植物學(xué)實驗指導(dǎo)

內(nèi)容概要

曹建國、戴錫玲、王全喜編著的《植物學(xué)實驗指導(dǎo)》可作為高等師范院
校新世紀(jì)教材《植物學(xué)》的配套教材。全書內(nèi)容 分植物學(xué)基本實驗技術(shù)和植物學(xué)實驗兩部分，基本實驗技術(shù)部分詳細(xì)介紹
了顯微鏡及其操作技術(shù)，常用的植物制片技術(shù)，生物繪圖技術(shù)，植物材料的
采集、培養(yǎng)和保存等內(nèi)容；實驗部分共設(shè)計了23個實驗，包括18個基礎(chǔ)性
實驗，5個綜合性、研究性實驗。本書還附有植物學(xué)實驗常用儀器和實驗試 劑的配制方法。
《植物學(xué)實驗指導(dǎo)》可供高等院校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生使用，也可作 為教師參考 用書。

書籍目錄

前言
第一部分 植物學(xué)基本實驗技術(shù)
　1 光學(xué)顯微鏡及其操作技術(shù)
  1.1 光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)和成像原理
  1.2 常用光學(xué)顯微鏡的種類
  1.3 顯微測量技術(shù)
　2 常用的植物制片技術(shù)
  2.1 臨時封片和徒手切片
  2.2 石蠟切片
  2.3 整體封固制片
  2.4 組織離析制片
  2.5 分生組織壓片
  2.6 植物材料的整體透明技術(shù)
　3 生物繪圖技術(shù)
　4 植物實驗材料的準(zhǔn)備
  4.1 種子植物實驗材料的準(zhǔn)備
  4.2 孢子植物實驗材料的準(zhǔn)備
  第二部分 植物學(xué)實驗
　5 植物細(xì)胞與組織
  實驗1 顯微鏡的使用及植物細(xì)胞的觀察
  實驗2 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與代謝產(chǎn)物
  實驗3 植物細(xì)胞的分裂
  實驗4 植物的成熟組織
　6 孢子植物
  實驗5 藻類植物
  實驗6 菌物
  實驗7 苔蘚植物
  實驗8 蕨類植物
　7 種子植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和發(fā)育
  實驗9 雙子葉草本植物營養(yǎng)器官的觀察
  實驗10 單子葉植物營養(yǎng)器官的觀察
  實驗11 木本植物營養(yǎng)器官的觀察
  實驗12 植物營養(yǎng)器官形態(tài)類型及其變態(tài)的觀察
  實驗13 花的形態(tài)結(jié)構(gòu)及發(fā)育
  實驗14 種子和果實的觀察
　8 種子植物分類
  實驗15 裸子植物
  實驗16 被子植物分類I——雙子葉植物綱（離瓣花類）
  實驗17 被子植物分類II——雙子葉植物綱（合瓣花類）
  實驗18 被子植物分類III——單子葉植物綱
　9 綜合性、研究性實驗
  實驗19 浮游植物調(diào)查及其與環(huán)境關(guān)系的分析
  實驗20 蕨類植物配子體發(fā)育及其影響因素的研究
  實驗21 蕨類植物孢子形態(tài)觀察研究
  實驗22 植物葉片特征及其對環(huán)境的適應(yīng)
  實驗23 校園植物的調(diào)查研究
參考文獻(xiàn)
附錄1 校園常見植物名錄
附錄2 常用植物學(xué)教學(xué)實驗儀器
附錄3 常用植物學(xué)實驗試劑的配制
圖版

章節(jié)摘錄

　　第一部分 植物學(xué)基本實驗技術(shù)　　光學(xué)顯微鏡及其操作技術(shù)　　1.1 光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)和成像原理　　1.1.1 普通光學(xué)顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)　　普通生物用光學(xué)顯微鏡按照結(jié)構(gòu)和功能可分為兩大系統(tǒng)，即機(jī)械裝置和光學(xué)系統(tǒng)（圖1.1） 。　　1.機(jī)械裝置　　鏡座：位于顯微鏡的底部，用來支持顯微鏡的其他部分，穩(wěn)定鏡身?！　＄R臂：連接鏡座和其他部分的結(jié)構(gòu)，也是用手握鏡的部位?！　≥d物臺：放置載玻片或標(biāo)本的平臺。中央有通光孔；高級顯微鏡的載物臺上通常安裝有載玻片推進(jìn)器，可使載玻片或標(biāo)本前后左右移動?！　＄R筒：上端裝目鏡，下端有轉(zhuǎn)換器，在轉(zhuǎn)換器上裝有物鏡?！　∥镧R轉(zhuǎn)換器：位于鏡筒下端，圓盤狀，上面通常有5 個圓孔，用于安裝物鏡?！　≌{(diào)焦螺旋：分為粗調(diào)焦螺旋和細(xì)調(diào)焦螺旋，轉(zhuǎn)動粗調(diào)焦螺旋時載物臺升降的幅度大，用于低倍物鏡調(diào)焦時使用；轉(zhuǎn)動細(xì)調(diào)焦螺旋時載物臺（或鏡筒）升降的幅度小，用于高倍物鏡調(diào)焦時使用?！　⊙劬嗾{(diào)節(jié)裝置：為調(diào)節(jié)兩個目鏡之間距離的裝置，不同類型顯微鏡有所不同。　　視度調(diào)節(jié)裝置：為適應(yīng)觀察者兩眼不同的視度，在目鏡的基部有一個調(diào)節(jié)圈，通過調(diào)節(jié)該裝置可以使觀察者兩眼都能清晰地觀察到物像。　　2.光學(xué)系統(tǒng)　　光源和集光器：高級生物光學(xué)顯微鏡，自身都配備了集光器，內(nèi)有電光源，可通過調(diào)節(jié)電流的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱。有些光學(xué)顯微鏡在集光器上方還裝有視場光闌，用來調(diào)節(jié)視野的大小?！　【酃馄鳎涸撗b置置于光源和載物臺之間，高級光學(xué)顯微鏡聚光器內(nèi)具有孔徑光闌，也稱為虹彩光圈，簡稱光圈，光圈可用來調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱，大光圈，光線強(qiáng)，視野亮；小光圈，光線弱，視野暗?！　∥镧R：是顯微鏡最重要的光學(xué)部件，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，規(guī)格通常有4 倍（4× ） 、10倍（10× ） 、20 倍（20× ） 、40 倍（40× ）和100 倍（100× ） ，其中100× 的為油鏡，使用時物鏡與蓋玻片之間要加香柏油，以提高分辨率。物鏡上的數(shù)字表示鏡頭的主要性能參數(shù)，如10 倍鏡頭上的數(shù)字有："10/0.25"和"160/0.17" 。它們的含義是："10"表示放大倍數(shù)，"0.25"表示鏡口率（或稱數(shù)值孔徑，numeric aperture ，數(shù)值越大分辨率越高） ；"160" 為鏡筒長度（mm） ，"0.17"為所要求的蓋玻片厚度。物鏡的齊焦：當(dāng)用某一倍率的物鏡觀察圖像清晰后，再轉(zhuǎn)換另一倍率的物鏡時，其成像應(yīng)基本清晰，即齊焦。物鏡的合軸：物鏡轉(zhuǎn)換時，像的中心應(yīng)在視野中央允許的范圍內(nèi)，即合軸。齊焦性能的優(yōu)劣和合軸的程度是顯微鏡質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志。由齊焦可知，當(dāng)用低倍物鏡觀察清晰后，換用高倍物鏡觀察時，只需調(diào)節(jié)細(xì)調(diào)焦螺旋即可。由合軸可知，在低倍鏡找到目標(biāo)后，要將其置于視野中央，換高倍鏡觀察時，觀察對象仍然在視野中央?！　∧跨R：裝在鏡筒的上端，規(guī)格通常10× 、16× 等?！　?.1.2 顯微鏡的成像原理　　顯微鏡的工作原理主要是根據(jù)透鏡的成像原理進(jìn)行設(shè)計制作的，即當(dāng)物距2 f ＞ u ＞ f ，成倒立的放大的實像；當(dāng)物距u ＜ f ，成正立的放大的虛像。要放大的物體位于物鏡的前方2倍焦距和焦距之間，經(jīng)過物鏡的放大作用在目鏡的焦點之內(nèi)形成一個放大的倒置的實像，這個實像在目鏡的同側(cè)形成一個放大的虛像（圖1.2） ?！　⊥ㄟ^物鏡、目鏡等光學(xué)器件構(gòu)成放大光路，使所得虛像A″B″的距離恰好等于人眼的明視距離――― 250 mm ，獲得將標(biāo)本放大的虛像。當(dāng)物體物距為252 mm 時，在視網(wǎng)膜上成的像最清晰，我們稱該距離為"明視距離" 。　　1.2 常用光學(xué)顯微鏡的種類　　1.2.1 明視野顯微鏡　　明視野顯微鏡（bright field microscope）也叫明視場顯微鏡，是生物學(xué)領(lǐng)域最常用的顯微鏡。明視野顯微鏡不對光的性質(zhì)作任何改變，只能通過調(diào)節(jié)焦距、聚光器位置和孔徑光闌來調(diào)節(jié)物像的清晰度，標(biāo)本通常需要染色方能觀察清楚。　　1.2.2 暗視野顯微鏡　　暗視野顯微鏡（dark field microscope）是根據(jù)丁達(dá)爾（John Tyndall）效應(yīng)設(shè)計的。原理是在暗的環(huán)境中微小的顆粒容易發(fā)生光的散射和衍射而呈現(xiàn)出明亮的結(jié)構(gòu)。在暗視野顯微鏡的聚光器中央有遮光板（dark?field stop） ，其邊緣有一狹縫，它能使照明光線不直接進(jìn)入物鏡，只能通過狹縫斜向照射到被檢物體上，被照射標(biāo)本的表面產(chǎn)生散射和衍射光進(jìn)入鏡頭后，成為映襯在黑色背景下的明亮圖像（圖1.3 ） 。利用這種顯微鏡能觀察到小至4 ~200 nm 的微粒子，分辨率比明視野顯微鏡高50 倍左右。但用這種方法觀察標(biāo)本時，只能觀察到物體的存在與否、運(yùn)動及外部形態(tài)，很難分辨出內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)。使用暗視野顯微鏡時要注意光軸調(diào)節(jié)，保證載玻片和蓋玻片無瑕疵和灰塵，物鏡鏡頭也必須干凈?！　?.2.3 相差顯微鏡　　相位差是指兩個波的相位之差，光在傳播過程中也存在相位和相位差。當(dāng)光波經(jīng)過小顆粒物質(zhì)時會產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象，產(chǎn)生了直射光和衍射光，兩者之間也存在著相位差，當(dāng)兩者在傳播過程中相遇時會發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，如果直射光和衍射光的相位相同，光的振幅增大，亮度增大；如果直射光和衍射光的相位相反，光的振幅減小，亮度降低。這樣，由于直射光和衍射光的相位不同而導(dǎo)致光的振幅不同，從而形成視野中的亮區(qū)和暗區(qū)，使標(biāo)本反差增大，易于觀察，這就是相差顯微鏡的光學(xué)原理。在普通顯微鏡中也存在著直射光和衍射光，為了使直射光和衍射光的相位達(dá)到重合或者使兩者的相位相反，即可達(dá)到正干涉和負(fù)干涉的目的。相差顯微鏡在構(gòu)造上增加了環(huán)形光闌和相位板兩個特別的組件。環(huán)形光闌（annular diaphragm） ，位于光源與聚光器之間，作用是使透過聚光器的光線形成空心光錐，聚焦到標(biāo)本上，能夠使標(biāo)本產(chǎn)生直射光和衍射光。相位板（phase plate） ，位于物鏡內(nèi)，相板可以分為兩部分，圓形相位板的周圍是共軛面，可通過直射光，中間是補(bǔ)償面，可通過衍射光。相位板涂有氟化鎂，可將直射光或衍射光的相位推遲1 /4 λ ，使兩者的相位相同或相反，從而達(dá)到干涉的目的，形成明顯的相差（圖1.4 ） ?！　?.2.4 微分干涉差顯微鏡　　微分干涉差顯微鏡（differential interference contrast microscope ，DIC）又稱DIC 顯微鏡。也是利用標(biāo)本的折射率不同把光的相位偏移（phase shift）轉(zhuǎn)換成可被檢測的振幅差。與相差顯微鏡不同之處是DIC 顯微鏡利用偏光干涉的原理制造，技術(shù)要復(fù)雜得多。構(gòu)成DIC 顯微鏡光學(xué)組件有：偏振器（polarizer） 、DIC 棱鏡、DIC 滑行器和檢偏器（analyzer） 。　　1.2.5 熒光顯微鏡　　熒光顯微鏡（fluorescence microscope）是根據(jù)"光化熒光"原理而設(shè)計制造的顯微鏡。引起熒光最有效的光是近紫外光區(qū)的紫外光，其波長范圍為320 ~ 400 nm 。熒光現(xiàn)象的實質(zhì)是熒光物體吸收了短波光的能量，又以發(fā)光的形式產(chǎn)生波長較長的熒光，熒光的波長接近于紅光的波長。熒光顯微鏡通常以紫外線為光源照射被檢物體使其發(fā)射出熒光?！　?.2.6 倒置顯微鏡　　倒置顯微鏡（inverted microscope）是將普通顯微鏡的物鏡與照明系統(tǒng)顛倒，照明系統(tǒng)在載物臺上方，物鏡在載物臺之下。倒置顯微鏡用于組織培養(yǎng)、細(xì)胞離體培養(yǎng)、顯微操作等方面。它要求物鏡和聚光鏡的工作距離較長，以便能直接對培養(yǎng)皿中物體直接觀察。一般顯微鏡的40× 物鏡的工作距離大約在0.6 mm ，而倒置顯微鏡40× 物鏡的工作距離可以達(dá)到7.4 mm 。倒置顯微鏡的聚光器工作距離可達(dá)到55 mm ，使用起來很方便。　　進(jìn)入20 世紀(jì)80 年代以來，光學(xué)顯微鏡的設(shè)計和制作又有了很大的發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在注重實用性和多功能性。在裝配設(shè)計上趨于采用組合方式，如高級的顯微鏡集普通光鏡、相差、熒光、暗視野、微分干涉、攝影等裝置于一體，從而操作靈活，使用方便。　　1.2.7 激光共聚焦顯微鏡　　激光共聚焦顯微鏡（laser confocal scanning microscope）用激光作掃描光源，逐點、逐行地快速掃描成像，掃描的激光與熒光收集共用一個物鏡，物鏡的焦點即是掃描激光的聚焦點，也是瞬時成像的物點。由于激光束的波長較短，光束很細(xì)，所以激光共聚焦掃描顯微鏡有較高的分辨力，大約是普通光學(xué)顯微鏡的3 倍。系統(tǒng)經(jīng)一次調(diào)焦，掃描限制在樣品的一個平面內(nèi)。調(diào)焦深度不一樣時，就可以獲得樣品不同深度層次的圖像，這些圖像信息都存儲于計算機(jī)內(nèi)，通過計算機(jī)分析和模擬，就能顯示細(xì)胞樣品的立體結(jié)構(gòu)。激光共聚焦掃描顯微鏡既可以用于觀察細(xì)胞形態(tài)，也可以用于細(xì)胞內(nèi)生化成分的定量分析、光密度統(tǒng)計以及細(xì)胞形態(tài)的測量?！　?.2.8 實體顯微鏡　　實體顯微鏡（stereo microscope）又稱為體視顯微鏡、解剖鏡等，它是一種具有正像立體感的顯微鏡。這類顯微鏡的放大倍數(shù)較小，可在較大的視野范圍內(nèi)觀察標(biāo)本，并且觀察到的像為正像，與人眼視覺效果相同，故被廣泛地應(yīng)用于生物學(xué)各領(lǐng)域?！　嶓w顯微鏡的機(jī)械部分由鏡座、鏡臂、鏡筒、調(diào)焦螺旋等部分構(gòu)成。實體顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)包括初級物鏡、中間變焦鏡、轉(zhuǎn)換棱鏡和目鏡等。其原理是由一個共用的初級物鏡對標(biāo)本成像后，光束被兩組中間變焦鏡（或稱中間物鏡）分開，兩組中間物鏡的觀察角度不同，它們之間的夾角稱為體視角，一般為12° ~ 15° ，最后光線再經(jīng)各自的目鏡成像，因此所成的像具有三維立體感。也有的實體顯微鏡是由兩個單鏡筒顯微鏡并列放置組成，兩個鏡筒的光軸構(gòu)成的夾角相當(dāng)于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角，因此，觀察到圖像具有立體感（圖1.5） ?！　‖F(xiàn)代的實體顯微鏡制作精度越來越高，放大倍率也越來越大，并且可根據(jù)實際的需要選配豐富的附件，如放大倍率更高的目鏡和輔助物鏡等。有的實體顯微鏡還可通過相機(jī)接口與數(shù)碼相機(jī)、攝像頭等電子設(shè)備相連接，接入計算機(jī)進(jìn)行分析和處理。照明系統(tǒng)也有反射光、透射光照明；光源有鹵素?zé)?、環(huán)形燈、熒光燈、冷光源等。實體顯微鏡所具有的這些優(yōu)點使它在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，比如在工業(yè)中用于微小零件和集成電路的觀測、裝配、檢查等；在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于標(biāo)本觀察、切片操作、顯微外科手術(shù)等?！　?.3 顯微測量技術(shù)　　顯微測量是在顯微鏡下測量生物體細(xì)胞或組織結(jié)構(gòu)的大小的方法。顯微測量是用顯微量尺來測定材料大小的，顯微量尺由目微尺（目鏡量尺）和臺微尺（載物臺量尺）兩部分構(gòu)成?！　∧课⒊撸簽橐粓A形玻片，中央長1 cm 的部分有極為精確的平行刻度（50 格或120 格） ?！　∨_微尺：為一塊特別的載玻片，中央裝有圓形蓋玻片，其上也刻有精細(xì)刻度，通常為1 mm ，精確等分為100 格，每格等于1% mm ，即10 μm（微米） ?！　≡跍y量標(biāo)本前，必須分別計算好目微尺在4×、10× 、20× 、40× 和100× （油鏡）下每格代表的長度值。　　方法如下：取下接目鏡，卸下目鏡透鏡，把目微尺放入接目鏡鏡筒內(nèi)光闌上，再裝上接目鏡。在視野中可看到刻度，每隔10 格有一阿拉伯字母，如10 、20 、30 ……100 。注意字母是正面還是反面，如為反面，則取出目微尺翻轉(zhuǎn)后再放入，即成為正面?！　⑴_微尺放置于載物臺上，在4× 物鏡下進(jìn)行觀察，將臺微尺刻度調(diào)節(jié)到視野中央，再旋轉(zhuǎn)目鏡或移動臺微尺，使目微尺和臺微尺的刻度平行重合，移動臺微尺，使臺微尺的0 點刻度線和目微尺的0 點刻度線重合，再找目微尺的刻度線和臺微尺主刻度線在其他小格刻度重合的地方，看目微尺和臺微尺各有多少格，即可計算出目微尺的格值：　　目微尺的格值＝ 臺微尺格數(shù)×10 μm/目微尺格數(shù)　　例如，當(dāng)我們把臺微尺的0 點和目微尺的0 點在視野中重合時，發(fā)現(xiàn)臺微尺第9 格的刻度線和目微尺的第5 格的刻度線重合（圖1.6） ，則可算出目微尺每一格的長度為9× 10 μm/5 ＝ 18 μm 。即在此接目鏡與接物鏡的放大倍數(shù)下目微尺每格為18 μm 。同理，可測出10× 、20× 、40× 和100× 下目微尺每格代表的長度值，然后就可移去臺微尺，換上準(zhǔn)備觀察的材料，則可根據(jù)目微尺的格值計算出標(biāo)本的大小?！　　?/pre>








圖書封面






評論、評分、閱讀與下載



還沒讀過(10)
勉強(qiáng)可看(739)
一般般(126)
內(nèi)容豐富(5230)
強(qiáng)力推薦(428)


 


    植物學(xué)實驗指導(dǎo) PDF格式下載