玉米茎

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1、实验八实验八 茎的形态与初生结构茎的形态与初生结构 一、实验目的一、实验目的 1掌握枝与芽的外部形态和类型。 2了解分枝与分蘖的规律。 3掌握茎尖结构、分区及分生区的细胞结构。 4掌握单、双子叶植物茎的初生结构。 5练习茎的徒手切片。 二、实验材料和用品二、实验材料和用品 三年生杨树枝条，玉米茎尖、大叶黄杨茎尖纵切制片，向日葵幼茎横切永 久制片，棉花幼茎横切片，玉米茎横切片，麦茎横切片。显微镜。 三、实验内容和方法三、实验内容和方法 （一）茎的基本形态 1取三年生木本植物(核桃、杨属等)的枝条(最好带着侧枝)，观察分析它 的形态特征。 、节与节间：茎上着生叶的位置叫节，两节之间的部分叫节间。

2、(2)顶芽与腋芽(侧芽)：着生于枝条顶端的芽叫顶芽，着生在叶腋处的芽叫 腋芽，也称侧芽。 (3)叶痕与束痕：叶脱落后在茎上留下的疤痕，叫叶痕，在叶痕上的点状突 起是叶柄与枝条中的维管束断离后留下的痕迹，叫束痕。叶痕在茎上的排列顺 序和形状，束痕的数目和不同的排列形态都是植物冬态的鉴别特征。 (4)芽鳞痕：是芽发育为新枝时，芽鳞脱落后留下的痕迹。常在茎的周围排 列成环状，根据枝条上芽鳞痕的数目可以判断它的生长年龄。 (5)皮孔：为茎表面的裂缝状的小孔，是茎与外界的通气结构，但不同植物 的皮孔形态是不同的，也可以作为木本植物冬态的鉴别特征。 2.观察苹果、海棠或梨等具有长、短枝区别的植物枝条，注意

3、区射一种植 物的长枝与短枝。长枝的节间较长，短枝的节间很短，生长很慢，一般果树只 在短枝上开花结果，所以也叫果枝。 （二）观察芽的结构 茎上常具有芽,它是处于幼态,还未伸展的枝、花或花序。视其结构和将形 成的器官不同，可分为枝、花芽和混和芽。 首先解剖一个枝芽（叶芽）：任取一种植物的枝芽，用双面刀片将其从正 中纵剖为二，放在实体显微镜下观察；辨认芽轴顶端的生长锥、芽轴、叶原基 和幼叶，还有幼叶基部叶腋的腋芽原基。有些芽在最外面还有芽鳞。 温带地区的木本植物，越冬枝条上的芽多有芽鳞的保护，属鳞芽。一般草 本植物多为裸芽，即芽外没有芽鳞的包被。方便时可取食用的包心大白菜或圆 白菜，纵剖为二解剖观察

4、，可见它们也是枝芽，而且是特大的裸芽，如果其内 已分化了花序和花的原始体一原基，就是一个大混合芽。 (三)茎尖的结构与分区 1茎尖的外形与分区：茎尖和根尖一样，亦包括分生区、伸长区和成熟 区三部分，但没有帽状的保护结构，而是由许多幼小的叶片紧紧地包围着茎尖 的生长锥，即分生组织所在的部位。 观察黑藻或玉米茎尖，丁香、小叶黄杨或大叶黄杨茎尖的纵切制片： (1)分生区：茎尖生长锥的最顶端部分是原分生组织，它们可以向后不断 分裂产生新细胞，这些细胞一方面继续保持分裂能力，另一方面初步分化为初 生分生组织；位于生长锥的下部，即原表皮、基本分生组织和原形成层。原分 生组织和初生分生组织共同构成茎的顶端

5、分生组织，即茎尖的分生区。和根尖分生区不同的是：它具有叶原基的突起。 (2)伸长区：位于分生区的下方，这部分细胞迅速生长长大，并且液泡化， 是使茎伸长生长的主要部位，并随着细胞个体的长大整个伸长区也明显增大。 在春季或茎尖生长的季节，比根的伸长区长，但在休眠期，伸长区可以不存在， 如越冬芽(休眠芽)下方都已是成熟区。在此区、初生分生组织开始形成初生组 织，如原表皮分化形成排列整齐的表皮，基本分生组织分化形成皮层和中央部 分的髓，束状的或环状的原形成层分化形成茎的维管束，在每个原形成层束的 外方首先分化出原生韧皮部内方先分化为原生木质部。 (3)成熟区：这部分细胞的伸长生长已停止，组织分化基本成

6、熟，出现后生韧皮 部和后生木质部形成茎的初生结构，但各类植物茎的初生组织的成分和排列是 不一样的；见后述。 总的来看，茎尖的结构，由于有叶原基和腋芽原基的发生，远比根尖结构复杂。(四)双子叶植物茎的初生结构 1取向日葵幼苗或成长植株的枝端，通过茎尖的成熟区(嫩茎之节间)作徒 手横切面装片，分别做如下处理，先大体上将其结构区分为表皮、皮层和维管 柱三部分；维管束呈束状，环状排列为一圈，束间有髓射线，中央为宽大的髓。(1)用清水封片，注意其自然色彩，可见皮层部分细胞呈淡绿色，是什么组 织的细胞内含有叶绿体? (2)用钌红水溶液滴染于(1)的新鲜材料上，观察能否将细胞的胞间层染成 红色或浅红色而使皮

7、层部分细胞的角隅加厚情况显现出来? (3)另取一片新鲜的切片，滴加碘碘化钾溶液封片观察皮层的最内层细胞 内是否。含有较多的蓝紫色淀粉粒? (4)亦另取一新鲜材料的切片，用 025硫堇染液滴染后，用微碱性自来 水或 1NaHC03 水液封片观察，以区别各种不同的组织，突出显现呈蓝紫色的 木质素加厚的细 胞(或用间苯三酚溶液进行反应)。 2观察向日葵幼茎横切的永久制片，在显微镜下对照徒手切片，作详细观 察。 (1)表皮：表皮细胞是从原表皮的细胞分裂、分化发育而来，细胞较小，只 有一层，排列紧密钿胞外壁可见有角质化的角质层，属初生保护组织。有的 表皮细胞分化成表皮毛，有单细胞的或多细胞的。用高倍镜观

8、察幼茎表皮气孔的保卫细胞，这种细胞的横切面比一般表皮细胞小，还可见二个保卫细胞之间 的孔缝，其里面的腔隙是孔下室。 (2)皮层：是表皮以内，维管柱以外的部分，这部分细胞是由基本分生组织 分裂分化而来的，和根比较所占比例很小。靠近表皮的几层细胞比较小，是厚 角组织，细胞在角隅处稍有加厚，在棱角处厚角组织的层次更多，具有支持幼 茎的作用。其内是数层薄壁组织，其中有小型的分泌腔(应属分泌组织)。皮层 的最内一层细胞内，常贮有丰富的淀粉粒，称淀粉鞘（但在永久制片中看不清 楚）。 (3)维管柱：比较发达，所占面积比例较大，可以分为维管束、髓射线和髓 三部分。 维管束：多呈束状、染色较深，很易识别，在横切

9、面上排成一环，是 复合组织。每一管束都是由初生韧皮部、束中形成层和初生木质部组成，都是 由原形成层发展来的。它的韧皮部在木质部的外方，是外韧维管束，又由于有 束中形成层存在，所以也叫无限维管束或开 放维管束。 初生韧皮部包括原生韧皮部和后生韧皮部，它在发育过程牛是自外向内成熟的， 故称为外始式。在维管束的最外方，还有原生韧皮纤维，也有人称之为“中柱 鞘纤维”。在其内方才是筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞，详细观察时，应转换成 高倍物镜。束中形成层：是原形成层保留下来的，仍具有分裂能力的分生组织。在横 切面上，细胞呈扁平状态，壁薄，染色浅淡；夹生在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

10、质部，根据导管分子口径的大小和 番红染色的深浅可以判断；靠近茎中心的是原生木质部，导管口径小，发生早， 染色深；而后生木质部在外方，导管口径较大，发生较晚，所以染色浅淡；由 此可知初生木质部的发育是自内向外逐 渐分化成熟的，故称内始式。 髓射线：是存在于两个维管束之间的薄壁细胞，它连接皮层和茎中央的 髓。髓至皮层薄壁细胞之间物质由此运输，并兼有贮藏的功能，是由原形成层 束之间的基本分生组织分化来的。 髓：位于茎的中央，也是维管柱中心的薄壁细胞，排列疏松，常具贮藏 的功能，也是由基本分生组织发展的。 3观察向日葵幼茎纵切制片与 2 对照，注意掌握各种组织结构的纵剖状态， ，尤其要理解鉴别导管、管

11、胞和木纤维的特征。 4除用向日葵幼茎作为双子叶草本植物初生结构的典型材料外，还可以就 地取材选用棉花、蚕豆、大丽花、毛莨和蓖麻等幼茎进行上述初生结构的观察， 因为它们的初生结构都是基本相似的，可参考前述 1、2 的内容，掌握双子叶植 物茎初生结构的共同规律，也要注意不同种的差异，往往它们就是种的鉴别特 征。如： (1)棉幼茎的初生结构：表皮层有多细胞腺毛，皮层富有分泌细胞和分泌腔， 维管束数目较向日葵幼茎少，在其外方未见韧皮纤维群。 (2)蚕豆茎的初生结构；横切面方形，四角突起呈棱状，厚角组织丰富，棱 内可另有一束维管束，存在于方形的维管束环之外，髓部常早破，形成髓腔。 5双子叶木本植物茎的初

12、生结构观察：可取椴、桃、梨或木槿当年新枝之 枝端成熟区，尚未进行增粗生长的部分。做徒手横切片或取永久制片与草本植 物幼茎的结构相比较，掌握木本茎初生结构的特点。如椴幼茎,表皮层外壁角质 层明显，皮层厚角组织呈环状均匀分布，维管束排列紧密，呈圆筒状，束与束 之间的髓射线极窄，很不明显，可是束中形成层明显。梨幼茎和椴幼茎大同小 异，都是外韧维管束，皮层常分化成厚角组织和薄壁组织并有含丹宁的细胞.维 管柱亦包括维管束、髓射线和髓三部分。然后，详细观察一个维管束的结构。 ( (五五) ) 单子叶植物茎的结构单子叶植物茎的结构 绝大多数单子叶植物茎中没有形成层,因此只有初生结构,构造比较简单, 不能进行

13、增粗生长。和双子叶植物茎相比较，主要不同点是其维管束呈星散状， 分布于基本组织中，因此没有皮层和髓的明显界限，常见有两种类型。 . .不具有髓腔者不具有髓腔者以玉米为例以玉米为例：徒手切片节玉米嫩茎节间的横切片，按 （四）.的方法进行处理后观察;或取玉米茎横切面永久制片进行观: (1)表皮：为茎的最外层细胞，排列整齐，外壁有较厚的角质层，其间有 气孔器，保卫细胞很小，两侧的副卫细胞稍大，中间裂缝为气孔。 (2)基本组织：靠近表皮的数层细胞形状小，排列紧密，胞壁增厚而木质 化，是厚壁组织，称外皮层，是基本组织的一部分，有机械支持的作用。(由于 制片时取材的老嫩程度不同，这圈组织的细胞层数和胞壁加

14、厚的情况不同。)其 内为薄壁组织，是基本组织系统的主要部分，细胞较大，排列疏松，有胞间隙， 越靠近茎的中部，细胞个体越大，其中有许多维管束呈星散分布状态。 (3)维管束：分散在基本组织中，靠边缘部分较多，但个体较小，在茎中 部的维管束分布较少，但每个维管束的个体较大，因此在玉米茎中没有皮层和 髓的界限，也没有维管柱的界限。换高倍镜仔细观察一个维管束的结构：可见 到每个维管束的外围都有一圈由厚壁细胞(纤维)组成的维管束鞘，导管里面只 有木质部和韧皮部两部分，其间没有形成层，是有限维管束。其中初生韧皮部 在外方；包括在最外方的原生韧皮部，有时已被挤破，后生韧皮部在它的里侧， 是有功能的部分，只含筛

15、管和伴胞两种成分，排列十分规则。初生木质部通常 含有 34 个显著的，被染成红色的导管，口径较大，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，往往 由于茎的伸长而将环纹或螺纹的导管扯破，形成一个空腔，叫气腔或胞间道。 V 形的上半部分是后生木质部，有两个大的孔纹导管，二者之间分布着一些管 胞。 2观察玉米茎纵切面制片，与 1 对照分析，注意观察掌握玉米茎各种组 织结构的纵剖状态。 如无玉米茎制片，可用高粱或甘蔗茎代替观察。 3具髓腔者以小麦茎为例： 取小麦茎(节间)横切制片观察：注意与玉米茎的结构进行比较，主要区别 是其茎秆中央有髓腔，节间的

16、维管组织由内、外两圈维管束组成，外圈小维管 束常与含叶绿体的同化组织相间排列，内圈维管束则位于薄壁组织中，和玉米 一样都是外韧型有限维管束，其具体结构也相似。此外在表皮之内的厚壁细胞(纤维)往往形成厚度(层次)不同的连续区域，呈工字形排列，包圈着同化组织， 并与内侧的薄壁组织相连。小麦茎基本组织的分化比玉米茎复杂，除去厚壁组 织和无色的薄壁组织外，还包括绿色的同化组织，但茎秆基部的节间(被叶鞘包 裹的部分)，往往没有同化组织。 四、作业 1、绘向日葵幼茎横切面的一角(包括 1 个维管束)，并注明各部分结构。2、比较双子叶植物茎与根的初生结构。 3、列表比较双子叶植物茎和单子叶禾本科植物茎在初生结构上的异同。 小麦、小麦、大麦大麦、黑麦黑麦、燕麦燕麦的形态的形态特征及大麦亚种的识别 一、目的 掌握小麦、大麦、黑麦、燕麦的形态特征及其区别；掌握大麦三个亚种的区别。二、内容说明 （一）小麦的形态特征 小麦属禾本科（Giamineae），小麦属（Trisicum），共 5 个种，我国栽培