植物生理学实验教学(精选12篇)
植物生理学实验教学 篇1
植物生理学是一门实验性很强的学科, 几乎和所有与植物相关的学科都有密切联系, 是高等农业院校农学类本科学生必修的一门专业基础课程。随课程设置的植物生理学实验, 不仅是对理论知识的验证, 也是培养学生动手能力、科学素质和创新能力的重要途径。植物生理学实验技能的训练, 对学生以后进入更高层次的学习、研究都具有举足轻重的作用。笔者所在的新疆农业大学植物生理学教研部为进一步提高本科实验教学效果, 强化学生实验技能、综合能力的培养, 近年来, 积极探索开设设计性实验作为教学改革的一条新路径。本文以“植物组织水势测定”的设计性实验研究为例, 总结了此类实验的组织、实施、教学考核等环节, 探讨开设设计性实验的教学效果及其可行性。
一、设计性实验的组织
首先, 根据设计性实验的教学目的和要求, 制定出设计性实验的教学大纲, 编写实验讲义;其次, 以正在学习或者已经学习过植物生理学相关理论的学生为实验开设对象, 向其宣传设计性实验项目, 引导学生查阅资料, 进行实验方案设计的准备工作。如, 有关植物组织的水势, 需要学生了解水势的理论、与水势相关的生理过程, 植物组织水势的测定原理和方法等。
二、实验设计与方案筛选
在不局限学生的思维方式和认知的前提下, 指导学生书写设计性实验方案, 方案内容包括实验选材, 材料处理, 水势测定方法, 欲解决的问题等方面。在两个学年度共60人次参与的研究中, 有约12%的方案初稿因质量问题在第一轮被筛除, 其余方案按指导教师的修改意见修改后进行第二轮筛选, 约有2%的方案因合理性或实验室条件的局限性未能进入实施阶段。
三、实验实施
实验指导教师根据学生设计方案预备好实验所需植物材料、药品、仪器、用具等, 由参与学生一人一组根据方案独立实施实验, 指导教师全程负责答疑释惑。
四、实验考核
依据开设设计性实验的目的, 此类实验的考核应突出设计方案的重要性, 加大其在考核中的比重。因此, 最终的设计性实验考核按实验方案、实验操作技能、实验报告和实验的创新性四个部分, 以分别占成绩的40%、20%、20%和10%比例组成。
在两个年度的设计性实验研究过程中, 我们对参加实验的学生进行了实验效果的问卷调查 (结果见下表) , 同时也收阅了学生的心得总结。
从问卷调查结果可以看出, 学生非常认可设计性实验对于锻炼和培养学生独立思考问题的能力、实验设计的能力和动手操作的能力, 以及激发学生可贵的创新意识方面的积极作用。同时有91%的学生的建议中均提出多多开设此类设计性实验, 并希望吸收更多的学生参与进来。当然我们还应看到学生对实验室可提供的条件仍存在较大比例的不满意。
通过此类实验研究, 我们也发现了一些值得注意的问题:
第一, 开设设计性实验需要一定的基础条件。此类实验的开设需要有能对学生开放的实验室;开放时间可以保证在八小时以外;需要有一定的资金支持以购买实验耗材;材料、器皿及用具的准备工作均需要人员付出时间和精力完成;开课实验室现有仪器设备条件能否满足一些学生的实验设计, 如有学生设计采用露点微伏计测定比较不同温度处理对苹果果肉组织水势的影响, 一些实验室无法提供学生此类较昂贵精准的仪器, 只能采用称重法、小液流法或阿贝折射仪法等。上述条件可能是制约开始设计性实验的主要障碍。
第二, 开设设计性实验对教师素质和能力有一定要求。现有大学生普遍存在科研素质薄弱, 主动思考、分析问题的能力较差, 研究报告的书写训练极度缺乏等问题, 这就要求开设设计性实验的老师不但要有足够的耐心和耐性指导学生完成全过程, 同时要具备较高的学术素养和科研能力能够在每一个环节引导、指正学生。
总之, 设计性实验的尝试是有益的, 首先它为本科学生创造了一个实践操作的机会, 学生可以实施个人的设计思路和实验方案, 不再是在一个实验对应一种实验方法、一套实验仪器以及一系列操作步骤的“固定”的实验模式下完成实验内容, 例如有学生尝试用阿贝折射仪测定水势, 有学生感兴趣了解不同p H处理后仙人掌茎组织水势的变化等等;其次, 学生在实验实施中能够不断检验和修正个人的思路, 自行完善实验设计, 独立实施测定过程, 这其中包括材料的选择是否得当, 试剂浓度梯度的确定, 器皿和用具的准备等。因此, 设计性实验在培养学生科研素质方面的作用是可以肯定的。
设计性实验的开设符合教育部提倡的“加强实验教学等实践环节, 不断改革实验教学内容, 改进实验教学方法, 以提高大学生的实践能力、创新能力和独立研究的能力”的要求。在各院校硬件条件有限的现状下, 可以从一些实验性强的学科入手、由少量的实验项目开始, 逐步探索完善设计性实验的开设实施。
参考文献
[1]王常生, 王宇飞, 肖宏滨《.机械工程材料科学》综合性试验教学改革与实践.实验室科学, 2008 (4)
[2]张建华.电子技术课程教学改革探讨.甘肃科技, 2009 (7)
植物生理学实验教学 篇2
植物生理学实验课教学改革初探
植物生理学是生物科学专业主干必修课,实验课教学是植物生理学教学的重要组成部分.随着生物技术与生命科学的`飞速发展,有很多前沿领域的研究与成果不断渗透进入这一学科,因此其内容也在不断更新和充实.在这种时代形势下,对该学科的实验课内容、形式及模式进行更新、调整或改革以让学生尽可能多地掌握现代生物学技术,与今后的实际工作中尤其是继续从事科学研究的要求不脱节,是很多高校同仁的共识.我校作为一所综合性大学,我们根据本学校的实际情况,对植物生理实验课教学内容进行了更新与改革,现就大家关注的几个方面的具体做法,与同行们切磋.
作 者:李小方 张晓玲 孙越 作者单位:华东师范大学生命科学学院,上海,62刊 名:植物生理学通讯 ISTIC PKU英文刊名:PLANT PHYSIOLOGY COMMUNICATIONS年,卷(期):42(5)分类号:Q94关键词:
植物生理学实验教学 篇3
关键词:植物生理学;教学改革
引言:在植物生理学实验教学过程中,还像以前一样使用老旧的实验方法已经不能满足社会发展的需要了。所以我们在植物生理学实验教学实践中要进行教学方法的创新,全面的提高学生的实际动手操作能力,加强学生与教师之间的交流和互动,使学生学到真本领,可以在未来的社会发展过程中贡献出自己的一份力量。
一、进行培养目标和教学大纲的革新
进行植物生理学实验教学方法改革的内容是革新教学目标和教学大纲,使它们适应新形势的发展要求。在目前许多学校的教学大纲和教学目标中,存在着实验项目老旧、实验手段落后等问题。这些问题的出现已经严重的影响了植物生理学新课题研究的进一步开展,也无法培养出现代化的植物生理学研究人才。所以我们针对这些问题,要进行教学大纲和教学目标的革新,注重利用新思维和新方法培养学生的实际动手操作能力。比如:关于植物的光合作用实验,我们就可以利用现在最新的实验设备便携式光合仪和最新的实验研究成果进行实验,站在时代的前沿上进行研究,追随最新的科学脚步。关于植物组织水势的测定实验和植物组织渗透势实验我们就可以采用最新的“压力室”和“蒸汽压式渗透势测定仪”分别来进行实验[1]。
二、进行化学试剂和实验用品的科学管理使用
进行植物生理学实验教学方法改革的内容是对化学试剂和实验用品进行科学的管理和使用。其具体的方法,首先要制定出明确的化学试剂管理规章条例,对化学实验的使用者、使用地点、使用时间、使用的化学用量、使用的方法、使用的目的等都要进行详细的记录,并且要有记录备份,同时要告诫学生们对于化学试剂要定量领取、对于没有使用完全的试剂要及时销毁。其次,对于常规化学实验用品要进行严格的按照防潮、防震、避光、防火、防挥发和低温等进行分类保存[2]。再次,对于实验中使用的玻璃器具如:试管、三角瓶、带磨口玻璃塞的容量瓶、带活塞的酸式滴定管等要进行细心地保管,避免其零部件丢失,影响实验的效果。同时,对于实验使用完毕的实验器具要进行认真的清洗、擦干和分類包装。最后,对于许多高精密的仪器要进行定期的检查,一旦发现问题要及时的进行设备的维修[3]。
三、培养学生的创新能力和实际的动手操作能力
进行植物生理学实验教学方法改革的内容是培养学生的创新能力和实际动手操作的能力,要使学生明白知识不是一成不变的,而是随着条件和科技的变化呈现出新的状态。具体的方法是在进行实验教学的过程中要改变过去那种教师包办实验教学的模式,让学生根据自己学到的知识、自己动手进行实验器具的准备、实验步骤的设置、实验方法的运用、实验过程的监督、实验结论的总结等,教师在其中只起到指导作用,学生不要依赖教师去完成实验。在这种自我探求式的教育下培养学生的创新能力和自己实际动手操作的能力。经历了整个的自我探究式实验学生就会发现自己在专业知识、基本实验技能、实验态度、实验观念等方面还存在着哪些不足,在今后的学习中就会有针对性的进行学习,自我探究、自我验证、自我实践,养成科学严谨的作风,全面的提高自己的实际素质。除此之外,教师在对学生进行实验指导的过程中采用问题式的方法积极的引导学生的思考,在思考中领悟知识,在领悟知识中进行科学实验的探求、在探求实验中进行深入的思考。比如:钾离子对气孔运动的影响实验就可以积极的引发学生的思考和探求,让学生们进行相互之间的交流和讨论,进行发散性思维的运用,从而使学生明白这项实验与植物水势、细胞信号传导、气孔运动的生物节律、植物渗透势等都有着紧密的关联[4]。
在进行学生探求式实验中也要注重实验过程的情景式诱导操作和实验结果的研究。比如:教师在指导过程中要设置实验的悬念、引导学生进入自己动手实验操作阶段,让学生充分的发挥出自己的才学,进行探求,哪怕是错误的探求,也要让学生本着不怕困难、勇于开拓的精神反复的进行试验和结果比对,在一次次的实验中寻找到最佳的实验方法,形成自己实验的风格和方法,最终得出实验的结果。同时,对于实验的结果,学生们也要进行详细的书写,使其富有哲理和逻辑性,为自己的学术论文撰写来打基础。我国著名的导弹和火箭技术专家钱学森说:“正确的结果是从大量错误中得出来的”。学生在掌握大量基础知识的基础上不怕困难进行不断的科学实验和在具体的实验中不断的总结实验的方法和经验,就可以在实验教学中提高自己的实际动手操作能力和培养自己的创新精神,为自己今后的学习和科学研究打下一个良好的基础[5]。
结论:对于植物生理学实验教学方法进行创新与探索可以全面提高学生的素质和实际动手操作的能力,有利于他们未来的发展,同时这些探索的结果也为教育方法的改革提供了一个方向。
参考文献
[1]张以顺,黎茵,陈云凤. 植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J]. 安徽农业科学,2011,04:2515-2516+2520.
[2]毕晓华,刘琰. 植物生理学实验教学方法的创新与探索[J].中国科技信息,2011,20:169.
[3]斯琴巴特尔. 植物生理学实验教学改革的探索与实践[J]. 内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,11:130-132.
[4]郭志平,夏更寿,杨晓琴,吴巧珍. 植物生理学实验教学模式的探索与实践[J]. 丽水学院学报,2008,05:107-110.
[5]陈楚,张云芳. 优化植物生理学实验教学设计,促进创新型人才培养[J]. 淮北师范大学学报(自然科学版),2012,01:94-96.
改进植物生理学实验评价体系探讨 篇4
1 改进对平时成绩的评价
1.1 增加对学生实验预习的评价, 培养学生自主学习的能力
实验课上传统的教学模式是:教师先对实验原理、步骤、注意事项从头到尾讲述一遍, 反复强调易出错的环节, 尽量保证实验的顺利完成。然后, 学生利用实验室精心准备好的实验材料、试剂、仪器按照板书一步一步完成整个实验操作, 学生的主要目的是得出所要验证的结论, 最终完成实验报告。在整个实验过程中, 学生只是按部就班地完成一个实验, 很多时候是知其然而不知其所以然, 实验过程遇到问题时只能依赖老师, 学生被动地做实验, 难以激发其思考问题、解决问题的主动性和积极性。
新的评价体系要求学生进实验室前做好预习报告, 课堂上换由学生主讲, 除了讲述实验原理、实验步骤外, 还要求学生讨论实验设计的科学性、严谨性, 鼓励学生敢于对实验设计加以改进。通过检查学生对实验原理的了解、实验步骤的掌握, 以及对可能影响实验结果的因素的分析, 变被动学习为主动学习。例如在预习用小液流法测定植物组织水势实验时, 让学生思考如果将实验修改为选取不同的植物材料进行测定, 在实验设计中应当注意的问题有哪些。让学生学会分析不同植物组织水势高低存在的差异, 当对其水势进行检测时, 配制蔗糖溶液的浓度梯度范围就会有所不同, 完全按照实验书上设计的蔗糖浓度梯度范围可能无法检测出植物组织的水势。在预习时学生可以根据实验室提供的实验材料, 自己准备实验材料, 通过查找资料, 了解所要检测的植物材料的含水量特征, 设计所需的蔗糖浓度梯度溶液, 课堂上利用准备好的蔗糖母液配制所需的浓度梯度溶液, 通过发现等渗溶液来计算植物材料的水势。再让学生思考如果最初配制的蔗糖溶液没有等渗浓度的溶液, 如何能确切地测定植物组织的水势。引导学生在相邻的小液流上升和下降两个浓度之间重新配制降低浓度差值的蔗糖溶液进一步进行观察[1], 最终找到小液流悬浮不动的溶液, 计算植物组织的水势。
再如预习用简易测定法进行种子呼吸强度测定时, 思考水柱上升的高度与哪些因素有关, 当比较不同种子的呼吸强度时, 如何尽量减少无关因素引起的实验误差, 使实验结果更加准确。通过实验原理分析种子的用量、捆绑的松紧度、种子悬挂的高度等因素对呼吸强度测定的影响[2]。让学生先根据提供的实验装置 (广口瓶体积的大小) 设计预备实验进行最佳实验条件的筛选。如种子用量的选择, 由于实验过程中种子呼吸强度受密闭装置内氧气量的影响, 种子量太少, 呼吸作用吸收的氧气量少, 水柱上升高度不明显, 容易造成检测的误差;如果用量太多, 密闭装置内氧气量有限, 不能满足种子呼吸作用的需要, 以致实验结果不真实。设计预实验筛选出最佳实验方案, 进行不同种子呼吸强度的比较。
通过课堂提问、检查预习报告的完成情况来对学生的预习情况进行评价。
1.2 加强对实验操作过程的评价, 培养学生严谨的工作作风
植物生理学实验有一部分属于验证性实验, 操作过程不像定量实验要求那么高, 以往有部分学生会先预测出实验结果, 在实验过程中不能严格按规范步骤操作, 随意性较强, 根据预测的结果编造实验数据, 完成实验报告。为了杜绝这一现象, 培养学生严谨的工作作风, 应加大对实验过程的检查, 在每次实验中, 对于涉及到的实验仪器及设备, 检查学生在操作过程中能否正确使用, 对于一些基本技能的要求, 检查学生是否已经掌握。从玻璃器皿的洗涤到试剂的配置, 从移液管、滴定管到显微镜、分光光度计、离心机、光照培养箱、电子天平等仪器设备的使用以及维护等, 每次实验对学生的操作都进行严格检查和考核, 即使最基本的洋葱表皮的撕取, 都要严格规范。坚决杜绝学生随便拼凑实验数据现象的发生。实验完成后, 要求学生清洗干净自己所用的玻璃仪器, 并把试剂、仪器等摆放整齐, 恢复桌面的整洁状态, 培养《现代农业科技》2010年第4期学生认真、科学的研究态度。
1.3 改进对实验报告的评价标准, 培养学生端正的科学态度及分析问题、解决问题的能力
在对实验报告进行批改时, 不以实验结果的好坏作为唯一的评价标准, 教育学生对待实验应具有科学的态度, 从而进一步培养学生规范学术行为、遵守学术道德的意识。当前在学术研究中存在着不容忽视的学术风气不正、学术道德失范等问题, 少数人违背基本学术道德, 侵占他人劳动成果, 或抄袭剽窃, 有少数人甚至篡改、伪造研究数据等。加强学术道德建设, 注重高校素质教育和人才培养是当前面临的一项重要任务。在实验课教学中教师有责任教育学生遵守学术规范, 尊重实验的原始数据。由于各种各样的原因造成实验结果不理想、甚至得出错误的实验结果时, 不能仅仅为了实验得高分, 去抄袭他人, 甚至杜撰实验数据, 而应当对实验过程进行全面分析, 寻找原因[3]。
应把对实验报告的评价重点放在对结果的分析与讨论上, 这样有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在实验中教育学生不要因为怕实验失败而缩手缩脚, 应当大胆地去探索, 不要担心实验没有达到预期的结果, 关键是能找出实验中存在的问题, 并对问题进行认真分析。在对实验报告进行批改时, 侧重对实验结果的分析、讨论及思考题的完成情况。当实验中出现问题时, 要学会分析。首先检查是否严格按照实验的操作步骤来完成, 其次要敢于质疑实验设计上是否存在问题。如在用BTB法、红墨水染色法进行种子活力的快速测定时, 发现2种方法测定出来的活种子的百分率相差较大, 红墨水染色法测出的活种子的比率要低于BTB法, 要试图寻找其具体原因。首先, 应从实验操作上进行检查, 是否存在人为误差, 在用红墨水法进行检测时, 用刀片沿种子胚的中心线将种子纵切为两半时是否有偏差, 选取的一半有没有可能不包含胚, 从而造成活种子的比率降低;在用红墨水进行染色时, 时间把握上是否有误, 有无造成浸泡时间过长, 而使得活种子的胚也被染成红色。其次, 检验实验设计上是否存在不严谨的地方, 因为2种方法选取的是不同的种子, 可能会造成一定的误差。通过对可能的原因进行分析, 再次重复该实验, 避免操作上的误差, 并在实验设计上进行一些改动, 取100粒种子沿种子胚的中心线纵切为两半, 一半用于红墨水染色法检测, 一半用于BTB法检测, 进行发芽率的比较。如果还存在误差, 则证明差异主要是由于2种方法本身的误差所造成。最后, 进行2种方法本身实验误差分析。用红墨水染色法, 只要胚中存在部分死细胞就会被染成红色, 被定义为死种子。用BTB法, 只要胚中存在部分活细胞, 就会出现黄色晕圈, 被定义为活种子。因此用2种方法检测会存在一定的误差。通过实验学生明确了用快速测定法测出的活种子的百分比并不等同于真正的发芽率。
2 改进学期结束的考核方式
以往学期结束的实验考核都是从做过的实验中抽取1~2个让学生重新做一遍, 以考查学生能否正确掌握实验原理、熟练使用实验仪器[4]。为进一步考核学生的综合实验能力, 应改变传统的考核方式, 从实验设计、原理掌握、操作过程、实验态度、结果分析等几个方面进行综合考核。如让学生设计实验鉴定逆境对植物组织叶绿素含量的影响, 既考查学生对叶绿素含量测定的原理、方法的掌握, 又考查学生对分光光度计的使用情况, 同时还考查学生实验探究能力。学生可以设计不同的逆境条件, 如高温、低温、干旱等来研究逆境对植物组织叶绿素含量的影响。从种子萌发到幼苗培养, 然后将幼苗进行对照与逆境条件的处理, 最后进行叶绿素含量的测定, 完成一系列实验后撰写实验报告, 对实验结果进行对比、分析, 进一步探讨逆境对植物组织叶绿素含量的影响。这样的考核可以对学生的综合能力进行全面的评价。
评定实验成绩时, 平时成绩与学期结束考核各占50%, 平时成绩中预习占30%, 实验操作占30%, 实验报告占40%, 综合后为学生植物生理学实验的最后成绩。
3 小结
在植物生理学实验的教学过程中, 通过改进评价标准, 培养了学生对待研究的科学态度, 激发了学生的创新思维, 促进了学生学习的自觉性和主动性。学生的学习兴趣明显浓厚, 实验过程中的基本操作能力明显提高, 学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与过去相比明显增强, 另外, 学生敢于对试验设计加以改进, 敢于大胆探索, 科学素养有了一定的提高, 培养的学生更能适应中小学生物学教学的需要。
参考文献
[1]陈彦, 朱奇.植物组织水势测定实验的改进[J].植物生理学通讯, 2007, 43 (1) :153-154.
[2]芮海云, 卢仝, 丁敏, 等.运用简易呼吸测定装置测定植物种子呼吸强度的探究[J].黑龙江生态工程职业学院学报, 2009, 22 (6) :52-53.
[3]杨建伟, 杜敏华, 庞发虎.植物生理学实验教学中几个实验方法的改进[J].安徽农业科学, 2009, 37 (17) :8284-8285.
植物病理学 实验讲稿 篇5
生命科学与农林学院
2014年8月
目录
实验一
植物病害症状的观察 实验二
植物病理徒手切片制作 实验三
真菌的形态观察
实验四
鞭毛菌亚门真菌形态观察 实验五
接合菌亚门真菌形态观察 实验六
子囊菌亚门真菌形态观察 实验七
担子菌亚门真菌形态观察 实验八
半知菌亚门真菌形态观察 实验九
培养基的制作 实验十
病原菌的分离培养 实验十一
植物的抗病性鉴定
实验一
植物病害症状的观察
一、实验目的
1.认识各类病害对植物造成的危害,了解植物病害的种类及其多样性,2.初步掌握主要病害的症状表现及其特点,学会植物病害症状的描述,为今后病害的诊断奠定基础。
二、实验原理
植物病害的症状是植物患病后由于异常生理活动而发生在细胞和组织上的病理变化,最后表现为肉眼可见的形态变化。有些症状也可用嗅觉、味觉或触摸进行观察。有的症状是单个细胞表现的症状,在这类症状中,最常见的是受某种病毒侵染的植株中所见到的细胞质内含体。
植物病害的症状可区别为两类不同性质的特征:病状和病征。病状是一定的寄主植物和病原在一定外界条件的影响下相互作用结果的外部表现,是以各自的生理机能或特性为基础的,而每种生物的生理机能,都是在质上有特异性,并且是相对稳定的。病变,作为这种相互作用过程的结果,一般说其发展是定向的。病状作为病变过程的表现,其特征也是较稳定的和具有特异性的。这就是利用病状诊断植物病害的基础。
病征是由病原微生物的群体或器官着生在病体表面所构成的,它更直接地暴露了病原物在质上的特点。如真菌子实体在寄主表面形成的霉层、黑点等。由植物病毒、植原体、许多病原细菌、非侵染性植物病害等没有病征的表现。病征的出现与否和出现的明显程度,虽受环境条件的影响很大,但一经表现出来却是相当稳定的特征,所以根据病征能够正确的判定病害。不同植物的任何病害都具有其独特症状,通常在病害发生过程中按一定顺序出现。病理学家正是根据这种顺序出现的症状在田间诊断植物病害。
病状和病征,尤其是前者,作为诊断病害的依据也有其局限性。首先是许多植物病害常产生相似的病状,因此要从各方面的特点去综合判断;其次,植物常因作物品种的变化或受害器官的不同,而使病状有一定幅度的变化;第三,病害的发生发展是一个过程,有初期和后期,病状也随之而发展变化;第四,环境条件对病状和病征有一定的影响,尤其是湿度对病征的产生有显著地作用,加之发病后期病部往往会长出一些腐生菌的繁殖器官。因此,症状的稳定性和特异性只是相对的,要认识症状的特异性和变化的规律,在观察植物病害时,须认真地从症状的发展变化
中去研究和掌握症状的特殊性;观察和采集植物病害标本,仔细地区别病征的那种微小的、似同而异的特征,这样才能正确地诊断病害。
三、实验材料、试剂与器材
1.按照植物病害的病状类型(变色、坏死、斑点、腐烂、畸形)和病征类型(粉状物、霉状物、点状物、菌核、溢脓等)准备植物病害的盒装标本、瓶装浸渍标本及新鲜标本(不同类型的病状和病征的标本可根据当地的情况准备)。
2.各类症状的挂图、模型、多媒体课件等。3.实体显微镜、手持扩大镜、水果刀、载玻片等。
四、实验步骤
(一)病状的观察
1.斑点 观察玉米大斑病、棉花角斑病、棉花黑斑病、大麦条纹病、小麦根腐叶斑病、大葱或大蒜紫斑病、花生网斑病、番茄早疫病、十字花科霜霉病等标本,注意不同类型病害所表现病斑的形状、大小、颜色等的异同以及病斑上有无轮纹、花纹伴生,同时注意观察各类病斑上有无病征以及病征的特点。斑点类发生在叶、茎、果等部位,受病组织局部坏死,一般有明显的边缘。斑点中还可以伴生轮纹、花纹等特点,根据病斑的颜色、形状等特点而分为褐斑、黑斑、紫斑、角斑、条斑、大斑、小斑、胡麻斑、轮纹斑、网斑等多种类型。
2.腐烂 观察甘薯黑斑病和干腐病病薯、马铃薯晚疫病和环腐病病薯、棉苗立枯病、柑桔溃疡病等病害标本,认识该类病害对植物所造成的危害,同时掌握这类病害的病状特点。腐烂类病状发生在植物的各个部位,由于组织分解的程度不同,有软腐、干腐之分。根据腐烂的部位,有根腐、基腐、茎腐、果腐、花腐等名称,还伴随有各种颜色变化的特点,如褐腐、白腐、黑腐等。
3.萎蔫 观察棉花、黄瓜等植物枯萎病、棉花和茄子黄萎病、玉米和茄科植物青枯病、马铃薯环腐病等标本,注意区别枯萎、黄萎、青枯等病状类型,必要时可以剖开病株茎杆观察微管束是否褐变。典型的萎蔫病状是植物根、茎的维官束组织受到破坏而发生的叶片或枝条萎垂现象,皮层组织完好,萎蔫病害常无外表的病征。植物受萎蔫菌侵染后,不一定都能引起萎蔫,发病初期有半边叶片、半个枝条萎垂的现象,但更常见的是全株性萎蔫。
提示 对于萎蔫类病害病状的观察应以新鲜标本为主,有条件时最好在田间进行,这类病害发生具有一定的地域性,观察时要注意其微管束组织的病变,干标本则失去了原有的特点。
4.变色 变色主要有两种类型。一种表现为黄化,是整个植株或叶片部分地或全部地均匀褪绿、变黄,或呈现其它的颜色。多数伴生有整株或部分的畸形。另一种为花叶,病株叶片色泽浓淡不均,深绿与浅绿部分相间夹杂,一般遍及全株,上部叶片较为显著,无病征表现。比较观察烟草花叶病、苹果花叶病、小麦黄矮病、瓜类、十字花科和茄科植物的病毒病病状、注意每一种病害的病状特点。
5.畸形 畸形类病状由不同组织、器官的病变,如叶片的膨肿、皱缩、小叶、蕨叶;果实的缩果及其它畸形;整个植株的徒长、矮缩;局部器官如花器和种子的退化变形和促进性的变态等。瘤、瘿、癌、丛枝和发根也是常见的畸形病状。观察桃缩叶病、十字花科根肿病、马铃薯癌肿病、果树根癌病、桑树根结线虫病、油菜白锈病、番茄蕨叶病、枣疯病、泡桐丛枝病、玉米黑粉病、小麦粒线虫病、水稻恶苗病等,归纳各类标本的病状类型。
(二)病征的观察
1.粉状物 借助手持扩大镜或实体解剖镜观察麦类锈病、十字花科白锈病、麦类白粉病、、玉米黑粉病和麦类黑粉病等病害标本,注意粉状物的颜色、质地和着生状况等。
2.霉状物 借助手持扩大镜或实体解剖镜观察黄瓜霜霉病、甘薯软腐病、瓜类软腐病、柑桔青霉病、番茄灰霉病和番茄叶霉病等病害标本或瓶装标本。注意区别霜霉、黑霉、绵霉、青霉和灰霉等不同类型的霉状物。
3.点状物 取小麦白粉病、瓜类炭疽病、棉花茎枯病、芹菜斑枯病、苹果树腐烂病和麦类赤霉病等病害标本,借助手持扩大镜或实体解剖镜观察,注意点状物是埋生、半埋生还是表生,以及在寄主表面的排列状况、颜色等。
4.菌核 观察油菜菌核病和水稻纹枯病等病害标本,注意菌核的大小、形状、颜色、质地等,并观察菌核萌发状况。
5.溢脓 溢浓为细菌性病害特有的病征。观察水稻白叶枯病、水稻细菌性条斑病、十字花科细菌性软腐病、棉花角斑病和黄瓜角斑病等病害标本,注意溢脓的颜色、出现位置等。用剪刀将植物病组织剪成 4mm 2的小块,放于载玻片上,加一滴水,盖上盖玻片,在显微镜下观察或直接用载玻片对光观察喷菌现象。
五、实验报告及作业
将上述病害标本的发病部位,病状类型和病症类型,填于下表:
植物病害症状观察表
病害名称
发病部位
病状类型
病症类型
1.植物病害的主要特征是什么? 2.症状在病害诊断上有什么作用? 3.植物病害对农业生产的危害性如何?
实验二
植物病理徒手切片制作
一、实验目的
观察植物病害病原物的形态,进行病原物的分类鉴定,研究受病组织的组织结构病变,受病植物组织与病原物的解剖学关系,以及对于难得一见病原物的保存备用等,都需将材料制成适当的显微玻片标本。因此,徒手制片技术也是植物病理学研究的重要手段之一。通过本次实验系统学习实践常用的徒手制片技术,为以后开展植物病理学的有关研究工作奠定坚实的制片技术基础。
二、实验材料、试剂和器材 1.受病植物组织
2.解剖针、刀片、剃刀、移置环、酒精灯、载玻片、盖玻片、毛笔、浅玻皿、浮载剂、70%酒精、乳酚油、展片台、光学显微镜
三、实验内容及方法
徒手制片的方法有整体封藏法、徒手切片法、组织透明制片法和涂抹制片法等多种。限于时间本实验实践最为常用的整体封藏法和徒手切片法两种。(一)
整体封藏法
对于生长在植物病部表面或培基上的菌丝体、分生孢子、分生孢子梗和其他孢子器官以及线虫等,可直接择取少许封藏在适当的浮载剂中,在显微镜下观察,根据材料的特点和观察的目的可采用不同的方法封藏制片。常用的方法的概括为挑、刮、拨、撕四种。
1挑:对于在植物受病部位或基质表面生长繁茂的霉状病原体(如霜霉菌)粉状病原体(如锈菌、白粉菌)以及培养基上的许多培养菌,可用尖细的解剖针等直接挑取封埋制片,挑取病原体的量,在保证选材典型的前提下,越少越好,以免互相重叠,分辩不清。
取黄瓜霜霉病叶,小麦白粉病叶分别挑取霉状物和粉状物镜检病原菌的形态特点。
2刮:对病部病原体稀少,或用放大镜也难辩认霉层的病害标本,可采用两侧具刀的三角刮针(或可用刀片代替)刮取病原物制片。刮的方法是,用刮针的一刃,蘸浮载剂少许,在病部顺同一个方向刮取2—3次,将刮得的病原蘸在载玻片的浮载剂
中封片镜检。浮载剂在保证浮载质量的前提下要尽量少,否则少量的病原体在大滴的浮载剂中极易分散漂流,在显微镜下难以寻找。取玉米小斑病叶,在病斑背面刮制片,镜检分生孢子梗和分生孢子的形态。
3拨:对于产生在植物表皮下或半埋生于基物内的病原体孢子器官。如子囊壳、分生孢子器、闭囊壳等,可将病原体连同寄主组织一同拨下,放入浮载剂中,用两支解剖针,一支稳定材料,另一支拨出植物组织,使病原体外露制片。取小麦全蚀病或白粉病标本,拨小黑点制片,镜检子囊果的形态。
4撕:对于寄生在植物表皮细胞上的病原真菌,也可以将此有病原物的表皮撕下来制片镜检,这种方法不仅能看到病原物形态,而且可以观察病原物与寄主的解剖学关系。
在毛毛雨天自田间取回感染白粉病的麦苗(或在保温箱中取接种染病的麦苗)。用刀片割破叶背表皮再用小镊子轻轻撕下,放在浮载剂中制片镜检白粉病菌分生孢子梗、分生孢子和吸器形态。(二)徒手切片法
欲观察受病组织病变,病菌侵入和寄主体内扩展过程,以及埋生在基物内真菌子实体的形态结构等,都需将有关材料切成薄片,进行镜检,徒手切片是最常用的简便易行的方法,不需要特殊的设备,而且节省时间,切成的片子不仅可作临时观察,也可进一步制成永久性玻片标本。
徒手切片的基本用具是剃刀或刀片。切片时先选取材料并作适当的修整,以左手的食指和姆指捏住材料,中指顶住材料下端,使材料上端突出于手指以上2—3毫米。右手握稳刀,从左向右后方斜向切割。注意刀口必须以材料面垂直。否则所得切面不正。同时双手不应紧靠身体,而是要活动自如。用臂力均匀地沿刀口后部起拉向前方,连续切割4—5片后,用毛笔蘸水轻轻沿刀口取下,放入盛有水的浅玻皿中,在此过程中左手握着的材料不要放下,否则再切时难按原位置拿材料,此外,在切片过程中,必须常用毛笔蘸水湿润材料,以免材料干涸不便切割。
对于过于柔软或较薄的材料,可以夹在“夹持物”中,进行切片更为方便。新鲜胡鲜卜和马铃薯块都可作“夹持物”用。实验室中通常将通草、接骨木或向日葵的茎髓,剪成适当大小,浸于70%酒精中备用。
切割一定数量的薄片后,用移置环在浅玻皿中选取合用的材料薄片,放在载玻片的水滴中,镜检合格者即酒精灯上将水烘干并摆正材料,然后加一滴乳酚油或其浮载剂;放在展片台上略加热,镜检如无气泡,即可小心加盖片,用吸水纸吸除多余的浮载剂,最后贴好标签,平放于切片板上,待干燥适宜时封固。
徒手切片的缺点是对于微小或过大,柔软、多汁、肉质及坚硬的材料不易切取,也难制成连续切片,此外切片的厚薄也难一致。切片机切片即可克服这些缺点。
病名: 学名: 制片人: 时间:
切片的标签制法
四、实验报告及作业
1.每人交两片符合质量要求的玻片标本。
2.整体封藏法和徒手切片法两种基本徒手制片技术都在什么情况下使用? 徒手切法制片有什么优缺点? 怎样解决这种方法本身存在的问题? 附:常用浮载剂及封固剂
1.水作浮载剂:最常用,但易于干燥,仅适于暂时性检查,不易封固保存,且易形成气泡(检查材料以酒精、5%明胶、水或稀肥皂水稍浸,洗净后再以水浮载可除去气泡)。
2.乳酚油:也较常用,成分及配比如下:
苯酚结晶(加热熔化)20ml
乳酸20ml
甘油40ml
蒸馏水20ml
乳酚油不易干燥,标本可存放几天以上,为使标本易于辩别,常在其中加染料苯胺蓝(棉蓝),用量是0.05—0.1%(也有的加0.2—0.5%的锥虫蓝等),因其是酸性染料,可染真菌原生质而不染细胞壁,故对分隔难辨的真菌孢子等可由此染色而看清。此法一般只用观察菌态,不适于测量孢子的大小(因为乳酚油的折射率近于孢子和菌丝体,1.43左右)。另一方面,此法制片,封固比较困难(因为乳酚油易于和封固剂起化学作用而分解),可用达马树脂(和乳酚油不起化学作用)和等量蜂蜡混配做封固剂,蜂蜡放于玻璃皿中在水槽上熔化(温度勿过高),达马树脂在铁罐中熔化(温勿过度),然后将蜂蜡倒入熔化的达马树脂中搅和而成(加少量的贴金胶水,可增进与玻璃的附着力),封固时以“L”形铜棒等在煤气灯上烧热后,蘸少许封固剂在盖玻片周围封固,此封固剂干燥快,经久不坏。但由于其致癌作用而逐渐被淘汰而改用甘油乳酸液。
3.甘油乳酸液:也可加苯胺蓝等染料,其成分如下:
乳酸
500ml
甘油
1000ml
蒸馏水
500ml
4.水合氯醛碘液:成分配比如下:
水合氯醛
100g
碘化钾
5g
碘
1.5g
水
100ml
碘与碘化钾研和,加水溶解。然后与水合氯醛混合,此浮载剂较好,能使真菌组织透明,并染上颜色,能弥补乳酚油的不足,一一看清细胞壁和其它结构,此法制片只可保存几天,不宜久存,为保存,可除去碘液再用乳酚油浮载后封存。5.甘油:此浮载剂适于保存藻类、水霉菌等柔软标本将标本放在一滴10%的甘油中,加盖玻片,水分蒸发后,随时补加甘油至水分蒸发净,制成的标本玻片平放可经久不坏,(擦去多余甘油,用香脂油或其它封固剂封固,可永久保存)。6.甘油明胶:成分及配方如下:
明胶
5g
甘油
35ml
水
30ml
明胶在水中浸透,加热至35℃溶化,加甘油搅和,用纱布过滤后使用。
徒手切片及其它标本,都可用此剂浮载制片,标本染色(或不染)后,先用甘油脱水(干燥标本可不脱水),挑取小团甘油明胶放在载片上,微加热,待其熔化而气泡消失后,将标本取出吸除去多余甘油后移入熔化的甘油明胶中,加盖玻片轻轻下压,擦去盖玻片周围的多余甘油明胶。平放十几天,干后长期保存,用香脂或其它固剂封固后长久保存。
此浮载剂对于干燥标本易出气泡,用醋酸甘油先予处理可防此弊,成分配比如下:
醋酸钾(2%水溶液)300ml
甘油
120ml
酒精
180ml
标本放在载玻片上加小滴醋酸甘油,微加热以除气泡,并蒸去大部分油剂,趁热加入小团甘油明胶,熔化后加盖玻片,其后步骤同上。
实验三
真菌的形态观察
真菌分布广泛,种类繁多,已报导的将近
45000多种,是植物病原生物中最主要的一大类群,它所引起的病害占植物病害的80%以上,尽管真菌形态差异很大,但基本结构相似,大多数真菌有营养体和繁殖体之分,营养体是指吸收养分的器官,繁殖体是指从营养体上产生的各种类型的孢子。
真菌产生孢子的机构,无论是有形性的还是无性的,统称为子实体。真菌的孢子分为无性孢子和有性孢子两类。无性孢子有游动孢子、孢囊孢子、分生孢子和厚垣孢子;有性孢子有休眠孢子囊、卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担子孢子。真菌孢子的形态特征是鉴定和分类学上的重要依据,其营养体及其变态和菌组织体则是真菌分类的重要参考依据,有的还是重要的鉴别特征和分类依据。
一、实验目的
通过本次实验熟悉真菌的营养体和繁殖体的基本形态,为以后真菌病害的病原物鉴定和真菌分类奠定初步基础。
二、实验内容、材料和方法(一)真菌的营养体 1菌丝和菌丝体
除少数原始的类群以外,真菌典型的营养体是极为细小的丝状体,这种丝状体称为菌丝,生长成丛的菌丝称为菌丝体,低等真菌的菌丝是无隔的,大多数真菌是有隔的。
(1)挑取马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)或瓜果腐霉病菌(Pythium aphanidermatum)制片,镜检无隔菌丝。
(2)挑取立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)制片镜检有隔菌丝。
(3)观察各种病原真菌在平面和斜面培养基上形成的菌落,注意菌落大小、形状、厚薄、质地、颜色等形态特点。2菌丝组织体
有些真菌的菌丝体,在一定的条件下或一定的发育阶段,可形成特殊的组织体,常见有菌核、子座和根状菌索。
(1)菌核:菌核是由拟薄壁组织和疏丝组织形成的一种休眠体,既是真菌贮藏养分的器官,又是真菌用以度过不良环境的休眠机构,菌核大小不一,色泽和形状也各不相同。菌核中的菌丝组织已有分化现象,外皮组织细胞排列紧密,色深壁厚,具有保护作用,为拟薄壁组织;内层细胞壁薄色淡,排列疏松,仍可维持营养作用,为疏丝组织。
肉眼观察麦角病、油菜菌核病、黄瓜菌核病和大葱菌核病标本,比较菌核形状、大小、颜色;镜检细辛菌核病的菌核制片,注意比较表皮与内部组织细胞的排列特点。
(2)子座:子座是由拟薄壁组织和疏丝组织形成的容纳子实体的座垫状结构,或由菌丝体与部分寄主组织结合而成的称为假子座。子座是真菌从营养体到繁殖体的过渡机构,除可在其上或其内形成子实体外,也有度过不良环境的作用。
肉眼观察稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)的分生孢子座;镜检苹果树腐烂病菌(Valsa mali)和稻
香
柱菌(Epichloe typhina)所形成的子座制片,注意子座形状,着生部位及内部繁殖体类别。
(3)根状菌索:少数高等真菌的菌丝体还可纠结成绳索状的组织体,形如高等植物的根,故称根状菌索,其作用是帮助菌体蔓延和抵抗不良环境,根状菌萦组织也有表皮和内部组织的分化。
肉眼观察林木上根状菌索的外部形状,注意和菌核比较,找出二者区别。
3菌丝体上分化出的吸收养分组织
(1)吸器:是寄生在细胞间的真菌,特别是一些专性寄生菌在菌丝体上形成的吸收养分的器官,形状有球状、丝状、掌状、裂片状等。
镜检小麦白粉病菌(Blumeria graminis)吸器制备片,注意吸器的形状及其形成的部位。
(2)假根:为伸入基物内的菌丝体,形如高等植物的根系,故称假根。假根除用其吸收养分外,还有固着菌体的作用。
挑取培养基中培养的甘薯软腐病菌(Rhizopus nigricans)的菌丝(注意针尖要插入培养基内)制片镜检或镜检根足霉(Rhizopus sp.)制备片,注意假根与普通营养菌丝的区别。
(3)附着胞:从幻灯片或照片观察病菌侵染寄主植物形成附着胞的形态。
(4)菌环和菌网:捕食性真菌常由菌丝分化成菌环和菌网组织来捕捉线虫等小动物,然后再由菌丝侵入线虫体内吸取营养。(二)真菌的繁殖体——孢子
真菌的繁殖方式分无性和有性两种,分别产生无性孢子和有性孢子两大类型。真菌的无性繁殖包括断裂、出芽和产生孢子等,真菌的有性生殖包括质配、核配和减数分裂三个阶段。
1无性孢子:不经过性细胞或性器官的结合便能产生孢子,称为无性孢子。真菌产生的无性孢子类型很多,主要的有游动孢子、孢囊孢子、分生孢子和厚垣孢子。
(1)游动孢子:游动孢子为鞭毛菌亚门真菌特有的无性孢子,产生在由菌丝顶端细胞或由菌丝分化成的孢子囊梗的顶端细胞膨大形成的孢子囊内、具鞭毛,能游动。
制片镜检用线麻粒诱发的绵霉和水霉的游动孢子囊和游动孢子,镜检番茄晚疫病菌(Phytophthora infestans)的游动孢囊梗、游动孢子囊和游动孢子。(2)孢囊孢子:孢囊孢子为接合菌亚门真菌特有的无性孢子,生成方式和游动孢子相似,也是内生的,但无鞭毛,不能游动。
挑取黑根霉(Rhizopus sp.)制片(或取制备片)镜检孢子囊梗,孢子囊和孢囊孢子,注意观察孢子囊的形态及其着生位置及孢囊孢子的形态,颜色和产生的数目。(3)分生孢子:子囊菌亚门真菌和大部分半知菌亚门真菌都产生分生孢子,分生孢子外生在分生孢子梗上,形状、大小、颜色不一,单生,链生或集生,分生孢子梗
有的散生,有的束生,有的产生在分生孢子盘上或分生孢子器内,产生在分生孢子器内的分生孢子也叫器孢子。
取玉米大斑病(Exserohilum turcicum)的病叶,用刀片轻轻刮取病斑上的霉状物制片镜检分生孢子梗和分生孢子或挑取斜面培养基上培养的小麦根腐病菌(Bipolaris sativum)制片镜检分生孢子梗和分生孢子,另取苹果灰斑病(Phyllosticta pirina)制片镜检分生孢子器和器孢子,注意分生孢子的形状,色泽,细胞数目及着生情况。(4)厚垣孢子:镜检厚垣孢子制备片,菌丝中或孢子中个别细胞膨大、细胞壁加厚的孢子即厚垣孢子。
2有性孢子:由两个不同的性细胞或性器官相结合而产生的孢子叫有性孢子,有性孢子主要有以下4种。
(1)卵孢子:部分鞭毛菌亚门真菌的有性孢子,由菌丝上产生的两种异形配子囊交配产生。制片镜检谷子白发病菌(Sclerospora graminicola)的卵孢子或镜检大豆霜霉病菌(Peronospora manshurica)卵孢子制备片,注意卵孢子形状、大小、颜色,孢壁形态。
(2)接合孢子:为接合菌亚门真菌的有性孢子,由两个同形配子囊交配而成。镜检毛霉(Mucor)接合孢子制片,注意接合孢子的大小,形状,颜色及表现特点。(3)子囊孢子:为子囊菌亚门真菌产生的有性孢子,由两个异形配子囊交配生成,子囊孢子产生在子囊内,多为8个,子囊除极少数子囊菌裸生外,多数子囊菌生于子囊果中。取山楂白粉病(Podosphaera oxyacanthae)病叶,用解剖针将白粉上的小黑点(闭囊壳)仔细拨至载玻片上的水滴中,加盖片并轻轻压破闭囊壳,镜检闭囊壳,子囊、子囊孢子和附属丝的形态,特别注意子囊的数目和附属丝的特点,另取油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotium 132)制备片,镜检子囊盘、子囊和子囊孢子。
(4)担孢子:为担子菌亚门真菌的有性孢子,由菌丝结合后减数分裂而成,外生于担子或先菌丝上。挑取萌发的玉米丝黑穗病菌(Sphacelotheca reiliana)制片镜检冬孢子、先菌丝及担孢子的形态,另取小麦腥黑穗病菌(Tilletia caries)冬孢子萌发的制备
片,镜检冬孢子、先菌丝及担孢子的形态,比较两种黑粉病菌的区别。
另外还有一种有性孢子为休眠孢子囊,由两个游动配子结合而成,为二倍体,萌发时减数分裂释放出单倍体的游动孢子。如壶菌、根肿菌可产生休眠孢子囊,根肿菌产生的休眠孢子囊萌发时通常只释放出一个游动孢子,有时也称为休眠孢子。
三、实验报告及作业
1绘有隔菌丝,无隔菌丝和菌核剖面图。
2绘分生孢子、孢囊孢子、卵孢子及子囊孢子的形态图。 3菌丝有无隔膜是否反应一定的进化关系? 4菌核和子座在形态和功能上有何不同?
5真菌吸器的有无与寄生性的强弱是否有一定关系?
6分生孢子和孢囊孢子的生成过程,形成数量(与产孢细胞比较)及着生部位等方面
有何不同?
7卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担子孢子在有性生殖过程中形成的时期有何不同?
实验四
鞭毛菌亚门真菌形态观察
鞭毛菌是一类低等真菌,其中不少是水生的。它们的共同特征是无性繁殖时产生有鞭毛的游动孢子。根据菌体的形态和游动孢子鞭毛的特征分为根肿菌纲、壶菌纲、丝壶菌纲和卵菌纲。其中与植物病害关系较为密切的有根肿菌纲、壶菌纲、卵菌纲。
一、实验目的
了解鞭毛菌亚门中根肿菌纲、壶菌纲和卵菌纲真菌的主要形态特征,掌握与植物病害有关的重要属的形态特征、分类依据及所致病害的症状特点,同时学习使用检索表来鉴定病菌,为分类鉴定打下初步基础。
二、实验仪器与用品
显微镜、幻灯机、投影仪、计算机及多媒体教学设备;载玻片、盖玻片、浮载剂(蒸馏水或乳酚油)、吸水纸、解剖刀、挑针、镊子、纱布、刀片、通草、酒精灯、无菌水等。
三、实验材料
1.芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae)2.马铃薯粉痂菌(Spongospora subterranea)3.禾谷多粘霉(Polymyxa graminis)
4.玉蜀黍节壶菌(Physoderma maydis)
5.串囊水霉(Saprolegnia.monilifera)
6.稻绵霉(Achlya oryzae)
7.瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)
8.致病疫霉(Phytophthora infestans)
9.禾生指梗霉(Sclerospora graminicola)
10.葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)
11.寄生霜霉(Peronopora parasitica)
12.瓜类霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensis)
13.莴苣盘梗霉(Bremia lactucae)
14.十字花科白锈病菌(Albugo candida)
以上病害标本或新鲜材料、挂图、病原菌永久玻片,多媒体教学课件(包括幻灯片、录象带、光盘等影像资料)以及水霉和腐霉游动孢子形成与释放的录相带等。
四、实验内容和方法
(一)根肿菌纲(Plasmodiophoromycetes)
1.芸苔根肿菌 取甘蓝根肿菌切片,镜检切片中的病原菌。有的寄主细胞内可见到许多堆集在一起的鱼籽状颗粒,是病菌的休眠孢子。休眠孢子近球形。
2.马铃薯粉痂菌 镜检马铃薯粉痂病菌切片,在寄主根的皮层组织的受害细胞中可看
到病原菌的休眠孢子,球形至多角形,多个休眠孢子聚集呈海绵状或空心球。
3.禾谷多粘霉 选取有褐点的根,用解剖刀或镊子撕取小麦根基皮层,制成临时玻片,镜检。病菌的休眠孢子常有规律地呈条状排列。
提示 被寄生的表皮细胞呈褐色小点,必须仔细观察才能见到。
(二)壶菌纲(Chytridiomycetes)
玉蜀黍节壶菌(Physoderma maydis)观察由玉蜀黍节壶菌引起的玉米褐斑病标本。用针挑取受害病组织内呈黄色粉末状物制成临时玻片,或对病组织作徒手切片,镜检可见到许多金黄色扁球状的休眠孢子,休眠孢子椭圆形,一面扁平有盖。
(三)卵菌纲(Oomycetes)水霉目(Saprolegniales)
1.串囊水霉 引起水稻烂秧,又称水稻烂秧水霉菌。孢子囊圆筒形或棍棒状,层出式,即新的孢子囊从老的空孢子囊内基部长出,游动孢子具明显的两游现象。
2.水稻烂秧绵霉菌 孢子囊圆筒形或棍棒状,合轴分枝,新的孢子囊从老孢子囊的基部外侧长出,呈聚伞形排列,游动孢子第一个活动时期很短,休止孢在孢子囊顶部孔口处聚集成团。
霜霉目(Peronosorales)
1.腐霉属(Pythium)观察瓜果的腐烂病病果上的白色菌丝体,将生长旺盛的小块菌丝体移至清水中培养24~48h,菌丝顶端即形成大量游动孢子囊,用针挑取在清水中培养过的菌丝,观察腐霉菌的游动孢子囊,丝状、姜瓣状或球状等,顶生或间生,无特殊分化的孢囊梗。孢子囊不脱落,萌发时在其顶端产生一管状物,原生质经管状物排出而形成泡囊。游动孢子产生在泡囊内。
2.疫霉属(Phytophthora)取马铃薯或番茄晚疫病标本制片观察。孢囊梗2~3支成丛自气孔伸出,假轴状分枝,小梗基部膨大,多次产生孢子囊,使孢子囊梗上部呈节状;孢子囊近球状、卵形或梨形等,具乳突。
3.霜疫霉属(Peronophthora)取荔枝霜疫霉病标本挑取霉层观察,孢囊梗直立,双叉锐角分枝,孢囊梗多级有限生长。孢子囊柠檬形、椭圆形,乳突明显。
4.霜霉属(Peronospora)取十字花科植物(油菜、白菜等)的霜霉病标本从叶背面刮取霉层观察,孢囊梗二叉状锐角分枝,末端尖锐。
按照寄生霜霉的观察方法,选取禾生指梗霉、葡萄霜霉病菌、瓜类霜霉病菌、莴苣盘梗霉等材料,对照下列检索表,制片观察各种霜霉病的病原菌或观察病菌永久玻片标本,掌握霜霉科几个常见属的主要形态特征。霜霉科主要属的检索表
1.孢囊梗粗壮,上部为重复2~3次的不规则二叉分枝…………指梗霉属(Sclerospora)1.孢囊梗较细……………………………………………………………………………………2 2.孢囊梗单轴分枝,小轴与主轴成直角,分枝末端平钝………单轴霉属(Plasmopara)2.孢囊梗呈现锐角二叉分枝……………………………………………………………………3 3.分枝两侧不对称,顶端尖锐……………………………假霜霉属(Pseudoperonospora)3.分枝两侧对称…………………………………………………………………………………4 4.分枝顶端尖细……………………………………………………… 霜霉属(Peronospora)4.分枝顶部膨大,呈盘状,具3~4个指状周生小梗…………………盘梗霉属(Bremia)5.白锈菌属(Albugo)镜检苋菜白锈病菌组织切片,或取以上病叶徒手切片制成临时玻片镜检。孢囊梗平行排列在寄主表皮下,短棍棒形,孢子囊串生。白锈菌危害症状是在寄主表面产生乳白色或粉状的疱斑,这是病菌在寄主表皮下形成的孢子囊堆,白色粉状物是成熟的孢子囊。
五、实验报告及作业
1.鞭毛菌亚门真菌的共同特征和分类依据是什么?
2.以营养体、无性繁殖、有性生殖来比较鞭毛菌亚门三个纲的区别。
3.观察十字花科蔬菜根肿病菌、马铃薯粉痂病菌、禾谷多粘霉菌、玉米褐斑病菌、水霉菌或绵霉菌,绘休眠孢子囊或游动孢子囊图。
4.绘瓜果腐霉病菌、马铃薯晚疫病菌或十字花科蔬菜白锈病菌孢囊梗、孢子囊,卵孢子图。
5.绘瓜类霜霉病菌、莴苣霜霉病菌、葡萄霜霉病菌孢囊梗、孢子囊图。6.详绘大白菜霜霉病和粟白发病的病原形态图(包括无性繁殖和有性生殖)。7.卵菌纲真菌有哪些特点?结合它们的生物学特性、寄生性及病害特点说明本纲真菌进化的情况。
实验五
接合菌亚门真菌形态观察
接合菌亚门真菌的共同特征是有性生殖产生接合孢子。大多数是腐生的,少数可以引起农产品的腐烂。接合菌营养体为发达的无隔菌丝体,无性繁殖产生具细胞壁的孢囊孢子,有性生殖产生接合孢子。孢子囊的形态、孢囊孢子释放以及寄生性等是重要的分类依据。
一、实验目的
通过实验掌握接合菌的一般形态及其所致病害的症状类型,了解同宗配合和异宗配合的含义及同型配子囊、异型配子囊的差别。
二、实验仪器与用品
显微镜、幻灯机、投影仪、计算机及多媒体教学设备;灭菌培养皿、载玻片、盖玻片、浮载剂(蒸馏水或乳酚油)、吸水纸、解剖刀、挑针、镊子等。
三、实验材料
甘薯软腐病新鲜标本、挂图、病原菌永久玻片,多媒体教学课件(包括幻灯片、录象带、光盘等影像资料)等;根霉属的甘薯软腐病、犁头霉和毛霉“﹢、﹣”菌株的斜面培养物或培养皿平板培养物;三角瓶装PDA培养基。
四、实验内容和方法
(一)甘薯软腐病症状观察
受害甘薯变软腐烂,有时散发出酒味,病薯表面长出白色、灰色至黑色毛状物。仔细观察,能见到白色菌丝体中有许多小黑点。小黑点是病菌的孢子囊。
用针挑取霉层制片、镜检,观察孢子囊、孢囊孢子、孢囊梗及囊轴、假根的形态。
(二)匐枝根霉培养物的镜检观察
用挑针仔细地从培养的匐枝根霉菌中挑取少许连有培养基的培养物,制成临时玻片,在低倍镜下检查。或者用实体解剖镜直接观察培养皿上的菌体。观察菌丝的形态和具有分枝的孢囊梗及其基部的假根,孢囊梗之间有匍枝状的菌丝相连,在孢囊梗基部有深入寄主细胞或基质中分枝状的假根。在每一个孢囊梗的顶端产生一个圆球状的孢子囊,用高倍镜观察孢子囊内部的构造,在未成熟的孢子囊内,往往只有大量的小颗粒体,接近成熟的或成熟的孢子囊内则充满了许多褐色圆形的孢囊孢
子。孢子囊壁破裂后,孢子散出,露出锣锤形的囊轴。
(三)接合孢子观察
取根霉属和犁头霉属接合孢子玻片观察,并注意原配子囊、配囊柄及配子囊的发育特点。成熟的接合孢子深褐色,表面粗糙。犁头霉菌的接合孢子在配子囊柄的着生处有附属丝,注意观察配囊柄的形状及大小。
(四)异宗配合现象观察
取融化了的PDA培养基、灭菌培养皿置于铺有湿纱布的桌上,在洒精灯火焰附近,按无菌操作要求,将培养基倒进灭菌培养皿内,每个 9cm 皿内倒入10~15ml培养基,冷却后即成平板。取具有“﹢、﹣”性征分化并有亲和性的匐枝根霉、犁头霉或毛霉两个菌株,分别按下列图示方式接种到三个培养皿的平板上,在培养皿的底部写上所接种的菌株编号、接种日期,在 25°C 温箱中培养一周,观察异宗配合现象。记录哪个培养皿中形成了接合孢子。
五、实验报告及作业
1.接合菌亚门真菌的主要特点是什么?与鞭毛菌亚门有何区别?
2.根据+、-菌株平板接种培养结果,说明其产生接合孢子的原因?
3.何为同型配子囊、异型配子囊?
4.哪些接合菌与病虫害的生物防治有关?怎样利用它们?
5.绘匍枝根霉菌孢子囊、孢囊梗、孢囊孢子、假根、匍匐菌丝和接合孢子形态图。
实验六
子囊菌亚门真菌形态观察
子囊菌是一类高等真菌。菌丝体一般都很发达,有隔膜,具分枝,有的菌丝体可以形成菌核、子座等机构。子囊菌的共同特点是有性生殖产生子囊和子囊孢子。子囊菌所致病害的种类很多,其中许多是重要的经济作物病害。子囊菌亚门分纲的主要依据是子囊果及子实层的有无、子囊果的类型、子囊的特征等。据此分6个纲:半子囊菌纲、不整囊菌纲、核菌纲、腔菌纲、盘菌纲和虫囊菌纲。
一、实验目的
通过实验,了解子囊菌亚门各个纲病原菌的主要形态特征,掌握子囊菌中与植物病害有关的重要属的形态特征、分类依据及所致主要病害的症状特点。
二、实验仪器与用品
显微镜、幻灯机、投影仪、计算机及多媒体教学设备;灭菌培养皿、载玻片、盖玻片、浮载剂(蒸馏水或乳酚油)、吸水纸、解剖刀、挑针、镊子、纱布、刀片、通草、擦镜纸、无菌水等。
三、实验材料
1.桃缩叶病(Tapharina deformans)和李袋果病(T.pruni)2.散囊菌(Eurotium sp.)3.禾白粉病菌(Blumeria graminis)
4.向日葵白粉病菌(Erysiphe cichoracearum)5.瓜白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)
6.桃白粉病菌(Podosphaera tridactyla)7.洋槐白粉病菌(Microsphaera sp.)
8.桑里白粉病菌(Phyllactinia corylea)9.葡萄白粉病菌(Uncinula necator)
10.甘薯黑斑病菌(Ceratocystis fimbriata)11.玉蜀黍赤霉菌(Gibberella zeae)
12.苹果树腐烂病菌(Valsa mali)13.小麦全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis)14.黑麦麦角菌(Claviceps purpurea)15.竹多腔菌(Myriangium haraeanum)
16.葱叶枯病菌(Mycosphaerella sp.)17.苜蓿轮纹病菌(Pleospora herbarum)
18.核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)
19.紫云英菌核病菌(S.trifoliorum)
以上病害标本或新鲜材料、挂图、病原菌永久玻片、多媒体教学课件(包括幻灯片、录象带、光盘等影像资料)。
四、实验内容和方法
(一)半子囊菌纲(Hemiascomycetes)
外囊菌属(Taphrina)取桃缩叶病或李袋果病材料作临时玻片,在显微镜下检
查。可看见子囊在寄主叶片的表皮下排列成栅栏状,形成无包被的子囊层,子囊下有足胞,常含孢子4~8个。子囊圆筒形,近球形或椭圆形。
(二)不整囊菌纲(Plectomycetes)
散囊菌属(Eurotium)观察示范镜下散囊菌的闭囊壳、子囊或散在闭囊壳内的子囊孢子。闭囊壳壁薄,只有2~3层细胞构成。子囊孢子单胞、近圆形。
(三)核菌纲(Pyrenomycetes)白粉菌目(Erysiphales)
本目是专性寄生菌。白粉菌侵染植物可引起多种植物的白粉病。白粉菌菌丝表生,在寄主体表扩展蔓延。一般在叶部引起褪绿或黄色斑,以后叶面出现白色或灰白色的粉状物,即白粉菌的无性繁殖形成的分生孢子。生长后期,在病部形成许多黑色小颗粒。这些小黑点是白粉菌的闭囊壳。闭囊壳有附属丝,附属丝呈丝状,其形态因种而异。闭囊壳内子囊数目也不一样,一至多个。附属丝的形状和子囊数目的多少是分属的依据。
选取小麦白粉病、向日葵白粉病、瓜白粉病、桃白粉病、洋槐白粉病、桑里白粉病、葡萄白粉病等不同材料。在实体解剖镜下观察闭囊壳及附属丝的轮廓及形态。挑取闭囊壳作临时玻片,在显微镜下检查。注意闭囊壳的形状、有无孔口、闭囊壳表面附属丝的形状和着生部位。然后轻轻挤压盖玻片,使闭囊壳破裂。观察闭囊壳内的子囊,数数是单子囊还是多子囊。
对照下列检索表,观察各种白粉病的病原菌永久玻片或标本,掌握白粉菌科几个常见属的主要形态特征及所致病害症状。白粉菌主要属检索表
1.闭囊壳内单个子囊……………………………………………………………………………2 1.闭囊壳内多个子囊……………………………………………………………………………3 2.附属丝菌丝状…………………………………………………… 单囊壳属(Sphaerotheca)2.附属丝刚直,较粗,顶端二叉状重复分枝,分枝末端螺旋状卷曲………… ………………………………………………………………叉丝单囊壳属(Podosphaera)3.附属丝菌丝状…………………………………………………………………………………4 3.附属丝非菌丝状………………………………………………………………………………5 4.附属丝发育不良,较短……………………………………… 布氏白粉菌属(Blumeria)
4.附属丝较长………………………………………………………………粉菌属(Erysiphe)5.附属丝刚直,基部膨大,顶端尖锐…………………………………球针壳属(Phyllactinia)5.附属丝基部不膨大……………………………………………………………………………6 6.附属丝粗,刚直,顶端二叉状重复分枝,分枝末端卷曲……叉丝壳属(Microsphaera)6.附属丝不分枝,顶端卷曲………………………………………… 钩丝壳属(Uncinula)
球壳菌目(Sphaeriales)
1.长喙壳属(Ceratocystis)观察甘薯黑斑病菌培养物,挑取病菌灰白色物中间深褐色或黑色毛刺状小点,观察病菌的子囊壳。子囊壳深色、球形,有长颈,开口处有须状物,称口须。轻压盖玻片将子囊壳压破,成熟的子囊孢子头盔状,子囊壁早期胶化消解。
2.赤霉属(Gibberella)取培养在麦粒上的玉蜀黍赤霉菌子囊壳,制成临时玻片镜检,在显微镜下观察。子囊壳蓝色或紫色,散生或聚生。子囊孢子多个细胞,梭形。
3.黑腐皮壳属(Valsa)取苹果树腐烂病菌切片镜检,子囊壳埋生在子座内,有长颈伸出子座。子囊孢子单细胞,香蕉形。
4.顶囊壳属(Gaeumannomyces)观察小麦全蚀病害标本,注意病株基部根系生长不良,茎基部叶鞘枯腐,叶鞘内有黑色小颗粒状物,即病菌的子囊壳。取含有子囊壳叶鞘做切片,置显微镜下观察子囊壳形态,子囊壳顶端有短喙;子囊孢子细线状,多细胞。
5.麦角菌属(Claviceps)取黑麦麦角菌切片,置显微镜下观察,头状子座内壁周围有瓶状子囊壳,子囊壳开口向外。子囊壳内有子囊和子囊孢子。子囊细长,子囊孢子线形。
(四)腔菌纲(Loculoascomycetes)
1.多腔菌属(Myriangium)取竹多腔菌切片置显微镜下观察,可见到很发达的子囊座组织。子囊球形,单生,子囊孢子有纵横隔膜, 砖格状。
2.球腔菌属(Mycosphaerella)取葱叶枯病菌切片,置显微镜下观察,单腔多子囊。子囊圆柱形至棍棒形,有双层壁。子囊初期束生,后平行排列;子囊孢子椭圆形,双胞。
3.格孢腔菌属((Pleospora)取苜蓿轮纹病病菌切片,置显微镜下观察,囊孢子长圆
形或卵圆形,砖格状(多细胞,有纵横分隔)。
(五)盘菌纲(Discomycetes)核盘菌属(Sclerotinia)取油菜菌核病菌子囊盘切片,置显微镜下观察,子囊盘具长柄;子囊孢子椭圆形或纺锤形。观察油菜菌核病症状及菌核萌发标本,菌核球形至豆瓣形,鼠粪状,一般生子囊盘4~5个。菌核上形成的子囊盘具长柄。
五、实验报告及作业
1.子囊菌亚门各纲的主要特征是什么? 2.绘外囊菌属和散囊菌属的形态图。
3.白粉属和单丝壳属、叉丝壳属和叉丝单囊壳属的主要区别是什么? 4.绘白粉属、叉丝单囊壳属、球针壳属、钩丝壳属的形态图。5.绘赤霉属、多腔菌属、核盘菌属形态图。6.子囊菌有性繁殖体的病征类型和特点是什么?
实验七
担子菌亚门真菌形态观察
担子菌亚门真菌一般称作担子菌,是真菌中最高等的。其共同特征是有性生殖产生担孢子。担子菌亚门的分纲依据是担子果的有无,担子果的发育类型可分为三个纲:冬孢菌纲、层菌纲、腹菌纲。与植物病害关系密切的是冬孢菌纲。根据担子的来源及特征,担孢子的数目及位置,冬孢菌纲分为锈菌目和黑粉菌目。锈菌的分类主要依据冬孢子的形态,排列和萌发的方式。而黑粉菌的分类主要依据冬孢子的萌发方式,孢子的分隔,排列及其大小,形状及是否有不孕细胞等进行分类。
一、实验目的
通过实验了解担子菌亚门冬孢菌纲主要病原菌的形态特征,掌握锈菌目和黑粉菌目中与植物病害有关的重要属的形态特征、分类依据及所致主要病害的症状特点。
二、实验仪器与用品
显微镜、幻灯机、投影仪、计算机及多媒体教学设备,灭菌培养皿、载玻片、盖玻片、浮载剂(蒸馏水或乳酚油)、吸水纸、解剖刀、挑针、镊子、纱布、蒸馏水滴瓶、通草、刀片、擦镜纸、酒精灯、无菌水、PDA培养基等。
三、实验材料
锈菌目(Uredinales):
1.菜豆锈菌(Uromyces.appendiculatus)2.禾柄锈菌(Puccinia graminis f.sp.tritici)3.禾叶锈菌(Puccinia recondita)
4.禾条锈菌(Puccinia striiformis)
5.梨胶锈菌(Gymnosporangium haraeanum)6.蔷薇多胞锈菌(Phragmidium rosae-multiflorae)7.亚麻锈菌(Melampsora lini)
8.花椒鞘锈菌(Coleosporium xanthoxyli)9.松栎锈菌(Cronartium quercum)
10.枣层锈菌(Phakopsora zizyphi-vulgaris)
黑粉菌目(Ustilaginales):
1.小麦散黑粉菌(Ustilago tritici)
2.玉蜀黍黑粉菌(U.maydis)
3.丝轴黑粉菌(Sphacelotheca reiliana)
4.高粱坚粒黑粉菌(Sphacelotheca sorghi)5.高粱散粒黑粉菌(Sphacelotheca cruenta)6.高粱团黑粉菌(Sorosporium ehrenbergii)7.小麦网腥黑穗菌(Tilletia caries)
8.小麦光腥黑穗菌(Tilletia tritici)9.稻尾孢黑粉菌(Neovossia horrida)
10.稻叶黑粉菌(Entyloma oryzae)11.小麦条黑粉菌(Urocystis tritici)
以上病菌引起的病害标本或新鲜材料、挂图、病原菌永久玻片和病菌的PDA培养物;多媒体教学课件(包括幻灯片、录象带、光盘等影像资料)。
四、实验内容和方法
(一)冬孢子萌发试验
冬孢菌纲不同类型冬孢子萌发方法是不同的,几种常见的冬孢子的萌发方法如下:
1.小麦网腥黑穗菌和光腥黑穗菌 将冬孢子撒在保湿器皿内的用1%硝酸钙液润湿的滤纸上,在17~ 22℃ 下培养,每天于日光灯下照射4h,3d后检查萌发情况。
2.小麦条锈病菌 取带冬孢子病叶在0.5~1%柠檬酸中浸15min,再放于两层潮湿的滤纸之间,于-2~-5℃ 下冷冻5d后,挑取冬孢子置于水滴内,在冰箱内(4℃)保存48h即可萌发。
(二)锈菌目(Uredinales)
1.单胞锈菌属(Uromyces)观察菜豆锈病或茭白锈病标本,挑取冬孢子制成玻片观察。冬孢子具柄,单细胞。
2.柄锈菌属 观察小麦杆锈病、小麦叶锈病或小麦条锈病标本,冬孢子堆黑色。将有冬孢子堆的寄主叶片组织切下,制切片于显微镜下观察。冬孢子有一隔膜,分隔处稍缢缩,柄不胶化。
4.胶锈菌属(Gymnosporangium)从用水浸泡过的胶锈菌冬孢子角上用挑针挑取冬孢子制片观察,冬孢子双胞,分隔处不缢缩或稍缢缩。柄丝状,很长,含胶质。
5.多胞锈属(Phragmidium)挑取玫瑰锈病组织上的冬孢子,制片观察,冬孢子多细胞,通常下部膨大易胶化。
6.栅锈菌属(Melampsora)取亚麻锈菌病组织制作徒手切片观察。冬孢子无柄,集成壳状或垫状,冬孢子仅侧面结合成一层,埋生于寄主表皮下。
7.鞘锈菌属(Coleosporium)取花椒锈病组织制作切片观察,冬孢子堆生于叶背或排列成环状,圆形黄褐色。冬孢子无柄,集成壳状或垫状的孢子粒,集生于寄主表皮层下。
8.柱锈菌属(Cronartium)取马尾松锈病标本制片观察,冬孢子堆生于叶背,毛状,冬孢子梭形。
9.层锈菌属(Phakopsora)取枣锈病组织制作切片观察,冬孢子堆呈黑色,冬孢子
排成2~4层,长椭圆形或多角形。
(三)黑粉菌目(Ustilaginales)
1.黑粉菌属(Ustilago)孢子堆外露,很少由寄主组织长期包裹,担子分隔,担孢子生在担子每一细胞的侧面。
挑取小麦散黑粉(穗)病组织上的冬孢子制成玻片观察。冬孢子球形或近球形。另取冬孢子萌发切片观察。冬孢子萌发产生4个细胞的担子,从担子的不同细胞分别生出丝状分枝,不产生担孢子。
挑取玉米瘤黑粉病组织上的冬孢子制片观察,冬孢子球形至卵形。另取冬孢子萌发切片观察。冬孢子萌发时产生有隔担子,担子顶端或分隔处侧生梭形的担孢子。
2.轴黑粉菌属(Sphacelotheca)冬孢子堆周围有膜(不孕菌丝),中央有寄主组织,担子分隔,担孢子生在担子每一细胞的侧面。
挑取高粱丝黑穗病组织上的冬孢子制片观察。冬孢子卵圆形或球形,暗褐色,有时混生有不孕细胞,不孕细胞无色透明。
取高粱坚粒黑穗病标本观察。孢子堆生于子房中,冬孢子多圆形或近圆形,不孕细胞长圆形至近圆形。
取高粱散粒黑穗病标本观察。冬孢子堆有由菌丝体组成的灰白色被膜,冬孢子球形,分散。
3.团黑粉菌属(Sorosporium)观察高粱长粒黑穗病标本,病粒(即菌瘿)外层包有一层浅黄色薄膜。孢子堆结合成孢子球,孢子球的结合很松。稍加压就分散,无不孕细胞。
4.腥黑粉菌属(Tilletia)取小麦网腥黑穗病或小麦光腥黑穗病标本观察。冬孢子单生,孢子堆成熟时呈粉未状,冬孢子较小。孢子堆生于子房内,外包果皮,内部充满黑紫色粉状孢子,有腥味。
5.尾孢黑粉菌属(Neovossia)取水稻粒黑穗病标本挑片观察,孢子堆寄生于子房内,产生黑粉。挑取黑粉制片,显微镜下可见,孢子球形,常有一部分未成熟的透明孢子。
6.叶黑粉菌属(Entyloma)取水稻叶黑粉病标本,切片观察。孢子堆生于叶的两面,圆形至长条形。孢子多角形,结合紧密。取萌发的担孢子玻片观察,担孢子顶
生于担子上,纺锤形。
7.条黑粉菌属(Urocystis)取小麦秆黑粉病标本,制片观察。一至多个厚垣孢子集结成牢固的孢子球,孢子球外有淡色而小的不孕细胞包围。
五、实验报告及作业
1.绘黑粉菌属、腥黑粉菌属和条黑粉菌属冬孢子形态图。2.绘腥黑粉菌属冬孢子萌发图。
3.绘柄锈菌属、单胞锈菌属、栅锈菌属和胶锈菌属冬孢子形态图。
实验八
半知菌亚门真菌形态观察
半知菌亚门真菌的种类很多,其中不少是植物病害的重要病原菌。半知菌的分类主要是根据无性阶段的形态特征,包括分生孢子的形态、载孢体的类型、产孢方式等。半知菌亚门分3个纲。芽孢纲:营养体为单细胞或发育程度不同的菌丝体或假菌丝,通过产生芽孢子繁殖;丝孢纲:营养体是发达的菌丝体,分生孢子不产生在分生孢子盘或分生孢子器内;腔孢纲:分生孢子产生在分生孢子盘或分生孢子器内。与植物病害关系比较密切的是丝孢纲和腔孢纲。
一、实验目的
通过实验认识半知菌子实体的类型及重要致病菌属的形态特征,掌握常见植物病原半知菌属的鉴别特征。
二、实验仪器与用品
显微镜、幻灯机、投影仪、计算机及多媒体教学设备,灭菌培养皿、载玻片、盖玻片、浮载剂(蒸馏水或乳酚油)、吸水纸、解剖刀、挑针、镊子、纱布、刀片、通草、酒精灯、放大镜,恒温箱,方木块,剪刀等。
三、实验材料
半知菌引起的病害标本或新鲜材料、挂图、病原菌永久玻片和病菌的PDA培养物;多媒体教学课件(包括幻灯片、录象带、光盘等影像资料)。
丝孢纲(Hyphomycetes)
1.立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)
2.齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)
3.稻梨孢(Pyricularia oryzae)
4.玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)
5.玉米大斑突脐蠕孢(Exserohilum turcicum)
6.大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)
7.芸苔链格孢(Alternaria brassicae)
8.球座尾孢(Cercospora personata)
9.梨黑星孢(Fusicladium virescens)
10.灰葡萄孢(Botrytis cinerea)
11.粉红聚端孢(Trichothecium roseum)
12.意大利青霉(Penicillium italicum)
13.褐孢霉(Fulvia fulva)
14.尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)
腔孢纲(Coelomycetes)
1.胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)2.葡萄痂圆孢(Sphaceloma ampelinum)
3.梨壳囊孢(Cytospora carphosperma)
4.芹菜生壳针孢(Septoria apiicola)
5.高粱生壳二孢(Ascochyta sorghina)
6.甜菜蛇眼病菌(Phoma beta)
7.梨叶点霉(Phyllosticta pyrina)
四、实验内容和方法
(一)丝孢纲
1.丝核菌属(Rhizoctonia)观察预先培养的棉花立枯病菌或小麦纹枯病菌菌落。菌核褐色至黑褐色。挑取菌丝制片观察,菌丝粗壮,菌丝分枝呈直角,分隔处常缢缩。
2.小核菌属(Sclerotium)取花生白绢病或小麦、大豆、棉花、烟草等白绢病菌标本或培养观察,病菌菌丝白色绢丝状;菌核圆形至长圆形,褐色至黑色,表面暗色,中心无色,组织致密,干时极硬,彼此无菌丝相连。
3.梨孢属(Pyricularia)取水稻稻瘟病标本,用挑针挑取病叶上的霉状物制片观察。分生孢子梗细长,淡褐色,顶部以合轴式延伸,呈曲膝状,分生孢子多胞,梨形。
4.平脐蠕孢属(Bipolaris)取玉米小斑病叶,挑取病斑上的霉层观察。分生孢子梗单生或丛生,上部呈曲膝状弯曲;分生孢子蠕虫形或长椭圆形,多胞,脐点稍微突出,平截状。
5.突脐蠕孢属(Exserohilum)取玉米大斑病病叶,用挑针挑或刮取其上的黑色霉状物制片,置显微镜下观察。其分生孢子梗暗色,具分隔,一般少分枝,上部呈曲膝状。分生孢子棱形,多胞,脐点明显突出于基细胞外部。
提示 观察时注意与平脐蠕孢属的区别,主要在于其脐点是否突出。
6.镰孢属(Fusarium)取瓜类枯萎病菌培养观察,气生菌丝白色,绒毛状,在PDA培养基上底部呈淡黄色或淡紫色;挑针挑取培养物制片观察,小型分生孢子量大,无色,卵圆形,单胞,偶尔双胞;大型分生孢子无色,纺锺形或镰刀形,1~5个隔膜,基部有时有一显著的突起,称足胞。
提示 有时可观察到厚垣孢子,顶生或间生于菌丝体上。
7.轮枝孢属(Verticillium)取培养好的棉花黄萎病菌平皿,直接放于显微镜载物台上观察,其分生孢子梗细长直立具分隔,呈轮状分枝。分生孢子梗呈直角分枝,分生孢子单胞,生于分枝顶端。
提示 培养菌用的培养基不宜太厚以便透射光能穿透,平皿放到载物台上小心移动,使视野覆盖菌落边缘,这样才能找到理想的轮状分枝结构。
8.链格孢属(Alternaria)取白菜黑斑病病叶,用挑针挑取病斑上的黑色霉状物制片,显微镜下观察。分生孢子长棍棒状,具纵横分隔,呈砖格状,顶端有一长条形喙状细胞。
9.尾孢属(Cercospora)取芹菜早疫病(斑点病)病叶,挑取霉层制片,分生孢子梗不分枝或少有分枝;分生孢子单生,鞭状,具多数分隔。
10.黑星孢属(Fusicladium)挑取梨黑星病叶上的煤烟状霉层制片,分生孢子梗暗色,顶部稍屈曲,孢痕明显;分生孢子淡褐色,1~2胞,瓜子形。
提示 注意分生孢子梗的孢痕,在显微镜透射光源照射下呈现亮点。
11.葡萄孢属(Botrytis)取黄瓜或番茄灰霉病标本,挑取其上的灰霉状物制片观察。分生孢子梗顶端分枝,末端膨大并产生小突起,其上着生多数分生孢子,外观呈葡萄穗状。
12.聚端孢属(Trichothecium)取棉铃红粉病标本,挑取霉层制片观察,分生孢子梗直立,少分隔或不分隔,分生孢子无色双胞,洋梨形,常以基部交错相连的方式在孢子梗顶端聚集成孢子链。
13.青霉属(Penicillium)取柑桔青霉病标本或病菌培养,挑片观察。分生孢子梗集结成束,“扫帚状”分枝,分枝末端为瓶状小梗,生孢子着生在瓶状小梗上。褐孢霉属(Fulvia)取番茄叶霉病标本,挑取霉层制片显微镜下观察。分生孢子梗基部细,上部粗,分生孢子串生,孢子链常分枝并有芽状突起。
(二)腔孢纲
1.炭疽菌属(Colletotrichum)取苹果炭疽病标本制片观察,分生孢子盘埋生于寄主表皮下,垫状无刚毛,成熟后突破表皮,分生孢子梗平行排列成一层,分生孢子单胞。
提示 切片时最好用新鲜采集的标本,如果标本干燥可用蒸馏水湿润一下再进行切片,切出的丝条越薄越好,若用乳酚油作浮载剂效果更好。
2.痂圆孢属(Sphaceloma)取葡萄黑痘病标本,切片观察,孢子梗排列紧密,自盘状子座基部产生;分生孢子盘黑色;分生孢子梗极短,紧密排列于子座上,分生孢子无色单胞,中部缢缩,内含1—2个油球。
3.壳囊孢属(Cytospora)取梨树腐烂病病树皮,徒手切片观察,子座暗褐色,多腔室,似迷宫状,分生孢子器着生于瘤状子座组织内;分生孢子香蕉形。分生孢子与胶体物质混合,吸水膨胀后连同孢子自孔口挤出成为分生孢子角。
4.壳针孢属(Septoria)取芹菜斑枯病病叶,做徒手切片,分生孢子器球形;分生孢子无色,针状,多胞。
提示 分生孢子的横隔须经染色后才能观察清楚;切片操作的最后一步即将切片放到载物台上时再加水浮载样品,这样立即观察可看到分生孢子自孔口向外喷射的现象。
5.壳二孢属(Ascochyta)取高粱粗斑病标本制作切片观察,分生孢子器黑色,分生孢子器扁球形,分生孢子圆筒形,双胞无色。
6.茎点霉属(Phoma)取甜菜蛇眼病标本,切片观察,分生孢子器着生于寄主表皮下,呈轮纹状排列,分生孢子器球形,分生孢子无色单胞,卵圆形。
7.叶点霉属(Phyllosticta)多寄生于叶上。取苹果灰斑病叶,制作徒手切片观察,分生孢子器球形,有孔口,分生孢子极小(小于15μm),卵圆形。
提示 叶点霉属的形态与茎点霉属很难区分,应结合发病部位一起认识。
五、实验报告及作业
1.绘梨孢属、尾孢属和镰孢霉属的分生孢子梗和分生孢子形态图。2.绘炭疽菌属、盘二孢属的分生孢子盘和分生孢子形态图。
实验九
培养基的制作
一、实验目的
了解培养基的配制原理,掌握培养基的制备方法。
二、实验原理
在植物病理学研究工作中经常要使用各种不同的培养基。培养基是按照生物生长繁殖所需要的各种营养,用人工方法配制而成的营养基质。其中含有碳源、氮源、无机盐、维生素以及水份等。微生物在培养基上生长繁殖还必须在最适pH范围内才能生长得更好,因此对不同种类的微生物应将培养基调节到一定的pH值范围。
培养基的种类很多,不同的微生物所需要的培养基不同。依物理性状可分为液体的、固体的和半固体的三种。固体培养基是在液体培养基中加入1.5~2%的琼脂,半固体培养基是加入0.2~0.5%的琼脂。琼脂(agar)又称琼胶或洋菜,是由海藻加工而成,其化学性质稳定,一般微生物均不能分解利用。它在 95℃ 热水中溶化成溶胶,冷却到 45℃ 以下时又重新凝固,故一般实验中常用它作为凝固剂。
根据营养物质来源的不同,培养基可分为天然、半合成和合成培养基三类。天然培养基是以自然界原有的有机物为材料经灭菌后制成,如马铃薯、胡萝卜、水果、大麦粒、高粱粒等。半合成培养基中既有一些天然的有机物质,又有一些成分简单或明确的化合物。如常用的马铃薯葡萄糖培养基(PDA),肉汁胨培养基(NA)等。合成培养基是由一些成分明确的化合物配制而成的,没有任何成分不明确的物质,常用于研究微生物的生理生化性状,如查氏(Czapek)培养基等。
根据培养基用途不同,可分为生长繁殖培养基、富集培养基、贮存培养基、选择性培养基和鉴别培养基等。在植物病理学研究中,最常用培养基有马铃薯葡萄糖培养基,主要用于分离培养病原真菌。
在培养基配制完之后,必须经过灭菌,以便彻底杀死其中原有的一切微生物。
三、实验材料、试剂与仪器
1.材料 马铃薯。
2.试剂 葡萄糖、琼脂等。
3.仪器与用品 高压蒸汽灭菌锅、pH试纸(或酸度计)、试管、铝锅、搅拌棒、三角瓶、烧杯、漏斗、量筒、纱布、棉花、天平等。
四、实验步骤
PDA培养基(马铃薯葡萄糖培养基)配方
去皮马铃薯 200g
葡萄糖 20g 琼脂 15~20g
蒸馏水 1000ml 自然pH
在PDA培养基配方中也可用蔗糖代替葡萄糖,这样配制的培养基也称为PSA培养基。1.称量 称量去皮马铃薯 200g,葡萄糖 20g,琼脂15-20g。
提示 琼脂加入的量取决于琼脂的质量,质量好的 15g 就够了,质量差的应适当增加。另外,在夏天气温较高时,适当增加用量。
2.将马铃薯切成小块,放入锅中,加水1000ml,煮沸30min。用纱布滤去马铃薯残渣。
3.将马铃薯滤液放回锅中,加入琼脂,加热熔化。
提示在琼脂融化的过程中,需要用玻璃棒不断搅拌,并控制火力不要使培养基溢出或烧焦。
4.加入葡萄糖。葡萄糖容溶解后,加入适量的水以补充加热过程中损失的水分,定容至1000ml。
提示 通常在制作培养基的锅内用红蓝铅笔标记出不同体积的刻度,1000ml,2000ml等,在定容时直接将水加至已标记的刻度即可。
5.分装 根据不同的实验目的,可将配制的培养基分装于试管内或三角瓶内。分装试管,其量为管高的1/5,灭菌后制成斜面。分装三角瓶的容量以不超过三角瓶容积之一半为宜。
6.加塞 在管口或瓶口塞上棉塞。棉塞要用未脱脂的经弹松的棉花,棉塞可过滤空气,防止杂菌侵入并可减缓培养基水分的蒸发,故在植物病理学研究工作中普遍使用。正确的棉塞是形状、大小、松紧与管口或瓶口完全适合,过紧时妨碍空气流通,操作不便;过松则达不到滤菌的目的且棉塞过小往往容易掉进试管内。正确的棉塞头较大,约有1/3在外,2/3在试管内。分装过程中注意不要使培养基沾染在管(瓶)口上以免浸湿棉塞,引起污染。如不使用棉塞也可用橡皮塞或特制的金属、塑料试管帽,为让空气可以自由进出,橡皮塞不要过紧,灭菌前应夹一纱线在管口。
7.包扎 加塞后,将试管用线绳捆好,再在棉塞外包一层牛皮纸,以防止灭菌时冷凝水润湿棉塞,其外再用一道线绳扎好。用记号笔注明培养基名称、配制日期、组别、制作人等
8.灭菌 将上述培养基以0.103Mpa,121C , 高压蒸气灭菌20min。
9.搁置斜面 将灭菌的试管培养基冷至 50C 左右(以防斜面上冷凝水太多),将试管口端搁在玻棒或其他合适高度的器具上,搁置的斜面长度以不超过试管总长的一半为宜。
培养基经灭菌后,必须放在 37℃ 温箱培养24h,无菌生长者方可使用。PDA培养基一般不需要调pH。对于要调节pH的培养基,一般用pH试纸测定其pH。如果培养基偏酸或偏碱时,可用1mol/LNaOH或1mol/LHCl溶液进行调节。调节时应逐滴加入NaOH或HCl溶液,防止局部过酸或过碱破坏培养基成分。
提示 pH不要调过头,以避免回调而影响培养基内各离子的浓度。配制低pH的琼脂培养基时,若预先调好pH并在高压蒸气下灭菌,则琼脂因水解不能凝固。因此,应将培养基的成分和琼脂分开灭菌后再混合,或在中性pH条件下灭菌,再调整pH。
五、实验报告及作业
各组上交按计划制备的培养基。
1.为什么有的培养基要调pH值,有的可以不调
2.加压蒸气灭菌为什么比干热灭菌所要求的温度低、时间短
植物生理学实验教学 篇6
摘 要: 为了提高植物生理学课程教学质量,本文结合南通大学实际和教学实践,从教学内容、教学方法、实验和考核方法等进行改进,以期探索适合地方综合院校发展的课程教学模式。
关键词: 地方综合院校 植物生理学 教学改革
植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示生命现象本质的一门学科,在生命科学研究中占据重要地位[1]。其涉及的理论与技术已渗透到生命科学的众多领域,大大推动了生命科学的发展。学生通过本课程学习和训练,系统掌握植物的生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号传导等基本理论知识,在微观水平和宏观水平上全面了解植物的生命活动规律,初步具备分析、解决问题的能力。
南通大学作为一所地方综合性院校,十分注重学生实践和创新能力的培养,着重拓宽学生的学术视野,完善知识结构体系。在一些综合院校不开或少开植物生理学的情况下,我校目前有生物科学、生物技术、海洋技术,环境科学、土地资源与环境等专业开设了《植物生理学》这门基础课程。为了激发学生在该学科领域的学习兴趣和创新意识,培养学生自主探究和实践创新能力,我们在不同专业《植物生理学》课程的教学过程中,结合专业培养目标,对当前教材中存在的问题和学科发展进行了一些思考,对该课程的教学内容、教学方法、教学实践等方面进行了初步的改革探索,不断提高教学质量。
1.合理设置和优化理论教学体系
植物生理学的教学内容涉及植物生命活动的各个方面,涉及面比较广。但目前各个高校选用的教材和教学大纲都不尽相同。我们根据人才培养方案和教学大纲选用了潘瑞炽主编的《植物生理学》,就其内容在教学上有两个比较突出的问题,一是课时少内容多,这就要求我们在现有的教学时数上,很好地精炼内容,二是教学内容与很多学科的内容相互联系、相互渗透,涉及分子生物学、分子遗传学、生物化学、细胞生物学、生物物理学、生态学等。为了使本学科与其他课程的知识紧密衔接而又避免不必要的重复,我们在教学内容的选择上把握两个原则,一是侧重学生所需要的必备基本概念和基本理论知识。二是简化与其他学科重复的内容。如植物信号传递与转导既是植物生理学的内容,又是细胞生物学课程中的重要内容,植物的呼吸生理,生物化学课程对呼吸过程有详细介绍。学过的知识我们只做简单的复习,减少相近学科间内容的重复。教学中结合本学科研究新进展,及时增补有关新知识,更新和充实教学内容,让学生了解本课程的最新成果。如:植物体光形态建成,以及花形态发生中的同源异形基因和ABC模型,春化基因等[2]。
另外,针对开设该课程的不同专业,其课程内容的讲授也作了适当调整,比如土地资源与环境、环境科学专业学生生物学基础知识较薄弱,在学习植物生命规律中涉及较多生物学方面的知识,为便于学生对课程内容的学习和理解,增设一章“植物细胞组成”,介绍主要的植物生物大分子及细胞的结构和功能,强调植物各级水平形态结构,同时讲授重点放在植物结构方面,方便学生对后续课程的理解与掌握,如环境污染对植物影响;生物科学专业学生缺乏环境相关知识,在植物抗性生理讲授内容上重点放在环境方面。不同的环境对不同植物和植物不同层次的影响表现不同。生物技术专业除了学习植物基本生命活动规律外,更侧重于从技术方面(如基因工程、细胞工程、组织培养等)学习,海洋技术专业更多结合海洋植物和陆生植物比较介绍,使不同专业学生对该课程内容的学习和理解的侧重点不同,方便学生对后续课程的理解与掌握。另外,凡是学生通过自学可以了解的部分,就不讲或少讲,把重点放在植物生理机制及其在农业等实践应用上。现代生物学新技术和新成果层出不穷,我们充分利用现代信息手段,及时搜索植物生理研究领域的新成果和热点,补充到讲授内容中,传授给学生,使学生紧跟学科发展的步伐,适当引入学科领域的前沿理论与技术成果,公众关注的现实问题,以及教师科研案例等,加深植物生命本质这条植物生理主线的认识。引导学生课后查阅相关资料,主动学习和探讨。课堂上根据该课程的教学目的和培养目标,遵循“少而精”的原则,突出重点难点。
2.优化和改进教学方法,不断强化教学效果
教学方法适当与否?直接关系到教学效果的好坏,决定教学的成败。在《植物生理学》的教学中采用课堂提问、师生互动、多媒体演示、教学信息反馈等多种教学方法,能够活跃课堂气氛,提高学生理解知识的能力。
2.1采用课堂互动和启发式教学,提高学生积极性。
课堂互动是教与学之间沟通的有效方式,更是师生之间思维碰撞、教学相长的一种有效途径[3]。我们预先设计好一些问题,学生总结出相应的观点和结论,教师再对这些观点加以评价和引导,以此培养学生发现思考和解决问题的能力,还能营造生动活泼、充满生机的课堂气氛。教师指导学生主动参与,能充分体现学生的主体地位。我们在课堂教学中,注重创设问题情境,引导学生质疑、设疑、释疑,充分发挥学生的主动性。教学过程中注意倾听学生反馈,随时调整教学方法。通过加强师生互动,形成以学生为主体,教师为主导的课程体系教学方式。
启发式教学,是由学生运用所学的知识对教师所提出的问题进行分析、判断和解决,达到触类旁通、举一反三的教学目的。启发式教学可以充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,创造良好的学习氛围,使学生从“要我学”转变为“我要学”。而且通过对解决问题方法的探索,可以激发学生的创造热情,培养创新能力。启发式教学中的关键在于如何给学生创设思考的契机,让学生积极、自主地钻研。在讲授植物生理具体问题时,笔者首先介绍一些具体的示例,比如学生生活中遇到或了解的植物的顶端优势,水果低温保鲜,植物秋季的落叶,有些植物生长得旺盛,但产量低,果树生产大小年现象,施肥出现烧苗,等等,然后抛出问题:植物为何会出现这些生理现象?人们在生产实践上时应该如何注意?这些问题的提出吸引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣。
2.2利用现代多媒体教学,扩大教学信息量。
现代多媒体技术以声图并茂的信息传播方式,将各种文本、图形、图像、动画、视频、音频信息自由表达,不仅能扩大教学内容的信息量,而且能极大地克服书本知识的教条与乏味,可以大大提高学生的学习兴趣,并对过于抽象的知识有直观的认识。通过单一渠道吸收的信息量是有限的,通过视觉和听觉获取的信息最容易被人接受且容易记忆。如植物的矿质营养,各种必需元素的过多或缺乏对植物生长发育的影响,单靠文字理解,枯燥无味不易记忆,用多媒体图片列举不同作物营养缺乏不同元素的具体形态表现方式进行展示,可以收到事半功倍的效果。此外,运用多媒体技术还可以给学生展示一些无法开设的实践课程,比如同化物的运输分配的环割实践,在北方果树生产上具体应用,如果能够带领学生到处理点进行实地参观,就定会收到意想不到的效果,但不太现实。笔者充分利用网络资源,从网上下载了一些处理工艺的视频,在一定程度上弥补了不能带领学生进行实地参观的不足,同时增加了学生的感性认识。
2.3注重分类归纳、教学信息的反馈。
植物生理学教学重点难点多,教学课时少,在备课时注重分类归纳,从教材分散庞杂的内容中理出一个清晰的脉络。讲课时注重条理清楚、层次分明、深入浅出。如讲授植物光合生理时,要求学生从光反应、暗反应两个层次理解,再掌握各个层次特点。注重课前回顾和课后小结,讲课前先对上次内容作简单回顾,突出重点、承上启下,单元内容结束时,以图表或简练的语句归纳总结,使学生学会把握知识的全局框架,便于融会贯通。在教学过程中还注注听取学生的反馈,随时调整教学方法,便于提高教学质量。随时听取学生对教学的反馈是非常必要的教学环节。针对学生提出的问题及时调整教学方法,强化教学效果。首先,学生普通反映需要记忆的内容多,知识容易遗忘,重点把握不好,因此每次课前对上一次课重点进行小结,在讲课时注重知识前后的连贯性,每一章结束时安排习题练习。
3.突出实际应用,注重改进实验实践教学
植物生理学理论来自生产实践,又指导实践,是一门实践性很强的课程,在教学过程中既应充分发挥实践活动在其基本理论中的作用,又应充分发挥植物生理基本理论对实践的指导作用。经过近几年的摸索与实践,结合我校实际情况,我们组织编写了《植物生理学》实验手册,精心设计实验,形成了验证性实验、设计性实验、综合性实验、开放性实验相结合的多层次实验教学模式,将课堂上所学到的知识在实验中很好地运用。实验教学环节,为学生提供了更多的动手机会,在培养学生自主学习、实践动手能力、创新能力等综合素质方面有着重要作用。将一些具有科研性质的实验引入到教学中,使学生实验具有一定的科研性质,这样既可以让学生尽早了解学科发展前沿,又可以培养学生创造性思维和独立开展实验能力,如“植物抗性生理”。安排是水稻接种纹枯病原菌后,几个主要抗性酶活性的改变实验。通过实验教学,加深了学生对抗性生理的理解,减少了学生在学习过程中的乏味与枯燥,同时又联系了植物抗病性研究的前沿。此外,结合南通本地设施农业发达生产实际,增加实践学时,定期带领学生前往南通主要设施农业基地,实地观察相关调控植物生理活动的具体操作,如水肥管理、植物生长调节剂应用等。到南通沿海滩涂实地了解抗性植物的生长,利用学校植物园植物资源丰富的优势,培养学生实地调查、收集资料、解决实际问题的能力,使学生真正做到植物生理理论知识联系生产实践。
4.改进考核评价方法
考核评价是教学过程中的重要环节。为了改变高分低能状况,我们对考核评价方法进行了改革。改变以往那种一次考试定全局的考核方式,如加大平时成绩的比重。考核方式上降低期末考试在总成绩中所占的比重,注重考察课程读书报告和实验报告。其中,读书报告要求学生结合学习内容,以某一植物生理目前的研究热点问题为主题,查阅国内外文献,撰写课程读书报告,并进行交流汇报,课程成绩的评定采用平时成绩与期末考试成绩相结合,读书报告占20%,实验报告占20%,期末考试成绩占60%。这样可以全面考查学生对知识掌握的程度。这样学生该门课程的总评成绩是一门综合成绩,试卷不再是成绩的最终判决书。
结合我校实际,我们对植物生理学课程教学进行改革摸索,并付诸教学实践,教学效果显著。随着现代技术的发展,教师应不断吸收植物生理和现代生物技术领域的最新研究成果,及时更新知识,不断提高教学能力。植物生理学课程教学改革是一个不断探索、发展和完善的过程,在今后的教学中,我们还要不断地深入研究和改革探索,不断提高植物生理学课程教学质量。
参考文献:
[1]潘瑞炽.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,2012.
[2]童贯和.师范院校植物生理学教学改革的一点作法和体会.淮南师范学院学报,2002,2(4):40-42.
植物生理学课程教学改革与探讨 篇7
一、教材建设
我们选择了有河南师范大学生命科学学院植物生理学教师参加的由全国10所高等师范院校的部分专家学者合作编写的《植物生理学》 (王宝山主编, 科学出版社出版, 2004年1月第1版) 一书为讲课教材, 指定了配套的课外参考读物 (李合生编的《现代植物生理学》、潘瑞帜等主编的《植物生理学》和曹仪植、宋占午主编的《植物生理学》) 和参考期刊 (《植物生理学报》和《植物生理学通讯》) 。教研室课程小组还结合师范院校的实际编写了实验教材 (刘萍、李明军主编, 《植物生理学实验技术》, 科学出版社出版, 2007年12月第1版) , 该教材在加强植物生理学实验基本原理的基础上, 收集了一些植物生理学实验的新技术, 使学生在掌握基本实验操作技术的同时, 了解更多的植物生理学实验方面的先进测定方法, 为培养创新性人才起到较好的引导作用。
二、有目的的教学内容安排
根据高等师范院校不同专业对“植物生理学”掌握程度的具体要求不同, 分别设置不同的理论课和实践课的时间比例。本校“植物生理学”包括生物科学专业的必修课、生物技术专业和全校学生跨专业的选修课。对于生物科学专业的学生来说, 他们将来大部分是从事高中或初中教学, 还有的需要继续攻读研究生进行深造, 这就需要他们不仅有丰富的理论知识, 实验技巧也是必不可少的。我们每周设置了3节理论课教学, 一共进行18周教学, 共54课时;同时每周设置了2课时的实验课, 15周共30课时。对于生物技术专业的同学来说, 他们将来主要从事与生物有关的一些专业, 对于“植物生理学”只要掌握足够的理论知识即可, 故我们就每周设置了2节理论课教学, 一共进行18周教学, 共36学时。而本校主要针对生物科学专业的同学进行了改革, 通过理论教学和实验教学环节, 要求学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的同时, 把理论知识应用到实践中去。
三、实验教学的精心设计与有效实施
我们对实验教学的基本要求是要让学生学会《植物生理学》各个章节相配套的基本实验原理, 自己还可以设计简单的实验。在实验内容的选择上, 减少验证性实验, 增加定量测定实验, 了解古老实验方法的同时学习先进的方法。如在光合速率测定中, 我们不仅设置了简单可行的改良半叶法, 还让学生学习了先进的便携式光合测定仪的使用方法, 使学生对实验的理解程度加深, 知道根据实际情况需要选择不同的测定方法, 在高中教学中可以使用成本较低的改良半叶法, 知道植物确实进行了光合作用, 有有机物的生成;而上研究生深造时要选用先进的便携式光合测定仪来测定光合速率, 可得到精密的实验数据。
实验室的建设是保证实验顺利进行的重要环节, 在校、院各级领导的重视和支持下, 已建立了功能齐备、设施先进的植物生理学实验室。实验室教学间有实验多媒体演示系统, 已有与省级精品课程配套的实验课教学软件, 可以充分地满足教学要求;还有配套的实验设施, 由实验示范中心提供各种实验仪器 (如便携式光合测定仪系统、显微摄像系统等) , 由河南省高校道地中药材保育及利用工程技术研究中心提供组培室, 可以让同学们进行实验的同时, 了解相关老师的科研工作, 增加学习的兴趣和动力。为了加强对实验的管理, 我们制定了一系列管理制度, 同时每间实验室还配备有摄像头, 使植物生理实验室的管理进一步科学化、规范化和标准化。
四、教学方法与教学手段的有机结合
在课程教学中重点从以下两个方面进行:一是引导学生掌握本课程的基本理论知识和基本技能;二是培养学生对事物的观察能力、思维能力和想象能力, 重点培养和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(1) 理论教学的方法与手段。在理论课的教学中, 采用了启发式和互动式等新型教学方法。课堂教学实现了四个转变:由以前的全面教授变为重点、难点讲授;由以前的单一书本知识传授变为书本知识传授与科研进展讲解并重;教师由只重“教法”向既重“教法”又重“学法”转变;由传统的板书教学转向多媒体教学。
(2) 实验教学的方法与手段。理论联系实际的教学方法是本课长期坚持的基本要求与特色。在实验教学方面, 加强理论课与实验课之间的有机联系, 以增加实验课的有效性。为了培养学生的主动性和基本技能, 根据个人兴趣, 通过申报大学生科技创新活动科研项目, 要求学生与部分老师的科研项目相结合, 通过项目式的植物生理学课程论文的设计, 促使学生查阅大量文献资料, 培养其调查研究方法的能力和综合分析文献资料的能力。部分同学已结合本教研室老师的科研项目, 通过查阅大量的文献资料, 自己编写项目申请书, 取得了可喜的成果, 如申报的大学生科技创新活动科研项目“怀山药类原球茎繁殖技术研究”获得了国家资助, “怀山药茎尖超低温保存及遗传稳定性研究”和“怀地黄脱毒试管苗工厂化生产技术研究”获得了校级资助。同时, 我们还邀请部分对科研感兴趣的同学参加老师的科研项目, 使他们在掌握实验技能的同时, 还感受到科研工作的辛苦和对农村经济所做出的巨大贡献, 增强他们探索科研的兴趣, 为我国与植物生理学相关的科研事业培养一批优秀的接班人。
(3) 考核考试的规范化与方式多样化统一。植物生理学课程考试包括理论课考试和实验成绩两部分, 其中理论课占80%, 实验课占20%。我们已根据学校的要求建立了《植物生理学》试题库, 在考试时, 让老师在试题库中随机抽出各类题型的题目, 组成A、B卷试题, 将学生考试的成绩乘以80%作为理论成绩。实验课包括课堂发言、课堂表现和实验报告等, 对其综合表现给以一个分值, 再乘以20%, 即为实验成绩, 这可以调动学生的学习积极性。
经过植物生理学教师多年的努力工作, 植物生理学课程在教材建设、教学内容安排、教学手段的改革、实验室建设与管理和教学质量等方面, 取得了较好的成绩, 被评为了省级精品教程, 我们将进一步努力工作, 力争使植物生理学课程评上国家级精品课程。
摘要:本文对植物生理学的教材建设、教学内容安排、实验教学的设计思想与有效进行、教学方法与教学手段等多方面的改革进行了阐述, 希望能为植物生理学的特色教学提供理论依据。
关键词:植物生理学,教学改革,探讨
参考文献
[1]任建宏, 亢福仁, 刘江梅, 李绥安.植物生理学课程教学改革的尝试[J].榆林学院学报, 2005, 15 (3) :60—62.
[2]丁国华, 池春玉.高等师范院校“植物生理学实验”课程改革初探[J].植物生理学通讯, 2007, 43 (1) :157—159.
植物生理学教学中的哲学思想 篇8
一、在教学中注意辩证思维,体现知识间的内在联系
教材[1]绪论里,提到学好植物生理学要贯彻辩证唯物主义观点。这并非是形式上的思想教育,而是有很大的实用性的,对于学习自然科学的人,具备辩证唯物主义的观点,以这种科学的方法来学习植物生理学能事半功倍,这不仅要在绪论中重点提及,而且要在整个教学过程中始终贯穿这种观点。
(一)在介绍生理过程的矛盾运动方面,要强调这些过程并非是相互对立的
如:水分代谢中的吸水与失水以及光合作用和呼吸作用中物质和能量的变化,这些过程是矛盾的又是统一的。虽然从整体来看,植物吸收的大部分水分是通过蒸腾散失出去;光合固定的许多物质和能量是通过呼吸过程分解消耗掉的,而且光合的某些过程与呼吸的某些过程可以说是反向的反应,但这些矛盾的过程,同时也是统一的过程。蒸腾拉力是被动吸水的动力,是水分运输的动力。吸水是失水的基础,而失水又是吸水的动力,两者通常处在一种平衡的状态,使植物正常生长;光合固定的物质是呼吸消耗的底物,同时光合和呼吸所需的ADP和NAD(P)是共同的,许多中间产物是共通的,且光合释放的O2可供呼吸使用,呼吸放出的CO2亦能为光合所同化,所以说光合和呼吸又是相互依存,共处于一个统一体中的。植物体就是一个矛盾统一体,正是在许多矛盾运动中发展构建了植物纷杂而有绪的生命。
(二)在介绍植物与环境的关系方面,强调内因与外因的
关系,强调抓主要矛盾和矛盾的主要方面,以及环境条件对植物的影响要一分为二。
1. 在内因与外因的关系上,同样的外因,如相同的不利环
境对植物造成的伤害程度相差很大,这主要和植物本身的因素有很大关系,这里就要强调不同植物种类、植物的不同生长发育时期等都会在内因方面有很大的不同。水分代谢中要合理灌溉,就必须了解植物的需水规律,找出不同植物的水分临界期,否则若在水分临界期缺水,就会造成严重减产;而在不需要水时,如种子风干蜡熟期进行灌溉也会造成减产。
合理施肥也要在了解作物需肥规律的基础上进行,才能以较少的施肥量获得较好的效果。此外,逆境中植物的抗性也是以内因的变化为条件。
2. 在抓主要矛盾和矛盾的主要方面上要强调抓关键,抓限制因子。
植物是生长在一个复杂的环境中,许多环境因子和内部因素都会影响植物的生长。在特定时期、特定条件下,一般会有某个或某几个因子起主要作用。如光合作用中,植物的光合速率受光照、温度、水分、矿质营养、CO2供应等外界条件的影响,同时不同内部因素影响光合速率(如不同部位、不同生育期等)。若在特定植物、特定部位、特定生育期下,光照充足、温度适宜、矿质营养适宜、水分充足的条件下,由于在一般环境中CO2浓度为限制因子,若能提高CO2浓度,如增强通风或进行CO2施肥,则光合速度能迅速提高。
3. 在环境条件对植物的影响要一分为二的问题上,要注意强调环境因子有消极的一面也有积极的一面。
如果能充分发挥其积极作用而抑制消极作用,则植物能生长良好。通常环境因子如温度、水分、肥料等都要适宜才是最能促进植物的生长。如温度对于代谢生长来说一般都有三基点:即最低、最适、最高温度,过低或过高都会产生消极作用,只有最适温度才是最适于代谢生长的。逆境胁迫对植物生长来说是不利的、是消极的,但是适度的逆境对植物的健壮生长也是有好处的,而且,不同的逆境种类之间还存在着交叉适应,即植物遭受了一种逆境以后可以提高对该逆境和别的逆境的忍受能力。
此外,还要以联系的观点看问题。为学习知识方便,教材[1~3]通常都将各种代谢过程分开来进行讲解,环境因子的影响也是各个区分开介绍,生长发育各个知识点也是分开介绍的。而实际上植物体是一个整体,各种代谢生长都是在这一个统一体中进行的,环境的影响也是作用在这一统一体上,各个生长代谢过程相互间不可能完全割裂开来,因此,要注意在掌握各个知识点的基础上将它们联系起来。例如,水分代谢和矿质营养是两个相对独立的过程,但又是不能分割的过程。水分的吸收与矿质营养的吸收同在根部的根毛区进行,水分的运输和矿质营养的运输途径也是一致的,从根部向上运转的动力主要为蒸腾拉力,矿质营养是溶于水中进行运转的。再如,光合作用是受到多种外界因素影响的,如光照、CO2等,这些因素以不同的方式影响到光合速率,同时这些因素相互之间也有影响。如光照的强弱也会影响到CO2补偿点和CO2饱和点,因此在考察CO2对光合速率的影响时,也要考虑到光照的强弱。
通过在教学中贯穿辩证唯物主义观点,以辩证的方法讲解一些现象和观点,使学生真正了解辩证唯物主义在植物生理学中的影响,自觉地应用辩证思维分析问题,从而提高学生的辩证思维能力。
二、在教学中始终贯彻历史的、发展的观点,体现理论联系实际的学科特点
(一)说明学说的不完美性,培养学生大胆怀疑,勤于思考的习惯
以有机物运输的机理中三个学说各自的优缺点的分析,培养学生分析思维能力。
1. 说明压力流动学说的特点为:
运输由上而下单向运输,从源到库的运输不耗能,但合成利用有机物需耗能;运输不同于被动扩散,是由总浓度高到总浓度低流动。
有利于此学说的证据有:茎的不同高度筛管溢流的浓度差于有机物运输是一致的。
不利于此学说的难题:(1)筛板阻力大,实际所存在的压力势不足以使糖液保持如此快的运输速度。(2)无法解释实际存在的双向运输的事实。
2. 说明收缩蛋白学说的特点为:由收缩蛋白收缩伸展将ATP中的化学能转化为机械能,带动原生质流动,需耗能。
有利于此学说的证据:观察到筛管中的微纤丝网,发现其运动。但未有进一步的证据。
3. 细胞质泵动学说的特点为:胞纵连束中环状蛋白质丝反复有节奏收缩张弛,产生蠕动,将细胞质泵动,需耗能。
有利于此学说的证据:(1)筛管中有原生质的存在。(2)光镜下见到胞纵连束。(3)可解释双向运输的现象。
不利于此学说的是:(1)未见过筛管中原生质流动现象。(2)胞纵连束的波动过程未直接观察到。(3)电镜下未见到胞纵连束(可能是制片中破坏掉了),胞纵连束是否存在尚无定论。
说明这三种学说各有利弊,尚无定论,引导学生思考。并指出任何一种学说的提出都是要经过多方证实,由不成熟到成熟,由不完善到完善,集众家之长不断改进,尽量与事实相符,即使是已得到大家承认的学说也可能会有其不完全正确的地方。任何理论学说,都是需要经过不断检验的。引导学生在掌握基本知识的基础上,大胆怀疑,小心求证,不迷信书本知识。
(二)结合植物生理学产生的过程,注意对学生正确认识论的引导和强调理论联系实际
植物生理学是一门年轻的学科,但是却有很早的历史渊源,植物生理学是伴随着人类发展的历史一步一步走过来的,人类从农业生产中总结了很多的栽培方式、粮食贮藏技巧等,可以说是植物生理学雏形和基础,也给植物生理学提出了很好的研究课题;由于受认识能力和手段的限制,人们不可能解释全部的生理现象,这样就出现了19世纪以来,理化科学和试验手段改进对植物生理学的促进作用,从学科脱颖而出到重大发现层出不穷,人们不断探索生理现象本质;最后形成的理性知识再反过来更好地指导农林业生产,回到实践中去。充分体现了人类认识自然的规律,然而知识是无止境的,随着研究手段的现代化和太空科技的发展,人类必将在植物生理学科中取得娇人的成绩。
总之,在植物生理教学中可以结合理论知识,从不同方面培养学生分析思维能力,使学生不仅掌握基础理论知识,还能提高自身能力。
参考文献
[1]李合生.现代植物生理学:第2版[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]潘瑞炽.植物生理学:第5版[M].北京:高等教育出版社,2004.
植物生理学实验教学 篇9
1 微课及其相关概念
微课从其形式上来看,可以分为微讲座、微课程和微课教学三种类型。2013 年教育部全国高校教师网络培训中心主办了“首届全国高校微课教学比赛”。大赛对微课的定位是以视频为主要载体,记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。
微课教学有两种形态,一种是用微课形式教学,另一种是用微课资源教学。用微课资源教学可以理解为基于微课资源的教学,教师可以在自己的课堂教学环节,通过播放和演示相关的教学视频或其他微型课件,来辅助讲解与阐释教学中的知识点、重点和难点。广受欢迎的“翻转课堂”教学法,就是一种基于微视频资源的混合学习,颠覆了课堂教学长期以来形成的“先教后学”“在教室教,回家自学”的教学流程和模式,学生在家中或课外观看视频,回到课堂上师生面对面交流和完成作业[1]。
尽管类似微课的理念、形式和实践早已有,但只有在当代,随着现代信息技术的快速发展,移动终端设备日益普及、互联网平台的应用与开发、网络技术环境的迅速发展以及信息技术在社会经济文化生活方面的渗透,微课才有可能演变成一种可普遍推广的教学行为。当代的大学生已经不满足于灌输式、教条化的学习方式,也很难平心静气地进行有规划的系统学习。微课作为微时代的教学产物,在认知习惯、认知策略上更容易被学生所接受,教师与学生之间的交流与学习也变得越来越快捷、高效。
2 微课与植物生理学实验的结合探讨
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互联系的基础学科,是生命科学的理论基础[2]。植物生理学实验是培养学生实践能力的重要教学环节之一,是教学工作的一个重要组成部分[3]。在过去的十几年里,在实验课程教学过程中,笔者不断总结经验,进行教学改革,例如将一些经典实验做成视频供学生观看学习,设计开放实验课程等,取得了一定的成绩。但是在实际的教学过程中,依旧存在一些问题,例如教师往往事先安排好具体的实验材料及实验步骤; 实验室提前准备好实验需要的仪器和试剂等; 学生上课时按照实验指导进行“照方抓药”,有时学生甚至根本不知道自己做了什么实验,为什么要做这个实验,往往在实验结束之后就忘记了一些仪器的使用方法,等等[4]。而微课的普遍推广,提供了一种新的教学改革思路,进而来解决这些问题。
2. 1 实验安全知识教育培训
实验安全教育是本科实验教学顺利进行的重要保障,学生安全意识的培养是保证实验教学工作顺利开展的前提。由于在实验室中化学试剂及有毒有害废弃物等危险因素的存在,要求学生在进入实验室正式开展实验之前,必须进行实验安全知识教育培训。将实验室安全知识制作成微课视频资源,在微课视频中可以包括一般实验安全常识和专项的生物安全知识两个方面。一般实验安全常识包括防火常识、防爆常识及防电安全常识等; 专项的生物安全知识包括化学试剂的存储及使用安全、剧毒试剂的使用安全及实验室废弃物处置等,学生可以通过视频直观形象地学习实验安全知识。在微课资源中除视频之外,还要包括安全知识考题。学生提前观看视频学习,并且进行在线答题,只有达到一定分数,即完全掌握实验安全知识,才能进入实验室进行真正的实验。
2. 2 大型仪器设备操作方法培训
随着高等学校教学改革的不断深入,国家及学校加大实验教学资金投入,将一系列大型仪器应用到实验教学中。例如在植物激素的提取及纯化实验中需要用到的高速冷冻离心机; 在植物激素的酶联免疫测定实验中用到的酶联免疫检测仪; 在液相色谱法测定生长素含量实验中用到的高效液相色谱,还有荧光定量PCR仪、冷冻干燥机等大型设备。在使用这些大型仪器之前,如不经过系统培训,学生在使用过程中可能会出现操作错误等现象,从而导致大型仪器的损坏。若只是教师在课上讲解,印象并不深刻,容易遗忘。如果将每个大型仪器的操作以微课的形式讲解,学生在上课之前可通过反复观看视频,学习大型仪器的操作方法,同时以虚拟软件为平台进行模拟操作。这样就可以避免使用者操作不当造成仪器损坏,可充分发挥仪器的使用效率。
2. 3 特殊实验演示
除了经典的植物生理学实验外,还有一些实验课程,由于成本昂贵或所需试剂存在一定的危险性,不能够在本科实验教学中进行。这样的实验课程可以由老师操作,制作成微课视频。例如在植物逆境生理中植物细胞过氧化氢的测定有多种方法,实验指导常见方法为紫外分光光度计法; 而利用荧光探针的激光共聚焦检测技术是一种能够实时比较细胞和局部组织中过氧化氢含量的新方法,由于荧光探针和仪器比较昂贵,不适于广泛应用在本科生实验中。虽然学生不能亲自动手进行实验,但是通过微课的学习可以充分地了解实验相关内容,使学生的知识面得到扩展。
3 总结
以微课的方式开展植物生理学实验课程教学改革,建设数字化资源共享平台,为广大学习者提供更具针对性、互动性的自助式学习服务,使学习方式由被动式向主动式、互动式学习转变; 以教师教为主导的知识传授模式转变成以学生合作自主学习为主的整合探究模式。通过构建微课教学资源平台,以更低成本、更广范围共享,大大提升了学生学习效果和教育投入效率[1]。相信如果运用好微课这种新颖的教学模式,一定会使植物生理学实验课程的教学达到事半功倍的效果。
参考文献
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[3]于晶,苍晶,张达,等.如何把握植物生理学实验、教学及科研的关系[J].中国科技信息,2013(5):112.
植物生理学实验教学 篇10
关键词:科研意识,植物生理学,绪论课,教学设计,总结
植物生理学是农林师范院校为生物学类专业开展的一门重要的专业基础课,在本科教学体系中上承基础,下启专业课,其理论源于人们对于植物生命活动的探索实践,可用于指导人类的生产实践活动[1]。 在植物生理学教学中需要大量原理性内容解释植物生命现象,在向学生介绍机理、学说时,同样会介绍原理的推导、创立过程,相应的实验方案的设计、研究方法和最终结果,同时对一些学说的优缺点进行评述, 这些内容对学生科研素质的培养是十分有利的; 因此,在其教学过程中极易使学生的科研意识得到培养提高。高等院校教学改革的目的就是要培养出“基础雄厚、实践力强、创新性强、素质全面”的21世纪新型人才[1]。随着生命科学实验技术和理论的不断发展,植物生理学的教学也面临着严峻的挑战: 即在内容骤增、教学时数锐减的教改浪潮中[2],如何兼顾普及学科基础内容和引入最新研究成果,如何摈弃满堂灌授课方式和避免探究式教学流于形式,如何激发学生的学习热情和培养学生的科研意识,是所谓孕育科研人员摇篮的综合性大学中所有教学者一直思考并积极探索的问题,也是教学实践和改革中刻不容缓的任务。以下是笔者在教学中逐步向学生渗透科研意识的总结和体会,供同行参考。
1高度重视绪论课,激发学习热情
“绪者,丝之头也”,绪论是每门课程的亮相,是对学生进行系统和迅速引导的关键环节,也是最能体现任课教师学术功底和综合素质的章节,绪论课首先要“启其蒙而引其趣”,结合现实生活,用植物生理学的知识解释树叶之所以绿、由绿变黄、香山红叶的产生,花儿为什么万紫千红等耳熟能详的现象,使学生听后豁然开朗,进而激发其学习热情。其次,让学生认识到所谓“上可入天、下可入地”的植物生理学具体应用,向学生介绍光合作用的过程,在强调光合作用是人类得以生息、探索宇宙及深海开发的首要能量和物质保障的同时,也向学生说明光合作用过程中存在太多的未知,进而激发他们的探知欲,增强学习动力。最后,理论联系实践,学以致用,利用光周期理论解释怎样控制植物开花时间,通过必需元素和植物激素来追踪“饭不香、果不甜和菜没味”的根源[3],进而帮助学生们树立正确的世界观,教导学生们客观辩证地看待事物。只有掌握植物生命活动的规律,这其中包括植物生长的各个过程,过程间的联系及与周围环境的关系等多方面的规律,才能对植物的生长、发育及代谢进行调控,确保在植物生产中获得高产高效[4]。只有在教学中注重引导学生利用专业知识解决生产实践中遇到的问题,才能使植物生理学从实践中来,再回归到实践指导中去,同时也能润物细无声地培养学生的科研思维。
2统筹课程全局,设计教学环节
首先,充分利用当前网络可利用的资源,课前发布与课程内容紧密相关又联系实际的问题,在课堂上预留5 ~ 8 min,进行课后复习和课前预习的提问与讨论,学生们根据自己感兴趣的话题自行进行分组,各学习小组在原有理论的基础上,做好提前预习,带着兴趣问题查找资料,最终作为兴趣问题的隶属章节的课堂讨论内容的主导者,为其他学生们梳理对该问题的理解。在这个过程中,教师进行适当的协调,绝不拘泥于形式,恰如其分的因材施教也是很必要的; 对学生在课堂上的表现,应多给予正面积极的鼓励,激发学生的学习热情,在此过程中,学生不但学会查阅资料的相关方法,而且还能提高阅读水平,同时增进小组成员间的感情,更增强团队合作意识。第二,建立良好师生关系。师生间的融洽关系意味着师生在教学中的共融,每个眼神与动作都潜藏着彼此的心意与情意。一名优秀的教师能够做到在日常的教学活动中创造和谐融洽的课堂氛围,尊重学生的思想,不挫伤学生的积极性,努力寻找学生的闪光点并加以鼓励。在学习中了解他们、关心他们、尊重他们并激励他们,让他们在课堂上轻松自如,自由发挥,从而提高课堂上的学习效率与学习质量。第三,教师个人在保证内容丰富、授课技术灵活的前提下,更需注重研究讲课的方法、艺术和技巧,力争做到板书讲义逻辑清晰,言谈举止从容适度,举手投足间都能给学生以美的享受。教师也必须明确,一堂课的好与坏,关键在于教学内容是否丰厚、新颖和生动,能否给人有益的启迪。而讲课内容又取决于讲课者自身素质的高低。 多媒体只是一种教学的辅助手段,只是一种形式,只有教学内容才是教学的核心。应恰如其分地运用教学手段,有的放矢,把握住适时、适量这个“火候”,过少起不到应有的作用,过多则又画蛇添足。
3科学设计实验课,为科学研究打基础
植物生理学实验课教学是植物生理学课程的一个重要组成部分,也是培养学生科研素质的主要平台。以往的实验课,由于时间有限,教师只指导学生测定植物某单一生理指标,最终要求学生完成统一模式化的实验报告,各个实验之间并没有联系,这种传统的实验课程只能验证植物生理学中的某一基础理论,只能培养学生基本的实验技能,并不利于学生科研素质的提高,更无法激发学生创新思维的形成。本次实验课的教改主旨是让学生参与到科学研究中来。 教师选取自己科研项目中的一部分,在充分考虑学生有限的时间、精力、能力等的前提下,预先设定实验方案并向学生简单介绍,学生利用实验课时间自己动脑也可小组合作,充实实验方案并将方案落实到现实实验中,学期末学生以学习小组为单位,将整个学期的实验结果汇总,通过数据的综合分析和查阅资料,按照自然科学论文格式于课程结束后撰写一篇实验课程小论文。这样学生既验证和强化了基本理论知识, 也掌握了重要植物生理指标的测定方法及相关的仪器使用方法; 更重要的是训练了学生观察实验现象、 分析实验数据和撰写论文的科研能力。
学生修完植物生理学课以后,可自愿选修植物生理实验技术,以学年2个学期为1个周期,第一个学期实验的开展主要是进行预实验,对各处理条件进行大致的摸索,查找出实验设计及操作中可能存在的隐患,通过实验结果分析出试验方案中的不足及问题, 指导教师通过分析结果,运用自己的专业知识找到解决问题的方法,并对实验方案做出修正。第二学期对预实验进行补充完善,随后开展更深入的实验,实验应与植物生理实验技术课班级实验相结合,使学生有机会测定植物生理学实验未曾接触过的生理指标,最终使植物生理相关课程具有整体性、系统性。实验教学中,教师应鼓励每位学生都亲自动手做实验,自己计算化学试剂的用量并进行配制和操作,对自己获得的结果进行统计分析,使学生真正地参与到科研中来。每次实验开始前都应反复向学生讲明分组安排及各人的分工,并要求写出预习报告。教师要先作预备实验,掌握第一手资料。事实上,这不仅使学生们 “加深了书本知识的理解和认识”,还“熟悉了科研的基本方法和思路”,同时学生们的实验结果又可为教师深入科研提供科研思路和初步依据。
4结束是留念的开始,应在总结中进步
“编筐编篓贵在收口”,好的结尾比开头更重要, 教与学相长,需要在与学生的对话中共进,最后一次课的首要任务是总结,而去倾听学生们的总结更为重要,这既有利于了解学生对知识的掌握程度,也能反映出教师的教学效果。教师的总结包括两部分: 一是在课堂上对整个课程的知识体系作出总结,帮助学生们回顾重要的知识点和经典理论; 二是在课后认真分析学生的总结并积极自我反省,及时查找并解决在教学过程中出现的各种问题,避免同样的问题出现在下一轮教学中。
由于植物生理学中很多重要的理论都源于实验, 为此将植物生理学实验的考核作为重要的考核项目。 学生的期末考核中理论考试成绩占30% ,阶段考试占20% ,实验课成绩占40% ,课堂表现包括问题参与出勤占10% 。通过加大平时成绩和实验操作成绩的比例,促使学生注重实验过程,注重平时的实验态度, 在平时的实验技能操作中更加勤奋练习。同时,学生更加积极地开展自选综合性项目,这无疑使学生的创新意识得到了极大的提高。
5结语
通过教学模式改革实践发现,植物生理学课程内容既有广阔的探索盲点,又有与生产实践紧密结合的理论基础。学生在学习植物生理学中,既掌握了植物生命活动的各种生理机制,同时其科研意识、热情逐渐地得以激发,最终的成绩要比未进行课改时高出5% ,而积极参与科研实验的学生的成绩高出不认真做实验学生的10% 左右,所谓教学相长,任课教师的教学水平也有所提高。教师应不断努力探索,让植物生理学教学改革更加完善,形成特色鲜明的适合林业院校植物生理学课程的教学模式。当然,在教学内容、学时、形式和措施上还有许多值得探讨的问题,笔者将在新世纪的教学改革中不断探索,为培养高素质的林业科技人才而继续努力。
参考文献
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[2]张秀丽,敖红,王荣,等.论植物生理学教学面临的挑战和对策:对我校90后学生问卷调查分析[J].高等理科教育,2014(3):114-117.
[3]王忠民.饭不香果不甜菜没味皆因施肥不科学[J].吉林蔬菜,2001(4):26.
植物生理实验课改革的思考与探索 篇11
【关键词】植物生理实验课 改革 思考 探索
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)01-0190-01
植物生理实验课是研究生命规律的科学,实验性非常强。所以实验课是它的精髓。这门课不仅能够使学生全面了解植物体内物质新陈代谢、生长发育等基础知识。而且可以让学生掌握一些基本的实验操作技能。通过实验课,学生可以掌握植物生理学的基本研究方法和操作技能,培养学生独立的思考能力和创新能力。随着科学的进步,这个时代对大学生的实践能力与创新能力的培养要求日益提高,所以我们要从实验教学的观念、方法等方面来进行彻底的改革,摒弃传统的以教师为主体的封闭式教学,让学生成为实验课的中心。
1.目前实验课教学存在的问题
由于植物生理实验课是一门专业基础课,所以老师给学生的实验都是些基础性的实验。不需要学生花太多的时间去思考设计,这样根本就培养不了学生的创新能力,实验课的质量总体滞后,从而学生的专业实践技能无法提高。而且在传统的实验教学中,一般是老师事先安排好具体的实验材料、实验方法及操作步骤,实验室则准备好实验所需仪器和试剂等,学生只需根据实验指导按部就班的做实验,完全没有自由选择和发挥的余地。所以这种传统的实验教学模式已不能适应21世纪这个科学技术迅猛发展的时代对专业人才培养的要求以及对实验内容和实验方法的要求。综合起来共有四个特点:重理论教学,忽视了实验操作的重要性;不重视学生的积极性和主动性;不注重培养学生的独立思考和创新的能力;实验内容和方法过于简单。
2.植物生理实验课教学的改革
为了能让学生积极主动的全程参与实验,并且能够自由发挥,有所创新,我们对实验课从教学内容、教学方法、考核方法等方面做了改革。
2.1植物生理实验课教学内容的改革
在传统的植物生理实验课上,老师总是注重对理论知识的验证和巩固,严重阻碍了学生独立操作能力和创新思维能力的培养。根本就体现不出实验课的“实验”二字。因此,在实验教学内容改革中,在传统的基础性实验的基础上,我们增加了设计性实验。教师团队互相交流,精选课题,使基础性实验与设计性实验相互结合,来培养学生的综合实践能力。设计性实验大多由指导老师给出实验目的以及一个总体的实验思路,让学生通过查阅资料自己设计实验过程。也可以采取由老师出选题,学生自己选择做哪个实验,并且自己设计实验方法和步骤。这样学生不仅可以根据自己的兴趣选择课题,而且可以自己选取不同的解题方向以及解决方法。在整个实验中,学生不仅要自己动手操作,而且要自己动脑,全程参与,得到了一个综合的培养训练。而且要增加实验课的课时,这样学生就有更多的机会来熟悉实验操作。
2.2植物生理实验课教学方法的改革
首先,提高实验的综合性培养。平常,每次做实验都是由老师选好课题,做好实验步骤,将实验所需的药品配好,材料准备好,然后由学生按照事先做好的实验指导做,这样学生根本就没有参与性,一个实验做完,学生也得不到成就感。这种综合性的实验改革就是给学生提供一个总体的实验思路,让学生自己进行实验的设计、实验材料的选取以及实验的操作,并分析实验结果。例如在观察植物在逆境条件下的生理变化这个实验中,我们采取了让学生全程参与的方法,从实验材料的选择培养到实验完成的整个过程,让学生自己培养实验材料并进行逆境处理,在这个过程中,可以培养学生的综合能力。而且在整个实验过程中,都有老师全程跟踪监督指导,学生有不懂的可以及时向老师请教,也可以随时和老师交流,老师要多引导学生思考实验中可能出现的问题,拓宽学生的思维。而对实验结果存在较大误差的学生老师要帮助其找出错误原因,培养学生的独立的分析问题、解决问题的能力。这样实验课的总体质量将有所提高。学生的实践能力也有所提高。
其次,让学生重视课前预习。以前学生做实验就是按照实验指导做,根本就不需要学生动脑思考,所以现在我们要重视这一现象,在整个课程开始前,要让学生课前预习,在每次上完课,安排好下次课的内容,提醒学生预习。并且在上课的时候,提问检查一下预习情况,提出一些问题让大家一起讨论。这个过程不仅可以让大家认识到预习的重要性,也可以让大家在思考问题和讨论问题的过程中对学到的知识进行巩固加强。同时,这种方法也可以让学生懂得了在实验课上如何思考问题、解决问题,从而提高学生的综合学习能力以及积极参与性。
在平常的实验课上,我们尽可能的多分几个组,每个组人数相对少一点,这样每个人参与的机会多一点。
开放实验室,使学生有更多的机会进行实际操作。这样可以激发学生参与实验的兴趣。在课余时间开放实验室,可以让学生在空闲时间自己设计实验方法,申请实验室,研究一些自己感兴趣的实验,培养独立探索能力以及科研精神。例如,有的学生对无土栽培比较感兴趣,认为这些比较实用的技术对今后的发展或自主创业有很大的帮助,我们会尽可能的给他们提供便利条件,让他们进行试验。
2.3植物生理实验课考核方法的改革
植物生理学实验作为植物生理学课的核心,期末成绩中所占比例为30%。以前的实验成绩主要以实验报告为依据,根本就体现不出实验的操作性,所以很多学生平时不重视实验操作,这种现象不管是对于实验课的教学质量,还是学生的发展,都是极为不好的。所以对实验考核方式进行了一些改革。改革之后,实验成绩的组成为:1)平时成绩占总成绩的10%,主要包括预习情况、课堂表现、实验操作。2)实验报告10%。3)操作技能考试成绩10%。
3.改革过程中面临的问题
由于长期传统的教学观念的根深蒂固,对于实验课教学改革的可能难度比较大。这是一项系统工程,要从实验教学的观念、体制、教材、教学方法和手段等一系列方面进行彻底的改革,所以这个过程中可能会面临很多问题。比如教学方法和手段的改革,不仅要改变教师的教学方法,而且要有先进的设备和师资团队,以及良好的实验环境等一系列,这是一项比较大的工程,首先是经济的问题。而且教材的改革也不是那么容易的事,将需要大量的人力、物力、财力,以及时间,因为这是一个过程,所以本人认为这种措施要一步一步慢慢改革,不能急于求成一次性彻底的改变实验课的教学体制。可以先进行试点,然后逐步改良推行,最后达到全面改革的效果。
4.结语
植物生理学实验作为植物生理学中最重要的一部分,一定要让它以最好的形式呈现给学生。本文主要论述了关于实验课教学改革的初步探索,通过对教学内容、教学方法、以及考核方法的改革,来提高实验课的质量,增强学生的学习兴趣以及独立的操作能力、观察能力以及专业实践技能。但是实验课程教学的改革是一项长期的、复杂的系统工程,随着教学的进行,肯定还会碰到很多问题,不管怎样,我们都会不断努力探索,逐步完善植物生理实验课教学。
参考文献:
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浅谈植物生理学教学中的几点体会 篇12
一、重视绪论的讲解, 努力提高学生的学习兴趣
绪论通常包括本学科的研究内容和任务、学科的产生与发展、学习的要求和方法等内容, 其特点是概念多实例少、记忆多应用少, 因此绪论的学习难免显得枯燥乏味[2]。开学伊始, 学生很难从漫长的假期中完全回归课堂, 组织纪律性差、注意力不集中等问题更影响了绪论的讲授效果。另外, 除了个别名词解释外, 绪论里的内容基本不在考试范围之内。这些问题促使部分老师和学生不重视绪论的讲授和学习, 结果影响了绪论课的效果及本门课程的后继学习。孰不知, 绪论在一门课程中具有举足轻重的作用。它不仅是这门课程研究内容和发展历程的缩影, 还对于激发学生的学习热情、调动学习积极性, 使他们顺利进入课程内容学习的正常轨道具有重要的意义[3]。
那么, 如何讲好植物生理学的绪论呢?笔者认为, 可以将枯燥无味的研究内容和发展历程融入实例或故事中, 通过给学生讲故事的方法将所需要讲授的内容引出, 并通过互动引导学生对故事内所涉及的植物生理学知识进行思考。例如, 在讲授植物生理学的诞生与成长时, 常常会讲到J.B.van Helmont的柳条试验和J.Priestley的小老鼠试验等内容。此时, 我们可以将这些试验的照片和试验设计呈现给学生, 启发学生针对试验内容进行思考并得出结论。这样不仅能够提高学生的学习兴趣, 还可以拉近与学生的距离, 让学生感觉植物生理学的内容并非虚无缥缈和遥不可及。同时, 还可以通过比较古人和学生的结论使学生认识到自己有能力学好这门课程, 并且有信心在该领域取得一定的成绩。因此, 通过给学生讲故事的方法讲授绪论可以一举多得。
二、采用直观教学法使教学内容通俗易懂
在教学过程中要注意多种教学方法相结合, 避免单纯的“填鸭式”教学方式, 应针对不同的内容采取不同的教学方法。常见的教学方法有趣味教学法和直观教学法。趣味教学法是在课程教学过程中实时地运用某些手段、引入某些内容、采用某些形式, 使课堂教学充满趣味, 避免枯燥乏味的一种教学方法。直观教学法是利用实物、图表和动画等进行课堂教学, 将抽象的过程寓于直观的实物、图表和动画中, 通过各种形式的感知使学生获得生动的表象, 从而比较全面、深刻地掌握知识的方法[4]。趣味教学法在植物生理学中的应用, 笔者的同事已经做了详细的探讨[5], 因此笔者在此就不再赘述。直观教学主要可以通过以下几个办法来实现。
1. 多举日常生活中常见的实例, 或者收集一些实物进行现场展示。
例如, 在讲授果实成熟时生理生化变化时, 可以从市场上或者果园内购买一些未成熟和已经成熟的水果进行对比。通过学生的品尝, 让学生直观地体验果实在成熟过程中的生理生化变化。再如, 也有部分教师在讲授同化物运输的两、三个月前, 会预先做一些树木枝条的环割试验, 并将上端粗下端细或长有瘤状物的枝条实物带到课堂上分发给学生[4]。这些方法都有助于提高学生对植物生理学内容的直观认识。
2.
将复杂、抽象的逻辑关系绘制到一个简单的图中或者动画中, 结合图片或动画可以轻松地将各部分的内容联系起来, 有利于强化学生的认识过程。例如, 在讲授同化物运输途径的时候, 笔者经常在黑板上绘出植物叶片和叶片内细胞的形状。然后一边讲授各个运输途径的定义, 一边在黑板上绘制出各运输途径的运输路径。再如, 华中农业大学植物生理生化教研室结合多年的教学经验制作了30余个动画, 通过动画展示能够给学生更加深刻的印象和认识。
3. 用常见的或者具有重大意义的实例做引子, 一步步引入课程需要讲授的内容。
例如, 笔者在讲授同化物运输与分配这一章时就以水稻的“绿色革命”为引子。自上个世纪60年代水稻品种IR8号的选育成功, 标志着水稻进入了“绿色革命”, 这使得水稻产量从原来的6.0 t ha-1迅速提升到10.0 t ha-1。但是, 水稻的生物量却没有提高, 都是20 t ha-1左右。这意味着收获指数增加了, 即同化物向籽粒内分配的比例提高了。这样就把同化物分配的重要性引出, 以此加强学生对该部分内容重要性的认识。
三、其他教学方法
1. 重视板书的作用。
目前大部分教师在上课过程中都使用多媒体, 多媒体的使用也给教学带来了很多便利。但是过度使用多媒体也会带来一些不利的因素, 例如造成学生的视觉疲劳等。在使用多媒体的过程时, 适当板书, 不仅是对多媒体的一个补充, 还会转移学生的视线, 防止视觉疲劳。但是, 板书并不意味着将多媒体的内容简单的在黑板上抄写一遍, 或者将提纲简单地抄写一遍。板书应该是多媒体的补充, 将多媒体无法呈现的内容呈现出来。
2. 理论与实验相结合。
一般来讲, 凡开设植物生理学理论课的专业都会开设植物生理学实验课。开设实验课的目的是加深学生对基本理论的理解, 加强学生基本实验操作技能, 同时培养学生发现和解决科学问题的思维方式。这就要求所选实验内容具有一定的针对性和前瞻性, 不宜设置过于陈旧的实验内容, 同时要求难易适中。在实验过程中, 所采用的实验方法应是广泛采用和接受的方法, 所采用的仪器与设备也应较为先进, 以免误导学生。
3、重视课后作业。
德国心理学家艾宾浩斯的研究发现, 人们在学习中的遗忘是有规律的, 遗忘的进程很快, 并且遗忘速度先快后慢。学得的知识如不抓紧复习在一天后就只能剩下原来的25%。然而, 如果能够及时复习, 一天之后的记忆程度高达80%~90%。这就凸显出课后作业的重要性, 但是课后作业不宜过多过难, 否则会加重学生的学习负担并造成逆反心理。同时, 在每堂课之前可以抽3~5分钟的时间简要地复习上节课学习的内容。这样也有助于学生的记忆。
4. 与科研相结合。
现有的植物生理学教学内容比较陈旧, 大多以阐述植物生命活动的基础理论和解释植物生命的基本现象为主, 理论性过强, 缺乏趣味性, 创新性内容较少, 教学内容严重滞后于植物生理学的发展[6]。这就要求教师在讲课的时候融入最新的科研进展情况, “以科研促动教学”, 从而充分发挥学生的主观能动性, 并有利于学生实践能力、创新能力的培养和综合素质的提高。但是, 科研进展的讲授不宜过多过难, 以能够让学生了解植物生理学最新的研究动态和方向为宜。
摘要:提高植物生理学的教学质量对于培养高水平植物生产类专业和生物专业人才具有重要的意义。笔者就如何提高植物生理学的教学质量简要地做了一些探讨, 希望能够为其他教育工作者提供一定的参考和借鉴。
关键词:植物生理学,教学质量,教学方法
参考文献
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