一、目的与要求
1、掌握双子叶植物及裸子植物茎的次生结构特点，认识年轮，并了解木材三切面的细胞结构特点。
2、掌握各类植物叶的结构特点及不同生态型叶的结构特点。
二、材料与用品
多年生椴树茎横切永久制片，多年生松树茎横切永久制片， 松木木材三切面制片；棉花（或女贞）叶横切永久制片、玉米（或小麦、水稻）叶横切永久制片、松叶横切永久制片、夹竹桃叶横切永久制片、菹草（眼子菜）叶横切永久制片；显微镜等。
三、实验内容
1、双子叶植物木本茎的次生结构观察
2、裸子植物茎的次生结构及木材三切面细胞结构观察
3、不同类群植物叶的结构观察。
4、不同生态类型叶的结构观察。
四、实验方法与实验举例
1、双子叶植物木本茎的次生结构观察
双子叶植物木本茎主要由次生结构组成,观察方法是将茎制成切片。由于木本茎较为坚硬，难于用徒手切片的方法制作，需要专业的切片工具才可，通常选取永久制片来观察。在横切面上较易看到表皮、周皮、皮层、维管组织（包括韧皮部、形成层和木质部）和髓。
本实验取多年生椴树茎横切永久制片，先在低倍镜下分清上述各组织，再转换成高倍镜对照双子植物茎的次生结构图仔细观察各部分特点。
观察提示：（1）表皮是茎最外层的一层细胞，排列整齐，外有角质层，有些部分已开始破坏。
（2）周皮往往位于已破坏的表皮细胞内方，细胞扁平，径向排列整齐。
（3）皮层位于维管组织的外方，仅由数层厚角组织和薄壁组织细胞组成，有些薄壁细胞含有晶簇。
（4）韧皮部在皮层之内，维管形成层之外。它是由韧皮纤维、筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞 韧皮射线共同组成的复合组织。
（5）形成层只有一层细胞，它和尚未分化为成熟组织的两三层子细胞共同组成了形成层区（带）。
（6）木质部是形成层和髓之间的部分，主要以次生木质部为主，它包括导管、管胞、木纤维、 木薄壁细胞和木射线，也是一种复合组织。在木质部中，由于两年之间的春材和秋材有明显的界限，这样就能清晰地看到每年木质部生长的宽度，此即为年轮。
（7）髓位于茎中心，主要由薄壁细胞组成。仅在髓外周有一层体积较小、排列紧密的厚壁细 胞，内含淀粉粒或粘液物质，染色较深，这层细胞叫环髓带。有时还能看到分泌细胞或含晶 细胞。
2、裸子植物茎的次生结构及木材三切面细胞结构观察
裸子植物茎的次生结构和双子叶植物木本茎的次生结构基本相同，二者都具有表皮、周皮、皮层和维管组织和髓等几部分。观察裸子植物茎的次生结构方法是，多以松木茎为材料，从不同切面比较与双子叶植物木本茎的区别。
本实验取多年生松木茎横切永久制片及松木三切面永久制片观察其特点。
观察提示：（1）在横切面上，表皮已开始脱落，内部产生周皮。由木栓层、木栓形成层和栓内层组成，木栓层细胞可分为厚壁的和薄壁的两种，其中染色较深的是厚壁木栓细胞，染色较浅的是薄壁木栓细胞。皮层由薄壁细胞组成，胞间隙较大，颜色较深的是蛋白细胞。韧皮部中，细胞壁薄，扁长，半径方向排列整齐的是筛胞，被染成褐色的是蛋白细胞，无筛管和伴胞。木质部有大量的管胞和木射线，射线呈辐射条状，无导管和木纤维。在皮层、韧皮部和木质部中，大的圆形空腔均为树脂道。
（2）在径向切面上，射线细胞是多列长方形的薄壁细胞横叠着，颇似直立的砖墙。管胞则成细长形，两端为半圆形，壁上具缘纹孔正好面对我们，呈现出三个同心圆。木射线横列与管胞纵轴垂直。
（3）在切向切面（弦切面）上，射线的轮廓为纺锤形，由数个射线细胞构成。管胞呈长梭形，两端尖，具缘纹孔则被垂直切开。
3、不同类群植物叶的结构观察。
叶的形状虽然相差很大，但从结构上看却基本相同，都有表皮、叶肉和叶脉三部分构成。叶的结构观察时，对于表皮的结构可采取撕皮法做成装片，观察表皮细胞、气孔细胞的组成及排列情况。对于叶肉和叶脉的结构观察，通常采用徒手切片法，做横切装片来观察。
A．双子叶植物叶的结构（异面叶） 取棉花的叶横切永久制片，识别表皮、气孔、栅栏组织、海绵组织、叶脉(即叶片内维管束)等结构。
B．单子叶植物叶的结构(等面叶) 取玉米（小麦或水稻）的叶横切永久制片，在显微镜下观察识别单子叶植物叶的结构特点。
观察提示：（1）上表皮中每隔一定距离有几个大型呈扇形排列的细胞是泡状细胞（或称运动细胞），它的含水量大，失水时可以使叶片卷曲，从而减少水分蒸腾。
（2）单子叶植物的维管束外有一圈薄壁细胞，叫维管束鞘。玉米的维管束鞘发达，呈辐射状排列，内含多数而大的叶绿体，维管束鞘外又有一圈叶肉细胞，呈辐射状排列，包围着叶脉，形成同心环状结构，形似“花环”，这是C4植物的特征，可以提高光合作用效率。而小麦、水稻等C3植物的维管束鞘则不成“花环”似的结构。
C．裸子植物松叶的结构 先取松叶活体材料观察叶的外形，然后取松叶横切的永久制片观察，并对照松叶结构图识别松叶的结构特点。
观察提示：（1）松叶的表皮上气孔下陷，气孔之下有气室与叶肉组织相通。
（2）表皮之下有1—2层没有叶绿体的厚壁组织是下皮层。
（3）叶肉细胞壁向内伸出许多皱折，叶绿体紧贴细胞壁排列。在叶肉组织中分布有树脂道，其周围有一层分泌细胞。
（4）叶肉组织中间有一圈排列整齐，壁较厚，细胞径向壁和横向壁有凯氏带，此为内皮层。
（5）内皮层以内，维管束以外有几层排列疏松的细胞为传输组织。
（6）叶的中央是维管束，由木质部、韧皮部和形成层组成。不同种类的松属植物有1—2个维管束组成。
4、 不同生态类型叶的结构观察。
叶在不同的生态环境中，为适应环境条件，往往会使叶的结构发生相应的改变。为便于看出其区别，实验时可选取两种生态条件截然相反的植物的叶，观察其相应部位的结构特点。取旱生植物夹竹桃的叶横切永久制片和水生植物菹草（眼子菜）的叶横切永久制片，在显微镜下观察，并对照其结构图比较其相应部位的区别。
观察提示：（1）夹竹桃叶表皮上有很厚的角质层， 复表皮，具三层细胞，且不含叶绿体；而菹草表皮上无角质层，仅有一层细胞组成，且表皮细胞具有叶绿体。
（2）夹竹桃的气孔下陷并集中于气孔窝内，且气孔窝为表皮毛所覆盖；而菹草表皮无气孔。
（3）夹竹桃的叶肉发达，有很厚的栅栏组织，海绵组织和细胞间隙不发达；而菹草叶肉不发 达，无栅栏组织和海绵组织的分化，叶肉内细胞间隙特别发达，形成通气组织，且维管组织和机械组织极端退化。
五、综合分析
1、双子叶植物茎的次生结构和茎的初生结构相比有哪些主要特点？
2、双子叶植物茎的次生结构和裸子植物茎的次生结构有无本质的区别？
3、叶的形态是怎样与其生理功能相适应的?
4、双子叶植物与单子叶植物的叶有何主要区别?
5、松叶在解剖结构上有哪些独特之处?
6、非旱生植物如果长期栽培于旱生环境中,其形态上会不会发生相应的变化?
六、实验报告
1、绘双子叶植物茎的次生结构横切轮廓图。
2、绘棉花叶横切图（部分，示：表皮、气孔、栅栏组织、海绵组织和维管束）
3、绘松叶横切轮廓图。
