取出在25—30℃温箱中培养3-4天的小麦幼苗,此时的幼苗只露出一个不长的由胚芽鞘包着的胚芽,以及2—3条1—2厘米长的幼根。用放大镜先观察根的外部形态,根毛发生在什么部位?根毛呈什么形态?
为了观察清楚,用刀片截取0.5—1厘米长的根尖(带有一部分根毛)。将截取的根尖置于盛有碘-碘化钾溶液的培养皿内,过0.5—1分钟后取出根尖,放在载玻片上,加一滴蒸馏水,盖上盖玻片,在低倍物镜下观察根尖的分区。
可以看到根的最前端的帽状部分细胞内有染成深蓝色的颗粒物,此部分即是根冠区(想一想这些深蓝色颗粒是什么?);根冠区后面细胞密集,细胞质浓厚,细胞核大的部分是分生区;再向后细胞逐渐伸长的部分是伸长区;表皮细胞向外突出形成根毛的部分是成熟区。取小麦根尖纵切面的永久制片,在显微镜下观察,可以更清晰地了解各分区的特征(图20—1)。
1.根冠 像一个圆锥形的套子罩在根尖的最前端,保护着分生组织。根冠由许多薄壁细胞组成,细胞中常含有淀粉粒。它的外层细胞因根生长时与土壤颗粒磨擦损伤而脱落。同时,分生组织的细胞不断分裂,产生新的细胞来补充,使根冠始终保持一定的形状和厚度。根冠外层细胞被擦伤破损时常形成粘液,以减小根尖与土壤的磨擦力,利于根在土壤中的生长。
2.分生区 分生区位于根冠之后,由分生组织细胞组成,分裂能力强。分生区不断地细胞分裂,使细胞数目不断增加。此区域的细胞在切片上近似正方形,排列紧密,无细胞间隙,细胞质浓厚,细胞核大,占据整个细胞相当大的部分。在切片上可看到有的细胞正处于分裂状态。
3.伸长区 在分生区之后,细胞逐渐伸长成长方形,离分生区越远细胞的长与宽之比越大,细胞分裂越少,细胞内的液泡也越来越大。在细胞伸长的同时也开始了细胞的分化。它的最外层是原表皮层,以后发育为表皮;中央是原形成层,以后发育成维管柱;原表皮层和原形成层之间是基本分生组织,以后发育成皮层。
小麦根的伸长主要是靠分生区细胞分裂增加细胞数目,以及伸长区细胞的伸长加大长度,特别是细胞的伸长。
4.成熟区 也叫根毛区,位于伸长区的后方。此区域的细胞已停止伸长,并分化成熟,细胞各自执行自己的生理功能。成熟区最明显的标志就是表皮细胞向外突出形成了根毛,在维管柱中可以看到分化的导管。
最后,在显微镜下仔细观察根毛,注意根毛是由什么细胞发生的?根毛和发生它的细胞之间有细胞壁隔开吗?一根根毛是由几个细胞组成的?最短的根毛在根毛区的什么部位?长的根毛在什么部位?那么,新的根毛是在哪个部位形成的呢?
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