观察根毛和根尖的结构

观察根毛和根尖的结构

从根的尖端向上长约3 cm左右的部分，形态学上称之为根尖。根尖包括根冠、分生区（生长点）、伸长区和根毛区（成熟区）。各区的细胞和组织各有其特点和功能。本实验的目的在于为教师提供根毛与根尖结构的简易观察方法和应注意的问题，以及教学方面的一些建议。

一、实验准备

(一）材料:

小麦，玉米，豆类等的种子萌发后产生了幼根的材料。

材料的培养：

取测定过种子萌发率的上述种子，放置在垫有潮湿滤纸（卫生纸、纱布亦可）的培养皿中，继续培养。为使幼根上长出发达的根毛，宜将培养皿放在一个大的玻璃缸内，缸底加水（注意水切勿漫过培养皿）并加盖，用以保持小环境的湿润，为根毛的生长创造有利条件。一般开始萌发的种子，在25 ℃左右的温度下，经过3～4 d即可长出3 cm以上的幼根，并且幼根上长有发达的根毛。

（二）用品:

放大镜，显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，盛有清水的滴瓶，碘液，棉花，滤纸（或纱布）。

二、方法步骤

根尖外形的观察

取小麦（或其他种子）的幼根，放置在载玻片上，用放大镜观察它的外形和分区。根的尖端略为透明的部分是根冠，呈帽状。由于与土壤接触，根冠细胞经常遭到破坏，所以根冠外层细胞黏液化，很润滑，这有利于根尖在土壤中生长。分生区的大部分被根冠所包被，其上部与伸长区相接，在外观上与伸长区无明显的界限。根尖的最上部是根毛区。在放大镜下可以清楚地看到，根毛是根毛区表皮细胞向外侧生长的突起，上部根毛逐渐伸长以及根毛区根毛密布的情况。在根毛区和分生区之间的一小段是伸长区。由于伸长区细胞在外形上无明显的形态特征，所以只能待制片后在显微镜下观察它们的形态结构。以上观察的内容，也可以让学生将根尖放在载玻片上，不加盖片，在低倍的显微镜下进行观察，其效果更好。尤其是根毛区的表皮细胞产生的根毛和根毛逐渐伸长的情况，都清晰可见。

根尖结构的观察

取长度超过3 cm的根尖，置于载玻片上，从根尖中央纵切成两半，将剖面向上，分别放在载玻片上，并加一滴碘液，然后将另一片载玻片

放在上面，用拇指轻压，使半个根尖变扁，最后将上边的载玻片小心地拿开，加水封片观察（拿开上边的载玻片时，动作一定要轻，以免根尖组织的次序出现混乱）。先在低倍显微镜下观察，可以看出根尖4个区域的组织细胞特点各不相同：根冠细胞较大，细胞排列较疏松；分生区（生长点）的细胞较小，细胞核大，细胞质浓（高倍镜下观察更为清晰）；分生区以上的细胞逐渐伸长；再向上逐步过渡到根毛区（成熟区）。仔细观察可以看到，根毛由表皮细胞逐渐突起分化形成的情况（在高倍镜下观察时可明显看到根毛是由表皮细胞突起产生的）。在根毛区自表皮细胞向内仔细寻找，可以看到螺纹或环纹导管。在低倍镜下找到根尖各区以后，换高倍镜观察各区的细胞结构特点则更为明显。在压制装片的过程中，如果实验材料的质地较硬，不易压扁，可在纵切两半的根尖上加一滴盐酸酒精（1/1）试剂，3～5 min后冲洗，再加碘液制片，可使根尖组织软化离析，以便于压制切片。

三、教学建议

（一）在做实验准备时可让学生分组准备，将测定种子萌发条件的材料继续培养。

（二）学生做根尖压片时，教师一定要注意以下几点：

（1）学生做压片前教师一定要做示范；

（2）向学生讲清，特别是压片后拿下上边的载玻片时，一定要小心轻拿，否则可能使材料与上边的载玻片粘连；

（3）教师应巡回指导。

（三）如果用不同的材料进行压片，要注意不同植物根尖组织的硬度不同。例如，蚕豆根尖较软，用盐酸酒精离析软化时要取时间下限；洋葱根尖软硬适中；小麦根尖较硬，离析时间可较长一些。教师最好多做几种根尖的压片实验，用以总结经验，指导学生

（四）如果备有石蜡切片，可让学生将石蜡切片与自制装片对照观察。

（五）学生使用的压片材料，可以由教师事先进行软化，并进行整体染色，这样效果更好，尤其是观察根毛区导管的形态时，更为清晰。方法如下：从培养的材料中选取根毛发达的材料，切去根毛区以下的部分，保留根毛区，置于载玻片上纵向切开，然后用盐酸间苯三酚染色法染色。由于间苯三酚在酸性条件下能使木质化的导管着上红色，所以此种方法可以使学生重点理解根毛区是根尖主要吸收和向上输送水分的

部位（注意，此方法由于有酸试剂，只能由教师事先做好装片，作为演示或组织学生分组示范观察，以免损伤显微镜的镜头。另外，由于此方法染色易褪色，因此只宜在实验的当天制片，并用甘油封片）。