药用植物学与生药学实验指导

药用植物学与生药学实验指导供药学类专业选用安徽中医学院中药与资源教研室编写2002．1导言本实验指导教材供本科药学类专业使用，除药学专业外，还包括药物分析专业、药物制剂专业、制药工程专业、医药贸易专业根据各自的教学大纲的要求选用。本实验分为药用植物学和生药学两门课程。故分别编写。药用植物学实验指导药用植物学是药学及相关专业的专业基础课，是一门实践性非常强的实验科学，本门课程的重点在于培养学生在今后的学习工作中对植物学问题的动手动脑能力。学生通过药用植物课程实验的学习与实验，重点培养学生掌握药用植物学研究的一般程序与方法，培养学生掌握并具有较为熟练的植物学操作的基本技能及研究思维能力，为药学学生今后进行生药学、天然药物化学等方面的学习和研究打下较为坚实的基础。学生每次实验完成后交实验报告，期末进行综合实验考试。实验一显微镜使用与植物细胞观察一、实验目的：掌握光学显微镜的使用与保养方法。了解显微镜的类型与结构。学习临时装片法及绘制植物细胞图的基本技术。掌握植物细胞的基本结构。二、仪器用品及实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、尖头镊、解剖针、刀片、剪刀、吸水纸、擦镜纸、水合氯醛、稀甘油、稀碘液、蒸馏水。实验材料：洋葱、三、实验内容：显微镜的类型由于微生物个体细小，因此我们必须用显微镜来研究它们的个体形态和细胞结构。熟悉显微镜和掌握显微镜的操作技术是研究微生物不可缺少的手段。现代显微镜一般可以分为两大类，一类是光学显微镜，另一类是非光学显微镜。这两类显微镜又可根据不同的情况分成若干类型，现列表如下：普通光学显微镜的基本构造显微镜由机械装置和光学系统两大部分组成（图Ⅲ-1）。1．机械装置镜座（base）和镜臂（arm）镜座位于显微镜底部，呈马蹄形，它支持全镜。镜臂有固定式和活动式两种，活动式的镜臂可改变角度。镜臂支持镜筒。镜筒（bodytube）是由金属制成的圆筒，上接目镜，下接转换器。镜筒有单筒和双筒两种，单筒又可分为直立式和后倾式两种。而双筒则都是倾斜式的，倾斜式镜筒倾斜45°。双筒中的一个目镜有屈光度调节装置，以备在两眼视力不同的情况下调节使用。转换器（nosepiece）为两个金属碟所合成的一个转盘，其上装3—4个物镜，可使每个物镜通过镜筒与目镜构成一个放大系统。载物台（stage）又称镜台，为方形或圆形的盘，用以载放被检物体，中心有一个通光孔。在载物台上有的装有两个金属压夹称标本夹，用以固定标本；有的装有标本推动器，将标本固定后，能向前后左右推动。有的推动器上还有刻度，能确定标本的位置，便于找到变换的视野。调焦装置是调节物镜和标本间距离的机件，有粗动螺旋（coarseadjustment）即粗调节器和微动螺旋（fineadjustment）即细调节器，利用它们使镜筒或镜台上下移动，当物体在物镜和目镜焦点上时，则得到清晰的图像。2．光学系统物镜（objective）物镜安装在镜筒下端的转换器上，因接近被观察的物体，故又称接物镜。其作用是将物体作第一次放大，是决定成像质量和分辨能力的重要部件。物镜上通常标有数值孔径、放大倍数、镜筒长度、焦距等主要参数。如：NA0．30；10×；160/0．17；16mm。其中“NA0．30”表示数值孔径（numericalaperture，简写为NA），“10×”表示放大倍数，“160/0．17”分别表示镜筒长度和所需盖玻片厚度（mm），16mm表示焦距。目镜（ocularlens）装于镜筒上端，由两块透镜组成。镜把物镜造成的像再次放大，不增加分辨力，上面一般标有7×、10×、15×等放大倍数，可根据需要选用。一般可按与物镜放大倍数的乘积为物镜数值孔径的500—700倍，最大也不能超过1000倍的选择。目镜的放大倍数过大，反而影响观察效果。聚光器（condenser）光源射出的光线通过聚光器汇聚成光锥照射标本，增强照明度和造成适宜的光锥角度，提高物镜的分辨力。聚光器由聚光镜和虹彩光圈（irisdiaphragm）组成，聚光镜由透镜组成，其数值孔径可大于1，当使用大于1的聚光镜时，需在聚光镜和载玻片之间加香柏油，否则只能达到1．0。虹彩光圈由簿金属片组成，中心形成圆孔，推动把手可随意调整透进光的强弱。调节聚光镜的高度和虹彩光圈的大小，可得到适当的光照和清晰的图像。光源（lightsource）较新式的显微镜其光源通常是安装在显微镜的镜座内，通过按钮开关来控制；老式的显微镜大多是采用附着在镜臂上的反光镜，反光镜是一个两面镜子，一面是平面，另一面是凹面。在使用低倍和高倍镜观察时，用平面反光镜；使用油镜或光线弱时可用凹面反光镜。滤光片（filter）可见光是各种颜色的光组成的，不同颜色的光线波长不同。如只需某一波长的光线时，就要用滤光片。选用适当的滤光片，可以提高分辨力，增加影像的反差和清晰度。滤光片有紫、青、蓝、绿、黄、橙、红等各种颜色的，分别透过不同波长的可见光，可根据标本本身的颜色，在聚光器下加相应的滤光片。（二）光学显微镜的使用1．右手握住镜臂，左手托住镜座。2．把显微镜放在实验台上，略偏左，显微镜放在距实验台边缘7厘米左右处。3．安装好目镜和物镜。4．转动转换器，使低倍物镜对准通光孔（物镜的前端与载物台要保持2厘米的距离）。5．把一个较大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内（右眼睁开，便于以后同时画图）。转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内。通过目镜，可以看到白亮的视野。6．把所要观察的玻片标本放在载物台上，用推进器夹压住，利用推进器上下或左右移动标本，使其正对通光孔的中心。7．转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降（或载物台缓缓上升），直到物镜接近玻片标本为止（眼睛看着物镜，以免物镜碰到玻片标本）。8．左眼向目镜内看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升（或载物台缓缓下降），直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。9．高倍镜观察：在低倍镜看清楚标本的前题下，找到最适宜观察的部位后，将此部位移至视野中心，然后将高倍镜转至正下方，在转换物镜时，需用眼睛在侧面观察，避免镜头与玻片相撞。然后由目镜观察，并仔细调节光圈，使光线的明亮度适宜，同时用细调节器调节至物像清晰为止。（三）光学显微镜的保养取拿显微镜時,必須一手握住镜臂,另一手拖住底部的镜座,使显微镜保持直立的位置。清洁显微镜的镜头,要用专用的擦镜纸不可使用布或卫生纸。实验完毕，取出载玻片。把显微镜的外表擦拭干净。转动转换器，把两个物镜偏到两旁，并将镜筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里，送回原处。（四）植物细胞的结构制作红皮洋葱内表皮的临时水装片，镜下观察细胞结构。细胞壁较透明，细胞质五色均匀，细胞核扁球形，仔细观察可见其内1—3个发亮的核仁作业与思考：1、光学显微镜主要由哪几部分构成？2、光学显微镜的保养应着重注意哪些方面？3、如何由低倍镜转换到高倍镜？4、制洋葱内表皮细胞结构图，标明细胞壁、细胞质和细胞核。5、填图：实验二植物细胞后含物及细胞壁实验目的：掌握细胞主要后含物的种类及鉴别。熟悉特化细胞壁的种类及鉴别。学习徒手切片和组织粉末装片法仪器用品及实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、尖头镊、解剖针、刀片、剪刀、吸水纸、擦镜纸、水合氯醛、稀甘油、稀碘液、苏丹III试液竹、盐酸、间苯三酚试液、蒸馏水。实验材料：马铃薯块茎、半夏粉末、大黄粉末、实验内容：刮取马铃薯块茎组织少许，制作临时水装片，不可透化。镜下观察不同类型淀粉粒。加稀碘液观察颜色的变化。取大黄粉末制临时装片，加水合氯醛透化，观察簇晶形态。取半夏粉末制临时装片，加水合氯醛透化，观察针晶形态。取黄柏粉末制临时装片，加水合氯醛透化，观察方晶形态。细胞壁特化的类型与鉴别木质化取夹竹桃叶柄，做徒手切片，滴间苯三酚，加热，再加浓盐酸一滴，加盖玻片。观察一些细胞壁呈樱桃红或红紫色，即为木质化。用火柴棍重复以上实验。木栓化取带皮马铃薯块茎，制徒手切片，加苏丹III试液，稍加热，放置2分钟，加盖玻片。观察表皮细胞外壁呈橘红色，即为木栓化。角质化取夹竹桃叶主脉两侧材料，做徒手切片，加苏丹III试液，稍加热，放置2分钟，加盖玻片。观察表皮细胞外壁呈红或橘红色，即为角质层。纹孔与胞间连丝观察柿胚乳细胞永久制片，观察并绘图表示细胞壁、细胞腔、纹孔与胞间连丝。作业与思考：1、各步实验中淀粉粒、晶体的形态图。2、植物细胞后含物主要有哪些种类？产生和储藏的部位如何？如何鉴别？3、经水合氯醛透化后，木质化细胞壁能否被间苯三酚染色？4、为什么细胞壁不栓化和角质化均可用鉴别？5、何为纹孔与胞间连丝？有何功能？实验三分生组织与保护组织一、实验目的：（1）掌握保护组织的形态特征，及其在植物体的分布部位。（2）了解分生组织的形态特征及有丝分裂的分裂相特征。二、仪器用品及实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、尖头镊、解剖针、刀片、剪刀、吸水纸、擦镜纸、水合氯醛、稀甘油、苏丹III试液、蒸馏水。实验材料：薄荷叶、白菜叶或其它植物叶；玉米或洋葱根尖横切永久制片、椴木茎横切永久制片、厚朴皮横切永久制片。三、实验内容：（一）分生组织（示教）根尖：取玉米或洋葱根尖横切永久制片镜下观察分生区细胞形态，寻找有丝分裂前期、中期、后期、末期等细胞。（二）保护组织1、初生保护组织——表皮分别取白菜叶、薄荷叶等叶，撕取表皮，制临时装片，观察表皮细胞腹面观，注意观察气孔器、气孔轴式和上面的各种毛茸。2、次生保护组织——周皮取椴树茎横切永久制片、厚朴皮横切永久制片观察周皮。另观察椴树茎横切的形成层。四、作业与思考：1、初生保护组织——表皮中有哪几种组织或细胞？2、何谓周皮？包括哪几部分？各有何特点？3、形成层属于何种组织？4、绘叶表面气孔、毛茸图。实验四机械组织与基本组织一、实验目的：（1）掌握机械组织的形态和结构特征。（2）熟悉机械组织和基本组织的类型。（3）了解基本组织的形态。二、仪器用品及实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、尖头镊、解剖针、刀片、剪刀、吸水纸、擦镜纸、水合氯醛、稀甘油、盐酸、间苯三酚试液、蒸馏水。实验材料：梨、肉桂粉末、钩藤粉末、薄荷茎横切永久制片。三、实验内容：（一）机械组织1、厚角组织：取薄荷茎横切永久制片，观察棱角处表皮下的厚角组织细胞。2、厚壁组织取钩藤粉末透化装片，间苯三酚试液、盐酸染色。观察其纤维。取肉桂粉末透化装片，间苯三酚试液、盐酸染色。观察石细胞和纤维。取梨肉少许，压后透化装片，间苯三酚试液、盐酸染色。观察石细胞。（二）基本组织：在上述的制片中观察其中的基本组织。四、作业与思考：1、绘梨和肉桂纤维及石细胞图。2、厚角组织和厚壁组织在形态和结构上有何异同？实验五输导组织与分泌组织一、实验目的：（1）掌握机输导组织与分泌组织的形态和结构特征。（2）熟悉输导组织和分泌组织的类型。二、仪器用品及实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、尖头镊、解剖针、刀片、剪刀、吸水纸、擦镜纸、水合氯醛、稀甘油、盐酸、间苯三酚试液、蒸馏水。实验材料：豆芽、生姜根茎、南瓜茎横切永久制片、南瓜茎纵切永久制片、松叶横切永久制片，桔皮横切永久制片。三、实验内容：（一）输导组织1、导管与管胞取南瓜茎横切永久制片、南瓜茎纵切永久制片，观察各种导管类型及管胞。取豆芽茎组织，压碎，水合氯醛透化，间苯三酚试液、盐酸染色，加盖玻片。镜下观察导管形态。2、筛管：取南瓜茎横切永久制片、南瓜茎纵切永久制片，观察筛管细胞形态及筛板、筛孔等结构。3、分泌组织取生姜根茎，压后透化装片，观察黄色的油细胞。桔皮横切永久制片，观察分泌腔。松叶横切永久制片，观察分泌道。四、作业与思考：1、绘南瓜茎和豆芽茎各种导管图。2、绘生姜油细胞图3、导管和筛管在形态和结构上有何异同？实验六植物营养器官的形态一、实验目的：（1）了解根、茎、叶的基本形态及变态类型。（2）了解常见根、茎、叶类药材。二、仪器用品及实验材料：利用药用植物园中的植物，故所选的植物只是一参考，可根据季节选择。三、实验内容：（一）根1、根与根系直根系：观察桔梗、黄芪、商陆根系形态。须根系：观察毛茛、小葱根系形态。2、根的变态肉质直根：观察萝卜形态。块根：观察麦冬、百部块根。（二）茎1、形态特征与相