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1、实验四 植物茎、叶的形态结构,主讲：曾丽 陶懿伟,一、实验目的：了解芽的类型，掌握叶芽的结构掌握双子叶植物和单子叶植物茎的初生结构掌握双子叶植物茎的次生结构。掌握双子叶植物、单子叶植物和裸子植物叶的形态结构。了解植物叶的结构、生理功能及与环境的适应特点。,二、实验材料,显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、吸水纸、滴管、双面大片、纱布、蒸馏水、碘碘化钾实验材料：永久装片（见实验内容）,三、实验内容,叶芽的结构：丁香叶芽纵切片枝条外部形态观察:双子叶植物茎初生结构：棉花、向日葵幼茎横切片双子叶植物茎次生结构：棉花老茎、椴树茎横切片单子叶植物茎初生结构：小麦、水稻根横切片双子叶植物叶结构：单子叶植
2、物叶结构,1叶芽的结构：低倍镜下观察丁香芽切片，可见芽中心部分为扁平状突起的生长锥。再转换到高倍镜下观察，可见生长锥表面1-3层细胞排列比较整齐，此为原套；原套里面的细胞排列不够整齐的为原体，在其下方的小突起为叶原基、幼叶及幼叶腋部的腋芽原基等。,丁香芽纵切面,2.茎的形态（多为圆柱形）,芽：由顶芽和腋芽组成节：节上着生叶的部位节间：相邻两节之间的茎端叶痕：叶片脱落后，在节上留下的痕迹叶迹：叶痕内点状突起，茎通向叶柄的维管束痕迹皮孔：植物体与外界进行交换的一种通道芽磷痕：具有芽磷片的顶芽展开时，芽磷片依次脱落留下的痕迹,3.双子叶植物茎的初生结构（棉花、向日葵幼茎横切片）,由外至内：表皮：皮层
3、维管柱（1）初生韧皮部（2）初生木质部（3）薄壁细胞,3.1 表皮 先在低倍镜下区分出表皮、皮层、和维管束三部分然后再转到高倍镜下进行观察。茎最外面的一层较小的、排列比较紧密的细胞是由原表皮发育而来，细胞壁外壁可见角质化的角质层，属初生保护组织。另外，表皮上还分布有气孔器、表皮毛、腺毛等附属结构。气孔器保卫细胞在横切面上较表皮细胞小，染色较深，还可见两个保卫细胞之间的孔隙及其内方较大的孔下室。表皮具保护作用。,3.2 皮层：表皮以内，维管柱以外的部分，由基本分生组织发育而来。靠近表皮的几层细胞比较小，细胞壁在角隅处加厚，为厚角组织，起支持作用。厚角组织内侧为由数层薄壁细胞构成的基本组织，其细胞
4、体积较大，排列疏松，有细胞间隙。茎的皮层中，一般没有形态上可以分辨的内皮层，但在有些植物的幼茎中，皮层的最内层细胞含有淀粉粒，称为淀粉鞘,3.3维管柱：皮层以内的轴状部分，较发达，占幼茎横切面中央较大的面积，由维管束、髓和髓射线组成（1）维管束：呈束状，染色较深，在横切面上许多维管束排成一环。维管束之间为薄壁组织所隔离。每个维管束都由初生韧皮部、束中形成层和初生木质部组成，韧皮部位于木质部的外方，为外韧无限维管束。它们都是由原形成层发育而来的。由于有束中形成层存在，所以也叫无限维管束或开放式维管束。初生韧皮部：包括原生韧皮部和后生韧皮部，其发生过程中是外始式。由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细
5、胞组成。在向日葵茎的韧皮部的外方是原生韧皮纤维，也称为“中柱鞘纤维”。束中形成层：是由原形成层保留下来的，仍具有一定的分生能力的分生组织。在切片上细胞呈扁平形的小细胞，壁薄，染色较浅，位于韧皮部和木质部之间。初生木质部：包括原生木质部和后生木质部，前者靠近茎的中心，导管口径较小，染色较深，发生早。后者位于外方，导管口径较大，染色较浅，发生较晚。初生木质部的发育方式是内始式的。（2）髓：位于茎的中央，由一些体积较大、排列疏松的薄壁细胞组成，具有一定的储存能力。由基本分生组织发育而来。（3）髓射线：是位于两个维管束之间的薄壁细胞群，它内连髓，外连皮层，呈放射状，具有横向运输的能力并兼具储存的能力，
6、是由基本分生组织产生的。,双子叶植物茎的初生结构,初生韧皮部,初生木质部,髓,表皮,机械组织,髓射线,束内形成层,4.单子叶植物根的初生结构（玉米茎横切片）,绝大多数单子叶植物茎中没有形成层，因此茎不能增粗，只有初生结构，构造比较简单。与双子叶植物茎相比，主要不同点在于维管束成散生状态，分布于基本组织中。常见两种类型，以禾本科植物的茎为例，观察单子叶植物茎的构造。取玉米茎的横切装片进行观察，可见茎的中央没有髓腔，主要有表皮、基本组织、维管束三部分组成。,4.1 表皮：为茎的最外层细胞，排列整齐紧密，横切面呈扁方形，外壁增厚，具有保护作用。表皮上有气孔器，横切面上可见其保卫细胞很小，两侧的副卫细
7、胞稍大，中间的孔为气孔。4.2 基本组织：外部靠表皮有13层形状较小、排列紧密的厚壁细胞，他们排列成一个保护环，每隔一定的距离为气孔所隔断，称外皮层，属基本组织的一部分，有机械支持和保护作用；内部为薄壁细胞，是基本组织的主要部分，细胞较大，排列疏松。其中许多维管束散生其中。4.3 维管束：分散在基本组织中，外方多而小，分布比较密集。靠近中央则大而少，分布比较稀疏。在高倍镜下仔细观察一个维管束，可见每个维管束的外面有一至数层厚壁细胞构成的维管束鞘包裹着。里面只有木质部和韧皮部，没有形成层，为有限维管束。其中韧皮部在外方，包括在最外方的原生韧皮部，多被挤坏，和里面的后生韧皮部，是韧皮部的有效部分，
8、只有筛管和伴胞两种成分，排列较整齐。木质部通常含有34个显著的、被染成红色的导管，在横切面上排列成“V”形。其下半部分是原生木质部，由12个较小的导管和少量的薄壁细胞组成，小导管的内侧有一个空腔，是由于茎的伸长，最早形成的导管被破坏而形成的空腔，叫气腔或胞间道；其上部是后生木质部，有两个大的孔纹导管，两者之间分布着一些管胞。,小麦茎的构造：取小麦茎的横切片进行观察，与玉米茎的区别主要在于茎的中央具有髓腔，维管束在基本组织中排成内、外两圈。外圈的维管束体积较小，常于含叶绿体的同化组织相间排列。内圈的维管束体积较大。维管束的结构与玉米茎的维管束基本相似,从外到内：（1）周皮（2）皮层（3）韧皮部（
9、4）维管形成层（5）次生木质部（6）初生木质部（7）髓,5.双子叶植物茎的次生结构（棉老茎、椴树茎横切片）,5.1 维管形成层：只有一层细胞，但因为其分裂出来的细胞还未成熟，所以看上去细胞有多层，形成层的细胞排列整齐紧密，容易辨认。5.2 次生韧皮部：在皮层和形成层之间，细胞排成梯形，是由形成层细胞向外分裂而来，与排列成喇叭形的髓射线细胞相间排列。装片中，韧皮纤维被染成红色，韧皮薄壁细胞、筛管和伴胞被染成深浅不同的绿色，两种颜色的不同细胞相间成层排列。,5.3 次生木质部：在形成层之内，占据了装片的绝大部分。由于构成它的细胞的大小和壁的厚薄不同，可以明显看出年轮的界线，注意区分早材和晚材。细胞
10、的组成分为导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。木质部内还有放射状的木射线。5.4 髓：位于茎的中央，由许多体积较大的薄壁细胞组成。5.5 次生射线：包括维管射线和髓射线，两者都是由薄壁细胞组成，在横切面上呈放射状，是横向运输系统。髓射线是由髓的薄壁细胞向外辐射排列，存在于维管束之间，有定数，经木质部时是12列细胞，至韧皮部细胞变为多呈倒三角形或倒梯形。髓射线的原生部分由基本分生组织形成，次生部分由束间形成层形成。维管射线存在于维管束之内，由木射线和韧皮射线组成。维管射线属次生结构，数目不定、长短不一，由束中形成层形成的。5.6 周皮上的通气结构皮孔：取接骨木茎过皮孔的横切装片观察，首先发现一个两边
11、拱起的裂口即皮孔，皮孔的两侧拱起的是周皮，裂口的内方是一些细胞间隙很大、排列疏松的原球形薄壁细胞，称为补充细胞，可以透气，因此皮孔是周皮上的通气结构。在补充细胞的内侧也有木栓形成层，但它不形成木栓层，而是产生大量的补充细胞，因此能向外突起形成皮孔。,维管形成层木栓形成层,棉老茎横切面（1/4结构）,6.双子叶植物叶结构 观察棉叶片横切片，首先观察主脉（或大的叶脉）的结构，继而观察主脉一侧的叶肉及表皮的细胞组成特征6.1 表皮：注意观察在上、下表皮中气孔分布的情况有何不同？在表皮上还可以看到表皮毛和腺毛等。6.2 叶肉:栅栏组织、海绵组织,棉叶片（过主脉）横切面,6.3 叶脉（维管束）,棉叶片横
12、切面,棉叶片主脉一部分,棉叶片（过侧脉）横切面一部分,7.单子叶植物叶片结构,水稻叶片（过中脉）横切面部分,表皮 叶肉叶脉,水稻叶片（过侧脉）部分横切面,取小麦叶横切制片观察，其结构与水稻基本相似，但表皮上没有硅质突，维管束鞘为两层细胞构成，中脉部位没有通气组织，维管束呈一轮。,小麦叶片（过中脉）横切面一部分,小麦叶片横切面一部分（维管束）,玉米叶片（过中脉）横切面一部分,玉米叶片横切面一部分（“花环型”结构）,四、实验作业,1绘棉花或向日葵幼茎横切面结构简图并注明各部分名称。2绘小麦或水稻茎横切面结构简图，并绘一个维管束结构详图，注明各部分名称。3.绘双子叶或单子叶植物叶横切面结构部分详图，注明各特征部位名称。,
