植物体形态结构与发育.ppt

植物细胞分裂 生长发育 分化 （differentiation）,植物的个体发育过程（多细胞植物）,组 织,第三节. 植物的组织和组织系统 一、植物组织的类型 （一）分生组织（meristem） 1、概念 能 长期保持分裂能力、不断产生新细胞的细胞群。除不断分裂产生新细胞外，自身继续存在，并保持在植物体的一定部位。是植物的特征之一。 2、类型 按来源的性质 原分生组织; 初生分生组织; 次生生分生组织,按在植物体上的位置 顶端分生组织 （原分生组织、初生分生组织） 居间分生组织 （遗留的初生分生组织） 侧生分生组织 （次生分生组织） （维管形成层、木栓形成层）,（二）成熟组织 1、概念 分生组织分裂的细胞所分化形成的其它组织。 2、类型 （1）保护组织 （2）薄壁组织 （3）机械组织 （4）输导组织 （5）分泌结构,（1）保护组织（protective tissue） A、 表皮（ epidermis） 初生保护组织 表皮细胞 扁平，不规则，排列紧密。生活细胞，含有色体，花青素等。外壁有角质膜。,角质膜,外层,蜡质,角质,角质层,内层,角质内蜡质,纤维素,角化层,蜡质 角质,纤维层,果胶质,纤维素和果胶质,角质内 蜡质,A,B,C,A、角质膜B、胞间层C、初生壁,气孔器 双子叶植物的气孔常见类型： 不规则型无副卫细胞，表皮细胞不规则。 不等型副卫细胞3个，1小2大。 平列型副卫细胞与保卫细胞平行排列。 横列型2个副卫细胞（表皮细胞）共同的壁与 保卫细胞垂直。 毛状体 异细胞如泡状细胞、硅细胞、栓细胞。,不规则型,不等型,平列型,横列型,蔓陀罗的气孔,表皮细胞,细胞核,B、 周皮（periderm） 次生保护组织 木栓层-细胞成熟后年，为死细胞。壁高 度木质化。 木栓形成层 栓内层,木栓层,木栓形成层,栓内层,（2） 薄壁组织（ground tissue） （基本组织、营养组织） 同化组织 贮藏组织 贮水组织 通气组织 吸收组织根的根毛区部分。 传递细胞特化的薄壁细胞。,A B C,A、同化组织；B、薄壁组织；C、通气组织,（3）机械组织 A、厚角组织（collenchyma） 初生壁性质加厚，生活细胞。 B、厚壁组织（scleremchyma） 次生壁性质加厚，成熟时为死细胞。 石细胞 纤 维,韧皮纤维位于韧皮部外,木纤维位于木质部中,石细胞,梨果实的石细胞,纤维,纤维,（4） 输导组织 输导水分和无机盐 A、管胞 (tracheid),输导和支持 （裸子植物）,环纹管胞螺纹管胞梯纹管胞孔纹管胞,环纹管胞,螺纹管胞,梯纹管胞,孔纹管胞,B、 导管分子(vessel element ) 输导 （被子植物） 环纹导管环状加厚。 螺纹导管螺旋带状加厚。 梯纹导管增厚呈横条突起。与未增厚的壁相间。 网纹导管网眼为未增厚的壁。 孔纹导管壁大部分加厚，未加厚的为纹孔。,导管端壁的变化,单穿孔,复穿孔,孔纹导管的超微结构（电镜结构）, 输导有机物 A、筛管(sieve tube) B、伴胞(companion cell) (被子植物具有） C、筛胞 （裸子植物具有）,筛管的筛板和筛域,单筛板,复筛板,筛域,伴胞,（5）分泌结构 植物体中产生、储藏、输导分泌物质的细胞或者细胞组合。 A、外分泌结构分布于植物体外表。 腺表皮、腺毛、蜜腺、盐腺、排水器. B、内分泌结构分泌物储藏在植物体内。 分泌细胞、分泌腔、分泌道、乳汁管。,蜜腺,各种腺毛,树脂道（松木材横切）,乳汁管（蒲公英根）,二、复合组织 在植物的个体发育中，由同一类细胞构成的组织简单组织。如薄壁组织等。 由多种类型的细胞构成的组织复和组织。如： 维管组织 韧皮部(phloem)：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞 （输导有机物，双向运输；支持） 木质部(xylem)：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞 （输导水分和无机盐，单向运输）,三、组织系统 由复合组织进一步在结构和功能上组成的复和单位。,（一）皮组织系统（皮系统） 表皮和周皮（保护组织） （二）维管组织系统 韧皮部和木质部 （三）基本组织系统 薄壁组织、厚壁组织、厚角组织,第二章 种子植物体的营养器官 根、茎、叶 营养器官 花、果实、种子 繁殖器官 种子 幼苗 果实、花 植物体（根茎叶）,营养生长,生殖生长,第一节 种子的萌发和营养器官的发生 一、种子（seed）的构造和类型 （一）种子的形态和构造 形态：,种子的形态,银杏的种子外为种皮,构造： 1. 种皮(seed coat) 保护作用 种脐（种子脱离果实留下的痕迹）、种孔（珠留下的痕迹）、种脊（维管束集中分布的区域）、种阜 （外种皮延伸而成） 2. 胚（embryo）:新生植物体的雏形，构成植物最重要部分 胚芽-茎叶（茎端生长点和幼叶） 胚轴-茎的一部分（连接胚芽和胚根的短轴） 胚根-主根（根端生长点和根冠） 子叶 3. 胚乳（endosperm）(3n or n) 贮藏养料 外胚乳（perisperm）（2n）,（二）种子的类型 有胚乳种子（albuminous seed） 双子叶有胚乳种子蓖麻 单子叶有胚乳种子禾本科植物,无胚乳种子（exalbuminous seed ） 双子叶无胚乳种子蚕豆 单子叶无胚乳种子慈姑,二、种子的萌发和幼苗的形成 （一）种子的寿命和休眠,子叶留土幼苗,子叶出土幼苗,（二）幼苗的形成和类型,第三章 种子植物的营养器官 第一节 根 一、根和根系的类型 （一）主根、侧根和不定根 （二）直根系和须根系,附：细胞壁面和细胞分裂面,细胞壁面：内、外切向壁； 左、右经向壁；上、下横壁； 细胞分裂面：切向分裂（弦向或平周分裂）； 经向分裂；横向分裂,横向壁,径向壁,切向壁,细胞壁面,A,B,C,A、平周分裂（切向分裂）； B、径向分裂； C、横分裂,细胞分裂面,三、根的初生结构 (primary structure) 1. 表皮（epidermis） 2. 皮层（cortex） 外皮层 皮层薄壁组织 内皮层：凯氏带 3. 维管柱 （vascular cylinder）,共质体,质外体,（1） 中柱鞘（维管柱鞘） （2）维管组织： 初生木质部（外始式） 初生韧皮部（外始式） （相间排列） （3）髓（有或无）,表皮,皮层,原生木质部,后生木质部,韧皮部,髓,原生木质部,后生木质部,初生木质部,韧皮部,髓,禾本科植物根初生结构的特点 1、内皮层的细胞在发育后期呈五面加厚； 2、中柱鞘的细胞在发育后期部分或者全部木质化； 3、只有初生结构；,显示内皮层细胞五面增厚,通道细胞,四、侧根的形成 内起源 （origin endogenous） (起源于中柱鞘),五、双子叶植物根的次生生长和次生结构 （一）维管形成层的发生和活动 1、维管形成层的发生 其一、初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞恢复分裂能力形成部分形成层。 其二、紧贴原生木质部的中柱鞘细胞恢复分裂能力形成了形成层的另一部分。 2、维管形成层的活动 其一、形成层平周分裂，形成新的组织，既次生韧皮部（初生韧皮部内方）和次生木质部（初生木质部的外方）纵向系统。 其二、一部分新的组织横向排列，分化为维管射线（木射线、韧皮射线）横向系统。,平周分裂 维管形成层,外,次生韧皮部,次生木质部,内,次生维管组织,木射线 韧皮射线,次生维管射线,垂周分裂,扩大圆周,初生木质部和韧皮部之间的细胞 中柱鞘细胞,恢复分裂能力,（二）木栓形成层的产生和活动 木栓形成层,平周分裂,栓内层,木栓层,内,外,周皮,（中柱鞘细胞恢复分裂能力）,发生,活动,六、根瘤和菌根 （一）根瘤 根瘤菌与植物根共生 （二）菌根 植物根与土壤中的真菌形成的共生体 外生菌根、内生菌根、内外生菌根 七、根的功能 吸收、支持、输导、合成、贮藏,八、根的变态 （一） 贮藏根 肉质直根主根发育形成 块根侧根和不定根发育形成 （二） 寄生根,肉质直根（一株植物只有一各）,菟丝子的寄生根,（三） 气生根 支柱根 攀缘根 呼吸根,气生根,第二节 茎（stem） 一、茎的基本形态 （一）茎的外形 （1）茎的外形 圆柱形、三角形 方形、扁平形 （2）有节和节间之分 （3）长枝、短枝 （受节间长、短影响） （4）叶痕、维管束痕 芽鳞痕和皮孔,（二）芽的概念和类型 1、概念 2、类型 （1）按芽在枝上的位置分为 定芽（顶芽、腋芽或侧芽）、不定芽 （2）有无芽鳞分为 裸芽（夏芽）、被芽（鳞芽、冬芽） （3）按芽将形成的器官性质分为 枝芽、花芽、混合芽 （4）按芽的生理活动状态分为 活动芽、休眠芽（潜伏芽）,（三）茎的生长习性和分枝 1、直立茎 2、缠绕茎 3、攀缘茎 4、匍匐茎,以卷须攀缘 葡萄 以气生根攀缘 常春藤 以叶柄攀缘 旱金莲 以钩刺攀缘 白藤 以吸盘攀缘 爬山虎,A B C D,A、直立茎 B、缠绕茎（左）C、缠绕茎（右）D、匍匐茎,藤本植物（缠绕茎、攀援茎）,爬山虎（地锦）,分枝方式 单轴、合轴、假二叉分枝,1、根茎 2、不定根 3、二级分蘖 4、一级分蘖 5、主茎 6、分蘖芽 7、叶痕,禾本科植物的分蘖,二、茎尖及其发育 （一）茎的顶端分生组织,（二）叶原基和芽原基 外起源 （起源于顶端分生组织的表面）,三、茎的初生结构 （一）双子叶植物茎的初生结构,1、表皮 2、皮层 变化：形成通气组织；有分泌道；形成厚角组织 3、维管柱,维管束 髓 变化：含石细胞；有环髓带；解体为空心 髓射线 外连皮层内连髓，横向于是运输。与束中形成层相连 接的部分细胞构成形成层的另一部分（束间形成层）,初生木质部（内始式） 薄壁细胞（以后形成束中形成层） 初生韧皮部（外始式）,表皮,皮层,维管束,髓射线,韧皮部,木质部,髓,相间排列,相对排列,根、茎结构比较,维管束的的类型 木质部和韧皮部结合在一起形成的束状结构 1、根据韧皮部和木质部的排列不同分为： （1）外韧维管束 （2）双韧维管束 （3）周韧维管束 （4）周木维管束 2、根据维管束内有无形成层分为： （1）有限维管束 （2）无限维管束,A B C D,A、外韧维管束；B、双韧维管束C、周韧维管束；D、周木维管束,(二)单子叶植物茎的结构 1、玉米茎的结构 节间部分横切面可分为表皮、基本组织和维管束三个部分。 （1）表皮由一种长细胞和两种短细胞组成 （2）基本组织 （3）维管束散生在基本组织中，成“V”字形 2、小麦茎的结构 以玉米茎不同的是有髓腔，维管束成两轮排列。 3、竹茎的结构 是介于小麦茎和玉米茎之间的一种类型,双子叶植物与单子叶植物茎的初生结构主要特征比较,双子叶植物茎的维管束在皮层中排列成一轮； 单子叶植物茎的维管束在基本组织中散生或排列成二轮； 双子叶植物皮层、髓和髓射线明显可辨； 单子叶植物无皮层、髓和髓射线的区别； 双子叶植物的维管束为无限维管束； 单子叶植物的维管束为有限维管束；,（三）裸子植物茎的初生结构 现存的裸子植物只有木本的了，所以其茎的初生结构与双子叶植物木本茎的初生结构基本一致，主要区别为：双子叶植物木质部由导管、管胞、木纤维,木薄壁细胞组成、无树脂道；裸子植物的木质部由管胞组成，无典型木纤维，有树脂道；双子叶植物韧皮部由筛管、伴胞组成，裸子植物韧皮部由筛胞组成，无伴胞。,根和茎初生结构的比较 内部结构： （1）根有内皮层和中柱鞘之分；茎一般无此结构； （2）根的初生木质部和初生韧皮部相间排列；茎的初生木质部和初生韧皮部相对排列； （3）根的初生木质部发育为外始式；茎的木质部发育为内始式； （4）侧根的起源为内起源；侧枝的起源为外起源；,四、茎的次生生长和次生结构,（一）双子叶植物茎的次生生长 1、维管形成层的来源、组成与活动 （1）维管形成层的来源 束中形成层来源于原形成层；束间形成层来源于髓射线的薄壁细胞； （2）维管形成层的组成 纺锤状原始细胞-平周分裂、分化形成次生木质部和次生韧皮部； 射线原始细胞-分裂形成次生射线（木射线和韧皮射线）；,（3）维管形成层的活动 平周分裂向内形成的细胞分化形成次生木质部，添加在初生木质部的外方；向外形成的细胞分化形成次生韧皮部，添加在初生韧皮部的内方。 A、次生木质部 导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞由纺锤状原始细胞分裂分化发展而来，构成了次生木质部中的纵向系统。木射线由射线原始细胞分裂分化发展而来，构成了次生木质部中的横向系统。,次生木质部 年轮 （annual ring） 早材（春材） 晚材（夏材） 心材（heart wood） 支持功能 边材（sap wood） 输导功能,环孔材早材导管口腔比晚材大得多，并整齐地沿早材呈环状排列。,散孔材早、晚材的导管口腔相差不大，导管均匀地分布在年轮中。,环孔材早材导管口腔比晚材大得多，并整齐地沿早材呈环状排列。,木材的三个切面,横切面,径向切面,切向切面,射线的高宽,射线的高长,射线的长宽,B、次生韧皮部 筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞由纺锤状原始细胞分裂分化发展而来，构成了次生韧皮部中的纵向系统；韧皮射线由射线原始细胞分裂分化发展而来，构成了次生韧皮部中的横向系统。 木射线和韧皮射线互相连接，构成了次生射线（维管射线）。,维管射线与髓射线的区别 a 、维管射线由射线原始细胞分裂分化而来，位于次生结构中；髓射线由基本组织分裂分化而来，位于初生维管束之间。次生结构中延伸的髓射线与初生结构的不同。 b 、维管射线数目随茎的增粗而增加；髓射线的数目终身不增加。,维管形成层的来源及活动,束中形成层 束间形成层,维管形成层,纺锤状原始细胞 射线原始细胞,径向系统,轴向系统,垂周分裂,平周分裂,向外分化出次生韧皮部或 向内分化出次生木质部,纺锤状原始细胞,非叠生形成层,叠生形成层,径向,斜向,平周分裂,外,内,木射线,韧皮射线,横分裂,非叠生形成层： 是由于纺锤状原始细胞斜向滑动分裂，通过侵入生长，使纺锤状原始细胞排列不整齐的现象。 叠生形成层： 是纺锤状原始细胞垂周分裂后，排列十分整齐的现象。,裸子植物和原始的双子叶植物,较进化的木本双子叶植物,叠生形成层,非叠生形成层,1、纺锤状原始细胞 2、射线原始细胞,1,2,（4）纺锤状原始细胞和射线原始细胞的自身增殖分裂 A、纺锤状原始细胞的增殖分裂 径向垂周分裂； 侧面纵分裂； 斜向滑动形成 （假横分裂）,B、射线原始细胞的自身增殖分裂 新增加的射线原始细胞由纺锤状原始细胞转化而来 1 纺锤状原始细胞近顶端处横分裂出一个射线原始细胞；再由其分裂形成一系列射线。 2 纺锤状原始细胞经过几次横分裂，整个或部分形成射线原始细胞。 3 纺锤状原始细胞在中部侧向分裂成一个细胞，再由这个细胞形成一系列射线。 4 纺锤状原始细胞衰退、逐渐缩短形成射线原始细胞,2、木栓形成层的来源与活动 木栓形成层只有一类狭长的原始细胞 （1）茎木栓形成层的来源位置（最初来源） a、起源于表皮（如梨树） b、起源于皮层的第一、二层细胞（多数植物）,c、起源于近韧皮部的皮层细胞 最后，木栓形成层可由次生韧皮部的薄壁细胞发生。 （2）茎木栓形成层的活动 平周分裂向外逐渐分化形成大量的木栓层，向内产生少量的栓内层，共同组成了周皮。,木栓形成层的来源和活动图、表,恢复分裂能力,表皮、皮层细胞或初生次生韧皮部的薄壁细胞,木栓形成层,平周分裂,外,内,木栓层,栓内层,周 皮,（次生保护组织）,皮孔：周皮上的通气结构 树皮：硬树皮、软树皮,无封闭型,具封闭型,木栓形成层,新 树 皮,年 轮,老 树 皮,顶端分生组织,木栓形成层,维管形成层,初生木质部,初生韧皮部,髓,皮层,表皮,原形成层,基本分生组织,原表皮,木栓,次生韧皮部,次生木质部,栓内层,（二）某些单子叶植物茎的增粗,1、增粗生长 玉米、竹等一些禾本科植物的增粗有两个原因：一是细胞体积的增大，其次是在茎尖正中的纵切面上、叶原基的下面有初生增粗分生组织细胞存在。平周分裂产生大量的薄壁细胞，不形成次生维管组织。,2、龙血树等植物茎的次生生长 极少数单子叶植物有次生生长。与双子叶植物茎的次生生长不同。表现在以下方面： （1）形成层由维管束外方的薄壁细胞恢复分裂能力而来； （2）形成层分裂向外产生少量的薄壁细胞，向内产生维管束和基本组织； （3）形成的次生木质部由管胞组成，为周木维管束。初生木质部由导管组成，为外韧维管束。,（三）裸子植物茎的次生结构特点 相同： 表皮、皮层、维管柱 区别： 筛胞（筛管和伴胞） 管胞（导管） 树脂道 无典型木纤维 （麻黄属和买麻藤属外）,树脂道,五、茎的生理功能 输导、支持、贮藏、繁殖 六、茎的变态 （一）地上茎的变态 叶状枝 茎卷须 枝刺 肉质茎 （二）地下茎的变态 根状茎 球茎 鳞茎 块茎,地上茎的变态,地下茎的变态,第三节 叶（Leaf） 一、叶的形态 （一）叶的组成 叶片 叶柄 托叶 禾本科植物叶 叶片 叶舌 叶鞘 叶耳,完全叶 不完全叶,叶片,托叶,叶柄,叶舌,叶鞘,叶耳,（二）叶片的形态 1. 叶的大小和形状 2. 脉序（venation） （1）网状脉序： 大多数双子植物的脉序。 羽状网脉 一条明显主脉，向两侧分出许多侧脉。 掌状网脉 叶基分出多条主脉。 （2）平行脉序： 大多数单子植物的脉序。 直出脉-各脉由基部直达叶尖。 侧出脉-侧脉垂直于主脉。 射出脉-各脉由基部辐射状分出（辐射平行脉） 弧形脉-各脉由基部发出后，呈弧形汇合于叶尖。,1、掌状网脉；2、羽状网脉；3、直出脉；4、弧形脉；5、射出脉；6、侧出脉；7、叉状脉,网状叶脉,掌状网脉,（3）叉状脉序,3. 单叶和复叶 （1）单叶 （2）复叶： 三出复叶 掌状复叶 单身复叶 羽状复叶,奇数、偶数,一回、二回、三回、数回,依小叶数目的不同,叶轴分枝与否,4、 叶序和叶镶嵌 叶序：互生、对生（交互对生）、轮生、簇生,对生叶,互生叶,轮生叶序,簇生叶序,5、叶镶嵌,6、异形叶性 一株