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实验十一 单、双子叶植物茎的初生构造
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:11489    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1.了解植物茎尖的一般结构。

    2.掌握双子叶植物茎的初生结构。

    3.掌握玉米、小麦等禾本科植物茎的结构。

二、仪器和材料

    显微镜;丁香芽纵切制片,棉花茎初生结构横切制片,南瓜茎横切制片,小麦、玉米、水稻茎横切制片。

三、实验内容和方法

    (一) 茎尖结构

    观察丁香芽纵切片,先用低倍镜观察,可看到丁香茎顶由原生分生组织构成的呈圆锥形生长点,生长点下方为侧生的呈圆锥状的叶原基,叶原基将来发育成幼叶,再进一步发育成叶片。叶原基下方及幼叶与幼叶之间,可观察到圆柱状突起,这些突起叫腋芽原基(枝原基),将来发育成侧枝。茎尖原生分生组织下面是由原生分生组织转化形成的初生分生组织,与初生分生组织相连的是由它分化形成的原表皮、原形成层、基本分生组织。原表皮位于最外方,细胞小且排列紧密。原表皮下方是基本分生组织,细胞较大,占了茎尖的绝大部分。基本分生组织中,沿纵行排列的两束细胞,细胞颜色较深,是原形成层。在茎尖还可能看到位于圆锥状茎尖以外的呈半月型的结构,这些组织是包在茎尖外面的芽鳞组织。

    (二) 双子叶植物茎的初生结构

    1. 取棉花茎的初生结构横切片置显微镜下观察,先用低倍物镜观察整体,由外向内可看到表皮、皮层、维管柱及散布于皮层中的分泌腔(图3—31)。换高倍物镜观察各部分:


图3—31 棉花幼茎立体结构图
1.表皮;2.气孔;3.角质膜;4.皮层薄壁组织;5.分泌腔;6.厚角组织; 7.腺毛; 8.初生韧皮部;
9.形成层; 10.初生木质部; 11.髓

    (1)表皮:位于最外层的一层细胞,细胞排列整齐而紧密,细胞外覆盖有角质层,同时也可看到气孔、表皮毛、腺毛等附属物。

    (2)皮层:表皮以内、维管柱以外的部分,主要由薄壁细胞组成。在靠近表皮的几层细胞中常有叶绿体,并在细胞角隅处增厚,形成厚角组织,厚角组织被染成深色。厚角组织以内是细胞外形较大的基本组织,细胞多层且细胞间隙较大,其中还可观察到分泌组织,如分泌腔。

    (3)维管柱:皮层以内为维管柱,由维管束、髓和髓射线组成。

    ① 维管束:维管束在横切面上呈一圈排列,由初生韧皮部、初生木质部和束内形成层组成。初生韧皮部位于维管束外面(离心部位),其中呈多角形的细胞为筛管,伴胞小而紧贴筛管,其余是韧皮薄壁细胞。厚壁的韧皮纤维常集中存在于初生韧皮部外方。初生木质部位于维管束里面(向心部位),其中成行排列被染成红色的为导管,由切片上可看出,导管直径是由内而外逐渐增大的,木质部薄壁细胞分布于导管之间。在初生韧皮部和初生木质部之间有时也可看到几层呈扁平长方形的细胞,即束内形成层。

    ② :位于茎中央,由大型薄壁细胞组成,细胞中常含贮藏物质。

    ③ 髓射线:髓射线为维管束之间的一些薄壁细胞,它们贯通皮层和髓部。

    2.取南瓜茎置显微镜下观察,先用低倍镜观察整体,由外向内依次是:表皮、皮层、维管柱。注意南瓜茎皮层外部的厚角组织。南瓜茎维管柱由两圈维管束组成,外圈内圈各有五个维管束,外圈维管束较小,内圈的较大。维管束之间是髓射线,中央是髓。维管束由初生木质部、初生韧皮部、形成层构成,是无限维管束。南瓜茎的维管束是双韧型,即初生木质部内方及外方都有初生韧皮部。

    (三)禾本科植物茎的结构

    1.小麦、水稻茎:分别取小麦、水稻茎横切片置显微镜下观察,可以观察到它们的茎由表皮、基本组织、维管束构成(图3—32)。

    (1)表皮:位于最外层,是一层扁平、排列紧密的细胞,外壁被有角质膜。

    (2)基本组织:表皮以内充满基本组织(即薄壁组织),紧靠表皮的部位有一到三层被染成红色的厚壁组织,在厚壁组织靠近表皮的部位中,散布着含有叶绿体的绿色同化组织。厚壁组织以内,是细胞大而胞间隙较大的薄壁组织。水生植物茎的基本组织中分布着由薄壁组织构成的空腔,即通气组织。茎的中央是髓腔。

    (3)维管束:小麦、水稻的维管束有内外两环。外环维管束小,分布在机械组织中,内环维管束大,分布在薄壁组织中。每个维管束由初生木质部、初生韧皮部和维管束鞘组成,是有限外韧维管束。韧皮部位于茎外方,由横切面呈多边形、细胞口径较大的筛管和与筛管相连、横切面呈三角形的伴胞组成。木质部在韧皮部内侧,呈“V”字型,紧接韧皮部的两个大型孔纹导管和中间的管胞是后生木质部,其下方两个小型的环纹导管和螺纹导管是原生木质部;在原生木质部中也有小型的薄壁细胞,常常在两个导管的下方有较大的空腔,这是由原生木质部薄壁组织破裂形成的,也称气隙。包围维管束的机械组织是维管束鞘,常被染成红色。

    2.玉米茎:观察玉米茎的构造,从外到内由表皮、基本组织、维管束构成。构造与小麦类似。不同点是玉米茎中央没有髓腔,茎中维管束散乱分布在基本组织中。


图3—32 禾本科植物茎的结构

A.小麦茎横切面的一部分; B.水稻茎横切面的一部分; C.玉米茎的一个维管束
1.气孔; 2.表皮;3.同化组织; 4.维管束; 5.厚壁组织; 6.薄壁组织; 7.维管束鞘; 8.髓腔; 9. 基本组织;
10.气腔;11.韧皮部; 12.伴胞; 13.筛管; 14.孔纹导管; 15.环纹导管; 16.气隙

四、课堂作业

    1.绘棉花幼茎横断面局部实际图,并注明各部分名称。

    2.绘玉米或小麦茎横断面局部实际图,并注明各部分名称。

五、思考题

    1.比较双子叶植物根和茎初生结构的异同点。

    2.比较双子叶植物与禾本科植物茎结构的异同点。

    3.比较小麦和玉米茎有何不同。

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