植物生物学创新实验

实验项目一、《不同生境条件下植物叶片的形态与解剖结构比》简介

【指导老师】徐晓峰、刘昀

【实验项目学分】0.5学时18

【实验原理】：叶是植物的主要器官，它承担光合作用和蒸腾作用两大生理功能。蒸腾作用是根系吸收水分的主要动力，根系吸收的矿物质主要是随蒸腾液流上升并运转到植物体的其他部位。另外，蒸腾作用也能降低叶片的表面温度，从而使叶片在强烈的日光照射下，不至于因温度过高而受损伤。但是蒸腾作用消耗的水分与根系吸收的水分之间需要达到一个等量的状态，即水分平衡状态。植物在长期的进化过程中，逐渐形成了防止水分过分散失的结构，如叶表面的角质层、密生茸毛、气孔下陷或形成气孔窝、叶片内贮水组织发达等，都是为了适应保持水分、减少水分蒸腾的特征。植物生活于不同的生态环境中，其叶片的这些适应性结构不同，形态变化也较大。由于叶片取材方便，学院的相关实验条件（各种显微镜）也较完善，实验花费的成本较低，本创新实验拟通过叶的形态观察（解剖镜）、叶的结构观察（徒手切片法或冰冻切片），来具体了解代表植物的叶片微观结构与功能的统一。

【目的】掌握植物适应生境的叶片主要形态特征。了解叶片形态结构与生境的相关性

【主要内容】（1）制定实验设计方案以及可行性分析报告（2）选择不同生境的实验对比材料，观察叶片形态与解剖结构的特征。可以各选取禾本科植物、旱生植物、水生植物和裸子植物的一两种，用放大镜或在体视解剖镜下仔细观察叶片的表面，以拍照或画简图的方式记录下来；在这个基础上，取上述植物的叶片做徒手切片或冰冻切片，制成临时装片在显微镜下观察，并绘图（也可拍照代替）（3），从叶形、厚度、气孔数目/单位面积、表皮附属物、叶肉细胞、栅栏组织、海绵组织等方面分析叶片形态结构与生境的相关性。并撰写实验报告，完成该创新实验。

实验项目二、《胁迫对植物形态、生理指标的影响》简介

【指导老师】刘昀

【实验项目学分】0.5学时18

【目的】掌握植物适应逆境的主要形态、生理特征。

【主要内容】（1）制定实验设计方案以及可行性分析报告（2）可选择实验材料：大豆、水稻等（3）选择适当的逆境条件进行处理：不同胁迫处理：盐，重金属等（自行选择）（4）测定株高、生物量、观察叶形，叶色等，对比分析有关数据（5）撰写科学论文

【要求】（1）本实验项目要求学生自行设计实验，设计时必须包含以上主要内容，学生可以在此基础上适当自行增加一定与本实验相关的研究内容。（2）学生自行安排时间进行实验（网上预约），实验过程中要求学生尽量做到独立思考、独立解决实际问题，实在解决不了再请教指导老师。（3）老师在实验过程中要观察、了解学生的实验动态及动手能力，并就实验中解决问题的能力打分。（4）实验包括要以科学论文的格式进行撰写，要求格式规范、方法清晰、结果详实、分析得当、结论明确。

实验项目四、《逆境条件对植物生理指标的影响》简介

【指导老师】徐晓峰等

【实验项目学分】0.5学时18

【目的】掌握逆境条件下的植物某些生理指标变化情况。

【主要内容】（1）制定实验设计方案以及可行性分析报告（2）可选择实验材料：大豆、水稻、玉米、红树等（3）选择适当的逆境条件进行处理：多种浓度的NaCl\KCl、干旱、高温、低温、pH等不同处理（自行选择）（4）测定脯氨酸含量、质膜相对透性等指标变化情况，对比分析有关数据并撰写科学论文。

【要求】（1）本实验项目要求学生自行设计实验，设计时必须包含以上主要内容，学生可以在此基础上适当自行增加一定与本实验相关的研究内容。（2）学生自行安排时间进行实验（网上预约），实验过程中要求学生尽量做到独立思考、独立解决实际问题，实在解决不了再请教指导老师。（3）老师在实验过程中要观察、了解学生的实验动态及动手能力，并就实验中解决问题的能力打分。（4）实验包括要以科学论文的格式进行撰写，要求格式规范、方法清晰、结果详实、分析得当、结论明确。

实验项目五、植物对环境Pb等重金属吸收作用及其在环境修复中的应用

【指导老师】张永夏

【实验项目学时】0.5学时18

【实验目的】了解不同植物对环境Pb等重金属吸收作用，并研究利用植物进行环境治理的方法

【主要内容及要求】

1.采用营养液模拟试验的方法，使用不同浓度的铅溶液处理植株21d，

2.测定被测植物地上部Pb富集量

3.测定被测植物根部的Pb富集量，

4.测定被测植物叶片叶绿素SPAD值，

5.计算分析代测植物对铅等重金属的吸收特性、生物富集系数及转运系数。

6.筛选出对环境Pb等重金属污染有理想吸收效果的植物

7.撰写科学小论文

实验项目六、《动物骨骼肌、心肌及平滑肌生理特性的比较研究》（OK！）

【指导老师】邓利、黄瑛、田静

【实验项目学分】0.5学时18

【实验目的】通过学生自行拟定实验方案，自主选择实验动物，制备活体骨骼肌、心肌及平滑肌标本，采用不同的实验处理（包括不同化学试剂、药品的处理，不同环境温度，不同前后负荷，不同电刺激参数等），获得3种肌肉收缩的有关数据，分析比较总结出动物骨骼肌、心肌及平滑肌生理特性的异同。

【主要内容及要求】（1）骨骼肌、心肌及平滑肌的正常收缩信号记录（2）不同物理（刺激模式、温度、收缩负荷等）、化学因素（不同浓度的CaCl2、NaCl 或KCl溶液；肾上腺素；乙酰胆碱等）对骨骼肌收缩的影响（3）不同物理、化学因素对心肌收缩的影响（4）不同物理、化学因素对平滑肌收缩的影响（5）对比分析有关实验数据（6）撰写科学小论文

实验项目七、《重金属对涡虫生殖结构与行为的毒性》简介

【指导老师】汪安泰

【实验项目学分】1.0学时36

【目的】探索镉钡离子对涡虫生殖行为、繁殖率、繁殖周期、生命周期、虫卵孵化率的毒性效应。了解其对涡虫生殖系统组织结构的破坏作用。培养科研能力，提高综合素质。

【研究内容】（1）选定一种涡虫，了解其正常的生物学特性，阅读文献，参考毒理实验的实验与统计方法，设计实验方案；（2）培养一批实验动物，了解其正常的生殖行为、繁殖率、繁殖周期、生命周期、虫卵孵化率；（3）选择1种重金属离子，配制各种实验浓度；（4）检测隔离子或钡离子对水栖动物生殖行为、繁殖率、繁殖周期、生命周期、虫卵孵化率的毒性效应；（5）对被测动物进行组织切片，分析该重金属对动物组织结构的损害程度；（6）分析整理实验数据，对比参考文献，撰写科学论文。

【要求】（1）在掌握一些淡水涡虫的正常繁殖特性和形态结构的基础上，以2～4人为课外研究小组；（2）自主进行课外实验研究，可自行增加相关内容；（3）以科学论文的格式进行撰写，要求格式规范、方法清晰、结果详实、分析合理、结论明确。（4）小组内实验数据，小组成员可以共享，但论文必须独立完成；（5）本学期结束实验，并提交论文（1学分）。

【教学内容】上课时间讲授基本研究方法，包括小型水栖动物培养与观察、毒理学实验设计、动物分类学、研究级数码解剖镜和数码显微镜的科学使用、数码图片的编辑、生物图绘制、石蜡切片技术、文献查阅、科学论文写作等。