实验五、茎的形态与结构

实验五、茎的形态与结构实验五、茎的形态与结构 一、实验目的1、了解芽的结构、茎的分枝方式和枝条的形态特征；2、理解和掌握单双子叶植物茎的初生结构。二、实验要求（五号、黑体、首行缩两字）：1、了解芽的类型与结构，枝条的形态及茎的分枝方式2、理解和掌握单、双子叶植物茎的初生结构和双子叶植物茎的次生结构特征3、了解木材类型、年轮及皮孔的结构组成4、了解植物根、茎维管组织系统的联系与转换（根茎转位）实验内容与方法实验内容与方法（一）枝条1枝条形态：取加拿大杨(Populus canadensis Moench)二年生枝条（图5-1）观察，可见枝条顶端有顶芽、节上有侧芽（腋芽），节和节间明显，枝条上有许多近于环茎的痕道（芽鳞片脱落后在枝条上留下的痕迹）密集在一起，此处为芽鳞痕；在节部有许多较大的疤痕，为叶痕（叶脱落后留下的痕迹）或枝痕（枝、芽脱落后留下的痕迹）；在叶痕中间有许多点状突起，为叶脱落后维管束断裂后留下的痕迹，称叶迹。在节部或顶端还可以见到腋芽或顶芽；在枝条的表皮上还有许多椭圆形的小孔，称皮孔 图5-1 加拿大杨枝条形态2枝条类型：取银杏(Ginkgo biloba L)枝条观察，可见节间明显的枝条为长枝（图5-2A），节密集节间不明显的枝条为短枝，短枝上常结有果实（图5-2B）。3茎的分枝方式：（1）单轴分枝：观察水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng)（图5-3A）枝条，愈远离顶芽的分枝（侧枝）愈长，整个植株形似塔形。（2）合轴分枝：观察葡萄、柑橘、棉花果枝等，如棉花果枝（图5-3B）可见枝轴弯曲折叠，这是由于各级分枝的顶芽发育成花芽，其下方的侧芽渐次形成侧枝而相连接而成的结果。图5-3 茎的分枝式样（4）禾本科植物的分蘖：取大麦或早熟禾（Poa annua L）等禾本科植物幼苗观察，可见其茎基部的节间不伸长，节间极短，节密集在一起，埋在土中近地面处，这就是分蘖节，每个节都有腋芽，这些腋芽生长为新枝，同时在基部产生不定根，这种方式的分枝即为分蘖（图5-4）。图5-4 大麦分蘖（二）芽（二）芽 1芽的类型：（）定芽和不定芽：观察加拿大杨的顶芽和腋芽、悬铃木的柄下芽（图5-5下）（腋芽隐藏在叶柄之下需剥下叶柄才能见到）、桃的正副芽（图5-5下）（桃枝一个节上可着生3个芽，两侧的2个芽较大，为副芽，中间的芽较小，为正芽）。（2）鳞芽和裸芽：鳞芽是指有芽鳞包被的芽，如加拿大杨的芽外有褐色的芽鳞片包被，就是鳞芽；裸芽是指芽的外围无芽鳞包被，如枫杨)的芽（图5-5）。（3）花芽和叶芽：花芽是指发育后形成花或花序的芽，如玉兰的花芽，将玉兰的花芽切开观察，可见其内部有未发育成熟的雌雄蕊（图5-5）。图5-5 芽 的类型2芽的结构：低倍镜下观察丁香芽切片，可见芽中心部分为扁平状突起的生长锥。再转换到高倍镜下观察，可见生长锥表面1-3层细胞排列比较整齐，此为原套；原套里面的细胞排列不够整齐的为原体，在其下方的小突起为叶原基、幼叶及幼叶腋部的腋芽原基等（图5-6）。图5-6 丁香芽纵切面（二）双子叶植物茎初生结构（二）双子叶植物茎初生结构1取大豆茎横切片（或其徒手切片），在低倍镜下观察，自外至内可分为表皮、皮层、中柱（维管柱）三部分（图5-7）。图5-7大豆茎部分横切面（1）表皮：（2）皮层：图5-8 大豆茎表皮与皮层3）中柱（维管柱）：维管束（图5-13A）初生木质部初生韧皮部束中形成层髓髓射线（图6-7）：图5-9大豆茎部分横切面图5-10三叶草茎横切面部分结构三叶草茎横切面（或其徒手切片）：与大豆茎的结构基本相同，但在维管束中有明显的韧皮纤维，且各维管束靠得很近，髓射线很窄，仅有少数几行细胞（图5-10）。（四）根、茎过渡（四）根、茎过渡l取大豆根、下胚轴、茎系列切片，可以看到植物体中的初生韧皮部与初生木质部由根中的辐射状排列转变到茎中的内外排列的变化过程（图5-11）。问题：了解了根的初生结构与茎的初生结构有很大不同，那么，在一株幼苗中，根的初生结构（根维管组织的初生结构特点为间隔排列和外始式木质部）是怎样转变为茎的初生结构（茎维管组织（外韧维管束）的初生结构特点为环状排列和内始式木质部）的？图5-11 大豆根、下胚轴、茎横切面（五）维管形成层、木栓形成层的发生（五）维管形成层、木栓形成层的发生1维管形成层的发生：取棉茎横切片观察，可看到束内形成层、束间形成层的薄壁细胞恢复分裂能力后连成圆环形维管形成层。图5-12棉老茎横切面（1/4结构）图 5-13 三叶草茎横切面一部分2木栓形成层的发生：取三叶草茎横切片观察，可见其表皮下第一层细胞恢复分裂能力形成木栓形成层（图5-12）。（六）双子叶植物茎次生结构（六）双子叶植物茎次生结构1取棉老茎横切制片（或其徒手切片），在显微镜下观察，由外至内可观察到周皮、皮层、韧皮部、维管形成层、木质部、髓等结构（图5-13）：图5-14 棉老茎横切面一部分（周皮、皮层、初生韧皮部）（3）韧皮部：图5-15棉老茎横切面部分（韧皮部）（4）维管形成层：位于次生韧皮部为次生木质部之间，有数层呈扁平的长方形细胞，为形成层区，其中只有一层细胞为维管形成层（图5-16）。图5-16 棉老茎横切面部分（维管形成层）（5）木质部：维管形成层以内主要为次生木质部，导管较大，其中有多列薄壁细胞组成的横带（外与韧皮射线相连，内与初生木质部中的髓射线相连）为次生木质射线（图5-13）。在次生木质部之内，仍保留了初生木质部，导管较次生木质部为小，导管排列方式为外侧口径较大，内侧口径较小（图5-13）。（6）髓：为位于茎中央的大型薄壁细胞（图5-13）。2桑（Morus alba L）树一年生茎横切片（或其徒手切片）次生结构与棉老茎基本相似，但桑茎皮层中有许多皮纤维，在周皮上有皮孔，在皮孔区木栓层中断并形成皮孔，其下为大型薄壁细胞组成的填充组织（图5-17）。图5-17桑树茎横切面一部分3观察椴(Tilia miqueliana Maxim)木三年生茎横切片观察，其结构与桑茎基本相似，但在椴木茎次生木质部中可以观察到年轮线、年轮、早材和晚材（图5-18）。楝木茎段边材：心材：思考题:通过茎段的观察，了解日常生活中所讲“树皮”是由哪些组织结构组成？与植物学上所讲的树皮有什麽不同？它是从何处剥开的？图5-19 楝树茎段（七）单子叶（禾本科）植物茎（节间）（七）单子叶（禾本科）植物茎（节间）结构结构1.取水稻茎节间横切片或自制手工切片观察，从外到内由下列几部分构成（图5-20）：1）表皮：2）机械组织和基本组织：3）维管束4）髓腔图4-20水稻节间部分横切面图4-20水稻节间部分横切面图5-20水稻节间部分横切面2取小麦茎(节间)横切片观察：图5-21小麦幼茎（节间）横切面一部分图5-22 小麦老茎（节间）部分横切 玉米茎基本结构与小麦茎、水稻茎基本相似，但玉米茎中央不为髓腔而为基本组织，维管束在节间横切面上不呈环状分布，而呈星散状分布，靠近表皮处维管束较多，而中央较少。表皮之下无同化组织分布（图5-23）。图5-23玉米茎（节间）部分横切 1绘黑藻芽纵切面结构简图，并注明各部分名称。2绘三叶草茎横切面结构部分详图，并注明各部分名称。3绘棉老茎或桑茎横切面结构简图，并注明各部分名称。4绘水稻或小麦茎结构简图，并绘一个维管束结构详图，注明各部分名称。六、作业