条要均匀，光滑，不可时粗时细，不可时深时浅或时虚时实。用圆点表示观察各部位的明暗或颜色深浅。点密表示背光、凹陷或色彩重的部位；点疏表示向光、突出或色彩轻的部位；打点的方法是铅笔垂直向下打。,（4）标注名称用直线指明要标注的部位，用正楷字标注相应的名称，一般可分为直接标注和间接标注。引指示线时要注意：1.指示的部位要典型，具有代表性；2.指示线要尽量引向图的右侧；3.要尽量避免指示线的迂回、交叉，以免混淆各部分结构。（5）核实绘图内容，保持画面整洁用橡皮把轮廓线、虚线等轻轻擦