教学大纲
您所在的位置: 首页 > 实验教学 > 教学大纲 > 正文
《植物学》实验教学大纲
发布时间:2022年04月26日 09:26    作者:    点击量:    分享到:

植物学实验》课程教学大纲

课程基本信息

Course Information

课程名称

Course Name

植物学实验

Botany Experiment

课程类型

Course Type

专业核心课程

开课院(系)

Course Offering College (Department)

生命科学学院

负责人

Leader

李忠虎

课程团队

Team Members

刘文哲、蔡霞、赵鹏、

王丹阳、苏慧

课程编码

Course Code

U13M1218

学分

Credits

1

学时安排

Period Arrangement

36

授课对象

Audience

生物科学、生物科学基地、生物技术、生物技术基地、生态学专业本科生

授课语言

Language of Instruction

双语

先修课程

Prerequisite Courses

生物化学

课程简介

Course Description

中文200-500字,简要介绍本课程的主要内容以及学生通过学习本课程后所能掌握的知识体系、能力素养等)

植物学实验是紧密结合植物学理论课程的一门专业核心课程,主要面向我校生物科学、生物技术及生态学等专业的本科生。课程的主要内容包括基本实验技能操作、基础实验以及综合和研究型实验三大部分。通过植物学实验课程的学习,使学生掌握显微镜的正确使用方法,学会徒手切片、临时装片及基本染色的方法,并能够识别植物细胞、组织的结构和特征,器官的外部形态和内部结构;掌握不同类群孢子植物的形态特征、细胞结构及其生活史特征;掌握一些重要和关键种子植物类群的分类系统、形态特征及经济价值和意义;掌握观察、描述、解剖植物器官的方法,学会编制和使用种子植物检索表以及植物标本的制作方法。培养学生勤学、探究、创新思维的意识,提高综合分析问题和解决问题的能力,为今后进一步应用植物学知识和技能,解决生产和科学研究中有关问题打下良好基础。

Botanical experiment is the specialized core course which closely integrated with the theory of botany, mainly for undergraduates majoring in biological sciences, biotechnology, and ecology in our university. The main content of the course includes three parts: basic experimental skills operation, basic experiment, and comprehensive and research experiment. Through learning botanical experiment course, students can make use of microscopes correctly, grasp the methods of freehand sectioning, temporary mounting and basic staining, and be able to identify the structure and characteristics of plant cells and tissues, the external morphology and internal structure of organs; grasp the morphological characteristics, cell structure and life history features of the spore plants in different groups; master the classification system, morphological characteristics, economic value and significance of some important and key seed plant groups; master the methods of observation, description, and anatomy of plant organs, and learn to compile and utilize the identification of key seed plants, and grasp the method of making plant specimens. And these processes can provide help in cultivating students' awareness of diligence, inquiry, and innovative thinking, and improving the ability of comprehensive analysis and problem-solving, so as to lay a solid foundation for the further application of knowledge and skills of botany to solve related problems in production and scientific research in the future.


课程教学大纲

Course Syllabus

课程目标

Course Objectives

1.课程支撑专业培养目标及规格达成

(重点表述课程对专业培养目标及规格某一方面达成的支撑情况。)

植物学实验课程是使学生通过实验观察了解和掌握植物形态与结构建成、植物界系统演化规律,被子植物分类的基本理论、植物界基本类群;进一步了解植物的多样性,理解植物形态特征与功能的统一性。植物学实验课程对于培养生物科学、生物技术及生态学等专业,具备广博而坚实的生命科学基础知识和基本理论的高素质人才提供了扎实的植物科学研究方面的基础训练,同时对于学生创新思维的意识,提高综合分析问题和解决问题的能力培养规格具有重要支撑作用。


2.课程教学目标

详细描述学生在学习该课程后在知识、能力、素质等方面应达到的要求。)

1)掌握植物学实验的基本技能;(2)掌握被子植物营养器官的形态及结构特征;(3)掌握被子植物生殖器官的形态及结构特征;(4)了解植物界的基本类群;(5)掌握植物分科相关的形态特征;(6)掌握被子植物主要分科的形态特征;(7)能够应用检索表检索出植物的科名。

思政育人

Curriculum Education

1.课程思政育人目标

(凸显“知识传授、能力培养、价值引领”有机融合,明确各门课程思政育人功能。)

植物学实验课程是一门操作性和实践性很强的实验课程,涉及到思政育人的很多方面,总体课程思政育人主要包括:(1)培养学生实事求是的工作态度和一丝不苟

的工匠精神;(2)培养学生良好的职业行为及职业素养;(3)课程实践中增强学生的民族自豪感;(4)培养学生的可持续发展意识和生态文明意识;(5)培养学生的团队协作能力和锻炼学生的意志品质。

2.思政育人教学设计

(重点阐述课程思政元素融合切入点、教学系统设计、所采取的教学方法以及预期教学成效等,课程思政建设并非思政元素的“简单植入”和“生搬硬套”,应当在梳理课程知识体系基础上发掘课程内含或联系紧密的思政育人元素,注重整体设计和有机融入,采取符合学生认知特点的讲授方式,充分体现课程思政的高度、深度和热度,下述格式仅供参考。)

根据植物学实验的具体内容,分类总结出以下5大知识点在课程教学中融入思政教育。

知识点1:植物学实验中的形态解剖部分,如植物细胞的观察及植物组织、根、茎、叶的解剖结构等

1)思政切入点:培养学生养成实事求是的工作态度

2)教学方法:实验操作

3)预期成效:使学生养成实事求是和严谨的学习和工作态度

知识点2:显微镜的使用及植物细胞基本结构的观察

1)思政切入点:要求学生遵守操作规程、养成良好习惯

2)教学方法:实验操作

3)预期成效:使学生懂得良好的实验室环境需要大家的共同维护,养成爱护公物的习惯。

知识点3:植物分类教学实践

1)思政切入点:融入中国传统文化教育

2)教学方法:教师在教学中挖掘与植物有关的诗词歌赋,使学生能在更好地掌握专业知识的同时,加深对所学植物的文化意义的了解

3)预期成效:融入中国传统文化教育,培养学生对所学植物文化意义的了解

知识点4:植物学野外类群和环境的关系

1)思政切入点:培养学生的可持续发展意识和生态文明意识

2)教学方法:教师在教学中利用数字化野外实习,让学生多观察、多拍照,树立保护植物、保护环境的意识。

3)预期成效:教师要引导学生合理地开发和利用这些植物资源,使学生树立生态文明意识,促进植物资源的可持续发展。

知识点5:校园种子植物分组实验

1)思政切入点:注重培养学生的团队协作、吃苦耐劳意识

2)教学方法:校园实践

3)预期成效:课堂外的教学实习过程中,培养学生除了植物识别能力、利用工具书鉴定植物能力、科研能力得到提高外,注重培养团队合作能力、吃苦耐劳意识


教学内容

Teaching Content

按照课程章节结构,详细阐述各章节主要内容以及教学重点和难点,充分反映课程的知识和技能要求,体现课程特点;对于实践教学环节如实验、实习、上机、研讨等,应具体说明实践的基本教学内容、教学要求等

实验一 植物细胞结构与后含物

本实验重点难点:学会显微镜的正确使用方法;制作洋葱鳞叶内表皮水封片(I-IK溶液代替清水可使细胞质和细胞核染色)观察表皮细胞的形状和结构制作马铃薯淀粉粒的水封片观察其形态特点用刀片在红辣椒果实表面削取极薄的一小片制成水封片。观察果皮细胞中的杂色体、细胞壁上的原纹孔以及其中的胞间连丝。

1.1 实验目的和要求

1)学会显微镜的正确使用方法

2)了解植物细胞壁的性质

3)了解各种类型的质体

4)了解植物细胞内的储藏物

1.2 实验内容

实验材料和试剂:洋葱鳞茎、红色的辣椒果实、烟草的叶片、马铃薯块茎及木质茎、氯化锌~碘液、钌红水溶液、盐酸间苯三酚溶液、碘-碘化钾溶液、盐酸、苏丹Ⅲ等。

1)植物细胞壁的次生变化及化学组成

2)质体的观察:叶绿体的观察:有色体的观察:淀粉粒的观察:

实验二 植物组织系统

1.1 实验目的和要求

了解各种植物组织的主要类型、分布位置、细胞形态和结构特征;学会用组织解析法制片及徒手切片。

1.2 实验内容

分生组织(洋葱根尖纵切片)的观察:分生组织及有丝分裂间期、分裂期中的前、中、后、末各个阶段的细胞观察。

成熟组织的观察:

(1)用徒手切片法制作芹菜叶柄横切片,观察芹菜叶柄横切面上的保护组织(表皮)、薄壁组织、机械组织(厚角组织)和输导组织(维管束)

2)梨果肉石细胞群水封片制作,观察厚壁组织中的石细胞的形态特征。

3)观察丝瓜茎纵切面,表皮、薄壁组织、厚壁组织(纤维)、输导组织(维管束)分布的部位和细胞特征。

4)松木离析材料制成水封片,观察管胞的形状和具缘纹孔。

5)徒手切片法制作马铃薯块茎切面临时制片,观察马铃薯皮(周皮)的形态结构特点。

实验三 孢子植物

1.1 实验目的和要求

通过代表植物的观察,了解孢子植物的主要特征以及学会孢子植物标本采集、保存、制作和观察实验的基本方法与技能。

1.2 实验内容

1)孢子植物标本的采集和样品的固定保存;(2玻片标本的制作;(3)孢子植物的形态结构及生活史各阶段的形态观察

实验四 裸子植物

1.1 实验目的和要求

掌握裸子植物的主要特征,认识本地常见的裸子植物,掌握松、杉、柏三个科的主要区别。

1.2 实验内容

(一)苏铁Cycas revoluta植物形态、小孢子叶球、大孢子叶球观察。

(二)银杏Ginkgo biloba枝叶、小孢子叶球、大孢子叶球、胚珠纵切片及成熟的银杏种子观察。

(三)松枝叶、雄球花、雌球花及球果观察。

(四)柳杉Grgptomeria fortune、侧柏Platycladus orientalis枝叶、球果的比较观察。

(五)裸子植物常见种类新鲜材料及蜡叶标本观察

实验五 根尖与根的结构

1.1 实验目的和要求

掌握根的外形、分区与内部构造,掌握单、双子叶植物根初生构造的基本特征;了解侧根发生的部位及形成。

1.2 实验内容

1根尖的分区:观察玉米根尖纵切片和蚕豆根尖纵切片。

2双子叶植物根的初生结构:观察毛茛根的横切片。

3单子叶植物根的初生结构:制作并观察鸢尾根或土麦冬根横切面临时制片。

4双子叶植物根的次生结构:观察棉花或蚕豆老根区横切片。

实验六 茎的结构

1.1 实验目的和要求

掌握枝与芽的外部形态和类型,茎尖结构、分区及分生区的结构;掌握单、双子叶植物茎的初生结构;掌握双子叶植物茎的次生结构,次生保护组织周皮的结构特征;了解裸子植物茎木材三切面的结构特点。

1.2 实验内容

1双子叶植物茎的初生结构:观察向日葵幼茎横切面。

2单子叶植物茎的初生结构:观察玉米茎横切面。

3维管形成层的发生和活动:观察向日葵老茎横切面。

4茎的次生结构:观察椴树三年生茎横切面。

5三种木材切面的主要形态学区别:观察松木材三切面制片标本。

6双子叶植物和单子叶植物茎的初生结构的区别:用徒手切片法制体蓼科、菊科、苋科、禾本科、莎草科、鸭跖草科等植物的幼茎横切面并进行对比观察。

实验七 叶的结构与特点

1.1 实验目的和要求

掌握单、双子叶植物叶的解剖结构,了解不同生境植物叶片的结构特点,学会叶的徒手切片技术。

1.2 实验内容

1双子叶植物叶的结构观察:取蚕豆叶或其他双子叶植物的叶,用撕片法制作下表皮平装片观察;用夹持法 制作叶的横切面水封片,观察叶的内部结构。

2禾本科植物叶的结构观察:取小麦叶或其他禾本科植物(如高羊茅、鹅观草等)的叶,观察叶形、叶脉、叶鞘、叶耳、叶舌等特征后,用刮片法制作下表皮平装片,观察叶片表皮细胞和保卫细胞(或其他细胞)的形态特征;用夹持法 制作叶的横切面水封片,观察叶的内部结构。

3其他单子叶植物叶的气孔器形态结构观察:紫竹梅、土麦冬等植物叶表皮水封片观察。

4旱生植物叶的结构特征:夹竹桃叶及黑松针叶横切面水封片制作及观察。

实验八 被子植物花的结构

1.1 实验目的和要求

了解被子植物花的外部形态及各部分特点,学习解剖花以及使用花程式描述花的特点,理解花序的概念;了解花各部分内部结构,掌握不同发育时期花药、子房和胚珠的结构,了解花粉粒和胚珠的形成过程。

1.2 实验内容

1花的形态和结构:蚕豆花(或洋槐花、紫藤花) 的解剖观察和记录。用花公式与花图式表示花部形态结构。

2花药的发育与花药囊壁结构的变化:观察百合老幼两种花药横切面。

3雌蕊、子房与胚珠的形态结构:观察百合子房横切面及胚珠的形态结构。

实验九 果实的结构与类型

1.1 实验目的和要求

掌握单、双子叶植物幼胚的发育规律,了解种子的形成与构造;掌握果实主要类型的特征。

1.2 实验内容

1果实与种子的来源:荠菜总状花序、花部、幼果、幼种观察。

2种子的发育形成:荠菜幼子房纵切制片标本观察。

3种子的类型和结构:观察蚕豆种子、蓖麻种子、小麦种子及其纵切片观察。

4果实的类型和结构:核果、浆果、坚果、蒴果、瘦果,聚合果、聚花果的形态结构观察。

实验十 被子植物检索表

1.1 实验目的和要求

植物分类检索表是鉴定植物类群的有效工具,用于鉴别不同植物分类等级和种类。其依据植物的特征,来检索植物的一种文字表,是鉴别未知植物的工具书之一。

1.2 实验内容

植物分类检索表是依据植物的花、果实和种子以及根、茎、叶的主要特征,按照二歧分类原则进行编制的,即比较各种植物或各个分类等级的关键性、一般相对立的特征。根据特征的异同分为两大类,相同的归为一类,不同的归为另一类。例如种子裸露或包被,单子叶或双子叶,离瓣花或合瓣花,直根系或须根系,子房上位或下位等等,都可以划分为相对立的两种性状。在每一项下依据上述原则再进行分类,编制相应的项号,逐级往下,直至完成所有归类工作,达到区分各种植物或各个分类等级的目的。

植物分类检索表的排列方式主要有两种:一种为平行检索表,即相对的两个特征,相互平等排列紧密相连;另一种为定距检索表,即相对的两个特征,相隔一定的距离。不论是那种检索表,它们的结构都是以两个相对的特征进行编写的,且两项的号码是相同的,排的位置是相对称的。


教学进度及要求

Teaching Progress and Requirements

内容

课内学时

教学方式

相关要求

实验一

植物细胞结构与后含物

2

实验

学会显微镜的正确使用方法;了解植物细胞壁的性质;了解各种类型的质体;了解植物细胞内的储藏物。

实验二

植物组织系统

4

实验

了解各种植物组织的主要类型、分布位置、细胞形态和结构特征;学会用组织解析法制片及徒手切片。

实验三

孢子植物

4

实验

通过代表植物的观察,了解孢子植物的主要特征以及学会孢子植物标本采集、保存、制作和观察实验的基本方法与技能。


实验四

裸子植物

4

实验

掌握裸子植物的主要特征,认识本地常见的裸子植物,掌握松、杉、柏三个科的主要区别。


实验五

根尖与根的结构

4

实验

掌握根的外形、分区与内部构造,掌握单、双子叶植物根初生构造的基本特征;了解侧根发生的部位及形成。


实验六

茎的结构

4

实验

掌握枝与芽的外部形态和类型,茎尖结构、分区及分生区的结构;掌握单、双子叶植物茎的初生结构;掌握双子叶植物茎的次生结构,次生保护组织周皮的结构特征


实验七

叶的结构与特点

4

实验

掌握单、双子叶植物叶的解剖结构,了解不同生境植物叶片的结构特点,学会叶的徒手切片技术。


实验八

被子植物花的结构

4

实验

了解被子植物花的外部形态及特点,学习解剖花以及使用花程式描述花的特点;掌握不同发育时期花药、子房和胚珠的结构,了解花粉粒和胚珠的形成过程。


实验九

果实的结构与类型


4

实验

掌握单、双子叶植物幼胚的发育规律,了解种子的形成与构造;掌握果实主要类型的特征。


实验十

被子植物检索表


2

实验

依据校园吃常见植物的特征,编制检索表

考核内容及方式

Contents and Method of Assessment

考核环节

总成绩占比(参考)

平时考核

1、考勤。

2、实验操作。

20%

实验报告

报告完成情况

40%

期末考试

主要考核学生对植物学基本知识的掌握程度以及综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

40%

教材

Teaching Material

作者译者

书名

出版社

出版时间

刘文哲主编

植物学实验

科学出版社

2015.6

参考书目

Bibliography

作者译者

书名

出版社

出版时间

赵桂仿主编

植物学

科学出版社

2009.3

其它

More


备注

Notes


大纲执笔人

Author

李忠虎

审核人

Reviewer

刘文哲