《植物生物学》课程教学资源（实验指导）实验三 植物细胞的分化与组织的形成

3植物细胞的分化与组织的形成 植物个体发育过程中，细胞在形态、结构、化学组成和生理功能诸方面产 生差异，形成不同类型特化细胞的过程为细胞分化。细胞分化遵循严格的程序 和规律，是基因差异性表达的结果。细胞的分化导致各种组织的形成，如分生 组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌组织。在植物演化过 程中，愈是高级的植物类群，组织的类型愈多、结构愈复杂，代谢效率也愈高。 实验目的 1.了解植物细胞分化的过程。 2.掌握植物体中各种组织的细胞组成、特征、存在部位及功能。 3.进一步熟悉临时制片的一些方法。 实验材料与用品 L.新鲜材料：油菜(Brassica campestris)、蚕豆(？icia faba)、玉米(Lea mays) 及葱属(Allium)叶片：芹菜(Apium graveolens)叶柄：梨属(Pyrus)果实：番茄(Lycopersicon escu1entm茎、挂花(Osmant hus fragrans)叶片及柑桔属(Citrus)果皮：毛白杨(Populus tomentosa)木材离析。 2.永久制片：南瓜(Cucurbita moschata)茎的横、纵切片：洋葱、玉米(Zeays) 根尖纵切面；椴树属(Ti)茎横切片：松属茎横切片；蚕豆果皮离析装片及一品红 (Euphorbia pulcherrima)花序总苞纵切片。 3.实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片、培养皿、吸水纸等。 4.试剂：铬酸-硝酸离析液（配制方法见附录6）。 实验内容与方法 1.细胞的分化与发育 表皮常是观察植物细胞分化的理想部位，某些拍物叶片表皮几种细陶的分化并非同步进 行，因此在叶片表皮中可观察到细胞分化的过程。 ⊙撕取油菜叶片的下表皮制成临时装片，观察气孔器的分化过程，识别表皮细胞、保卫 细胞母细胞、保卫细胞、气孔和副卫细胞（参照图3-）

3 植物细胞的分化与组织的形成 植物个体发育过程中，细胞在形态、结构、化学组成和生理功能诸方面产 生差异，形成不同类型特化细胞的过程为细胞分化。细胞分化遵循严格的程序 和规律，是基因差异性表达的结果。细胞的分化导致各种组织的形成，如分生 组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌组织。在植物演化过 程中，愈是高级的植物类群，组织的类型愈多、结构愈复杂，代谢效率也愈高。 实验目的 1． 了解植物细胞分化的过程。 2． 掌握植物体中各种组织的细胞组成、特征、存在部位及功能。 3． 进一步熟悉临时制片的一些方法。 实验材料与用品 1. 新鲜材料：油菜（Brassica campestris）、蚕豆（Vicia faba）、玉米(Zea mays) 及葱属（Allium）叶片；芹菜（Apium graveolens）叶柄；梨属（Pyrus）果实；番茄(Lycopersicon esculentum)茎、桂花(Osmanthus fragrans)叶片及柑桔属（Citrus）果皮；毛白杨（Populus tomentosa）木材离析。 2. 永久制片：南瓜（Cucurbita moschata）茎的横、纵切片；洋葱、玉米（Zea mays） 根尖纵切面；椴树属（Tilia）茎横切片；松属茎横切片；蚕豆果皮离析装片及一品红 (Euphorbia pulcherrima)花序总苞纵切片。 3. 实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片、培养皿、吸水纸等。 4．试剂：铬酸-硝酸离析液（配制方法见附录 6）。 实验内容与方法 1.细胞的分化与发育 表皮常是观察植物细胞分化的理想部位，某些植物叶片表皮几种细胞的分化并非同步进 行，因此在叶片表皮中可观察到细胞分化的过程。 ) 撕取油菜叶片的下表皮制成临时装片，观察气孔器的分化过程，识别表皮细胞、保卫 细胞母细胞、保卫细胞、气孔和副卫细胞(参照图 3-1)

保卫细胞母细胞 皮细胞 保卫细胞 副卫细胞 未发有成熟的保卫细 胞及尚形成的气孔 图31油菜叶片下表皮几种细胞的分化与发 问题与思考 (1)说明油菜叶片表皮几种类型细胞的特征。 (2)说明油菜叶片气孔器的分化过程。 2.几种组织的综合观察 植物器官由多种组织构建而成。不同组织的协调配合，使器官有效地行使功能。 先取南瓜茎的横切制片观察（如图3-2和图3-3a所示），注意不同组织细胞在横切面 的位置和特征：再观察南瓜茎的纵切制片（图3-3b),注意不同组织细胞在纵切面上的位 置和特征。横、纵切面对照观察分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织以及机械组织的 细胞特征，建立不同组织细胞的三维立体构象

图 3-1 油菜叶片下表皮几种细胞的分化与发育 #问题与思考 (1) 说明油菜叶片表皮几种类型细胞的特征。 （2）说明油菜叶片气孔器的分化过程。 2.几种组织的综合观察 植物器官由多种组织构建而成。不同组织的协调配合，使器官有效地行使功能。 ) 先取南瓜茎的横切制片观察（如图 3-2 和图 3-3a 所示），注意不同组织细胞在横切面 的位置和特征；再观察南瓜茎的纵切制片（图 3-3 b），注意不同组织细胞在纵切面上的位 置和特征。横、纵切面对照观察分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织以及机械组织的 细胞特征，建立不同组织细胞的三维立体构象。 保卫细胞母细胞 表 皮 细 胞 保 卫 细 胞 副 卫 细 胞 未发育成熟的保卫细 胞及尚未形成的气孔

外韧皮 一胞 图3-2南瓜茎横切面示意图 3.分生组织 矿取玉米根尖纵切片，观察顶端分生组织的细胞特征，区分原生分生组织和初生分生组 织。注意原生分生组织细胞有无分层现象？再观察洋葱根尖纵切片，这两种植物根尖的原生 分生组织有何区别？ 4.输导组织 合仟细观察南瓜茎中输号组织的结构。在横切片中可看到5个较小的维管束和5个较大 的维管束相间排列，选择1个较大的维管束仔细观察，自外向内依次为外韧皮部、束中形成 层、木质部和内韧皮部。在木质部中可见由于细胞壁木质化被染成红色近圆形的导管分子的 描切面在纵切片中可见环致、摆纹、梯致、风纹和引致五种类利的导管分子。信管与伴胎 常相伴而生，它们是活细胞，细胞壁不木质化，被染成蓝绿色。横切面上筛管与伴胞呈什么 形状？注意在横、纵切片中可见筛板及筛孔：纵切片中除能观察到筛板外，还能观察到筛管 分子侧壁上的筛域

图 3-2 南瓜茎横切面示意图 3.分生组织 ) 取玉米根尖纵切片，观察顶端分生组织的细胞特征，区分原生分生组织和初生分生组 织。注意原生分生组织细胞有无分层现象？再观察洋葱根尖纵切片，这两种植物根尖的原生 分生组织有何区别？ 4.输导组织 ) 仔细观察南瓜茎中输导组织的结构。在横切片中可看到 5 个较小的维管束和 5 个较大 的维管束相间排列，选择 1 个较大的维管束仔细观察，自外向内依次为外韧皮部、束中形成 层、木质部和内韧皮部。在木质部中可见由于细胞壁木质化被染成红色近圆形的导管分子的 横切面。在纵切片中可见环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹五种类型的导管分子。筛管与伴胞 常相伴而生，它们是活细胞，细胞壁不木质化，被染成蓝绿色。横切面上筛管与伴胞呈什么 形状？注意在横、纵切片中可见筛板及筛孔；纵切片中除能观察到筛板外，还能观察到筛管 分子侧壁上的筛域

6, 图3-3南瓜部分横(a)、纵()切面图 1.表皮：2.厚角组织：3.厚壁组织：4海壁细胞：5外韧皮部：6.束中形成层：7.木质部：8内韧皮部： 9.髓腔 问题与思者 ()根据南瓜茎横、纵切片观察，说明各种组织细胞的特征（大小、形状、细胞质的有无 壁的厚度和次生变化以及番红、固绿染色后细胞壁呈现的颜色等)。 (②)南瓜茎的导管分子有几种类型？其直径大小和次生壁加厚的纹式有何不同？有无中间 寸湾类型？

(a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (b) 图 3-3 南瓜茎部分横(a)、纵(b)切面图 1.表皮；2.厚角组织；3.厚壁组织；4.薄壁细胞；5.外韧皮部；6.束中形成层；7.木质部；8.内韧皮部； 9.髓腔 #问题与思考 (1) 根据南瓜茎横、纵切片观察，说明各种组织细胞的特征（大小、形状、细胞质的有无、 壁的厚度和次生变化以及番红、固绿染色后细胞壁呈现的颜色等）。 (2) 南瓜茎的导管分子有几种类型？其直径大小和次生壁加厚的纹式有何不同？有无中间 过渡类型？

5.保护组织 植物器官的表面存在保护组织，幼嫩器官的表面具初生保护组织一表皮：老根、老茎 等部位的表面具次生保护组织一周皮。表皮与周皮在细胞的来源、结构和生理功能等方面 均不相同 5.1蚕豆叶片表皮观察 了取蚕豆叶片的下表皮制成临时装片，观察表皮细胞和保卫细胞的特征（参照图3-妇）。 5.2玉米叶片表皮观察 ⊙用双面刀片刮去玉米叶片的下表皮和叶肉及叶脉，仅存上表皮，制成临时装片，观察 表皮细胞、保卫细胞、副卫细胞以及异细胞（硅质细胞、栓质细胞、泡状细胞）的排列和特 征（参照图3-4b)。 5.3椴树茎周皮观察 P 观察椴树茎横切面片的周皮结构，区分木栓层、木栓形成层和栓内层。观察皮孔的结 构。 图3一4表麦皮知固皮的结构 (⑧)蚕豆叶片下表皮装片：(b)玉米叶片表皮装片，箭头指异细胞：(c)银杏茎周皮等 部位横切面，C示木栓层 Ca示木栓形成层，P示检内层 、问题与思考 (1)注明图3-4a、b、c中未注明的各种细胞的名称

5.保护组织 植物器官的表面存在保护组织，幼嫩器官的表面具初生保护组织——表皮；老根、老茎 等部位的表面具次生保护组织——周皮。表皮与周皮在细胞的来源、结构和生理功能等方面 均不相同。 5．1 蚕豆叶片表皮观察 ) 取蚕豆叶片的下表皮制成临时装片，观察表皮细胞和保卫细胞的特征（参照图 3-4a）。 5.2 玉米叶片表皮观察 ) 用双面刀片刮去玉米叶片的下表皮和叶肉及叶脉，仅存上表皮，制成临时装片，观察 表皮细胞、保卫细胞、副卫细胞以及异细胞（硅质细胞、栓质细胞、泡状细胞）的排列和特 征(参照图 3-4b)。 5.3 椴树茎周皮观察 ) 观察椴树茎横切面片的周皮结构，区分木栓层、木栓形成层和栓内层。观察皮孔的结 构。 (a) (b) (c) 图 3-4 表皮和周皮的结构 (a) 蚕豆叶片下表皮装片；（b）玉米叶片表皮装片,箭头指异细胞；（c）银杏茎周皮等 部位横切面,C 示木栓层，Ca 示木栓形成层,P 示栓内层 #问题与思考 (1) 注明图 3-4a、b、c 中未注明的各种细胞的名称。 c p Ca

(②)比较蚕豆、油菜和玉米叶片表皮的结构。 (3)周皮是复合组织吗？说明细胞的特征、来源和功能。 6.机械组织 机械组织由于细胞壁的加厚和特化而使植物体增加机械强度。根据细胞的形态和细胞雪 加厚方式不同，将其分为厚角组织和厚壁组织。厚角组织普遍存在于正在生长的幼嫩植物体 中：厚壁组织（纤维和石细胞）主要在老根、老茎等器官中起支持作用。 6.1厚角组织观察 令取芹菜叶柄作徒手横切片，观察叶柄棱角处表皮内方成束状分布的厚角组织。 6.2厚壁组织观察 取毛白杨木材离析材料，观察纤维细胞的特征，注意导管分子的立体构象（参看图 3-5). 作蚕豆种皮的离析装片，观察种皮中两种形态的石细胞。 取桂花老叶作徒手横切片，观察叶肉中的石细胞。 取梨果肉中近内果皮处砂粒状的一团细胞，置于载玻片上，用镊子的背部将其压散开， 加上一滴水，盖上盖玻片观察，可见暗色石细胞群，其细胞壁极度加厚，纹孔道长，呈分枝 状，细胞腔小（参看图3-6）。 图3-5毛白杨木材离析，示纤维和导管分子 图3-6梨果肉中的石细胞群 7、分泌组织

(2) 比较蚕豆、油菜和玉米叶片表皮的结构。 (3) 周皮是复合组织吗？说明细胞的特征、来源和功能。 6.机械组织 机械组织由于细胞壁的加厚和特化而使植物体增加机械强度。根据细胞的形态和细胞壁 加厚方式不同，将其分为厚角组织和厚壁组织。厚角组织普遍存在于正在生长的幼嫩植物体 中；厚壁组织（纤维和石细胞）主要在老根、老茎等器官中起支持作用。 6.1 厚角组织观察 ) 取芹菜叶柄作徒手横切片，观察叶柄棱角处表皮内方成束状分布的厚角组织。 6.2 厚壁组织观察 ) 取毛白杨木材离析材料，观察纤维细胞的特征，注意导管分子的立体构象（参看图 3-5）。 作蚕豆种皮的离析装片，观察种皮中两种形态的石细胞。 取桂花老叶作徒手横切片，观察叶肉中的石细胞。 取梨果肉中近内果皮处砂粒状的一团细胞，置于载玻片上，用镊子的背部将其压散开， 加上一滴水，盖上盖玻片观察，可见暗色石细胞群，其细胞壁极度加厚，纹孔道长，呈分枝 状，细胞腔小（参看图 3-6）。 图 3-5 毛白杨木材离析，示纤维和导管分子 图 3-6 梨果肉中的石细胞群 7、分泌组织

分泌组织分为外分泌结构和内分泌结构。 7.1外分泌结构 腺毛取番茄茎作徒手横切片，观察表皮上的腺毛，注意腺毛的头部与柄部细胞特征。 并与表皮毛作以比较（参看图3-7a). 7.2内分泌结构 了蜜腺观察一品红花序杯状总位纵切片，注意总位内侧染色较深的腺表皮细胞，形状 呈长柱形，细胞核较大，细胞质浓（参看图3-7b)。 分泌腔取柑桔果皮作徒手横切片，观察分泌腔（油囊），注意油滴状的分泌物。 树脂道观察松茎横切制片，在木质部、韧皮部和皮层中均有树脂道分布。注意树脂道 是由二层细胞构成（参看图3-7c)。 (a) 图3-7分泌结构 (a)番茄茎表皮的腺毛和表皮毛：(b)一品红花序总苞的腺，右下角图是图中方框处放大 箭头处指蜜腺：(c)松茎木材中的树脂道 x问题与思考 (1)芹菜叶柄中的厚角组织是活细胞还是死细胞？细胞壁的加厚方式怎样？是初生壁还是 次生壁？有何生理功能？ (2)纤维是活细胞还是死细胞？细胞壁与细胞腔的比例如何？细胞壁上的纹孔是单纹孔还 品且缘纹孔？ (3)梨果肉、蚕豆种皮和桂花老叶中石细胞的形态各有何特点？

分泌组织分为外分泌结构和内分泌结构。 7.1 外分泌结构 ) 腺毛 取番茄茎作徒手横切片，观察表皮上的腺毛，注意腺毛的头部与柄部细胞特征， 并与表皮毛作以比较（参看图 3-7a）。 7.2 内分泌结构 ) 蜜腺 观察一品红花序杯状总苞纵切片，注意总苞内侧染色较深的腺表皮细胞，形状 呈长柱形，细胞核较大，细胞质浓(参看图 3-7b）。 分泌腔 取柑桔果皮作徒手横切片，观察分泌腔（油囊），注意油滴状的分泌物。 树脂道 观察松茎横切制片，在木质部、韧皮部和皮层中均有树脂道分布。注意树脂道 是由二层细胞构成(参看图 3-7c)。 (a) (b) (c) 图 3-7 分泌结构 （a）番茄茎表皮的腺毛和表皮毛；（b）一品红花序总苞的蜜腺，右下角图是图中方框处放大， 箭头处指蜜腺；（c）松茎木材中的树脂道 #问题与思考 (1) 芹菜叶柄中的厚角组织是活细胞还是死细胞？细胞壁的加厚方式怎样？是初生壁还是 次生壁？有何生理功能？ (2) 纤维是活细胞还是死细胞？细胞壁与细胞腔的比例如何？细胞壁上的纹孔是单纹孔还 是具缘纹孔？ (3) 梨果肉、蚕豆种皮和桂花老叶中石细胞的形态各有何特点？

(④)腺毛与表皮毛在形态和功能上有何不同？ (⑤)上述5种成熟组织中，哪些组织的细胞具有脱分化能力？哪个组织的可塑性较大、哪个 次之、哪个最小？ (汪矛)

(4) 腺毛与表皮毛在形态和功能上有何不同？ (5) 上述 5 种成熟组织中，哪些组织的细胞具有脱分化能力？哪个组织的可塑性较大、哪个 次之、哪个最小？ （汪 矛）

实验报告 姓名： 专业 班级： 组号： 成绩： 实验名称： 说明植物体内不同组织类型细胞的存在部位、结构特征及其功能（此作业可在完成多次 实验后完成)。 细胞类型 存在的部位 结构特征 图例 功能 薄壁细胞 形成层细胞 木栓形成层细胞 表皮细胞 保卫细胞 木栓细胞

实验报告 姓名： 专业： 班级： 组号： 成绩： 实验名称： 说明植物体内不同组织类型细胞的存在部位、结构特征及其功能（此作业可在完成多次 实验后完成）。 细胞类型 存在的部位 结构特征 图例 功能 薄壁细胞 形成层细胞 木栓形成层细胞 表皮细胞 保卫细胞 木栓细胞

细胞类型 存在的部位结构特征 图例 功能 厚角组织细胞 石细胞 纤维细胞 导管分子 管胞 第管分子 胞

细胞类型 存在的部位 结构特征 图例 功能 厚角组织细胞 石细胞 纤维细胞 导管分子 管胞 筛管分子 伴胞 筛胞