基础植物学实验报告
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基础植物学实验报告
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植物营养器官叶结构比较的自主实验报告
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摘要:本次观察材料采用黑松、油茶以及革命草的营养器官叶,在显微镜下观察其结构并与模式图进行比较。自主实验一般能够观察到叶的基础结构,例如上下表皮、栅栏组织、海绵组织等,但对于部分特征结构的观察效果一般,如束鞘、厚壁组织鞘、上皮细胞、副卫细胞等。
关键词:裸子植物;双子叶植物;单子叶植物;叶结构;比较
0引言:为更好地掌握裸子植物、双子叶植物、单子叶植物叶的解剖结构特征,要求学生通过自主实验,对选取观察材料进行处理并制片观察,进一步培养学生独立操作、观察和记录的能力以及提升组织材料、归纳、总结和写实验论文的能力。
1材料方法
黑松(Pinus thunbergii Parl.)、油茶(Camellia oleifera?Abel.)、毛竹(Phyllostachys heterocycla (Carr.) Mitford cv. Pubescens)以及采集时间及地点:2015年5月15日于浙江农林大学植物园。选取自主材料的营养器官叶,并采取徒手切片法进行临时制片、观察、记录、拍摄照片以及进行自主实验材料和永久切片的比较。
2结果
2.1自主观察结果与模式图的比较
黑松叶横切面如图三所示,其中表皮、下皮层、叶肉、树脂道、内皮层、木质部及韧皮部较为清晰可见,而厚壁组织鞘、上皮细胞、副卫细胞、蛋白细胞、厚壁组织、薄壁组织以及保卫细胞较为模糊而尚未标注。
图一 黑松叶横切面自主观察图
1.表皮 2.下皮层 3.叶肉 4.树脂道 5.内皮层
6.管胞状细胞 7.木质部 8.韧皮部
图二 黑松叶横切面模式图
油茶叶过中脉横切面的结构观察如图一,观察到上下表皮、角质层、栅栏组织、海绵组织、木质部、韧皮部,其中气孔、厚角组织、薄壁组织、束鞘的观察不够明显。
图三 油茶叶横切面自主观察图
1.上表皮 2.下表皮 3.角质层 4.气孔 5.厚角组织 6.薄壁组织
7.栅栏组织 8.海绵组织 9.木质部 10.韧皮部 11.束鞘
图四 油茶叶横切面模式图
图五 毛竹叶横切面模式图
2.2裸子植物、双子叶植物和单子叶植物叶的比较
裸子植物、双子叶植物和单子叶植物叶的主要差异如表一所示。
表一、裸子植物、双子叶植物和单子叶植物叶的比较
叶 裸子植物 双子叶植物 单子叶植物
表皮 由表皮,下皮层及气孔三部分组成。无上下表皮之分,下表皮是木质化纤维状硬化薄壁细胞,气孔从表皮层下陷到下皮层。 有上下表皮之分,无叶绿体,细胞间排密紧密,无细胞间隙,表皮细胞无规则。皮状扁平体,其外壁较厚,且有角质层。 分上下表皮,包括长短两类细胞,长细胞的细胞角质化,硅质化,短细胞有硅质化,栓质化之分,有泡状细胞。?
叶肉 上下表皮层的绿色同化组织是叶肉,其细胞内含叶绿体,上表皮以下细胞为长方形。 邻近上表皮的栅栏组织有较多叶绿体。邻近下表皮的海绵组织,含叶绿体较少。 叶肉组织细胞比较单一,有细胞内的薄壁细胞组成,无栅栏组织,海绵组织,是等面叶。
叶脉 维管束主要由木质部和韧皮部构成,木质部在近轴,由径向排列的管胞和薄壁细胞相隔而有维管束,形成层,螺纹管胞,传递细胞,维管束外梢。 由维管束和维管末梢组成,没有形成层。
成,韧皮部在远轴。
其他 有木质化的内皮层。 叶表皮上有气孔,皮上有皮孔。 气孔分布在长细胞行列中保卫细胞的外侧?。
3讨论
3.1自主观察结果与模式图的差异及原因
自主观察结果与模式图比较如表二所示。
表二、自主观察结果与模式图的差异比较
产生差异的原因:1、制片操作不够规范、导致产生过多气泡,影响镜检。
2、材料切片时不够细致,切片的厚薄程度没掌握好。
3、所采用的植物材料部分结构因仍处于发育生长阶段,尚未发育完全. 取材应注意取成年植株正常发育的针叶中部进行解剖观察[1]。
4、所用显微镜的物镜没检查洗净,可能存在尘埃脏物,影响观察。 差异 黑松叶横切面 油茶叶过中脉横切面 毛竹叶过中脉横切面
自主观察 厚壁组织鞘、上皮细胞、副卫细胞、蛋白细胞、厚壁组织、薄壁组织以及保卫细胞不够明显 气孔、厚角组织、薄壁组织、束鞘的观察不够明显 无
模式图 厚壁组织鞘、上皮细胞、副卫细胞、蛋白细胞、厚壁细胞、薄壁组织以及保卫细胞较为明显 能够明显观察到气孔、厚角组织、薄壁组织、束鞘等组织 能够明显观察到泡状细胞、外鞘、内鞘、木质部、韧皮部、气孔以及机械组织等结构
5、油茶林的生境一般较为开阔,与林下植物相比,,开阔环境下的植物气
孔密度更大, 气孔长度更小,,气孔对光强降低的响应更敏感[2]。
3..2不同分类群营养器官差异的意义
根、茎、叶是植物体的主要组成部分,它们之间存在着营养物质的供应、生长激素的调节以及水分和矿质养料的运输和分配,反映了在生理功能上的协调性;同时内部维管组织紧密相连,形成连续的输导系统,体现了结构上的连续性和统一性。植物根、茎、叶之间的差异与联系如表三所示。
表三、植物根、茎、叶之间的差异与联系
根、茎、叶都有一定的与功能相适应的形态构造。就大多数植物而言,同一器官的形态结构大同小异。在自然界中,植物为了适应某一特殊环境,而改变器官原有的功能,其形态、结构也随之改变,经过长期的自然选择,成为该种植物的特征。这种由于功能的改变所引起的形态结构上的变化成为变态。营养器官的变态能使植物征服多种多样的环境条件,从而使植物能在各种各样的环境条件下生长。例如根的变态主要有贮藏根、气生根和寄生根3种类型。茎的变态可分为地上茎和地下茎两类,地上茎又可分为茎刺、茎卷须、叶状茎,地下茎可分为根状茎、块茎、鳞茎以及球茎。叶的变态多种多样,常见的为叶刺、叶卷须、叶状柄、鳞叶、捕虫叶等。[3]。
4结论 根、茎 茎、叶
差异与联系 根和茎是相互连续的结构,共同组成植物体的体轴。根中木质部和韧皮部相间排列,木质部为外始式;茎中木质部和韧皮部内外排列,木质部为内始式,两者在维管组织上存在很大差别。 叶与茎通过叶柄相连接。茎中维管束在节部分出后进入叶柄,通过叶柄伸入叶片,与叶脉维管束相连。自茎中分出的维管束,在进入叶柄以前仍处于茎内的一段,叫做叶迹。叶迹进入叶柄后,在叶迹上方出现一个空隙,由薄壁组织填充,这个区域称为叶隙。
本次自主观察实验,观察到了裸子植物的特征结构如树脂道、双子叶植物叶中明显的海绵组织和栅栏组织结构、单子叶植物叶特征的泡状细胞结构,比较得出了植物为适应环境,其营养器官叶会分化各种适合其生长繁衍的特征结构,该性状受遗传控制,具有一定的稳定性,同时叶也受到植物不同生境以及不同发育时期的显着影响。本次自主实验锻炼了我的独立操作实验的能力、培养了我的独立思考能力以及提升组织材料、归纳、总结和写实验论文的能力,知行并用,让我更深刻地掌握了植物营养器官结构的知识。
参考文献
[1] 熊慧,马承恩,李乐,曾辉,等.不同生境条件下蕨类和被子植物的气孔形态特征
及其对光强变化的响应[J].植物生态学报,2014,38(8):868–877.
[2] 李焜章,茹庆英,关宝琴,鸡公山松属针叶皮下层及树脂道的比较解剖观察[J].
河南师范大学学报,1989,(8):47-52.
[3] 方炎明.植物学[M].北京:中国林业出版社,2014.