实验教学

 一、实验目的

通过本课程的学习，使学生掌握植物学的基本理论、基本知识和基本技能，以培养学生终身学习和创新能力为目标。通过植物学的学习，使学生了解本学科的前沿及科研情况，开拓学术视野，着重培养学生认识、利用和改造植物，更好地为人类服务。同时帮助学生树立环境意识和自然界可持续发展思想，为全面提高学生的素质服务，为合理开发利用和保护植物资源打下必要基础。同时，为学生学习有关后续课和专业课（ 植物生理学、植物生态学、遗传学、细胞学、分子生物学等）打下良好基础。

二、实验内容

实验一  藻类植物    

藻类植物是没有根、茎、叶分化的自养低等植物。生殖器多为单细胞，少数为多细胞，合子不发育成胚。藻类植物差异很大，根据藻体的形态、细胞的结构、所含色素的种类、贮藏物质的类别及生殖方式等，可以把藻类植物分成不同的类群，主要包括蓝藻、绿藻、轮藻、褐藻、红藻、金藻、甲藻和裸藻等。蓝藻门属于原核植物，它是植物界中最低等、最简单的类群，也是植物发展史中最早出现的类群。真核藻类最常见的有红藻、绿藻和褐藻，与人类生活的关系也最为密切。藻类植物的光合色素比高等植物丰富，它们的细胞具有叶绿体（除蓝藻外）和其它色素，能进行光合作用。有叶绿素类、胡萝卜素类、叶黄素类和藻胆素，不同的藻类植物各有差异。藻类植物的繁殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖，其中，有性生殖包含有同配生殖、异配生殖、卵式生殖和接合生殖。藻类植物的生活史类型丰富，有的无核相交替，有的具有核相交替。

(一)、实验目的和要求

1．通过代表植物的实验观察，掌握蓝藻、绿藻、红藻和褐藻的主要形态特征、基本类型、分布及分类依据。

2．学习和掌握藻类植物由简单到复杂、有低级到高级的演化规律。

3．学会观察和鉴定藻类植物的基本方法和技能。

4. 掌握世代交替与核交替的异同。

(二)、实验材料和试剂

显微镜，镊子，放大镜，解剖针，载玻片，盖玻片，滴管，纱布，吸水纸，亚甲蓝水溶液，碘液，I2~KI染液，蒸馏水，念珠藻永久装片，水绵结合生殖永久装片，紫菜装片，紫菜、海带等植物浸泡标本。

(三)、实验内容

1. 念珠藻（Nostoc sp.）念珠藻属蓝藻门

2. 水绵（Spirogyra sp.）

3. 海带（Laminaria sp.）

4. 紫菜（Porphyra）

 

实验二  菌类植物和地衣植物  

菌类植物是一个不具有自然亲缘关系的类群，它们没有根、茎和叶的分化，细胞内不含有叶绿素，均具有细胞壁（粘菌除外），生殖结构由单细胞构成，合子或受精卵均不形成胚。有细菌、粘菌和真菌三个门。真菌属真核异样生物，没有质体，主要是营寄生或腐生生活。地衣是一类有真菌和藻类形成的共生体，少数有一种真菌和两种藻类共生。地衣的形态和生长状态可以分为3种类型：壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。

(一)、实验目的和要求

1．通过代表植物的实验观察，掌握细菌、粘菌、真菌的主要形态特征。学习和掌握发网菌属、黑根霉、盘菌属、蘑菇属的主要形态特征、基本类型及其分布。

2．学习和掌握菌类植物和地衣在植物界演化中的地位。

(二)、实验材料和试剂

镊子，放大镜，解剖针，载玻片，盖玻片，纱布，吸水纸，碘液，蒸馏水；细菌装片，黑根霉装片，酵母菌装片，伞菌装片和浸泡标本。

(三)、实验内容

菌类植物: 菌类植物不是一个具自然亲缘关系的类群。它们是一群没有根、

茎、叶分化，一般不含光合色素（硝化细菌、氢细菌、硫细菌、铁细菌除外），

不能进行光合作用，异养生活的低等植物。根据菌类结构和生活习性的不同将菌

类植物分为细菌、粘菌、真菌三大类。

地衣植物 （Lichenes）：地衣是真菌和藻类的共生植物，共生的真菌绝大多

数为子囊菌，共生的藻类是蓝藻和绿藻。观察三种地衣标本，区别壳状地衣、枝

状地衣和叶状地衣。

 

实验三 苔藓植物  

苔藓植物是一群生活在阴湿环境下形体较小的多细胞绿色植物。它们无真正的根、茎、叶分化，有性生殖器官为精子器和颈卵器。苔藓植物的受精卵发育成胚，生活史类型为配子体发达的异型世代交期，孢子体寄生在配子体上。

(一)、实验目的与要求

掌握苔藓植物门的主要特征以及苔纲和藓纲的区别，理解苔藓植物在植物界中的系统进化地位。

(二)、实验材料和试剂

地钱（Marchantia polymorpha），葫芦藓（Funaria hygrometrica），苔类植物（Liverwort），藓类植物（Moss），地钱叶状体永久制片，地钱雄器托纵切制片，地钱雌器托纵切制片，地钱孢子体纵切制片。

(三)、实验内容

1. 地钱

属苔纲，是地钱目中常见的植物，世界性广布。通常生于阴湿的林内、田园、墙角和河沟边等。

2. 葫芦藓

属藓纲，葫芦藓科，是土生喜氮的小型藓类植物。葫芦藓分布广泛，常见于田园、庭院和路边等。

3. 光萼苔属（Porella）

苔纲叶苔目植物，植物体有茎、叶的分化。叶由单层细胞构成，无中肋，共3列，2列侧叶较大，1列腹叶较小。为雌雄异柱植物，生有精子器的雄器苞与生有颈卵器的雌器苞生于侧生的短枝上。受精后卵发育成胚，胚形成孢子体，孢蒴成熟时4瓣纵裂。

4. 角苔属（Anthoceros）

为角苔纲角苔目植物。植物体是具腹面的叶状体，边缘有深缺刻，腹面生有假根。细胞无组织分化，雌雄同株。在配子体背面有细长的针状的孢子体，基足埋于配子体内，无蒴柄，针状部分为孢蒴。孢子体成熟时，自上而下裂成两瓣，蒴轴宿存。

5. 泥炭藓属(Sphagnum)

属藓纲泥炭藓目。植物体灰白色或灰黄色，叶片由单层细胞构成，无中肋。精子器生于小枝的叶腋处，球形具长柄。颈卵器生于小枝的顶端，亦具柄。孢蒴球形，无蒴帽。

 

实验四 蕨类植物  

蕨类植物是地球上最早分化出维管系统的一类低等植物，属于维管植物、孢子植物和颈卵器植物。蕨类植物具有独立生活的孢子体和配子体，孢子体占绝对优势；有根、茎、叶的分化：根为不定根，茎多为根状茎，叶有孢子叶和营养叶，各自行使不同的功能。孢子叶上能产生孢子囊和孢子，孢子萌发形成配子体，又称原叶体，腹面可产生精子器和颈卵器。

(一)、实验目的和要求

1. 掌握蕨类植物的主要特征，了解其在植物界中的系统地位。

2. 学习鉴定蕨类植物的基本方法，识别常见种类。

(二)、实验材料

永久制片：中华卷柏孢子叶球纵切制片，问荆孢子叶球纵切制片，蕨(孢子体和配子体)孢子叶切片，蕨原叶体装片。腊叶标本：卷柏(Selaginella tamariscina)，中华卷柏(Selaginella sinensis)，问荆(Eguisetum arvense)，贯众(Cyrtomium fortunei), 石松(Lycopodium japonicum)，中华水韭(Isoetes sinensis)， 松叶蕨(Psilotum nudum)，木贼(Eguisetum hiemale)，狗脊(Woodwardia japonica)，槐叶萍(Salvinia natans)，蜈蚣草(Pteris vittata)，石韦(Pyrrosia lingua)等。

(三)、实验内容

现存蕨类植物主要包括3大类：即石松类、木贼类和真蕨类。

1. 石松类植物

中华卷柏：为石松亚门卷柏科卷柏属(Selaginella)多年生草本植物，植物体常匍匐生长。

2. 木贼类植物

问荆：属楔叶亚门木贼科，多生于河边、砂土或山坡荒地，植物体有营养枝和生殖枝之分。

3. 真蕨类植物

蕨：属真蕨亚门，薄囊蕨纲，蕨科。

 

实验五 裸子植物  

裸子植物是一类能形成球花，产生种子，且种子没有果皮包被的高等植物，其孢子体发达，并占绝对优势，配子体寄生于孢子体上。裸子植物花粉管的产生使受精作用摆脱了水的限制，对适应陆地生态环境具有重大意义。

(一)、实验目的和要求

1. 通过裸子植物代表种类的观察，掌握裸子植物的基本特征，了解其在植物界中的系统地位。

2. 学习鉴定裸子植物的基本方法，识别常见种类。

(二)、实验材料和试剂

永久制片：松属植物大、小孢子叶球纵切制片。

浸制标本：银杏大、小孢子叶球和种子，松属大、小孢子叶球。

腊叶或新鲜标本：常见或重要的裸子植物标本，如苏铁(Cycas revoluta)，银杏(Ginkgo biloba)，华山松(Pinus armandii)，油松(Pinus tabulaeformis)，白皮松(Pinus bungeana)，冷杉(Abies fabri)，云杉(Picea asperata)，杉木(Cunninghamia lanceolata)，水杉(Metusequoia glyptostroboides)，侧柏(Platycladus orientalis)，柏木(Cupressus funebris)，圆柏(Sabina Chinensis)，刺柏(Juniperus formosana)，罗汉松(Podosarpus macrophyllus)，红豆杉(Taxus chinensis)等。

(三)、实验内容

裸子植物通常包括5个纲，即苏铁纲(Cycadopsida)、银杏纲(Ginkgopsida)，松柏纲(Coniferopsida)，红豆杉纲(Taxopsida)和买麻藤纲(Gnetopsida)。

1. 苏铁纲

现存仅1目、3科、11属，约209种，主要分布于热带及亚热带地区。我国有苏铁属1属，约15种。

代表植物苏铁科苏铁，常绿乔木，树高可达20米。茎干圆柱状，通常不分枝。茎部密被宿存的叶基和叶痕，并呈鳞片状。叶集生于茎顶，一回羽状深裂，革质，边缘向下卷曲，幼叶拳卷，脱落后茎上残留有叶迹。雌雄异株。小孢子叶球（雄球花）圆柱形，由许多鳞片状小孢子叶（雄蕊）螺旋状紧密地排列在轴上组成。大孢子叶球（雌球花）扁球形，丛生于枝顶，黄褐色，由一簇羽毛状的大孢子叶组成。大孢子叶上部羽状分裂，下部形成狭长的柄，柄的两侧生有2~6枚胚珠。

2. 银杏纲

本纲仅银杏科银杏属一种，是中国特有的著名孑遗植物。落叶乔木，有营养性长枝和生殖性短枝之分。取银杏的球果枝，注意观察叶的形状以及叶在长、短枝上的着生方式。银杏雌雄异珠，大、小孢子叶球均着生于短枝顶部的叶腋处。小孢子叶球(雄球花)呈柔荑花序状，具多数螺旋状排列的小孢子叶，每个小孢子叶具2个花粉囊；大孢子叶球(雌球花)具一长柄，柄端分两叉，其上分别着生1枚直立胚珠，每个胚珠基部有一环状珠领。同时，观察银杏种子的外形，并作纵向解剖，注意仔细观察外、中、内三层种皮以及其内的胚和胚乳。

3. 松柏纲

包括44属，约400余种，隶属于松科(Pinaceae)、杉科(Taxodiaceae)、柏科(Cupressaceae)和南洋杉科(Araucariaceae)等4科。我国有3科23属，约150种。

4. 红豆杉纲

包含14属162种，隶属于罗汉松科(Podocarpaceae)、三尖杉科(Cephalotaxaceae)和红豆杉科(Taxaceae) 等3科。我国有3科7属33种。

5. 买麻藤纲

包含3目、3科、3属，约80种。我国有2目、2科、2属、19种。

 

实验六、被子植物分科一

通过实验，观察常见各科代表植物形态，掌握重点科及重点属的形态特征；进一步熟悉和掌握熟悉植物形态术语，学会植物分类鉴定的常用方法；了解常见植物的经济意义。

实验内容：

1. 木兰科

2. 樟科

3. 毛茛科

4. 十字花科

5. 蓼科

6. 藜科

7. 葫芦科

8. 胡桃科

 

实验七、被子植物分科二  

通过实验，观察常见各科代表植物形态，掌握重点科及重点属的形态特征；进一步熟悉和掌握熟悉植物形态术语，学会植物分类鉴定的常用方法；了解常见植物的经济意义。

实验内容：

1. 锦葵科

2. 大戟科

3. 蔷薇科

4. 豆科

5. 杨柳科

6. 壳斗科

7. 桑科

8. 芸香科

 

实验八、被子植物分科三  

通过实验，观察常见各科代表植物形态，掌握重点科及重点属的形态特征；进一步熟悉和掌握熟悉植物形态术语，学会植物分类鉴定的常用方法；了解常见植物的经济意义。

实验内容：

1. 伞形科

2. 五加科

3. 木犀科

4. 茜草科

5. 菊科

6. 龙胆科

7. 茄科

8. 旋花科

 

实验九、被子植物分科四  

通过实验，观察常见各科代表植物形态，掌握重点科及重点属的形态特征；进一步熟悉和掌握熟悉植物形态术语，学会植物分类鉴定的常用方法；了解常见植物的经济意义。

实验内容：

1. 唇形科

2. 桔梗科

3. 报春花科

4. 杜鹃花科

5. 百合科

6. 天南星科

7. 泽泻科

8. 鸢尾科

9. 棕榈科

10. 兰科

11. 禾本科

12. 莎草科

三、实验学时安排

实验一  藻类植物    4学时

实验二  菌类植物和地衣植物  2学时

实验三  苔藓植物  3学时

实验四  蕨类植物  3学时

实验五  裸子植物  6学时

实验六  被子植物分科一  4学时

实验七  被子植物分科二  4学时

实验八  被子植物分科三  4学时

实验九  被子植物分科四  6学时

四、考试方式

平时成绩结合校园植物识别考试，重点考察学生掌握植物分类学基本知识和鉴定一些常见重要植物科属的技能。

五、所用教材及参考书：

赵桂仿. 2009. 植物学. 科学出版社

刘文哲. 2015. 植物学实验. 科学出版社