茎的结构

(4) 次生韧皮部：在皮层和形成 层之间，细胞排成梯形，是由形 成层细胞向外分裂而来，与排列 成喇叭形的髓射线细胞相间排列。 装片中，韧皮纤维被染成红色， 韧皮薄壁细胞、筛管和伴胞被染 成深浅不同的绿色，两种颜色的 不同细胞相间成层排列。
(5) 维管形成层：只有一层细胞， 但因为其分裂出来的细胞还未成 熟，所以看上去细胞有多层，形 成层的细胞排列整齐紧密，容易 辨认。
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(二) 分枝类型 由于各种植物的芽其性质和活动规律不同，因此产生枝条的方式也不同，因而产 生了不同的分枝类型，常见的分枝类型有： 1．单轴分枝：由顶芽不断向上生长而形成一个明显的主轴，侧枝不发达，如雪 松。 2．合轴分枝：顶芽生长只限于一定的时间，顶芽停止生长或生长缓慢或分化为 花芽以后，由位于顶芽下面的侧芽代替顶芽继续发育。每年交替进行，因此主轴 是由各级侧枝逐段联合而成，如苹果。 3．假二叉分枝：顶芽停止生长后。由顶芽下面的两个对生的腋芽同时发育成外 形相同的侧枝，外形象二叉分枝，实际上是合轴分枝的另一种形式。如丁香等。 4．禾本科植物得分蘖：禾本科植物的幼苗茎节很短而密集于基部，节上产生许 多不定根，腋芽发育成分枝，称分蘖。产生分蘖的节称分蘖节
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三、实验内容及方法 (一)茎的基本形态 取三年生木本植物的枝条(杨树、丁香、胡桃等)，观察其形态结构特征并辨认： 1．节与节间: 茎上着生叶的部位叫节，相邻两节之间的部分叫节间。 2．顶芽与腋芽：生在茎的顶端的芽是顶芽,着生在叶腋里的芽是腋芽，也称为侧 芽。 3．叶痕与维管束痕：叶脱落后在茎上留下的疤痕叫叶痕，在叶痕上的点状突起 是叶柄与枝条中的维管束断离后留下的痕迹，叫维管束痕。是植物冬态的鉴别特 征之一。 4．芽鳞痕：是芽发育成新枝时，芽鳞脱落后留下的痕迹。常在每年新生或延长 枝条的基部排列成环。根据芽鳞痕的数量可以判断枝条的生长年龄及生长量。 5．皮孔：为茎表面上的一些裂缝状突起，不同植物形状不同，是茎与外界进行 气体交换的次生通气结构。可作为植物的分类鉴定特征之一。 观察苹果的枝条，注意区分它的长枝和短枝。
(9) 周皮上的通气结构——皮孔：取接骨木茎过皮孔的横切装片观察，首先发现 一个两边拱起的裂口即皮孔，皮孔的两侧拱起的是周皮，裂口的内方是一些细胞 间隙很大、排列疏松的原球形薄壁细胞，称为补充细胞，可以透气，因此皮孔是 周皮上的通气结构。在补充细胞的内侧也有木栓形成层，但它不形成木栓层，而 是产生大量的补充细胞，因此能向外突起形成皮孔。
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2．芽的结构 (1) 叶芽的结构 取丁香、大叶黄杨的叶芽进行纵剖，置解剖镜下进行观察，可见芽的最外面几 层是较硬的鳞片状叶，即芽鳞。芽鳞的内部有几片还未伸展的幼叶，在每一片 幼叶的叶腋处有一突起，即腋芽原基，芽的顶端生长锥，属分生组织，其周围 有一些侧生突起，即叶原基。叶原基、腋芽原基、幼叶等部分共同着生在芽轴 上，芽轴实际上是节间没有伸长的缩短的茎。观察时可结合叶芽的固定装片， 或黑藻的茎尖固定装片对比观察。 (2) 花芽的结构 取桃、苹果或梨的花芽进行纵剖，置解剖镜下进行观察，可见花芽的中间没有 生长锥，而是突起的雌蕊和雄蕊原基。观察时可结合花芽的固定装片对比观察。
茎的结构
① 表皮：为茎的最外层细胞，排列整齐紧密，横切面呈扁方形，外壁增厚， 具有保护作用。表皮上有气孔器，横切面上可见其保卫细胞很小，两侧的副卫 细胞稍大，中间的孔为气孔。
② 基本组织：外部靠表皮有1—3层形状较小、排列紧密的厚壁细胞，他们排 列成一个保护环，每隔一定的距离为气孔所隔断，称外皮层，属基本组织的一 部分，有机械支持和保护作用；内部为薄壁细胞，是基本组织的主要部分，细 胞较大，排列疏松。其中有许多维管束散生其中。
③ 维管束：分散在基本组织中，外方多而小，分布比较密集。靠近中央则大 而少，分布比较稀疏。在高倍镜下仔细观察一个维管束，可见每个维管束的外 面有一至数层厚壁细胞构成的维管束鞘包裹着。里面只有木质部和韧皮部，没 有形成层，为有限维管束。其中韧皮部在外方，包括在最外方的原生韧皮部， 多被挤坏，和里面的后生韧皮部，是韧皮部的有效部分，只有筛管和伴胞两种 成分，排列较整齐。木质部通常含有3—4个显著的、被染成红色的导管，在横 切面上排列成“V”形。其下半部分是原生木质部，由1—2个较小的导管和少量 的薄壁细胞组成，小导管的内侧有一个空腔，是由于茎的伸长，最早形成的导 管被破坏而形成的空腔，叫气腔或胞间道；其上部是后生木质部，有两个大的 孔纹导管，两者之间分布着一些管胞。
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(2) 小麦茎的构造：取小麦茎 的横切片进行观察，与玉米茎 的区别主要在于茎的中央具有 髓腔，维管束在基本组织中排 成内、外两圈。外圈的维管束 体积较小，常于含叶绿体的同 化组织相间排列。内圈的维管 束体积较大。维管束的结构与 玉米茎的维管束基本相似
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(3) 皮层：在周皮之内，维管柱 之外，由数层薄壁细胞组成，其 中靠外围的细胞排列紧密，靠内 的细胞排列比较疏松。在皮层细 胞中有一些细胞内含有晶簇。
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2．单子叶植物茎的结构 绝大多数单子叶植物茎中没有形成层，因此茎不能增粗，只有初生结构，构造比 较简单。与双子叶植物茎相比，主要不同点在于维管束成散生状态，分布于基本 组织中。常见两种类型，以禾本科植物的茎为例，观察单子叶植物茎的构造。 (1) 玉米茎的构造 取玉米茎的横切装片进行观察，可见茎的中央没有髓腔，主要有表皮、基本组织、 维管束三部分组成。
(2) 皮层：表皮以内，维管柱以外的部分，由基本分生组织发育而来。靠近表 皮的几层细胞比较小，细胞壁在角隅处加厚，为厚角组织，起支持作用。厚角组 织内侧为由数层薄壁细胞构成的基本组织，其细胞体积较大，排列疏松，有细胞 间隙。茎的皮层中，一般没有形态上可以分辨的内皮层，但在有些植物的幼茎中，
茎的结构
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四、作业 1．画一个叶芽的纵剖面图，并注明各部分的名称。 2．分别绘出双子叶植物茎的初生结构图和次生结构图，并注明各部分的名称。
五、思考题 1．叶芽在生长过程中各部分将发育为那些结构？植物茎的生长和分枝与芽的生
长发育有何关系? 2．比较双子叶植物根和茎初生结构的异同，单子叶植物根和茎的初生结构的异 同；以及单子叶植物和双子叶植物茎初生结构的异同。 3．双子叶植物茎内有几种形成层？它们的活动产生了那些次生结构? 4．比较双子叶植物根、茎的维管形成层在发生、活动、以及形成次生结构的异 同?
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2．双子叶草本植物茎的次生结构：可以取向日葵的固定装片进行观察。 (1) 表皮：在向日葵老茎中终生保存有表皮层，具有保护作用。 (2) 皮层：表皮之内是皮层细胞；外层的皮层细胞含有叶绿体，属厚角细胞。在 厚角细胞之内是层数不多的皮层薄壁细胞。 (3) 维管柱：在韧皮部的外方有许多厚壁细胞，细胞壁木质化，被染成红色，是 韧皮纤维。韧皮部和木质部之间的束中形成层己开始活动。横切面上除了一些较 大的维管束，还有一些较小的维管束，是属于次生性的，它是由于一些束间的射 线薄壁细胞恢复分生能力形成的束间形成层活动的结果。维管束之间仍有髓射线， 维管束之内也有维管射线。 向日葵茎存在着明显的髓和髓射线，特别是髓一直非常发达。
初生木质部：包括原生木质部和后生木质部，前者靠近茎的中心，导管口径较小， 染色较深，发生早。后者位于外方，导管口径较大，染色较浅，发生较晚。初生 木质部的发育方式是内始式的。
② 髓：位于茎的中央，由一些体积较大、排列疏松的薄壁细胞组成，具有一定 的储存能力。由基本分生组织发育而来。
③ 髓射线：是位于两个维管束之间的薄壁细胞群，它内连髓，外连皮层，呈放 射状，具有横向运输的能力并兼具储存的能力，是由基本分生组织产生的。
茎的结构
(三) 芽的类型及结构 1、芽的类型：芽是处于幼态，尚未伸展的枝、花、或花序。 (1) 依其在茎上着生位置分： 顶 芽：着生在枝条顶端的芽。 腋 芽：着生在叶腋里的芽。 不定芽：生在茎上不定位置或由根叶上生出的芽。 (2) 依其性质分： 叶 芽：开放后分化发育成叶和枝的芽，如大叶黄杨。 花 芽：将来分化发育成花或花序的芽，如桃树。 混合芽：将分化发育成即开花又长叶的枝条的芽，如苹果树。 (3) 依其结构分： 鳞芽：芽的外面有芽鳞片包被的芽。 裸芽：芽裸露，外面没有芽鳞片包被的芽。 (4) 依其生理状态分： 活动芽：在生长季节开始后，能生长成枝条、花或花序的芽。 休眠芽：在生长季节不生长发育的芽。
初生韧皮部：包括原生韧皮部和后生韧皮部，其发生过程中是外始式。由筛管、 伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成。在向日葵茎的韧皮部的外方是原生韧皮纤 维，也称为“中柱鞘纤维”。
束中形成层：是由原形成层保留下来的，仍具有一定的分生能力的分生组织。在 切片上细胞呈扁平形的小细胞，壁薄，染色较浅，位于韧皮部和木质部之间。
(3) 维管柱：皮层以内的轴状部分，较发达，占幼茎横切面中央较大的面积，由 维管束、髓和髓射线组成
① 维管束：呈束状，染色较深，在横切面上许多维管束排成一环。维管束之间 为薄壁组织所隔离。每个维管束都由初生韧皮部、束中形成层和初生木质部组成， 韧皮部位于木质部的外方，为外韧无限维管束。它们都是由原形成层发育而来的。 由于有束中形成层存在，所以也叫无限维管束或开放式维管束。
茎的结构
(四) 茎的初生结构 1．双子叶植物茎的初生结构
取向日葵或棉花的幼茎作横向徒手切片观察， 或取向日葵、大丽菊茎的横切装片进行观察， 先在低倍镜下进行观察，区分出表皮、皮层、 和维管束三部分然后再转到高倍镜下进行观察。
(1) 表皮：茎最外面的一层较小的、排列比较 紧密的细胞是由原表皮发育而来，细胞壁外壁 可见角质化的角质层，属初生保护组织。另外， 表皮上还分布有气孔器、表皮毛、腺毛等附属 结构。气孔器保卫细胞在横切面上较表皮细胞 小，染色较深，还可见两个保卫细胞之间的孔 隙及其内方较大茎的形态和分枝(蘖)类型。 2．了解芽的类型，掌握叶芽的结构。 3．掌握双子叶植物和单子叶植物茎的初生结构。 4．掌握双子叶植物茎的次生结构和皮孔的结构。
二、实验材料用品 1．实验材料 杨树、丁香或胡桃的枝条，苹果的枝条，丁香、大叶黄杨的叶芽，桃、苹果或梨 的花芽，向日葵或棉花的幼茎，向日葵、大丽菊茎的横切装片，玉米茎的横切装 片，小麦茎的横切装片，锻树茎的横切装片，棉花老茎的固定装片，向日葵茎横 切固定装片。 2．实验用品 解剖镜、放大镜、显微镜、解剖刀、解剖针、刀片、尖嘴镊子、培养皿、载玻片、 盖玻片、0.1％番红染液等。