第三篇 植物的結(jié)構(gòu)與功能

1、1 陸生植物包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物4大類，從結(jié)構(gòu)與功能方面體現(xiàn)了從低等向高等的進(jìn)化順序。 本章以被子植物為代表，討論植物的形態(tài)、功能和發(fā)育等問(wèn)題。2第一節(jié) 植物的組織和器官3一、植物的細(xì)胞 常見的植物細(xì)胞類型包括薄壁細(xì)胞、厚角細(xì)胞、厚壁細(xì)胞、管胞與導(dǎo)管、篩管等。4 薄壁細(xì)胞普遍存在于植物體的各個(gè)部分，細(xì)胞壁很薄，細(xì)胞間隙較大，大多缺少次生壁，原生質(zhì)體中常有中央大液泡，細(xì)胞多為等徑或長(zhǎng)形。 薄壁細(xì)胞是植物進(jìn)行光合作用、呼吸作用、貯藏作用、分泌作用等重要生理過(guò)程的場(chǎng)所。 薄壁細(xì)胞具有很強(qiáng)的分生潛能，受刺激后可恢復(fù)分生能力。5 厚角細(xì)胞最顯著的結(jié)構(gòu)特征是細(xì)胞壁不均勻增厚，這種增厚

2、是初生壁性質(zhì)的，不含木質(zhì)素。 厚角細(xì)胞常成束重疊排列，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，在莖和葉柄中主要起機(jī)械支持作用。 由于其具初生壁性質(zhì)，它們能隨周圍細(xì)胞延伸而擴(kuò)展，因此，它們既有支持作用，又不限制幼嫩器官生長(zhǎng)。6 厚壁細(xì)胞具有均勻加厚的次生壁，次生壁是細(xì)胞生長(zhǎng)后期細(xì)胞壁纖維素中沉積了木質(zhì)素的結(jié)果。 木質(zhì)化的厚壁細(xì)胞比厚角細(xì)胞更堅(jiān)硬，支持作用更強(qiáng)。 功能上成熟的厚壁細(xì)胞都停止延長(zhǎng)和生長(zhǎng)，大多成為缺少原生質(zhì)體的死細(xì)胞。 厚壁細(xì)胞包括纖維和石細(xì)胞兩種。 纖維細(xì)胞細(xì)長(zhǎng)，常聚集成束。 石細(xì)胞形狀不規(guī)則，細(xì)胞壁加厚。7 高等植物體木質(zhì)部中兩類伸長(zhǎng)的、具有次生壁的輸水細(xì)胞。 成熟時(shí)是缺乏原生質(zhì)體的死細(xì)胞，厚厚的細(xì)胞

3、壁上布滿了紋孔。 導(dǎo)管分子端壁上具有穿孔，導(dǎo)管分子通過(guò)端壁上的穿孔連接形成連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu)，稱為導(dǎo)管。 管胞兩端尖細(xì)，無(wú)明顯端壁穿孔，通過(guò)尖細(xì)側(cè)壁的重疊連接，并通過(guò)側(cè)壁上紋孔輸送水分及礦物質(zhì)。 管胞的輸水效率要比導(dǎo)管低。8 高等植物韌皮部中運(yùn)輸糖類等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的細(xì)長(zhǎng)管狀生活細(xì)胞，成熟時(shí)其原生質(zhì)體內(nèi)無(wú)細(xì)胞核。 篩管端壁上密布簇生的小孔（篩孔），密布著簇生的小孔的端壁區(qū)域稱為篩板。篩管分子之間通過(guò)篩板縱向連接形成篩管，行使輸送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。 篩管還常常與伴胞緊密相連。伴胞是一種特化的薄壁細(xì)胞，有細(xì)胞核和濃厚細(xì)胞質(zhì)，篩管分子和伴胞間存在發(fā)達(dá)胞間連絲，它們可能與控制和傳遞物質(zhì)進(jìn)入篩管有關(guān)。9 形態(tài)

4、結(jié)構(gòu)相似、生理功能相同、在個(gè)體發(fā)育中具有相同來(lái)源的細(xì)胞群稱為組織。二、植物的組織 根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn)，還可以把植物的組織分為分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和分泌組織等六類(參見書上234頁(yè)）。 分生組織具有進(jìn)行細(xì)胞分裂的能力，通常位于植物體的生長(zhǎng)部位。 其他五類組織是在器官發(fā)育過(guò)程中，由分生組織衍生的細(xì)胞分化發(fā)展而成，又稱為成熟組織。101、 分生組織：分生組織：由具有分裂機(jī)能的細(xì)胞組成。由具有分裂機(jī)能的細(xì)胞組成。 細(xì)胞的主要特點(diǎn)：細(xì)胞小，排列緊細(xì)胞的主要特點(diǎn)：細(xì)胞小，排列緊密，壁薄，細(xì)胞核較大而位于細(xì)胞密，壁薄，細(xì)胞核較大而位于細(xì)胞中央，細(xì)胞質(zhì)濃厚，一般沒(méi)有液泡中央，細(xì)胞

5、質(zhì)濃厚，一般沒(méi)有液泡或僅有分散的小液泡。或僅有分散的小液泡。位于植物體生長(zhǎng)的部位：根尖、莖尖和形成層。位于植物體生長(zhǎng)的部位：根尖、莖尖和形成層。分生組織從兩個(gè)方面進(jìn)行分類分生組織從兩個(gè)方面進(jìn)行分類，根據(jù)，根據(jù)存在位置進(jìn)行存在位置進(jìn)行分分類或根據(jù)類或根據(jù)細(xì)胞來(lái)源進(jìn)行分類。細(xì)胞來(lái)源進(jìn)行分類。11位置分類位置分類 1）頂端分生組織：位于根、莖）頂端分生組織：位于根、莖及其分枝頂端。由于它們的活及其分枝頂端。由于它們的活動(dòng)，使根、莖得以伸長(zhǎng)，長(zhǎng)出動(dòng)，使根、莖得以伸長(zhǎng)，長(zhǎng)出側(cè)根、側(cè)枝、新葉和生殖器官。側(cè)根、側(cè)枝、新葉和生殖器官。組成頂端分生組織的細(xì)胞小而組成頂端分生組織的細(xì)胞小而呈等徑的多面體，細(xì)胞壁薄

6、，呈等徑的多面體，細(xì)胞壁薄，細(xì)胞核大且位于細(xì)胞的中央，細(xì)胞核大且位于細(xì)胞的中央，細(xì)胞質(zhì)濃厚，液泡，細(xì)胞小而細(xì)胞質(zhì)濃厚，液泡，細(xì)胞小而分散。分散。122）側(cè)生分生組織：包括維管形成層）側(cè)生分生組織：包括維管形成層（即形成層）和木栓形成層。它們的活動(dòng)使植物的根和莖（即形成層）和木栓形成層。它們的活動(dòng)使植物的根和莖得以不斷增粗。側(cè)生分生組織主要存在于裸子植物和木本得以不斷增粗。側(cè)生分生組織主要存在于裸子植物和木本雙子葉植物。細(xì)胞多呈長(zhǎng)梭形，液泡明顯，細(xì)胞質(zhì)不濃厚，雙子葉植物。細(xì)胞多呈長(zhǎng)梭形，液泡明顯，細(xì)胞質(zhì)不濃厚，其分裂活動(dòng)往往隨季節(jié)的變化而有明顯的周期性。其分裂活動(dòng)往往隨季節(jié)的變化而有明顯的周期性

7、。133）居間分生組織）居間分生組織：位于成熟組織之間，是頂端分生組織在：位于成熟組織之間，是頂端分生組織在某些器官中的局部區(qū)域的保留。主要存在于多種單子葉植物某些器官中的局部區(qū)域的保留。主要存在于多種單子葉植物的莖和葉中。的莖和葉中。例如，在水稻、小麥等谷類作物莖的節(jié)間基部保留有居間分例如，在水稻、小麥等谷類作物莖的節(jié)間基部保留有居間分生組織，其活動(dòng)的結(jié)果，使莖節(jié)急劇伸長(zhǎng)，以完成拔節(jié)和抽生組織，其活動(dòng)的結(jié)果，使莖節(jié)急劇伸長(zhǎng)，以完成拔節(jié)和抽穗。蔥、蒜、韭菜的葉子剪去上部還能繼續(xù)伸長(zhǎng)，是因?yàn)槿~穗。蔥、蒜、韭菜的葉子剪去上部還能繼續(xù)伸長(zhǎng)，是因?yàn)槿~基部居間分生組織活動(dòng)的結(jié)果。居間分生組織細(xì)胞持續(xù)分裂

8、基部居間分生組織活動(dòng)的結(jié)果。居間分生組織細(xì)胞持續(xù)分裂的時(shí)間較短，一般分裂一段時(shí)間后，所有細(xì)胞都轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓臅r(shí)間較短，一般分裂一段時(shí)間后，所有細(xì)胞都轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織。組織。1415來(lái)源分類來(lái)源分類 1）原分生組織：由來(lái)源于胚的、沒(méi)有任何分化、始終保）原分生組織：由來(lái)源于胚的、沒(méi)有任何分化、始終保持分裂能力的胚性細(xì)胞持分裂能力的胚性細(xì)胞頂端原始細(xì)胞及相鄰的接近頂端原始細(xì)胞及相鄰的接近原始的細(xì)胞組成的原始細(xì)胞層組成。位于根、莖及其分原始的細(xì)胞組成的原始細(xì)胞層組成。位于根、莖及其分枝頂端的最前部分枝頂端的最前部分。2）初生分生組織：由原分生組織衍生的細(xì)胞組成。存在）初生分生組織：由原分生組織衍生的細(xì)胞組

9、成。存在于根、莖及其分枝頂端最前方的原分生組織后面。細(xì)胞于根、莖及其分枝頂端最前方的原分生組織后面。細(xì)胞形態(tài)上已出現(xiàn)了最初的分化形態(tài)上已出現(xiàn)了最初的分化。3）次生分生組織：由成熟組織細(xì)胞，經(jīng)歷生理上和形態(tài)）次生分生組織：由成熟組織細(xì)胞，經(jīng)歷生理上和形態(tài)上的變化，脫離原來(lái)的成熟狀態(tài)（即脫分化），重新恢上的變化，脫離原來(lái)的成熟狀態(tài)（即脫分化），重新恢復(fù)細(xì)胞分裂能力而轉(zhuǎn)變成的分生組織。木栓形成層是典復(fù)細(xì)胞分裂能力而轉(zhuǎn)變成的分生組織。木栓形成層是典型的次生分生組織。型的次生分生組織。162、成熟組織：、成熟組織：成熟組織是分生組織衍生的大部分細(xì)胞，逐漸喪失分裂的能力，進(jìn)一步生長(zhǎng)和分化，形成的其他各種組

10、織，稱為成熟組織，有時(shí)也稱為永久組織（permanent tissue）。1）保護(hù)組織：）保護(hù)組織：保護(hù)組織存在于植物體表面，由一層或數(shù)層細(xì)胞組成，其功能是減少水分蒸騰，防止機(jī)械損傷和其他生物的侵害。保護(hù)組織按其來(lái)源可分為表皮和周皮。1718（1）表皮：表皮由原表皮分化而來(lái)，通常為一層細(xì)胞，）表皮：表皮由原表皮分化而來(lái)，通常為一層細(xì)胞，多層的復(fù)表皮只是少數(shù)的例子。表皮分布于幼莖、葉、花多層的復(fù)表皮只是少數(shù)的例子。表皮分布于幼莖、葉、花和果實(shí)的外表面，由表皮細(xì)胞、氣孔器的保衛(wèi)細(xì)胞、表皮和果實(shí)的外表面，由表皮細(xì)胞、氣孔器的保衛(wèi)細(xì)胞、表皮毛或腺毛等外生物組成。毛或腺毛等外生物組成。蠶豆葉表皮洋蔥表皮

11、19（2）周皮是取代表皮的次生保護(hù)組織。有些植物的）周皮是取代表皮的次生保護(hù)組織。有些植物的根、莖在加粗過(guò)程中破壞了表皮，在表皮下面又形成根、莖在加粗過(guò)程中破壞了表皮，在表皮下面又形成新的保護(hù)組織，即周皮。周皮包括木栓層、木栓形成新的保護(hù)組織，即周皮。周皮包括木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層。層和栓內(nèi)層。2）薄壁組織：廣泛分布植物體的各個(gè)器官，由薄壁細(xì)胞組成。）薄壁組織：廣泛分布植物體的各個(gè)器官，由薄壁細(xì)胞組成。20根據(jù)生理功能的不同，可將基本組織分為吸收組織、同化組織、通氣根據(jù)生理功能的不同，可將基本組織分為吸收組織、同化組織、通氣組織、貯藏組織等。組織、貯藏組織等。吸收組織：位于根尖的根毛區(qū)，其

12、功能是吸收水分和溶于水中的無(wú)機(jī)吸收組織：位于根尖的根毛區(qū)，其功能是吸收水分和溶于水中的無(wú)機(jī)鹽。鹽。同化組織：以葉肉內(nèi)最多，其細(xì)胞形狀有長(zhǎng)柱形、圓形、多角形、甚同化組織：以葉肉內(nèi)最多，其細(xì)胞形狀有長(zhǎng)柱形、圓形、多角形、甚至至“王王”字形。其最大特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)含有大量葉綠體，功能是進(jìn)行光字形。其最大特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)含有大量葉綠體，功能是進(jìn)行光合作用。合作用。貯藏組織貯藏組織 ：常見于根和莖的皮層、髓部、果實(shí)和種子的胚乳或子葉等：常見于根和莖的皮層、髓部、果實(shí)和種子的胚乳或子葉等貯藏器官中。細(xì)胞內(nèi)充滿貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。某些植物能積貯多量水分貯藏器官中。細(xì)胞內(nèi)充滿貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。某些植物能積貯多量水分的貯水組

13、織，也可看作貯藏組織的一種。的貯水組織，也可看作貯藏組織的一種。通氣組織通氣組織: 水生或濕生植物常有通氣組織，在水稻、蓮的根、莖、葉水生或濕生植物常有通氣組織，在水稻、蓮的根、莖、葉中都可見到。通氣組織的胞間隙非常發(fā)達(dá)，常由一些薄壁細(xì)胞解體而中都可見到。通氣組織的胞間隙非常發(fā)達(dá)，常由一些薄壁細(xì)胞解體而形成氣腔或互相貫通成氣道。形成氣腔或互相貫通成氣道。21通氣組織水稻根貯藏組織毛茛根同化組織同化組織223）機(jī)械組織）機(jī)械組織: 支持植物體的組織。支持植物體的組織。 厚角組織厚角組織:為初生機(jī)械組織，由長(zhǎng)軸形的活細(xì)胞所組成。厚角組織最明顯的特征是細(xì)胞壁不均勻加厚，只在幾個(gè)細(xì)胞鄰接處的角隅部分加

14、厚。普遍存在于正在生長(zhǎng)或經(jīng)常擺動(dòng)的器官中。例如，常見于雙子葉植物的幼莖、葉柄、花梗等部位的表皮內(nèi)側(cè)。厚角組織的細(xì)胞常含有葉綠體，并有一定的分裂潛能，能參與木栓形成層的形成。 23纖維：纖維：是兩端尖細(xì)成梭形的細(xì)長(zhǎng)細(xì)胞，長(zhǎng)比寬大很多倍。其次生壁明顯增厚，但木化程度不一致，壁上有少數(shù)紋孔，成熟時(shí)原生質(zhì)體一般都消失，細(xì)胞腔中空且小。纖維不僅成束分布，而且每束內(nèi)的纖維細(xì)胞兩端互相嵌疊，這種排列方式大大增強(qiáng)纖維束的強(qiáng)度。厚壁組織厚壁組織:此類組織的特征是細(xì)胞壁呈不同程度的次生加此類組織的特征是細(xì)胞壁呈不同程度的次生加厚，且常木化。細(xì)胞成熟后，細(xì)胞腔小，通常沒(méi)有生活厚，且常木化。細(xì)胞成熟后，細(xì)胞腔小，通常

15、沒(méi)有生活的原生質(zhì)體，成為只留有細(xì)胞壁的死細(xì)胞。厚壁組織一的原生質(zhì)體，成為只留有細(xì)胞壁的死細(xì)胞。厚壁組織一般可分為纖維和石細(xì)胞。般可分為纖維和石細(xì)胞。 24石細(xì)胞：石細(xì)胞：廣泛分布于植物體中，可單生或聚生于莖、葉、果皮和種皮內(nèi)。石細(xì)胞的形狀差別很大，有短寬的、分枝的、星狀的、長(zhǎng)柱形的等等。細(xì)胞腔極小，通常原生質(zhì)體消失，成為僅具堅(jiān)硬細(xì)胞壁的死細(xì)胞。254）維管組織：植物體內(nèi)運(yùn)輸水分和各種養(yǎng)料的組織。）維管組織：植物體內(nèi)運(yùn)輸水分和各種養(yǎng)料的組織。 輸導(dǎo)水分與無(wú)機(jī)鹽的包括：管胞（tracheid）：多數(shù)裸子植物輸導(dǎo)水分的組織，在被子植物體內(nèi)較少。長(zhǎng)管狀死細(xì)胞。次生壁木質(zhì)化加厚。加厚形成四種紋孔：環(huán)紋、

16、螺紋、梯紋、孔紋。導(dǎo)管（vessel element）：被子植物輸導(dǎo)水分的主要組織。輸水效率遠(yuǎn)高于管胞。長(zhǎng)管狀死細(xì)胞。次生壁木質(zhì)化加厚。加厚形成五種紋孔：環(huán)紋、螺紋、梯紋、孔紋、網(wǎng)紋。端壁溶解，形成穿孔，首尾相連，形成中空的長(zhǎng)管道。2627輸送有機(jī)物的包括：篩管（sieve tube）：被子植物體內(nèi)。長(zhǎng)形活細(xì)胞，首尾相連，成熟后細(xì)胞核解體，端壁不溶解，形成篩板（sieve plate），上有篩孔(sieve pore）。細(xì)胞壁上有篩域。旁有伴胞與之緊貼。篩胞(sieve cell）：裸子植物體內(nèi)。無(wú)篩板，僅有篩孔，無(wú)伴胞。285）分泌組織）分泌組織 產(chǎn)生分泌物的細(xì)胞或細(xì)胞組合。產(chǎn)生分泌物的細(xì)胞

17、或細(xì)胞組合。分為：分為：外分泌結(jié)構(gòu)：分布于體表，朝體外分泌。如腺毛、腺鱗、蜜腺、排水器等。內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)與分泌物均存在于植物體內(nèi)部。如分泌細(xì)胞、分泌腔、分泌道等。樹脂道 黑松腺毛 天竺葵1.根 根具有吸收、固著、輸導(dǎo)、合成、儲(chǔ)藏和繁殖的作用。 植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)不斷產(chǎn)生新根，第一條根來(lái)自胚根，叫做初生根，繼續(xù)生長(zhǎng)形成主根。主根在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)陸續(xù)產(chǎn)生一些分支，構(gòu)成側(cè)根。 主根和側(cè)根都是從植物體的特定部位生長(zhǎng)出來(lái)的，稱為定根。許多植物還能從莖、葉、老根等部位產(chǎn)生很多根，稱為不定根。 29一株植物全部根的總稱。 植物的根系通常有兩類：直根系和須根系。 直根系主根明顯，主根上生出側(cè)根，這類根系固著能

18、力很強(qiáng)。一些植物的主根可以貯存糖類等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 大部分單子葉植物和一些草本植物的根為須根系，即在胚軸或莖的基部叢生大量須狀根。須根系具有與土壤更多的接觸表面積。30 根的初生生長(zhǎng)發(fā)生在根尖。 4個(gè)部分（參見書上241）：根冠：薄壁細(xì)胞組成、細(xì)胞壁粘液化、外層細(xì)胞不斷死亡脫落、內(nèi)側(cè)頂端分生組織不斷分裂出的細(xì)胞。分生區(qū)：又叫生長(zhǎng)錐、頂端分生組織細(xì)胞組成、細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。伸長(zhǎng)區(qū)：細(xì)胞停止分裂、體積增大，使根尖縱向生長(zhǎng)和延伸、細(xì)胞初步分化形成未成熟的木質(zhì)部導(dǎo)管和未成熟的韌皮部篩管。成熟區(qū)：又稱為根毛區(qū)、各種細(xì)胞已經(jīng)分化成熟，形成各種成熟的組織。31根的初生結(jié)構(gòu)：根的初生結(jié)構(gòu)：幼根的結(jié)構(gòu)為初生結(jié)構(gòu)，

19、常用根毛區(qū)的橫切面來(lái)說(shuō)明。包括3個(gè)部分。A、表皮：最外一層排列緊密的細(xì)胞，外生根毛（擴(kuò)大吸收面積）。32B B、皮層：、皮層：主要由薄壁細(xì)胞組成，排列疏松，有儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。皮層最里一層細(xì)胞緊密排列，稱內(nèi)皮層。特點(diǎn)：細(xì)胞的徑向壁（縱向）和橫壁（橫向）部分加厚，形成凱氏帶。33C、中柱（內(nèi)皮層內(nèi)面）： 中柱鞘：中柱的最外一層薄壁細(xì)胞（緊貼內(nèi)皮層），側(cè)根和一些不定根起源于此。 初生木質(zhì)部：位于中心，輻射狀，輸導(dǎo)水分。由導(dǎo)管和管胞組成。導(dǎo)管分子末端連通；管胞末端重疊，重疊部分有小孔連通。 初生韌皮部：位于木質(zhì)部的輻射角之間，由篩管和伴胞組成。篩管分子之間由篩板連通。伴胞位于篩管旁邊，與篩管有胞間

20、連絲貫通。初生木質(zhì)部初生木質(zhì)部初生韌皮部初生韌皮部34根的次生結(jié)構(gòu)：根的次生結(jié)構(gòu)： 多年生木本植物根完成初生生長(zhǎng)后（伸長(zhǎng)），還要進(jìn)行次生生長(zhǎng)（加粗），次生生長(zhǎng)由形成層的分裂活動(dòng)來(lái)完成。A、形成層的產(chǎn)生及活動(dòng)：形成層始終保持分裂能力，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生次生韌皮部。使根部不斷加粗。形成層是由初生木質(zhì)部和韌皮部之間的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力而形成的。35B B、木栓形成層發(fā)生及活動(dòng)：、木栓形成層發(fā)生及活動(dòng)：由木栓、木栓形成層和栓內(nèi)層共同組成多年生植物根的周皮（次生保護(hù)組織），以替代初生的表皮和皮層。木栓形成層向外產(chǎn)生木栓，向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層。隨著次生生長(zhǎng)的進(jìn)行，中柱鞘以外的皮層和表皮被撐破，這時(shí)中

21、柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，形成木栓形成層。3637肉質(zhì)根肉質(zhì)根 蘿卜、胡蘿卜、甜菜的變態(tài)根。它們是由主根以及胚軸的上端等部分膨大形成，在肥大的主根中，薄壁組織細(xì)胞內(nèi)貯存大量養(yǎng)料，可供植物越冬和次年生長(zhǎng)之用。這部分也是食用的部分。38塊根塊根植物側(cè)根或不定根膨大而成。這種變態(tài)根不象蘿卜等，每株只形成一個(gè)肉質(zhì)根，而是一株可以形成許多膨大的塊根。常見的如甘薯的塊根。紅薯紅薯39支柱根支柱根 玉米，從莖基部的幾個(gè)節(jié)上長(zhǎng)出許多不定根，并向下伸入土中，不僅能吸收水分和無(wú)機(jī)鹽，而且此種根的機(jī)械組織發(fā)達(dá)，能起到穩(wěn)固莖干的支持作用。40一些生長(zhǎng)在沿海或沼澤地帶的植物產(chǎn)生一部分向上生長(zhǎng)的根，適宜輸送空氣稱呼吸根。41

22、氣生根氣生根 是生長(zhǎng)在空氣中的一種變態(tài)根，如榕樹的枝干上長(zhǎng)出許多不定根，可以一直垂入到土壤。此種氣生根沒(méi)有根毛和根冠，不能吸收養(yǎng)分，但能吸收空氣中的水分，也有呼吸的功能。由于氣生根扎入土內(nèi)，起了支持作用，使榕樹樹冠得以發(fā)展，故有“獨(dú)木成林”之感。42一些植物的莖柔弱不能直立，莖上生出不定根，以固著上支持物表面而攀緣上升。432.莖莖 莖是植株地上部分的主軸，主要功能是輸導(dǎo)和支持。 莖上著生葉的位置叫節(jié) 兩節(jié)之間的部分叫節(jié)間 在莖的頂端和節(jié)上葉腋內(nèi)著生有芽，頂芽是枝的主要生長(zhǎng)點(diǎn)，腋芽具有發(fā)育成營(yíng)養(yǎng)枝或繁殖枝的潛力 每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)枝都具有自身頂芽、葉和腋芽，而繁殖枝著生花。44 有些植物的莖形態(tài)特殊，

23、稱為莖的變態(tài)。 匍匐莖、根狀莖、塊莖、鱗莖。45莖的頂端分生組織衍生出的細(xì)胞經(jīng)過(guò)分裂、延長(zhǎng)生長(zhǎng)和分化，形成由表皮、皮層和維管柱3部分組成的莖的初生結(jié)構(gòu)。雙子葉植物：維管束環(huán)狀，環(huán)的內(nèi)部為髓，外部為皮層，在維管束間為細(xì)的髓射線。每一個(gè)維管束中，木質(zhì)部通常面向髓排列在內(nèi)側(cè)，而韌皮部通常面向皮層排列在維管束的外側(cè)。表皮形成層維管柱髓木質(zhì)部韌皮部表皮皮層 維管柱單子葉植物：維管束散生。4647表皮：表皮：最外一單細(xì)胞層。皮層：皮層：多層細(xì)胞組成，包括：機(jī)械組織：靠緊表皮的幾層厚角細(xì)胞。薄壁組織：薄壁細(xì)胞。內(nèi)皮層：不發(fā)達(dá)，有時(shí)不存在。維管束維管束韌皮部：皮層與形成層之間。形成層：?jiǎn)巫尤~植物一般無(wú)。木質(zhì)部

24、：形成層與髓之間。髓：髓：中柱內(nèi)的薄壁組織 單子葉植物維管束分散在莖的薄壁組織中，髓與皮層沒(méi)有明顯界限，統(tǒng)稱基本組織。 小麥、水稻的髓部破裂變空，稱髓腔。髓射線：髓射線：位于兩維管束之間，連接皮層和髓的薄壁組織，是莖內(nèi)橫向運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?1) (1) 初生結(jié)構(gòu)初生結(jié)構(gòu) 48根和莖的區(qū)別（初生結(jié)構(gòu)）根和莖的區(qū)別（初生結(jié)構(gòu)）：（1）莖（雙子葉）的中心有明顯的髓；根無(wú)或不明顯。（）莖的維管組織呈同心環(huán)狀排列（雙子葉），或呈不規(guī)則散布的維管束（單子葉），外面是韌皮部，里面是木質(zhì)部；根的韌皮部和木質(zhì)部則呈相間排列。（）根有明顯的內(nèi)皮層；莖的內(nèi)皮層不明顯或不存在。（）根有中柱鞘；莖的中柱鞘不發(fā)達(dá)或不存在。4

25、9（2 2）次生結(jié)構(gòu)）次生結(jié)構(gòu)莖的加粗也是靠次生結(jié)構(gòu)來(lái)完成的。 形成層細(xì)胞分裂，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生次生韌皮部。 向內(nèi)分裂的次數(shù)遠(yuǎn)比向外分裂的次數(shù)多，使次生木質(zhì)部占據(jù)了莖的大部分。 初生木質(zhì)部和髓被擠在樹干的中央。 木材實(shí)際上是樹干的木質(zhì)部，主要是次生木質(zhì)部。 樹皮實(shí)際上次生韌皮部加周皮。 年輪：形成層在春季產(chǎn)生的細(xì)胞生長(zhǎng)快體積大(向髓面），而在秋季產(chǎn)生的細(xì)胞生長(zhǎng)慢體積小，這樣就在樹干的次生木質(zhì)部出現(xiàn)了同心排列的環(huán)紋，即年輪。50年輪年輪是指維管形成層在一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部，稱為生長(zhǎng)輪，一年只有一個(gè)生長(zhǎng)輪即為年輪。 形成層活動(dòng)受溫度、水分、日照等影響，溫帶和寒帶一年中氣候條

26、件不同，形成層活動(dòng)有盛有衰，形成的細(xì)胞有大有小，壁有厚有薄，因此不同季節(jié)所形成的次生木質(zhì)部在形態(tài)上顯示著差異，出現(xiàn)年輪，它就是在橫切面上所看到的二種不同顏色、不同寬度的同心環(huán)。年輪年輪周皮周皮513.3.葉葉葉的主要生理功能葉的主要生理功能光合作用和蒸騰作用。葉的組成葉的組成雙子葉植物：葉片、葉柄和葉托。單子葉植物：葉片、葉鞘葉序葉序葉在莖上一定規(guī)律的排列方式。葉脈葉脈貫穿在葉肉內(nèi)的維管束和其它有關(guān)組織組成的，是葉內(nèi)的 輸導(dǎo)和支持結(jié)構(gòu)。52典型的葉片由表皮、葉肉和葉脈3部分組成。53 表皮組織表皮組織： 一層扁平、透明、排列緊密的細(xì)胞，有氣孔，外有角質(zhì)層。柵欄組織柵欄組織海綿組織海綿組織葉脈葉

27、脈上表皮上表皮基本組織基本組織：即葉肉，由薄壁細(xì)胞組成，內(nèi)含葉綠體，是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。包括柵欄組織（柱狀、緊密）和海綿組織（不規(guī)則、疏松）。下表皮下表皮54柵欄組織柵欄組織：為一列或幾列長(zhǎng)筒形有棱的薄壁細(xì)胞，其長(zhǎng)軸與上表皮垂直相交作柵欄狀排列。其細(xì)胞層數(shù)和特點(diǎn)隨植物種類而不同。 柵欄組織細(xì)胞內(nèi)葉綠體的分布常決定于外界條件，特別是光照條件，強(qiáng)光下，葉綠體移動(dòng)而貼近細(xì)胞的側(cè)壁，減少受光面積，避免過(guò)度發(fā)熱；弱光下，它們分散在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，充分利用散射的光能。海綿組織海綿組織：位于柵欄組織與下表皮之間，其細(xì)胞形態(tài)、大小常不規(guī)則，并有短臂突出而互相連接如網(wǎng)，胞間隙很大，在氣孔內(nèi)方，形成較大的氣孔下室。5

28、5維管組織維管組織輸導(dǎo)組織（葉脈）。維管束：維管束鞘：包圍維管束的一層薄壁細(xì)胞。木質(zhì)部：木質(zhì)部：位于中心，負(fù)責(zé)水分運(yùn)輸。束內(nèi)形成層：位于木質(zhì)部和韌皮部之間（僅雙子葉有）。韌皮部：韌皮部：位于木質(zhì)部外層，負(fù)責(zé)運(yùn)輸光合產(chǎn)物。5657 葉的變態(tài)58(二二)繁殖器官繁殖器官1.花花(flower)是種子植物所特有的繁殖器官。桃花的花托呈杯狀，即花托中部凹陷成一小杯狀。萼片、花瓣和雄蕊著生于杯狀花托的邊緣，雌蕊的子房著生于花托中央的凹陷部位。桃花的花萼由五片綠色葉片狀萼片組成，各萼片相互離生?；ㄝ嘁步凶鐾廨喕ū弧Ｌ一ǖ幕ü谟晌迤奂t色花瓣組成，離生?；ü谝步袃?nèi)輪花被。桃花的雄蕊數(shù)目多，不定數(shù)。每一雄蕊由

29、花絲和花藥兩部分組成，花絲起支持和聯(lián)系作用，花藥中可產(chǎn)生花粉粒，為雄蕊的主要部分。雄蕊在花托邊緣作輪生排列。桃花的雌蕊呈瓶狀，可分為柱頭、花柱和子房三部分，子房中著生有胚珠。桃花的子房?jī)H基部著生于花托上，而其它部位與花托分離，故其著生位置屬上位子房。桃花的花萼和花冠著生于杯狀花托的邊緣，其相對(duì)于子房的位置則屬于周位花。59602.種子和果實(shí)種子和果實(shí)種子都由胚、胚乳和種皮三部分組成，由子房中的胚珠發(fā)育過(guò)來(lái)。果實(shí)有單純由子房發(fā)育而來(lái)的，也可以由花的其他部分如花托、花萼等參與組成。6162真果(true fruit) 僅由子房發(fā)育而來(lái)。假果(spurious fruit) 子房以外的其它結(jié)構(gòu)參與了

30、果實(shí)的形成。單果(simple fruit) 花中僅一枚雌蕊（單心皮或多心皮合生）。聚合果(aggregate fruit）花中有多枚離生雌蕊，每一雌蕊形成一小果，多枚小果聚合而生。聚花果(collective fruit)或復(fù)果(multiple fruit) 整個(gè)花序發(fā)育形成。肉果(fleshy fruit) 成熟后果皮肉質(zhì)化，肥厚多汁。干果(dry fruit) 果實(shí)成熟后果皮干燥。果實(shí)的類型63 第二節(jié) 植物的繁殖64 植物的繁殖方式包括營(yíng)養(yǎng)繁殖、無(wú)性生殖和有性生殖3種方式。 植物營(yíng)養(yǎng)體的一部分從母體分離開直接形成新個(gè)體的繁殖方式稱為營(yíng)養(yǎng)繁殖。也有的學(xué)者將營(yíng)養(yǎng)繁殖歸入無(wú)性生殖。 植物的

31、無(wú)性生殖是指一些具有生殖功能的細(xì)胞不經(jīng)過(guò)兩性的結(jié)合，直接發(fā)育成新個(gè)體的過(guò)程。無(wú)性生殖中具有生殖功能的細(xì)胞稱為孢子。 有性生殖是指通過(guò)兩性細(xì)胞的結(jié)合形成新個(gè)體的過(guò)程。這些性細(xì)胞稱為配子，為單倍體。兩個(gè)配子結(jié)合形成二倍體的合子，由合子再發(fā)育形成新的個(gè)體。65一、被子植物的生活史和世代更替 孢子體世代與配子體世代（無(wú)性世代與有性世代）交替出現(xiàn)，這就是植物生活史中的世代交替現(xiàn)象。 被子植物的配子體世代（單倍體世代）不發(fā)達(dá)，雌、雄配子體不能獨(dú)立生活，都寄生在孢子體上，且特化成花的一部分。66二、傳粉與受精1. 花粉粒的產(chǎn)生花粉粒的產(chǎn)生 花藥花藥花粉母細(xì)花粉母細(xì)胞胞小孢子小孢子花花粉粒粉粒2. 胚囊的形成

32、胚囊的形成 胚珠胚珠大孢子母細(xì)大孢子母細(xì)胞胞大孢子大孢子胚囊胚囊減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂6768 一個(gè)精子與卵結(jié)合形成受精卵并成為二倍體的合子，合子將來(lái)發(fā)育成為產(chǎn)生新個(gè)體的胚； 另一個(gè)精子與中央細(xì)胞極核結(jié)合，成為三倍體的受精極核并進(jìn)一步發(fā)育成為胚乳。 這種雙受精是被子植物特有的現(xiàn)象，也是植物有性生殖中最進(jìn)化的形式。6970四、種子與果實(shí)的形成 在胚發(fā)育之前胚乳的發(fā)育便開始了 合子通常經(jīng)過(guò)一段休眠后開始發(fā)育成胚。71n 種子與果實(shí)的形成 子房發(fā)育成果實(shí)，子房壁成為果皮。被子植物中除子房外，其他部分如花托、花萼等也參與果實(shí)形成。72第三節(jié)第三節(jié) 植物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控73

33、 植物的生長(zhǎng)主要靠細(xì)胞數(shù)目增多、細(xì)胞體積的增大和伸長(zhǎng)來(lái)完成。 而植物的發(fā)育是指植物體的構(gòu)造和機(jī)能由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的變化過(guò)程。 植物的生長(zhǎng)和發(fā)育是相輔相成的過(guò)程。 植物體的生長(zhǎng)和發(fā)育始終都受到一系列外部和內(nèi)部因素的控制。74一、 種子的萌發(fā)與幼苗的發(fā)育 度過(guò)休眠且具有生活力的種子在足夠水分與氧氣、一定溫度條件下就開始萌發(fā)。有些種子的萌發(fā)還需要一定的光照條件。 種子從萌發(fā)到發(fā)育成幼苗是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程（參見書上250頁(yè)）75二、各種環(huán)境因子對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 植物的生長(zhǎng)和發(fā)育始終都受到一系列外部和內(nèi)部因素的控制。影響植物生長(zhǎng)與發(fā)育的外部環(huán)境因子主要包括溫度、光、水分以及各種刺激等等。 每一種植物都有適

34、合自己生長(zhǎng)發(fā)育的溫度范圍，主要原因是溫度對(duì)細(xì)胞內(nèi)酶的活性有極大影響。溫度也會(huì)極大影響植物體中蛋白質(zhì)、脂肪和水分的性質(zhì)。 植物在整個(gè)生活周期中的最適溫度隨生長(zhǎng)發(fā)育階段的改變而變化，此外還需要一定的晝夜溫差。 溫度對(duì)于植物的生殖生長(zhǎng)也具有調(diào)控作用。76 光是光合作用最基本的條件和能量輸入源，同時(shí)光還能控制植物不同發(fā)育階段如種子萌發(fā)、幼苗發(fā)育和開花等形態(tài)發(fā)生過(guò)程。 光照條件下，胞內(nèi)的原葉綠素酸酯還原成為葉綠素酸酯，后者進(jìn)一步形成葉綠素；黑暗條件下，不能合成葉綠素，表現(xiàn)為植物體黃化。77 植物感受光周期刺激的部位是葉片。 被誘導(dǎo)的葉片中形成了刺激開花的物質(zhì)。 外部刺激 “生物鐘”現(xiàn)象78三、 植物激素

35、與生長(zhǎng)發(fā)育 植物激素是一些在植物體內(nèi)合成的微量的有機(jī)生理活性物質(zhì)，它們能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，在低濃度（1mmol/L）時(shí)可明顯改變植物體某些靶細(xì)胞或靶器官的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)。 很早以前，植物學(xué)家就觀察到，室內(nèi)培育的植物具有向光性。對(duì)向光彎曲的燕麥苗解剖觀察發(fā)現(xiàn)，燕麥苗的胚芽鞘背光一側(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)要快于向光的一側(cè)。是什么引起了向光性？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)？79 19世紀(jì)末，Darwin父子的實(shí)驗(yàn)Darwin父子提出了一種假說(shuō)：胚芽鞘頂端受光后產(chǎn)生的某種化學(xué)信號(hào)被從頂端傳送到下面彎曲的部位，導(dǎo)致胚芽鞘下部細(xì)胞向光的一側(cè)與背光的一側(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)不均勻。80 幾十年后，丹麥科學(xué)家Boysen-Jensen用

36、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了Darwin父子提出的假說(shuō)。實(shí)驗(yàn)證明了：Darwin父子提出的某種信號(hào)是一種可傳輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)。81 1926年，年輕的荷蘭植物生理學(xué)家 Went終于從植物胚芽鞘中發(fā)現(xiàn)了這種化學(xué)物質(zhì)。Went結(jié)論：由胚芽鞘頂端受光產(chǎn)生的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)可以刺激細(xì)胞生長(zhǎng)。他將這種植物激素定名生長(zhǎng)素。82 植物激素對(duì)植物體的生長(zhǎng)、細(xì)胞分化、器官發(fā)生成熟和脫落等多方面具有調(diào)節(jié)作用，植物激素對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的微量化合物； 大約有300多種由微生物和植物產(chǎn)生的次生代謝物對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有調(diào)節(jié)活性； 公認(rèn)的5大類植物激素包括：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯（參見書上265頁(yè)）； 在植物體中，5大類激素往往是相互協(xié)調(diào)地共同參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。83光合作用光合作用 綠色植物通過(guò)葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳和