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实验六 植物组织(一)
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:3976    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1.掌握分生组织、保护组织和基本组织的特点、种类和功能。

    2.了解三类组织在植物体内的分布。

二、仪器和材料

    显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片;洋葱根尖纵切片,玉米节间基部纵切片,二年生椴树茎横切片,棉花老茎横切片,棉花幼根横切片,棉花叶横切片,水稻老根横切片,甘薯块根横切片,网果酸模叶片,小麦叶片。

三、实验内容和方法

    (一) 分生组织

    1.顶端分生组织:顶端分生组织主要分布在根尖和茎尖,根尖分生组织是植物根初生结构的起源,它的分裂活动导致根的生长。

    取洋葱根尖纵切片置显微镜下观察,可见根尖先端有一个由许多排列疏松的组织组成的帽状结构,叫根冠。根冠内方,是细胞体积最小、染色最深、圆锥形的生长锥,即根尖分生组织。根尖分生组织分为两部分:最前端是一小群最小、最幼嫩的细胞,没有任何分化,有着强烈持久的分裂能力,称为原分生组织;后一部分细胞有初步分化,最外一层细胞为原表皮,中央染色较深的柱状部分是原形成层,在其与原表皮之间的区域为基本分生组织。换高倍镜观察上述分生区各部分细胞的结构特点。

    (1)原分生组织:细胞排列整齐而紧密,为等径多面体,无细胞间隙,细胞质丰富,细胞壁薄,有些细胞正处于有丝分裂中。

    (2)原表皮:靠近根的最外层,细胞很扁,呈砖形,细胞多进行垂周分裂,以增加原表皮层的面积。

    (3)基本分生组织:细胞为多面体形,从纵切面看常呈长方形,细胞壁薄,液泡开始增大,细胞能进行各个方向的分裂,结果能增加基本分生组织的体积。

    (4)原形成层:细胞质较浓,染色最深,细胞多进行纵向分裂,呈细长棱柱状。

    2.居间分生组织:居间分生组织是由初生分生组织保留下来的不分化、未成熟、仍然保持细胞分裂能力的分生组织。但其只能保持一定时间的分生能力,以后所有细胞都完全转变为成熟组织。一般是成团分布在成熟组织之间。

    取玉米茎节间基部的纵切片,置显微镜下观察,在节间基部可见有一些体积较小、成团分布、排列较紧密、具有分生能力的细胞群,有些正处在分裂当中,这就是居间分生组织。

    3.侧生分生组织:侧生分生组织包括维管形成层和木栓形成层,一般呈环鞘状分布于植物体周围,其分裂活动的结果是使植物根、茎增粗,形成根和茎的次生生长。

    取棉花老茎置低倍镜下观察,可见排列成环状或管状的维管束。分布于维管束内侧,染成红色的为木质部,而维管束外侧,染成浅蓝色的为韧皮部。换高倍镜观察,木质部与韧皮部之间,有几层染色较浅的扁平细胞,排列整齐,细胞壁很薄,这数层细胞称为形成层带(区),其中有一层是形成层,即维管形成层。

    另取二年生椴树茎横切片进行观察,可以看到另一种侧生分生组织——木栓形成层。在茎最外方表皮下有几层扁平砖形细胞,排列紧密而整齐,常被染成棕红色或黄绿色,为木栓层;在木栓层内方有一层形态相似而着色较浅、核很明显的扁平细胞,即木栓形成层。木栓形成层内方有1~数层(常常只有一层)细胞稍大,排列疏松的细胞,为栓内层,细胞壁薄,常含有叶绿体。木栓层、木栓形成层和栓内层三者合称周皮。

    (二)保护组织


    1.初生保护组织——表皮

    (1)双子叶植物叶的表皮:撕取网果酸模(或蚕豆叶及其他双子叶植物)叶下表皮一小片,制成临时装片,在显微镜下观察,可以看到下表皮中主要由两种细胞组成(图3—17A):表皮细胞形态不规则,嵌合排列,没有胞间隙,有明显细胞核和体积较大的液泡,一般不含叶绿体;表皮细胞之间还有成对分布的肾形保卫细胞,两个保卫细胞之间的小孔叫气孔。保卫细胞有细胞核,含有叶绿体,细胞壁不均匀加厚,靠近表皮细胞一侧细胞壁较厚,而靠近气孔一侧的较薄。气孔是叶片内部和外界环境进行气体交换和水分蒸腾的孔道。气孔两侧的保卫细胞具有控制和调节气孔启闭的作用,保卫细胞和气孔合称气孔器。

    (2)禾本科植物叶表皮:撕取禾本科植物小麦叶下表皮一小块,如果不好撕取,可用刮取的方法,即取小麦叶一小段,上表皮朝上,用刀片将上表皮和叶肉等其它组织一起刮掉,仅剩一层透明的、薄膜状的下表皮,用刀片切取3mm2大的一小块,制成临时装片,放显微镜下进行观察(图3—17 B),可见其表皮细胞形状和排列方式与双子叶植物明显不同,表皮细胞主要是由许多长形细胞(长细胞)纵向排列而成,长细胞之间有成对的硅质细胞和栓质细胞(短细胞),细胞排列紧密,无胞间隙,不含叶绿体。在长细胞列中分布有气孔器,形成气孔列。每个气孔器包含4个细胞:两个哑铃形保卫细胞,两端壁薄,膨大成球形,含有叶绿体,它的胀缩变化直接影响气孔的启闭,中部狭窄,壁增厚;在两个保卫细胞外侧是两个菱形的副卫细胞,细胞核明显,无叶绿体。



图3—17 初生保护组织——表皮

A双子叶植物叶下表皮; B.禾本科植物叶下表皮

1.保卫细胞;2.气孔;3.气孔器;4.表皮细胞;5.副卫细胞;6.硅质细胞;7.栓质细胞

   2.次生保护组织——周皮

    周皮的详细结构已在侧生分生组织中看过。周皮由木栓形成层、木栓层、栓内层叠生而成,细胞扁平,无细胞间隙,高度栓化,不易透水和透气,为良好的次生保护组织。另外,可以观察许多木本植物的树皮,均为多年来形成的周皮,周皮上有不同形态的皮孔,是周皮上的通气机构。



图3—18 次生保护组织—周皮

A.木栓形成层的发生和活动; B.皮孔的结构

    (三)基本组织

    基本组织在植物体内所占比重最大,分布最广泛,根、茎、叶、花、果实中均有这种组织,担负吸收、同化、贮藏、通气、传递等营养功能。基本组织细胞一般都有薄的初生壁,染色通常呈浅蓝色或浅绿色。

    1.吸收组织:具有从外界吸收水分和营养物质的功能。取棉花幼根横切片进行观察,可见表皮细胞外壁向外突起形成根毛,根毛的细胞壁薄,细胞核常位于根毛先端,这些根毛即为吸收组织。

    2.贮藏组织:主要起贮藏同化产物的功能。取甘薯块根及玉米果实切片,置显微镜下观察,可见在薄壁细胞内,充满了浅褐色的淀粉粒,这些细胞即贮藏组织。此外,棉花幼根皮层和老茎的髓也是贮藏组织。

    3.同化组织:同化组织的主要特点是含有叶绿体,能够进行光合作用,制造有机物,一般分布在植物体的绿色部分,叶片中分布最多。取棉花叶横切片观察,位于上下表皮之间,有许多含叶绿体的细胞,即同化组织。棉花叶片中的同化组织有两种形态:靠近上表皮的细胞呈长圆柱形,排列整齐而紧密,称为栅栏组织;靠近下表皮的为形状不规则,排列疏松的海绵组织。

    4.通气组织:一般存在于水生和湿生植物中,细胞间隙特别发达,有的甚至发展为气腔和气道相互沟通。取水稻老根横切片,可见水稻老根皮层中有许多大型细胞间隙,可以贮存和流通气体。这些细胞及气腔即为通气组织。

    5.传递细胞:一类特化了的薄壁细胞,具有“壁膜器”构造,细胞壁内陷,形成很多皱褶,增大了细胞壁与膜的接触面积,有利于相邻细胞间物质的传输。

四、课堂作业

    1.绘双子叶植物叶数个表皮细胞及气孔器图,并注明各部分名称。

    2. 绘小麦叶数个表皮细胞及气孔器,并注明各部分名称。

五、思考题

    1.植物体的分生组织分为哪几种? 它们之间的关系是怎样的?

    2.保护组织有哪些? 各存在于植物体的什么部位? 它们的来源有何不同?

    3.基本组织有哪些? 主要特征是什么? 在植物体中是如何分布的?

    4.基本组织和分生组织均没有次生壁,制成装片染色后多为浅绿色或浅蓝色,如何区分它们?

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