《植物生物学》课程教学资源（实验讲义）实验九 植物整体解剖和异常结构

9植物整体解部和异常结构解鉴定常作为生物终极诊断的有效途径之一。通过植物整体解剖、异常结构以及特殊因素引发植物结构变化的研究，不仅可对器官的基本结构加深认识，同时还能对植物的整体结构、器官之间的连接、器官的发生以及创伤、病菌侵染及逆境胁迫和转基因所引起的结构变化等有较全面的认识，从而为相关研究提供必要的依据。实验目的1.通过植物整体解剖，了解植物体器官之间的连接、器官的发生及脱落等过程的结构。2.了解植物异常结构的发生与形成。3.了解特殊因素引发的植物结构的变化。实验材料与用品1.新鲜材料：大豆、花生、黄瓜、棉和曼陀罗（Daturastramonium）的幼苗，丁香（Syringasp.）、大叶黄杨（Euonymusjaponicus）和苹果的顶芽或腋芽，竹节萝（Homalocladiumplatycladium）茎，小叶黄杨（Buxusmicrophylla）茎和叶、菠菜(Spinaciaoleracea)、油菜、茄、小麦和玉米等若干种完整植物。2.永久制片：棉、毛(Ranunculusjaponicus)和齿叶铁线连(Clematisserratifolia)根-茎过渡区系列制片、棉茎节部横切制片、银杏叶离区制片、番茄叶芽和花芽的横纵切片、甘薯(Ipomoeabatatas）、甜菜（Betavulgaris）、藜(Chenopodiumalbum）及乌头(Aconitumsp.）根的横切片，苋（Amaranthussp.）和马兜铃（Aristolochiasp.）茎横切制片，水葱（Scirpusvalidus）和鸢尾叶横切片，马铃薯块茎创伤周皮制片、烟草花叶病毒侵染番茄叶片和茎尖的制片以及转基因烟草花药的制片等。3.实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片等。4.试剂：间苯三酚溶液（配方见附录6）：50%HCL。实验内容与方法1.植物整体解部观察1.1植物整体解部任选上述一种完整幼嫩植物，作各器官及器官不同部位的徒手横、纵切片，观察植物整体结构，记录其结构特征。1.2根一茎连接

9 植物整体解剖和异常结构 解剖鉴定常作为生物终极诊断的有效途径之一。通过植物整体解剖、异常结 构以及特殊因素引发植物结构变化的研究，不仅可对器官的基本结构加深认识， 同时还能对植物的整体结构、器官之间的连接、器官的发生以及创伤、病菌侵染 及逆境胁迫和转基因所引起的结构变化等有较全面的认识，从而为相关研究提供 必要的依据。 实验目的 1. 通过植物整体解剖，了解植物体器官之间的连接、器官的发生及脱落等过程的结构。 2. 了解植物异常结构的发生与形成。 3. 了解特殊因素引发的植物结构的变化。 实验材料与用品 1．新鲜材料： 大豆、花生、黄瓜、棉和曼陀罗（Datura stramonium）的幼苗，丁香（Syringa sp.）、大叶黄杨(Euonymus japonicus)和苹果的顶芽或腋芽，竹节蓼(Homalocladium platycladium) 茎，小叶黄杨（Buxus microphylla）茎和叶、菠菜(Spinacia oleracea)、油菜、茄、小麦和玉米 等若干种完整植物。 2．永久制片： 棉、毛莨(Ranunculus japonicus)和齿叶铁线连(Clematis serratifolia)根-茎 过渡区系列制片、棉茎节部横切制片、银杏叶离区制片、番茄叶芽和花芽的横纵切片、甘薯 (Ipomoea batatas)、甜菜(Beta vulgaris)、藜(Chenopodium album)及乌头(Aconitum sp.)根的横切 片，苋(Amaranthus sp.)和马兜铃(Aristolochia sp.)茎横切制片，水葱(Scirpus validus)和鸢尾叶横 切片，马铃薯块茎创伤周皮制片、烟草花叶病毒侵染番茄叶片和茎尖的制片以及转基因烟草 花药的制片等。 3．实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片等。 4．试剂：间苯三酚溶液（配方见附录6）；50%HCL。 实验内容与方法 1．植物整体解剖观察 1.1 植物整体解剖 ) 任选上述一种完整幼嫩植物，作各器官及器官不同部位的徒手横、纵切片，观察植物 整体结构，记录其结构特征。 1.2 根—茎连接

取大豆、花生、黄瓜、棉和曼陀罗等任一种植物的幼苗，先区分幼苗的子叶、真叶、下胚轴、上胚轴和根，然后自根部始，向上胚轴方向作徒手横切片，每隔1-2mm取一切片，按顺序将切片逐一放于载玻片上（材料可摆放2一3排，容纳不下时可放在另一张载玻片上）。然后加上盐酸和间苯三酚溶液，待木质部导管分子的细胞壁染成红色后，盖上盖玻片（勿改变切片顺序，勿使盖玻片周围溢出余液），置显微镜下依次、逐片观察初生维管组织的结构变化，注意后生木质部的分叉、倒转和并合的过程（参照图9-1a），记录过渡区起始与终正的位置及过渡区的长度。被子植物根一茎过渡区还有其他形式。示范：毛、齿叶铁线莲等植物根-茎过渡区。1.3茎一叶的连接茎一叶的连接位点在茎的节部。阿取棉茎节部横切制片，观察其叶迹和叶隙的特征。1.4叶的脱落叶脱落的位点在叶柄基部。G取银杏叶离区制片，观察叶脱落前叶柄基部离区的结构特征（参照图5-1b）。1.5营养苗端与生殖苗端F先取丁香、大叶黄杨和苹果的顶芽或腋芽，用双面刀片从正中作纵剖面，在实体解剖镜下观察，辨别芽的性质，是叶芽、花芽，还是混合芽？另取番茄叶芽和花芽的横、纵切片，观察生长锥的形状、大小及叶原基与花原基的分化，分析比较营养苗端与生殖苗端的区别（参照图9-1c)。X(b)(a)(c)图9-1（a）棉根-茎过渡区，示后生木质部(MX)分叉成180°：（b）银杏叶柄基部，AZ示离区

) 取大豆、花生、黄瓜、棉和曼陀罗等任一种植物的幼苗，先区分幼苗的子叶、真叶、 下胚轴、上胚轴和根，然后自根部始，向上胚轴方向作徒手横切片，每隔 1-2mm 取一切片， 按顺序将切片逐一放于载玻片上(材料可摆放 2—3 排，容纳不下时可放在另一张载玻片上)。 然后加上盐酸和间苯三酚溶液，待木质部导管分子的细胞壁染成红色后，盖上盖玻片（勿改 变切片顺序，勿使盖玻片周围溢出余液），置显微镜下依次、逐片观察初生维管组织的结构变 化，注意后生木质部的分叉、倒转和并合的过程( 参照图 9-1a)，记录过渡区起始与终止的位 置及过渡区的长度。 被子植物根—茎过渡区还有其他形式。示范：毛莨、齿叶铁线莲等植物根-茎过渡区。 1.3 茎—叶的连接 茎—叶的连接位点在茎的节部。 ) 取棉茎节部横切制片，观察其叶迹和叶隙的特征。 1.4 叶的脱落 叶脱落的位点在叶柄基部。 ) 取银杏叶离区制片，观察叶脱落前叶柄基部离区的结构特征(参照图 5-1b)。 1.5 营养苗端与生殖苗端 ) 先取丁香、大叶黄杨和苹果的顶芽或腋芽，用双面刀片从正中作纵剖面，在实体解剖 镜下观察，辨别芽的性质，是叶芽、花芽，还是混合芽？另取番茄叶芽和花芽的横、纵切片， 观察生长锥的形状、大小及叶原基与花原基的分化，分析比较营养苗端与生殖苗端的区别(参 照图 9-1c)。 (a) (b) (c) 图 9-1 (a) 棉根-茎过渡区，示后生木质部(MX)分叉成 1800 ； (b) 银杏叶柄基部，AZ 示离区、 mx AZ

离层和保护层；（c）桃花芽纵切面，示花萼原基、花冠原基和雄蕊原基。问题与思考（1）根据你选择材料的根一茎过渡区观察，绘出4一5个简图，说明根一茎过渡结构的梯度变化以及根-茎过渡发生的部位。（2）说明棉茎一叶连接部位及叶迹和叶隙的空间位置，有无枝迹和枝隙？(3）如何鉴别叶的离区、离层和保护层？保护层最终将与茎的什么结构相连接？（4）植物从营养苗端向生殖苗端转化时要受到哪些内外因素的调控？2.植物异常结构的观察植物异常结构在多种植物中存在，它是植物长期适应某种生态环境而产生的稳定的、可遗传的、有别于一般结构的特殊结构。器官的异常结构与器官的变态既有联系又有区别，异常结构存在时，器官的功能正常，形态稍异或正常；只有结构、形态和功能都异常时，才被称为器官的变态。取甘薯、甜菜、藜、乌头根的横切片，和马兜铃茎的横切片，水葱和鸢尾叶的横切片，观察异常结构的特征及其发生部位（参照图9-2）

离层和保护层；(c) 桃花芽纵切面, 示花萼原基、花冠原基和雄蕊原基。 #问题与思考 (1) 根据你选择材料的根—茎过渡区观察，绘出 4—5 个简图，说明根一茎过渡结构的梯度变 化以及根-茎过渡发生的部位。 (2) 说明棉茎—叶连接部位及叶迹和叶隙的空间位置，有无枝迹和枝隙？ (3) 如何鉴别叶的离区、离层和保护层？保护层最终将与茎的什么结构相连接？ (4) 植物从营养苗端向生殖苗端转化时要受到哪些内外因素的调控？ 2. 植物异常结构的观察 植物异常结构在多种植物中存在，它是植物长期适应某种生态环境而产生的稳定的、可 遗传的、有别于一般结构的特殊结构。器官的异常结构与器官的变态既有联系又有区别，异 常结构存在时，器官的功能正常，形态稍异或正常；只有结构、形态和功能都异常时，才被 称为器官的变态。 ) 取甘薯、甜菜、藜、乌头根的横切片，苋和马兜铃茎的横切片，水葱和鸢尾叶的横切 片，观察异常结构的特征及其发生部位（参照图 9-2）

(c)(b)(a)(d)(e)图9-2异常结构(a）甘薯块根的异常结构，示次生木质部导管分子周围的薄壁细胞形成副形成层(AC)(b）乌头根的异常结构，示维管柱裂分；(c).丝子的寄生根(PR)(d）苋茎的异常结构，示同心环状排列的维管组织；(e)）鸢尾叶片的异常结构，示叶脉的维管束V)呈上下排列，且木质部与韧皮部的位置也发生了变化。问题与思考（1）分析你所观察的材料，说明其与一般结构的区别。(2）你所观察的材料，哪些属于形态、结构和功能皆异常的器官变态？哪些属于仅结构异常，而形态和功能正常的异常结构？

(a) (b) (c) (d) (e) 图 9-2 异常结构 (a) 甘薯块根的异常结构，示次生木质部导管分子周围的薄壁细胞形成副形成层(AC); (b) 乌头根的异常结构， 示维管柱裂分; (c). 菟丝子的寄生根(PR); (d) 苋茎的异常结构，示同心环状排列的维管组织; (e) 鸢尾叶片的 异常结构，示叶脉的维管束(V)呈上下排列，且木质部与韧皮部的位置也发生了变化。 #问题与思考 (1) 分析你所观察的材料，说明其与一般结构的区别。 (2) 你所观察的材料，哪些属于形态、结构和功能皆异常的器官变态？哪些属于仅结构异常， 而形态和功能正常的异常结构？ V

3.某些特殊因素引发的植物结构变化3.1创伤周皮取预先引起创伤反应产生创伤周皮的马铃薯块茎，作徒手切片，或取马铃薯创伤周皮的制片，观察创伤周皮的发生和特征。3.2感病植株的结构变化G观察烟草花叶病毒（TMV）侵染番茄的制片以及电镜照片（图9-d-f)。3.3植物嫁接后的结构变化G示范：两种风仙花嫁接(Impatienswalleriana/loliveri)面纵切片，注意接穗与砧木间维管束桥的形成（图9-a）。3.4某些转基因植物结构的变化示范转基因烟草花药制片及图片（图9-b、c），注意雄配子体发育时，绒毡层和药室内壁的异常变化。(b)(a)(c)

3．某些特殊因素引发的植物结构变化 3.1 创伤周皮 ) 取预先引起创伤反应产生创伤周皮的马铃薯块茎，作徒手切片，或取马铃薯创伤周皮 的制片，观察创伤周皮的发生和特征。 3.2 感病植株的结构变化 ) 观察烟草花叶病毒（TMV）侵染番茄的制片以及电镜照片（图 9-d-f）。 3.3 植物嫁接后的结构变化 ) 示范：两种风仙花嫁接(Impatiens walleriana /I. oliveri)面纵切片，注意接穗与砧木间维 管束桥的形成（图 9-a）。 3.4 某些转基因植物结构的变化 ) 示范转基因烟草花药制片及图片（图 9-b、c），注意雄配子体发育时，绒毡层和药室内 壁的异常变化。 (a) (b) (c) 维管束桥

(d)(e)(f)图9-3某些特殊情况下引起植物结构的变化（a）半薄切片，示两种风仙花嫁接砧木与接穗间维管束桥的形成：b）转基因烟草雄配子体时期花药横切制片，示绒毡层和药室内壁结构异常：(c）为(b)图局部放大。(d-f)烟草花叶病毒（TMV）侵染番茄的电镜照片；（d）示茎尖细胞的细胞核（N）染色质浓缩并边缘化：(e）叶肉细胞叶绿体基粒（G）扭曲，基质片层呈网状：(）茎尖细胞线粒体（M）呈空洞化问题与思考（1）分析植物嫁接过程中接穗与砧木之间的维管束桥是怎样形成的？(2）根据图9-b、c，说明转基因烟草2-细胞雄配子体时期绒毡层和药室内壁结构的异常。(汪矛)

(d) (e) (f) 图 9-3 某些特殊情况下引起植物结构的变化 (a) 半薄切片，示两种凤仙花嫁接砧木与接穗间维管束桥的形成； (b) 转基因烟草雄配子体时期花药横切制 片，示绒毡层和药室内壁结构异常；(c) 为(b)图局部放大。 (d-f) 烟草花叶病毒（TMV）侵染番茄的电镜照 片; (d) 示茎尖细胞的细胞核（N）染色质浓缩并边缘化； (e) 叶肉细胞叶绿体基粒（G）扭曲，基质片层呈 网状；(f) 茎尖细胞线粒体（M）呈空洞化 #问题与思考 (1) 分析植物嫁接过程中接穗与砧木之间的维管束桥是怎样形成的？ (2) 根据图 9-b、c，说明转基因烟草 2-细胞雄配子体时期绒毡层和药室内壁结构的异常。 （汪 矛）

实验报告姓名：专业：班级：组号：成绩：实验名称：1.根据你对某一植物整体解剖观察，绘出2-3个有代表性的细胞图或简图，表示植物结构的整体性或异常结构。2.举例说明你所观察植物的异常结构与其生理功能的关系

实验报告 姓名： 专业： 班级 ： 组号： 成绩： 实验名称： 1. 根据你对某一植物整体解剖观察，绘出2-3个有代表性的细胞图或简图，表示植物结构 的整体性或异常结构。 2. 举例说明你所观察植物的异常结构与其生理功能的关系