植物的根的结构及其功能的观察

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1、植物的根的结构及其功能的观察(2010-07-2816:35:52)?一、实验目的 1了解根尖的内部构造 2 了解根的初生结构、初次生结构。3掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。二、实验原理从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、侧根和不 定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分，根的生长 和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生1=1区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、 生长和分化，植物体发育出成熟的根结构,这种由顶端分生组织 及其衍生细胞的增生和成熟所引起的生长过程，称为初生生长。 初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共同组成的 器官结构

2、称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切，就能清 楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱（图5-1）。J图5-1根横切面的一部分，示初生结构A近外方的组织；B.维管柱I 表皮；2皮层；3内皮层;4. 中柱鞘； 5. 原生木质部； 6. 后生木质部； 7. 初生韧皮部大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后，要继续进行次生生长，形成次生结构，包括次生维管组织和周皮，但 有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生 长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最 早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂，后来 与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分

3、裂，并向两侧扩展，其 内侧的子细胞参与维管形成层的组成，于是形成了环绕在初生木 质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞, 部分向内分化，形成次生木质部，另一部分向外形成次生韧皮 部，从而使根加粗在有些植物的根中，由中柱鞘细胞衍生的形 成层细胞往往分裂以后形成宽的射线，而其他部位形成的维管射 线较窄。由于次生生长，每年在根的内部增加许多新的次生维管 组织，使根不断加粗。因此，维管柱外围的表皮和皮层在根加粗 过程中常被拉、挤，最后被撑破。通常在皮层组织未破坏之前, 根的中柱鞘细胞恢复分裂活动，形成木栓形成层。木栓形成层进 行切向分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层。木栓层、木栓

4、形成层和栓内层共同构成周皮，代替表皮起保护作用。周皮发生 后，包括内皮层在内的皮层组织和表皮与根的其他部分分离，并 且由于给养断绝而死亡、脱落。根具有固着、吸收、输导和合成 的功能。植物根系对矿质元素的吸收具有选择性。根系对离子的-来源网络，仅供个人学习参考吸收不与溶液中的离子的数量成比例，根系对同一种盐类的阴离 子与阳离子的吸收量的差异，使盐溶液的pH值发生改变，从而证 明植物根系对离子吸收具有选择特性。植物根系能合成氨基酸、 蛋白质、糖类等生命活动所必需的物质同时根还能将一些物质 排出体外，如氨基酸、糖类、淀粉酶等，改变根际周围的微生物 环境，促进根系的吸收。三、实验用品（一）材料载玻片、

5、盖玻片、洋忽根尖纵切片、玉米根尖纵 切片、蚕豆根和毛茛根横切片、小麦根或鸢尾根横切片、大麦或 玉米萌发新鲜材料（二） 纸、滤纸、III器材显微镜、滴管、吸水纸、擦镜纸、pH计或pH试 试剂瓶、培养皿（三）试剂蒸馏水、I2-KI水溶液（一）根尖的结构取洋葱根尖纵切片或玉米根尖纵切片，在显微镜下依次观察下列各部：1根冠：在根尖顶端，由数层排列疏松的薄壁细胞组成形如 帽状，有保护生长维（分生区）的功能。个人学习参考2生长锥（分生区）：在根冠之内，由排列紧密的小型多面 体细胞组成，细胞质浓、核大，属分生组织，具有强热的分裂能 力3伸长区：位于生长锥的上方，由生长锥细胞分裂而来，其 细胞一方面迅速长大，

6、另一方面逐步分化成不同组织。4根毛区（成熟区）：在伸长区的上方，细胞的处长生长已 停止，并已分化成各种成熟组织，其表皮层细胞的外壁向外突起 形成根毛，这是根的主要吸收工具。（二）根的初生结构1 .双子叶植物根的初生构造取蚕豆和毛莨根（图5-2）根毛区的横切制片，在显微镜下依次观察下列各部:（1）表皮：包在根的最外面，为一层排列紧密的细胞组成, 根毛呈长管状。（2）皮层：在表皮之内，由多层薄壁细胞组成，有明显的细 胞间隙。可分为外皮层（一层细胞），皮层薄壁细胞和内皮层（一 层细胞）三部分，注意观察内皮层，内皮层细胞排列整齐壁比较 特殊，其径向壁和上、下壁常局部增厚并栓质化，环绕成圈，叫凯 氏带（

7、内皮层细胞壁），但在横切面上有的只能见径向壁上成很 小的点状，又叫凯氏点（图5-3）。3）中柱（维管柱）：是皮层以内的全部组织，由中柱鞘，初生木质部，初生韧皮部和薄壁细胞所构成 中柱鞘是中柱的最外层。邻接着内皮，通常由一层薄壁细 胞组成，一般排列整齐紧密。 初生木质部占据根的中央部分，在切片中常被番红染成红 色，排成46束的星芒状，靠近中柱鞘的初生木质部分化最早, 导管腔小，叫原生木质部，近轴的导管腔较大的部分为 初生韧皮部位于木质部的两个放射角之间，与木质部交互 排列。注意在蚕豆幼根的初生韧皮部中常分化出一束厚壁细胞， 叫韧皮纤维。2.单子叶植物根的初生构造（示范）取莺尾（图5-4）或小麦根

8、成熟区横切片，在显微镜下观察，一般也分表皮、皮层 和中柱三部分，但各部分都有它的特点。内皮层细胞多为五面加厚并栓质化,只有外切向壁是薄的, 故呈马蹄形（图5-5），对着原生木质部处的内皮层细胞是否加 厚？有何作用？图 5-3 双子叶植物根的横切（示中柱和内皮层的构造）I 皮层薄壁组织；2.内皮层（右图为内皮层细胞的立体图 解与横切，示凯氏带）；3.中柱鞘；4.初生韧皮部;5.原生木质 部；6.后生木质部初生木质部和韧皮部初生木质部是多原型的（即束数较多），其细胞数量都较少，木质部导管明显，而韧皮部筛管不明 显。（三）根的次生构造取加拿大白杨或棉花老根横切制片（图5-6,图5-7）。在显微 镜下

9、从外向内顺序观察以下各部分：1.表皮由于次生构造的产生而被撑破，多已脱落。2 周皮是老根最外面的几层细胞，代替表皮，行保护功能 由木栓层，木栓形成层和栓内层三部分组成。3.皮层由于周皮的产生多已脱落。4韧皮部初生韧皮部已被挤破；分辨不清，在周皮之内被染 成绿色的部分为次生韧皮部，注意倒三角形区域的薄壁细胞为韧 皮射线,正三角形区域，由筛管、伴胞与韧皮纤维相间排列。能 找到它的筛管和伴胞吗？5.形成层已成环状，由一、二层长方形排列整齐的薄壁细胞 组成，向内分裂产生次生木质部，向外分裂产生次生韧皮部。-来源网络，仅供个人学习参考6木质部位于形成层的内侧，靠近形成层的部分为次生木质 部，初生木质部被

10、挤在中心部位，导管管腔较小具46束、呈放 射状排列。形成层在一定部位也产生一些薄壁细胞，呈辐射状排 列，贯穿在木质部的为木射线，贯穿于韧皮部的为韧皮射线。四）侧根的形成（示范）取蚕豆根的横切片（示支根的发生），在显微镜下观察，可 见中柱鞘的部分细胞重新恢复分裂能力，形成突起，即侧根的生 长锥，再继续生长，依次突破主根的内皮层、皮层和表皮而形成 侧根，插入土中。（五）分泌功能III根分泌糖类、分泌氨基酸、分泌淀粉酶，依据以下反应：糖 类在硫酸作用下与蒽酮反应，生成绿色的络合物;氨基酸与茚三 酮共同加热生成紫色化合物；淀粉酶分解淀粉；来鉴定各种分泌 作用。事先对各种实验材料，用培养皿垫一张滤纸，加

11、水浸湿， 萌发吸胀的大麦或玉米种子2-3天；当根系生长为2-3厘米时， 加水浸过根系继续萌发1-2天；取溶液1ml，加入蒽酮试剂2ml， 于沸水浴中加热10mins;如溶液呈绿色，表明有糖类。取萌发时 所用的滤纸烘干，喷0.1%的茚三酮乙醇溶液，80C烘15mins, 如 果滤纸呈紫蓝色，说明有氨基酸存在。把吸胀种子放于淀粉琼脂 平板上萌发。2-3天后，取出萌发的种子，倒入少量碘-碘化钾溶液于平板 上，在根系生长过的地方呈透明色，说明该处淀粉被根系所分泌 的淀粉酶分解。六）吸收功能把根长1-2cm已萌发的籽粒，重新摆入四个加滤纸的新培养 皿中（种子数相等），分别加入相同体积的蒸馏水、（NH4）

12、S04、 NaN03、NH4N03溶液；以浸没根系为宜，使籽粒高出液面。III测定四种溶液的初始pH值。当种子萌发1-2天后，分别测定 四个培养皿中溶液的pH值，记录结果并分析。植物茎的结构及其功能的观察(2010-07-2816:37:04) ?一、实验目的 1. 了解芽的构造。2. 了解双子叶植物茎的初生构造，次生构造及单子叶植物茎 的构造。3认识植物茎的输导功能。二、实验原理芽是处于幼态而未伸展的枝、花或花序，也就是枝、花或花序尚未发育前的雏体。以后发展成枝的芽称为枝芽；发展成花或 花序的芽称为花芽。枝芽的结构决定着主干和侧枝的关系与数量, 也就是决定植株的长势和外貌。花芽决定着花或花序

13、的结构和数 量，并决定开花的迟早和结果的多少。茎的顶端分生组织中的初 生分生组织所衍生的细胞，经过分裂、生长、分化而形成的组织, 称为初生组织，由这种组织组成了茎的初生结构。双子叶植物茎 和裸子植物茎的初生结构，包括表皮、皮层和维管柱三个部分， 但裸子植物茎没有双子叶植物茎的那种一生只停留在初生结构中 的草质茎类型。单子叶植物的茎和双子叶植物的茎在结构上有许 多不同。大多数单子叶植物的茎，只有初生结构，所以结构比较 简单。少数的虽有次生结构，但也和双子叶植物的茎不同。以禾 本科植物的茎作为代表，说明单子叶植物茎初生结构的最显着特 点。绝大多数单子叶植物的维管束由木质部和韧皮部组成，不具 形成层

14、（束中形成层）。维管束彼此很清楚地分开，一般有2种排 列方式：一种是维管束全部没有规则地分散在整个基本组织内， 愈向外愈多，愈向中心愈少，皮层和髓很难分辨，如玉米、高粱、 甘蔗等的维管束，它们不像双子叶植物茎的初生结构内，维管束 形成一环，显着地把皮层和髓部分开。另一种是维管束排列较规 则，一般成两圈，中央为髓。有些植物的茎，长大时，髓部破裂 形成髓腔，如水稻、小麦等。维管束虽然有不同的排列方式，但维管束的结构却是相似的，都是外韧维管束，同时也是有限维管 束。双子叶植物和裸子植物茎发育到一定阶段，茎中的侧生分生 组织便开始分裂、生长和分化，使茎加粗，这一过程称为次生生 长，次生生长产生的次生组

15、织组成茎的次生结构。侧生分生组织 通常包括维管形成层和木栓形成层。形成层细胞的分裂包括切向 分裂和径向分裂。切向分裂向内形成次生木质部，加在原有木质 部的外方；向外形成次生韧皮部，加在原有韧皮部的内方。在形 成次生结构同时，形成层细胞为扩大自身圆周还必须进行径向分 裂或横分裂以适应内方木质部的增粗，同时形成层的位置渐次向 外推移。叹子叶植物茎中次生木质部的组成包括轴向系统的导管、 管胞、木纤维、木薄壁组织和径向系统的木射线。次生韧皮部同 样包括轴向系统和径向系统，轴向系统由管胞、伴胞、韧皮薄壁 细胞和韧皮纤维组成，有时也有石细胞；径向系统则由韧皮射线 组成。韧皮射线通过形成层的原始细胞与木射线相连，合称维管 射线（木射线+韧皮射线）。芽是植物地上部分的轴，主要的生理 功能是支持和输导的作用。水分与矿质元素的长途运输依赖于导 管和管胞；同化物的长途运输主要依赖于筛管和筛胞。三、实验用品 （一）材料大叶黄杨茎尖纵切片、向日葵和玉米茎横切片、椴树茎横切片、蚕豆茎、盆栽木槿二）器材显微镜、擦镜纸、刀片 三）试剂蒸馏水、番红、红墨水四、实验操作一）芽的基本结构取大叶黄杨或丁香芽纵切片在显微镜下观察 1茎尖生长锥（原分生组织）：位于芽的顶端部位。2叶原基：位于生长锥下方的小突起，将来发育成幼叶。3腋芽原基：位于幼叶的腋间。（二）茎的初生结构（图6-3）双子叶植物