植物体的形态结构与功能

第二章植物体的形态结构与功能,第二章植物体的形态结构与功能第一节种子一、种子的构造和类型（一）种子的构造1、胚由胚根、胚芽、胚轴、子叶四部分组成。根据子叶数目：单子叶植物和双子叶植物2、胚乳根据胚乳的有无：有胚乳种子和无胚乳种子3、种皮有种脐、种孔、种脊等结构。,（二）种子的类型、有胚乳种子双子叶有胚乳种子：如蓖麻和番茄种子。单子叶有胚乳种子：如小麦、洋葱的种子。,单子叶有胚乳种子,2、无胚乳种子双子叶无胚乳种子：如菜豆、花生的种子。单子叶无胚乳种子：慈姑二、种子的萌发和幼苗的形成（一）种子的寿命和休眠种子的休眠原因：1、后熟作用2、种皮过厚3、抑制物的存在,（二）种子的萌发条件1、水分；2、温度；3、氧气（三）幼苗的类型1、子叶出土的幼苗特点：下胚轴伸长快，宜浅播,2、子叶留土的幼苗特点：上胚轴伸长快，宜深播,第二节根的形态和结构根是维管植物的重要营养器官，是植物在长期进化过程中适应陆地生活的产物。具有吸收、固着、合成、输导、贮存和繁殖等功能。,一、根的类型定根（normalroot）：生长在植物体固定部位；有主根和侧根两种；主根来源于胚根，侧根是主根的分枝。,不定根(adventitiousroot)：生长部位不固定；生长在老根、胚轴、茎或叶上,一、根系类型根系(rootsystem)：植物体地下所有根的总和。直根系(taprootsystem)：能明显区分主根和侧根，由定根组成的根系。也称深根系。,须根系(fibrousrootsystem)：不能明显区分主根和侧根，由不定根组成的根系。也称浅根系。,根冠,分生区（生长点）,伸长区：,根毛区（成熟区）,根尖(roottip)从根的顶端到着生有根毛的一段根。,根尖,(一)根尖的结构,二、根的初生生长和初生结构,根尖纵切,根冠分生细胞（根冠原）与分生区相连。根冠中央细胞（根冠柱）富含具淀粉粒的造粉体，具感受重力的作用（向地性）。根冠外部细胞能分泌黏液，随着根的生长而不断脱落。根尖的最顶端；由薄壁细胞组成；起保护作用。,根冠RootCap,分生区由顶端分生组织构成，也称生长点或生长锥,长约1mm。分生区的细胞始终具有分裂能力其前端由原始细胞及其衍生细胞构成，故称原分生组织promeristem.后方细胞开始分化形成初生分生组织primarymeristem原表皮protoderm、基本分生组织groundmeristem和原形成层procambium.静止中心quiescentcenter它的形成机制和作用目前尚不十分清楚，但通常认为它可能是根尖合成激素或是储备分生组织的场所。,分生区MeristematicZone,原分生组织,伸长区(elongationzone),伸长区的细胞分裂活动逐渐减弱，细胞的分化程度逐步加强。在伸长区的末端，原生木质部的导管和原生韧皮部的筛管已相继出现。伸长区细胞的迅速伸长是构成根向地生长的动力之一。,根毛区（成熟区）RootHairZone(MaturationZone),根毛区的细胞已分化成各种成熟组织，故又称成熟区。初生生长primarygrowth指顶端分生组织及其衍生细胞（初生分生组织）生长发育形成成熟结构的生长过程。初生结构primarystructure经初生生长所形成的成熟组织结构。,根毛的扫描电镜照片,表皮epidermis来源：原表皮主要功能：吸收皮层cortex来源：基本分生组织外皮层exodermis皮层薄壁细胞内皮层endodermis维管柱vascularcylinder髓pith,根（双子叶植物）的初生结构PrimaryStructureofRoot(Dicots),表皮和根毛,外皮层近表皮的1几层薄壁细胞；后期壁栓化，起保护作用。中皮层内、外皮层之间的薄壁细胞；具贮藏和横向运输功能。内皮层皮层最内方的一层薄壁细胞；其细胞的横向壁和径向壁上有一条木栓化的带状增厚，称为凯氏带(Casparianstrip)。,皮层(corter),凯氏带的作用原理,内皮层及维管柱EndodermisandVascularCylinder,内皮层具凯氏带维管柱中柱鞘初生木质部：发育为外始式，即原生(外面)后生(里面)。初生韧皮部：发育为外始式，即原生(外面)后生(里面)。维管形成层髓有或无,毛茛正在发育中的维管柱,初生木质部(primaryxylem)根的中央，横切面上呈星芒状，具有数个辐射角（木质部束）；由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞组成；其发育方式为外始式(exarch)（向心发育），,三原型根,3初生韧皮部(primaryphloem)呈束状，与初生木质部相间排列；由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成；其发育方式为外始式(exarch)（向心发育），外方为原生韧皮部(protophloem)，内方为后生韧皮部(metaxylem)。运输有机养分。4薄壁组织(parenchyma)由中柱内的薄壁细胞组成；位于初生木质部与初生韧皮部之间的，称木、韧间薄壁细胞，形成维管形成层的大部分；有些植物根的中柱中央也有薄壁细胞，称为髓(pith),禾本科植物根的结构特点禾本科植物属于单子叶植物，其根的结构特点与双子叶植物一样，也可分为表皮、皮层，中柱三个部分。但其结构却有其特点，没有维管形成层和木栓形成层，不能进行次生生长。,侧根的发生：内起源,蚕豆侧根的发生,三、根的次生生长和次生结构次生生长：由于次生分生组织的活动使根增粗的生长，称为次生生长。次生结构：次生生长产生的结构，称次生结构。次生分生组织包括：维管形成层和木栓形成层维管形成层的发生及其活动维管形成层由原形成层细胞和恢复分裂能力的中柱鞘细胞组成。,四、根瘤和菌根,大豆的根瘤,五、根的变态（1）储藏根：肉质直根，如胡萝卜块根，如红薯,胡萝卜的根横切,（2）气生根：支柱根，如榕树攀缘根，如常春藤呼吸根，如红树寄生根，如菟丝子六、根的生理功能根的一般功能：1、支持与固着；2、吸收、输导与贮藏；3、合成；4、分泌根的特殊功能：1、收缩；2、呼吸；3、寄生；4、攀缘；5繁殖。,第三节茎的形态、结构和功能一、茎的基本形态,1、茎的外形2、芽的构造及类型芽的类型（）按位置：定芽顶芽和腋芽（侧芽）不定芽定芽：顶芽，枝条顶部的芽侧芽，节上长的芽不定芽：茎、叶、老根上的芽，可用于营养繁殖。,（）按性质：叶芽（枝芽）、花芽、混合芽叶芽：（枝芽）展开后形成一个枝条。花芽：展开后形成一朵花或花序。混合芽：展开后形成既有枝叶又有花。梨，苹果。（）按结构：鳞芽、裸芽鳞芽：芽外有鳞片，保护作用。裸芽：芽外无鳞片，草本多为。（）按生理状态：活动芽、休眠芽活动芽：外形肥大，当年萌发。休眠芽：生长季节不萌发，瘦小。,3、茎的分枝类型单轴分枝、合轴分枝、假二叉分枝、分蘖单轴分枝：有直立粗壮的主干，侧枝不发达，如：柏树。合轴分枝：主茎死亡或生长缓慢，分化。由近顶芽的腋芽发育成侧枝。特点：节间短、曲折，花芽较多，如番茄。,单轴分枝,合轴分枝,假二叉分枝：植物的顶芽形成一段枝条后，停止发育，由近顶端的两个对生腋芽发育成一对对生侧枝。如：丁香。,禾本科植物的分蘖概念：近地面分蘖节上（分蘖节包括几个节）由腋芽长成新枝，同时节上长不定根叫分蘖。应用：合理施肥，浇水，合理密植，促有效分茬，提高产量。不同植物分茬也不同：小麦玉米，茬位越低，发育早，生长期长，成株率高，反之为无效分茬。,二、茎的结构（一）双子叶植物茎的结构、初生结构成熟区的茎的构造，叫做初生结构，可分表皮、皮层、维管柱。表皮具有角质层（膜）、气孔器皮层主要为薄壁细胞，也有厚角组织、厚壁组织维管柱维管束：初生韧皮部（外始式）、束中形成层、初生木质部（内始式）髓：薄壁细胞构成有些具环髓带髓射线：位于维管束之间,南瓜茎横切,2、次生结构（1）维管形成层的产生与活动构成：束中形成层束间形成层细胞组成：纺锤状原始细胞射线原始细胞分化结果：次生韧皮部、维管射线、次生木质部（2）木栓形成层的发生和活动来源：表皮、皮层或初生韧皮部分化结果：形成周皮*树皮的概念：指生产上能够从树干上剥下来的皮，从维管形成层以外的组织，包括次生韧皮部、皮层、周皮和木栓层以外的一切死组织。包括软树皮和硬树皮两部分。,椴树茎横切,木栓形成层的产生及其活动,（二）裸子植物茎的结构特点与双子叶植物的相同点：初生结构都包括表皮、皮层、维管柱；有形成层并进行次生生长。与双子叶植物的不同点：韧皮部无筛管和伴胞，具筛胞；木质部无导管，有管胞；具有树脂道。,松茎横切,（三）单子叶植物茎的特点1、一般仅有初生生长，不能够加粗。2、初生结构特点：由表皮、基本组织、维管束构成；表皮具有栓质、硅质细胞；维管束为有限维管束，具维管束鞘,三、茎的生理功能四、茎的变态1、地上茎的变态：叶状枝，如假叶树茎卷须，如葡萄枝刺，如皂荚肉质茎，如仙人掌2、地上茎的变态：根状茎，如莲菜；块茎，如马铃薯；球茎，如荸荠鳞茎，如洋葱,第四节叶的形态、结构和功能一、叶的形态和组成（一）叶的组成和形态叶片、叶柄、托叶完全叶仅具有一或二部分不完全叶1、叶的形状与大小,叶型,脉序,叶形：根据叶片长、宽比和最宽处所处的位置确定,叶裂浅裂：叶裂不到半个叶片一半深裂：叶裂达到半个叶片一半以上，但未到主脉。全裂：叶裂达主脉或叶片基部,叶裂,(二)单叶和复叶、叶序和叶镶嵌1、单叶和复叶单叶：一个叶柄上只生一个叶片的叶。复叶：一个叶柄上生有两个以上叶片的叶。掌状复叶、羽状复叶、三出复叶、单身复叶,2、叶序和叶镶嵌叶序的类型：互生、对生、轮生、簇生,叶镶嵌：同一枝上的叶以镶嵌状态排列而不会重叠的现象称叶镶嵌。二、叶的结构（一）被子植物叶的结构（异面叶）表皮：一般为一层细胞，具有上下表皮之分。叶肉：具有栅栏组织和海绵组织的分化。叶脉：分布于叶肉中的维管束。,棉花叶横切,叶片横切面的扫描电镜照片,（二）裸子植物的叶,松叶横切,思考：松叶有那些适应旱生特征？,（三）单子叶植物的叶（等面叶）表皮：上表皮有泡状细胞（运动细胞）；气孔器（保卫细胞、副卫细胞、气孔）叶肉：无海绵组织和栅栏组织之分叶脉：具有维管束鞘C3植物为两层细胞构成低光效植物C4植物为一层大的薄壁细胞构成高光效植物,小麦叶横切,三、叶对不同生境的适应四、落叶和离层五、叶的变态1、叶的变态苞片，如棉花；叶刺，如仙人掌叶卷须，如豌豆；叶状柄，如合欢属鳞叶，如洋葱；捕虫叶，如猪笼草2、同源器官和同功器官同源器官：来源不同，但功能相同的器官。如茎刺与皮刺，茎卷须与叶卷须。同功器官：来源相同，但功能形态不同的器官，如叶卷须、叶刺。,食虫叶,第五节营养器官内部结构上的联系根-下胚轴过度区-茎-枝迹和叶迹-侧枝和叶一、根与茎在初生结构上的连接根茎过渡区还包括一部分主根，或者在主根的近胚轴一端。1、根与茎的初生结构中，表皮和皮层彼此贯通，没有大的区别；维管组织则不同，主要表现为：根：木质部与韧皮部相间排列木质部的发育方式为外始式茎：木质部与韧皮部是内外排列木质部的发育方式为内始式根与茎结构上的统一，主要是在位于下胚轴的根茎过渡区初生木质部发生分叉、转位汇合。,二、茎与叶结构的连接叶迹与叶隙叶的维管束和茎中维管束的联系要在节的位置上做纵切观察；茎中的维管束有一部分在节的部位上形成分支，进入叶中，（因此我们看到节部的维管束变化很多，结构特别复杂）。,叶迹：维管束从茎中分枝起穿过皮层到叶柄基部上的