实验四、植物茎（根茎）的外形、初生及次生结构的观察
1.目的和要求
（1）掌握茎的形态和变态类型。
（2）熟悉茎的初生构造及次生构造特点。
2.实验用品
(1)向日葵幼茎横切面永久制片。 (2)３-４年生椴树茎横切面制片。 (3)薄荷茎横切面永久制片。 (4)玉蜀黍茎横切面永久制片。
(5)新鲜材料：蚕豆幼茎，白杨树幼嫩枝条，樟树幼嫩枝条 3.实验内容 3.1茎的形态。
茎的形态特征：节和节间、顶芽、腋芽、叶痕和皮孔。 3.2茎的变态 A.地上茎变态
(1)叶状枝 茎扁化变态成绿色的叶状体，叶退化成鳞片状。 (2)枝刺 由腋芽发育而成，不易剥落，可观察皂荚或枸橘的刺。 (3)茎卷须 由茎端变态而来，呈卷须状。
(4)小块茎和小鳞茎 均由地上茎的腋芽变态而成，如薯蓣茎上叶腋的珠芽(小块茎)和半夏叶柄上的珠芽(小块茎)以及卷丹(小鳞茎)标本。
B.地下茎变态
(1)根状茎 多匍匐生长在土壤中，是很象根的一种地下茎。如姜、玉竹或黄精、白茅或莲藕的根状茎，
(2)块茎 如马铃薯块茎或天麻，其上有顶芽，叶退化，脱落后留有叶痕，其腋部是凹陷的芽眼，每个芽眼内，可有l至多个腋芽萌发，注意其缩短的节间。同时观察半夏块茎，能否找出茎的特征？
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(3)球茎 如荸荠或慈菇，它们的球茎是由地下侧枝末端膨大而形成。有环状短的节间和膜质叶。
(4)鳞茎 如洋葱头，有鳞茎盘、鳞片叶、腋芽。有的植物鳞叶较肥厚。
3.3双子叶植物草质茎的初生结构 观察向日葵幼茎横切制片
在低倍镜下区分出表皮、皮层和维管柱三部分；维管束环状排列为一圈，束间有髓射线，中央为宽大的髓。然后转换高低镜逐层观察：
①表皮：为一层排列整齐、紧密的扁长方形的薄壁细胞组成，其外壁角质加厚，有时可见非腺毛。
②皮层：为多层薄壁细胞，具细胞间隙。与根的初生构造相比，所占比例很小。靠近表皮的几层细胞较小，是厚角组织，细胞在角隅处加厚，细胞内可见被染成绿色类圆形叶绿体，其内为数层薄壁细胞，其中有小型分泌腔。皮层的最内一层细胞无凯氏带的分化，贮存有丰富的淀粉粒，称淀粉鞘(但在永久制片中看不清楚)。
③维管柱：所占面积宽广，包括维管束、髓射线和髓。
维管束：为数个大小不等的无限外韧维管束，排成一轮，每个维管束由初生韧皮部、束中形成层、初生木质部组成。
初生韧皮部位于维管束外方，其外侧有初生韧皮纤维，横切面呈多角形，壁明显加厚，但尚未木化，故被染成绿色。过去将此种纤维误称“中柱鞘纤维”。在初生韧皮纤维内方是筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞。
束中形成层为2～3列扁平长方形细胞，排列紧密、壁薄。是原形成层保留下来的，仍具有分裂能力的分生组织。
初生木质部，包括原生木质部和后生木质部，导管横切面类圆形或多角形，根据导管分子口径的大小和番红染色的深浅可以判断靠近茎中心的是原生木质部，导管口径小，发生早，染色深；而接近束中形成层的为后生木质部，导管口径大，发生较晚，染色浅淡。初生木质部的分化、成熟方向与根有何不同?
髓射线：是两个维管束之间的薄壁细胞，它外连皮层，内接髓部。具横向运输，兼有贮藏的功能。
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髓：位于茎的中央，也是维管柱中心的薄壁细胞，排列疏松，常具贮藏功能。
3.4双子叶植物草质茎次生构造 观察薄荷茎横切制片
可见茎呈四方形，在显微镜下由外到里仔细观察以下部分：
(1)表皮：为一层长方形表皮细胞组成，外被角质层，有时具毛(腺毛、非腺毛或腺鳞)。
(2)皮层：较窄，为数层排列疏松的薄壁细胞组成。在四个棱角内方，各有10余层厚角细胞组成的厚角组织，其细胞角隅处加厚明显，切片中被染成绿色。内皮层明显，径向壁上可见被染成红色的凯氏点。
(3)维管柱：
①维管束：由四个大的维管束(正对棱角)和其间较小维管束环状排列。韧皮部在外方，狭窄，形成层成环，束间形成层明显。木质部在棱角处较发达，导管单列，数行，纵向排列，在导管列之间为薄壁细胞组成的维管射线。
②髓：发达，由大型薄壁细胞组成。
③髓射线：为维管束间的薄壁细胞组成，宽窄不一。
此外，在茎的各部薄壁细胞内，有时还可见到扇形，具放射状纹理的橙皮甙结晶。
3.5双子叶植物木本茎的次生结构 观察3～4年生椴树茎的横切制片
先在低倍镜下观察切面的整个轮廓，可见到分为两大部分：周皮和次生维管组织。转换高倍镜，自横切面的最外层向内依次观察。
(1)周皮 包括三部分：木栓层——位于最外层，由数层排列整齐的扁平状细胞组成。染成褐色。木栓形成层——位于木栓层之内为一层扁平状薄壁细胞组成，切片中不明显。栓内层（又称皮层、次生皮层）——位于木栓形成层内方。由多层排列疏松的薄壁细胞组成。薄壁细胞内有簇晶。拴内层有厚壁组织，成束状，被染成红色。
(2)次生韧皮部 细胞排列成梯形(底部靠近形成层)，与排列成喇叭形的髓射
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线薄壁细胞相间分布。在切片中，占茎部横切比例较小，明显可见被染成红色的韧皮纤维与被染成绿色的韧皮薄壁细胞(不同的切片颜色可能有差异)、筛管和伴胞呈横条状相间排列。初生韧皮部已破坏。
(3)形成层 为形成层区，呈环状，由4～5层排列整齐的扁长细胞组成。 (4)次生木质部 在形成层内方，在横切面上占有最大面积。主要是次生木质部。由于其细胞直径的大小和壁的厚薄不同，可以看到数轮同心轮层，即年轮。注意观察早材和晚材在组织构造上的区别，紧靠髓部周围的一群小型导管即初生木质部。
(5)髓 位于茎的中央，多由薄壁细胞组成，有的含草酸钙簇晶，有的含粘液和单宁，所以部分细胞染色较深。
(6)髓射线 由髓部薄壁细胞向外辐射状发出，直达皮层经木质部时，为l～2列细胞，至韧皮部时则扩大成喇叭状。
(7)维管射线 在每个维管束之内，由木质部和韧皮部中的横向运输的薄壁细胞组成，一般短于髓射线。位于木质部的称木射线，位于韧皮部的称韧皮射线。
3.6单子叶植物茎的结构观察 观察玉蜀黍茎横切面永久制片
表皮 为一层长方形表皮细胞组成，具有角质层，其下常有厚壁细胞。 基本组织 表皮内为大量基本组织
维管束 有限外韧型维管束或周木型维管束散在分布于基本组织中，无皮层与髓之分。
四、作业
绘图：
(1)向日葵幼茎横切面永久制片。 (2)３-４年生椴树茎横切面制片。 (3)薄荷茎横切面永久制片。 (4)玉蜀黍茎横切面永久制片。 (5)樟树幼嫩枝条临时制片。
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