药用植物学实验指导

1药用植物学实验指导中药教学部重庆邮电学院生物学院二OO四年三月2药用植物学实验指导前言药用植物学实验是中药专业一门重要的专业基础实验，在中药专业学生的知识结构中起着承前启后的重要作用，其主要实验内容包括药用植物的形态和内部构造、药用植物的分类两大部分。通过药用植物学的实验，学生应能够准确描述药用植物各个器官的特征，能够将待鉴定药用植物分类到科的水平，能够准确识别常见药用植物，能观察描述药用植物内部构造特征，并能准确识别重要内部构造类型，为中药鉴定学的学习奠定基础。本实验指导选择的实验内容典型、实用，既与理论课有密切联系，又有实验课的独特体系；既涉及生物显微镜的使用实验，又有具体植物形态解剖实验；既有验证性实验，又有设计性实验,还有综合性实验。可以使学生巩固和加深理解基本理论，初步具备对客观事物进行观察、比较、分析、综合和解决问题的能力，掌握药用植物学实验的基本方法。生物信息学院中药学教学部刘毅编著2004年03月3目录实验一显微镜的使用和生物绘图4实验二植物细胞的结构6实验三植物组织9实验四根的形态和初生结构12实验五根的次生结构13实验六茎的形态和初生结构15实验七茎的次生结构16实验八叶的形态和结构18实验九花的形态20实验十花的内部结构23实验十一果实的结构和类型24实验十二植物系统分类实验一低等植物、苔藓植物26实验十三蕨类植物门、裸子植物门28实验十四被子植物一31实验十五被子植物二33实验十六泽泻科莎草科禾本科百合科兰科35实验十七植物群落的调查37实验十八植物检索表的编制、使用和植物鉴定39植物标本的采集、制作与保存40附录：常用试剂的配制454实验一显微镜的使用和生物绘图一、目的要求了解显微镜的构造和成像原理；掌握显微镜的使用方法，学习生物绘图的基本技术。二、材料用品洋葱表皮细胞永久装片、显微镜、载玻片。三、内容和方法（一）显微镜的构造和使用方法在植物学实验课中，经常需要使用光学显微镜，观察植物体内的各种结构。因此，在实验课开始之前，必须先了解显微镜的构造和使用方法。１、显微镜的构造显微镜的种类不尽相同，但目前使用的多是复式显微镜，其构造可以分为光学部分和机械部分（图1-1）。光学部分：物镜、目镜、聚光镜、反光镜；机械部分：镜座、镜柱、倾斜关节、镜臂、镜筒、物镜、转换器、粗调节器、细调节器和载物台。5２、显微镜的成象原理光学显微镜是利用光学的成象原理观察植物体结构的。显微镜的目镜和物镜各由若干透镜组成，但可看成是一个凸透镜。（图1-2）３、显微镜的使用显微镜的使用主要包括二个方面：一是光度的调节，另一个是焦距的调节。具体方法分叙于后。（1）取镜和放镜取镜时应右手握住镜臂，左手平托镜座，保持镜体直立，不可歪斜，安放时，动作要轻。一般应放在座位的左侧，距桌边５—６厘米处，以便观察。（2）对光扭转转换器，使低倍镜对准载物台上的通光孔，打开聚光器的光圈，然后左眼对准接目镜注视，右眼睁开，用手翻转反光镜，是镜面向着光源，光强时用平面镜，光弱时用凹面镜。并利用聚光器或虹彩光圈调节光的强度，使视野内的光线既均匀明亮，又不刺眼。（3）放玻片将需观察的玻片标本，放在载物台上，用压片夹压住玻片二端，将玻片中的标本正对通光孔的中心。（4）低倍镜使用观察任何标本，都必须先用低倍镜，因为低倍镜视野范围大，容易发现和确定需要观察的部位。A、调整焦点使用低倍镜时，两眼从侧面注视物镜，旋转粗调节器。使物镜停留在距离载物台约５毫米处。接着用左眼在目镜中观察，同时按反时针方向，向后向内转动粗调节器，使镜筒缓缓上升，直到看到标本物象为止。B、低倍镜的观察焦点调节好后，可根据需要移动玻片，把要观察的部分移动到最有6利的位置上，找到物象后，还可以根据材料的厚薄，颜色，成象的反差强弱等情况进行调节，如视野太亮，可降低聚光器或缩小虹彩光圈，反之，则升高聚光器或放大虹彩光圈。（5）高倍镜的使用观察细微结构时，需要使用高倍镜。使用高倍镜前，应先在低倍镜中选好目标，将其调整到视野的中央，转动转换器，换用高倍镜进行观察。转换高倍镜后，一般只要略微扭转调节器，就能看到清晰的物象，若接物镜不是显微镜上原配套镜头，则需重新调整焦点，此时应从侧面观察物镜，并小心地转动粗调节器，使镜筒慢慢下降到高倍镜的镜头几乎要与切片接触时为止，切勿使镜头接触玻片，然后一边从目镜向内观测视野，一边转动粗调节器，稍微升高或下降镜筒，看到物象后，再调细调节器直到获得清晰物象为止。（6）显微镜使用后的整理观察完毕，先升高镜筒，取下切片，再扭转转换器，使镜头偏于两旁，擦净镜头，然后降下镜筒，擦净镜体，装入镜箱。4、显微镜操作练习对显微镜构造和使用方法有初步了解后可进行下列操作练习：（1）取“字母”制片，放在低倍镜下观察，按照显微镜操作方法，找到所要观察的物象，此时，放大的物象是否为倒像？把制片向左和向右移动，物象移动的方向与制片移动的方向是否一致。反复多次练习掌握玻片使物象保持在中央的规律。（2）取洋葱表皮细胞的永久装片，置低倍镜下，对好光，观察视野中表皮细胞数目和大小，然后转换高倍镜，此时，所看到的细胞的数目和大小，与在低倍镜下观察到的物象有何不同。（二）生物绘图绘图是学习和研究植物学必备的基本技能。具体方法：1、必须认真观察所需画的对象，学习有关理论，搞清所需观察的结构，掌握住各部分特征，画出结构中最本质和典型的部分，不需要有什么画什么。要依据实际观察到的图象绘图，不要凭假想，不要单纯以书本照抄、照画，以保证形态结构的准确性，达到生物图所具有的科学性。2、绘图前，应根据绘图的数量和内容，合理布局图的位置。在每个图所布局的范围内，图要画在实验报告纸的稍偏左侧，图中各部分结构要在向右引出平行线末端予以注明，引线要齐，注字要工整。在图的正下方注明图的名称，在绘图纸上方标明实验题目。3、绘图时先用中软（HB）铅笔绘出轮廓，描轮廓时注意实物或标本各部分的正确比例。然后用较硬（2H—3H）铅笔绘出全图线条。绘图时。要一笔勾出，粗细均匀，光滑清晰，切勿重复描绘。结构的明暗程度和颜色的深浅一般用圆点的疏密表示。点要圆而整齐，切勿用涂抹阴影或画线条的方法代替圆点。四、作业要求1、填注复式显微镜的空白构造图。2、初步练习绘出一个洋葱表皮细胞详图，并注明各部分结构名称。实验二植物细胞的结构一、目的要求观察认识植物细胞在光学显微镜下基本结构的特征；了解质体及后含物7的形态结构和存在部位；初步掌握临时装片技术。二、材料用品洋葱、番茄、黑藻、红辣椒、鸭跖草叶片、马铃薯块茎、柿胚乳细胞永久制片、印度橡皮树叶片等。显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、培养皿、刀片、剪刀、解剖针、吸水纸、蒸馏水、甘油、I2－KI染液等。三、内容和方法（一）植物细胞基本结构的观察1、表皮细胞结构的现察（l）洋葱表皮细胞装片的制作取洋葱（或大葱）肉质鳞片叶一块，用镊子从其内表面（凹的一面）撕下一块薄膜状的内表皮，再用剪刀剪取3一5平方毫米的一小块，迅速将其置于载玻片上已预备好的水滴中，如果发生卷曲，应细心地用解剖针将它展开，并盖上盖玻片。复盖盖玻片时，用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触到水，然后再轻轻放平，如果有气泡，可用镊子轻压盖玻片，将气泡赶出（或重新做一次）。如果水分过多，可用吸水纸吸除，至此临时水装片制成。这种临时装片的制作，是生物实验中常用的基本技术。（2）洋葱表皮细胞结构的观察将装好的临时装片，置显微镜下，先用低倍镜观察洋葱表皮细胞的形态和排列情况：细胞呈长方形，排列整齐，紧密。然后从盖玻片的一边加上一滴I2－KI染液，同时用吸水纸从盖玻片的另一侧将多余的染液吸除（另一种方法是把盖玻片取下，用吸水纸把材料周围的水分吸除，然后滴上一滴染料，经2一3分钟，加上盖玻片即可）。细胞染色后，在低倍镜下，选择一个比较清楚的区域，把它移至视野中央，再转换高倍镜仔细观察一个典型植物细胞的构造，识别下列各部分：①细胞壁洋葱表皮每个细胞周围有明显界限，被I2－KI染液染成淡黄色，即为细胞壁。细胞壁由于是无色透明的结构，所以观察时细胞上面与下面的平壁不易看见，而只能看到侧壁。②细胞核在细胞质中可看到，有一个圆形或卵圆形的球状体，被I2－KI染液染成黄褐色，即为细胞核。细胞核内有染色较淡且明亮的小球体1一多个，即为核仁。幼嫩细胞，核居中央；成熟细胞，核偏于细胞的侧壁，多呈半球形或纺锤形。③细胞质细胞核以外，紧贴细胞壁内侧的无色透明的胶状物，即为细胞质，I2－KI染色后，呈淡黄色，但比壁还要浅一些。在较老的细胞中，细胞质是一薄层紧贴细胞壁，在细胞质中还可以看到许多小颗粒，是线粒体、白色体等。④液泡为细胞内充满细胞液的腔穴，在成熟细胞里，可见1个或几个透明的大液泡，位于细胞中央。注意在细胞角隅处观察，把光线适当调暗，反复旋转细调节器，能区分出细胞质与液泡间的界面。在观察过程中，有的表皮细胞中看不到细胞核，这是因为在撕表皮时把细胞撕破，有些结构已从细胞中流出。2、果肉离散细胞的观察用解剖针挑取少许成熟的番茄或西瓜果肉，制成临时装片，置低倍镜下观察，可以看到圆形或卵圆形的离散细胞，与洋葱表皮细胞形状和排列形式皆不相同。然后在高倍镜下观察一个离散细胞，可清楚地看到细胞壁、细胞核、细胞质和液泡，其基本结构与洋葱表皮细胞相同。8（二）质体的观察1、叶绿体用镊子撕取新鲜黑藻叶片或藓类叶片，制成临时装片，置显微镜下观察。可见黑藻叶片的薄壁细胞中都有大量椭圆形的绿色颗粒状结构，即为叶绿体。在其它绿色植物的叶片中，也可看到不同形状的叶绿体。2、有色体（示范）用镊子撕取一小块红辣椒或红番茄果皮，用刀片轻轻地刮去果肉，制成临时装片，置显微镜下观察，可清楚地看到细胞的细胞质中有许多红色的小颗粒，即为有色体。3、白色体（示范）用镊子撕取一小块鸭跖草的叶表皮，制成临时装片，置显微镜下观察，在气孔器附近的表皮细胞的细胞核周围可以看到许多微小、透明的白色小颗粒，即为白色体。在白菜或油菜的幼叶、叶柄的表皮细胞中，也可看到白色体。（三）胞间连丝的观察取柿胚乳细胞永久制片，置低倍镜下观察，可见到许多多角形的细胞，细胞壁特别厚，细胞腔很小，其内原生质体被染成紫黑色或在制片过程中脱落。选择相邻两个细胞的细胞壁部分，移至视野中央，转换高倍镜，调暗光线，可见相邻的两个细胞加厚的细胞壁上，有许多暗黑色的细胞质形成的细丝，即胞间连丝。注意胞间连丝有何作用？（四）细胞中几种后含物的观察1、淀粉粒用解剖刀在切开的马铃薯块茎的断面上轻轻刮一下，将附着在刀口附近的浆液放在载玻片上，用稀释的I2－KI染色后，制成临时装片，置低倍镜下，寻找淀粉粒分布稀少的部位，并将其移至中央，再换高倍镜仔细观察，在多角形的薄壁细胞中，可见椭圆形、卵形或圆形，大小不等的蓝紫色淀粉粒。调节光圈，减弱光强度，可见淀粉粒有一个中心，偏在淀粉粒的一端，这个中心即为脐点，围绕脐点有许多明暗相间的轮纹，即为马铃薯单位淀粉粒。在视野中除了有单粒淀粉粒外，还可见到复粒淀粉粒和半复位淀粉粒，注意如何区别它们？2、结晶体的观察（l）针晶剥取洋葱头最外面的薄而干燥的鳞片叶（或鸭跖草叶片的表皮），剪成几小块放入30％的甘油水溶液中，浸泡一会，然后用镊子选一薄片制成临时装片，置显微镜下观察，可以看到有些表皮细胞内有针形的结晶，即为针晶。（2）簇晶（示范）从印度橡皮树叶片上切取一小块，沿断面做徒手切片，将切好的薄片放入盛有水的培养皿中，然后选一薄片制成临时装片，置显微镜下观察，可以看到在排列整齐的叶肉细胞中间有较大并且发亮的空腔，有些空腔中可见到椭圆形不透明的瘤状碳酸钙结晶，即为钟乳体。四、作业要求1、绘洋葱表皮细胞结构图，并注明各部分结构的名称。2、绘马铃薯块茎淀粉粒结构图。3、植物细胞的显微结构主要有哪几部分？它们的主要功能及相互关系如何？9实验三植物组织一、目的要求观察了解分生组织、保护组织和基本组织的形态结构和细胞特征；初步掌握徒手切片技术。观察认识机械组织、输导组织和分泌组织的形态结构和细胞特点。初步掌握植物组织离析技术。二、材料用品玉米根尖纵切永久制片、椴树茎横切永久制片、蚕豆叶片、小麦或玉米叶片、天竺葵叶片、甘薯块根、夹竹桃叶片、睡莲茎、