实验一   光学显微镜的结构、使用及保养

一、实验目的

了解显微镜的结构和各部分作用,能真确、熟练地使用显微镜观察植物材料,掌握显微镜的保养方法。

二、用品与材料

显微镜、擦镜纸、软布、二甲苯、任意一种植物切片

三、方法与步骤

(一)显微镜的结构   通常使用的生物显微镜,可分为机械装置和光合系统两大部分。

 1、机械部分。 包括镜座、镜柱、镜臂、倾斜关节、载物台、镜筒、物镜转化盘,调节轮。

 2、光学部分。 包括接目镜 、接物镜、反光镜、光调节器。

(二)显微镜的使用方法:

1、取镜。拿取显微镜,必须一手握紧镜臂,一手平拖镜座,是使镜体保持直立。放置显微镜时要轻,避免震动,应放在身体的左前方,离桌子边6—7CM左右。检查镜的各部分是否完好,镜头只能用擦镜纸擦拭,不准用它物接触镜头。

2、对光。使用时,先将低倍接物镜头转到载物台中央,正对通光孔。用左眼接近接目镜观察,同时用手调节反光镜和集光器。使镜内光亮适宜,镜内所看到的范围叫视野。

3、放片。把切片放在载物台上,使要观察的部分,对准镜头,用压夹或十字移动架固定切片。

4、低倍物镜的使用。转动粗调节轮,使镜筒缓慢下降,至物镜接近切片时为止。然后用左眼从镜内观察,并转动粗调节轮使镜筒缓慢上升。直至看到物象为止(显微镜内的物象是倒像),再转动细调节轮,将物象调至最清晰。

5、高倍物镜的使用。在低倍物镜的观察后,如果需要进一步使用高倍物镜观察,先将要放大的部位移到视野中央,再把高倍镜转至载物台中央,对正通光孔,一般可粗略看到物像。然后,再用细调节轮调至物像最清晰。如镜内亮度不够,应增加光强。

6、还镜。使用完毕,应先将物镜移开,再取下切片。把显微镜擦拭干净,各部分恢复原位。使低倍接物镜转至中央通光孔,下降镜筒,使接物镜接近载物台。将反光镜转直,放回箱内并锁上。

(三)显微镜的保养

1、使用显微镜时必须严格操作规程进行。

2、显微镜的零件不得随意拆卸,也不能在显微镜之间随意调换镜头或其他零件部件。

3、不能随便把目镜头从镜筒取出,以免落入灰尘。

4、防止震动。

5、镜头上沾有不一擦去的饿污物,可先用擦镜纸蘸少许二苯甲擦拭,再换用干净的擦镜纸擦净。

(四)生物绘图法  在进行植物形态、结构观察时,常需绘图。所绘图形要能真确的反映出观察材料的形态。结构特征。绘图注意以下几个方面:

1、绘图要用黑色硬铅笔,不要用软铅笔或有色铅笔,一般用2H 铅笔为宜。

2、图的大小及在纸上分布的位置要适当。一般画在靠近中央稍偏左方,并向右方引出注明各部名称的线条,各引出线条平行整齐,各部名称写在线条右边。

3、画图时先用轻淡上点或轻线条画出轮廓,再依照轮廓一笔画出与物象相符的线条,线条要清晰,比例要真确。

4、绘出的图要与实物相符,观察时要把混杂物、破损、重叠等现象区别清楚,不要把这些现象绘上。

5、图的阴暗及浓淡,可用细点表示,不要采用涂抹方法。点细点时,要点成圆点,不要点成小撇。

6、整个图要美观、整洁、特别注意其准确性与科学性。

(五)徒手切片法

1、将植物材料切成0.5CM见方、1—2CM长的长方条。如果是叶片,则把叶片切成0.5CM宽的窄束,夹在胡萝卜(或萝卜、马铃薯)等长条的切口内。

2、取上述一个长方条,用左手的拇指和食指拿着,使长方条上端露出1---2MM高,并以无名指顶住材料,用右手拿着刀片的一端。

3、把材料上端和刀刃先蘸些水,并使材料成直立方向,刀片成水平方向,自外向内把材料上端切去少许,使缺口成光滑的断面,并在切口蘸水,接着按同法把材料切成极薄的薄片。切时注意要用臂力:不要用腕力及指力,刀片切割方向由左前方向后右方向拉切;拉切的速度易较快,不要中途停顿。把切下的切片用小镊子或解剖针拨入表面皿的清水中,切时材料的切面经常蘸水,起润滑作用。

4、初切时必须反复练习,并多切一些,从中选取最好的薄片进行观察。

 

实验二  植物细胞构造、叶绿体、有色体及淀粉粒的观察

 一、实验目的

1.学会使用显微镜识别细胞的结构。

2.学会徒手切片法,识别叶绿体、有色体及淀粉的形态特征。

二、用品与药品:

显微镜、镊子、解剖针、小剪、载波片、盖玻片、培养皿、吸水纸、蒸馏水、碘液、10/100糖液、洋葱鳞叶、菠菜、马铃薯块茎、红辣椒或胡萝卜、大葱或紫鸭跖草。

三、方法与步骤

1、识别植物细胞的结构。

简易装片法:用手或镊子将洋葱鳞叶表皮撕下,剪成约35MM的小片。在载波片上滴一滴水,将剪好的表皮浸入水滴内(注意表皮的外面应朝上),并用解剖针挑平,再加盖玻片。家盖玻片的方法是先从一边接触水滴,另一边用针顶住慢慢放下,以免产生气泡。

如盖玻片内大会未充满,可以滴管吸水从盖玻片的一侧滴入,如果水太多浸入盖玻片外,可以吸水纸将多余的水吸去。这样装好的片子就可以镜检。

如果,要使细胞观察得更清楚,可以用碘液染色,即在装片时载玻片上放一滴稀碘液,将表皮放入碘液中,盖上盖片,进行镜检。可以看到细胞壁、细胞质、细胞核、液泡。

2、叶绿体的观察。在载波片上先滴一滴10/100糖液,再取菠菜叶,先撕去下表皮,再用刀刮取叶肉少量,放入载玻片糖液中均匀的、散开,盖好盖玻片。先用低倍镜观察,可见叶肉细胞内有很多绿色的颗粒,这就是叶绿体,再换用高倍镜观察,注意叶绿体的形状。

3、白色体的观察。撕取大葱葱白内表皮用简易装片法制的切片后,进行显微镜观察即可看到白色体。若用紫鸭跖草幼叶,沿叶脉处撕取下表皮制成装片进行显微镜观察,效果更好。

4、有色体的观察。取红辣椒(胡萝卜),用徒手切片法取红辣椒果肉的薄片。装片后用显微镜观察,可见细胞内含有橙红色的颗粒,这就是有色体。亦可用胡萝卜的肥大直根做徒手切片,其表皮细胞内的有色体为橙红色的结晶体。

5、淀粉粒的观察。取马铃薯块茎小长条做徒手切片。装片后用显微镜观察,可见细胞内有许多卵型发亮的饿颗粒,就是淀粉粒,许多淀粉粒充满整个细胞内,还有许多淀粉粒从薄片切口散落到水中,把光线调暗些,含可见淀粉粒上的轮纹。如用碘叶染色,则淀粉粒都变成蓝色。

四、实验报告

1、绘几个洋葱表皮细胞结构图,并注明细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。

2、绘几个叶绿体的细胞图。

3、绘马铃薯的淀粉粒结构图。

 

实验三  细胞有丝分裂的观察

 一、实验目的

识别植物细胞有丝分裂各期的主要特征。

二、用品与材料

洋葱根尖总切片

三、方法与步骤

取洋葱根尖纵切片用显微镜观察。先用低倍镜观察,找出靠近尖端的分生区(生长点)部分,可见许多排列整齐的细胞,这就是分生组织。换用高倍镜观察,可见有些细胞处在不同的分裂过程中,分别认出其所处的不同分裂过程及分裂时期(前期、中期、后期或末期)。按对照图进行观察。

四、作业

绘细胞有丝分裂各期的一个细胞图,并注明分裂时期。

附:简易洋葱根尖纵切片的制作

如无洋葱根尖纵切片,可自行制作切片。简易方法:

1)幼根的培养。于实验前3---4d,将洋葱鳞茎置于广瓶口上,瓶子内盛满清水,使洋葱底部浸入水中,置温暖处,每天换水,3---4d后可长出嫩根。

2)材料的固定和离析。剪取根端0.5cm,立即投入盛入一半浓盐酸和一半95/100酒精的混合液中,10min后,用镊子将材料取出放入蒸馏水中。

3)压片。取洗净的根尖,切取根顶端(生长点部分)12mm,至于载玻片上,加一滴醋酸洋红染色510mm,盖上盖玻片,以一小块吸水纸放在盖玻片上。左手按住载玻片,用右手拇指在吸水纸上对准根尖部分轻轻挤压,将根压成均匀的薄层。用力要适当,不能将根尖压烂,并且在用力过程中不要移动盖玻片。

4)醋酸洋红液。取45%的醋酸溶液100毫升,煮沸约30 秒,移去火苗,徐徐加入12克洋红,再煮5分钟,冷却后过滤并贮存于棕色瓶中备用。

 

实验四   根的解剖结构的观察

 一、实验目的

区别根间各区结构,认识双子叶植物根出生结构和单子叶植物根结构特征、熟练使用显微镜

二、用品与材料

显微镜、放大镜、培养皿、滤纸、盖玻片、载玻片、镊子、刀片、植物学盒、1%番红溶液、间苯三酚、盐酸。

玉米(或小麦、水稻)的籽粒、蚕豆(或大豆、棉花)的种子、小麦(或洋葱)根尖纵切片、蚕豆幼根横切片。

三、方法与步骤

(一)根尖及其分区

1、材料的培养。在实验前5~7d, 用几个培养皿(或搪瓷盘), 内铺滤纸, 将玉米(或小麦,水稻)籽粒浸入水后均匀的排在浸湿滤纸上,并加盖。然后放入恒温箱中或温暖的地方,温度保持15~250C,使根长到1~2cm,即可观察。

2、根尖及其分区的观察。选择生长良好而直的幼根,用刀片从有根处切下,放在载玻片上(片下垫一黑纸),不要加水,用肉眼或放大镜观察它的外形和分区。

3、根尖及分区的内部结构。取小麦(或洋葱)根尖纵切片,在显微镜下观察。由根尖向上辨认各区,比较各区的细胞特点。

(二)根的初生结构

1、双子叶植物根的初生结构。在实验前10d左右,将蚕豆(或大豆)种子同玉米籽粒进行催芽处理,待幼根长到1~2cm时,在根毛区做徒手横切,制成临时装片并加一滴番红溶液染色,盖片观察其初生结构:表皮、皮层与中柱(初生木质部与次生木质部)。

如果向日葵或棉幼根做徒手横切片并染色观察时,可看到根中央被导管占据,这是典型的双子叶植物的初生结构。

2、单子叶植物根的初生结构.用玉米根毛区的上部制作徒手横切切片,加一滴番红溶液,先在低倍镜下区分出表皮、皮层和中柱三大部分,再用高倍镜由外向内观察。识别构造特征:表皮、皮层、中柱。

(三)根的次生结构  取向日葵老根横切片,先在低倍镜下观察其各个结构所在的部位,然后转换高倍镜详细观察其各个部分结构:周皮、韧皮部、形成层、木质部。

四、作业

1、绘出根尖纵切面及横切面构造的部分图,注册各部分名称。

2、简述你所观察到的双子叶植物及单子叶植物根的构造特征。

3、向日葵(或其他双子叶植物)老根横切面图(约1/6扇形图),注明各部分结构名称。

 

实验五  茎的解剖构造的观察

一、实验目的

    认识双子叶植物和单子叶植物茎的构造特征及双子叶植物茎的次生结构。

二、用品与材料

显徽镜、刀片、镊于、载玻片、盏玻片、5%间苯三酚(用95%酒精配制)、盐酸、红墨水。

棉花或向日娄幼茎及幼茎横切制片,水稻(或小麦、玉米)幼茎及幼茎横切制片。双子叶植物茎的次生构造横切片。

三、方法步骤

(一)双子叶植物茎的初生结构  取向日葵(或大豆、棉花、蚕豆)幼茎做徒手横切片,用红墨水染色。即在载玻片上点一滴红墨水,放人切片村料,盖上盖片(不要冲洗),由于各部分组织对红墨水附着能力不同,因此镜检时,在低倍镜下就可以清楚地看出各都分分布情况及待点。也可用向日葵或大豆茎的初生结构横切片观察表皮、皮层与中柱(维管束、髓射线与髓)

(二)单子叶植物茎的初生结构

1、玉米茎的结构。取王米幼茎.在节间做横切徒手切片,将切片材料置于载玻片上,加一滴盐酸,23min后,吸去多余盐酸,再加一滴5%间苯三酚,几秒钟后,可见材料中有红色出现,盖上盖玻片观察。由于用间苯三酚染色分色清楚,木质化细胞被染成红色,其余部分均不着色。玉米茎结构可分表皮、厚壁组织、薄壁组织、维管束几个部分。

2、小麦(或水稻)茎的结构。取小麦(或水稻)茎横切片,置于镜下观察。也可选择拔节后的小麦秆,取正在伸长的节间以下的一个节间,自它的上部(最先分化成熟部分)做横切徒手切片,和前方法相同,用5%间苯三酚染色,制片。小麦(或本稻)茎在显微镜下能看到以下部分:表皮、厚壁组织、薄壁组织与髓腔。

(三)双子叶植物茎的次生结构

取向日葵或大豆茎横切片,置于显微镜下观察,从外到内观察下列各部分周皮、皮层。韧皮部。形成层、木质部、髓及髓射线。

四、作业

1、绘向日葵(或大豆、棉花)幼茎横切面图.并注明各都分结构名称。

2、绘玉米茎横切面图,注明各部分结构名称。

3、绘小麦(或水稻)横切面图,注明各部分结构名称。

4、简要描述向日葵(或棉花、大豆)老茎横切面中的结构。

 

实验六  叶、花药、子房的解剖结构的观察

 

一、实验目的

1、观察双子叶植物和单子叶植物叶的结构,区分两者之间的不同点。

2、观察认识花药和子房的构造特征。

二、用品与村料

显微镜、植物实验盒、刀片、镊子、载玻片、解剖针

大豆、棉花、小麦或水稻叶片、水稻、小麦、玉米叶横切片,大豆叶横切片。

百合花药和子房横切制片。

三、方法和步骤

(一)叶的解剖结构的

1、观察表皮和气孔  撕取大豆或棉花叶下表皮一部分,做成装片,置于显微镜下观察。可看到表皮细胞不规则,细胞之间凸凹镶嵌,互相交借,紧密结合,其中有许多由两个半月形的保卫细胞围合成的气孔。撕取小麦或水稻表皮一小部分,做成装片,置于显微镜下观察,可看到水稻或小麦的表皮细胭呈长方形,表皮上的气孔是由两个哑铃形的保卫细胞围合成的。

2、双子叶值物叶片结构  将大豆或棉花叶夹在两块马铃薯(或胡萝卜片之间做徒手切片,或用大豆、棉花及其他双子叶植物叶片横切制片,置于显微镜下依次观察表皮、叶肉与叶脉。

3、单子叶植物叶片的结构  用小麦或水稻叶做徒手切片,或用水稻、小麦或玉米叶横切片,在显微镜下观察,并与双子叶植物叶的结构对比。

(二)花药和子房的解剖结构的观察

1、花药结构的观察  取百合花药横切制片,先在低借镜下观察。可见花药呈蝶状,其中有四个花粉囊.分左右对称两都分,其中间有药隔相连,在药隔处可青到自花丝通人的维管束。换高倍镜仔细观察一个花粉囊的结构,由外至内有下列各层:表皮、纤维素、中层与绒毡层。

在低倍镜下观察可看到每侧花囊间药隔已经消失,形成大室,因此花药在成熟后但具有左右二室,注意观察在花药两侧之中央;由表皮细胞形成几个大型的唇形细胞,花药由此处开裂,内有许多花粉粒。

2、子房结构的观察  取棉花或其他植物的子房,作横切面徒手切片制成临时装片在镜下观察。也可取百合于房横制片,在低倍镜下观察,可看到由3个心皮围合形成3个子房室.胎座为中轴胎座,在每个子房室里有2个倒生胚殊,它们背靠背生在中轴上。

移动载玻片,选择一个完整而情晰的胚珠,进行观察,可以看到胚珠具有内、外两层珠被、珠孔、珠柄及珠心等部分,珠心内为胚囊,胚囊内可见到12个核或4个核或8个核(成熟的胚囊有8个核,由于8个核不是分布在一个平面上,所以在切片中,不易全部看到)。

四、作业

1、绘双子叶植物叶的结构图,注明各部分。

2、绘单子叶植物叶的结构图,注明各部分。四、作业

3、绘出花药的横切面图,并标注各部分的名称。

4、绘予房横切面日,标出子房壁。子房室和胚珠,以及珠孔、珠柄、珠心、胚囊等部分。

 

实验七  叶绿体色素的提取分离和光学性质

 

一、实验目的 

学习叶绿体色素的种类及其提取和分离的方法;观察叶绿体色素的主要理化性质。

二、实验原理 

高等植物的叶绿体中含有叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)。这两类色素均不溶于水,而溶于有机溶剂,故常用酒精或丙酮提取。提取液中的叶绿体色素可用层析法加以分离,因吸附剂对不同物质的吸附力不同,当用适当溶剂推动时,不同物质的移动速度不同,便可将色素分离。       

叶绿素是一种二羧酸的酯,可与碱起皂化反应,产生的盐能溶于水中。以此法将叶绿素和类胡萝卜素分开。叶绿素和类胡萝卜素均具有共轭双键,在可见光区表现出一定的吸收光谱,可用分光镜检查。色素吸收光能由基态转变为激发态不稳定,回到基态时,可以发射出红色荧光。叶绿素中的Mg2+可被H+所取代成为褐色的去镁叶绿素,后者遇到Cu2+可形成绿色的铜代叶绿素。

三、用品与材料 

托盘天平、培养皿、滤纸、玻棒、烧杯、漏斗、研钵、滴管、漏斗架、坩埚、三角瓶、剪刀、酒精灯、95%酒精、推动剂(石油醚:丙酮:苯=1021)、石油醚、碳酸钙、石英砂、分光镜、试管、试管架、醋酸铜、氢氧化钾、新鲜的绿色植物叶片等。

四、方法与步骤

1 色素的提取   将剪碎的鲜叶810克放入研钵中,加少量石英砂和碳酸钙粉及95%酒精23毫升研磨成糊状,再加入1015毫升左右的酒精,充分混均,以提取匀浆中的色素,35分钟后,将提取液过滤入三角瓶中,并用10毫升酒精冲洗,加塞待用。

2 色素的分离   取一滤纸条(长5厘米,宽1厘米),用滴管吸取滤液均匀涂于纸条的一长边,风干后重复数次,卷成纸捻。另取一圆形滤纸(直径应略大于培养皿直径),中心打一小圆形孔,将纸捻带有色素的一端插入小孔内,使尖端与滤纸平齐(勿突出)。在培养皿中放一小杯,小杯内加入适量推动剂,把插有纸捻的圆形滤纸平放在培养皿上,使无色素的一端浸入推动剂中,盖好培养皿进行层析。待推动剂将要到达滤纸边缘时取出滤纸,风干,不久就可看见被分离的各种色素的同心圆。由内到外依次是叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素(鲜黄色)、胡萝卜素(橙黄色)。用铅笔标出滤纸上各种色素的位置并注明其名称。