第三章被子植物营养器官-01教学材料.ppt

第三章 被子植物营养器官 的形态、结构和功能 龙文兴 Apr. 16, 2013植物学专业基础课根的形态、结构和功能1茎的形态、结构和功能2 叶的形态、结构和功能3 提 纲单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*31.1根尖的结构及其生长发育根冠u薄壁细胞、分泌粘液；u细胞不断补充；u淀粉体 1. 根的形态、结构和功能单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*6根毛区（成熟区）是行使吸收功能的主要区域，已具备根的初生结构 1.1 根尖的结构及其生长发育 u表皮外细胞延伸而成u分泌酸物质u初生生长u初生组织u初生结构单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*71. 表皮2. 来源于原表皮；3. 细胞呈长方体，细胞壁较薄；4. 具大液泡、渗透压高；5. 具有根毛；无气孔1.2 双子叶植物根的初生结构 根毛区横切面初生结构由外至内明显地分化为表皮、皮层和维管柱三部分2. 皮层： 外皮层：u 紧接表皮；u 细胞排列较紧密；u 体积较小 位于表皮与维管柱之间, 由基本分生组织发育而来，由薄壁细胞组成，起贮藏、通气、横向运输的作用1.2 双子叶植物根的初生结构 几层至几十层，细胞排列疏松，有明显的胞间隙, 细胞壁薄（初生壁）、具大液泡，细胞较大型 。

一层，体积小、排列紧密、无胞间隙细胞的径向壁(两侧的细胞壁)和横向壁(上下的细胞壁)呈木质化和栓质化的带状增厚, 称为凯氏带 皮层薄壁细胞: 内皮层：2 皮层凯氏带模式图凯氏带处物质运输路径凯氏带电镜图液泡膜细胞膜凯氏带细胞壁单子叶植物内皮层细胞及通道细胞 中柱鞘:薄壁细胞组成、潜在分裂能力(维管形成层、木栓形成层)、形成侧根、产生不定根等 3. 维管柱(也称中柱):包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部（初生维管组织）和薄壁组织四部分1.2 双子叶植物根的初生结构初生木质部：原型：初生木质部的束数；原生木质部和后生木质部；导管类型；外始式 薄壁细胞: 潜在分裂能力，位于木质部和韧皮部之 间 髓 多数单子叶植物的根 双子叶植物中一些草本植物的根 双子叶植物中多数木本植物的根初生韧皮部： 木质部辐射角之间； 原生韧皮部和后生韧皮部3 维管柱双子叶植物根初生结构模式图1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构1、维管形成层的发生及其活动发生：1) 初生韧皮部内侧的薄壁细胞 2)正对原生木质部的中柱鞘细胞活动：产生次生木质部和次生韧皮部维管射线：属于次生维管组织 来源于中柱鞘形成层细胞 木射线和韧皮射线 横向输导和贮藏1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构维管形成层所形成的次生结构特点： 初生维管组织与次生维管组织排列方式； 轴向运输系统和径向运输系统； 韧皮部可能遭破坏，木质部保留2、木栓形成层的发生及其活动发生：中柱鞘细胞活动：木栓形成层向内产生栓内层，向外产生木栓层， 构成周皮（皮孔）。

由于根的维管形成层和木栓形成层活动，根的次生结构由外向内依次是怎样的1.4 禾本科植物的根解剖结构特点单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*28.1.4 禾本科植物的根解剖结构特点 1、外皮层细胞层数较多；2、内皮层五面增厚；3、木质部多原型，中央具髓；4、在较老根中，皮层和中柱的薄壁细胞都可能发生变化；5、无次生生长和次生结构 1.5 侧根的发生 侧根开始发生时，中柱鞘某些部位的几个细胞，细胞质变浓，液泡缩小，细胞恢复分裂活动首先进行切向分裂，增加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，产生一团细胞，形成侧根原基，其分化是以向顶的顺序进行侧根原基顶端逐渐分化为生长点和根冠最后由于新的生长点的不断分裂、生长和分化而向外突出，结果穿过母根的皮层和表皮成为侧根二原型根三原、四原型根多原型根单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*341.5 侧根的发生方式：内起源 类型：与原型有关1.6 根瘤和菌根 根瘤（nodule）由固氮细菌 、放线菌侵染宿主根部细胞而形成的瘤状共生结构自然界中有数百种植物能形成根瘤，其中与农业生产关系最密切的是豆科植物的根瘤 菌根（mycorrhiza）是高等植物根部与某些真菌形成的共生体。

它有两种类型：外生菌根和内生菌根2. 茎2.1 茎的生理功能输导、支持、贮藏、繁殖2.2 茎的形态 2.2.1 茎的外部形态 2.2.1 茎的外部形态 长枝和短枝 2.2.2 芽的结构芽: 未发育的(处于幼态的, 还未伸展的)枝条(枝芽)或花和花序(花芽)的原始体 2.3 茎的发育2.3.1 茎尖分区及其生长动态2.3.1 茎尖分区及其生长动态 （1）分生区：最顶端细胞能持久保持分裂能力2.3.1 茎尖分区及其生长动态茎顶端分生组织的组成和排列方式有多种理论： 原套原体学说； 组织原学说； 细胞学分区概念； 原套-原体学说：原分生组织包括原体与原体两个部分，外部称原套，由一到几层细胞组成，它们进行垂周分裂，增大原分生组织的表面积原套的内部称原体，由多数的细胞组成，细胞能进行垂周分裂、平周分裂等各个方向的分裂，能增加体积，使茎尖加大原套以后分化成为原表皮，原体以后分化为基本分生组织和原形成层2.3.1 茎尖分区及其生长动态细胞组织分区概念（conceptofcytologicalzonation）福斯特(A.S.Foster)于1938年在银杏（裸子植物）茎端观察到显著的细胞学分区现象组织原学说（histogentheory）1868年韩士汀（J.vonHanstein）提出。

内容：被子植物茎端由表皮原、皮层原、中柱原三个组织原组成，它们以后的活动能分别形成表皮、皮层、维管柱和髓2.3.1 茎尖分区及其生长动态腋芽原基的发生比叶原基晚,在叶腋的一些细胞经过平周分裂和垂周分裂而形成突起,茎上的叶和芽的这种起源方式称为外起源.叶和芽的起源：叶和腋芽分别由叶原基和腋芽原基发育而成，叶原基是分生组织表面的第一层或第二层、第三层细胞平周分裂和垂周分裂产生突起2.3.1 茎尖分区及其生长动态2.3.2 伸长区茎尖伸长区的长度一般比根的伸长区长 伸长区细胞的迅速伸长是茎伸长的主要原因 2.3.3 成熟区 特点: 停止分裂和伸长生长, 已分化出各种成熟组织, 具备了幼茎的初生结构.茎尖分区和分化2.4.1 双子叶植物茎的初生结构初生结构: 茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞, 经过分裂、生长、分化而形成的结构 2.4 茎的结构 髓射线髓皮层维管束（排成一环）构成维管柱表皮（1）表皮u 单层狭长型活细胞u 细胞外壁角质化，形成角质层u 气孔2.4.1 双子叶植物茎的初生结构表皮和皮层厚角组织(2) 皮层 u 厚角组织（靠近表皮的几层皮层细胞）u 薄壁组织u 常无内皮层u 最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒，称为淀粉鞘。

3） 维管柱 (中柱) 包括维管束、髓、髓射线u维管束：由初生木质部、初生韧皮部、形成层共同组成的束状结构,由原形成层分化而成.注：初生木质部的发育方式是内始式,初生韧皮部的发育方式是外始式表皮髓髓射线皮层初生木质部初生韧皮部厚角组织束中形成层 多数双叶植物的维管束为无限外韧维管束，木质部与韧皮部之间有束中形成层 少数双子叶植物茎的维管束为双韧维管束，在木质部的内方尚有内韧皮部3） 维管柱 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*61髓：由薄壁组织构成的中心部分, 具有贮藏作用 髓射线：位于两个维管束之间, 连接皮层与髓的薄壁细胞, 有横向运输和贮藏的作用，正对束中形成层的髓射线细胞可恢复分裂转变为束间形成层 u 髓和髓射线 2.4.2 双子叶植物茎的次生生长、次生结构及禾本科植物茎次生生长(增粗生长)：侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化的活动使茎增粗,这个过程称为次生生长次生结构：次生生长形成的组织构成的构造称为次生结构, 它包括次生维管组织和周皮两部分 （1）维管形成层的来源和活动 l 维管形成层来源 l维管形成层的细胞组成、分裂方式和衍生细胞 维管形成层有两种形状的细胞： 纺锤状原始细胞：长棱形, 长而扁, 长度比宽度大许多倍, 细胞的切向面宽. 形成次生木质部和次生韧皮部。

射线原始细胞：细胞小, 近于方形, 形成维管射线1）维管形成层的来源和活动 图3-115维管形成层及其衍生组织A.纺锤状原始细胞;B.射线原始细胞;C.横切面;D.径向切面示轴向系统;E.径向切面示射线1.横向面;2.径向面;3.切向面 维管形成层活动 横裂侧裂切向分裂切向分裂桃属茎的初生和次生结构次生木质部 由导管、木纤维、木薄壁细胞、管胞和木射线组成 次生韧皮部：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维组成，许多植物的次生韧皮部内有分泌组织,能产生特殊的汁液, 如胶乳 木射线径向系统的组成分子韧皮射线：物质的径向运输,储藏蛋白质、淀粉、单宁等轴向系统的组成分子筛管和伴胞：输导有机养料 韧皮薄壁细胞：储藏淀粉、蛋白质、单宁、晶体等一些韧皮薄壁细胞特化为各种分泌结构如乳汁管、漆汁道等 韧皮纤维：机械支持维管射线与髓射线的区别 维管射线 髓射线 来 源 维管形成层的射线原始细胞 基本分生组织 位 置 次生木质部和次生韧皮部 维管束之间, 内连髓部外通皮层 数 目 不断增加 固定不变 （2）木栓形成层的发生和活动发生：第一次发生的位置可由表皮、皮层的厚角组织、皮层薄壁组织到次生韧皮部发生，因植物种类而异。

活动：与根一样，但产生的周皮有皮孔结构，栓内层细胞含有叶绿体周皮周皮和皮孔的形成椴树茎的次生结构横切椴树茎的次生结构横切周皮射线形成层次生韧皮部次生木质部初生木质部髓部双子叶植物茎的组织分化的发育顺序： 顶端分生组织原表皮表皮木栓形成层木栓层栓内层基本分生组织皮层髓原形成层初生韧皮部形成层初生木质部次生韧皮部次生木质部茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分 1）木材：主要指次生木质部，初生木质部只占很小部分，木材具有两大特征：年轮和心材 年轮：在温带和有旱季、雨季交替的热带地区生长的数目, 其维管形成层的活动有明显的周期性,在一年中产生的早材和晚材构成一个生长轮, 称为年轮 双子叶植物木质茎的年轮 导管直径大而壁较薄, 木材质地疏松, 颜色较浅, 形成于维管形成层活动旺盛时期 导管和管胞直径较小而壁较厚, 木材质地较坚实而颜色较深, 维管形成层活动减弱 早材(春材)特点：晚材(夏材)特点：茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分 边材和心材边材: 树木靠近树皮部分的次生木质部, 颜色较浅, 具生活的薄壁细胞和储藏物质, 导管具输导功能心材: 树木靠近中心部分的次生木质部,颜色较深, 无生活细胞和储藏物质,导管失去输导功能。

木材的三种切面 根据射线的形状可判断木材的三种切面： u 在横切面上：射线是从中心向外方射出的线条,显示出射线的长度和宽度u 在径向切面上：射线是一堵砖墙, 与轴向系统相交织,显示出射线的高度和长度u 在切向切面上：整个射线的轮廓呈纺锤形,显示出射线的高度、宽度和细胞的列数树皮l狭义的指历年形成的周皮及它们之间的死亡组织；l广义的指维管形成层以外的所有组织，包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部包括韧皮部、周皮和木栓形成层以外的一切死组织椴树茎的次生结构横切椴树茎的次生结构横切周皮射线形成层次生韧皮部次生木质部初生木质部髓部双子叶植物茎节部结构特点 双子叶植物茎节部发生侧枝和叶,其解剖结构不同于节间,形成叶(枝)隙和叶(枝)迹叶隙：茎的维管系统内，位于叶迹或枝迹近轴处，由薄壁组织充满，这些薄壁组织填充的区域叶迹：进入叶的维管束，从茎的维管束分支起，穿过皮层深入到叶柄基部为止；或者进入叶的维管束在茎中的一段p结构：1、表皮有长细胞（角质化）和短细胞 （硅细胞和栓细胞）之分，气孔的保卫细胞呈哑铃形；2、不能分出皮层和髓； 3、基本组织: 厚壁组织（近表皮部分）和薄壁组织2.4.3 禾本科植物茎的解剖特点维管束：有限外韧维管束包括初生木质部、初生韧皮部、维管束鞘维管束的分布可。