徒手切片法和临时装片的制作方法以及植物细胞和组织观察

临时装片的制作方法和徒手切片法以及植物细胞、组织观察 一、实验目的 1、掌握临时装片的制片方法、掌握徒手切片的方法 2、了解植物细胞结构。 二、实验 显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针、培养皿、毛笔、滴管、纱布、0.9%的NaCl溶液;洋葱、马铃薯、芹菜、番茄 三、实验内容和实验方法 (一)临时装片的制作 1、擦净载玻片和盖玻片 (1)擦载玻片用左手的拇指和食指捏信载玻片的边缘,右手 用纱布将载玻片上下两面包住,然后反复擦拭,擦好后放 在干净处备用。 (2)擦盖玻片先用左手拇指和食指轻轻捏住盖玻片的一角, 再将右手拇指和食指用纱布把盖玻片包住,然后从上下两 面隔着纱布慢慢地进行擦试。 2、取样 用滴管滴一点水或其他溶液(根据需要)于载玻片的中央,把观 察物放于载玻片上的液滴中,展开或摇匀。 3、盖盖玻片 右手持镊子,轻轻夹住盖玻片的一角,使盖玻片的边缘与液滴的 边缘接触,然后慢慢倾斜下落,最后平放于载玻片上,避免气泡 的产生。如盖玻片下的液体过多,可用吸水纸将多余的液体吸掉。 (二)徒手切片法 徒手切片法不需要任何的机械设备,只需要一把锋利的刀片就可以完 成切片的制作,方法简单,也容易保持物的生活状态,有很大的实用 价值。 1、选材 选择软适度的材料,先截成适当的段块。一般直径大小以3~5mm、 长度以20~30mm为宜。若材料太软,如幼叶等,不能直接拿在手 中进行切片,可用适当大小的马铃薯块茎或萝卜块根等作支持物, 将材料夹入其中,一起切片。 2、切片 用左手拇指、食品指和中指夹住材料,使其稍突出在手指之上, 拇指略低于食指,以免刀口损伤手指。材料和刀刃上蘸水,使其 湿润。右手拇指和食指横向平握刀片,刀片要与材料断面平行, 刀刃放在材料左前方稍低于材料断面的位置,以均匀的力量和平 稳的动作从左前方向向右后方拉切。切片时要用臂力而不用腕力, 手腕不要动,靠肘、肩关节的屈伸来切片,拉切要快,中途不要 停顿,更不能用拉锯方式进行切片。 每切2~3片就要把刀片上的薄片用湿毛笔移入盛有清水的培养皿 中暂存备用。如发现材料切面出现倾斜,应修平切面后再继续切 片。 3、镜检观察 连续切下很多切片后,挑选最薄的切片放于加了1滴清水的载玻 片,盖上盖玻片,制成临时装片,进行镜检、观察。 (三)植物细胞的结构观察 1、洋葱表皮细胞的观察 取一洁净载玻片,于载玻片中央加上一滴水。取洋葱一个,剥下 一片新鲜的带紫色的南鳞叶,和刀片从外表面(或内表面)切一 个面积为4mm2左右的方形小格,然后用镊子将表皮撕下,迅速 入入载玻片上的小水滴中(表面向上)。并使其平展,盖上盖玻片, 即制成临时装片。将装片放在显微镜下,用低倍镜观察细胞结构。 (1)细胞的形状 洋葱表皮由一层细胞构成,所有的细胞都有相似的—扁砖 状。细胞之间排列紧密,没有间隙。 (2)细胞壁 为植物细胞所特有的结构,较透明,因此只能看到其侧壁。 初看时,好像两个相邻细胞只有一层壁,但是,通过增加 反差和仔细调焦就能发现这实际上是三层,即两侧相邻两 细胞的细胞壁及中间的胞间层。 (3)细胞质 为无色透明的胶状物,充满整个细胞。由于中央有大的液 泡,被挤成一薄层,分布于细胞周围,仅细胞两端较明显。 (4)细胞核 为球形小体。由于中央有大液泡,也被挤向近细胞壁处。 (5)细胞膜 非常薄,而且与细胞壁紧贴在一起,因此不易观察到。 (6)液泡 一个或几个,位于细胞中央,里面充满细胞液,所以比细 胞质透明。 2、果肉离散细胞观察 用解剖针挑取少许已经红熟的的番茄果肉(以临近果皮的为好), 把它们放在载玻片上的水滴中,用解剖针将果肉细胞拨匀,分散 得越开越好,盖上盖玻片,在显微镜下观察。可以看到圆形或卵 圆形的离散细胞,同样也可以观察到细胞壁、细胞核和很大的液 泡。此外,还可以看到带色的圆形小颗粒,即有色体。 3、厚角组织 用徒手切片法做芹菜叶柄的横切片,选取薄而透明的切片制成临 时装片,置于低倍镜下观察。在芹菜叶柄棱角处的表皮内方有厚 角存在,这些细胞的细胞壁在角隅处有增厚。 实验三植物根、茎、叶、花结构的观察 一、实验目的 1、掌握双子叶植物和单子叶植物根的初生结构以及根的次生 结构 观察并掌握叶片的内部结构; 2、掌握茎的初生结构和次生结构; 3、观察并掌握叶的内部结构; 二、实验材料 双子叶植物幼根(棉花)横切片,小麦或玉米根横切片、棉花老根横切片;双子叶植物幼茎横切片、玉米茎横切片、椴树茎横切片;棉花(或蚕豆、迎春叶)叶片横切片,玉米(或小麦、水稻等单子叶植物)叶片横切片 三、实验内容 (一)根的结构 1、双子叶根的初生结构 取双子叶植物幼根横切片显微镜观察。双子叶植物 根的初生结构从外向内由表皮、皮层和维管柱一部 分组成。 (1)表皮是根的最外一层细胞,排列紧密整齐, 无细胞间隙。有的表皮细胞可观察到向外突 起形成的根毛(或根毛残体)。 (2)皮层在表皮之内维管柱之外的部分,占幼 根的大部分,由多层薄壁细胞组成,可进一 步分为外皮层、皮层薄壁细胞和内皮层三部 分。 A、外皮层:靠近表皮之下的几层细胞(一 般为1~3层),细胞较小,细胞壁常木栓 化,代替表皮起暂时的保护作用。 B、皮层薄壁细胞:细胞体积较大,排列疏 松,有较大的细胞间隙,细胞具有储藏作 用。 C、内皮层:是皮层最内层的细胞,围绕着 内部的维管柱,细胞小,排列紧密,细胞 横壁和径向壁上具有木栓化的加厚带状 物——凯氏带,在根的横切面上可见两相 邻的内皮层细胞间明显的加深的点状结 构——凯氏点。 (3)维管柱内皮层以内的中央部分,细胞较小, 排列紧密,可分为中柱鞘、初生韧皮部、初 生木质部、薄壁细胞。 A、中柱鞘:内皮层里面的1~2层薄壁细胞, 排列紧密整齐。这些细胞具有潜在的分生 能力,侧根、木栓形成层(首次)、维管 形成层的一部分由这部分发生。 B、初生木质部和初生韧皮部:蚕豆的初生 维管组织由4个木质部束和4个韧皮部束 组成,它们彼此单独成束,相间排列。初 生木质部在维管柱中心呈十字形辐射排 列。靠近4个辐射角的是原生木质部,近 中央的是后生木质部。初生木质部的导管 细胞壁厚,腔大。原生导管口径比后生导 管口径小。初生韧皮部位于两木质部束之 间,同样原生韧皮部在外,后生韧皮部在 内。 C、薄壁细胞:位于初生木质部和初生韧皮 部之间,这部分细胞可以恢复分生能力, 形成维管形成层的一部分。蚕豆根中央的 薄壁细胞形成髓。 2、单子叶植物根的初生结构 取小麦或玉米根横切片观察。单子叶植物的根只有初生结构,其也是由表皮、皮层和维管柱三部分组成。 (1)表皮是根的最外一层细胞,排列紧密整齐, 可观察到根毛残体。 (2)皮层在表皮内。靠近表皮下的几层细胞 (1~2层),细胞较小,称为外皮层。在较老 的材料中可见2~3层细胞壁常木栓化,代替 表皮起保护作用,被染成红色。内皮层细胞 的5个面都加厚,并木栓化,仅外切向壁是 薄的显微镜下呈马蹄形。仅在正对木质部的 地方保留1~2个细胞壁不加厚的细胞,称通 道细胞。 (3)维管柱由中柱鞘、初生韧皮部、初生木质 部、木质部和韧皮部之间的薄壁细胞及髓几 部分组成。 中柱鞘是维管柱最外边排列紧密的小细胞, 它的内侧是相间排列成一轮的初生木质部和 初生韧皮部,两者之间是薄壁细胞。维管柱 中央是由大型薄壁细胞组成的髓。 3、根的次生结构 取棉花老根横切片观察。表皮与皮层已经脱落。在显微镜下观察,棉花老根由外向内分为周皮、韧皮部、维管形成层、木质部等几部分。 (1)周皮位于老根的最外方,从外向内可区分 为木栓层、木栓形成层和栓内层。木栓层是 老根外排列整齐的几层死细胞,在横切面上 呈扁方形,径向壁排列整齐,常被染成红色。 在木栓层内方,有一层被固绿染成黄色的扁 方形的薄壁细胞,细胞质较浓,有的细胞能 见到细胞核,即为木栓形成层。在木栓形成 层的内侧,有1~2层较大的薄壁细胞,被固 绿染成蓝绿色即为栓内层。 (2)韧皮部由初生韧皮部和次生韧皮部(主要 为次生韧皮部)组成。初生韧皮部在栓内层 以内,大部分因挤压而毁坏,常不能分辨。 次生韧皮部位于初生韧皮部内侧,被固绿染 成蓝绿色,由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和 韧皮纤维组成。其中细胞较大的为筛管,紧 靠筛管的较小细胞为伴胞。韧皮薄壁细胞较 大,在横切面上与筛管形态相似,常不易区 分。韧皮纤维细胞细胞壁厚,被染成淡红色。 此外在韧皮部还有径向排列的韧皮射线。 (3)维管形成层位于次生韧皮部和次生木质部 之间,由一层扁形的被染成浅绿色的薄壁细 胞组成。显微镜下可发现被染成淡绿色的扁 形细胞不只一层,这是因为形成层细胞分裂 非常迅速,刚产生的细胞尚未分化成熟,与 形成层细胞很难区别,故被称为“形成层带”。 (4)木质部由次生木质部和初生木质部组成。 次生木质部位于形成层之内,在次生根横切 面上占较大的比例。被番红染成红色,它由 导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。其 中口径较大、呈圆形或近圆形,增厚的木质 化次生壁被染成红色的死细胞为导管;管胞 和木纤维在横切面上口径较小,可与导管区 分,也染成红色,而木纤维壁较管胞更厚。 木薄壁细胞被染成绿色。木射线是呈径向排 列的薄壁细胞,绿色。木玫韧皮射线是连通 的,合称射线。初生木部在次生木部之内, 位于根的中央,呈星芒状。 (二)茎的结构 1、双子叶植物茎的初生结构 取双子叶植物幼茎横切片观察。双子叶植物幼茎的 横切面可分为表皮、皮层和维管柱三部分。 (1)表皮仅一层细胞,排列紧密,排列规则, 外壁上有角质层,表皮上有气孔和表皮毛。 (2)皮层表皮与维管柱之间的部分,所占比例 较根小得多。靠近表皮的几层细胞比较小, 为厚角组织,可增强幼茎的支持能力,其内 是数层薄壁细胞,其细胞体积较大,排列疏 松,有细胞间隙。 (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。 A、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。每个维管束都由位于外部 的初生韧皮部、位于内部的初生木质部和 介于韧皮部和木质部之间的束中形成层 组成。 B、髓和髓射线:髓位于茎的中央,多为具 有细胞间隙的薄壁细胞组成,髓射线为相 邻的维管束之间的薄壁细胞组成。 2、单子叶植物茎的初生结构 绝大多数单子叶植物茎中没有形成层,茎不能增粗,只初生结构,构造比较简单,维管成散生状态,分布于基本组织中。取玉米茎横切片观察,其由表皮、基本组织和维管束组成。 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,分布比较疏松。玉米茎的维管束是外韧维管束,每个维管束的外层是数层厚壁细胞构成的维管束鞘,内面只有木质部和韧皮部,无形成层。韧皮部位于外方,通常只有筛管和伴胞。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,近外部是由两个孔纹导管和一些管胞组成的后生木质部,近内部是由1~2个较小的导管和少量的薄壁细胞级成原生木质部。小导管的内侧有一个大的空腔,是由最早形成的导管被拉扯环形成的,叫气腔或胞间道。 小麦和水稻茎的结构与玉米茎的基本相同,也可用于观察。最明显的不同是:小麦和水稻茎的维管束一般只有两圈分布在基本组织中,同时,茎中空,中央为髓腔。 3、双了叶植物木本茎的次生结构 取2~3年生的椴树茎横切片观察。 (1)周皮位于茎的最外层,由数层扁平细胞构 成,由木栓层、木栓形成层和栓内层三部分 组成。 (2)皮层在周皮之商,仅数层薄壁细胞,其中 靠外围的细胞排列紧密,靠内的细胞排列比 较疏松。 (3)韧皮部位于最外方的初生韧皮部已挤毁。 次生韧皮部的细胞排列成外窄里宽的梯形。 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。在次生韧皮 部之间有薄壁细胞构成的髓射线贯穿,多列 髓射线细胞排列呈倒三角形。 (4)维管形成层位于韧皮部和木质部之间,只 有一层细胞,但因为其分裂出来的细胞还没 有成熟,所以看上去有多层,形成层的细胞 呈扁平状,排列整齐成环,被染成绿色。 (5)木质部在维管形成层以内,其中初生木质 部位于茎的中心,与髓相连,所占面积很小。 次生木质部占据横切面的绝大部分,由于构 成它的细胞的大小和壁的厚薄不同,可以明 显看出年轮的界线。次生木质部的细胞有导 管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。在次生木 质部中还有许多由单列或几列薄壁细胞构成 的木射线。木射线和韧皮射线合管维管射线。 (6)髓位于茎的中心,由薄壁细胞组成。在髓 的外部紧靠初生木质部处,有数层排列紧密、 体积较小的薄壁细胞,称为环髓带。 (三)叶的结构 1、双子叶植物叶片的结构 取棉花(或其它双子叶植物)叶横切片观察,首先 在低倍镜下区分表皮、叶肉和叶脉等基本构造,然 后再转换高倍镜进行观察。 (1)表皮由一层细胞构成,横切面上呈长方形, 排列紧密,细胞外壁角质化,有角质层。在 表皮细胞中,还可以观察到成对的、染色较 深的小细胞——保卫细胞,保卫细胞之间的 缝隙即气孔。 (2)叶肉上下表皮之间的绿色部分,属同化组 织。靠上表皮的是栅栏组织,细胞圆柱形, 细胞的长轴和叶表面垂直排列,并与表皮细 胞紧密相邻。栅栏组织细胞排列紧密而整齐, 细胞内含叶绿体多。靠近下表皮的是海绵组 织,细胞形状不甚规则,常呈圆形、椭圆形 等。细胞排列没有定序,细胞间隙比较发达, 海绵细胞内含叶绿体较少。气孔下文较大的 细胞间隙称孔下室。 (3)叶脉是叶肉中的维管组织,常伴生一定的 机械组织,分布在维管束的上、下方。叶片 的主脉具有较大的维管束,其近轴面(靠近 上表皮的一面),是维管束的木质部,在远轴 面,是维管束的韧皮部,两者之间也见到几 层扁平细胞,为束中形成层。韧皮部的下方 是较发达的薄壁组织和机械组织。(中小型叶 脉中一般没有形成层,只有木质部和韧皮部, 其外包围着薄壁组织构成的维管束鞘。) 2、单子叶植物叶片的结构 取玉米(或其他单子叶植物)的叶片横切片观察。 其结构也可分为表皮、叶肉和叶脉三部分。 (1)表皮表皮细胞排列紧密,外壁具有角质膜。 注意观察泡状细胞(运动细胞)。泡状细胞位 于两个叶脉之间,为大型的薄壁细胞,泡状 细胞在叶的横切面上常呈扇形排列,中间的 较大,两侧的较小。表皮细胞间还有气孔器, 气孔内侧有气室,气孔器由两个保卫细胞和 两个副卫细胞组成。 (2)叶肉叶肉无栅栏组织和海绵组织之分,由 薄壁细胞组成,细胞间隙小,细胞内含有叶 绿体,属同化组织。 (3)叶脉叶内维管呸,木质部靠近上表皮,韧 皮部靠近下表皮。玉米的维管束外有一层维 管束鞘,是由较大的薄壁细胞组成,细胞内 含有的叶绿体比叶肉细胞的多,为C4植物。 中脉处,在维管束外,上下表皮内通常可见 到成束的厚壁细胞。 小麦、水稻等植物的维管束外有两层维管束 鞘,外层细胞大而薄,含叶绿体比叶肉细胞 少,内层细胞厚,细胞小,称C3植物。