北大植物生物学实验指导10种子植物的营养器官（二）：茎

10．种子植物的营养器官（二）：茎40种子植物的营养器官(二)：茎10茎是植物体地上部分联系根和叶的营养器官，茎的生理功能主要是输导作用和机械支持作用。多数植物的茎呈圆柱形，茎上有节和节间之分，节上着生有叶、花和果实。裸子植物和双子叶植物的茎通常具有形成层，能进行程度不等的次生生长，单子叶植物只有少数种类能进行异常的次生生长。实验目的：1．了解种子植物茎的基本形态和结构。2．了解种子植物茎形态发生和发育的基本过程。3．了解不同类群植物茎形态结构的特点以及一些常见的变态茎。实验内容：1．观察不同植物的茎，了解茎的外部形态特征。2．观察植物茎尖切片，了解茎尖的基本结构。3．观察向日葵（蚕豆、苜蓿Medicago）幼茎的切片，了解植物茎的初生结构。4．观察二、三年生椴树（Tilia）茎的切片，了解植物茎的次生结构。5．观察玉米茎的横切，了解单子叶植物茎的结构特点。6．观察有关标本、图片或实物，了解常见的变态茎类型。实验步骤：1．茎的外形取向日葵、丁香（Syringa）、杨树（Populus）等的茎或枝条，观察其外部形态，辨认节与节间、叶和叶痕、顶芽和侧芽、气孔或皮孔等，并注意不同植物茎的分枝式样。2．茎尖的结构取锦紫苏（Coleus）或丁香茎尖纵切片观察，区分原分生组织(原套、原体)、初生分生组织(原表皮、基本分生组织、原形成层)和叶原基、腋芽原基等，比较各部分细胞的形态结构特点以及在茎尖中的位置。图10.1茎的外形图10.2茎尖10．种子植物的营养器官（二）：茎41观察思考：1．茎的顶端有无类似根冠的结构？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。2．原分生组织与初生分生组织之间有无明确的界限？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。3．原表皮、基本分生组织和原形成层在细胞形态和结构方面有什么差异？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。4．叶原基和腋芽原基的发育方式是属于内起源，还是外起源？为什么？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。3．茎的初生结构▲取向日葵(蚕豆、苜蓿)的幼茎作徒手切片，用亚甲基蓝或中性红染色，在显微镜下观察，区分表皮，皮层和维管柱(维管束、髓、髓射线)。▲取向日葵幼茎的永久制片，在显微镜下详细观察表皮、皮层和维管柱的细胞形态、细胞结构及其排列方式，特别注意观察维管束的结构，了解其基本组成。观察思考：1．向日葵茎皮层细胞的结构是否一致？它们的功能是什么？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。2．向日葵的维管束由哪几部分组成？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。3．向日葵茎中初生木质部和初生韧皮部的发育方式是内始式，还是外始式？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。4．茎的次生结构▲取椴树（杨树）树干标本观察，辨认周皮、次生韧皮部、形成层和次生木质部的部置，观察木质部年轮，区分边材和心材、早材和晚材。图10.3茎的初生结构图10.4年轮10．种子植物的营养器官（二）：茎42观察思考：1．从解剖学的角度看，通常所说的树皮包括了哪几部分？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。2．树干标本上不同年分年轮的宽度是否一致？同一年分不同方向年轮的宽度是否一致？为什么？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。▲取二、三年生椴树（杨树）茎的横切片观察，区分：(表皮)周皮、皮层、韧皮部、形成层、木质部和髓等，根据观察结果给下图注字：观察思考：1．茎中形成层是如何发生的？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。2．在已发生次生生长的老茎中是否还能够看到初生木质部和初生韧皮部？如何识别？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。3．开始次生生长后，髓射线是否依然存在？如果存在，其细胞组成和结构是否发生了变化？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。5．单子叶植物茎的结构取玉米茎的横切片观察，区分：表皮、基本组织和维管束，详细观察维管束的组成和结构，比较玉米茎中维管束的结构及其分布式样与向日葵有什么不同。观察思考：1．玉米茎的机械支持作用主要是依靠哪些组织或结构？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。2．玉米茎的维管束在结构上与向日葵茎的维管束有什么不同？图10．5茎的次生结构图10.6玉米茎10．种子植物的营养器官（二）：茎43▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。3．在从幼苗发育成成熟植株的过程中，玉米的茎也逐渐加粗，这种加粗生长缘自哪些因素？与木本双子叶植物的加粗生长有什么不同？▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。6．变态茎观察有关标本、图片或实物，了解常见的变态茎类型，比较它们的形态结构特点和功能，完成下表：表10.1变态茎变态茎形态和结构特点主要功能举例叶状枝地棘刺上茎卷须小块茎根状茎地块茎下球茎鳞茎综合分析：1．植物茎的生长包括纵向的延长和横向的加粗，其机制是否一致？不同类群的植物有无区别？2．在观察根和茎的内部结构以后，你是否发现根与茎的结构在某些方面存在明显的差异，比如，根中初生木质部和初生韧皮部的分布式样就与茎中初生维管组织的分布方式明显不同，但对一株植物而言，根与茎是连成一体的，你思考过它们是如何过渡和连续的吗？实验报告图10．7变态茎10．种子植物的营养器官（二）：茎44姓名：学号：组（桌）号：▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁1．绘茎的横切面示意图，示植物茎的初生结构和形成层发生部位。▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁