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1、实验三 根、茎的结构一、目的要求1.了解双子叶植物根、茎的初生、次生结构。2.了解单子叶植物根、茎的结构。二、实验材料蚕豆幼根，棉花老根横切永久片、水稻幼根横切蚕豆幼根，棉花老根横切永久片、水稻幼根横切永久片。永久片。马蔸铃、椴树茎、水稻茎、射干茎横切永久片。马蔸铃、椴树茎、水稻茎、射干茎横切永久片。三、内容方法根的观察根的观察1、双子叶植物根的初、双子叶植物根的初生结构生结构 在蚕豆幼根的根毛区在蚕豆幼根的根毛区部位作徒手横切，用稀部位作徒手横切，用稀的番红溶液染色，装片，的番红溶液染色，装片，置显微镜下观察。置显微镜下观察。横切面最明显的结横切面最明显的结构是由大而薄的细构是由大而薄的细胞
2、组成的皮层和中胞组成的皮层和中央的维管柱，最外央的维管柱，最外层是根之表皮，在层是根之表皮，在低倍镜下区分表皮、低倍镜下区分表皮、皮层和维管柱三大皮层和维管柱三大部分之后，转换高部分之后，转换高倍镜由外向内仔细倍镜由外向内仔细观察。观察。表皮：根的最外一层生表皮：根的最外一层生活细胞，由原表皮发育活细胞，由原表皮发育而成，细胞方形，细胞而成，细胞方形，细胞壁薄，不具气孔，一部壁薄，不具气孔，一部分表皮细胞外壁延伸成分表皮细胞外壁延伸成根毛。根毛。皮层：表皮以内的维管皮层：表皮以内的维管柱以外的部分。最外一柱以外的部分。最外一层靠近排列紧密的细胞层靠近排列紧密的细胞为个皮层。外皮层之内为个皮层。
3、外皮层之内是大型的排列疏松的薄是大型的排列疏松的薄壁细胞，间隙较大；壁细胞，间隙较大；内皮层的最内一层内皮层的最内一层为皮层，细胞排列为皮层，细胞排列紧密，无胞间隙，紧密，无胞间隙，其细胞的径向壁和其细胞的径向壁和横壁上部分初生壁横壁上部分初生壁增厚并木质化，呈增厚并木质化，呈带状环绕一圈，称带状环绕一圈，称凯氏带。在横切面凯氏带。在横切面上仅见其径向壁上上仅见其径向壁上有很小的增厚部分，有很小的增厚部分，称凯氏点，往往初称凯氏点，往往初番红染成了红色。番红染成了红色。维管柱：内皮层以内的各部分，包括中柱鞘维管柱：内皮层以内的各部分，包括中柱鞘和初生维管组织，有的植物还具有髓，由薄和初生维管组
4、织，有的植物还具有髓，由薄壁组织或厚壁组织组成。壁组织或厚壁组织组成。中柱鞘中柱鞘紧接内皮层的一层薄壁细胞。有时为多紧接内皮层的一层薄壁细胞。有时为多层，由原形成层发育而成，长期保持分生能力。层，由原形成层发育而成，长期保持分生能力。维管束维管束包括相间排列的初生木质部初生韧皮部。包括相间排列的初生木质部初生韧皮部。初生木质部在切片中其导管被番红染成红色，其细胞壁厚而且胞初生木质部在切片中其导管被番红染成红色，其细胞壁厚而且胞腔大，是输导水分腔大，是输导水分 和无机盐的组织，蚕豆根的初生木质常为和无机盐的组织，蚕豆根的初生木质常为4-54-5个辐射棱即个辐射棱即4-54-5原型），每束导管口径
5、大小不一致，靠近中柱原型），每束导管口径大小不一致，靠近中柱鞘的导管最先发育，口径小，是一些环纹和螺纹加厚的导管，叫鞘的导管最先发育，口径小，是一些环纹和螺纹加厚的导管，叫原生导管，着色往往浅淡，甚至不显红色。靠边中央的导管口径原生导管，着色往往浅淡，甚至不显红色。靠边中央的导管口径大，是网纹、梯纹导管，染色深，是后生导管，这种导管发育先大，是网纹、梯纹导管，染色深，是后生导管，这种导管发育先后，说明根的初生木质部是外始式的。后，说明根的初生木质部是外始式的。初生韧皮部位于初生木质的两个辐射角之间，与初生韧皮部位于初生木质的两个辐射角之间，与木质部相间排列，由筛管、伴胞、韧皮纤维及韧木质部相间
6、排列，由筛管、伴胞、韧皮纤维及韧皮薄壁细胞构成，其分化方式亦是外始式，即原皮薄壁细胞构成，其分化方式亦是外始式，即原生韧皮部在外，后生韧皮部在内。生韧皮部在外，后生韧皮部在内。蚕豆幼根的最中心蚕豆幼根的最中心部分是一群未分成部分是一群未分成导管的薄壁细胞，导管的薄壁细胞，称为髓部，但在大称为髓部，但在大多数双子叶植物根多数双子叶植物根中，导管由外始式中，导管由外始式向心分化的结果，向心分化的结果，整个根的中心为导整个根的中心为导管所占据，是没有管所占据，是没有髓的。髓的。2.2.双子叶植物根的次生双子叶植物根的次生结构结构取棉花老根永久片先在取棉花老根永久片先在低倍显微镜下观察，其低倍显微镜下
7、观察，其最主要的特点是形成层最主要的特点是形成层环已由波浪形环变成了环已由波浪形环变成了圆形环，并向内产生了圆形环，并向内产生了大量的次生木质部，向大量的次生木质部，向外产生了少量的次生韧外产生了少量的次生韧皮部。同时中柱鞘已产皮部。同时中柱鞘已产生了木栓形成层，并形生了木栓形成层，并形成了周皮。此时表皮和成了周皮。此时表皮和皮层已脱落，从外向内皮层已脱落，从外向内逐层观察，区分出周皮、逐层观察，区分出周皮、次生维管束和中夹的初次生维管束和中夹的初生木质部几大部分后，生木质部几大部分后，换用高倍镜仔细观察各换用高倍镜仔细观察各部分结构。部分结构。周皮：横切面最周皮：横切面最外的几层细胞，外的几
8、层细胞，由外向内由木栓由外向内由木栓层染成棕红色层染成棕红色的栓质化死细胞）的栓质化死细胞）、木栓形成层、木栓形成层一层扁方形薄壁一层扁方形薄壁细胞，有的可见细胞，有的可见到细胞核）、栓到细胞核）、栓内层木栓形成内层木栓形成层之内层之内2-32-3层较大层较大的薄壁细胞）。的薄壁细胞）。初生韧皮部已被损坏，初生韧皮部已被损坏，分辨不清。分辨不清。次生维管束：包括次生次生维管束：包括次生韧皮部、维管形成层、韧皮部、维管形成层、次生木质部。次生木质部。次生韧皮部：周皮之内次生韧皮部：周皮之内被染成蓝绿色的部分，被染成蓝绿色的部分，包括筛管、伴胞和韧皮包括筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞，其中杂有少薄壁细胞
9、，其中杂有少量呈红色的韧皮纤维。量呈红色的韧皮纤维。有许多韧皮薄壁细胞在有许多韧皮薄壁细胞在径向方向上排列成行，径向方向上排列成行，呈放射状，是韧皮射线，呈放射状，是韧皮射线，起横向运输作用。起横向运输作用。次生木质部：在横向面被次生木质部：在横向面被染成红色，占大部分面积。染成红色，占大部分面积。包括导管、管胞、木纤维包括导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞，其中导这和木薄壁细胞，其中导这是一些口径大、被染成红是一些口径大、被染成红色而原生质体解体的死细色而原生质体解体的死细胞，但幼嫩导管色浅些：胞，但幼嫩导管色浅些：管胞和木纤维在横切面上管胞和木纤维在横切面上口径均较小，可与导管区口径均较小，可
10、与导管区分，但也被染成红色；还分，但也被染成红色；还有许多被染成绿色的木薄有许多被染成绿色的木薄细胞夹杂其中，排列整齐细胞夹杂其中，排列整齐呈径向放射状者，称木射呈径向放射状者，称木射线。线。木射线与韧皮射线常是木射线与韧皮射线常是相通的，合称维管射线。相通的，合称维管射线。维管形成层：位于次生维管形成层：位于次生木质部和次生韧皮部之木质部和次生韧皮部之间，有几层扁而长形的间，有几层扁而长形的薄壁细胞。被染成绿色。薄壁细胞。被染成绿色。实际上形成层只有一层实际上形成层只有一层细胞，主要由于它的迅细胞，主要由于它的迅速分裂，刚产生不久的速分裂，刚产生不久的细胞尚未分化成熟，因细胞尚未分化成熟，因
11、此在横切面上看到的是此在横切面上看到的是多层扁平细胞组成的多层扁平细胞组成的“形成层区形成层区”。初生木质部：初生木质部：在次生木质部在次生木质部之内，初生木之内，初生木质部仍保留在质部仍保留在根的中心，呈根的中心，呈星芒状。星芒状。3.3.单子叶植物根的单子叶植物根的结构结构取水稻幼根永取水稻幼根永久片观察，表久片观察，表皮通常为一层皮通常为一层薄壁细胞，一薄壁细胞，一般不具根毛；般不具根毛；皮层是薄壁细皮层是薄壁细胞，从外向内胞，从外向内逐渐内大至小，逐渐内大至小，呈放射状排列；呈放射状排列；幼根的内皮层幼根的内皮层壁增厚不明显；壁增厚不明显；中央是维管柱，中央是维管柱，木质部多束木质部多
12、束多原型）。多原型）。茎的观察1 1 1 1、双叶子植物茎的初生结、双叶子植物茎的初生结、双叶子植物茎的初生结、双叶子植物茎的初生结构构构构（1 1 1 1取马蔸铃茎作徒手切取马蔸铃茎作徒手切取马蔸铃茎作徒手切取马蔸铃茎作徒手切片，横切，选取薄而完整的片，横切，选取薄而完整的片，横切，选取薄而完整的片，横切，选取薄而完整的切片，番红染色装片。切片，番红染色装片。切片，番红染色装片。切片，番红染色装片。察看：表皮、皮层、维管柱。察看：表皮、皮层、维管柱。察看：表皮、皮层、维管柱。察看：表皮、皮层、维管柱。表皮：横切面上最外一层，表皮：横切面上最外一层，表皮：横切面上最外一层，表皮：横切面上最外一
13、层，细胞较小，排列紧密。细胞较小，排列紧密。细胞较小，排列紧密。细胞较小，排列紧密。皮层：表皮以内，维管柱以外的部分全为皮层。皮层：表皮以内，维管柱以外的部分全为皮层。马蔸铃茎的完整横切片是具有马蔸铃茎的完整横切片是具有5-75-7个稍突出棱角的多个稍突出棱角的多边形结构，其棱角部位的多层细胞分化为厚角组织；边形结构，其棱角部位的多层细胞分化为厚角组织；棱角与棱角之间以及厚角组织之内的棱角与棱角之间以及厚角组织之内的3-43-4层细胞，是层细胞，是含叶绿体的薄壁细胞，内方有几层厚壁细胞，横切含叶绿体的薄壁细胞，内方有几层厚壁细胞，横切面上连成一环，染成红色，这是厚壁组织；再往内，面上连成一环，
14、染成红色，这是厚壁组织；再往内，还有多层薄壁细胞。还有多层薄壁细胞。维管柱：包括初生维管柱：包括初生维管束、髓和髓射维管束、髓和髓射线。线。维管束：多呈束状，维管束：多呈束状，每束大小不一，染每束大小不一，染色较深。（初生韧色较深。（初生韧皮部、束内形成层皮部、束内形成层和初生木质部）。和初生木质部）。（2木本茎的次生结构取已有次生生长的椴树茎横切永久片，置显微镜下取已有次生生长的椴树茎横切永久片，置显微镜下观察。观察。观察时结合实验教学教材，依次观察表皮、周皮、观察时结合实验教学教材，依次观察表皮、周皮、木栓层、木栓形成层、栓内层、皮层、韧皮部、形木栓层、木栓形成层、栓内层、皮层、韧皮部、形
15、成层、木质部、年轮和髓射线。成层、木质部、年轮和髓射线。2 2、单子叶植物茎的结构、单子叶植物茎的结构（1 1水稻茎属于一年生单子叶植物草本茎，水稻茎属于一年生单子叶植物草本茎，因为其生活期限只有一个生长季节，故仅具因为其生活期限只有一个生长季节，故仅具初生结构。初生结构。表皮：在横切面上，表皮细胞形状较小，排列表皮：在横切面上，表皮细胞形状较小，排列紧密；有的细胞硅质化硅质细胞），向外突紧密；有的细胞硅质化硅质细胞），向外突出如齿状。出如齿状。基本组织：靠近表皮的几层已成为厚壁细胞，对茎有支基本组织：靠近表皮的几层已成为厚壁细胞，对茎有支持作用。在厚壁细胞以内是薄壁细胞，愈向中心，细胞持作用
16、。在厚壁细胞以内是薄壁细胞，愈向中心，细胞愈大。在两圈维管束之间有大型的通气道，横切上呈圆愈大。在两圈维管束之间有大型的通气道，横切上呈圆形气腔。茎中央部分的薄壁细胞已经破裂，形成髓腔。形气腔。茎中央部分的薄壁细胞已经破裂，形成髓腔。维管束：多个维管束分散在基本维管束：多个维管束分散在基本组织中，在横切面上呈两轮排列，组织中，在横切面上呈两轮排列，每个维管束外围有厚壁细胞组成每个维管束外围有厚壁细胞组成的维管束鞘。木质部明显分为原的维管束鞘。木质部明显分为原生木质部和后生木质部两部分。生木质部和后生木质部两部分。原生木质部由小型的环纹或螺纹原生木质部由小型的环纹或螺纹导管组成。在此的薄壁细胞常
17、被导管组成。在此的薄壁细胞常被拉破，形成腔隙，称胞间道。后拉破，形成腔隙，称胞间道。后生木质部由两个大的孔纹导管组生木质部由两个大的孔纹导管组成，这两个导管口径大，染色深，成，这两个导管口径大，染色深，非常明显。原生木质部在后生木非常明显。原生木质部在后生木质部和横切面上呈质部和横切面上呈“V V字形排字形排列，列，V V形的下半部是原生木质部；形的下半部是原生木质部；上半部是后生木质部，在两个大上半部是后生木质部，在两个大的孔纹导管之间，有少量管胞。的孔纹导管之间，有少量管胞。韧皮部位于木质韧皮部位于木质部的外方，由筛部的外方，由筛管和伴胞组成，管和伴胞组成，筛管口径较大，筛管口径较大，壁薄；伴胞口径壁薄；伴胞口径较小，染色深，较小，染色深，横切面略呈长方横切面略呈长方形，紧靠筛管细形，紧靠筛管细胞。胞。（2 2射干地下茎的结构射干地下茎的结构用射干地下茎横切面永久片置显微镜下观察，用射干地下茎横切面永久片置显微镜下观察，最外层是具保护作用的表皮；皮层较厚，有最外层是具保护作用的表皮；皮层较厚，有大量薄壁细胞，最内层为马蹄形加厚的内皮大量薄壁细胞，最内层为马蹄形加厚的内皮层；中央部分是散生的周木维管束，即木质层；中央部分是散生的周木维管束，即木质部位于韧皮部周围。部位于韧皮部周围。四、作业四、作业 1 1、绘蚕豆根绘蚕豆根1/4-1/81/4-1/8横切面细胞图。横切面细胞图。
