普通生物学实验整理全套.doc

普通生物学实验内容提要本书共编入20个实验，包括显微镜的使用、细胞、动植物组织、个体解剖以及制片、标本的制作等方面的内容，能帮助学生印证理论，学习和训练基本实验技能。实验后附有思考题，能启发和开阔学生的思路，培养综合与分析问题的能力。本书适合我院本科、基地班及大专生物工程专业学生作为普通生物学实验教材，也可供有关专业人员和中学教师参考。目 录实验 一 显微镜的构造和使用实验 二 生物绘图技术实验 三 细胞的形态与结构实验 四 细胞的有丝分裂实验 五 植物组织实验 六 植物组织制片技术实验 七 叶绿体的制备及其对染料的还原作用实验 八 植物根的形态与结构实验 九 植物茎的形态与结构实验 十 植物叶的形态与结构实验十一 植物的繁殖器官实验十二 植物腊叶标本的制作实验十三 动物组织（一）实验十四 动物组织（二）实验十五 ABO血型鉴定实验十六 人体动脉血压的测量实验十七 血细胞的计数实验十八 原索动物及脊椎动物类群（一）鱼类实验十九 脊椎动物鸟类实验二十 脊椎动物类群（二）哺乳类实验一 显微镜的构造和使用一、目的要求 了解普通光学显微镜的构造和各部分的性能，学习本掌握正确的使用技术二、材料和用品 生物切片标本；显微镜；二甲苯、香柏油三、方法和步骤（一）、了解显微镜的构造和性能 光学显微镜是研究生物学的常用工具，由一组光学放大系统和支持及调节它的机械系统组成，有的还带有光源部分。其结构见图1。图1 显微镜的结构1、机械系统（1）、镜座和镜柱 镜座是显微镜底部的沉重部分，它使显微镜重心较低，以使之不致倾倒。其上直立的短柱部分为镜柱，支持镜臂和镜台。（2）、镜台 又名载物台，是放置玻片标本的平板。其中央有一圆孔，称镜台孔，以便从下方来的光线由此通过。镜台上有压片夹用以固定标本。较好的显微镜装有标本移动器（或称推进尺），既可固定载玻片又可转动螺旋前后左右移动标本。有的标本移动器上还带有标尺，可利用标尺上的刻度寻找所要观察的标本位置。（3）、镜臂 为镜柱之上弯曲的部分，以便于持握，有些老式显微镜的镜臂与镜柱之间有一个能活动的倾斜关节，可使镜身向前后倾斜，便于观察。新式显微镜的镜筒已是倾斜的，而且能转动，没有倾斜关节。（4）、镜筒 为镜臂上端的圆筒部分。其顶端安置目镜，下端连接镜头和转换器。由物镜到目镜的光线便由此通过。（5）、镜头转换器 是镜筒下端一个可旋转的圆盘。其上可装置数个接物镜，以便观察时换用不同倍数的物镜。（6）、调焦螺旋 有粗调节器和细调节器，能使镜筒或镜台升降，调节物镜和观察材料间的距离，以求得清晰的图像。粗调节器升降镜筒的距离较大，约为50毫米，主要用于寻找目的物。由低倍镜观察标本时，用粗调节器调焦距。细调节器升降的幅度较小，约为1.82.2毫米，能精确地对准焦点，取得更清晰的物象。使用时，一般拧动不超过一圈。由低倍镜转高倍镜观察时，则用细调节器调焦。调焦螺旋是显微镜上的一个重要装置，因为对不准焦距就看不清被观察的物体。2、光学系统光学系统包括照明系统和成像系统。前者由反光镜、聚光器和虹彩光圈组成。后者由接物镜和接目镜组成。（1）、反光镜 为一圆形的平、凹双面镜，位于显微镜的下方，接受外来光线本将光线反射到聚光器。平面镜反光较弱，用于光线较强的情况下。凹面镜的方向可以任意转动调节，便于收集来自任何方向的光线，以选择适合的镜面和适当的角度。（2）、聚光器 在载物台的下面，由二、三块凹透镜组成。作用是聚集来自反光镜的光线，使光线增强，射入镜筒中，并使整个物镜所包括的视野均匀受光，提高物镜的鉴别能力。聚光器可以升降，其上还附有光圈，以调节进入物镜的光线。所以在使用高倍镜时，必须配以聚光器。（3）、虹彩光圈（可变光阑）位于聚光器下面，由许多金属片组成。推动操纵光圈的调节杆，就可调节光圈的大小，合上行的光线的强弱适宜，便于观察。（4）、接物镜（物镜）由数组透镜组成，可放大物体。透镜的直径越小，放大倍数越高。每架显微镜均备有几个倍数不同的目镜，其上放大40倍（40）以下的叫低倍镜，一般为10倍（10）；放大40倍（40）以上的叫高倍镜子；放大100（100）倍以上的叫油镜。物镜不同的目镜，是显微镜取得物象的主要部件，其作用为聚集来自任何一点的光比重和利用入射光对被观察的物体做第一放大的造像。每个物镜上通常标有表示物镜主要性能的参数。如10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17，10为物镜的放大倍数（即10）；0.25为数值孔径（N.A）；160为镜筒长度（160毫米）；0.17为所要求的盖玻片厚度（称为镜口角）的一半正弦值和玻片与物镜间介质的折射北的乘积，可用以下公式表示：NAn sin式中，n介质折射率最大入射角的半数，即镜孔角的半数。因此，光线投射到物镜的角度愈大，显微镜的效能就越大，该角度的大小决定于物镜的直径和焦距。显微镜的分辨力是指显微镜能够辨别两点之间最小距离的能力。它与接物镜的数值孔径成正比，与光波长度成反比，因此，接物镜的数值孔径愈大，光波长度愈短，则显微镜的分辨力愈大，被检物体的细微结构也愈能区别。 一个高的分辨力意味着一个小的分辨距离，二者成反比关系。能辨别两点之间的最小距离 人们肉眼所能感受的光波平均长度为0.55微米，假如用数值孔径为0.65的接物镜（高倍镜），它可分辨的两点之间最小距离为0.42微米，而在0.42微米以下的两点距离就分辨不出，即便使用倍数更高的接目镜，增加显微镜的总放大率，也仍然分辨不出。只有改用数值孔径更大的接物镜，增加其分辨力才行。所以，显微镜的放大倍数与其分辨力是有区别的。油镜头的焦距短，镜口角小，因而其NA愈高，光波就愈短，则所能辨析的物体愈小。另外，滴香柏油作为介质使用时，物镜与载玻片之间仅隔一层油性物质（其他的物镜与载玻片之间隔着一层空气）。由于香柏油的折射率等于1.52，与玻璃相同，所以当光线通过载玻片后，可直接通过香柏油进入物镜而不发生折射，可使视野光线充足。相反，玻片与物镜之间的介质为空气时，当光线通过玻片后，受到折射发生散射现象，进入物镜的光线显然减少，这样就减低了视野的照明度，影响分辨力。（5）、接目镜（目镜） 是一个金属的圆筒，上端装有一块较小的透镜，下端装有一块较大的透镜，其作用是将物镜所放大和鉴别了物象进行再放大。目镜内可附加指针和测微尺。每架显微镜常备有几个倍数不同的目镜，其上也刻有5、10、12.5等放大倍数，显微镜的放大倍数即是所用的目镜纺锭倍数跟所用物镜的放大倍数的乘积。（二）、了解显微镜的成像原理光学显微镜是利用光学的成像原理，观察生物体的结构。首先利用反光镜将可见光反射到聚光器中，把光线汇聚成束，穿过生物制片（观察），进入到物镜的透镜上。因此所观察的制片都要很薄（一般为810微米），光线才能够穿透制片，经过物镜将制片上的结构放大为倒立的实像。这一倒立的实像经过目镜的放大，映入眼球被成为放大的倒立的虚像。（三）、显微镜的使用方法1、安放显微镜打开镜箱，右手紧握镜臂，左手平托镜座，轻放桌上使镜臂正对自己的左胸，距离桌子边缘几厘米处。2、检查 检查各部分部件是否完好，镜身、镜头必须清洁。3、对光显微镜的光源一般用天然光源，也可用日光灯或显微镜灯，但不能用直射日光。因直射日光影响图像的清晰，损坏光源装置和镜头，而且刺伤眼睛。对光时，首先将光圈的孔径调至最大，将升到最高点，再将低倍镜对准镜台孔，镜头离载物台约有1厘米。这时，一面把反光镜转向光源，一面用左眼（两眼睁开）从目镜中观察，宜用平面镜；光线过弱时，宜用凹面镜。对好光后不要再移动显微镜，否则有需要重新对光。此外，在镜检全过程中，根据所需光线的强弱，还可通过扩大或缩小光圈、升降聚光器和旋转反光镜以调节之。4、调焦光线对好后，就可将制片放在载物台上，有盖片的一面朝上，被检物体对准圆孔正中，用压夹压紧，或用标本移动器卡紧，开始调焦。先用低倍镜观察，因为低倍数视野范围较大，易于全面地观察材料和寻找材料中需要重点观察的部分。转动粗调节器，使镜筒缓缓下降，这时必须由侧面仔细观察，右眼也要睁开。这样，不仅便于绘图，而且眼睛也不易疲劳。同时转动粗调节器，使镜筒缓缓上升（注意：拧动调节器的方向，切勿弄错，以免物镜与载玻片碰撞，否则，既压碎玻片又损坏镜头），直至看清标本物像。然后，再轻轻转动细调节器，以便得到更清晰的物像。5、低倍镜观察低倍镜下调焦距找物像时，若被检物体不在中央，可用标本移动器略微移动玻片，使物像恰好位于视野中央。若光线不适，可拨动虹彩光圈的操纵杆，调节光线，使物像最清晰为止。6、高倍镜观察推动转换器，将高倍接物镜头转至镜筒正下方（转换时切勿动调节器）。这时，只要将细调节器向反时针方向轻轻转动，就可看清楚目的物。注意：此时不可用粗调节器，否则会压碎玻片本损伤镜头。由于显微镜所观察的生物材料是立体的，故在观察时必须随时转动细调节器，才能了解不同光学平面的情况。在高倍镜下，将制片中的被检物按从上到下，从左到右的顺序移动，观察一遍。再换成低倍镜本又转高倍镜反复观察几次，以熟练高倍镜的使用。用高倍镜观察完后，若有必要，可再换用油镜头观察。7、油镜观察用粗调节器将镜筒拉起约1.52厘米，将油镜头转至镜筒下方。滴加一滴香柏油于载玻片相接触，但注意不能相碰，以免压碎玻片和损伤镜头。然后从目镜中观察，首先调节光圈与聚光器，使光亮适当加大，用粗调节器极其缓慢地提升镜筒至出现物像为止。再用细调节器调至物像清晰。如果镜头已提升出香柏油面而未见物像时，应按上述过程重复操作。使用完毕，取下载玻片，用擦镜纸擦去镜头上的香柏油，再去擦镜纸沾取少量二甲苯擦镜头，然后用干净擦镜纸擦去镜头上残留的二甲苯。二甲苯用量不宜过多，擦拭时间应短。8、复原显微镜使用完毕，先将镜筒升高，取下玻片，擦净载物台和物镜，将各部分还原，反光镜垂直于镜座，本转动镜头转换器，将物镜从镜台孔挪开，成八字形，并将镜筒降至最低处，同时把聚光镜降下，扶下镜身，装镜入箱。（四）、示范实验室常用的几种显微镜1、双目生物显微镜2、双目立体显微镜（双目解剖显微镜）3、摄影生物显微镜四、作业与思考1、了解显微镜的结构，熟悉各部分名称和用途2、如何正确使用显微镜观察生物标本？使用时应注意什么？3、镜检玻片标本时，为什么要先用低倍镜观察，而不能直接用高倍镜或油镜观察？4、如何正确使用油镜？图2 双子叶植物叶的结构实验二 生物绘图技术一、目的要求1、了解生物绘图的主要技法。2、学会生物绘图的基本技术。二、材料与用品蚕豆叶下表皮玻片标本；显微镜、铅笔、橡皮、小刀、直尺、绘图纸。三、方法与步骤（一）、了解生物绘图的主要技法生物绘图的技法可概括为“线”、“点”、“涂”、“染”四个字。根据我们的实验要求主要是“线”和“点”的技法。1、线在黑白墨线图中，通常估计约有70%左右是运用线条来表现物体的轮廓、特征、层次和明暗的，所以运用线条对生物绘图是很重要的。生物绘图对线条的要求是：. 线条均匀，一般不可时粗时细。. 圆润而光滑，线条边缘不能毛糙不整。. 行笔要流畅，不能中间顿促凝滞。常用的线条可分以下几种类型：（1）长线 指延长而连贯的线条，用它主要表现物体的外围轮廓、主要的脉纹、大型的皱褶等部位，长线的操作要点是：. 图纸下面垫以塑料板或玻璃台板，务必使纸面平整，以免造成线条中途停顿或不匀，影响长线连续光滑的效果。. 用力须均匀，可以一笔绘成的线条，力求一气呵成，防止线条粗细不均。. 运笔时必须顺着手势，由左下角向右上方做较大幅度的运动，方能顺利地绘成较长的线条。. 由多段线条连接完成的长线条，衔接必须准确无勿，防止错位或首尾衔接粗细不匀。为使线条衔接准确，可执笔先稍离纸面，顺着原来线段末端的方向，以接线的动作，空笔试接几次，待手势动作有了把握后，再将线段接上。（2）短线 指运笔起落频繁，线段短促的线条，主要用于表现细部特征，如网状的脉纹、鳞片、细胞壁、纤毛等。生物绘图中，短线比较容易掌握，但往往会造成画面杂乱、轻率毛糙结局，一般下笔时不可先重后轻，造成粗细不匀或拖尾现象，应用力均匀地从头移动的尾再挪开笔尖。（3）曲线 指运笔时随着物体的转折，方向多变，弯曲不直的线条。用于勾画物体的形态轮廓，表现内部构造，区分各部分的界线，以及表现毛发、脉纹、鳞甲等等。与直线相比较，描绘曲线就比较自由，它可以根据各种生物体的不同形态，作相应的变换，给人以灵活机动、生动自然的感觉。运用好曲线，主要有三条原则：. 变而不乱 曲线具有弯曲多变、描画自由等特点。在运用曲线表现结构时，应随时注意从变化中找规律，从繁杂中抓主流，线道数要适宜，不可信手勾画，造成画面零乱不堪 结果。. 曲而得体 以弯曲的线条描绘物体，并非可以随心所欲，必须按照所观察的结构上每条线的弯曲和运笔方向准确无误。观察不细，曲线的弯度不当，不仅使画面形象失真，还可能导致科学性的差错。. 粗中有细 生物绘图中的用线，一般要求均匀一致，但根据物体结构的要求也有例外。例如，表现毛发、褶纹等就需根据其自然形态，自基部向尖端逐渐细小，这样就可避免用线生硬呆板，使物体描绘更加逼真。2、点用点来表现物体和其结构，也是生物科学绘图中的主要技法之一，需要认真研究和练习。由于用点描绘的生物图画具有独到的韵味和对物体结构不同质量感的表现能力，所以在生物绘图中，已被普遍应用。点主要用来衬阴影，以表现细腻、光滑、柔软、肥厚、肉质和半透明等物质特点，有时也用点来表现色块和斑纹。点的一般要求是：（1）点形圆滑光洁 指组成画面的每个小点必须成圆形，周遍界线清晰，边缘不毛不缺，切忌“钉头鼠尾”和边缘过于凸凹的点子出现，这就要求使用的铅笔尖而圆滑，打点时必须垂直上下，不可倾斜打点。（2）排列匀称协调 衬阴影时，由明部到暗部的过渡要渐变，即点子是由全无到稀疏再到浓密的有计划的进行布点，每一个点子也不能重叠。（3）大小疏密适宜 点子的大小和密度须适宜。暗处和明处的点子可适当有大小变化，但又不能明显地相差太多，更不可在同一明暗阶层中夹入过于粗大的点子，点子的不可盲目地一处浓，一处稀，或有堆积现象。下面介绍几种点的作用和特点：精密点 指点子的面积较大，且点与点之间的距离较近，一般用来表现背光、凹陷或色彩浓重的部位，故一般粗点是伴随紧密的排列而出现的。细疏点 与粗密点相反，细小稀疏的点子，主要用来表现受光或划色彩淡的部分。连续点 点与点之间按照一定的方向，均匀地连接成线即为连续点，它主要用来取代线条的作用，以显示物体珠轮廓和各部分之间的边界线。自由点 即点与点之间的排列没有一定的格式和纹样，操作比较自由。这种点适宜表现明暗渐次转变成具有花纹斑点的各种物体。（二）、起稿在绘图之前，必须对被画的对象（如动物、植物的各个组织、器官等）作细心的观察，对其外部形成、内部构造和其各部分的位置关系、比例、附属物等特征，有完整的感性认识。同时要把政党的、一般的结构与偶然的、人为的一些“结构”区分开。然后选那些有代表性的典型的部位起稿。起稿就是构图、勾画轮廓，可根据所观察对象的需要，把必须在画幅上表现的内容适当地组织起来，构成一个协调完整的画面，给人以层次清楚，美观大方的感觉。所画对象的主要部分，应尽可能安排在图幅的主要位置，一般应尽可能把图画大一些，如画细胞图，为了清楚地表现细胞内部结构，所画细胞不宜过多，只画1-2个即可。如画轮廓图或图解图，也不一定把全部切面画出，只画1/61/8部分即可。起稿时落笔要轻，线条要简洁，要求尽可能少改不擦。一般用HB铅笔或芯质较硬的4-5H铅笔。画好后，要再与显微镜下实物对照，检查是否有遗漏或错误。（三）、定稿对图稿进行全面的检核和审定，经修正或补充，便可定稿。画面完成后，及时将各个结构部位作简明图注。图中所有文字应尽量按印刷字体的规格，认真书写。一般以仿宋字体、黑体、楷体为宜，并用平行的短线指出相应的结构位置。四、作业与思考1、在生物绘图中如何正确运用点和线。2、生物绘图有哪些基本步骤。实验三 细胞的形态与结构一、目的要求1、了解真核细胞的各种形态和基本结构，以及动物细胞与植物细胞结构的异同点。2、了解原核细胞的结构及其与真核细胞结构的主要不同点。3、学习临时装片标本的制作方法。二、材料与用品洋葱头、菠菜、颤藻（或念珠藻）、各种形成细胞和细胞核的切片标本、黄豆根尖细胞高尔基体切片标本、洋葱鳞叶表皮细胞线粒体标本片、兔脊神经节镀银法切片标本、兔肝细胞线粒体苏木精染色片标本、蛙胚囊胚细胞铁苏木精染色切片标本。显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、消毒牙签、小刀、吸水纸、拭镜纸。0.1摩尔/升稀碘液、蒸馏水、醋酸洋红染液、0.9%生理盐水、0.1%碱性湖蓝BB溶液、香柏油、二甲苯。三、方法与步骤（一）、细胞形态的观察（示范）显微镜下观察各种形态细胞的标本片。（二）、细胞核形态的观察（示范）高倍镜下观察各种形态的细胞核的标本片。（三）、植物细胞的结构1洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片标本的制作与观察（1）制片方法. 取一洗净的载玻片，用纱布擦干，于玻片中央滴1滴蒸馏水。用尖头镊子从洋葱肉质鳞片内表撕下一小块表皮，铺在水滴上，用解剖针轻轻将其压入水中，使入展平。. 镊子夹住洗净擦干的盖玻片的一边，使另一边接触水滴的边缘，然后慢慢地放下，以便驱走盖玻片下的空气，不致产生气泡。. 用吸水纸吸去盖玻片周围的水，置显微镜下观察。（2）观察.在低倍镜下，可见洋葱表皮细胞略成长方形，排列紧密，每个细胞内有一圆形或扁圆形的细胞核。.为了更清楚地显示洋葱表皮细胞的结构，可用稀碘液染色。染色时，将玻片从镜台上取下，于盖玻片的一侧加1滴碘液，用吸水纸从盖玻片另一侧吸引，使碘液通过洋葱表皮以染色，再置显微镜下观察。. 先用低倍镜找一个清楚的细胞移至视野中央，再换高倍镜观察。可见细胞最外面为棕黄色细胞壁所包围，细胞壁以内是着色较浅，近于透明的细胞质。细胞质内有一个或几个，或大或小的透明的液泡，在细胞中央或靠近细胞壁，有一细胞核，核内有染色成棕黄色的核仁。细胞质外围有一薄层细胞质膜，在生活细胞中不易分清。2、菠菜叶肉细胞叶绿体的观察取一新鲜菠菜叶片，用镊子撕去一小块表皮，用小刀轻轻刮取一点叶肉细胞，制作菠菜叶肉细胞临时装片标本。将所制标本先置低倍镜下再转高倍镜观察，注意叶肉细胞内叶绿体的形态、数目。3、黄豆根尖生长点细胞高尔基体的观察（示范）在高倍镜下观察黄豆根尖细胞切片标本，注意在细胞质内分散着许多黑色颗粒状的高尔基体。4、洋葱鳞叶表皮细胞线粒体的观察（示范）在高倍镜下观察洋葱鳞叶表皮细胞线粒体标本片，注意细胞质中分散着颗粒状、哑铃状的线粒体。（四）、动物细胞的结构1、人口腔上皮细胞临时装片标本的制作与观察（1） 滴一滴0.9%生理盐水于载玻片中央，将消毒牙签粗的一端伸入口腔内，在口腔颊内轻轻刮几下，将刮下的白色粘性物质放入载玻片上的液滴内，分散均匀，盖上玻片，吸去多余的液体。（2） 将此装片置低倍镜下寻找较分散的单个细胞观察，可见人口腔上皮细胞呈扁圆形和扁平多边形。（3） 若观察不够清楚，可用醋酸洋红染色（方法同碘液染色）后，再置低倍镜下并转高倍镜观察。可见细胞外围仅有一大致可辩的细胞界限，细胞核呈鲜红色位于细胞中央或近中央，细胞质呈浅红色。2兔脊神经节细胞高尔基体的观察（1）取兔脊神经节镀银法切片标本，于低倍镜下寻找成黄色的脊神经节细胞体，这些细胞体成圆形、大小不一。（2）换高倍镜观察，可见脊神经节细胞体中央一染色极浅的圆形细胞核，在细胞质黄色背景上分布着染成棕黑色的高尔基体。选择染色较浅、结构较清晰的区域置于视野中央，换油镜观察。（3）在油镜下缓慢移动标本，可见高尔基体在脊神经节细胞体中的数量、分布、形态和大小都不尽相同。有的胞体中高尔基体含量较多；有的胞体中较少。有的仅分布在近核的细胞质中，包绕着核；有的分散存在于细胞质中。有的成延绵不断的线状，或粗或细、弯曲盘绕成网；有的则成间断状态。3兔肝细胞线粒体的观察（1）取兔肝细胞线粒体铁苏木精染色切片标本，先在低倍镜下后转高倍镜下观察，注意区别细胞、内皮细胞等。肝细胞较大，呈多边形，细胞中央有大而圆的细胞核，染色很淡。细胞质呈天蓝色，在细胞质内分布着染成蓝黑色的线粒体。选择一染色较淡，结构较清晰的区域置视野中央，换油镜观察。（2）在油镜下缓慢移动标本，可见肝细胞中的线粒体数量多少不一，分布或疏或密，在细胞核周围特别多。其形态大小也不尽相同，呈颗粒状、线条状等。4蛙胚囊胚细胞中心体的观察（示范）在高倍镜下观察蛙胚囊胚细胞铁苏木精染色切片标本，可见细胞有丝分裂中期时，中心体位于细胞两极，为一不着色的球状物，其四周有许多放射状的星丝。（五）、原核细胞的结构1、取新鲜颤藻，用解剖针挑少许丝状体，置载玻片上的水滴中，使藻丝分散后，用吸水纸将水吸去。再加一滴0.1%的碱性湖蓝BB溶液，染色12分钟，盖上盖玻片。2、将所制装片置低倍镜下观察，可见颤藻的藻丝由单列细胞组成，细胞呈短圆柱状或盘状，藻丝顶端细胞呈帽状。转高倍镜观察，可清楚看到呈深蓝色的中央体。在细胞壁以内，中央体四周未着色的是周质。四、试剂的配制醋酸洋红染色质取45%醋酸溶液100毫升，放入锥形瓶内，加洋红1克，煮沸（沸腾时间不超过30秒）或加热回流煮沸，冷却过滤即成。也可再加入12%铁明矾水溶液510滴，至此液变成暗红色而不发生沉淀。五、作业与思考1、绘洋葱鳞叶表皮细胞和人口腔上皮细胞结构图。2、高等植物细胞和动物细胞在结构上有何异同点3、原核细胞和真核细胞在结构上最主要的不同点是什么？4、细胞核和细胞在形态、大小上有何相关性？实验四 细胞的有丝分裂一、目的要求1、观察细胞有丝分裂过程，掌握有丝分裂各期的主要特征。2、学习植物根尖染色体的制片方法。二、材料与用品洋葱头、洋葱根尖纵切片标本、蛙胚细胞有丝分裂切片标本；普通光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、恒温培养箱、小刀、小试剂瓶、小烧杯（或培养皿）、酒精灯、火柴、滤纸片；卡诺固定液或FAA固定液、0.050.1%秋水仙素溶液或对二氯苯饱和溶液或0.0020.004摩尔/升8-羟基喹啉水溶液、90%酒精、70%、1摩尔/升盐酸或浓盐酸和95%酒精或0.5%果胶酶和0.5%纤维素酶、醋酸洋红染液、蒸馏水。三、方法与步骤（一）、洋葱根尖临时压片标本的制作1、取材将洋葱头置于盛水的小烧杯上，使其鳞茎浸入水中，放在25恒温箱中培养。待根长到2厘米左右时，于夜晚12时至1时切取长约1厘米左右的根尖。2、前处理可用下述方法之一前处理所切取的根尖。（1）用0.050.1%秋水仙碱水溶液于室温下处理24小时。（2）在室温下，用对二氯苯饱和水溶液处理35小时。（3）在室温下，用0.0020.004摩尔/升8-羟基喹啉水溶液处理34小时。（4）将材料浸入蒸馏水内，放置冰箱（04）中24小时。3、固定将材料从前处理的药物中取出，用水冲洗23次，放入卡诺氏或FAA固定液中，固定24小时，固定液用量应为材料体积的15倍以上。如固定的材料当时不用，可以先在90%酒精中泡半小时，然后在70%酒精泡半个小时，再换入70%酒精中，置04冰箱内可保存半年。经过较长时间保存的材料，进行观察前再用固定处理一次，效果较好。4、解离将固定后的根尖用清水漂洗数次，再用下述方法之一进行解离后，清水漂洗。（1）用1摩尔/升盐酸在60恒温箱内处理620分钟。（2）在室温下，用95%酒精和浓盐酸（3：1）配成的混合溶液处理820分钟。（3）用0.5%果胶酶和0.5%纤维素酶的等量混合液，在25处理25小时，或37处理0.51小时。5、染色和压片（1）将解离后的根尖，切取12毫米长的分生组织，放在载玻片上，加1滴醋酸洋红染液，放置约10分钟。然后在酒精灯上缓慢往复34次，微微加热（不可煮沸），随即用解剖针将材料拨碎，盖上盖玻片，覆以吸水纸。（2）对准盖玻片下的材料，用铅笔的橡皮头在盖玻片上轻轻敲击，再用拇指适当用力下压，但注意勿使盖片滑动。压好的片子中，材料铺展成均匀的、单层细胞的薄层。（二）、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察先用自制的洋葱根尖分生组织压片，再取洋葱根尖纵切片标本置显微镜下观察。先在低倍镜下找到根尖分生区，再转高倍镜，选择较典型的有丝分裂各期图象，仔细观察。1、间期细胞形态无明显变化，体积有所增大。核仁核膜较清楚，核内染色质呈细网状。2、前期细胞核胀大，核内染色质最初表现为极细盘曲的染色丝，以后染色丝逐渐缩短变粗形成染色体。染色体形态逐渐清楚，着丝点逐渐明显。在前期结束时，核仁核膜消失。3、中期纺锤体形成。染色体排列在细胞中央的赤道面上，从细胞极端观察，可同时看到全部染色体；从侧面观察，则染色体排列成“一”字形。此时染色体变短变粗，其形态和数目都较清楚。4、后期染色体着丝点分裂，每一染色体的二条单体成为二条独立的子染色体。全部染色体分为两组，分别向细胞的两极移动。5、末期两组子染色体分别到达两极，染色体逐渐伸长变粗，分散在核内成为染色质；纺锤体逐渐消失，核仁核膜重新出现，形成两个新核。在两新核之间赤道面上，出现细胞板，并逐渐形成细胞壁，最后分成两个子细胞。（三）、动物细胞有丝分裂的观察（示范）在高倍镜下观察蛙胚细胞有丝分裂切片标本，注意动物细胞有丝分裂过程中的特点。四、试剂的配置1、卡诺固定液的两种配方（1）95%酒精15毫升+冰醋酸5毫升（3：1液）（2）纯酒精30毫升+氯仿15毫升+冰醋酸5毫升（6：3：1液）2FAA固定保存液（福尔马林5毫升+冰醋酸6毫升）用于一般植物组织及胚胎学材料。同时也是优良的保存剂。用以保存材料时，可加入5%甘油以防止蒸发及材料变硬。五、作业与思考1、绘出你所观察到的植物细胞有丝分裂各期的图象。2、细胞有丝分裂过程中哪一时期是观察染色体形态和进行染色体记数的最好时期？3、动物细胞与植物细胞的有丝分裂过程有什么不同的特点？实验五 植物组织一、目的要求了解植物的分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织和机械组织构造上的特点及其与机能的关系。二、材料与用品玉米根尖切片标本、新鲜蚕豆茎、新鲜小麦幼茎、小白菜或蚕豆叶片、南瓜茎和马尾松茎的横切片和丛切片标本、梨、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、刀片、滴瓶、吸水纸；番红、碘。三、方法与步骤（一）、分生组织分生组织是由具有分裂机能的细胞所组成。根据它在植物体中所处的位置来分，可分为三种：顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。1、 顶端分生组织取玉米根尖的丛切片标本，于低倍镜下观察。罩在根尖端的一团组织，靠生长点的细胞较小，靠外围的细胞较大，排列比较疏松，这是根冠，具有保护生长点和开路先锋的作用。紧接根冠之后是生长点，即根尖的顶端分生组织。它的形态学特征是细胞较小，在丛切片上呈正方形或长方形；细胞壁薄；原生质丰富；细胞核大，位于细胞的中央；没有液泡或仅有分散的小液泡；细胞排列紧密。它们具有旺盛的生活了力，其分裂产生的细胞，向前形成根冠，向后产生根的各种结构。2、侧生分生组织取蚕豆新鲜茎段，作徒手横切片制片，用1%番红溶液染色，作临时水封片，置于显微镜下观察，可以看到排列成环状的维管束。在木质部与韧皮部之间，可以清楚地看到就层扁平的细胞，排列也较紧密，这就是形成层。其细胞分裂的结果可使茎加粗，故名侧生分生组织。3、居间分生组织取玉米或小麦幼茎，作徒手纵切片临时水封乍或取切片于显微镜下观察，在节间基部可以看到一些体积较小，排列比较紧密，具有分生能力的细胞群，这就是居间分生组织。它的活动结果可使禾谷类作物拔节长高。（二）、薄壁组织薄壁组织是构成植物体最基本的组织，故也称基本组织植物体内大部分生活细胞都是薄壁组织，广泛分布于根、茎、叶、花、果实和种子等各个器官。本实验仅观察南瓜茎中主要的薄壁组织。取南瓜茎横切片标本，在低倍镜下观察，可以看到在南瓜式内，薄壁组织分布很广。虽然细胞的大小不同，但均为薄壁的生活细胞，形状为圆形、椭圆形或多角形，细胞的分化程度不高。皮层内的薄壁细胞有两种排列：一是成束分布于表皮之下；二是由两、三层细胞组成的圆环，这两者间又联成一体，这些细胞多为长圆形，排列较整齐，含有可行光合作用的叶绿体，故又称同化组织。靠茎中心的薄壁细胞内可看到一些贮藏物质，故又称贮藏组织。（三）、保护组织保护组织位于植物体表，包括表皮和木栓两种类型，具有保护内部组织的作用。1、表皮与气孔将双子叶植物小白菜叶片缠绕在左手食指上，以左手大拇指和中指夹住缠绕的叶片，令叶片的背面向上。然后用尖头镊子轻轻撕下一小块下表皮来，平铺在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。将上述装片放在低倍镜下观察，可见表皮细胞排列非常紧密，细胞的侧壁凸凹不齐，彼此嵌合，没有缝隙。表皮上分布着气孔，它是由两个保卫细胞组成的。保卫细胞也是生活细胞，呈肾形，具细胞核和叶绿体。两个保卫细胞以凹入的一面相向，在相向面的中部，细胞壁较厚并彼此游离形成空隙，此即为气孔。它是体内气出入的门户。2、表皮毛与腺毛用镊子撕取南瓜叶下表皮，制成临时装片在显微镜下观察，可见在表皮上有许多先端尖锐的毛状结构，叫表皮毛。各种植物表皮毛形态结构不同，例如有多细胞或单细胞的毛，具腺的或无腺的毛，鳞片状或盾状毛等。用棉花茎的切片标本可看到腺毛。3、木栓层取老树枝，作徒手横片，用1%番红水溶液临时装片镜检，可观察到在茎切片的边缘有几层扁平形的细胞，排列整齐而又紧密的是周皮，其中染成红色，无内含物的死细胞为木栓层，是次生保护组织。木栓层一层细胞的木栓形成层和最内面的几层栓内层细胞合起来构成周皮。（四）、输导组织输导组织基本上分为两类：一类是运输水分与无机盐的导管和管胞；一类是运输可溶性有机物质的筛管。1、导管和管胞导管和管胞在形成时，细胞壁增厚有种种情况，形成不同的纹理。一般来说，环纹和螺纹的导管或管胞是在器官形成初期产生的，梯纹、网纹和孔纹的导管和管胞在器官发育中出现较迟，是在引伸生长停止以后形成的。图3 椴科植物茎取丝瓜茎的纵切片标本， 在显微镜下可看到染色的木质部中，导管由一列列相连而成，各相邻细胞间的端壁消失，成为贯通的管道，很有利于水分与无机盐的运输。其中，各灶导管基本上是由小到大，依次排列着环纹导管、螺纹导管和梯纹一网纹导管（图3）再取马尾松的纵切片，在低倍镜下可见木质都含有大量长形的两端尖细、略呈纺锤形的细胞。细胞壁增厚并木质化。壁上分布着许多具缘纹孔，特别是在各细胞尖端彼此贴合的部分更为稠密。细胞内容物大都消失，成为死细胞，这就是管胞。管胞绝大多数蕨类植物和裸子植物的导水机构，兼有支持功能。2、筛管和伴胞筛管和伴胞是运输有机养分的机构。取南瓜茎的纵切片，在显微镜下可见到染成绿色的筛管是由多数柱形细胞连接而成，细胞壁不增厚，也不木质化。相邻两细胞间的横隔壁为分布着许多小孔（筛孔）的筛管细胞内含有生活原生质体，细胞核消失，但有的有核仁。相邻细胞的胞质通过筛孔相连。在筛管旁边有一或多个小型薄壁的生活细胞即伴胞。形状为柱形，其内可见到细胞核、液泡和细胞质（五）、机械组织机械组织有两种类型：厚角组织和厚壁组织，厚壁组织又包括纤维和石细胞，主要起支持作用。取南瓜茎的横切片标本置显微镜下观察。1、厚角组织在南瓜茎的横切片上，可见表皮下有一圈由数层厚角细胞组成的圆环，而在茎的突起部位则成束存在，与同化组织相间排列。各相邻细胞在角隅处增厚，但不木质化。在丛切面上，可见厚角组织的细胞呈长形，细胞壁增厚部分成丛行的棱条，细胞内有原生质体。显然，厚角组织的此种结构，非常适合于支持正在生长着的器官。2、厚壁组织（1）纤维 在南瓜茎的皮层内有一圈由多层纤维细胞组成的圆环。其细胞壁明显增厚，并木质化，细胞内生活内容消失，成为死细胞。在丛切面上，可见到一排染成红色的细长而两端尖细或钝圆的细胞。每个细胞均屹器先端插入其它若干纤维之间而彼此紧密贴合起来，形成一种极为坚牢的结构。（2）石细胞 在洁净的载玻片上滴一滴蒸馏水，用解剖针挑取少许梨果肉细胞移入水液中，将其捣碎，并用另一载玻片盖上，将其压碎，然后换一盖玻片盖上置显微镜下观察。梨果肉的石细胞形状象薄壁组织细胞，但其细胞壁极度增厚并木质化，细胞腔小，单纹孔引伸成管状，或汇合成分枝状态，原生质消失成为死细胞。四、作业与思考1、绘图表示南瓜茎的筛管和伴胞的结构。2、植物有哪几种主要组织，对植物的生命活动各有何作用？3、植物组织的构造与机能的关系怎样？4、导管和伴胞有何异同？哪种导水效能大些？并联系进化来考虑。实验六 植物组织制片技术一、目的要求植物组织制片技术是认识植物体结构的有效手段，是植物生物学的重要组成部分。用光学显微镜观察的样品，必须是透明的薄片，因此，要首先把观察的材料制成透明的切片后才能在显微镜下观察。显微镜的制片可分为永久制片和临时制片。永久制片的方法和步骤比较复杂，临时制片是利用新鲜材料直接作成的切片，方法比较简单。（一）、徒手切片法徒手切片法是指手拿刀片把新鲜材料切成薄片，制成临时装片的方法。此法简单方便，不需设备即可保留植物活体状态。1、材料：实验材料及夹持物。2、仪器设备：显微镜、载玻片、盖玻片、刀片、镊子、滤纸、滴管。3、方法：进行切片的准备工作，如截取材料，削平切面，均应用解刨刀或双面刀片（避免刀刃变钝或有缺口），切出合乎要求的切片。徒手做切片时，最重要的是要切下一小片平而薄的组织，而不是要求切下一个完整的切片。例如切一茎的横切片，不要求切下圆形的一片，而只需切下一小部分即可。切片时首先应该正确地拿住刀片及材料，即用左手三个手指拿住材料，使材料突出于手指上面，这样进行切片时才不至于割伤手指。右手平稳地拿住刀片，两手应该可以自由活动，切时两臂不要过于紧张，也不要使肘臂紧靠身体或压在桌子上，要用臂力而不要用腕力而且不要用力过大。切片时，把刀刃放在经过削平的平面上，然后轻轻地压住它，以均匀的力量和平稳的动作，从刀刃的右侧，斜着向左的方向切，不能用刀片直接挤压材料，或拉锯式切割材料。假如刀刃切入材料过深过厚，应该把刀片从切口处取出，重新做切片。切片时为了避免材料枯干，应使材料的切面及刀刃上保持有水，呈湿润状态。在切片时还应注意，所切的材料和刀片一定要保持水平方向。如果斜向切下材料，虽然切片很薄，但会由于细胞切面偏斜而影响观察。薄的切片应该是透明的，切片可留在刀刃上，继续切片，一连切几个切片，然后用镊子或解刨针取下，切下的切片放在滴有水的载玻片上。过于