觀察植物表皮結(jié)構(gòu)實驗的探討

馬三梅， 王永飛

(暨南大學(xué) 生物工程學(xué)系, 廣州 510632)

觀察植物表皮結(jié)構(gòu)實驗的探討

馬三梅， 王永飛

(暨南大學(xué) 生物工程學(xué)系, 廣州 510632)

在觀察植物表皮實驗的教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，增加創(chuàng)新性的實驗是對教師的一個挑戰(zhàn)。在這個實驗的教學(xué)中，通過置換實驗材料，改變觀察部位兩種方法，對常用實驗材料進行了進一步的觀察，發(fā)現(xiàn)芹菜是一種非常優(yōu)良的植物學(xué)實驗材料，可以觀察到厚角組織、氣孔和紋孔的存在。在芹菜葉軸部位的上表皮同時具有氣孔和紋孔的存在，而且觀察效果非常好。采用置換實驗材料，改變觀察部位可以對生物科學(xué)基礎(chǔ)性實驗進行一些改良，增加傳統(tǒng)實驗的創(chuàng)新性。

置換實驗材料；改變觀察部位；芹菜；葉軸；紋孔

生物科學(xué)專業(yè)有一門基礎(chǔ)課是：植物生物學(xué)實驗。在傳統(tǒng)的植物生物學(xué)實驗中，觀察植物的形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般采用新鮮材料的臨時制片或者一些永久制片來觀察。例如觀察植物表皮上的氣孔和紋孔大多采用觀察臨時制片[1-4]。觀察氣孔一般采用肉質(zhì)葉植物葉片的下表皮。北方有人利用玉樹等植物，南方一般利用水鬼蕉等。觀察植物紋孔一般利用紅辣椒果實的外果皮和內(nèi)果皮。觀察植物的氣孔和紋孔的兩次實驗，會給學(xué)生一個印象，氣孔和紋孔應(yīng)該是不能同時出現(xiàn)在同一個植物的表皮上，所以，在實驗課上采用了兩種實驗材料。那么，氣孔和紋孔是否能夠同時出現(xiàn)在同一個植物的表皮上呢？

我們在觀察芹菜的厚角組織實驗過程中，觀察了芹菜葉柄不同部位的表皮，發(fā)現(xiàn)葉軸的上表皮具有非常清晰的保衛(wèi)細胞和紋孔，胞間連絲貫穿在紋孔中。由于沒有染色，胞間連絲觀察不明顯。普通表皮細胞有不規(guī)則的四邊形、五邊形等。采用一個實驗材料就可以觀察到兩種結(jié)構(gòu)，就減少了制片的次數(shù)，節(jié)省了時間。而且證實了，氣孔和紋孔是否能夠同時出現(xiàn)在同一個植物的表皮上。下面詳細說明取材部位和觀察結(jié)果。

取材部位：臨近葉片頂端3片小葉下邊葉軸凹陷處的表皮，如圖1所示。其實就是葉軸的上表皮。

制片方法：在芹菜葉軸部位的上表皮，用刀片切一個口，使用鑷子拉住表皮，撕下一塊，放到載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片，就可以直接觀察。顯微鏡下的圖片如圖3所示。在這張圖片上，可以觀察到半圓形的保衛(wèi)細胞，以及它們環(huán)繞形成的縫隙。在周圍的普通表皮細胞，可以觀察到非常明顯的小孔，這些小孔就是紋孔(圖2)。紋孔中有胞間連絲通過。只是顏色和細胞質(zhì)顏色相同，在沒有染色的臨時制片上并不清晰。

圖1芹菜的取材部位Fig1Viewingplaceofcelery圖2芹菜葉軸上表皮的紋孔Fig2Thepitontheupperepidermisofceleryrachis

圖3芹菜葉軸上表皮的紋孔和保衛(wèi)細胞

Fig 3 The pit and guard cells on the upper epidermis of celery rachis

注意事項：不能取總?cè)~柄的上表皮。因為在總?cè)~柄的表皮，觀察到的大多是普通表皮細胞和保衛(wèi)細胞，紋孔的分布非常稀少。

在傳統(tǒng)觀察表皮和紋孔的實驗中，增加一個實驗材料，改變一下觀察部位，就可以讓學(xué)生觀察到各種不同的紋孔。紅辣椒內(nèi)果皮上的紋孔是密密麻麻的，很像動物的大腸。芹菜的紋孔是非常稀疏的，但孔更大一些，而且上面還有保衛(wèi)細胞圍繞形成的氣孔。觀察到這些不同的紋孔以及表皮上的氣孔，也是非常開眼界的，更容易體會到不同生物表皮特征的多樣性。

芹菜作為一種南方和北方都很常見的蔬菜, 同時也是一個非常優(yōu)良的實驗材料。植物生物學(xué)實驗室一般利用芹菜作為觀察厚角組織的材料。我們利用它葉軸的上表皮作為觀察表皮和紋孔的實驗材料, 制片方法簡單, 一個實驗，可以觀察到兩種結(jié)構(gòu)。和以往利用兩種實驗材料相比，節(jié)省了時間，也節(jié)省了實驗材料，效果非常明顯。芹菜在植物學(xué)教學(xué)實驗中更適合作為觀察植物表皮和紋孔、保衛(wèi)細胞的材料，可以利用芹菜來增加實驗課的有趣性和吸引力。

由于生物科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課植物生物學(xué)實驗大多采用顯微鏡觀察，學(xué)生感覺比較枯燥。利用發(fā)展史中滲透出的科學(xué)研究方法，可以改進傳統(tǒng)的觀察性實驗[5-10]。在實驗的過程中，通過置換實驗材料，更改觀察部位，發(fā)現(xiàn)這些令人意外的結(jié)果，反而讓植物生物學(xué)實驗課對學(xué)生更加有吸引力。同時，我們鼓勵學(xué)生自己帶實驗材料到實驗室來觀察，對傳統(tǒng)的實驗進行改良。通過對植物生物學(xué)實驗的改良，讓學(xué)生觀察多樣化的植物結(jié)構(gòu)，使傳統(tǒng)的實驗更加有吸引力。這些嘗試同時使本科生親身體會到置換實驗材料，更改觀察部位的效果，從而掌握求異的思維方法，提高創(chuàng)新的能力。

致謝：本文的圖片2和圖片3分別由2015級本科生鄭杰、劉超予同學(xué)提供，在此致謝！

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Preliminarystudyontheexperimentofviewingepidermis

MA San-mei， WANG Yong-fei

(Department of Biotechnology, Jinan University, Guangzhou 510632, China)

How to improve the student′s creativity and increase the number of innovative experiment in usual experiment of viewing the epidermis in plant science is a big challenge for most teachers. We viewed the different place of usual experimental material. It was found that celery is a good material for viewing collenchymas, stoma and pit. Stoma and pit can be found in the upper epidermis of rachis. Replacement of the experimental material and change of observing place can be used to improve the elemental experiment. Replacement of the experimental material and change of observing place can add the innovation of elemental experiment.

replacement of the experimental material; change of observing place; celery; rachis; pit

2016-10-27；

2016-11-01

暨南大學(xué)教改項目資助(No.55610168)

馬三梅，博士，副教授，研究方向為植物學(xué)，E-mail:msmwdw@163.com

王永飛，博士，教授，研究方向為植物學(xué)，E-mail:wyfmsm@163.com

10.3969/j.issn.2095-1736.2017.06.108

Q94-3

C

2095-1736(2017)06-0108-02