植物生物学 茎

1、第三节第三节 茎茎n 茎的一般形态茎的一般形态PegosphereAtmosphereHydrosphereLitosphereBiosphere茎的形态节节（node） 茎上着茎上着生叶的地方生叶的地方节间节间（internode） 两个节之间的部分两个节之间的部分芽芽（bud） 是未展是未展开的枝、花或花序开的枝、花或花序叶痕叶痕（bud） 落叶落叶后留下的痕迹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定芽定芽不定芽不定芽芽芽侧芽侧芽顶芽顶芽腋芽腋芽芽芽花芽花芽枝芽枝芽混合芽混合芽芽芽裸芽裸芽被被(鳞鳞)芽芽芽芽 活动芽活动芽休眠芽休眠芽并芽叶柄下

2、芽 花芽 枝芽 混合芽茎叶芽组成茎的生长习性直立茎缠绕茎攀缘茎平卧茎匍匐茎茎的生长习性分枝分枝 是茎生长的形式，是芽活动、是茎生长的形式，是芽活动、 分裂和生长的结果分裂和生长的结果单轴分枝单轴分枝合轴分枝合轴分枝假二叉分枝假二叉分枝禾本科植物的分蘖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小麦茎的节间极短, 几个节密集在基部, 称分蘖节 茎的发生和结构 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

3、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分区茎的分区茎的发育顶端分生组织 原套原体学说茎顶端原分生组织可分为原套和原体两部分原套位于表面，由一(单子叶)或几层(双子叶,多数两层)排列整齐的细胞组成 原套原体学说原套只进行垂周分裂, 扩大表面积, 不增加细胞层数原体位于内方, 是一团排列不规则的细胞, 能进行垂周分裂和平周分裂, 使茎端体积增大原套原表皮表皮原体基本分生组织皮层(有些植物皮层由原套分化而来) 原形成层维管柱 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) 这些细胞平周

4、分裂在茎侧面形成突起叶原基2、芽的起源 顶芽起源于顶端分生组织，腋芽起源于腋芽原基 叶腋的一些细胞平周分裂在侧面形成突起腋芽原基 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 不定芽的发生与分生组织无 关,可从外部也可从内部发生成熟区茎的初生结构茎初生结构的三要素 表皮（epidermis） 皮层（cortex） 维管柱（vascular cylinder 或中柱）表皮表皮 初生茎最外一层细胞构成，初生茎最外一层细胞构成， 具保护作用具保护作用表皮毛表皮毛 形状和结构多样（单细胞或多细形状和结构多样（单细胞或多细胞），功能为保护、降低蒸腾等胞），功能为保护、降低蒸腾等

5、气孔气孔 两个肾形的两个肾形的保卫细胞保卫细胞皮层皮层 占茎占茎的比例的比例小，茎小，茎中一般中一般没有内没有内皮层，皮层，有些植有些植物茎皮物茎皮层最内层最内层富含层富含淀粉，淀粉，称淀粉称淀粉鞘鞘皮层厚角组织维管柱维管柱 内皮内皮层以内层以内的部分，的部分，包括多包括多个维管个维管束、髓束、髓和髓射和髓射线线维维管管束束初生木质部初生木质部初生韧皮部初生韧皮部形成层形成层维管束类型禾本科植物茎的初生结构禾本科植物茎的初生结构茎茎基本组织基本组织表皮表皮维管束维管束维管束鞘维管束鞘初生木质部初生木质部初生韧皮部初生韧皮部小麦茎结构小麦茎结构小麦茎结构小麦茎结构玉米茎维管束 被子植物的茎发育到

6、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生长和次生结构 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细胞类型维管形成层活动茎茎的的次次生生生生长长v木栓形成层的来源和活动木栓形成层活动木栓形成层活动皮孔形成椴木茎第一年次生生长完成后结构椴木茎第二年次生生长完成后结构茎的茎的次生生长次生生长茎的发育模式图茎的次生结构次生韧皮部次生韧皮部初生韧皮部初生韧皮部维管形成层维管形成层

7、次生木质部次生木质部初生木质部初生木质部木栓层木栓层木栓形成层木栓形成层次生韧皮部次生韧皮部维管形成层维管形成层次生木质部次生木质部木射线木射线初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部木栓层木栓层木栓形成层木栓形成层韧皮射线韧皮射线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d.三种切面三切面示意图裸子植物茎结构特征单子叶植物茎的次生结构v 茎的变态（一）地上茎的类型肉 质 茎（二）地下茎的类型第四节第四节 叶叶叶的一般形态叶片叶片叶柄叶柄托叶托叶完完全全叶叶不完全叶不完全叶 缺少其中之缺少其中之一的叶一的叶光合作用光合作用蒸腾作用蒸腾作用其他作用

8、其他作用完全叶不完全叶禾本科叶叶片叶鞘叶舌叶耳无柄叶叶片叶尖叶缘叶基叶脉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 缘叶 裂叶裂掌状深裂羽状深裂叶脉平 行 脉弧 行 脉羽状网脉掌状网脉网 状 脉桑树托叶垂丝海棠托叶贴梗海棠托叶v 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 单叶与复叶的不同形态：单叶掌状复叶羽状复叶一回羽状复叶二回羽状复叶奇数羽状复叶v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

9、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，叶轴后脱落互生对生轮生簇生叶序和叶镶嵌v 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叶的生长发育边缘分生组织叶的生长发育板状分生组织v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）v被子植物叶片的结构v被子植物叶片的结构表

10、皮（表皮（epidermis）：通常由一细胞：通常由一细胞构成，但有些植物的表皮由一层以上构成，但有些植物的表皮由一层以上的细胞构成的细胞构成叶片腹面为叶片腹面为上表皮上表皮叶片背面为叶片背面为下表皮下表皮表皮毛、腺毛、异表皮毛、腺毛、异细胞和排水器等细胞和排水器等气孔器气孔器上表皮马铃薯叶表皮扫描图气孔器气孔器气 孔 器 气孔器类型无规则形不等形平列形横列形棉花叶横切示腺毛叶肉（叶肉（mesophyll）：主要由同化组织：主要由同化组织构成，还有其他的细胞；叶肉细胞分构成，还有其他的细胞；叶肉细胞分化为：化为：栅栏组织栅栏组织和和海绵组织海绵组织栅栏组织（栅栏组织（palisade tiss

11、ue）：靠近上表皮，靠近上表皮，细胞长柱形，与表皮垂直，排列紧密，细胞长柱形，与表皮垂直，排列紧密，1-4层，层，多含叶绿体，光合作用强多含叶绿体，光合作用强海绵组织（海绵组织（spongy tissue）：靠近下表皮，靠近下表皮，细胞形状不规则，有较大的细胞间隙，通气作细胞形状不规则，有较大的细胞间隙，通气作用强用强栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织叶脉（叶脉（vein）：通常为网状，大小叶脉通常为网状，大小叶脉错综分枝错综分枝主脉主脉和和较大的侧脉较大的侧脉：由维管束和薄壁由维管束和薄壁组织、厚角、厚壁组织等组成组织、厚角、厚壁组织等组成维管束维管束木质部（腹面）木质部（腹面）韧皮部（背面）

12、韧皮部（背面）微弱的形成层微弱的形成层叶脉末梢叶柄结构 禾本科植物叶的结构禾本科植物叶的结构叶叶叶片叶片叶鞘叶鞘叶枕叶枕（叶颈）（叶颈）叶舌叶舌叶耳叶耳表皮表皮 长细胞、短细胞（栓细胞长细胞、短细胞（栓细胞和硅细胞）、表皮毛、气孔器和硅细胞）、表皮毛、气孔器叶肉叶肉 细胞长形、球形、不规则形细胞长形、球形、不规则形叶脉叶脉 平行叶脉、纤维束平行叶脉、纤维束禾本科叶表皮细胞单子叶植物叶气孔器模式图禾本科叶泡状细胞单子叶植物叶肉细胞模式图单子叶植物叶维管束C3植物叶结构C4植物叶结构v松针的结构松针的结构叶的生态类型(一)旱生植物和水生植物的叶(二)阳地植物和阴地植物的叶v 落叶和离层叶离层落叶植

13、物常绿植物叶的变态（一）苞片和总苞（二）鳞叶（三）叶卷须（四）捕虫叶捕蝇草捕虫叶茅膏菜捕虫叶瓶子草捕虫叶（五）叶状柄（六）叶刺Flower-Pot LeavesWindow Leaves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，如块根和块茎第五节 营养器官间的相互联系营养器官维管组织的营养器官维管组织的联系联系通常根、茎、叶柄均通常根、茎、叶柄均有表皮、皮层和维管有表皮、皮层和维管柱（束），这些结构柱（束），这些结构都是连续相通有密切都是连续相通有密切的联系的联系茎与叶的维

14、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隙和枝隙叶迹叶迹叶隙叶隙 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，它维管柱的每一个木质束发生纵向分裂，然后分