《动手学生物》校本教材

1序言初中学生爱动手,爱动脑,应从学生的兴趣爱好出发，开发适合学生水平，符合学生特点的综合活动型校本课程。让学生动手学习生物知识,不要只学习理论,而脱离实际,要手脑并用,可通过下面几个方面进行:1.在自然界，植物的生长、发育，有它的季节性以及分布地区的局限性。为了不受季节或地区的限制，有效地进行学习交流和教学活动，也有必要采集和保存植物标本。通过学习不同类型植物标本的采集和制作，让学生学会植物标本采集、制作的具体操作过程，锻炼和培养学生的动手能力。2.动物标本包含着一个物种的大量信息，诸如形态特征、地理分布、生态环境和物候期等，是动物分类和动物区系研究必不可少的科学依据，也是动物资源调查、开发利用和保护的重要资料。通过采集和制作动物标本，增强学生对自然界生物的益害的认识和了解，增强自觉保护生物多样性的观念。3.通过对校园植物的认识，让学生亲近自然，提高学生热爱自然、热爱生物、珍惜生命的理念。并且把所学知识与实践结合,体验动手的快乐。4.通过做与生活现象密切相关生物实验,激发学生探究知识的兴趣,理解知识的应用。我国教育家陶行知先生指出：“教学做合一”他认为生活是教育的中心，因而教学不能脱离生活。教学要为生活服务，要把课本中学到的知识运用到生活当中。2第一单元植物标本的采集与制作一、腊叶标本的制作方法植物标本因保存方式的不同可分许多种，有腊叶标本、液浸标本、浇制标本、玻片标本、果实和种子标本等。本书介绍最常用的腊叶标本和液浸标本的制作方法。将植物全株或部分（通常带有花或果等繁殖器官）干燥后并装订在台纸上予以永久保存的标本称为腊叶标本。这种标本制作方法最早于16世纪初由意大利人卢卡·吉尼（LucaGhini）发明的，世界上第一个植物标本室建于1545年的意大利帕多瓦大学。一份合格的标本应该是：（1）种子植物标本要带有花或果（种子），蕨类植物要有孢子囊群，苔藓植物要有孢蒴，以及其它有重要形态鉴别特征的部分，如竹类植物要有几片箨叶、一段竹竿及地下茎。（2）标本上挂有号牌，号牌上写明采集人、采集号码、采集地点和采集时间4项内容，据此可以按号码查到采集记录。（3）附有一份详细的采集记录，记录内容包括采集日期、地点、生境、性状等，并有与号牌相对应的采集人和采集号。（一）标本采集用具1．标本夹：是压制标本的主要用具之一。它的作用是将吸湿草和标本置于其内压紧，使花叶不致皱缩凋落，而使枝叶平坦，容易装订于台纸上。标本夹用坚韧的木材为材料，一般长约43厘米，宽30厘米，以宽3厘米，厚约5~7毫米的小木条，横直每隔3~4厘米，用小3钉钉牢，四周用较厚的木条（约2厘米）嵌实。2．枝剪或剪刀：用以剪断木本或有刺植物。3．高枝剪：用以采集徒手不能采集到的乔木上的枝条或陡险处的植物。4．采集箱、采集袋或背篓：临时收藏采集品用。5．小锄头：用来挖掘草本及矮小植物的地下部分。6．吸湿草纸：普通草纸。用来吸收水分，使标本易干。最好买大张的，对折后用钉书机订好。其装钉后的大小为，长约42厘米，宽约29厘米。7．记录薄、号牌：用以野外记录用。8．便携式植物标本干燥器：用以烘干标本，代替频繁的换吸水纸。9．其它，海拔仪、地球卫星定位仪（GPS）、照相机、钢卷尺、放大镜、铅笔、高枝剪等用品。图植物标本夹、采集箱和枝剪（(二)标本的采集应选择以最小的面积，且能表示最完整的部分，即选取有代表性特征的植物体各部分器官，一般除采枝叶外，最好采带花或果。如果4有用部分是根和地下茎或树皮，也必须同时选取少许压制。每种植物要采2-多个复份。要用枝剪来取标本，不能用手折，因为手折容易伤树，摘下来的压成标本也不美观。不同的植物标本应作不同的采集方法。1.木本植物：应采典型、有代表性特征、带花或果的枝条。对先花后叶的植物，应先采花，后采枝叶，应在同一植株上，雌雄异株或同株的，雌雄花应分别采取。一般应有2年生的枝条，因为2年生的枝条较一年生的枝条常常有许多不同的特征，同时还可见该树种的芽鳞有无和多少，如果是乔木或灌木，标本的先端不能剪去，以便区别于藤本类。2.草本及矮小灌木，要采取地下部分如根茎、匍匐枝、块茎、块根或根系等，以及开花或结果的全株。3.藤本植物：剪取中间一段，在剪取时应注意表示它的藤本性状。4.寄生植物：须连同寄主一起采压。并且寄主的种类、形态、同被采的寄生植物的关系等记录在采集记录上。5.水生植物：很多有花植物生活在水中，有些种类具有地下茎．有些种类的叶柄和花柄是随着水的深度而增长的．因此采集这种植物时，有地下茎的应采取地下茎，这样才能显示出花柄和叶柄着生的位置．但采集时必须注意有些水生植物全株都很柔软而脆弱，一提出水面，它的枝叶即彼此粘贴重叠．携回室内后常失去其原来的形态．因此，采集这类植物时，最好整株捞取，用塑料袋包好，放在采集箱里，带回室内立即将其放在水盆中，等到植物的枝叶恢复原来形态时，用5旧报纸一张，放在浮水的标本下轻轻将标本提出水面后，立即放在干燥的草纸里好好压制．6.蕨类植物：采生有孢子囊群的植株，连同根状茎一起采集.（三）野外记录为什么在野外采集时要作好记录工作呢?很明显,正如以上所讲的：我们在野外采集时只能采集整个植物体的一部分，而且有不少植物压制后与原来的颜色，气味等差别很大．如果所采回的标本没有详细记录，日后记忆模糊，就不可能对这一种植物完全了解，鉴定植物时也会发生更大的困难．因此，记录工作在野外采集是极重要的，而且采集和记录的工作是紧密联系的．所以，我们到野外前必须准备足够的采集记录纸(格式见下)，必须随采随记．只有这样养成了习惯,才能使我们熟练地掌握野外采集、记录的方法，只有熟练掌握野外记录后，才能保证采集工作的顺利进行。至于记录工作如何着手呢？一般应掌握的2条基本原则是：一是在野外能看得见，而在制成标本后无法带回的内容，二是标本压干后会消失或改变的特征。例如：有关植物的产地、生长环境,习性,叶、花、果的颜色、有无香气和乳汁，采集日期以及采集人和采集号等必须记录。记录时应该注意观察，在同一株植物上往往有两种叶形，如果采集时只能采到一种叶形的话，那么就要靠记录工作来帮助了。此外如禾本科植物象芦苇等高大的多年生草本植物，我们采集时只能采到其中的一部分。因此，我们必须将它们的高度，地上及地下茎的节的数目，颜色记录下来。这样采回来的标本对植物分类工作者才有价值。6采集标本时将数据记录好，必须立即用带有采集号的小标签挂在植物标本上，同时要注意检查采集记录上的采集号数与小标签上的号数是否相符。同一采集人采集号要连续不重复,同种植物的复份标本要编同一号.记录上的情况是否是所采的标本。这点很重要，如果其中发生错误，就失去标本的价值，甚至影响到标本鉴定工作。（四）标本的压制1．整形：对采到的标本根据有代表性、面积要小的原则作适当的修理和整枝，剪去多余密迭的枝叶，以免遮盖花果，影响观察。如果叶片太大不能在夹板上压制，可沿着中脉的一侧剪去全叶的百分之四十。保留叶尖，若是羽状复叶，可以将叶轴一侧的小叶剪短，保留小叶的基部以及小叶片的着生地位，保留羽状复叶的顶端小叶。对肉质植物如景天科、天南星科、仙人掌科等先用开水杀死。对球茎、块茎、鳞茎等除用开水杀死外，还要切除一半，再压制。以便促使干燥。2．压制：整形、修饰过的标本及时挂上小标签，将有绳子的一块木夹板做底板，上置吸湿草纸4~5张。然后将标本逐个与吸湿纸相互间隔，平铺在平板上，铺时须将标本的首尾不时调换位置，在一张吸湿纸上放一种或同一种植物，若枝叶拥挤、卷曲时要拉开伸展,叶要正反面都有,过长的草本或藤本植物可作“N”、“V”、“W”形的弯折，最后将另一块木夹板盖上，用绳子缚紧。植物标本的形状（1、“I”字形，2、“V”字形，3、“N”形）73．换纸干燥：标本压制头两天要勤换吸湿草纸。每天早晚二次换出的湿纸应晒干或烘干，换纸是否勤和干燥，对压制标本的质量关系很大。要特别注意，如果两天内不换干纸，标本颜色转暗，花、果及叶脱落，甚至发霉腐烂。标本在第二、三次换纸时，对标本要注意整形，枝叶展开，不使折皱。易脱落的果实、种子和花，要用小纸袋装好，放在标本旁边，以免翻压时丢失。4．干燥器干燥。标本也可用便携式植物标本干燥器烘干。原理是通过轴流风机将聚热室中的普通电炉丝和红外辐射同步加热的热气流均匀地吹向干燥室，从瓦楞纸中间的空隙穿过，将植物标本中的水分迅速带走，使标本得以快速干燥。标本压制方法与上述一样，不同的是在每份或每两份标本之间插入1张瓦楞纸，以利水汽散发。体积为500×300×300mm的干燥器每次可干燥100-120份标本。标本上的枝、叶干燥一般耗时20-24h，花、果因类型不同而耗时有不同程度增加。利用干燥器压制标本，不需要人工频繁地更换和晾晒吸水纸，提高干燥速度，降低工作量，标本不因频繁换纸而损失，也不受气候影响，且能较好地保持标本的色泽。同时干燥器所用的红外辐射有杀虫、灭菌作用，有利于植物标本的长期保存。5．标本临时保存。标本干后，如不马上上台纸，可留在吸水纸可保存较长时间。如吸水纸不够用，也可从吸水纸中取出，夹在旧报纸内暂时保存。图植物标本干燥器（五）标本的杀虫与灭菌8为防止害虫蛀食标本，必需进行消毒，通常用升汞（即氯化汞(HgCl2），有剧毒，操作时需特别小心）配制0.5%的酒精溶液,倾入平底盆内,将标本浸入溶液处理1~2分钟,再拿出夹入吸湿草纸内干燥。此外，也可用敌敌畏、二硫化碳或其他药剂熏蒸消毒杀虫。在保存过程中也会发生虫害，如标本室不够干燥还会发霉，因此必须经常检查。对标本造成危害的昆虫有约材窃蠹（Stegobiumpaniceum）、烟草窃蠹（Lasiodermaserricorme）、西洋衣鱼（Lepismasaccharinq）、蜘蛛状甲虫（）、线形薪甲（Cartoderefilum）、书虱（Liposcelis）、地毯甲虫（Anthrenusverbasci）等，非昆虫有害生物有螨类、霉菌等。虫害和霉变的防治可从三方面着手。1．隔绝虫源。包括门、窗安装纱网；标本柜的门能紧密关闭；新标本或借出归还的标本入柜前根严格消毒杀虫。2．环境条件的控制。标本室的温度应保持在20-23，湿度在40-60%左右；内部环境应保持干净。3．定期薰蒸。每隔2-3年或在发现虫害时，采用药物薰蒸的办法灭虫，常用药品有甲基溴、磷化氢、磷化铝、环氧乙烷等。但这些药品均有很强的毒性，应请专业人员操作或在其指导下进行。此外，也可用除虫菊和硅石粉混合制成的杀虫粉队除虫，毒性低，不残留，比较安全。在标本柜内放置樟脑能有效地防止标本的虫害。（六）标本的装订9把干燥的标本放在台纸上（一般用250克或350克白板纸），台纸大小通常为42X29厘米。但市场上纸张规格为109X78厘米，照此只能裁5开,浪费较大，为经济着想，可裁8开，大小为39X27厘米，也同样可用。一张台纸上只能订一种植物标本，标本的大小、形状、位置要适当的修剪和安排，然后用棉线或纸条订好，也可用胶水粘贴。在台纸的右下角和右上角要留出，以分别贴上鉴定名签和野外采集记录（格式见后）。脱落的花、果、叶等，装入小纸袋，粘贴于台纸的。（七）标本的保存装订好的标本，经定名后，都应放入标本柜中保存，标本柜应有专门的标本室放置，注意干燥、防蛀(放入樟脑丸等除虫剂)。标本室中的标本应按一定的顺序排列，科通常按分类系统排列，也有按地区排列或按科名拉丁字母的顺序排列；属、种一般按学名的拉丁字母顺序排列。图组合式植物标本柜作业：腊叶标本如何制作、装订、保存？在制作过程中应该注意什么？三、液浸标本的采集和制作用化学药剂制成的保存液将植物浸泡起来制成的标本叫植物的液浸标本或浸制标本。植物整体和根、茎、叶、花、果实各部分器官均可以制成浸制标本。尤其是植物的花、果实和幼嫩、微小、多肉的植物，经压干后，容易变色、变形，不易观察。制成浸制标本后，可保持原有的形态，这对于在教学和科研工作具有重要的意义。10植物的浸制标本，由于要求不同，处理方法也不同，一般常见有以下几种:整体液浸标本：将整个植物按原来的形态浸泡在保存液中。解剖液浸标本：将植物的某一器官加以解剖，以显露出主要观察的部位，并浸泡在保存液中。