實驗材料 向日葵莖椴樹莖洋槐莖杜仲莖松莖蘆薈莖
試劑、試劑盒 番紅染液
儀器、耗材 玻片顯微鏡
實驗步驟
一、 雙子葉草本植物莖的次生結構
1. 取有加粗生長的向日葵莖的橫切制片,觀察莖的次生結構。
(1)表皮:向日葵老莖仍保持表皮層。表皮細胞在橫印面上排列整齊,是板狀的長方形細胞組成的保護組織。
(2)皮層:表皮以內為皮層細胞。靠近表皮的皮層細胞是厚角細胞。這些細胞都含有葉綠體,在厚角細胞以內是虛層薄壁細胞,但層數不多。
(3)維管柱:在韌皮部外有成堆的厚壁細胞,細胞壁明顯木質化,成為纖維細胞,制片過程中被番紅染紅色,這就是韌皮纖維。
在向日葵莖的橫切制片中,很清楚觀察到韌皮部和木質部之間形狀扁長的細胞,也就是形成層細胞,這些細胞己不是一層,具有3至5層甚至還多,可觀察到已開始活動。這是束中形成層。形成層活動的結果是向內分裂分化木質部各種細胞,向外分裂分化韌皮部各種細胞。從切片上看,向內分裂分化的木質部各種細胞比向外分裂分化的韌皮部細胞多。
在橫切面上,還可以看到比較小型的維管束,它們是由一部分束間的射線薄壁細胞恢復分裂能力組成的束間形成層活動的結果。在大的維管束和小的維管束之間仍存在有髓射線,不過已經很窄了。在維管束內還有橫向的由薄壁細胞組成的維管射線。
向日葵存在著明顯的髓和髓射線,特別是髓,一直很發達。
2. 雙子葉植物棉花木質化草本莖的次生結構。
二、 雙子葉木本莖的次生結構
取三年生椴樹莖橫切片,觀察其次生結構。
1. 表皮:在莖的最外層,由一層排列緊密的表皮細胞組成。細胞在橫切面上略呈扁長方形,外壁角質化,并有角質層。在三年生的枝條上,表皮已不完整,有些地方已被皮孔脹破并脫落。
2. 皮孔:在表皮細胞以內的皮層里,可以觀察到木栓形成層向外產生的許多薄髓細胞,稱補充細胞。這些細胞使表皮層逐漸隆起而破裂,這就是椴樹枝條上的皮孔。皮孔多數形成于表皮層的氣孔處。
3. 周皮:在椴樹莖的橫切片中是很明顯的,它由木栓層細胞、木栓形成層細胞和栓內層細胞共同組成。
(1)木栓形成層細胞:是由皮層細胞恢復分裂能力以后形成的。椴木莖的木栓形成層產生于皮層靠外層的薄壁細胞。木柱形成層細胞在橫切面上扁平,細胞質濃,只有一層細胞,由它向外分裂,
分化木栓層細胞,剛剛形成的水栓層細胞是活細胞也呈扁平狀,與木桂形成層的細胞很難區別。看上去與木栓形成層相似。
(2)木栓層細胞:在橫切面上觀察,是一些在同一半徑線上排列整齊的扁平細胞。壁栓質加厚,是死細胞。
(3)栓內層細胞:是木栓形成層細胞向內分裂、分化而成,一般只有1至2 層。從橫切片上觀察,這兩層細胞是具有細胞核的活細胞,細胞質很濃,往往被染成較深的顏色。
4. 皮層:在維管柱外,僅由數層薄壁細胞組成,在制片中可觀察到有些細胞內含有晶簇。
5.
韌皮部:在形成層以外,細胞排列呈梯形,其底邊靠近形成層。纖維細胞在橫切制片中呈一堆堆被染成紅色的厚壁細胞群,與纖維細胞間隔排列的是篩管、伴胞和韌皮薄壁細胞。篩管一般口徑比較大,伴胞口徑小。與韌皮部相間排列著髓射線。這些髓射線細胞越靠近外部越大,構成一個以皮層為底邊的倒梯形。
6. 形成層:形成層細胸只有一層,但因裂出來的細胞還沒有分化成木質部和韌皮部的各類細胞。所以,看上去這種扁長方形的細胞約有4-5 層之多,在高倍鏡下,紡錘狀原始細胞和射線原始細胞,都能觀察到細胞的橫面。
7. 木質部:在形成層之內,在橫切面上占有最大面積,由于細胞直徑大、小及細胞壁厚薄不同,可看出年輪的界線。
年輪:在三年生椴樹莖橫切面上,可以清晰地看到本質部的三個同心環年輪。在低倍鏡下就可觀察到秋天形成層細胞分裂分化的木質部各種細胞口徑小,細胞壁厚,特別是木質部導管分子更明顯,在制片中番紅染色著色較深。這部分木質部稱為晚材。春天形成的木質部各類細胞,導管口徑大,細腦壁相對地顯得薄些,這部分木質部稱為早材。前一年的晚材和第二年的早材之間,界線常明顯,稱為年輪線,在椴樹莖的早材和晚材的橫切面中,導管的口徑大小區別非常明顯。