实验九 叶的结构
目的与要求 材料与仪器 实验内容
一、目的与要求 1.掌握双子叶植物叶的解剖结构. 2.掌握单子叶植物叶和松针叶的解剖结构。 3.了解不同生境植物叶的结构特点. 4.练习叶的徒手切片技术。
二、材料与器材 显微镜、擦镜纸、蒸馏水、吸水纸、实验用具盒。 棉花叶横切面永久制片、蚕豆叶横切面永久制片、 茶叶横切面永久制片、小麦叶横切面永久制片、 水稻叶横切面永久制片、松针叶横切面永久制片、 夹竹桃叶横切面永久制片。
三、内容与方法 双子叶植物叶的结构 禾本科植物叶的结构 松叶的结构 不同生境植物叶的结构
(一)双子叶植物叶的结构 叶片的结构分为表皮、叶肉、叶脉三部分。 供试材料:棉花叶横切面永久制片 供试材料:蚕豆叶横切面永久制片 实验过程 供试材料:蚕豆叶横切面永久制片 实验过程 供试材料:茶叶横切面永久制片 实验过程
表皮 叶表面的初生保护组织,由表皮细胞、气孔器和表皮毛等附属物组成。表皮常由一层生活细胞组成,不含叶绿体,也有的由多层细胞组成称为复表皮。表皮细胞是不规则的扁平细胞,侧壁凹凸不齐,彼此紧密镶嵌在一起,外壁较厚,常角质化,并有角质层。
叶表皮层
叶肉 由含大量叶绿体的薄壁细胞组成,是叶进行光合作用的主要部分。根据叶肉分化的情况不同,可分为异面叶和等面叶:异面叶的叶肉分化为栅栏组织和海绵组织,栅栏组织近上表皮,含叶绿体多;海绵组织近下表皮,排列较疏松,细胞含叶绿体较少。等面叶的叶肉不分化为栅栏组织和海绵组织,或上、下表皮内侧均有栅栏组织,中部为海绵组织。 点击看图
栅栏 组织 叶肉
异 面 叶 等 面 叶
叶脉 由分布在叶片中的维管束及其周围的有关组织组成,起支持和输导作用。 在叶中央的一条粗大叶脉称为主脉(或中脉),其分支称侧脉,侧脉的分支称细脉,细脉的末梢称脉梢。叶脉愈细,其结构愈简单。主脉的结构含有一个或几个维管束,通常由木质部、韧皮部和维管束鞘组成,木质部近叶的上表皮,韧皮部近下表皮。 点击看图
上表皮 下表皮 厚角组织 木质部 韧皮部 气孔
1. 棉花叶的结构 (1).表皮:由一层排列整齐的细胞组成。表皮外壁常有角质层覆盖,并有表皮毛和腺毛结构。 取棉花叶横切面永久制片观察,显微镜下可见下列结构: (1).表皮:由一层排列整齐的细胞组成。表皮外壁常有角质层覆盖,并有表皮毛和腺毛结构。 (2).叶肉:叶肉是光合作用的场所。包括栅栏组织和海绵组织,栅栏组织细胞在上表皮之下,是一层圆柱形细胞组成,排列整齐,细胞内富含叶绿体。而海绵组织位于栅栏组织和下表皮之间,细胞排列不整齐,细胞间隙极发达。
(3).叶脉:叶的中部是大型叶脉,即主脉。 维管束位于主脉中央,呈倒扇形,上部为木质部,导管排列成串呈放射状,导管之间为薄壁细胞;下部为韧皮部,细胞小而致密。形成层不明显。每束叶脉外有维管束鞘包围。木质部仅有导管,韧皮部仅有筛管 . 点击看图
2.蚕豆叶的结构: 表皮细胞:排列紧密 叶肉:栅栏组织和海绵组织.栅栏组织细胞圆柱形,排列整齐.海绵组织形状不规则,排列疏松. 叶脉:主脉维管束的上下有厚壁组织. 点击看图
3、茶叶结构 表皮 胞在横切面上呈方形或长方形,排列紧密,外壁的外表覆有角质层,常染成红色。 取茶叶横切面切片,先在低倍镜下观察,区分其各组成部分,然后转高倍镜详细观察。 表皮 胞在横切面上呈方形或长方形,排列紧密,外壁的外表覆有角质层,常染成红色。 叶肉 上、下表皮之间含有大量叶绿体的细胞是叶肉,是绿色的同化组织。叶肉明显地分化为栅栏组织和海绵组织。 叶脉 叶脉主要由维管束和机械组织组成,由于茶的叶片具有网状脉,所以在横切面上,可见许多大小不等的叶脉,分为主脉、侧脉、细脉。 点击看图
茶叶片横切片
茶叶片横切片
茶叶片横切片
(二)禾本科植物叶片的构造 分为表皮、叶肉、叶脉三部分。 供试材料:小麦叶横切面永久制片 点击看图 供试材料:水稻叶横切面永久制片 点击看图
表皮 (1)上、下表皮的组成稍有不同:上表皮由长细胞、短细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而成,下表皮没有泡状细胞。长细胞排成纵列,侧壁弯曲,外壁角化并硅化;短细胞(硅细胞和栓细胞)分布在长细胞之间。 (2)气孔器也分布在长细胞之间,由一对哑铃形的保卫细胞和一对菱形或半球形的副卫细胞组成。上、下表皮的气孔器数目相差不大。 (3)上表皮有特殊的含水细胞,细胞体积大,液泡大,无叶绿体(或少量叶绿体)径向壁薄,外壁厚,呈扇形排列,称为泡状细胞,其功能与叶片的内卷和展开有关。 点击看图
单子叶植物的气孔器:由一对保卫细胞和一对副卫细胞组成。保卫细胞为哑铃状,两端膨大,壁薄,中部胞壁特别增厚。保卫细胞吸水膨胀时,薄壁的两端膨大,互相撑开,于是气孔开放;缺水时,两端萎软,气孔就闭合。 点击看图
叶肉 没有栅栏组织和海绵组织之分化,由同形的细胞组成,属于等面叶。叶肉细胞形状不规则,细胞壁向内皱褶,形成“峰、谷、腰、环”的多环结构。 点击看图
叶肉:没有栅栏组织和海绵组织的分化
叶脉 禾本科植物的叶具平行脉。叶脉维管束为有限外韧维管束,其结构由韧皮部、木质部和维管束鞘组成。 禾本科植物维管束鞘有两种类型: (1)一种是维管束鞘由一层薄壁细胞构成,细胞较大,排列整齐,维管束鞘细胞中的叶绿体比叶肉中的叶绿体大,积累淀粉的能力强,如玉米、甘、高果,为C4植物。 (2)另一种是维管束鞘有两层细胞,内层是厚壁胞,体积较小,几乎不含叶绿体;外层是薄壁细胞,体积较大,所含叶绿体比叶肉细胞中少。如小麦、大麦和水稻(水稻的细胞中只有一层维管束鞘),为C3植物。 点击看图
C3植物 C4植物
1.小麦叶的结构 (1)表皮:一层表皮细胞,保卫细胞成对存在,两侧为略大一些的副卫细胞..有运动细胞 取小麦叶横切面永久制片观察,与棉花叶相比其特点如下: (1)表皮:一层表皮细胞,保卫细胞成对存在,两侧为略大一些的副卫细胞..有运动细胞 (2)叶肉:没有栅栏组织和海绵组织之分. (3)叶脉:平行叶脉,维管束为有限维管束,没有形成层. 点击看图
2.水稻叶的结构 表皮 :上、下表皮均为一层细胞,其中的表皮细胞排列紧密而无胞间隙。在上、下两面表皮中,均可见气孔。 取水稻叶片横切面切片,置低倍镜下观察,先区分其表皮、叶肉和叶脉等三大部分,然后转高倍镜详细观察: 表皮 :上、下表皮均为一层细胞,其中的表皮细胞排列紧密而无胞间隙。在上、下两面表皮中,均可见气孔。 叶肉 :无栅栏组织和海绵组织之分(等面叶),均由含叶绿体而细胞壁内褶的薄壁细胞组成. 叶脉 :水稻叶片具有平行脉,因此在其横切面上可见主脉和侧脉。主脉结构复杂,其中央有两个大型的气腔,在上、下方的近表皮处,均有几个大小不等的维管束。侧脉一般只有一个维管束,大小也不同。 点击看图
水稻叶片横切片
水稻叶片横切片
(三)松针叶的结构 松叶结构介绍 供试材料:松针叶横切面永久制片 点击看图
(1)表皮:最外面一层细胞,壁较厚,角质层发达。 松树的叶子呈针形,称为松针,为旱生状态,有单根,多数是二、三、五一束。 松叶的结构: (1)表皮:最外面一层细胞,壁较厚,角质层发达。 (2)下皮层:表皮内的一至多层厚壁细胞。松叶的气孔从表皮下陷到下皮层,称为内陷气孔,由保卫、副卫细胞组成。气孔内陷形成气腔,阻止外界 的干燥空气直接与气孔接触,减少蒸腾量以适应干旱的环境。 (3)叶肉:下皮层以内为叶肉细胞,不分化为栅栏组织和海绵组织,细胞壁向细胞腔内凹陷,增加了叶绿体的分布面积,叶肉组织中分布有树脂道,其数目、位置因树种而异。 (4)维管鞘:叶肉组织中有明显的内皮层,细胞壁厚,含有淀粉粒,内皮层内有一个或二个维管束,内皮层与维管束是传输组织,由传输管胞和传输薄壁细胞组成,传输管胞略有网状孔纹、增厚的次生壁。
松叶的结构
松针的结构
(四)不同生境植物叶的特征 中生、湿生和水生植物,各种植物的叶有各种不同 的形态特征与生态条件相适应 供试材料:夹竹桃叶横切面永久制片 植物根据它们与适生的水条件的关系分为旱生、 中生、湿生和水生植物,各种植物的叶有各种不同 的形态特征与生态条件相适应 供试材料:夹竹桃叶横切面永久制片 (观察旱生植物叶结构的特点) 点击看图
旱生植物叶结构 取夹竹桃叶横切面永久制片观察,其叶片适应干 旱环境的特点是: 1.表皮:上表皮由2~3层厚壁细胞组成复表皮,角质层极发达。气孔分布于下表皮凹陷的气孔窝内,窝内还有表皮毛。这些特殊结构有效地防止了水分过度蒸腾 2.叶肉:栅栏组织极发达,近上、 下表皮均有,多层。细胞间隙小,含叶绿体较多。 3.叶脉:与棉叶相似,但主脉为双韧维管束。 点击看图
实验十 营养器官的变态
目的与要求 材料与仪器 实验内容 思考作业
目的与要求 1.观察根,茎,叶各种变态器官的形态和构造. 2.掌握植物同功器官和同源器官的概念.
材料与仪器 萝卜、红薯、玉米、榕树、常春藤、菟丝子、 红树、水松、马铃薯、莲藕、竹鞭、生姜等。
内容与要求 (一)根的变态 (二)茎的变态 (三)叶的变态 变态:有些植物的营养器官在长期发展过程中,其形态及功能发生了变化,并成为该种植物的遗传特性,这种现象称为器官的变态。 (一)根的变态 (二)茎的变态 (三)叶的变态
(一)根的变态 有适于贮藏大量物质的贮藏根和生长在气生环境中的 各种不定根。贮藏根包括肉质直根和块根,气生根包 植物的主根、侧根和不定根都可以发生变态,主要 有适于贮藏大量物质的贮藏根和生长在气生环境中的 各种不定根。贮藏根包括肉质直根和块根,气生根包 括普通的气生根、支柱根、呼吸根、寄生根、攀缘根。 供试材料;萝卜(观察肉质直根) 点击看图 供试材料;红薯(观察块根) 点击看图 供试材料;玉米和榕树(观察支柱根) 点击看图 供试材料;常春藤(观察攀缘根) 点击看图 供试材料;菟丝子(观察寄生根) 点击看图 供试材料;红树和水松(观察呼吸根) 点击看图
(1)贮藏根: 肉质直根:观察萝卜等标本,它由主根肥大而成。
(1)贮藏根: 块根:观察红薯等标本,与肉质直根不同,它主要由侧根或不定根经过增粗生长膨大而成,因此,一株植物可以形成多个块根。
(2)支柱根:指生长在地面以上、空气环境中的各种不定根,功能多样。支柱根:观察玉米等标本。在茎基部几个节上生有许多不定根,这些不定根可深入土中起吸收和支持作用。 榕树
(3)攀缘根:观察常春藤等标本,其茎细长柔弱生 有无数不定根,以其攀缘其他物体
(4)寄生根:观察菟丝子标本。菟丝子无叶、无根, 不能自养,它借助于由不定根转化而成的吸器(即寄 生根)钻入寄主茎内,吸收寄主的营养而生活 .
呼吸根 红树 水松
(二)茎的变态类型 地上茎变态 地下茎变态 两类。地下茎变态有块茎、根状茎、鳞茎、球茎。 地上茎变态有茎(枝)刺、茎卷须、叶状枝(茎)、 茎的变态类型可分为地上茎变态和地下茎变态 两类。地下茎变态有块茎、根状茎、鳞茎、球茎。 地上茎变态有茎(枝)刺、茎卷须、叶状枝(茎)、 肉质茎、匍匐茎。 地上茎变态 地下茎变态
(1)地下茎变态类型: 供试材料:马铃薯(观察块茎) 点击看图 供试材料:莲藕、竹鞭、生姜(观察根状茎) 点击看图 供试材料:马铃薯(观察块茎) 点击看图 供试材料:莲藕、竹鞭、生姜(观察根状茎) 点击看图 供试材料:洋葱(观察鳞茎) 点击看图 供试材料:荸荠(观察球茎) 点击看图
(2)地上茎变态类型: 供试材料:皂荚(观察茎(枝)刺) 点击看图 供试材料:葡萄、南瓜(观察茎卷须) 点击看图 供试材料:皂荚(观察茎(枝)刺) 点击看图 供试材料:葡萄、南瓜(观察茎卷须) 点击看图 供试材料:竹节蓼(观察叶状枝(茎) ) 点击看图 供试材料:仙人掌(观察肉质茎) 点击看图 供试材料:蛇莓(观察匍匐茎) 点击看图
块茎:观察马铃薯等标本。 马铃薯由匍匐茎末端膨大而 成,其上有顶芽,叶退化留 有叶痕,其叶腋部是凹陷的 芽眼,每个芽眼内可产生一 至多个腋芽,芽眼下面有退 化的鳞叶称芽眉。芽眼在马 铃薯块茎上螺旋排列。马铃 薯横切面结构与茎一致,为 双韧维管束。
根状茎:观察莲藕、竹鞭等标本。根状茎匍匐生于地下,形似根,具有明显的节和节间,节上有鳞片状退化的叶,其内方有腋芽,可发育成地上枝和地下枝,同时节上生有不定根。
鳞茎:观察洋葱等标本。鳞茎圆盘状,节间极短称鳞茎盘,其顶端有一个顶芽,周围生有许多肥厚的鳞叶,最外围有膜质鳞叶保护。肉质鳞叶叶腋有腋芽,鳞茎盘下生有不定根。既具变态茎,又具变态叶
球茎:观察荸荠等标本。球茎为球形或扁球形肉质茎, 节和节间明显,节上生有干膜状鳞片叶和腋芽。
茎(枝)刺:观察皂荚等标本。茎刺由腋芽发育而成,不易剥落
茎卷须:观察葡萄、南瓜等标本。茎卷须由顶芽或腋芽变态而来,多发生在腋芽。由于顶芽变成卷须,腋芽代之继续发育,使茎成为合轴式生长,因而茎卷须挤到与叶相对的位置上。
叶状枝(茎):观察竹节蓼等标本。茎扁化成绿色叶状 体,叶完全退化或不发达,而由叶状枝代替叶进行光合作用。 竹节蓼
肉质茎:观察仙人掌等标本。茎变得肉质多汁,呈扁圆形、柱状或球状,能进行光合作用,而叶往往退化为刺。
匍匐茎:观察蛇莓等标本。匍匐茎细长,匍匐生于地面上,顶端生根出芽,节上也生根。
(三)叶的变态 叶可塑性最大,发生的变态最多。 供试材料:豌豆(观察叶卷须) 点击看图 供试材料:洋葱(观察鳞片叶) 点击看图 供试材料:豌豆(观察叶卷须) 点击看图 供试材料:洋葱(观察鳞片叶) 点击看图 供试材料:仙人掌(观察叶刺) 点击看图 供试材料:棉花和玉米(观察苞片和总苞) 点击看图 供试材料:相思树(观察叶状柄) 点击看图
叶卷须:观察豌豆等标本。豌豆复叶顶端的2~3对小叶变成了卷须,适应于攀缘生长
鳞片叶:观察洋葱等标本,其鳞茎盘上的肉质和 膜质叶都为鳞片叶。
叶刺:观察仙人掌等标本。其肉质茎上的刺即为叶 刺。另外,刺槐叶柄基部有一对变态托叶刺。 刺槐托叶刺
苞片和总苞:苞片是生于花下的变态叶,一般较小,仍为绿色,如棉花花萼外有3片苞片(副萼)。而位于 花序基部的苞片称总苞,如玉米雌花序基部的变态叶。
叶状柄:如台湾相思树的叶片退化,而叶柄 变态为扁平叶状体,代行叶的功能。
四.作业 1.绘胡萝卜的结构图, 2.马铃薯横切面示意图.