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生物联赛辅导之第三讲根茎叶部分


十堰一中生物奥赛专用课件
第三讲 种子植物的器官-根茎叶

2015-11-29
十堰一中高二生物竞赛辅导群 101632968

被子植物(angiosperm)—— 胚珠完全 包藏在子房内并由子房发育为果实的植物

被子植物的器官组成
花(flower)
叶(leaf)

茎(stem)

根(root)
果实(fruit) 种子(seed)

根(root)— 植物体的地下部 分,行使固着和支持植物体吸 收水分和养分等功能

茎 — 植物体的地上部分,是联系 根和叶、花、果实的营养器官, 少数茎生于地下

叶— 由叶片、叶柄和托叶组成 叶片多为绿色扁平状,是光合作用和蒸腾作用的 场所

花— 由花柄、花托、花被、雄蕊群)和雌蕊群 组成,是被子植物的主要繁殖器官

果实(fruit)— 子房经双受精以后发育而形 成,果实分为真果和假果两类,是被子植物的 主要繁殖器官
真果(true fruit)— 果皮由子 房壁发育而成的果实

假果(spurious fruit)—由 除子房外的花托、花萼、苞 片甚至花序参与形成的果实

种子(seed)— 是由胚珠经双受精以后发 育而形成

成熟的种子包括:胚(embryo)、胚乳 (endosperm)和种皮(seed coat)

? 营养生长期:植物从种子萌发长成幼苗

以及根、茎、叶的生长发育过程称为营 养生长期。
? 生殖生长期:营养生长到达一定阶段后,

开花、结果而产生种子,这一过程称为 生殖生长期。

第一节 根

?根和根系 主根(main root)— 由胚 根生长出来、植物个体发育 中最早出现的根 侧根(lateral root)— 由 主根长出的根

不定根(adventitious root)— 由茎叶或老根上 长出的根

?根和根系
? 一株植物根的总和称为根系

? 植物的根系通常有两类:直根系和须根系
? 直根系主根明显,主根上生出侧根,这类根系 固着能力很强。一些植物的主根可以贮存糖类 等有机营养物质。

? 大部分单子叶植物和一些草本植物的根为须根 系,即在胚轴或茎的基部丛生大量须状根。须 根系具有与土壤更多的接触表面积。

为 深直 根根 系 ,系 但: 也一 有般 例可 外深 。入 土 层 , 多

?
主根 须根

?须根系:
无明显主根, 侧根或不定根 向四周扩展, 多为浅根系

? 根的初生生长和初生结构
根尖(root tip)的结构
? 从根的顶端到着生根毛的部 位叫根尖,包括: ? ? ? ? 根冠(root cap) 分生区(division area) 伸长区(elongation area) 成熟区(mature area)

成熟区(mature area)

伸长区(elongation area)

分生区(division area)
根冠(root cap)

?根冠
?位于根的先端,由许多排 列不规则的薄壁细胞组成 帽状的结构套在分生区外 方,保护着幼嫩的生长点
?外层细胞能分泌多糖类黏 液,可防止根尖干燥,使 土粒表面润滑,减少摩擦

?根冠
?根冠可以感受重力,控制根的向地性生长:根冠前端细 胞中含有淀粉体,起着“平衡石”的作用,保证根的 向地性生长。除淀粉体外,内质网、高尔基体也与根 的向地性反应有关

?分生区
? 位于根冠上方,长约1~ 2mm,由分生细胞组成 ? 分生区最前端是原分生组 织,其上方为原分生组织 衍生细胞形成的初生分生 组织 ? 初生分生组织的细胞已有 了初步的分化,并形成原 表皮、基本分生组织和原 形成层三部分 ? 进一步分化,原表皮→根 的表皮,基本分生组织→ 根的皮层,原形成层→维 管柱

?分生区

?伸长区
? 位于分生区上方,长约2~ 5mm ? 细胞分裂已停止,但细胞 体积增大,并沿根的纵轴 方向显著伸长,由于这段 区域是根伸长生长的主要 部分,故称伸长区 ? 伸长区开始出现组织的分 化,最早的筛管和导管相 继出现,逐渐分化形成根 的成熟组织

?成熟区(根毛区)
位于伸长区的上方,细胞已停止 生长,并多已分化成熟,故称成 熟区 ? 成熟区表皮常产生根毛,因此也 称根毛区 ? 根毛由表皮细胞外壁向外突出延 伸而成,不分枝,长约0.08~ 1.5mm
?

?成熟区(根毛区)
根毛数目多,密度大,如玉米420/mm2, 豌豆230/mm2 ? 角质层极薄,外壁上有黏液和果胶质,有利吸收和固着 ? 根毛生长速度快,寿命短,一般几天,最长10~20天 ? 失去根毛的成熟区,主要行使输导和支持功能
?

根的初生结构
? 根尖顶端分生组织经分裂、 生长和分化而形成成熟的 根,这种生长过程称为根 的初生生长 ? 初生生长所形成的各种成 熟组织属于初生组织,它 们共同组成根的初生结构

初生结构的三要素
? 表皮(epidermis) ? 皮层(cortex) ? 维管柱(vascular cylinder 或中柱)

双子叶植物根初生结构示意图

毛 茛 根 初 生 结 构

柳树根初生结构

?表皮

?表皮
? 热带的兰科植物和附生 的天南星科植物的气生 根, 表皮由多层排列紧 密的死细胞组成, 称为 根被 ? 保护作用, 防止水分丧 失

根毛——表皮细胞的外壁突出和延伸成管
状,增大吸收水分和矿质元素面积

皮层——由多层薄壁细胞组成,排列疏松,有
明显的胞间隙,细胞中其中储藏有淀粉和其他物质

外皮层:最外1-2层排列整齐,无
胞间隙的薄壁细胞组成

皮 层

中皮层:多层薄壁细胞组成 内皮层: 皮层最内的1层细胞组成,
细胞排列紧密,没有细胞间隙,细胞两 侧径向壁和横向壁有木化、栓化的带状 加厚区域——凯氏带(casparian strip)

外皮层 中皮层 内皮层
凯氏带

凯氏带立体示意图

小 麦 根 横 切 面 示 凯 氏 带

凯氏带形成后,内皮层的质膜与凯氏带之间有极强的联系, 水分和离子必须经过这个质膜,才能进入维管柱,这里也 就有着选择。

? 在单子叶植物根中,内皮层的进一步发展, 在内切向壁上,也同样的因木质化和栓质 化而增厚。增厚的内切向壁上有孔存在, 以便使通过质膜的某些溶质,能穿越增厚 的内皮层。 ? 另外,少数位于木质部束处的内皮层细胞, 细胞具凯氏带,但壁不增厚,成为通道细 胞,起交流作用。

? 功 能 凯氏带
通道细胞

维管柱——皮层以内的柱状体,是由
原形成层发育而来

中柱鞘:位于维管柱的最外层, 1或几层薄

维 管 柱

壁细胞组成,有潜在的分裂能力(侧根、不定 芽、形成层等)

维管组织:由初生木质部和初生韧皮部组成 薄壁细胞:位于初生木质部和初生韧皮部之
间的数层薄壁细胞

?单子叶植物维管柱
中柱鞘

维 初生木质部 管 组 织 初生韧皮部

薄壁细胞

?初生木质部
? 位于维管柱中央,由几个初生木质部束组成,横切 面上呈星芒状 ? 初生木质部束的先端分化成熟较早,由管径较小的 环纹和螺纹导管组成,称为原生木质部 ? 靠近中心的部分成熟较迟,由管径较大的梯纹、网 纹和孔纹导管组成,称为后生木质部 ?初生木质部这种由外向内发育成熟的方式,称为

外始式
? 根横切面上木质部呈不同的辐射棱角,称木质部脊, 脊的数目决定原型,如油菜为2束称二原型、豌豆有 3束称三原型,花生为四原型等 ? 双子叶植物和裸子植物束数较少,为二至六原型; 单子叶植物至少六束或六束以上,称为多原型

?初生韧皮部
? 位于初生木质部束之间,束数与初生木 质部相同 ? 外始式发育,即原生韧皮部在外,后生 韧皮部在内方 ? 组成成分:筛管和伴胞,也有韧皮纤维 和韧皮薄壁细胞

?薄壁组织
?位于初生木质部和初生韧皮部之间, 由多层薄壁细胞组成 ?双子叶植物中,这部分细胞可转化为 维管形成层的一部分

?髓
?一般根中央部分由木质部占据,若 中央部分不分化成木质部,就由薄 壁或厚壁组织形成髓(多原型根多 如此) ?多数单子叶植物和少数双子叶植物 根中都有髓存在

?侧根的发生
? 主要起源于中柱鞘,内皮层也参与 ? 侧根发生于根的内部组织的这种方 式称为——内起源

?侧根发生部位

二原型根(侧根发生在对着初生韧皮部或 初生韧皮部与初生木质部之间)

?侧根发生部位

三、四原型等的根上,侧根是正对着初 生木质部发生的

?侧根发生部位
多 原 型 根 对 着 韧 皮 部

?侧根形成过程
? 中柱鞘细胞恢复分裂能力,先进行几次平 周分裂,产生向外的突起,随后进行平周 和垂周等各个方向的分裂,使原有的突起 继续生长,形成侧根的根原基 ? 根原基分裂、生长,逐渐分化出顶端分生 组织和根冠 ? 进一步生长、分化逐渐伸入皮层,此时, 根冠分泌含酶的物质将皮层和表皮溶解, 最后伸出母根形成侧根

侧根的发生

?柳树侧根发生

? 根的次生生长和次生结构 ? 大多数双子叶植物的根在已形成的初生结构 的基础上,还要进行次生生长

? 次生生长由次生分生组织的活动引发

?由次生生长所形成的次生维管组织和周皮所 组成的结构,称为次生结构

? 次生分生组织的产生和活动

? 根的次生分生组织包括:
? 维管形成层(vascular
? 木栓形成层(cork cambium)— 在根的外围形成周皮
cambium)—

不断向侧方添加次生维管组织

?维管形成层的发生和它的活动

?维管形成层的发生和它的活动

? 维 管 形 成 层 的 发 生 和 活 动

?维管形成层的发生和它的活动

维管形成层来源于中柱鞘和初生木质部之间、初 生韧皮部以内的薄壁细胞。向外分裂产生次生韧 皮部,向内产生次生木质部。

木栓形成层源于中柱鞘细胞,向外形成木栓层, 代替表皮,向内形成栓内层,这三层合称周皮。

?维管形成层的发生和它的活动

?维管射线
?功能: 径向物质运输 ?在次生维管组织中,形成了一些径向 排列的薄壁细胞群,称为维管射线, 在木质部的称木射线,在韧皮部的 称韧皮射线 ?维管射线是新形成的次生组织,它形 成后,使维管组织内有轴向系统(导 管、管胞、筛管、伴胞、纤维等) 和径向系统(射线)之分

髓射线
? 与维管射线相类似的,在某些植物的髓 中还有一些由薄壁细胞组成的径向排列 的结构叫做髓射线。 ? 髓射线是初生结构。

? 木栓形成层的发生和它的活动
?维管形成层的活动, 使中柱鞘以外的成熟组织被破 坏, 这时根的中柱鞘细胞恢复分裂能力,形成木栓形 成层 ?木栓形成层进行平周分裂, 向外分裂产生木栓层, 向内分裂形成栓内层 ?木栓形成层、木栓层和栓内层合称周皮, 成为根加 粗以后新的保护组织(次生保护组织) ?最早的木栓形成层起源于中柱鞘, 但活动一年或几 年后停止活动, 这时新的木栓形成层在周皮以内产 生, 常由次生韧皮部细胞恢复分裂能力形成木栓形 成层, 继续形成新的木栓

根的次生结构
初生韧皮部 初生木质部 中柱鞘

皮层
内皮层

次生韧皮部
维管形成层 次生木质部

射线 髓

根的次生结构
初生韧皮部 次生韧皮部 中柱鞘 维管形成层 次生木质部 木射线 初生木质部
木栓层

周皮 木栓形成层
栓内层

? 柳 树 根 次 生 结 构

?棉花次生根中央的髓和初生木质部

?棉花根次生木质部

?棉花根次生韧皮部和维管形成层

? 棉 花 根 次 生 韧 皮 部

?棉花次生根周皮

根形成层所形成的次生结构的特点
? 1.次生维管组织内,次生木质部居内, 次生韧皮部居外,相对排列,与初生维管 组织中初生木质部与初生韧皮部二者的相 间排列,完全不同。维管射线是新产生的 组织,它的形成,使维管组织内有轴向和 径向系统之分。

根形成层所形成的次生结构的特点
? 2.形成层每年向内、外增生新的维管 组织,特别是次生木质部的增生,使根的 直径不断地增大。因此,形成层也就随着 增大,位置不断外移,这是必然的结果。 所以形成层细胞的分裂,除主要进行切向 分裂外,还有径向分裂,及其他方向的分 裂,使形成层周径扩大,才能适应内部的 增长。

根形成层所形成的次生结构的特点
? 3.次生结构中以次生木质部为主,而次生韧皮部所 占比例较小,这是因为新的次生维管组织总是增加 在旧韧皮部的内方,老的韧皮部因受内方的生长而 遭受压力最大。越是在外方的韧皮部,受到的压力 越大,到相当时候,老韧皮部就遭受破坏,丧失作 用。尤其是初生韧皮部很早就被破坏,以后就依次 轮到外层的次生韧皮部。木质部的情况完全不同, 形成层向内产生的次生木质部数量较多,新的木质 部总是加在老木质部的外方,因此老木质部受到新 组织的影响小。所以,初生木质部也能在根的中央 被保存下来,其他的次生木质部是有增无已。因此, 在粗大的树根中,几乎大部分是次生木质部,而次 生韧皮部仅占极小的比例。

双子叶植物根的发育形成过程
根冠原 原表皮 根冠 表皮
皮层

基本分生组织

侧根
中柱鞘 木栓形成层

木栓层 栓内层

原分生 组织 原形 成层

维管柱

初生韧皮部 原生韧皮部 后生韧皮部

次生韧皮部 维管形成层

薄壁组织
初生木质部 原生木质部 后生木质部 髓(若存在)

维管射线
次生木质部

初生生长及初生结构

次生生长及次生结构

? 根瘤和菌根 ? 根和土壤中的微生物有密切的关系, 有些微生物进 入根内形成特定结构, 共同生活, 彼此互利, 这种 关系称为共生 ? 根中的共生有两种类型: 根瘤和菌根
(一)根瘤的形成及意义
? 根上生的各种形状的瘤状突起, 称为根瘤 ? 形成过程: 根瘤菌由根毛侵入根的皮层内, 其分泌物刺激 皮层细胞迅速分裂, 使细胞数目增多体积增大, 同时根瘤 菌也大量繁殖, 结果在根表面形成根瘤 ? 有固氮作用, 供植物生长发育的需要; 也能提高土壤肥力, 提高作物产量

根 瘤

(二)菌根的形成、类型及意义
? 植物的根和真菌也有共生关系,和真菌共生的根称为菌根 ? 外生菌根:真菌的菌丝在根的表面形成菌丝体包在幼根的 表面,有时也侵入皮层细胞间,但不进入细胞内,此时以 菌丝代替了根毛的功能,增加了根系的吸收面积,如松等 ? 内生菌根:菌丝通过细胞壁侵入到表皮和皮层细胞内,加 强吸收机能,促进根内的物质运输,如柑橘、核桃等 ? 也有菌丝不仅包在幼根表面同时也深入到细胞中,称内外 生菌根,如苹果、柳树等 ? 菌丝吸收水分、无机盐等供给植物,同时产生植物激素和 维生素B等促进根系的生长;植物供给真菌糖类、氨基酸 等有机养料 ? 具菌根的植物在没有真菌存在时不能正常生长,因此造林 时须事先接种和感染所需真菌,以利于荒地上成功造林

外生菌根

内生菌根

贮藏根

肉质直根 块根 支柱根 攀缘根 呼吸根

变态根 气生根
寄生根

?肉质直根:主要是由主根发育成的

萝卜(次生木质部发达)和胡萝卜(次生韧皮部发达) 储藏根横切面
(1周皮2皮层3形成层4初生木质部5初生韧皮部6次生木质部7次生韧皮部)

甜菜根的加粗过程
1下胚轴2初生根3皮层4内皮层5初生木质部6初生韧皮部7次生木质部8次生韧皮部9形成层10额外

? 萝卜木薄壁组织中的某些细胞可以形成新的 形成层,成为额外形成层。向内产生木质部, 向外产生韧皮部,也称为三生结构(三生木 质部和三生韧皮部) ? 甜菜最初的形成层活动和次生结构的产生与 萝卜和胡萝卜一样,但它在形成层活动时, 又在中柱鞘形成另一形成层,即额外形成层, 它能形成新的维管组织,中柱鞘形成额外形 成层的同时,也形成大量的薄壁细胞,又可 形成新的额外形成层,从而形成多层同心环 结构,甜菜的储藏物质都在它们之间的薄壁 组织中。

?块根:主要是由不定根或侧根发育成的,
因此一个植株可形成多个块根

木薯和甘薯(红薯)的块根

?支柱根:榕树、玉米等

茎 生 攀 不 定缘 根根 , 起: 到常 固春 着藤 作、 用络 。石 、 凌 霄 等 ,

?

?呼吸根:红树、木榄、水松等生活在淤泥或水边
的植物具有,呼吸根有发达的通气组织。

相半 通寄 寄 ,生 吸植 生 收物 根 营, 养根 : 。部 菟 可丝 与子 宿、 主槲 的寄 维生 管等 组寄 织生 、

?

第二节



? 茎的一般形态

?茎的形态

节(node)— 茎上着
生叶的地方

节间(internode)—
两个节之间的部分

芽(bud)— 是未展 开的枝、花或花序 叶痕(bud)— 落叶
后留下的痕迹

? 长 枝 与 短 枝

? 芽的类型及构造
? 芽包括茎尖和节上(叶腋内)的分生组 织及附属物 顶芽 定芽 芽将 形成 的器 官 花芽 枝芽 混合芽 活动芽

位置
不定芽 芽鳞 有无

腋芽 裸芽

芽的生理 被(鳞)芽 活动状态

休眠芽

? 顶 芽 :
生 在 主 干 或 侧 枝 顶 端 的 芽

? 叶 柄 下 芽 : 悬 铃 木

花芽

枝芽

混合芽

梨、苹果、石楠等 玉兰、紫荆等是先花后叶的植物,也就是花芽先开展,开 花后枝芽才开始活动。所以易分辨:枝芽瘦小,花芽和混 合芽饱满而较大。

紫荆

? 茎 叶 芽 组 成

?茎的生长习性 ?直立茎 ?缠绕茎

?攀缘茎
?匍匐茎

分枝 — 是茎生长的形式,是芽活动、
分裂和生长的结果

合轴分枝(顶芽死亡) 假二叉分枝 先进的分支方式 顶芽停止生长后再生长 丁香、茉莉 无花果、苹果

单轴分枝

? 多 数 裸 子 植 物: ? 松 ? 杉

丁香

接骨木

?禾本科植物的分蘖
?小麦茎的节间极短, 几个节密集在基部, 称分蘖节 ?分蘖节上产生腋芽和不 定根, 腋芽迅速生长形 成分枝, 这种方式的分 枝称为分蘖 ?主茎上的分蘖称一级分 蘖, 一级分蘖上产生的 分蘖称二级分蘖,…… ?分蘖发生在第几节上, 称为第几蘖位…... ?能抽穗结实的分蘖称为 有效分蘖 ?不能抽穗结实的分蘖称 为无效分蘖(nie)

? 茎的发育

茎的分区
? 分生区 — 由原生分生 组织和初生分生组织构 成 ? 伸长区 — 细胞迅速伸 长的区域 ? 成熟区 — 各组织已基 本分化成熟,形成茎的 初生结构

茎 的 发 育 顶 端 分 生 组 织

? 叶和芽的起源
1、叶的起源 叶由叶原基逐步发育而成。裸子植物和双子叶植物,叶原 基发生在分生组织表面的第二或第三层细胞(单子叶植 物由表层发生) (1、顶端分生组织 2、叶原基) 2、芽的起源 ★顶芽发生在茎端(枝端),腋芽起源于腋芽原基。 茎上的叶和芽起源于 分生组织表面第一、二 或三层细胞,这种起源 方式称为外起源

茎的初生结构
双子叶植物茎的 初生结构: ? 表皮(epidermis) ? 皮层(cortex) ? 维管柱(vascular cylinder 或中柱)

表皮 —— 初生茎最外一层细胞构成, 具保护作用 气孔— 两个肾形的
保卫细胞

表皮毛 — 形状和结构多样(单细胞或多细
胞),功能为保护、降低蒸腾等

皮层 占茎的 比例小, 茎中一般 没有内皮 层,但水 生或一些 植物地下 茎中却普 遍存在。 有些植物 如南瓜、 蚕豆等茎 的皮层最 内层富含 淀粉,称 淀粉鞘

? 皮 层 厚 角 组 织

维管柱
内皮层 以内的部 分,包括 多个维管 束、髓和 髓射线

初生木质部

维 管 束

形成层 初生韧皮部

?维管束类型

外韧 维管束

双韧 维管束

周韧 维管束

周木 维管束

禾本科植物茎的初生结构
表皮

维管束鞘



维管束

初生木质部
初生韧皮部

基本组织

?小麦茎结构

?小麦茎结构

?小麦茎结构

?小麦茎结构

?茎的次生生长和次生结构
? 被子植物的茎发育到一定的阶段,茎中 的侧生分生组织开始分裂、生长和分化 ? 茎的加粗过程称为次生生长

? 由次生生长而产生的次生组织成为茎的 次生结构

? 茎的次生分生组织包括:

? 维管形成层(vascular

cambium)—

不断向侧方添加次生维管组织

? 木栓形成层(cork cambium)—
形成茎的外围周皮

? 维 管 形 成 层 组 成

? 维 管 形 成 层 活 动

?木栓形成层活动

?木栓形成层活动

? 椴 木 茎 第 一 年 次 生 生 长 完 成 后 结 构

茎的次生生长

茎的发育模式图

茎的次生结构
木栓层 木栓形成层
初生韧皮部 次生韧皮部 维管形成层 次生木质部 初生木质部

树皮形成图解:1.次生木质部;2.维管形成层;3.次生韧皮部;4.落 皮层;5.射线;6.初生韧皮纤维;7.较深入内部的周皮的木栓形成 层;8.初期的周皮;9.最内部的周皮的木栓形成层;10.次生韧皮纤 维

A图中落皮层包括皮层和初生韧皮部,B图中有多层次生韧皮部,早 期的一些落皮层已经剥落

韧皮射线 初生韧皮部 次生韧皮部 木栓层

木栓形成层
维管形成层

次生木质部

木射线 初生木质部

? 树 皮

? 维 管 形 成 层

? 木 材

? 边 材

? 心 材

维管形成层的季节性活动和年轮
a.早材和晚材 b.年轮 c.心材和边材:心材是早期的次生木质部,组织 死亡,导管和管胞被侵填体填充,边材一般有生 活细胞,心材逐年增加,边材厚度基本不变。

d.三种切面

裸子植物与被子植物茎的区别
? 总体来说,裸子植物的茎与木本被子植物没 有很大区别。也由表皮、皮层、维管柱组成 初生结构,由周皮和次生维管组织形成次生 结构。 ? 它们最大的区别在于木质部和韧皮部的组成 成分上的不同,裸子植物的木质部是由管胞 等组成,一般没有木纤维,韧皮部是由筛胞 等组成,一般没有韧皮纤维和石细胞。 ? 另外,裸子植物没有草质茎,只有木质茎。 皮层、维管柱中常分布许多分泌组织-树脂 道。

裸 子 植 物 茎 结 构 特 征

单子叶植物茎的次生结构
? 一般情况下单子叶植物没有次生生长,也没 有次生结构。少数热带、亚热带植物才具有 次生结构,如龙血树、芦荟等。 ? 它们的维管形成层发生于初生维管组织的外 部,由一些薄壁组织转化而来。 ? 龙血树的初生维管束属于外韧维管束,木质 部由导管组成,但是次生分化的维管束排列 比初生的更密,所含韧皮部很少,木质部由 管胞组成,属于周木维管束。

龙 血 树 茎 的 横 切 面
A.茎中只有初生维管束 一部分茎的横切面 1.皮层 2.初生维管束 周木维管束 B.茎中已形成次生维管束 3.次生维管束 4.形成层 C. 5.

? 茎的变态
(一)地上茎的类型
1.茎刺 茎转变为刺,如山楂的单刺、皂荚的分支刺。
茎刺一般在叶腋位置,其中有维管组织。

皂荚

山楂

2.茎卷须 许多攀
缘植物如葡萄、南 瓜、黄瓜等的茎在 花枝处或者叶腋处 变成卷须。

3.叶状茎
茎转变成叶状,扁 平,成绿色,能进 行光合作用,如假 叶树、天门冬等。
竹节蓼

假叶树侧枝变为叶状枝, 叶退化成鳞片状,叶腋 内开小花。

4.小鳞茎
蒜在花间的肥厚小鳞片,也成珠芽,小 鳞茎长大后脱落可发育为新植株。

5.小块茎
山药(薯蓣)、秋海棠的腋芽常成肉 质小球,但不具鳞片,成小块茎。

(二)地下茎的类型
1.根状茎
横卧地下,似根的变态茎,如竹、莲、芦苇等。 根状茎有丰富的养料 储存。

仍具茎的特征:有节和 节间

2.块茎 最常见的是马铃薯,还包括菊芋(洋姜)。

马铃薯块茎横切面结构图

3.鳞茎 由许多肥厚的肉质鳞 叶包围的扁平或圆盘 状的地下茎,如百合、 洋葱、蒜。 平时吃的蒜瓣主要 是干枯后的鳞茎间 的肥大腋芽。

洋葱鳞茎纵切

4.球茎
如荸荠、慈菇、芋等。

荸荠的球茎

第三节 叶

叶的一般形态
完 全 叶

叶片
叶柄 托叶

不完全叶 : 缺少其中之 一的叶

光合作用
蒸腾作用 其他作用

完全叶

不完全叶

?禾本科叶

叶片
叶舌 叶耳

叶鞘

无柄叶

叶尖
叶片 叶缘 叶脉

叶基 叶柄 托叶

?叶片形状

披 针 形

卵 形

心 形

盾 形

戟 形

?叶缘

全 缘

齿 缘

波 状 缘

缺 刻

?缺刻类型

掌状深裂

羽状深裂

?叶脉

直 出 脉
平行脉

弧 行 脉

羽 状 网 脉

掌 状 网 脉
网状脉

? 单叶与复叶
? 单叶(simple leaf): 一个叶柄上着生一 个叶片的叶。
? 复叶(compound leaf): 一个叶柄上着生 多个叶片的叶,复叶的叶柄称为叶轴或总 叶柄,叶轴上着生的叶称小叶,小叶的柄 称小叶柄。

单叶与复叶的不同形态:

单叶

掌状复叶 羽状复叶

二回羽 (回羽状复叶) 状复叶

?单叶与复叶的区别
? 单叶的叶腋处有芽,复叶小叶的叶腋处则无芽
? 单叶叶柄基部有托叶,复叶的小叶柄处无托叶

? 单叶着生的枝上有顶芽,复叶总叶柄轴顶端无 芽
? 单叶在茎上排成叶序,复叶的小叶均排列在一 个平面上 ? 单叶落叶时,叶片与叶柄同时脱落;复叶常小 叶先脱落,叶轴后脱落

?叶序和叶镶嵌

互生

对生

轮生

簇生

? 被子植物叶的发生
? 叶由茎尖生长锥 侧面的叶原基发 育形成 ? 叶原基形成后, 若是完全叶,则 在下部分化出托 叶,上部分化出 叶柄和叶片

? 叶 的 生 长 发 育

边缘分生组织

? 叶 的 生 长 发 育

?被子植物叶片的结构
? 叶片通常有腹面(近轴面)和背面(远轴 面)之分 ? 腹面直接接受阳光照射,背面背光,使其 背、腹面结构存在差异 ? 叶片结构的三要素:
?

表皮(epidermis) 叶肉(mesophyll) 叶脉(vein)

? ?

?被子植物叶片的结构

?被子植物叶片的结构

表皮(epidermis):通常由一层细 胞构成,但有些植物的表皮由一层以 上的细胞构成
叶片腹面为上表皮 叶片背面为下表皮

表皮毛、腺毛、气 孔器和排水器等

? 马 铃 薯 叶 表 皮 扫 描 图

气孔器

?
无规则形 平列形

气 孔 器 类 型

不等形 横列形

? 棉 花 叶 横 切 示 腺 毛

叶肉(mesophyll):主要由同化组织 构成,还有其他的细胞;叶肉细胞分 化为:栅栏组织和海绵组织
栅栏组织(palisade tissue):靠近上表皮,
细胞长柱形,与表皮垂直,排列紧密,1-4层, 多含叶绿体,光合作用强

海绵组织(spongy tissue):靠近下表皮,
细胞形状不规则,有较大的细胞间隙,通气作 用强

栅栏组织

海绵组织

叶脉(vein):通常为网状,大小叶脉
错综分枝

主脉和较大的侧脉:由维管束和薄壁
组织、厚角、厚壁组织等组成
木质部(近轴面,上方)

维管束

微弱的形成层 韧皮部(远轴面,下方)

? 叶 柄 结 构

禾本科植物叶的结构
叶鞘 叶舌 叶耳



叶枕(叶颈)

叶片

表皮 — 长细胞、短细胞(栓细胞 和硅细胞)、表皮毛、气孔器 叶肉 — 细胞长形、球形、不规则形 叶脉 — 平行叶脉、纤维束

?禾本科叶泡状细胞

C3植物叶结构

C4植物叶结构

?松针的结构
表皮细胞壁较厚,角质层发达,表皮下有多层厚壁细 胞,称下皮,气孔内陷。 叶肉细胞属薄壁细胞,壁向内凹陷,叶绿体沿边分布, 扩大了光合面积 叶内具树脂道,叶 肉内方有明显的内 皮层,有凯氏带, 维管组织一束或两 束,居叶中央。

树脂道 叶肉细胞 薄壁组织 维 管 束 内皮层

松针的结构

叶的生态类型

(一)旱生植物和水生植物的叶

通气 组织

(二)阳地植物和阴地植物的叶

?

落叶和离层

叶将落时,叶柄基部一个区域的薄壁细胞开始分裂,形成一群外层 细胞壁胶化的小形细胞,细胞成为游离状态,成为离层。 离层下有保护层,由栓质、胶质等沉积在细胞壁和胞间隙中形成。

? 离 层 和 保 护 层

? 落 叶 植 物

? 常 绿 植 物

叶的变态 (一)苞片和总苞:着生在花下面的变态叶称苞片。
苞片数多而聚生在花序外面的成为总苞。

(二)鳞叶:叶功能退化成鳞片状,如芽鳞等。 (三)叶卷须:叶的一部分变成卷须状。

菝葜(báqiā)

豌豆

(四)捕虫叶

A-C.狸藻

D-F.猪笼草

G-H.茅膏菜

狸藻

小白兔狸藻

捕 蝇 草 捕 虫 叶

茅膏菜捕虫叶

瓶 子 草 捕 虫 叶

(五)叶状柄
叶片不发达,叶柄变为扁平状, 具有叶的功能。如台湾相思树。

(六)叶刺
叶或叶的部分变成刺状,叶 刺腋中有芽。如刺槐等。

同源器官与同功器官
? 同源器官:在变态器官中,一般 将器官功能不同而来源相同的, 称为同源器官,如枝刺、根状茎、 块茎、茎卷须等 ? 同功器官:来源不同但功能相同 的叫同功器官,如块根和块茎

第四节 营养器官间的相互联系
营养器官维管组织的 联系
?

通常根、茎、叶柄均 有表皮、皮层和维管 柱(束),这些结构 都是连续相通有密切 的联系

茎与叶的维管组织的联系
? 叶的叶柄具有表皮、皮层和维 管束,都与茎的初生结构向连 续 ? 茎与叶的维管束靠叶迹相连
? 叶痕(leaf scar)——茎上叶脱落后留下的痕 迹 ? 叶迹(leaf trace)—— 叶痕内的茎中维管束从 内向外弯曲之起点,即通过皮层,到叶柄基部的 这一段维管束 ? 叶隙(leaf gap)——叶迹上方由薄壁组织填充的 区域

叶迹

叶隙

? 各种植物的叶迹,由茎伸入叶柄基部的方式是 不同的,有的由茎中的维管束伸出,在节部直 接进入叶柄基部 ? 有的由茎中的维管束伸出后,和其他叶迹汇合 再沿着皮层上升穿越一节或多节,才进入叶柄 基部 ? 叶迹进入叶柄基部后,和叶维管束相连,通过 叶柄伸入叶片,在叶片内广泛分枝,构成叶脉

茎与根的维管组织的联系
? 茎和根是相互连续的结构,共组成植物体的轴 ? 在植物幼苗时期的茎和根相连接的部分,出现双 方各自特征性结构的过渡,称为根茎过渡区

? 过渡区在1mm到几cm之间,过渡区一般发生在胚根 下胚轴的基部、中部或上部,终止与子叶节
? 在过渡区表皮皮层都是直接相连的,但维管组织 有一个改组和连接的过程 ? 根到茎的维管组织将发生转变和相互连接,这个 过程发生在过渡区内

茎与根的维管组织转变和连接
? 一个二原型的根,维 管柱的每一个木质束 发生纵向分裂,然后 分枝分别向左右两侧 旋转,最终与韧皮部 相连接。 ? 根茎过渡区的结构只 有在初生结构中才能 观察到。


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