生物學實驗

一．有關實驗的基本技術和方法

生物學是一門以實驗為基礎的自然學科，幾乎所有的生物學規律都源於生物學實驗。在中學生生物學奧林匹克各級（國際級、國家級、省級）競賽中，實驗考試佔有相當重要的地位，一般而言，理論部分和實驗部分的比例大致為1︰1，而且選手們往往在實驗考試中能拉大差距。因此，具有較強的操作技能、實驗數據處理和實驗設計能力是一個奧賽選手必備的素質。

（一）基本技術

1．顯微鏡基本實驗技術

（1）顯微鏡的主要性能

①分辨力：也稱分辨本領，是指區分兩個物點之間的最小距離的能力。能把兩點分辨開的最小距離叫分辨距離。分辨距離越小，則分辨力越高；相反則低，所以，分辨力以分辨距離來表示。一般肉眼的分辨距離為0.25mm左右，所以比這個距離小的兩點會被誤看成一點。顯微鏡也有它的分辨距離和分辨力，這是顯微鏡性能中最重要的指標，它主要由物鏡性能所決定。顯微鏡的分辨距離跟照明光的波長和物鏡鏡口率有關，可以用如下公式表示：

分辨距離（R）＝0.61λ/ N·A

λ：照明光波長N·A：物鏡鏡口率

從上式可見：照明光波越短，物鏡鏡口率越大，分辨力越高。一般可見光的彼長範圍為400～700nm，若使用鏡口率為1.25油鏡，用可見光中最短波長的紫色光，則分辨距離約為0.2μm，這是一般光學顯微鏡分辨力極限。用高速電子束（其波長短到0.005nm）作為電子顯微鏡照明，分辨力可達0.2nm左右。比光學顯微鏡分辨力提高1000倍。

②鏡像亮度：鏡像亮度與物鏡鏡口率平方成正比，與總放大倍數成反比，即鏡口率越大，鏡像亮度越大；總放大倍數越高，鏡像亮度越小。所以，總放大倍敢相同情況下，要使鏡像亮度增加，就應使用鏡口率的物鏡與低倍目鏡配合。例如：總放大倍數都是200倍，則用鏡口率為0.65的40×物鏡與5×目鏡配合，其鏡像亮度比使用鏡口率為0.25的10×物鏡與20×目鏡的鏡像亮度高6.75倍。因目鏡放大倍數過大，得到的放大虛像很不清晰。

③視野寬度：目鎮光柱所圍繞的圓即視野寬度，視野寬度越大，觀察標本的面積越大，則顯微鏡放大倍數越小。所以，視野寬度與放大率成反比。因此，當將低借物鏡轉換成高倍物鏡時，必須先把標本移到視野正中央。否則玻片標本的影像會落到縮小視野的外面。

④清晰度：清晰度是指顯微鏡能形成明顯物像的能力，影響物像清晰度的主要是物鏡，由於照明光的光譜不同，造成色差和透鏡本身球面像差。放大倍數越高，像差越大，像就越模糊。

（2）高倍鏡的使用

①選好目標：由於高倍物鏡只能把低倍鏡視野中心的一小部分放大，因此，使用高倍鏡前，應先在低倍鏡中找到需要觀察的部分，並移到視野的中央，再換高倍鏡，並使之合軸，即使其與鏡筒成一直線（因高倍鏡工作距離短，操作時要特別小心，以防鏡頭砸破玻片而損壞）。

②調正焦點：在正常情況下，當高倍物鏡轉正之後，在視野中可見到模糊的物像，只要略微調節細准焦螺旋，就可獲得最清晰的物像。

如果高倍物鏡不是原裝的，常會出現下述兩種情況：高倍鏡碰到玻片標本，或高倍物鏡離玻片標本較遠，這時則需重新用高倍鏡調焦，調焦方法與低倍鏡相同。

換用高倍鏡觀察時，視野變小變暗，需重新調節視野亮度。可升高聚光器或放大虹彩光圈。

（3）油鏡的使用

①先用低倍鏡找到所要觀察的物體，再換至高倍鏡下，將物體置於視野的中央，並使聚光器所收集的光達到最大亮度。

②將鏡筒向上旋，並且將香柏油滴一小滴於蓋玻片上，油滴不可太大，以免損壞標本和鏡頭。

③將油鏡緩緩放下，使油鏡頭浸入油液，靠近觀察物。然後邊觀察邊用細准焦螺旋，由下向上調節，找到物像，此時需十分小心，否則，會將玻片壓碎或使鏡頭損壞。

觀察完畢後，重新將鏡筒向上旋，並先用擦鏡紙擦拭掉鏡頭上的香柏油，再用棉球或擦鏡紙蘸少許清潔劑（二甲苯或乙醚：無水酒精＝7︰3配製的混合液）將鏡頭殘留的油跡擦去，清潔液不可太多，否則會滲入鏡頭，使鏡頭受損。

2．簡單的染色技術

（1）木質化細胞壁的染色方法

①番紅染色法

番紅是一種鹼性染料，可使木質化、栓質化和角質化的細胞壁及細胞核中的染色質和染色體染成紅色，在植物組織製片中常與固綠配合進行對染，是最常用的染色劑之一，常用配方有下列兩種：

番紅水液：取0.1g番紅，溶於100ml蒸餾水中，過濾後備用。

番紅酒精液：取0.5g或1g番紅，溶於100ml50%酒精中，過濾後備用。

②間苯三酚染色法

將切片材料置於載玻片上，用一滴間苯三酚（5%水溶液），再加一滴鹽酸，幾秒鐘後用吸水紙吸去多餘的染料，可見材料中有紅色出現，然後加一滴水，蓋上蓋玻片便可鏡檢觀察（如有條件最好用甘油封片，因加水後觀察時間過長容易脫色）。由於用間苯三酚染色分色清楚，木質化細胞壁被染成紅色，其餘部分均不著色，常用於觀察根、莖、葉等營養器官。但此法不能製成永久切片，因為時間稍久易褪色。

（2）細胞質的染色法

①碘一碘化鉀染色法

將材料置於載玻片上，加一滴碘一碘化鉀溶液（碘化鉀3g，加水5ml，加熱溶解後，加入1g碘，再稀釋至300ml，放棕色瓶中保存）5～10分鐘後便可鏡檢觀察，可見到該組織的細胞質被染成淡黃色，細胞核呈黃褐色（此法常用於觀察洋蔥表皮細胞，除其細胞質和細胞核著色外，液泡也稍帶淡黃色）。碘一碘化鉀也可用於簽定澱粉，澱粉遇碘呈藍色或藍紫色。碘一碘化鉀還可將蛋白質顆粒染成黃色。

②曙紅染色法

將材料置於載玻片上，加一滴曙紅溶液（1g曙紅溶於99ml水中或溶於99ml70%的酒精中），加蓋玻片鏡檢觀察，可見到細胞質被染成紅色。

用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ的酒精溶液可把細胞質中的油滴染成橘紅色，但要注意如果時間過長，其中的酒精可溶解油脂而褪色，且這不是專一的反應，蘇丹Ⅲ、Ⅳ均能使樹脂、揮髮油、角質和栓質。

（3）細胞核或染色體染色法

將材料置於載玻片上，加一滴醋酸洋紅溶液（在煮沸的45%的冰醋酸中加洋紅粉至飽和，再加入微量的氫氧化鐵，或投入一枚銹鐵釘，冷卻後過濾）約5～10分鐘後，吸去多餘的染料，加水製片觀察，可見到細胞核或染色體被染成紫色（此法常用於觀察細胞分裂）。

雖然碘一碘化鉀溶液也可以將細胞核染成黃褐色，但由於細胞內其他部分也著色，所以不如用醋酸洋紅理想（用1%的龍膽紫代替醋酸洋紅，染色一分鐘效果也很理想）。

3．玻片製作技術

（1）臨時裝片法

臨時裝片法是用新鮮的少量的植物材料（如單個細胞、薄的表皮或切成的薄片等），放在載玻片上的水滴中，再蓋上蓋玻片做成玻片標本的方法。這種方法製成的標本，一般多作為臨時觀察使用。

製作方法如下：

①擦凈載玻片和蓋玻片，即將浸洗過的玻片用紗布擦乾。

②用玻璃滴管吸水，滴一滴在載玻片的中央。用液管或毛筆挑選小而薄的材料，放置於載玻片上的水滴中。

③加蓋片：右手持鑷子，輕輕夾住蓋玻片，使蓋玻片邊緣與材料左邊水滴的邊緣接觸，然後慢慢向下落，放平蓋玻片。這樣可使蓋玻片下的空氣逐漸被水擠掉，以免產生氣泡。如果蓋玻片下的水分過多，則材料和蓋玻片容易浮動，影響觀察，可用吸水紙條從蓋玻片的側面吸去部分水。如果水未充滿蓋玻片時，容易產生氣泡，可從蓋玻片的一側再滴入一滴清水，將氣泡驅走，即可進行觀察。

④如果這種臨時裝片尚需保存一段時間，則可用10%～30%甘油水溶液代替清水封片。並將用甘油封好的裝片平放於大培養皿中（培養皿底部先墊一濕濾紙）保存。

（2）徒手切片法

徒手切片的方法是常用的最簡便的觀察植物內部構造的方法。

剃刀是徒手切片的重要工具，目前使用更普遍的是雙面刀片，每次用後必須擦凈，注意保護，以免生鏽。

①材料的選擇：

一般選用軟硬適度的植物根、莖或葉等，材料不宜太硬也不太軟。切太軟的材料時，可用馬鈴薯塊莖、胡蘿蔔根或肥皂將欲切的材料夾住，一起進行切片。有些葉片亦可捲成筒狀再進行切片。

欲切的材料，應先截成適當的段塊，一般面積的大小以不超過3～5平方毫米為宜，長度以2～3厘米較便於手持並進行切片。

②徒手切片的方法和步驟：

ⅰ）切片前，在小培養皿中盛以清水，準備好毛筆、滴管和刀片等用具和欲切的材料。

ⅱ）切片時用左手的三個指頭拿住材料，並使其稍突出在手指之上，以免刀口損傷手指。右手持剃刀或雙面刀片，平放在左手的食指之上，刀口向內，且與材料斷面平行，然後以均勻的動作，自左前方向右後方滑行切片，注意要用整個手臂向後拉（手腕不必用力）。切片時動作要敏捷，材料要一次切下（注意整個切片過程中應用清水濕潤材料和刀面，使之滑潤，否則材料容易破損）。如此連續動作，切下許多薄片後，就用濕毛筆將這些薄片輕輕移入已盛水的培養皿中備用。

ⅲ）用毛筆挑選薄而透明的切片，取出放在載玻片上，製成臨時裝片觀察；亦可用其製成永久的玻片標本。

（3）組織離析法

離析法的原理是用一些化學藥品配成離析液，使細胞的胞間層溶解，因而細胞彼此分離，獲得分散的、單個的完整細胞，以便觀察不同組織的細胞形態和特徵。

離析液的種類很多，最常用的有鉻酸——硝酸離析液，它是以10%鉻酸液和10%硝酸液等量混合而成。適用於木質化的組織，如導管、管胞、纖維、石細胞等。

具體步驟如下：

①將植物材料（如木材、枝條、果殼等）先切成小塊或小條（火柴棍粗細，長約1厘米），放入平底管中，加入上述離析液，其量約為材料的10倍，蓋緊瓶塞，放在40℃左右的溫箱中，約經1～2天。具體浸漬的時間可因材料塊的大小而不同，如果兩天以後仍未分離，則可換新的離析液繼續浸漬。草本植物可不必加溫。

②檢查材料是否離析：以細胞間的胞間層溶解、細胞彼此能夠分開為宜。可取出材料少許，放在載玻片上的水滴中，加蓋片，用滴管的橡皮頭輕輕敲壓，若材料分離，表明浸漬時間已夠。

③洗酸保存：倒去離析液，用清水浸洗已離析好的材料。將平底管靜置，待材料下沉後，再倒去上面的清液，如此反覆多次，至沒有任何黃色為止（如有離心機、可將材料轉人離心管、用離心機洗酸更為迅速），然後轉移到70%酒精中保存備用。

當需要時，可按臨時裝片法製片觀察，或製成永久性的玻片標本。

4．簡單的顯微化學測定

顯微化學方法是應用化學藥劑處理植物的組織細胞，使其中某些微量的物質發生化學變化，從而產生特殊的染色反應，並通過顯微鏡來鑒定這些物質的性質及其分布狀態的方法。其種類很多，下面僅介紹細胞壁的木質素成分和細胞中主要的三種貯藏物質的顯微化學方法。

（1）澱粉的鑒定

澱粉是植物體中主要的貯藏物質，它們在不同植物細胞中形成各種不同形狀的顆粒，當稀釋的碘一碘化鉀溶液與澱粉作用時，形成碘化澱粉，呈藍色的特殊反應。所以用碘液測試澱粉已成為最常用的方法。但需注意如果碘液過濃，會使碘化澱粉變黑，反而不利於澱粉粒輪紋及臍點的觀察。

（2）蛋白質（糊粉粒）的鑒定

蛋白質是複雜的膠體，細胞內貯藏的蛋白質是沒有生命的，呈比較穩定的狀態，有無定形的、結晶狀的或成為有固定形態的糊粉粒。糊粉粒是植物細胞中貯藏蛋白質的主要形式。測試蛋白質常用的方法也是用碘一碘化鉀溶液，但濃度較大效果才好。當碘液與細胞中的蛋白質作用時，呈黃色反應。在顯微鏡下觀察時，可見黃色的顆粒狀的糊粉粒。注意在進行這種蛋白質鑒定工作之前，須用酒精將材料進行處理，即在植物切片材料上滴加95%的酒精，首先把材料中的脂肪溶解掉，以保證蛋白質顏色反應的正確性，並能看清糊粉粒的結構。

（3）脂肪和油滴的鑒定

脂肪和油滴也是植物細胞貯藏的主要營養物質之一。脂肪在常溫下為固體形態，油滴則呈液體狀態，均不溶於水。

常用的顯示脂肪的顯微化學方法是蘇丹Ⅲ的酒精溶液染色，呈橘紅色，但近年已多用蘇丹Ⅳ的丙酮染液代替，其染色效果比前者稍紅和明顯。但該反應不是專一性的，蘇丹Ⅲ、Ⅳ均能使樹脂、揮髮油、角質和檢質染色。在鑒定過程中，為了效果明顯，可稍加熱以促進其反應。

（4）木質素的測定

木質素是芳香族的化合物，在細胞壁中一般呈複合狀態。用鹽酸和間苯三酚先後處理植物材料，是細胞壁木質素成分的鑒別方法。根據顏色反應的深淺能顯示壁中木質化的程度。

鑒別時，一般要取新鮮植物材料的切片，置載玻片上，先加40%鹽酸l～2滴，約3～5分鐘後，待材料被鹽酸浸透，再加5%間苯三酚的酒精溶液，當間苯三酚與細胞壁中的木質素相遇時，即發生櫻紅色或紫紅色的反應。導管、管胞、纖維和石細胞等細胞壁中木質素成分豐富，因此它們的顏色反應十分典型。加鹽酸的作用是由於間苯三酚需在酸性環境中才能發生上述反應。

間苯三酚為白色粉末，易氧化變性，若已呈灰褐色或溶液已發黃，往往無效。

（二）基本方法

1．測微尺的使用方法及顯微鏡放大倍數的計算：

測微尺的結構

顯微測微尺是由目鏡測微尺（目尺）和台鏡測微尺（台尺）所組成。目尺是塊圓形玻片，被片的中心刻有一小的刻度尺，長5或10mm，分成50或100格。每格的實際長度因不同物鏡的放大份數和不同鏡筒長度而有所不同。台尺由一塊載玻片製成。在玻片中央用樹膠封固一圓形的測微尺，它的長度為1或2mm，分成100或200格，每格實際長度是0.01mm（10祄）。

當用目尺來測量細胞大小時，因為它的刻度沒有具體長度，所以必須先用台尺核實目尺每一格的長度。具體方法如下：

（1）從顯微鏡上取下目鏡，卸下目鏡的上透鏡，將目尺輕輕地加在光圈板上（注意別放倒了），再旋上目鏡的上透鏡。

（2）將台尺的刻度面向上，放在鏡台上夾好，調節焦距，使台尺刻度清晰可見。

（3）細心移動台尺和轉動目尺，使兩尺左邊的一直線重合。然後由左向右找出兩尺的另一重合的直線（如上圖所示）。

（4）記錄下兩條重合線間目尺和台尺的格數，按下列公式，計算出目尺每格等於多少um：

目尺每格的長度（祄）＝台尺的格數 / 目尺的格數×10

例如上圖合尺一格等於目尺6格，將此代入上述公式即可得出：

目尺每格長度＝1/6×10祄＝1.66祄

（5）取下台尺，換上你需要測量的標本，此時，用目尺就可直接測量欲測標本的大小（也就是測出目尺的格數）。然後再將測得的格數乘以已測出的每格長度，即可算出該標本的實際大小。

顯微鏡放大倍數的計算：

先在顯微鏡下用目鏡測微尺測量物體大小，另外，再用標準米尺量所繪下物體或顯微攝影后的照片上物體的大小，重複幾次，得到一平均值之後，二者相除，即得該圖放大倍數。

例如，某一導管細胞用目鏡測微尺測知長為80祄（即0.08mm）。另外用尺子把所繪的導管經幾次測定，求得其平均值長為4cm。則用4cm除以0.08mm，即得該導管圖的放大倍數，相除時，必須化為同單位，如都化為祄，為500倍。測得後，可在圖上註明（×500），表示放大500倍。

2．檢索表的編製和使用方法

檢索表是認識和鑒定動、植物種類的主要工具。編製和使用簡單的檢索表，是每位生物奧賽選手必須掌握的一種基本方法。

檢索表的編製，首先應對各類群的植物或動物進行仔細觀察或解剖，找到經們的共同特徵和主要區別，然後再按照各種植物或動物主要特徵的異同加以概括、比較和分類，分別編寫成不同的門、綱、目、科、屬、種等各種檢索表。檢索表的編製，通常不是按照親緣關係，而是按照人為的方法進行編製的，只要能用某種方法（式），把各門、各綱、各自、各科、各屬、各種準確地區別開來就行。植物檢索表常用的主要有分科、分屬和分種三種檢索表，動物檢索表常用的有分門、分綱、分目和分科檢索表。目前廣泛採用的有兩種類型的檢索表，即定距檢索表（植物分類中常用）和二歧檢索表（動物分類，特別是昆蟲分類中常用）。

（1）定距檢索表：

是將不同類群的植物或不同科、屬、種的植物每對顯著對立的特徵分隔編寫在一定距離處，多採用內縮式的編寫方法，在每一行對立特徵的前面註明同樣號碼，如1．1；2．2；3．3；等依次排列到所要鑒定的某植物類群或科名、屬名和種名。下面以植物類群的主要區別特徵為依據，編製一個定距檢索表如下：

1．植物無根、莖、葉的分化，沒有胚……………………低等植物

2．植物體不為藻類可菌類所組成的共生體

3．植物體內有葉綠素或其他光合色素，為自養生活方式

………………………………………………藻類植物門

3．植物體內無葉綠素或其他光合色素，為異養生活方式

………………………………………………菌類植物門

1．植物體有根、莖、葉的分化，有胚……………………高等植物

4．植物體有莖、葉，但無真根………………………苔蘚植物門

4．植物體有莖、葉，也有真根

5．不產生種子，用孢子繁殖……………………藻類植物門

5．產生種子，用種子繁殖………………………種子植物門

（2）二歧檢索表：

將不同類群的動、植物或不同目、科、屬、種的動、植物中每對顯著對立的特徵緊緊並列，多採用平頭式的排列方法，即在對應特徵描述上，第一行具有該特徵，第二行則不具有該特徵，而表現為其他特徵，相鄰的這兩行中首端寫上同樣的號碼（一般用阿拉伯數字表示），如1．1；2．2；3．3；4．4等，或只有第一行首端寫號碼，第二行則不寫。在每行之後，寫明依次排列的號碼，或已查到的某動、植物類群，或該動、植物所屬的目名、科名、梳名和種名等。下面以8種昆蟲成蟲（家蠅、蝗蟲、天牛、粉蝶、蚤、虱、蟬、椿象）的主要特徵為依據，編製一個昆蟲分目檢索表（二歧式）如下：

1．無翅（或有極退化的翅）…………………………………………（2）

有翅2對或1對……………………………………………………（3）

2．體豎扁（左右扁），具跳躍足，善跳………………………蚤目（蚤）

體平扁，具攀援足，外寄生於哺乳動物…………………蚤目（虱）

3．有一對翅，後翅特化為平衡棒………………………雙翅目（家蠅）

有二對翅，後翅不特化……………………………………………（4）

4．口器為咀嚼式………………………………………………………（5）

口器為虹吸式或刺吸式……………………………………………（6）

5．前翅革質，後足為跳躍足………………………………直翅目（蝗蟲）

前翅角質，後足非跳躍足………………………………鞘翅目（天牛）

6．口器為虹吸式，翅上密被鱗片……………………………鱗翅目（蝶）

口器為刺吸式，翅上無鱗片………………………………………（7）

7．前翅基半部為革質，端半部為膜質………………………半翅目（椿）

前翅基部與端部質地相同（均為膜質）…………………同翅目（蟬）

編製檢索表時應注意的事項：

①首先要決定是編製分目、分科、分屬還是分種檢索表。在掌握各種植物或動物的主要特徵的基礎上，列出它們主要區別特徵的比較表，同時找出它們之間的突出區別特徵。

②在選用區別特徵將所編對象一分為二時，最好選用相反的特徵（非此即被）。如單葉、複葉、有翅、無翅等。同一區別特徵種類較多時可用「非」字。例如：絲狀觸角、非絲狀觸角，但要盡量少用「非」身起頭的特徵描述語句。千萬不能採用模糊或不肯定的特徵，如葉大或葉小。採用的特徵要明確，最好選用手持放大鏡就能看出的特徵，防止採用難看到的特徵，如動、植物內部構造特徵、細胞組織和化學成分特徵等。

③檢索表的編排號碼，只能用兩個相同的號碼，不能用三個甚至更多的號碼並排。

④昆蟲成蟲分自檢索表編製時，一般首先採用翅的特徵，然後再採用口器、觸角、足等特徵。

⑤每編兩個對立特徵時，先將具有其中一個特徵的種類全部區分完了以後，再編寫具有另一條特徵的種類，以便為暫求編寫的那一條留號。

⑥為了證明編製的檢索表是否實用，還應到實踐中去驗證。如果在實踐中應用，且選用的特徵也都準確無誤，那麼此項工作就算完成了。

使用檢索表的方法：

下面以種子植物的檢索為例為說明檢索表的使用方法。使用時關鍵是應懂得用科學的形態術語來描述植物的特徵。特別對花的各部分構造，要作認真細緻地解剖觀察，如子房的位置、心皮和胚珠的數目等，都要搞清楚，一旦描述措了，就會錯上加錯，鑒定出來的結果肯定也是錯誤的。現舉例如下：

白菜為二年生草本。單葉互生：基生葉的桶具有由葉片下延的翅。總狀花序，花黃色：萼片4；花瓣4；十字形花冠；雄蕊6；四強雄蕊（4長2短）；雌蕊由合生心皮組成，子房上位；長角果具緣，成熟時裂成兩瓣，中間具假隔膜，內含多數種子。根據觀察到的這些特徵就可以利用檢索表從頭按次序逐項往下查。首先要鑒定出該種植物所屬的科，再用該科分屬的檢索表，查出它所屬的屬，最後利用該屬分種檢索表，查出它所屬的種。根據以上特，我們利用檢索表，說明該種植物是屬於十字花科、薈苔屬、白菜種。奧賽實驗考試中一般要求是：無脊椎動物要求分到門、綱（昆蟲到目），種子植物到科。

3．花解剖的方法

（1）花程式和花圖式

花解剖一般在實體解剖鏡下進行，通過解剖花，寫出花程式，繪出花圖式，這是實驗考試中的基本內容之一，必須熟練掌握。

①花程式

花程式是用簡單的符號來表示花的各部分特徵，常用的符號含義如下：

♂：雄花；♀：雌花；♂·♀：雌雄同株；♂/♀：雌雄異林；*：輻射對稱；↑：兩側對稱；P：花被；K：萼片；C：花瓣；A：雄蕊；G：雌蕊；在K、C、A、G等符號右側以數字表示數目；以（）表示結合，下面以^表示基部結合。以A₅→C表示5個雄蕊對著花瓣，G表示子房上位；表示子房下位；表示子房半下位；G右邊的（）內第一個數字表示心皮的數目，第二個數字表示子房的室數，第三個數字表示每室的胚珠數目。

花程式舉例：

馬鈴薯：花程式應寫成：。具體讀法為：輻射對稱；等片5，花瓣5，結合；雄蕊5；心皮2，合生，於房上位，2室，每室多數胚珠。

蘋果：花程式應寫成：。具體讀法為：輻射對稱，萼片5，花瓣5，雄蕊多數，子房下位，5個結合心皮，形成5室，每室2個胚珠。

毛茛：花程式應寫成：。具體讀法為兩性花，輻射對稱，萼片5，花瓣5，雄蕊多數，子房上位，多個離生心皮，每個心皮形成一個室，每室1個胚珠。

豌豆：花程式應寫成：。具體讀法為：兩性花，兩側對稱，等片5，結合，花瓣5；雄蕊9個連合，1個分開，形成二體雄蕊；子房上位，l個心皮，形成1個室，內具多數胚珠。

②花圖式

花圖式能表示一朵花各重要部分的橫斷面，藉此說明花萼、花冠、雄蕊和雌蕊之間的相互關係和排列方式。花圖式不僅能表明各種花的基本特徵，而且也可藉以比較各種植物花的形態導同。

花圖式實際上就是花的各部在垂直花軸的平面上的投影。

百合花的花圖式豆科花的花圖式

一般在繪製花圖式時，花軸是以●表示，花軸繪在花圖式的上方花軸的對方和兩側繪中央有一突起的新月形空心弧線，以表示苞片和兩側的小苞片。如為頂生花，則●及苞片和小苞都不必繪出來。花的各部應繪在花軸和苞片之間，花萼以具突起的和具短線的新月形弧線表示，花冠以黑色的實心弧線表示。如果花萼、花冠都是離生的，各弧線彼此分離，如為合生的，則以虛線連結各弧線。繪製花圖式時特別應注意萼片、花瓣各輪的排列方式（如鑷合狀排列、覆瓦狀排列等），還應注意萼片和花瓣之間的相互關係（如對生、互生）。如萼片或花瓣具有距時，則以弧線延長來表示。雄蕊是以花藥橫切面表示，繪製時應表示出排列的方式和輪數，連合或分離、花藥為內向或外向開裂，以及雄蕊和花瓣之間的相互關係（互生或對生）。如雄蕊退化，則以虛線圈表示。雌蕊以子房的橫切面表示，應表明心皮的數目、心皮是合生還是離生，子房的室數。胚座的類型，以及胚珠著生的情況等。

由於花圖式不能表明花的某些結構和特徵（如子房的位置等），故還需借花程式的幫助才能完全表達清楚。因此，花圖式和花程式是不能彼此代替的。

（2）花解剖的基本步驟和方法

下面以解剖白菜花為例，來說明花解剖的方法和技巧。

剝離法：用銀子或解剖針將一朵花由下而上或者從外向里逐層剝開花的各部分，觀察各組成成分的著生狀態和特點，確定花的結構類型。

縱剖法：用刀片將一朵花沿縱軸中央一分為二，觀察各組成成分的著生狀態和特點。

子房的橫切或縱切：用刀片將於房橫切或縱剖為二，觀察其胎座類型、心皮的數目、子房的室數、胚珠的數目等。解剖花的一般順序如下：

白菜花的結構

①取花之前先要觀察清楚該花是頂生的還是腋生的，以確定繪花圖式時是否畫花軸的投影，並且觀察清楚是否有苞片及苞片與花序軸的位置關係，記住萼片與花序軸之間的位置關係。以此作為花萼、花冠、雄蕊等在花中的位置的坐標。

②取即將開放的白菜花一朵，置於裝有清水的培養皿中，在實體顯微鏡下用解剖針逐層剝離花的各部分。順序是：花萼→花冠→雄蕊。剝離時要注意它們之間的位置關係，每一輪各部分的排列方式、數目、離合情況以及雄蕊是否冠生等。花被只有一輪時，一般認為這一輪花被是花萼。有的花還有副萼，要注意觀察（如錦葵科、薔薇亞科）。花下緊接的葉一般認為是苞葉，還要注意苞葉上方是否有小苞葉。

③然後橫切子房，觀察心皮的數目、子房的室數、胎座的類型，此時要注意腹縫線與花序軸的對應關係，以便確定胎座在花圖式中的擺向。單雌蕊的腹縫線一定對準花序軸，兩心皮子房的腹縫線大多數上下排列，少數左右排列，如：十字花科（最好選擇另外一個成熟一點的子房進行橫切）。

橫切後有時還看不清心皮的數目，那麼可以根據以下幾個方面來輔助判斷心皮的數目：

ⅰ）通過雌蕊的柱頭、花柱分裂與否以及分裂數目來辨別。在單心皮雌蕊中，枝頭不分裂，花柱單一。而復雌蕊或者離生心皮雌蕊的柱頭、花柱如果分裂或是分離，一般心皮呈等數關係。例如：向日葵管狀花的柱頭2裂，子房2心皮。

ⅱ）通過子房室的數目來辨別。很多植物的心皮與子房室呈等數關係，如：玄參科、百合科。

ⅲ）通過果實的開裂情況來辨別。如：蓇葖果是由相應的分離心皮發育而來的，兩者呈等數關係。

ⅳ）縱切另外一個子房，來判斷子房的位置。離生心皮一定為子房上位。而結合橫切的情況，確定每一個子房中的胚珠數（花程式中一般可以不寫胚珠數）。

觀察過程中還要注意是否有距、蜜腺等，以便在繪花圖式時將它們表示出來。

4．單細胞生物的定量測定方法

實驗考試中經常需要應用定量方法，來計算同種類型細胞的數量。常用單細胞（如：細菌、酵母菌、單細胞藻類、原生動物、花粉、孢子、血細胞等）的定量方法有下列幾種：

（1）重量測定法

重量測定法分乾重法和濕重法兩種。

①濕重法：把一定水體積的單細胞沉澱過濾後，稱其重量。

②乾重法：把一定水體積的單細胞沉澱過濾乾燥後，稱其重量。

（2）個體計數方法

其原理是把一定體積的單細胞液體，在顯微鏡下直接計算其個數，利用所得結果推算出每毫升水體的單細胞數。這是奧賽實驗考試中常用的方法（固體單細胞的定量需要稱重後製成溶液）。個體計數法又分為水滴計數法、血球計數極計數法等。

①水滴計數法：選擇管口圓而平滑、大小適宜的吸管，吸取1ml水（盡量正確），然後把滴管垂直，輕輕地擠壓橡皮頭，使水一滴一滴地滴出，記錄滴數（需反覆數次，直到準確為止）。最好是1ml等於20滴左右，如果太多或太少在計數時均不理想，可另換一支吸管。經過這樣測定，知道了某一吸管吸取1ml水，滴出是多少滴。反過來就可以計算出該吸管滴出的每一滴水的體積。經準確測定的吸管，做好標記保存好，管口不能損壞。

如果定量的單細胞是運動的，可加碘液殺死後，再計數。又如果樣品濃度太大，計數困難，則必須將樣品液稀釋到適宜的濃度。另外，取樣前必須進行攪拌，攪拌後，立即取樣。例如：如需要把水樣中的藻類細胞殺死並稀釋三倍，可以吸取藻液5ml，放入一個容量為30ml的小試劑瓶中，再吸取加入碘液的清水則加放入瓶中，在計數前輕輕地左右搖蕩200次，使藻類細胞分布均勻，然後，把瓶塞打開，用測定後的滴管在瓶中吸取水樣。如果藻類細胞無運動能力或運動能力很弱而又不需稀釋的藻類細胞的定量，可直接在培養容器中，經攪拌後用測定的定量吸管吸取樣品。

在顯微鏡下計數，得到一滴水中藻類的平均值後，可依下列公式求出1ml水體中所含藻類細胞的數目。

1ml水體中含藻類細胞數＝計數平均值×定量吸管每毫升的滴數×稀釋倍數

例：用lml有22滴水的吸管，計數一滴水，有小球藻細胞540個，藻液稀釋10倍（每lml藻類培養液加蒸餾水9ml）。則：

1ml水體中含小球藻細胞數＝540×22×10＝118 800（個）

如果藻類細胞數量多，計數全片有困難時，也可以採取計數視野的方法。計數視野數目為5個，各計數視野應分布比較均勻。如果所用蓋玻片規模是20×20mm，則可在中間和四個角取5個視野。使用計數視野的方法，首先要把視野的面積計算出來。例如：計數時顯微鏡的目鏡為10×，物鏡為40×，其視野直徑為344祄（用台尺直接測定）。所以，視野（圓形）的面積：S＝πr²＝3.14×（344/2）²＝9.3×10⁴祄²，5個視野的總面積為4.7×10⁵祄²，而蓋玻片總面積為400000000祄²。計數5個視野的面積為蓋玻片總面積的1/850。通過這樣的計數後，就可以把計數5個視野的藻類細胞數依下公式，求出每毫升水體中含藻類細胞的數目。

1ml水體中含藻類細胞數＝計數平均值×定量吸管每毫升的滴數×850×稀釋倍數

例：用1ml有22滴水的吸管，計數一個視野，有叉鞭藻384個，稀釋10倍。

則1ml水體中含叉鞭藻細胞數＝384×22×850×10＝7.18×10⁷（個）。

②血球計數板計數法：

血球計數板是由一塊比普通載被片厚的玻片特製而成（如下圖）。板的中部有一部分比兩邊低0.1mm，兩邊有溝，在此部的中央劃線為一具準確面積的大小方格，在其中可以分為9個大方格，每一大方格的面積是1mm。在四角及中央的大格又分為25個中格。在中央的大格（即計數室）每一中格又分為25個小格，共400個小格（也有一種計數板是16中格×25小格，總數也是400格）。當加蓋玻片（比普通蓋被片大一些、厚一些、平整些、重一些，稱之為血蓋片）後，每一大格形成一個體積為0.1mm³的空間。

血球計數板的構造

1．須面觀2．側面觀3．放大後的網格4．放大後的計數室

操作步驟如下：先用擦鏡紙將血球計數極和血蓋片擦拭乾凈。（勿用粗布等擦拭，以免損壞刻度線）蓋上血蓋片，用吸管吸取少許已知稀釋倍數的單細胞懸液，從血蓋片一端滴一小滴（不宜過多），液體自行向內滲入，注意不可有氣泡產生，亦不可使液體流到血蓋片上，並用濾紙吸干計數板槽內流出來的多餘液。然後抗檢計數，具體方法如下：靜置數分鐘，待全部細胞沉降到度數板表面，再放在顯微鏡下觀察。先用低倍鏡找到血球計數極刻度（找刻度時要細緻、耐心，注意光線明暗的掌握），再轉到高倍鏡下，選取計數室內四個角及正中央五個中方格（即16×5＝80個小方格）進行計數。樣品的稀釋度要求每小格內約有5～10個細胞為宜。由於細胞處於不同空間位置，計數時應注意不斷調節細推焦螺旋，才能找到全部細胞。若細胞位於小方格的線上，則應遵循「數上線不數下線，數左線不數右線」的原則，以減少誤差。計數應重複三次，取其平均值。計數完畢後，依下列式進行計算：

每毫升懸液細胞數或每克細胞數＝80個小方格細胞總數 / 80×400×10000×稀釋倍數

（注意理解式中「×400×10000」的由來）

將實驗結果記錄於下表：

5．無脊椎動物的解剖方法

奧賽解剖實驗中，以「不見血」為原則，所以實驗考試中只涉及無脊椎動物（環節動物、軟體動物和節肢動物）的解剖，而不進行脊椎動物的解剖。但我們進行無脊椎動物的解剖練習時，不妨多解剖一些種類的動物。下面簡要地總結一下無脊椎動物解剖方法和一些注意事頂：

（1）觀察無脊椎動物形態結構的基本方法

①原生動物、小型腔腸動物（如水螅）、扁形動物和有體腔的小型無脊椎動物（如人體虱）等動物的內部結構只能通過切片或整體裝片觀察。

②一些小型的無脊椎動物（如釘螺、水絲蚓）可放於培養皿製成的蠟盤中在體視鏡下解剖。

③較大一點的無脊椎動物（如蚯蚓、蛔蟲、蝗蟲、河蚌）可放在蠟盤中解剖。

（2）無脊椎動物解剖的注意事項

①無脊椎動物的解剖一般從背面開始，因為無脊椎動物的神經索在腹面，消化道也靠近腹面，如果從腹面開始很容易損壞內部的一些重要結構（這一點與解剖脊椎動物相反人所以要會區分一些常見動物的背腹面。例如：雌蛔蟲前端1/3處腹面有一環狀凹陷的雌生殖孔。用放大鏡觀察其頭部的三個唇片，背唇一個，較大，有兩個乳突，腹唇小，每個腹唇只有一個乳突；蚯蚓的腹面顏色較淡，背面的顏色較深，腹面較平，背面較凸。渦蟲的腹面有口，背面隆起，有眼點。

②解剖無脊椎動物時，應將動物放在解剖盤做的蠟盤中進行。蠟盤中應放適量的清水，水的多少根據解剖動物大小而定，一般以剛好將解剖後的器官淹沒為宜，使粘在一起的結構飄浮起來而展開，便於觀察。

③根據不同的動物，按相應的順序來觀察，不至於因解剖了前面的器官而損傷了還未解剖觀察的其他器官，以至於觀察不完全。例如：蛔蟲的觀察順序是消化系統、生殖系統、排泄系統；蚯蚓的觀察順序是體腔、消化系統、循環系統、生殖系統、神經系統、排泄系統（活體裝片觀察）；蝗蟲的觀察順序是循環系統（注意不要剪破背面血管和心臟）、呼吸系統、生殖系統、消化系統。

④觀察某些細小器官（如馬氏管、腎管、單眼、氣管）要注意使用放大鏡、體視鏡或顯微鏡。

⑤使用剪刀、解剖盤時要注意尖端插入的深度要適度並且有意識地朝上挑，一次剪開的幅度不宜過大，動作要輕。將內部結構撥開時，不要使用解剖器的尖端而要用鈍端，以免損壞器官。