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实验七 叶的形态与结构

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实验七 叶的形态与结构
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Presentation Transcript

  1. 实验七 叶的形态与结构 植物学实验室

  2. 一 实验目的 • 1观察叶的基本形态特征 • 2观察叶柄的结构 • 3掌握常见叶的解剖结构 • 4了解不同生境植物叶片结构的特点 • 5学习利用夹持物进行徒手切片 • 二 主要仪器和材料 • 1主要仪器:显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、培养皿、1%番红 • 2 材料:蚕豆叶、棉花叶、刺槐叶、大麦叶、小麦叶、夹竹桃叶、各种永存片等

  3. 三 实验内容 • 1 叶的形态观察 • 2 叶柄形态观察 • 3 双子叶植物叶的观察 • 4 禾本科植物叶片构造的观察 • 5 不同生境植物叶片构造的观察 • 四 作业 • 1、绘棉花叶和水稻叶横切图。并比较棉花叶和水稻叶的构造。

  4. (一) 一般叶(完全叶)的组成 • 叶片(lamina 或blade):扁平,绿色,光合作用。 • 叶柄(petiole):连接茎与叶片的结构部分,是茎叶间物质运输的通道, 能调节叶片的位置与方向。 • 托叶(stipule):叶柄基部的一对附属物,形状多样,有绿色片状(光合)、刺状(保护)、鞘状裹茎(保护腋芽)等。

  5. (二) 禾本科植物叶的组成: • 叶片(lamina 或blade):扁平呈条形,光合作用。 • 叶鞘(leaf sheath):叶片基部延伸成鞘状裹茎,加强支持、保护腋芽和茎的居间生长。 • 叶环:也称叶颈或叶枕,是叶片与叶鞘的连接处的外侧有色泽稍淡的带状结构,有弹性和延伸性,调节叶片的位置与方向。 • 叶舌(ligulate):是叶环处一向上突起的膜状物,使叶片向外伸展,防止病菌与昆虫进入叶鞘。 • 叶耳(auricle):叶舌两侧向外延伸的突起物,常有毛。

  6. 一 、叶的形态类型 • (一) 单叶和复叶 • 单叶(simple leaf):一个叶柄上只生一张叶片。 • 复叶(compound leaf):一个叶柄上着生2~多数分离的叶片。 • 复叶的叶柄称为“叶轴(rachis)”或总叶柄(common petiole),总叶柄上的每片叶是小叶。

  7. • 单叶和复叶 3片以上的小叶着生在总叶柄的两侧 3片以上的小叶着生在总叶柄的顶端

  8. 判断单叶还是复叶,枝条还是总叶柄有时会有困难,可从如下方法着手:判断单叶还是复叶,枝条还是总叶柄有时会有困难,可从如下方法着手: • 1 枝条顶端有顶芽,叶腋有叶芽,而复叶的总叶柄顶端无顶芽,每一片的小叶的叶腋也无腋芽。 • 2 落叶时复叶整片复叶脱落,或小叶先落,总叶柄后落,枝是叶片先落,茎枝不脱落。 • 3 枝条上的叶呈辐射状排列,复叶的小叶在一个平面上。 • 4 具托叶的种类,复叶小叶上有小托叶。

  9. (二) 叶片的形状与脉序类型 • 1 叶片的形状:根据叶片长宽比例,叶片最宽处所在的部位分为: • 叶长宽近于相等——圆形(莲)、倒阔卵形(玉兰)。 • 叶的长比宽大1.5-2倍——卵形(向日葵)、椭圆形(樟)、倒卵形(紫云英)。 • 叶的长宽大3-4倍——披针形(柳)、长椭圆形(芒果)、倒披针形(小蘖)。 • 叶的长比宽大5倍以上——线形(稻、韭),两侧近于等宽,先端不硬。 • 2 脉序:有羽状脉、掌状脉、平行脉和射出脉4种。

  10. 叶形

  11. (三) 叶尖、叶基、叶缘的形状 • 1 叶尖(leaf apex) 常见的叶尖有:渐尖、锐尖、尾尖、,钝尖、尖凹和倒心形等。 • 2 叶基(leaf base ) 叶片基部的形状有:箭形——簕慈菇,有圆形,心形,楔形等。 • 3 叶缘(leaf margin):叶片边缘的形状有 • 全缘(entire):叶片边缘平整无缺。 • 锯齿(serrate ):叶片边缘成锯齿状。 • 牙齿(dentate):叶片边缘具面边等长的齿。 • 波状(undulate):叶片边缘起伏呈波浪状。

  12. 叶尖的不同类型 渐尖 尾尖 尾尖 尖凹 锐尖 盾形

  13. 叶基的形态 耳形 耳形

  14. 叶缘

  15. 叶裂

  16. 叶脉

  17. 叶序和叶镶嵌 • 叶序:叶在茎上的排列方式。 • 叶镶嵌:叶在茎上的排列,相邻两节的叶,总是不相重叠而成镶嵌状态,这种同一枝上的叶,以镶嵌状态的排列方式而不重叠的现象。

  18. 异形叶性

  19. 二 叶的发生和生长 • (一) 叶的起源 • 叶是由叶原基发育而来的,而叶原基起源于茎尖表面的1~3层细胞。 • 这种起源于器官表面细胞的起源方式称为外起源。

  20. 三 双子叶植物叶的结构 • (一) 叶片的结构 • 叶片(blade):表皮(epidermis)、叶肉(mesophyll)和叶脉(vein)三部分组成。 • (1) 表皮(epidermis):叶片表面的1~几层细胞,由表皮细胞、气孔器、排水器及毛状附属物组成;有上、下表皮之分。 • 表皮细胞(epidermal cell)——一般为形状不规则的扁平细胞,侧壁凹凸不齐,互相嵌合,细胞外壁较厚,常角质化并形成角质层。表皮细胞通常不叶绿体。 • 气孔器(stomatal apparatus)——结构与茎表皮的气孔器相同,通常下表皮的气孔器多于上表皮。

  21. 气孔(stoma):由两个肾形的保卫和它们间的孔口共同组成。气孔+保卫细胞构成气孔器。 • 副卫细胞(subsidiary cell):保卫细胞周围有1-几个与表皮细胞不同的细胞,称副卫细胞。 • 排水器(hydathode)——分布在叶尖和叶缘处,结构与气孔器相同,但其孔道不能关闭而称为水孔,水孔下方为通水组织。 • 表皮毛:由原表皮细胞延伸而成。有些植物的表皮毛能分泌粘液,称腺毛。

  22. 气孔器: 双子叶植物的气孔由两个肾形的细胞围合而成,这两个细胞称保卫细胞,其间的间隙称气孔。有些植物在保卫细胞之外,还有较整齐的副卫细胞(如甘薯)。

  23. 表皮毛:为表皮的附属物,形态各异,功能不同。蜜腺、腺鳞、腺毛均为表皮毛的结构,但它们又具有分泌功能,因此又称其为分泌结构。分泌结构按分泌物是否排到体外可分为外分泌结构和内分泌结构两类。外分泌结构包括蜜腺、腺毛、腺鳞、盐腺等;内分泌结构包括分泌腔、分泌道、分泌细胞、有节乳汁管(很多细胞端壁消失后形成的,如蒲公英)和无节乳汁管(一个细胞发育的,桑科、大戟科植物中存在)。表皮毛:为表皮的附属物,形态各异,功能不同。蜜腺、腺鳞、腺毛均为表皮毛的结构,但它们又具有分泌功能,因此又称其为分泌结构。分泌结构按分泌物是否排到体外可分为外分泌结构和内分泌结构两类。外分泌结构包括蜜腺、腺毛、腺鳞、盐腺等;内分泌结构包括分泌腔、分泌道、分泌细胞、有节乳汁管(很多细胞端壁消失后形成的,如蒲公英)和无节乳汁管(一个细胞发育的,桑科、大戟科植物中存在)。

  24. (2) 叶肉(mesophyll) • 相当茎的皮层,由同化薄壁组织组成,有背腹之分的叶(两面叶),可分化为栅栏组织,海绵组织。 • 栅栏组织:在上表皮内方,细胞长柱形,长轴与表皮垂直,细胞中含有大量的叶绿体,一层或多层,胞间隙很小,功能是进行光合作用。 • 海绵组织:位于栅栏组织和下表皮之间,形状不规则,有发达的细胞间隙,含叶绿体比栅栏组织少,约为1/4,色浅,作通气用。 • 叶肉细胞中要栅栏组织与海锦组织的发达程度取决于植的遗传特性及其生理生态类型。

  25. 栅栏组织:为一列或几列长筒形有棱的薄壁细胞,其长轴与上表皮垂直相交作栅栏状排列。其细胞层数和特点随植物种类而不同。栅栏组织细胞内叶绿体的分布常决定于外界条件,特别是光照条件,强光下,叶绿体移动而贴近细胞的侧壁,减少受光面积,避免过度发热;弱光下,它们分散在细胞质内,充分利用散射的光 能。

  26. 海绵组织: 位于栅栏组织与下表皮之间,其细胞形态、大小常不规则,并有短臂突出而互相连接如网,胞间隙很大,在气孔内方,形成较大的气孔下室。

  27. (3)叶脉(vein) • 相当于茎的维管系统,起支持和输导作用:主脉(中脉)侧脉细脉脉梢。 • 叶脉的维管系统和茎不同的是主脉及较大的侧脉由维管束及维管束周围的机械组织组成。叶脉维管束木质部位于近轴(茎)面;韧皮部位于远轴(茎)面。 • 具有次生生长的双子叶植物在木质部与韧皮部之间有形成层,很不活动。维管束上下方有机械组织,主脉和大的侧脉的下方有较多机械组织。越细的叶脉结构越是简单,脉梢木质部只有短的管胸,韧皮部只有筛管分子和增大的伴胞。

  28. (二) 叶柄的结构 • 叶柄的构造和茎相同,由表皮,基本组织和维管束三部分组成 • 最外层为表皮,表皮内为基本组织,基本组织近外方部分往往有多层厚角组织,内方为薄壁组织 • 维管束成弧形分散于基本组织。

  29. 四 禾本科植物叶片的结构特点 • 禾本科植物叶的外部形态特征 • 叶片、叶鞘、叶舌、叶耳、叶环(叶枕)。 • 禾本科植物叶片的结构:表皮、叶肉和叶脉。

  30. (一) 表皮(epidermis) • 表皮:叶片表面,由表皮细胞、泡状细胞、气孔器和表皮毛等组成。 • 表皮细胞(epidermal cell)——长细胞与短细胞;短细胞有硅细胞与栓细胞两种,并相间纵向排列成行。表皮上,一个长细胞和两个短细胞(一个硅细胞和一个栓细胞)交互排列。 • 泡状细胞(bulliform cell)——只在上表皮,由几个大小不等的薄壁细胞组成,横切面上可见中部的细胞大两侧的细胞小,排列成扇形;泡状细胞吸水膨胀或失水收缩能使叶片舒展或卷曲,故也称运动细胞。 • 表皮毛(epidermal hair)——柔软的微毛和坚硬的刺毛与刚毛。

  31. 单子叶植物的气孔器:由一对保卫细胞和一对副卫细胞组成。保卫细胞为哑铃状,两端膨大,壁薄,中部胞壁特别增厚。保卫细胞吸水膨胀时,薄壁的两端膨大,互相撑开,于是气孔开放;缺水时,两端萎软,气孔就闭合。单子叶植物的气孔器:由一对保卫细胞和一对副卫细胞组成。保卫细胞为哑铃状,两端膨大,壁薄,中部胞壁特别增厚。保卫细胞吸水膨胀时,薄壁的两端膨大,互相撑开,于是气孔开放;缺水时,两端萎软,气孔就闭合。

  32. (二) 叶肉(mesophyll) • 叶肉:上下表皮间的同化组织,无栅栏组织和海绵组织之分(等面叶)。 • 叶肉细胞壁常向内皱褶,形成具有“峰、谷、腰、环”的结构,有利于更多叶绿体排死在细胞的边缘,易于进行光合作。细胞排列紧密。

  33. (三) 叶脉(vein) • 叶脉:叶片中的维管系统,由维管束和其外围的维管束鞘组成;维管束结构与茎中相同,为有限外韧维管束;维管束鞘在C3与C4植物中有所不同: • C3植物——维管束鞘由两层细胞组成。外层为薄壁细胞,内含少量叶绿体;内层为厚壁细胞。(小麦、水稻) • C4植物——维管束鞘由一层薄壁细胞组成,内含大形叶绿体,维管束鞘细胞与其周围的叶肉细胞紧密相连。(玉米、高梁)