植物的根的结构及其功能的观察

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 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、.I - -1 一生长和分化：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

2、组成的 器官结构称为初生结构。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-来源网络，仅供个人学习参考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

3、*IXzI -1x 、与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂，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， 一部分向内分化，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

4、层进行切向分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层。木:栓层、木栓形成层和栓内层共同构成周皮，代替表皮起保护作用扎周皮发生后，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

5、围的微生物 环境，促进根系的吸收。三、实验用品| jn, "V*（一）材料载玻片、盖玻片、洋忽根尖纵切片、玉米根尖纵I I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）器材显微镜、滴管、吸水纸、擦镜纸、pH计或pH试纸、滤纸、试剂瓶、培养皿! , （三）试剂蒸馏水、I2-KI水溶液四、实验操作（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。-来源网络，仅供个人学习参考2 生长锥（分生区）：在根冠之内，由排列紧

6、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，另一方面逐步分化成不同组织。厂I4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：I j（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

7、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（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

8、为< 二-V 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）取鸢尾（图5-4） 或小麦根成熟区横切片，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， I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）-来源网络，仅供个人学习参考l 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.

9、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，而韧皮部筛管不明厂I显。V（三）根的次生构造/ 二-11!. /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

10、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，

11、依次突破主根的内皮层、皮层和表皮而形成. - I侧根，插入土中。（五）分泌功能根分泌糖类、分泌氨基酸、分泌淀粉酶，依据以下反应： 糖 类在硫酸作用下与蔥酮反应 ，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I作用。事先对各种实验材料，用培养皿垫一张滤纸，加水浸湿， 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， 1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

12、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）SO4NaN03 NH4NO溶液；以浸没根系为宜，使籽粒高出液面。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）?J .一、实验目的1. 了解芽的构造。2. 了解双子叶植物茎

13、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

14、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 - f S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咅5和韧皮咅5组成，不具 形成层（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

15、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-来源网络，仅供个人学习参考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

16、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。双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

17、树茎横切片、蚕豆茎、盆栽木槿-来源网络，仅供个人学习参考（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| jn,*"i '1茎尖生长锥（原分生组织）：位于芽的顶端部位。I I2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）f. I,1 双子叶植物茎 的初生结构：取向日葵茎（图6-1 , 图6-2 ）或大理菊茎横切片，观察下列各部：（1）表皮：为茎的最外一层细胞，较小，排列紧密，其上有 表皮毛 和气孔器 O（2）皮层：在表皮以内，维管柱以

18、外， 由多层厚角组织和薄壁组织构成，常含叶绿体。在薄壁组织中有分泌腔(3) 中柱(维管柱)：是皮层以内的所有部分，包括 维管束、 髓射线和髓。 维管束：多成束存在，在横切面上排列成一环，每个维管 束都由初生韧皮部、束中形成层和初生木质部 三部分组成。注意 韧皮部和木质部的排列方式与根有何不同？ 髓射线：为各维管束之间的薄壁组织，是连接皮层与髓的 薄壁组织。 髓：维管束内方，茎的中央部分，由大量圆形的薄壁细胞 组成。2.单子叶植物茎 的初生构造单子叶植物大多数只有初生结构，没有次生结构。取玉米和I I'小麦茎横切制片(图6-4，图6-5，图6-6 )，在显微镜下观察(1) 表皮：为茎最外

19、面的一层细胞，其外被有 角质层。(2) 下表层：为 表皮下方的几层小型细胞或 厚壁细胞。(3) 基本组织：为 下皮层以内的所有薄壁组织，细胞较大, 具细胞间隙，其中散生许多维管束。A.小麦茎；B.玉米茎-来源网络，仅供个人学习参考l. 表皮；2.同化组织；3机械组织；4 维管束鞘；5.韧皮 部；6 .后生木质部7.原生木质部；8基本组织；9.髓腔；10.木 质部；11 胞间道3维管束散生于薄壁组织中，注意维管束在茎中排列特点， 详细观察一个维管束的结构，识别次生韧皮部，初生木质部和维 管束鞘，注意有无形成层？（三）双子叶植物茎的次生结构I 1 . / / I*取椴树茎横切制片（图6-7，图6-8）在低倍镜下观察。1 表皮是否存在？完整或被挤破。2周皮表皮下数层扁平的木栓细胞，排列整齐，染成红褐色为木栓层，紧接木栓层的一、二层薄壁细胞，很扁平为 木栓形成层。在 木栓形成层内方的一、二层生活细胞， 常含有叶绿体，即栓内层。3 维管柱（1）韧皮部先找到呈圆环状的形成层环，其外围是次生韧皮部，注意识 别韧皮纤维、韧皮射线、筛管和伴胞 等。初生韧皮部应在哪个部 位？能看见吗？为什么？-来源网络，仅供个人学习参考（2）形成层位于韧皮部与木质部之间，呈圆环状，