莖的結(jié)構(gòu)發(fā)育與生理功能

關(guān)于莖的結(jié)構(gòu)發(fā)育與生理功能一、莖的基本形態(tài)二、莖尖及其發(fā)育三、莖的解剖結(jié)構(gòu)四、莖的生理功能五、莖的變態(tài)第2頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月一、莖的基本形態(tài)（一）莖的外形植物的莖常呈圓柱形，這種形狀最適宜于莖的支持和輸導(dǎo)功能。

有些植物的莖外形發(fā)生變化，如莎草科的莖為三棱形；薄荷、益母草等唇形科植物的莖為四棱形；芹菜的莖為多棱形。第3頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第4頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月重要的概念枝或枝條草本植物、木本植物節(jié)、節(jié)間葉痕維管束痕枝痕芽鱗痕第5頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

枝條上葉子的著生之處為節(jié)，相鄰兩個(gè)節(jié)之間的一段為節(jié)間。木本植物的枝條，其葉片脫落后留下的疤痕，稱為葉痕。第6頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（二）芽的類型及構(gòu)造

1、芽的結(jié)構(gòu)芽是幼態(tài)未伸展的枝、花或花序，包括莖尖分生組織及其外圍附屬物，將來(lái)可發(fā)育形成枝或花。第7頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第8頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月2、芽的類型根據(jù)芽的生長(zhǎng)位置、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)，可將芽分為幾種類型。第9頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（1）定芽和不定芽定芽生長(zhǎng)在枝上有一定的位置，生長(zhǎng)在莖枝頂端的，稱為頂芽；生長(zhǎng)在葉腋的，稱為側(cè)芽，也稱腋芽。

許多植物在老莖、根或葉上均可產(chǎn)生芽，這種芽發(fā)生的部位比較廣泛，稱為不定芽。副芽第10頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第11頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（2）葉芽、花芽和混合芽葉芽發(fā)育為營(yíng)養(yǎng)枝；花芽發(fā)育為花或花序；混合芽同時(shí)發(fā)育為枝、葉和花（花序）。第12頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第13頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）裸芽和鱗芽裸芽實(shí)際上是被幼葉包圍著的莖、枝頂端的生長(zhǎng)錐。草本植物和生長(zhǎng)在熱帶潮濕氣候的木本植物，常形成裸芽。有芽鱗保護(hù)的，如榆、楊、甘蔗等植物的芽，稱鱗芽或被芽。第14頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第15頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（4）活動(dòng)芽和休眠芽通常認(rèn)為能在當(dāng)年生長(zhǎng)季節(jié)中萌發(fā)的芽，稱為活動(dòng)芽。溫帶的多年生木本植物，其枝條上近下部的許多腋芽在生長(zhǎng)季節(jié)里往往是不活動(dòng)的，暫時(shí)保持休眠狀態(tài)，這種芽稱為休眠芽。第16頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（三）莖的生長(zhǎng)習(xí)性和分枝植物的頂芽因某些原因而停止生長(zhǎng)時(shí)，一些側(cè)芽就會(huì)迅速生長(zhǎng)。由于上述關(guān)系，以及植物的遺傳特性，每種植物常常具有一定的分枝方式。第17頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

1、單軸分枝又稱總狀分枝。樹冠塔形，主莖的頂芽活動(dòng)始終占優(yōu)勢(shì)，形成一個(gè)直立的主軸，而側(cè)枝較不發(fā)達(dá)，以后側(cè)枝又以同樣方式形成次級(jí)分枝，但各級(jí)側(cè)枝的生長(zhǎng)均不如主莖的發(fā)達(dá)。這種分枝方式，稱為單軸分枝。第18頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第19頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

2、合軸分枝該分枝的特點(diǎn)是頂芽活動(dòng)到一定時(shí)間后，生長(zhǎng)變得極慢，甚至死亡，或分化為花芽，而靠近頂芽的腋芽則迅速發(fā)展為新枝，代替主莖的位置，不久，這條新枝的頂芽又同樣停止生長(zhǎng)，再由其側(cè)邊的腋芽所代替。第20頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第21頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

3、假二叉分枝實(shí)際上是合軸分枝的另一種形式。如丁香、石竹都是對(duì)生葉序，其頂芽發(fā)育到一定時(shí)期后不再發(fā)育，在近頂芽下面的二個(gè)對(duì)生腋芽，發(fā)育成為兩個(gè)相同外形的分枝，從外表看這種分枝與二叉分枝相似，因此叫假二叉分枝。第22頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第23頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月2.莖的生長(zhǎng)習(xí)性

根據(jù)莖的生長(zhǎng)習(xí)性將莖分為：（1）直立莖多數(shù)植物的莖背地生長(zhǎng)，直立地面，如小麥、玉米等。第24頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）攀緣莖

莖的一部分形成卷須、吸盤等結(jié)構(gòu)，攀援它物生長(zhǎng)，如黃瓜等。

第25頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（3）纏繞莖

莖細(xì)而軟，不能直立，只能纏繞在支持物上向上生長(zhǎng)，如牽牛等。

第26頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（4）匍匐莖莖平臥地面，節(jié)上生根，如甘薯等。

第27頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月二、莖尖及其發(fā)育（一）莖的頂端分生組織莖尖的結(jié)構(gòu)和根尖相同，都具有頂端分生組織，但它的外面沒(méi)有類似根冠的結(jié)構(gòu)，而由許多幼葉緊緊包住，起保護(hù)作用，同時(shí)由于莖頂端分生組織的活動(dòng)產(chǎn)生葉原基和芽原基，使莖尖的結(jié)構(gòu)比根尖更為復(fù)雜。第28頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（二）原套-原體學(xué)說(shuō)要點(diǎn)：1.被子植物莖頂端原分生組織是由原套和原體兩個(gè)部分組成的。原套：包被在外周的一層或幾層細(xì)胞層，這些細(xì)胞通常進(jìn)行垂周分裂。原體：原套所包被的一團(tuán)細(xì)胞，能進(jìn)行各個(gè)方向的分裂。第29頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（二）原套-原體學(xué)說(shuō)2.雙子葉植物的原套通常由兩層細(xì)胞所組成的。單子葉植物的原套通常由一層細(xì)胞所組成。3.原套的細(xì)胞以后發(fā)育成為原表皮層。

原體的細(xì)胞以后發(fā)育成為基本分生組織和原形成層。第30頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（三）葉和芽的起源1.葉的起源由葉原基發(fā)育而來(lái)。2.芽的起源胚芽將來(lái)發(fā)育形成主芽腋芽原基將來(lái)發(fā)育形成側(cè)芽。葉原基和芽原基在頂端分生組織的表面發(fā)生，這種起源方式叫外起源。第31頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月三、莖的解剖結(jié)構(gòu)第32頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月初生結(jié)構(gòu)莖頂端分生組織中的初生分生組織所衍生的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)、分化，使莖不斷地伸長(zhǎng)，這種伸長(zhǎng)生長(zhǎng)叫初生生長(zhǎng)，形成的組織叫初生結(jié)構(gòu)。第33頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

1.雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu)雙子葉植物的種類很多，但其莖的結(jié)構(gòu)都有共同的規(guī)律，在橫切面上，可以看到表皮、皮層、中柱三個(gè)部分。（一）莖的初生結(jié)構(gòu)*中柱第34頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（1）表皮表皮位于幼莖的最外方，通常由一層細(xì)胞組成。第35頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）皮層皮層位于表皮與中柱之間，絕大部分由薄壁細(xì)胞組成。第36頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月第37頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）中柱中柱（也稱維管柱）是皮層以內(nèi)的中軸部分，它由維管束、髓和髓射線等組成，中柱起源于原形成層，髓和髓射線起源基本分生組織。第38頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月①維管束草本雙子葉植物幼莖橫切面上，維管束呈橢圓形，各維管束之間距離較大，它們環(huán)形排列于皮層內(nèi)側(cè)；多數(shù)木本植物幼莖內(nèi)的維管束，彼此間距很小，幾乎連成完整的環(huán)。第39頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

莖維管束的初生韌皮部由外至內(nèi)進(jìn)行向心發(fā)育。初生木質(zhì)部進(jìn)行離心發(fā)育，逐漸分化形成后生木質(zhì)部，莖初生木質(zhì)部的這種發(fā)育順序稱為內(nèi)始式。第40頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月②髓和髓射線

髓和髓射線是中柱內(nèi)的薄壁組織，位于幼莖中央部分的，稱為髓；位于兩個(gè)維管束之間連接皮層與髓的部分，稱為髓射線。第41頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月第42頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月雙子葉植物莖的

初生結(jié)構(gòu)表皮：一層活細(xì)胞組成，由原表皮發(fā)育而來(lái)，具葉綠體，為莖的初生保護(hù)組織。皮層：多層薄壁組織組成。外圍常具有厚角組織。維管柱：維管束、髓和髓射線組成。第43頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月維管束初生木質(zhì)部：導(dǎo)管、管胞、木薄壁組織和木纖維。內(nèi)始式：原生木質(zhì)部居內(nèi)，后生木質(zhì)部居外。第44頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月維管束初生韌皮部：篩管、伴胞、韌皮薄壁組織和韌皮纖維組成。運(yùn)輸有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。外始式。第45頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月維管束維管形成層：出現(xiàn)于初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間，是原形成層在初生維管束的分化過(guò)程中留下的潛在的分生組織。第46頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月維管束髓(pith)：莖初生結(jié)構(gòu)中，由薄壁組織構(gòu)成的中心部分。環(huán)髓帶(perimedullaryzone)，髓鞘髓射線(pithray)：維管束間的薄壁組織，也稱初生射線(primaryray)第47頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（二）雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)1.莖的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)的概念多數(shù)雙子葉植物在出生生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，還有維管形成層的產(chǎn)生和活動(dòng)，它們的活動(dòng)使得莖不斷地增粗。這種增粗生長(zhǎng)就叫莖的次生生長(zhǎng)。在次生生長(zhǎng)中產(chǎn)生的次生維管組織和周皮叫莖的次生結(jié)構(gòu)。第48頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月2.莖的次生結(jié)構(gòu)【1】維管形成層的來(lái)源及活動(dòng)（1）來(lái)源：由束中形成層和束間形成層共同形成。A.束中形成層的產(chǎn)生B.束間形成層的產(chǎn)生第49頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月(2)活動(dòng)

A.主要進(jìn)行切向分裂a(bǔ).產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部b.產(chǎn)生維管射線

木射線

韌皮射線紡錘狀原始細(xì)胞、射線原始細(xì)胞第50頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

1．維管形成層的發(fā)生和活動(dòng)（1）維管形成層的發(fā)生

原形成層發(fā)育為初生組織時(shí)，在初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間保留著一層具有分生能力的組織，即為形成層。束中形成層束間形成層維管形成層第51頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

維管形成層有二種不同形態(tài)的原始細(xì)胞：紡錘狀原始細(xì)胞、射線原始細(xì)胞。第52頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月射線原始細(xì)胞有二種分裂：a、平周分裂平周分裂增加層次，向外形成韌皮射線、向內(nèi)形成木射線，射線起橫向運(yùn)輸作用；b、垂周分裂其結(jié)果使周徑擴(kuò)大。第53頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月紡錘狀原始細(xì)胞有四種分裂方式：

a、平周分裂

b、垂周分裂

c、傾斜垂周分裂

d、橫分裂第54頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

第55頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

同時(shí)射線原始細(xì)胞也進(jìn)行徑向分裂，從而擴(kuò)大維管形成層環(huán)的周徑。韌皮射線木射線徑向射線系統(tǒng)

紡錘狀原始細(xì)胞也可進(jìn)行垂周分裂，經(jīng)過(guò)側(cè)裂和橫裂衍生出新的射線原始細(xì)胞。第56頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月(2)活動(dòng)B.徑向分裂C.斜垂周分裂D.進(jìn)行橫分裂或側(cè)向分裂第57頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月作業(yè)比較髓射線與維管射線的區(qū)別？第58頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）次生韌皮部1.篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞，還有韌皮射線2.石細(xì)胞或分泌結(jié)構(gòu)第59頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（4）次生木質(zhì)部A.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（與初生木質(zhì)部比較）B.次生木質(zhì)部的三種切面橫切面切向切面徑向切面C.年輪及其形成早材或春材晚材或夏材D.邊材和心材第60頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

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，稱為年輪。同一年的早材和晚材就構(gòu)成一個(gè)年輪。第61頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

年輪第62頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月心材與邊材

第63頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

在樹干的橫切面上靠近樹皮部分的木材是近幾年形成的次生木質(zhì)部，顏色較淺，只有活的木薄壁組織，有效地?fù)?dān)負(fù)輸導(dǎo)和貯藏的功能，稱為邊材。

靠近中央部分的木材，是較老的次生木質(zhì)部，喪失了輸導(dǎo)和貯藏的功能，這部分細(xì)胞顏色一般較深，養(yǎng)料和氧氣進(jìn)入都比較困難，引起生活細(xì)胞的衰老和死亡，稱為心材。第64頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月【2】木栓形成層的產(chǎn)生及活動(dòng)（1）產(chǎn)生（2）活動(dòng)（3）皮孔（4）樹皮廣義狹義：干樹皮、落皮層第65頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（三）裸子植物莖的結(jié)構(gòu)1.與雙子葉木本植物莖的相似點(diǎn)2.與雙子葉木本植物莖的相異點(diǎn)第66頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月和雙子葉植物莖的相似點(diǎn)初生結(jié)構(gòu)也有表皮、皮層和維管柱之分，在初生生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，也有維管形成層及木栓形成層的產(chǎn)生及活動(dòng)。因此，它也有次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)。在次生木質(zhì)部上，也具有明顯的年輪。第67頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月和雙子葉植物莖的相異點(diǎn)（1）木質(zhì)部（裸子植物）A.無(wú)導(dǎo)管，具有管胞，通過(guò)管胞輸導(dǎo)水分、無(wú)機(jī)鹽B.無(wú)木纖維，因此管胞兼有支持作用C.木薄壁細(xì)胞量很少D.木材結(jié)構(gòu)均一，這種材稱無(wú)孔材E.木質(zhì)部通常有樹脂道（松柏類）F.木質(zhì)部里的木射線大多是單列的，而雙子葉植物的莖為單列、雙列。第68頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月和雙子葉植物莖的相異點(diǎn)（2）韌皮部A.無(wú)篩管，伴胞，而有篩胞，通過(guò)篩胞輸送同化產(chǎn)物B.無(wú)韌皮纖維C.無(wú)韌皮薄壁細(xì)胞D.韌皮部里有樹脂道（松柏類）E.韌皮射線大多是單列的，而雙子葉植物的莖為單列、雙列。第69頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（四）單子葉植物莖的特點(diǎn)第70頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

1．單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)

禾本科植物莖的共同特點(diǎn)是維管束散生分布，沒(méi)有皮層和中柱的界限，由表皮、基本組織、機(jī)械組織和維管束四個(gè)部分組成。第71頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月第72頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（1）表皮

表皮由長(zhǎng)細(xì)胞、短細(xì)胞和氣孔器有規(guī)律地排列而成。長(zhǎng)細(xì)胞是構(gòu)成表皮的主要成分。含有栓化細(xì)胞壁的短細(xì)胞，稱為栓細(xì)胞；含有大量二氧化硅的短細(xì)胞，稱為硅細(xì)胞。禾本科植物表皮上的氣孔是由一對(duì)啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成，保衛(wèi)細(xì)胞的側(cè)面還有一對(duì)副衛(wèi)細(xì)胞。第73頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月第74頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

（2）基本組織基本組織主要由薄壁細(xì)胞組成。

機(jī)械組織環(huán)第75頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月基本組織第76頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月機(jī)械組織

第77頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（3）維管束許多維管束分散在基本組織中。它們的排列方式可分為兩類。

一類以水稻、小麥為代表，各維管束大體上排列為內(nèi)、外二環(huán)。第78頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

另一類如玉米、高粱等,它們的維管束分散排列于基本組織中。第79頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

每束維管束的外圍有厚壁機(jī)械組織組成的維管束鞘所包圍。在維管束兩端，厚壁細(xì)胞更多。維管束鞘的里面為初生韌皮部和初生木質(zhì)部。第80頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

初生木質(zhì)部位于維管束的近軸部分，整個(gè)橫切面的輪廓呈V形。V形的基部為原生木質(zhì)部，包括1至幾個(gè)環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管及少量木薄壁組織。氣隙或原生木質(zhì)部腔隙大型孔紋導(dǎo)管第81頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

初生韌皮部位于初生木質(zhì)部的外方，其中的原生韌皮部已被擠毀。后生韌皮部是由篩管和伴胞組成的,篩管較大呈多邊形。每個(gè)篩管旁邊由三角形或長(zhǎng)方形的小細(xì)胞稱為伴胞。第82頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

5.單子葉植物莖的加粗單子葉植物維管束鞘的里面為初生韌皮部和初生木質(zhì)部，沒(méi)有束中形成層，這種維管束稱為有限維管束。第83頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

周皮形成過(guò)程中，在原來(lái)氣孔位置下面的木栓形成層不形成木栓細(xì)胞，而產(chǎn)生一團(tuán)圓球形，排列疏松的薄壁細(xì)胞，稱為補(bǔ)充細(xì)胞。

由于補(bǔ)充細(xì)胞增多，向外膨大突出，使周皮形成裂口，因而在枝條的外表產(chǎn)生一些淺褐色的小突起，這些突起稱為皮孔。第84頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月

周皮

第85頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月四、莖的生理功能

支持作用輸導(dǎo)作用貯藏作用繁殖作用

第86頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月五、莖的變態(tài)莖的變態(tài)可分為地上莖的變態(tài)和地下莖的變態(tài)兩大類。第87頁(yè),共98頁(yè)，星期六，2024年，5月（一）地上莖的變態(tài)

1.葉狀莖2.莖卷