一 目的要求：
1. 观察并掌握植物的内部结构，掌握徒手切片和徒手绘图的方法


二 实验内容：
1. 根初生结构和次生结构的观察。
2. 双子叶植物茎的初生结构和次生结构的观察。
3. 单子叶植物茎的结构。
4. 双子叶植物叶的结构。
5. 单子叶植物叶的结构。
6. 裸子植物叶的结构。


三 实验器材与药品：
显微镜、擦镜纸、吸水纸、刀片、镊子、解剖针、培养皿。
蚕豆幼根、棉花老根、椴树茎、玉米茎、棉叶、水稻叶、松叶横切面的永久封片；小麦、绿豆芽、蚕豆茎、夹竹桃叶、女贞叶。
间苯三酚盐酸溶液、I—KI溶液、蒸馏水。


四 实验步骤：
1.根的初生结构：
　　取蚕豆幼根的横切片，在显微镜下先区分表皮、皮层和中柱，观察各部分所占的比例，然后由外向内逐层观察。 (点击展开）

（1）表皮：为根最外层的细胞，由一层排列紧密的扁平细胞组成。细胞壁薄，内有液泡。可以看到根毛。表皮具有吸收水分、无机盐及保护内部结构之功能。 （2）皮层：为表皮以内的细胞层，由多层排列疏松的薄壁细胞组成。皮层最里一层称为内皮层，细胞排列紧密，此层细胞的侧壁及上下壁具有木栓化的带状增厚，称为凯氏带。原生质体因制片的关系与壁分离，但在凯氏点处总是与细胞壁紧贴着的。 （3）中柱：位于根的中心部位，由以下几部分组成：   a.中柱鞘：紧靠内皮层内方，由1—2层细胞组成，细胞排列紧密。中柱鞘细胞可恢复分生能力，在有的片子中可看到个别细胞已分裂成内外二个，侧根即从此处发生。 b.初生木质部：在中柱鞘以内，呈放射状排列，主要由 导管组成。蚕豆根的初生木质部有4个放射棱，亦称4原型。近中柱鞘的导管，管腔较小，是最早分化成熟的部分，称为原生木质部；渐近中央部分的导管管腔较大，是后生木质部。 c.初生韧皮部：与初生木质部的放射棱相间排列，居外的是原生韧皮部，后生韧皮部居内，韧皮部细胞形小，壁薄，排列紧密。其中呈多角形的 是筛管或薄壁细胞；呈方形或三角形的小细胞是伴胞。在蚕豆初生韧皮部中，有时还可看到一束厚壁细胞，即韧皮纤维。 d.薄壁细胞：在木质部和韧皮部的交界凹陷处，可以看到2—3层扁平的小的薄壁细胞，这些细胞将转化成维管形成层，并由其分裂的细胞分化形成根的次生结构。 取绿豆芽，在根尖成熟区作徒手切片，挑选薄片，经间苯三酚染色后，在显微镜下仔细观察根的初生结构。

　　观察小麦根的横切片，比较与蚕豆幼根的异同点，并注意以下几点：(点击展开）

（1）小麦根的内皮层有否凯氏点？细胞壁的增厚有何特点？ （2）中柱鞘有几层细胞？是否厚壁？初生木质部有几个棱？ （3）初生韧皮部位置在何处？

2.根的次生构造：
　　观察棉花老根的横切片。先在低倍镜下观察各部分存在的位置及所占的比例。(点击展开）

（1）周皮：位于横切面的最外方，包括三层组织。最外面几层细胞:排列紧密、壁厚、已成栓质化的死细胞，此为木栓层；其内有几层扁长形的薄壁细胞，核明显，细胞质也较浓，这是木栓形成层；接木栓形成层的内层，有2—3层大型薄壁细胞，是栓内层。 （2）中柱：   a. 中柱鞘：是否还能看到？它已转化为什么组织？ b. 初生韧皮部：位于栓内层以内，大部分被挤压而呈破损状态。 c. 次生韧皮部：位于初生韧皮部的内侧，其组成成分有筛管、伴胞、 纤维等。筛管细胞口径较大，呈多角形；伴胞较小，常于筛管的侧壁成三角（或半月）形；韧皮薄壁细胞形大，细胞质内含淀粉，被染成蓝紫色；韧皮纤维壁厚，明显可见。 d. 维管形成层：由几层长方形的薄壁细胞组成。排列较整齐，呈一圆环，包围在木质部之外。形成层向内衍生的细胞分化成次生木质部，向外衍生的细胞分化成次生韧皮部。 e. 次生木质部：位于形成层之内。 在次生根的横切面中占较大部分。由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维细胞组成。导管和管胞在横切面上呈圆形或近圆形，增厚的木质化次生壁被染成红色；木纤维口径小，壁较前者更厚；木薄壁细胞多分布于导管的周围，壁薄。 f. 初生木质部：位于初生木质部的内方，范围小，其内导管较小。 g. 维管射线：是由沿径向伸长的一或数行并列平行的薄壁细胞组成，贯穿于整个木质部和韧皮部。 注意观察根中央有无髓的存在。

3.双子叶植物茎的初生构造：
　　取蚕豆幼茎一段作徒手切片，用间苯三酚染色，从外向内在显微镜下逐次进行观察。(点击展开）

（1）表皮：位于茎的最外层，是幼茎的保护组织，常由单层细胞组成。表皮细胞长方柱形，长轴与茎的纵轴平行，在横切面上呈矩形，排列紧密，外向面壁略有加厚，复有角质层，角质层具有不透气不透水的特性，可更好地执行保护功能，表皮上有表皮毛和气孔。 （2）皮层：茎的皮层一般不及根的那样发达，但结构要比根复杂。皮层的外部，靠近表皮的部分，几层细胞角隅部分特别加厚，是厚角组织，它们在皮层外部连续排列成一环，尤其在茎的棱角部分更为发达，主要功能是支持作用。紧接厚角细胞的是排列疏松的薄壁细胞，占皮层大部分，靠近外方的薄壁细胞具叶绿体，因此幼茎常呈绿色，细胞间隙明显。蚕豆茎中皮层最内层为一层薄壁细胞，细胞内含有大量的淀粉粒，用碘液染色呈蓝色，此层细胞称淀粉鞘。 （3）中柱：茎的中柱一般与皮层没有明显的分界。 初生维管束：包括初生木质部和初生韧皮部，以及在木质部与韧皮部之间的形成层。一部分种类的植物，初生维管束始终呈束状，各束分立，排列成一轮，轮廓非常明显，如向日葵等。而在棉花和多数木本植物幼茎的横切面上，初生维管束在发展过程中连成圆筒，只有在初形成的部分可以看到束的轮廓。 髓：在茎的中央部分，由大型薄僻细胞组成，观察细胞内有无特殊的内含物。随着茎的增粗，髓部细胞往往破裂形成中空的髓腔。 髓射线：维管束之间的薄壁细胞，呈放射状排列，内联髓部，外通皮层。在维管束成束分立的植物种类如向日葵等，髓射线更为明显。髓射线一方面有横向运输作用，另一方面与髓部同为茎的贮藏组织。 　　当茎发育到一定阶段，在与束中形成层相应位置的髓射线的一些薄壁细胞恢复分裂机能，形成束间形成层，二者连成一圈，由它们分裂的细胞 ，发育形成茎的次生组织。

4.双子叶植物茎的次生构造：
　　双子叶植物茎的次生构造包括周皮和次生维管束。取椴树三年生茎的横切面永久封片，在显微镜下由外向内逐层观察。(点击展开）

（1）周皮：在茎的最外层，由木栓层、木栓形成层和栓内层组成（有时，在周皮外尚有残留的表皮）。仔细观察各层细胞的特点及皮孔的结构，进一步了解木栓形成层是如何产生的，周皮的结构与机能有何关系。 （2）皮层：次生结构形成的初期，在栓内层以内，尚有皮层的薄壁细胞，但较老的茎，皮层不再存在，周皮直接与维管柱相接，思考这是为什么？ （3）维管柱：包括维管束、束间薄壁组织和髓。维管柱是木本植物茎的主要组成部分。 　　因形成层进行分裂，向外形成次生韧皮部，向内形成次生木质部，这种次生组织不断地增多，将初生木质部和初生韧皮部分别逐渐推向内、外侧的更远方。 　　由于形成层向外分裂的细胞较向内分裂的细胞少，所以韧皮部所占比例小。初生韧皮部被挤到紧靠皮层甚至已被挤毁，初生韧皮部之内是排列整齐的次生韧皮部。次生韧皮部中的韧皮纤维与筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞等分子常交替排列，使整个组织如梯田状。在次生韧皮部中还有韧皮射线。 　　木质部的最内面，突入髓部分的是初生木质部，其余部分全是次生木质部。在3—4年生的茎上可清晰地看到木质部呈现同心环状的年轮，秋天形成的木质部分子，细胞较小，壁较厚；春天形成的部分，细胞较大，壁较薄。在次生木质部中还有木射线，观察木射线是否与韧皮射线相连？它们与髓射线如何区别？ 　　茎的最中心是髓部，大部分为薄壁细胞。髓的最外面细胞较小，称为环髓带。 　　髓射线是由径向排列的薄壁细胞组成，从髓通向皮层，在形成层外侧呈喇叭形扩展 　　仔细观察次生木质部和次生韧皮部之间的几层扁平小细胞，这些细胞壁薄，即形成层。深刻理解其活动规律及其对茎生长的影响。

5.单子叶植物茎的一般结构：
　　取玉米茎横切面的永久封片，先在低倍镜下观察全貌，其最大特点是维管束散生于基本组织中，没有皮层、髓和髓射线的区分。然后由外向内逐层观察。(点击展开）

（1）表皮：最外一层细胞，注意观察有无角质层和气孔。 （2）机械组织：紧接表皮的几层细胞形小，壁厚，就是机械组织，又称下皮。小麦茎的下皮发育程度与抗倒伏有密切关系。 （3）基本组织：包括机械组织以内的所有薄壁组织。注意外部几层薄壁细胞内有无叶绿体。 （4）维管束：多数维管束呈椭圆形，分散在基本组织中。靠外缘的维管束形小，排列密集，靠中部的维管束大，数目较少。选一个清晰的维管束仔细观察。首先看到维管束被一些染成红色的厚壁细胞包围，这些厚壁细胞组成了维管束鞘。思考其功能是什么？在维管束中，初生木质部位于内方，常呈V字形，由2个大的导管及几个小口径导管还有少量薄壁细胞和纤维组成，在小导管下面常有一个大的空腔，这是由于分化较早的导管在茎伸长时遭破坏所致。试区分原生木质部和后生木质部。在V字形木质部的外侧为韧皮部，仔细观察其结构。再看木质部和韧皮部之间有没有形成层？这种维管束是何种类型？ 　　取小麦茎横切面永久封片，对照玉米茎进行观察，二者有何不同？

6.观察双子叶植物叶的横切面(点击展开）

（1）棉叶横切片：在切片中可见叶片主要结构包括表皮、叶肉和叶脉三部分。 　　表皮：在横切面中呈一层排列较整齐的矩形细胞，气孔分布在下表皮较多，上表皮较少，上表皮细胞的外侧有较明显的角质层，以减少水分的蒸腾。 　　叶肉：细胞中含有大量的叶绿体，是叶片进行光合作用的主要部分。棉叶的叶肉有栅栏组织和海绵组织之分，为异面叶。栅栏组织是近上表皮的一层长筒形薄壁细胞，其长轴与上表皮垂直。栅栏组织细胞内叶绿体的分布常决定于外界条件，特别是光照程度，在强光下叶绿体移动而贴近细胞的侧壁，减少受光面积，避免过度发热；在弱光下，它们分散在细胞质内充分利用散射的光能。海绵组织位于栅栏组织与下表皮之间，其细胞形状常不规则，细胞间隙很大，在气孔内方形成较大气室，这样可保证叶肉的气体交换。 　　叶脉：叶脉的内部构造随叶脉大小而不同。棉叶中脉或大的侧脉有一个维管束，其中木质部位于上方，韧皮部位于下方。二者之间有微弱的形成层，维管束外有一层薄壁细胞形成的维管束鞘。叶脉越细结构越简单，小的叶脉没有厚壁组织和形成层，木质部、韧皮部也简单化了。 （2）取夹竹桃叶和女贞叶，作徒手切片，制成水封片后观察。 　　徒手切片时，先沿叶的长轴切成约1 cm宽的长条，置于载玻片上，右手将两把刀片并拢，在叶片上轻轻的切，切出的非常细的细条即叶的横切面（此细条常留在两把刀片之间的刀刃上），在此细条上加一滴间苯三酚溶液，然后吸去多余的染液，加水即成水封片。 　　在显微镜下对照棉叶的横切片，仔细观察下列个部分： a.表皮有几层？气孔分布在上表皮还是下表皮？气孔是上凸的、下凹的还是与表皮细胞处在同一平面？角质层厚薄如何？ b.是等面叶还是异面叶？ c.维管组织是否发达？机械组织是否发达？ d.叶中有无通气组织？ 　　通过上述观察，判断各属什么生态类型。

7．观察水稻叶横切面的永久封片
　　水稻是单子叶禾本科植物，具有平行叶脉，在横切片上可见叶片的中部有几个大的气腔。叶片结构同样包括表皮、叶肉和叶脉三部分。(点击展开）

(1)表皮：水稻叶的上表皮和下表皮细胞排列紧密，外面有硅质层，表皮上有气孔，保卫细胞小，副卫细胞略大。先观察上表皮，其细胞大小不一，每隔一定距离，在维管束之间，有一些大型细胞，排列成扇形，其外壁薄，无角质层，称“运动细胞”，又叫泡状细胞，当天热干旱时，泡状细胞失水，使得叶片向上卷曲，以减少水分过多损失。再比较观察下表皮，分析其组成细胞的结构特点。 (2)叶肉组织：水稻叶是等面叶，叶肉组织不分栅栏组织和海绵组织。细胞间隙小，叶肉细胞都为同形皱褶的薄壁细胞，含叶绿体很多。 (3)叶脉：在横切片上，叶脉均被横切，较大的叶脉和较小的叶脉交替排列。构成叶脉的维管束由木质部、韧皮部和维管束鞘组成。木质部在近上表皮一侧，韧皮部在其下方。维管束鞘多数由两层细胞构成，少数为一层。每个维管束的上下方都是成片的厚壁组织将叶肉隔开，而与表皮相接。

8．针叶的构造：(点击展开）

许多裸子植物的叶子是针形叶。表皮细胞壁很薄，外被一层很厚的角质层，表层内为多层厚壁细胞（称下皮），气孔下陷，叶肉由多层含叶绿体的薄壁细胞构成，细胞壁具有许多向内凹入的褶皱，叶绿体沿皱壁分布，叶肉中具树脂道，由许多分泌细胞围绕而成，具明显的内皮层。内皮层细胞呈鼓形，富含淀粉粒。内皮层里面为薄壁细胞构成的基本组织，中央有两个或一个维管束。

五 思考与绘图：
1.绘根的初生结构横切面图。
2.绘水稻叶横切面图。