普通生物学：17 植物的结构和生殖

第3篇植物的形态与功能17

植物的结构和生殖17植物的结构和生殖17.1植物的结构和功能17.1.1什么是植物（狭义的定义） 植物是适于陆地生活的多细胞的进行光合作用的真核生物。由根、茎、叶组成，表面有角质层、有气孔、输导组织和雌/雄配子囊，胚在配子囊中发育。17植物的结构和生殖植物界（高等植物）： 苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。被子植物：单子叶植物和双子叶植物。17植物的结构和生殖单子叶植物和双子叶植物比较17植物的结构和生殖17.1.2植物体有各种器官组成营养器官：根、茎、叶。繁殖器官：花、果实、种子。这些器官都有特定的结构和功能。17植物的结构和生殖根的功能：吸收、固着、储存、合成（激素、氨基酸、生物碱）。根系：一株植物根的总体称为根系。分成直根系和须根系两种类型。 直根系：裸子植物、双子叶植物的根系都是直 根系。特点是由胚根发育成主根，从主根 上生出侧根，主次分明。 须根系：单子叶植物的根系。特点是由胚根发 育而来的主根很早退化，而在茎基部长出 丛生须状的不定根。 不定根：茎、叶上长出的根。如扦插、落地生 根。根系17植物的结构和生殖直根系须根系须根系不定根17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖茎的功能：运输和支持。茎上着生：花、叶、芽。节：茎上着生叶的地方。节间：两节之间的茎。芽：顶芽和腋芽；营养芽、花芽。茎的形态多种多样：直立——松、杉、柏。攀援——爬山虎、丝瓜。缠绕——牵牛、豇豆。匍匐——草莓、红薯。17植物的结构和生殖直立茎-新疆杨17植物的结构和生殖叶的功能：主要有光合作用和蒸腾作用。叶(完全叶)：叶片、叶柄和托叶。叶的形态多变。17植物的结构和生殖叶的形态17植物的结构和生殖江雪（唐）柳宗元千山鸟飞绝，万径人踪灭。孤舟蓑笠翁，独钓寒江雪。17植物的结构和生殖不同类型的叶单叶复叶17植物的结构和生殖禾本科植物的叶17植物的结构和生殖叶序（叶在茎上的不同排列方式）17植物的结构和生殖植物营养器官的形态常多变（环境影响）17植物的结构和生殖胡杨植物营养器官的形态常多变（发育影响）17植物的结构和生殖植物的器官有各种变态：根茎叶17植物的结构和生殖三角霸王鞭（大戟科）-变态茎、叶17植物的结构和生殖光棍树（大戟科）

-变态茎17植物的结构和生殖变态茎17植物的结构和生殖变态茎17植物的结构和生殖变态叶17植物的结构和生殖17.1.3植物的器官由各种组织组成 所有植物器官都由三种类型的组织系统组成。三种组织系统:1.皮组织系统：表皮和周皮2.基本组织系统：薄壁组织、厚角组织、厚壁组织和分生组织。3.维管组织系统：木质部和韧皮部（是复合组织，包括输导组织、薄壁组织和机械组织）。17植物的结构和生殖双子叶植物茎横切面17植物的结构和生殖单子叶植物茎横切面17植物的结构和生殖叶的结构17植物的结构和生殖17.1.4植物组织由三种基本类型细胞组成三种细胞类型：

(1)薄壁细胞（parenehyma

cell）：“典型的”薄壁细胞以及特化的管胞、导管分子、筛胞和筛分子。

(2)厚角细胞（collenchyma

cell）

(3)厚壁细胞（sclerenchyma

cell）纤维和石细胞。

17植物的结构和生殖不同类型细胞17植物的结构和生殖石细胞厚角细胞17植物的结构和生殖管胞、导管分子17植物的结构和生殖筛分子17植物的结构和生殖17.2植物的生长生长和发育17.2.1植物生长概述植物的生长是开放式的。初生生长：高度增加的生长（顶端分生组织活动的结果）。次生生长：使植株长粗（侧生分生组织活动的结果）。一年生植物、二年生植物、多年生植物17植物的结构和生殖17.2.2根和茎的初生生长根的初生生长根尖：根的尖端部分（包括主根和侧根），是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分。分成四个部分，从顶端向后顺序依次为： 根冠：保护作用，向地性作用。 分生区：也称生长点，始终保持分裂能力。 延长区：细胞开始分化，出现输导组织，在 此处细胞可延长十倍以上。 根毛区（成熟区）：细胞已分化，有的表皮 细胞向外突起，形成根毛，有吸收水分 和矿物质的功能。17植物的结构和生殖根尖17植物的结构和生殖根的初生结构根毛区横切面上，从外到内可见：表皮、皮层、中柱。(1)表皮：一层细胞组成。根毛：表皮细胞外壁向外突起形成。 作用是扩大吸收面积，有利于吸收土壤中的矿物质和水。根毛17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖(2)皮层：多层薄壁细胞组成，细胞排列疏松，有细胞间隙。功能：主要起储存营养物质的作用。外皮层：皮层最外的一层细胞，排列较紧密，壁厚，常木栓化。表皮层坏死后，代替表皮层起保护作用。内皮层：皮层最内的一层细胞，排列较紧密。其组成细胞的最大特点是在横壁和径向壁上有一部分加厚，加厚部分木质化和木栓化，形成围绕细胞一周的环带，称为凯氏带。内皮层功能：内皮层细胞有调节物质进入中柱的功能。因为凯氏带不透水，所以进入中柱的水液必须通过细胞膜一次，而细胞膜对通过的物质是有选择性的。17植物的结构和生殖(3)中柱：由中柱鞘、木质部、韧皮部构成。中柱鞘：中柱最外的一层薄壁细胞，有潜在的分裂能力。侧根来源于中柱鞘细胞。木质部和韧皮部： 在裸子植物和双子叶植物中，木质部位于中央，在横切面上呈辐射状；韧皮部则与木质部辐射棱相间排列。在单子叶植物中，初生根的中央往往是由薄壁细胞组成的髓，而木质部和韧皮部相间排列于中柱的外围。木质部和韧皮部的功能是支持和输导。17植物的结构和生殖茎的初生生长和初生结构茎尖：茎的顶端部分，包括生长锥、叶原基和腋芽原基

。 茎、叶、花、侧枝都从生长锥发生。 茎顶端分生组织分裂分化，产生茎的 初生结构，在横切面上看，从外 到内包括表皮、皮层、初生维管 组织、髓。茎尖17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖茎的初生结构（1）表皮：一层细胞，保护作用。（2）皮层：多层细胞，靠近表皮处，常有厚角组织。（3）维管柱初生维管组织： 常分成多束，位于皮层和髓之间，同心环状排列（双子叶植物）或不规则散布（单子叶植物）。 维管束中，初生韧皮部在外，初生木质部在内。 在双子叶植物中，初生韧皮部和初生木质部之间是形成层，是从茎尖分生组织保存下来的。髓：位于中央，薄壁组织组成，储存作用。髓射线17植物的结构和生殖17.2.3根和茎的次生生长 次生生长使植株长粗。出现在裸子植物和双子叶植物中。 在次生生长中起作用的是侧生分生组织：包括维管形成层和木栓形成层。17植物的结构和生殖维管形成层和次生维管组织的产生 维管形成层：分裂分化形成次生组织（次生木质部和次生韧皮部），一直保持分裂能力，所以茎能年年加粗。包括束间形成层和束中形成层。 次生木质部：导管、木纤维、薄壁细胞（双子 叶植物—木材，也称硬木），或管胞、薄 壁细胞（裸子植物木材，也称软木）。 次生韧皮部：有筛管、韧皮纤维、薄壁细胞。17植物的结构和生殖茎的结构17植物的结构和生殖木栓形成层和周皮的产生木栓形成层：在茎中，最初来自皮层薄壁细胞；而在根中，最初来自中柱鞘细胞。后来都是由次生韧皮部薄壁细胞产生。木栓（死细胞，壁栓质化）周皮（次生保护组织木栓形成层 ，代替表皮）栓内层（薄壁细胞）皮孔：在茎中，此处木栓形成层分裂，向外形成的是薄壁细胞，且这些细胞排列疏松，成为空气交换的通道。皮孔17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖在茎横切面上，次生木质部数量上占大多数，这是由于形成层向内分裂次数多以及次生韧皮部损毁的缘故。木材：主要为次生木质部。树皮：由周皮和次生韧皮部构成，而皮层和初生韧皮部已遭破坏。 名贵药材，如杜仲、黄柏、紫杉。年轮：树干木质部出现的同心排列的环纹。它与一年中雨量和气温的变化有关。分成春材（早材）和秋材（晚材）两部分。心材：导管和管胞被薄壁细胞的分泌物填充而堵塞，无运输功能，颜色深。

边材：有运输功能，颜色较浅。17植物的结构和生殖树干被剥了皮的红豆杉17植物的结构和生殖17.3植物的生殖和发育17.3.1被子植物的有性生活周期生活周期：从种子萌发到新的种子形成。世代交替(alternationofgenerations)：植物的生活周期由一个单倍体的配子体阶段和一个双倍体的孢子体阶段组成。17植物的结构和生殖花是被子植物的生殖器官，是一变态的枝条。 花柄 花托 花冠 花被 花萼 典型的花 雄蕊群 花药 花丝 柱头 雌蕊群 花柱 子房17植物的结构和生殖典型的花17植物的结构和生殖（1）花柄花柄是节间缩短的枝条。长——垂丝海棠，短——贴梗海棠。17植物的结构和生殖贴梗海棠垂丝海棠17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖（2）花托花托是花柄顶端膨大的部分。形态多变 圆柱状—玉兰 圆锥状—草莓 杯状——桃 倒圆锥形—莲17植物的结构和生殖荷花玉兰同被\花被片多数\雄蕊多数\花托圆柱状17植物的结构和生殖莲花同被\花瓣多轮\雄蕊多数\花托倒圆锥形17植物的结构和生殖（3）花被花萼：多为绿色。离萼、合萼，早落萼（虞美人）、宿存萼（柿、茄）、落萼。花冠：比较艳丽。色彩：薄壁细胞 质体—胡萝卜素—橙色 液泡—花青素—紫、红、蓝 颜色随pH变化而变化。17植物的结构和生殖罂粟虞美人17植物的结构和生殖牵牛17植物的结构和生殖（4）雄蕊群一朵花雄蕊的总称。

雄蕊是特化的叶，或称小孢子叶；数目可变。花丝：分离（桃）、单体（锦葵）、雄蕊 二体（豆）、多体（金丝桃）花药：二或四个花粉囊，花粉在此产生。17植物的结构和生殖金丝桃多体雄蕊17植物的结构和生殖单体雄蕊木槿朱槿单体雄蕊山茶17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖（5）雌蕊群一朵花雌蕊的总称。 雌蕊的组成单位称心皮，是特化的叶。一个雌蕊可能只有一个心皮，也可能由多个心皮组成。单雌蕊；合生雌蕊、离生雌蕊。 雌蕊柱头：接受花粉的地方。 花柱：花粉管的通道。 子房：一室或多室，内有胚珠 珠心 珠被 17植物的结构和生殖子房内壁着生胚珠的地方称胎座。

直生 形态上，胚珠可分为横生

倒生

子房在花托上的着生部位有三种形式：

a、子房上位：原始形式。如樱桃、李等。

b、子房半下位或称子房周位：花托中部凹陷，包围子 房，但不与子房壁愈合。如蔷薇、月季。

c、子房下位：子房壁与花托愈合。苹果、南瓜（吃的 部分主要是花托）等。17植物的结构和生殖花的形态多变：

同被花：百合重被花：油菜

单被花：桑 无被花：杨

离瓣花：玉兰 合瓣花：牵牛

辐射对称：牵牛 两侧对称：紫藤不对称：紫堇17植物的结构和生殖同被花17植物的结构和生殖二被花17植物的结构和生殖辐射对称17植物的结构和生殖两侧对称17植物的结构和生殖（6）花序

独生花（郁金香）或单生花（紫玉兰），仅见于少数植物；更多的植物，花以一定的方式排列在花序轴上，这种形式称花序。花序样式很多。17植物的结构和生殖郁金香独生花17植物的结构和生殖紫玉兰单生花17植物的结构和生殖紫藤总状花序17植物的结构和生殖石楠复伞形花序17植物的结构和生殖车前草穗状花序17植物的结构和生殖胡桃柔荑花序头状花序17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖马蹄莲肉穗花序/佛焰花序17植物的结构和生殖唐菖蒲蝎尾状聚伞花序蝎尾蕉（旅人蕉科）17植物的结构和生殖蝎尾状聚伞花序17植物的结构和生殖隐头花序(无花果)薜荔无花果17植物的结构和生殖植物的受精作用1.花粉粒（雄配子体）的形成

小孢子母细胞（减数分裂）→小孢子→营养细胞

2细胞：棉花、桃

成熟花粉

生殖细胞→两个精子

(雄配子体)

3细胞：小麦、水稻 花粉粒（雄配子体）的形成17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖2.胚囊(雌配子体)的形成大孢子母细胞

↓减数分裂

四个细胞 ↙↘

近珠孔三个退化，一个发育成大孢子(每一胚珠仅有一个大孢子)胚囊(雌配子体)的形成17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖大孢子→分裂3次,形成8个核，组成7个细胞。成熟胚囊的组成： 珠孔端有一个卵细胞和两个助细胞。助细胞能分泌向化性物质，引导花粉管生长。 中央是有两个极核的中央细胞，它受精后发育成胚乳。 另一端是三个反足细胞。它们可能有运输营养物质入胚囊的作用。17植物的结构和生殖3.开花及传粉开花后,花粉和胚囊成熟,花药破裂,花粉粒由风力、昆虫等传递到柱头上。传粉：花粉传递到柱头上的过程。（1）自花传粉和异花传粉 豌豆——闭花受精。孟德尔定律。 单性花——异花传粉，有利于基因交 换。17植物的结构和生殖（2）风媒和虫媒 风媒花：结构简单（节省资源）,产生大 量花粉，柱头大，而且结构特殊,花 粉小而轻，常有翅。 虫媒花：有吸引昆虫的结构和物质，如 艳丽花被，有蜜腺分泌蜜（可作昆虫 的食物），发出香味或特殊之味能吸 引昆虫。17植物的结构和生殖风媒花17植物的结构和生殖虫媒花17植物的结构和生殖泰坦魔芋17植物的结构和生殖4.花粉的萌发和受精同种花粉萌发,异种花粉则不能。存在花粉和柱头的识别作用,保证了植物种的稳定性。双受精 受精卵→胚。 受精的中央细胞→胚乳(三倍体)→为胚的发育提供养料双受精17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖17.3.2果实和种子的发育 种皮←珠被 胚珠→种子 胚←受精卵 胚乳←受精的中央细胞17植物的结构和生殖受精后,子房和胚珠继续发育成果实和种子,其他部分则枯萎。3N的胚乳核连续分裂发育成胚乳→含大量营养物质,供胚发育之用。一般经过一段时间休眠后，受精卵就分裂、生长,最终分化成胚。双子叶植物的胚:子叶,胚芽,胚轴,胚根等部分。单子叶植物的胚：一般较小,仅具一子叶,另一退化;胚乳丰富。其中禾本科植物的子叶特化为盾片。蚕豆,大豆等食用的是子叶,而谷物则为胚乳。双子叶植物胚的发育17植物的结构和生殖小麦(种子)果实17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖子房壁 果皮 果实 种子

胚珠连续发育，刺激 真果、假果 梨果(梨,苹果等) 瓠果(西瓜,南瓜等)

花托+子房

豌豆17植物的结构和生殖南瓜17植物的结构和生殖17植物的结构和生殖草莓可食用的是花托,而凤梨、无花果则为花序轴。单果、复果(桑葚)。干果、肉果。