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1、实验7 被子植物各器官的形态结构、类型及生长动态的观察（三） 茎的结构及类型的观察一、实验目的：1、掌握被子植物茎的形态结 构、生理功能及类型；2、了解被子植物茎的发育 过程及生长动态；3、了解植物皮孔的发生过 程及茎的变态类型；二、实验内容：（一）茎的形态结构及类型的观察 （二）皮孔结构的观察（三）变态茎的观察（一）、新鲜材料：月季（Rosa chinensis ）、桃树（Pruns persica）、悬铃木（Platanus acerifolia）、棉花（Gossypium hirsutum）幼茎、 老茎新鲜材料，马兜铃（Aristolochia debilis） 幼茎浸泡材料 （二）、永
2、久制片：叶芽纵切，棉花（ Gossypium hirsutum）幼茎、老茎横切面，马尾 松（Pinus massoniana）茎横切面，椴树（Tilia tuan）茎横切面，玉米（Zea mags）茎横切面 ，水稻（Oryza sativa）茎横切面三、实验材料四、实验用品：显微镜、体视镜；解剖针、 镊子、刀片、培养皿，纱布、吸 水纸；蒸馏水、番红、碘液等。五、实验方法：（一）茎的形态结构及类型的观察 （二）皮孔结构的观察（三）变态茎的观察（一）茎的形态结构及类型的观察1、芽类型的观察 （1）按芽的位置分 顶芽：着生在枝的顶端者称之，如木笔枝顶的芽。 腋芽：着生在叶腋内者称之，如月季的芽。 副
3、芽：着生在腋芽两侧者称之，桃树具有这种芽。 以上三种为定芽，芽着生的部位一定。 不定芽：芽着生的位置不定，常以不当出芽的部位 长出芽，如落地生根叶边缘产生的芽，黄桤子的节 外生枝，青夹叶在叶脉上产生花芽等。 叶柄下芽：悬铃木的芽生长在膨大的叶柄基部。（2）按芽的性质分叶芽：芽开放后形成枝叶的芽叫叶芽。 花芽：芽开放后形成花或花序的芽叫花芽。 混合芽：一个芽开放后既产生枝叶又形成花 的称混合芽，如梨、桃等的芽。（3）按芽鳞的有无分鳞芽：具有鳞片的芽称鳞芽，如桃树芽。 裸芽：芽无鳞片包囊，芽裸露称裸芽，如枫 树的芽。2、茎尖结构的观察（1）茎尖分区的观察取丁香茎尖纵切面制片观察，可把茎尖分为分 生
4、区、伸长区、成熟区，注意其各区存在部位和主 要特征。 分生区：位于茎尖顶端，呈半球形，是一团具有分 裂能力的原分生组织。在茎尖顶端四周以下有叶原 基和叶芽原基，细胞的形态特征与分生组织相似。 伸长区：位于茎尖分生区下面，是由分生区的细胞 分裂、生长、分化并沿茎的纵轴方向伸长形成的， 比根的伸长区长得多。 成熟区：位于伸长区下面，各种组织分化基本完成 ，具备了幼茎的初生结构。叶和芽的起源不同于侧根，它们是由叶原基 或腋芽原基处的表面第二、三层细胞分裂产生，称 外起源。（2）茎尖生长点的观察 裸子植物茎尖生长点：裸子植物茎尖生长点一般有一群原始 细胞，由它垂周和平周分裂形成几个分生组织区。取银杏
5、茎端永久纵切片，先用低倍物镜观察，找到一个位于叶原 基之间宽平的生长点。然后用高倍物镜观察，可以看到生 长点具有染色深浅和结构不同的四个区域。在生长点的顶端中央，为35个细胞组成一层顶端原始细胞区；它的下 面为一群形状较大和分裂较弱的细胞，染色较浅，为中央母细胞区；在顶端原始细胞区周围，生长点的表面12层 细胞组成了表面层；在中央母细胞区下面是一样排列成纵 长列，比较整齐的细胞，称为肋状分生组织区；在肋状分生组织区和表皮层之间的35层细胞染色较深，细胞分裂 活动强称为周围分生区组织区。 被子植物芽生长点：被子植物生长点的结构大多可分两个区 ：原套、原体。取丁香芽生长点永久纵切片，先用低倍物 镜
6、观察，找到生长的部位，然后换高倍物镜观察，可看到 生长点顶部的表面有两层原始细胞，排列整齐，只有垂周 分裂，称为原套；由原套所包被的部分，细胞排列整齐， 既有垂周分裂又有平周分裂，称为原体。3、双子叶植物茎初生结构的观察取棉花（或花生）幼茎作徒手横切片，番红染色制片，或取棉花茎永久制片观察 。 （1）表皮：是幼茎最外一层细胞，细胞排列紧密整齐，似砖形，外切向壁角质 化（具有保护作用），有时可见气孔，棉花幼茎表皮上可见腺毛。 （2）皮层：表皮以内的多层薄壁细胞组成，细胞排列疏松，有胞间隙，靠表皮 的几层细胞中含叶绿体，在皮层薄壁细胞中有分泌束的分布，内皮层不明显 ，与维管柱之间没有明显的分界线，
7、只是靠近维管柱的几层细胞含有淀粉， 称淀粉鞘。 （3）维管柱：位于皮层以内的所有组织，它由初生维管组织、髓以及髓射线组 成。 初生韧皮部：位于皮层之内形成层之外，由筛管、伴胞、韧皮纤维以及韧皮薄 壁细胞组成。 形成层：位于韧皮部与木质部之间，是一层具有分裂能力的薄壁细胞。 初生木质部：位于形成层内方，由导管、木纤维、木薄壁细胞组成。其形成方 式是由原形成层从内向外逐渐形成，为内始式。 髓及髓射线：髓位于维管柱中央部分，由薄壁细胞组成，具有贮藏功能；髓射 线是由髓部发出与皮层相连为喇叭状的部分，由薄壁细胞组成，具有横向运 输的功能。 取马兜铃幼茎作徒手切片，染色，制片观察，初生结构各部分更清楚，
8、维管柱由57个维管束排列成一环，在做茎的初生结构观察时也可选 该材料。 双子叶植物茎的初生结构与其根的初生结构有哪些异同点？4、裸子植物茎初生结构的观察取马尾松茎横切面永久制片，置显微镜 下观察，幼茎由表皮、皮层、维管组织及 髓和髓射线组成，皮层中有树脂道的分布 。5、双子叶植物茎次生结构的观察（1）棉花老茎次生结构的观察取棉花老茎横切面制片置显微镜下观察，它由下面几部分组成。 周皮：为次生保护组织，由木栓形成层（由皮层薄壁细胞恢复分裂 机能产生）以及木栓形成层向内、向外分裂形成的栓内层、木栓层 共同组成，其中木栓层为死细胞。 皮层：位于周皮与维管柱之间，由几层薄壁细胞组成，内有分泌囊 的分布
9、。 初生韧皮部与次生韧皮部：次生韧皮部位于形成层外方，由筛管、 伴胞、韧皮纤维以及韧皮薄壁细胞组成。初生韧皮部位于次生韧皮 部的外方，占的比例小。 维管形成层：位于韧皮部与木质部之间，由束中形成层和束间形成 层组成，作它们系统发育的连续横切片观察均可看清。 次生木质部与初生木质部：位于形成层内方，次生木质部由导管、 木纤维、木薄壁细胞组成，初生木质部占的比例小。 髓及髓射线：髓位于维管柱中央部分，由薄壁细胞组成，具有贮藏 功能；髓射线是初生射线，具有横向运输的功能。 维管射线：来自形成层，为次生射线。（2）椴树茎次生结构的观察取椴树茎的横切面制片观察，了解木本植物茎的次生结构。它的各组成 部分
10、与棉花茎基本相似，只是在次生木质部的结构上有差异。周皮：其来源、位置、结构与棉花相同。维管柱：由皮层以内所有部分组成。韧皮部：初生韧皮部大都己被挤破而消失，所见到的只是次生韧皮部。 它由韧皮纤维和筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞组成，其内有许多狭窄的射线贯 穿。形成层：由束中形成层和束间形成层组成，由于形成层向内、向外分裂 产生的细胞在分化前和形成层的细胞大小、形态很相似，在横切面上很难分 清哪一层是形成层的细胞，因而我们在显微镜下看到的形成层区，是由几层 细胞组成的。木质部：木质部占茎绝大部分，初生木质位于茎的中心与髓相连，次生 木质部占木质部的绝大部分，由同心环状的年轮构成。每一年轮中有一部分 细
11、胞大，壁相对薄，是早期形成的称早材（或春材）；另一部分细胞较小， 壁相对厚，是秋季形成的，称为晚材（或秋材）。在次生木质部中还有许多 放射状的木射线分布其内，为次生射线，起横向运输的作用。髓及髓射线：髓位于维管柱中央，由薄壁细胞组成，在与初生木质部相 接处形成环髓带，其细胞小，排列紧密，在横切面上呈一圆环；髓射线，位 于两维管束之间，呈喇叭状。请注意它与维管射线在来源、结构、位置上有 什么不同。茎的维管形成层与根的维管形成层的来源是否相同，活动情况各是怎 样的？6、裸子植物茎次生结构的观察取马尾松茎的次生结构横切面制片置显微镜下观察，从外 至内依次了解各部分的特征。周皮：为次生保护组织，由木栓
12、形成层（由皮层薄壁细 胞恢复分裂机能产生）以及木栓形成层向内、向外分裂形成的 栓内层、木栓层共同组成，其中木栓层为死细胞。皮层：由薄壁细胞组成，内有树脂道分布。初生韧皮部与次生韧皮部：位于维管形成层外方。它由 筛胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞组成，初生韧皮部在生长过程 中被挤破解体。维管形成层：位于次生韧皮部与次生木质部之间，由一 层具有分裂能力的细胞组成。次生木质部与初生木质部：位于形成层内方，由管胞、 木薄壁细胞组成。髓及髓射线：由薄壁细胞组成，具有贮藏功能和横向运 输的作用。维管射线：由维管形成层产生，为次主射线。7、单子叶植物茎结构的观察（1）玉米茎结构的观取玉米茎横切面永久制片置显微镜下
13、观察，注意其结构特征：表皮：由一层细胞组成，细胞小，排列整齐，外有角质层及气孔，老茎 的表皮外有蜡质、硅质。下表皮：为表皮内的几层细胞。型小，壁厚，但气孔的内方为薄壁细胞 。基本组织：下皮以内是基本组织，在低倍镜下可见，在基本组织中分散 着许多维管束，靠近外方边缘的维管束小而密集，愈向中央愈大，排列也愈疏 松。维管束：用高倍镜仔细观察一个维管束的结构，可见维管束由维管束鞘 、初生木质部和初生韧皮部组成，无形成层，为有限维管束。维管束鞘：包在维管束的外面，由厚壁细胞组成。初生木质部：从横切面上看，初生木质部呈“V”形，“V”形的基部为原生 木质部，由一个或几个较小的螺纹或环纹导管及少量的薄壁细胞
14、组成。由于原 生木质部导管的壁未加厚，抵抗能力弱，在成熟过程中往往被拉破，而成为较大的细胞间隙，称胞间道。在此道中可见导管的环纹加厚部分。“V”形的另一 端为后生木质部，由两个较大的孔纹导管组成。初生韧皮部：在维管束的外方，由筛管和伴胞组成。（2）水稻茎结构的观察取水稻茎横切面永久制片置显微镜下观察 ，注意其结构特征并与玉米茎比较： 水稻茎的节间中空，有髓腔。表皮内方为机械组织和同化组织。 维管束排列成两轮，外轮维管束较小，分布 在机械组织中。 单子叶植物茎中维管束的排列有哪些方式？（二）皮孔结构的观察取李属茎的皮孔纵切面制片置显微镜 下观察，了解皮孔的发生部位及形态结构 。 （三）变态茎的观
15、察1、块茎：观察马铃薯短而膨大的球形肉质茎。它是 由地下茎逐渐膨大而成，从外形看，块茎上面分布 许多凹陷的芽眼，在顶端有一个顶芽，仔细观察芽 眼在块茎上呈螺旋状排列，每一芽眼的位置就是一 个节，相邻的两芽眼之间就是节间。 2、鳞茎：观察洋葱鳞茎的纵切面，在基都有一扁平 的鳞茎盘，其上着生许多鳞片叶，其下有许多不定 根，在鳞茎的中央有一顶芽，在鳞片叶腋内有腋芽 （侧芽）。 3、球茎：观察荸荠（或慈姑）的球茎，在球茎上有 成环状的节，节上有膜质状的鳞片叶及侧芽，顶部 有顶芽。4、肉质茎：取仙人掌类植物观察，其茎为肉质， 贮水组织发达，含有叶绿体，具有同化功能。 5、根状茎：观察藕（或竹鞭）的根茎，
16、有节与节 间之分，生长在地下，节上着生侧芽和不定根 。 6、茎刺：观察皂荚的枝刺、它是茎变态，外观绿 色、含有叶绿体，具有同化和保护作用。 7、茎卷须：取葡萄的蜡叶标本观察，其卷须是茎 变态，另外可取浸泡材料作徒切片，观察其内 部构造。 8、叶状茎：取竹节蓼的新鲜材料观察，其茎变得 扁平似叶片状，具同化作用，节上不着生或很 少着生小叶，有时有花。六、作业与思考（一）作业： 1、绘芽纵切面简图，并引注。 2、绘马兜铃幼茎一个维管束横切面图，并 引注。 3、绘椴树茎横切面简图，并引注。 4、绘玉米茎中一个维管束详图，并引注。（二）思考题1、裸子植物与被子植物茎尖生长点在构造上有何 区别，请举例说明。 2、说明茎中内皮层不明显的原因，为何在根中称 中柱而在茎中称维管柱？ 3、为何环剥树皮（主干）树会死，而老树空心反 而不死？ 4、茎与根在形态结构上有何不同？ 5、我们常吃的红薯、马铃薯、菊芋、凉薯、洋葱 头、藕、荸荠等等是根还是茎，并说明其原因 。
