实验四植物成熟组织

昵称9682330 2012-05-04

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实验四 植物成熟组织

一、目的与要求

1. 掌握植物各种成熟组织的形态、位置、结构及功能。

2. 了解不同组织间的相互联系，维管束的结构与类型，植物组织离析法。

二、用品与材料

1. 用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、纱布块、擦镜纸、吸水纸、小烧杯、尼龙纱、玻棒、培养皿。蒸馏水、1%番红溶液、5%间苯三酚酒精溶液、40%盐酸等。

2. 材料：番薯或蚕豆叶片、楝树（或其他树木）枝条、萝卜根尖、马铃薯块茎横切片、南瓜茎（或薄荷茎、苹果茎）纵横切片、椴树茎切片、梨果实、玉米茎（或荻等其他禾本科植物茎）横切片。

三、内容与方法

（一）保护组织

1. 观察叶下表皮：取番薯或蚕豆叶片，将其背面向上，放在左手食指上，用中指和大拇指夹住叶片两端，用镊子撕取下表皮一小块，作临时装片，置低倍镜下观察（图4.1），可见表皮细胞彼此相互镶嵌，侧壁呈波浪状，排列紧密无胞间隙，细胞中具有无色透明的细胞质及圆形的细胞核。在表皮细胞之间分布着许多气孔器，选择一个较清晰的气孔器，转换高倍镜仔细观察，它由两个肾形保卫细胞和气孔缝组成（无副卫细胞），注意观察保卫细胞初生壁的特点和内含的叶绿体。

2. 观察茎的周皮：取楝树枝条观察，其表面上白色颗粒状突起为皮孔。用指甲轻轻刮下最外呈褐色的一层，即为木栓层，内面呈绿色的部分为栓内层，两者之间为木栓形成层，三者合称为周皮。其中木栓层属组织，木栓形成层属于组织，栓内层属于组织。在局部区域木栓形成层向外分裂产生薄壁细胞，形成次生通气组织（皮孔）。另取椴树茎横切片观察周皮的结构（图4.2）。

观察完思考：叶的表皮细胞和老茎表层的周皮各属哪类保护组织？它们为适应其保护功能在形态和结构上各有什么特点？

图4.1 蚕豆叶下表皮图4.2 周皮发生（A）和皮孔（B）

1. 表皮细胞；2. 保卫细胞； 1. 木栓形成层开始发生；2. 表皮；3. 木栓形成层；

3. 保卫细胞围成的气孔 4. 木栓层；5. 栓内层；6. 皮层薄壁细胞；7. 补充细胞（二）薄壁组织（图4.3，4.4）

1. 吸收组织：取萝卜根尖制作压片，置显微镜下观察根毛的形态和结构特点。

2. 贮藏组织：取马铃薯块茎一小块，用双面刀片进行徒手切片，选取较薄的切片放在载玻片上，加1滴蒸馏水后盖上盖玻片置显微镜下观察淀粉贮藏细胞的结构特点。

3. 同化组织：取夹竹桃叶片做徒手横切片，制成临时切片标本，置显微镜下观察，了解叶肉栅栏组织和海绵组织的结构和功能特点。

4. 通气组织：观察水稻老根横切制片，在水稻老根的皮层中有一部分细胞解体，形成大的空腔（气腔），具有通气的作用，被称为通气组织。

观察这些薄壁组织后思考：为什么它们又叫营养组织、基本组织？

图4.3 茎的薄壁组织图4.4 叶的同化组织

1. 胞间层；2. 细胞核；3. 细胞质； 1. 栅栏组织；2. 海绵组织

4. 液泡；5. 胞间隙

（三）机械组织

1. 厚角组织

取南瓜（或薄荷、苹果、椴树）茎横切片，先在低倍镜下观察，找到棱角处，再换高倍镜由外而内观察，最外一层排列整齐的扁平细胞为表皮，其上具多细胞表皮毛，紧靠表皮内方的皮层中，有几层染成绿色的细胞，其细胞壁在角隅处加厚、是生活细胞，有时还可看到细胞内的叶绿体，为厚角组织（图4.5）。

图4.5 南瓜茎厚角组织图4.6A 南瓜茎厚壁组织（纤维）

2. 厚壁组织

（1）纤维：在上述厚角组织内方，有几层椭圆形的薄壁细胞，属薄壁组织，在其内方有几层染成红色的细胞，其细胞壁均匀加厚并木质化，细胞腔较小，无原生质体，是死细胞，为厚壁组织中的纤维（图4.6）。

图4.6B 纤维图 4.7 石细胞（厚壁组织）

A. 核桃壳的石细胞；B. 椰子内果皮：石细胞横切面（左）和纵切面（右）；

C. 梨果肉中的石细胞群；D. 山茶属叶柄中的石细胞；

E. 菜豆种皮表皮层石细胞横切面（上）和纵切面（下）

（2）石细胞：取梨靠近中部的一小块果肉，挑取其中一个沙粒状的组织置载玻片上，用镊子柄部将石细胞群压散，在载玻片上加蒸馏水并盖上盖玻片观察，可见大型薄壁细胞包围着颜色较暗的石细胞群，其细胞壁异常加厚，细胞腔很小，具有明显的纹孔（图4.7-C）。取下制片，在盖片一侧滴40%盐酸一小滴，在另一侧用吸水纸吸去盖片内的水分，材料被盐酸浸透3~5min后，再加5%间苯三酚酒精溶液，置显微镜下观察，可见石细胞壁中的木质素遇间苯三酚发生樱红色或紫红色反应（此方法常用于检验鉴别细胞壁中木质素的成分）。

观察后思考：厚角组织与厚壁组织的区别表现在哪些方面？分析其结构与功能的关系。

（四）输导组织

1. 木质部中的输导组织：取南瓜茎纵切片置低倍镜下观察，切片中央两侧有一些细胞壁被染成红色具有各种加厚花纹的成串管状细胞，它们是多种类型的导管（组织）（图4.8）。每个导管分子，均以端壁形成的穿孔相互连接，上下贯通。仔细观察，管径较小，其壁具有螺旋形加厚并木质化的为螺纹导管，管径较大，具有网状加厚并木质化的为网纹导管（注意切片中有些导管或导管一段，因为只切到导管腔中间一部分，因而只看到导管两边侧壁和中间空腔，而看不到导管壁上加厚的花纹）。偶尔也可以在切片中看到管径很小；管壁上有环状加厚并木质化的环纹导管。导管是输导水分的管状结构，它们成列纵向排列于木质部内。观察时注意导管的结构特点，不同类型导管的区别。也可观察薄荷、苹果等植物茎的纵切制片。

2. 韧皮部中的输导组织：观察南瓜茎纵切片，分布在木质部内外两侧染成绿色的主要是韧皮部，在此处可见一些口径较大的长管状细胞（每个细胞即为一个筛管分子）上下相连而形成的管状结构，即为筛管（图4.8）。换用高倍镜可见上下两个筛管分子连接的端壁所在处稍微膨大、染色较深，可看到水平的或倾斜的端壁，即为筛板，有些还可看到筛板上的筛孔。筛管无细胞核，其细胞质常收缩成一束，离开侧壁，两端较宽，中间较窄，这就是通过筛孔的原生质丝，比胞间连丝粗大，特称为联络索（connecting strand）。在筛管旁边紧贴着一至几个染色较深、细长的伴胞。这些伴胞的细胞质浓，并具有细胞核。筛管是输导有机养料的管状结构，它们纵向成列排列在韧皮部。观察时注意筛管结构的特点。也可观察薄荷、苹果、椴树等植物茎的纵切片。

图4.8 南瓜茎纵切面

1. 表皮；2. 皮层；3. 外韧皮部；4. 形成层；5. 木质部；6. 内韧皮部；7. 髓部细胞；8. 厚角组织；9. 薄壁组织；10. 纤维；11. 薄壁组织；12. 原生韧皮部；13. 后生韧皮部之筛管；14. 后生的伴胞；15. 网纹导管；16. 梯纹导管；17. 螺纹导管；18. 环纹导管

观察后思考：在茎的纵横切面上如何区分木质部和韧皮部？导管和筛管有什么差异？

（五）维管束结构和类型

1. 双子叶植物的的无限维管束（开放维管束）（图4.9）：取南瓜（或其他双子叶植物）茎横切片对光肉眼观察，可见南瓜茎切片中央为星状的髓腔，围绕髓腔的薄壁组织内有五个较大和五个较小的维管束彼此相间排列。在低倍镜下选一个大而清晰的维管束观察，可见维管束由外（靠茎外方）到内分为外韧皮部、形成层、木质部和内韧皮部四个部分。木质部中包括细胞壁被染成红色的2~3个直径较大的网纹导管和多个小的螺纹或环纹导管、管胞以及细胞壁被染成绿色的木薄壁细胞。在木质部内外两侧、细胞较小、被染成绿色部分的为内、外韧皮部。选择外韧皮部，用高倍镜仔细观察。它是由筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞组成。筛管呈多边形，管径较大，有的可看到端壁具筛孔的单筛板。筛管旁边有一个细胞质浓、染色较深呈三角形或梯形的小细胞，即为伴胞。在韧皮部内，没有伴胞的大型细胞是韧皮薄壁细胞。在外韧皮部与木质部之间，有数层排列紧密形状扁平、近长方形而较规则的细胞，为形成层区。形成层为侧生分生组织，它的细胞分裂可使维管束扩大。内韧皮部与木质部之间也有形成层状细胞，但无分裂能力。因南瓜茎维管束内有形成层，故称为无限（开放）维管束，又因为它有内外两个韧皮部，所以又称为双韧维管束，全称为双韧无限维管束。

2. 单子叶植物的有限维管束（闭合维管束）（图4.10）：取玉米茎（或水稻茎）横切片观察，可见在基本组织中分散着许多维管束。选一个大而清晰的维管束观察，可见维管束周围有一圈细胞壁较厚，被染成红色的厚壁组织，称为维管束鞘。在鞘内靠外方的细胞壁被染成绿色的部分为韧皮部，外方的原生韧皮部多被挤毁，内方的后生韧皮部中有些较大的呈多边形的细胞为筛管，在筛管旁边有较小呈梯形或三角形的细胞为伴胞。韧皮部内方为木质部，有1~2个小的环纹或螺纹导管，V形上半部为后生木质部，两侧各有一个大的孔纹导管。木质部和韧皮部之间无形成层，因此玉米维管束称有限（闭合）维管束，又由于韧皮部排列在外方，故又称外韧维管束或外韧有限维管束。

图4.9 南瓜茎横切面示一个双韧维管束图4.10 水稻茎的维管束

1. 外韧皮部；2. 木质部；3. 内韧皮部 1. 基本组织；2. 维管束鞘；3. 筛管；4. 伴胞；5. 韧皮部；6. 孔纹导管；7. 环纹导管；

8. 气腔（隙）；9. 木质部

观察后思考：维管束为什么会分成无限型和有限型？其结构、功能有什么不同？

（六）分泌结构

比较观察各种分泌结构的特点：

1. 柑橘果皮横切片 观察分泌腔。

2. 松幼茎横切片 观察韧皮部和木质部中的分泌道（树脂道）。

3. 蒲公英根横切片 观察乳汁管。

（七）组织离析制片法（参考附录6操作）

四、实验报告

1. 绘蚕豆叶表皮细胞图，并注明各部分。