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文档简介
被子植物营养器官演示文稿本文档共145页;当前第1页;编辑于星期六\16点57分
器官是生物体中由多种组织按照一定的顺序有机结合,行使一定功能的结构单位。大多数成年植株在营养生长期可明显地区分为根、茎、叶等三部分,它们共同担负着植物体的营养生长,这类器官称为营养器官。本文档共145页;当前第2页;编辑于星期六\16点57分第一节
根
一、根的生理功能
1.吸收土壤中水分、二氧化碳和无机盐2.支持和固着植株地上部分3.合成、贮藏、繁殖和输导等功能本文档共145页;当前第3页;编辑于星期六\16点57分二、根的形态(一)根的类型1、来源主根:由胚根直接长成的根。侧根:主根上产生的各级大小分枝。2、位置定根:在植物体的固定部位发生的根,包括主根和侧根。主根侧根本文档共145页;当前第4页;编辑于星期六\16点57分几种不定根不定根:其发生位置不固定,从茎、叶、老根和胚轴上生出的根。本文档共145页;当前第5页;编辑于星期六\16点57分(二)根系及其类型根系:一株植物地下部分所有根的总体。根系有直根系和须根系两种。直根系由主根和侧根组成,主根明显、粗大、较长,各级侧根依次较小、较短。本文档共145页;当前第6页;编辑于星期六\16点57分须根系主要由不定根组成,主根生长缓慢或停止,根呈丛生状态,无主次之分。本文档共145页;当前第7页;编辑于星期六\16点57分三、根系在土壤中的生长与分布根系在土壤中的分布与植物生长有很大关系。在自然条件,一般植物根系所占土地面积往往大于茎、叶面积的5~15倍。根据根系在土壤中分布的状况可分为两类:深根系和浅根系。深根系的主根发达,垂直向下生长,往往扎入土壤深层;浅根系的主根不发达,侧根和不定根向四面扩张,长度远远超过主根,根系大部分分布在土壤表层。本文档共145页;当前第8页;编辑于星期六\16点57分四、根的发育与结构㈠根尖分区和伸长生长每条根从着生根毛处至顶端的一段称为根尖。从先端向后根尖可依次分为根冠、分生区、伸长区和根毛区。本文档共145页;当前第9页;编辑于星期六\16点57分⒈根冠
是包围在分生区外的帽状结构,由许多薄壁细胞组成,起保护分生区的作用,并可分泌粘液,有利于根尖推进生长。⒉分生区
是根的顶端分生组织,前端为原分生组织,后部为初生分组织(包括原表皮、原形成层、基本分生组织三种)。分生区细胞持续分裂活动,增加根的细胞数目。原形成层基本分生组织原表皮根冠本文档共145页;当前第10页;编辑于星期六\16点57分⒊伸长区
细胞逐渐停止分裂,迅速伸长生长,产生大液泡。后部分化出最早的导管和筛管,是分生区与成熟区的过渡区域。许多细胞迅速伸长,是根尖深入土层的主要推动力。⒋根毛区
内部组织全部分化成熟,故也称成熟区。根毛区最显著的特征是表面密被根毛。根毛是表皮细胞向外突出形成的顶端密闭的管状结构。根毛的形成大大地扩大了根表皮吸收面积,因此,根毛区是根行使吸收功能的主要区域。本文档共145页;当前第11页;编辑于星期六\16点57分㈡双子叶植物根的初生结构由初生分生组织(原表皮、原形成层、基本分生组织)分裂产生的细胞经生长和分化形成的各种成熟组织组成的结构称为初生结构。根毛区初生结构从横切面看从外至内可分为表皮、皮层和维管柱三部分。原表皮---表皮原形成层---维管柱基本分生组织---皮层本文档共145页;当前第12页;编辑于星期六\16点57分表皮皮层中柱本文档共145页;当前第13页;编辑于星期六\16点57分⒈表皮
来源于原表皮,是最外一层排列紧密的生活细胞,有根毛,主要起吸收作用。⒉皮层
来源于基本分生组织,位于表皮内方,由多层薄壁细胞构成,在幼根中起着贮藏、通气和横向输导的作用。由外至内又分为外皮层、皮层薄壁组织和内皮层三层。本文档共145页;当前第14页;编辑于星期六\16点57分⑴外皮层
1至多层排列较紧密的细胞,细胞体积相对较小。根毛和表皮凋萎脱落后,外皮层细胞壁增厚起保护作用。
本文档共145页;当前第15页;编辑于星期六\16点57分⑵皮层薄壁细胞
为多层较大型的细胞,排列疏松,有明显胞间隙,是幼根贮藏营养物质的主要场所,并有通气作用。本文档共145页;当前第16页;编辑于星期六\16点57分⑶内皮层
为皮层最内一层排列紧密的细胞,细胞的径向壁、横壁上有条木化并栓化的带状增厚,称为凯氏带。凯氏带和细胞质膜牢固结合。内皮层的这种特性对溶质的吸收和输导有密切的关系。本文档共145页;当前第17页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第18页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第19页;编辑于星期六\16点57分⒊中柱
也称维管柱,位于内皮层内方,是根的中轴部分,来源于原形成层,包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞四个部分。⑴中柱鞘(维管柱鞘)
中柱的最外层,由1层或几层薄壁细胞组成。有潜在分裂能力,在一定条件下可分裂形成侧根、木栓形成层、维管形成层一部分、不定芽、乳汁管等⑵初生木质部
呈辐射状排列,辐射角尖端为原生木质部,较早分化成熟,导管口径较小;近轴中心的部分是后生木质部,较晚分化成熟,导管口径较大。初生木质部这种组织由外至内向心分化成熟的方式称为外始式,是根初生结构的重要特征。初生木质部的主要功能是自下而上输导水分和无机盐。本文档共145页;当前第20页;编辑于星期六\16点57分⑶初生韧皮部
呈束状与原生木质部束相间排列,这是幼根维管系统最突出的特征。初生韧皮部主要起输导有机养料的作用,分化成熟方式亦为外始式。⑷薄壁细胞
一部分分布在初生木质部与初生韧皮部之间,其中一层是由原形成层保留的未分化的细胞,将来转变为维管形成层的主要部分。另一部分薄壁细胞位于根的中心,称为髓,起贮藏作用。但多数双子叶植物的初生木质部分化达到中心,因而缺少髓。本文档共145页;当前第21页;编辑于星期六\16点57分初生韧皮部初生木质部薄壁细胞中柱鞘本文档共145页;当前第22页;编辑于星期六\16点57分
同种植物的根,原生木质部的束数是相对稳定的。一条根中有几束原生木质部常称为几原型。如梨、苹果的根为五原型。更多者称为多元型。本文档共145页;当前第23页;编辑于星期六\16点57分㈢双子叶植物根的次生生长和次生结构由次生分生组织(维管形成层和木栓形成层)分裂活动使根的直径增粗的生长过程称为次生生长,次生生长产生的各种组织组成的结构称为次生结构。
本文档共145页;当前第24页;编辑于星期六\16点57分⒈维管形成层的发生及其活动维管形成层由两个部位发生:主要部分由初生木质部与初生韧皮部的未分化的薄壁细胞转变而成,另一个小部分由正对原生木质部的中柱鞘细胞恢复分裂形成。维管形成层主要进行切向分裂,向外分化产生次生韧皮部(较少),向内分化产生次生木质部(较多),也进行径向分裂以扩大维管形成层周径。维管形成层只发生一次,发生后可持续活动多年。本文档共145页;当前第25页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第26页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第27页;编辑于星期六\16点57分
次生韧皮部主要由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞和韧皮射线组成;次生木质部主要由导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线组成。(贯穿在次生维管组织中呈径向排列的薄壁细胞称为维管射线,包括韧皮射线和木射线,起横向输导和贮藏作用。)本文档共145页;当前第28页;编辑于星期六\16点57分木质部髓部韧皮部维管形成层棉的次生结构本文档共145页;当前第29页;编辑于星期六\16点57分⒉木栓形成层的发生及其活动
木栓形成层第一次一般由中柱鞘细胞恢复分裂发生。木栓形成层分裂活动向外产生木栓层,向内产生栓内层。木栓层、木栓形成层、栓内层三者合称周皮。木栓形成层发生后只活动一个生长季,以后每年重新发生,发生位置逐年往内推移,最后由次生韧皮部发生。多年生的根部,由于周皮的逐年产生和死后的积累,而形成较厚的树皮。由于内部组织的增多,外围组织被挤毁消失。多年生老根的结构,由外至内依次为周皮、次生韧皮部、维管形成层、次生木质部、初生木质部(只占最中心极小的一部分)。本文档共145页;当前第30页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第31页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第32页;编辑于星期六\16点57分㈣禾本科植物根的解剖结构特点禾本科植物属于单子叶植物,没有维管形成层和木栓形成层发生,不能进行次生生长,没有次生结构,其基本结构与双子叶植物根的初生结构相似,也分为表皮、皮层、中柱三部分。主要特点表现四方面:本文档共145页;当前第33页;编辑于星期六\16点57分1.表皮下方的几层细胞常为厚壁细胞。厚壁细胞表皮细胞本文档共145页;当前第34页;编辑于星期六\16点57分2.内皮层细胞常马蹄形加厚本文档共145页;当前第35页;编辑于星期六\16点57分3.中柱内的薄壁细胞在发育后期都转为厚壁组织本文档共145页;当前第36页;编辑于星期六\16点57分4.常为多原型根本文档共145页;当前第37页;编辑于星期六\16点57分五、侧根的发生在适宜条件下,根可以不断地产生分支,即产生侧根。侧根由母根中柱鞘的一定部位产生,属于内起源。侧根的发生部位与根木质部的类型有关。本文档共145页;当前第38页;编辑于星期六\16点57分侧根形成过程中柱鞘内皮层本文档共145页;当前第39页;编辑于星期六\16点57分不定根的发生本文档共145页;当前第40页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第41页;编辑于星期六\16点57分六、根瘤与菌根
⒈根瘤
是由固氮细菌、放线菌与植物根共生形成的瘤状结构,常见于豆科植物。⒉菌根
是土壤真菌与植物根的共生体。主要有外生菌根和内生菌根两种:真菌菌丝主要包被在幼根外表,只有少数侵入皮层的胞间隙中,但不侵入细胞内的称为外生菌根。真菌菌丝侵入皮层细胞内,与细胞的原生质体混生在一起的称为内生菌根。本文档共145页;当前第42页;编辑于星期六\16点57分第二节
茎
茎是植物体上三大营养器官之一,它组成地上部分的枝干,上承枝叶,下接根部,在形态、结构和功能上,都与根和叶密切相关。茎与根的结构有许多共同点,但茎的结构远比根复杂。不同植物的茎,或同种植物的茎在不同的发生阶段有不同的结构类型。
一、茎的生理功能
a.输导作用b.支持作用c.另外还有贮藏和营养繁殖的功能本文档共145页;当前第43页;编辑于星期六\16点57分二、茎的形态
㈠茎的外部形态
茎是植株地上部分的主轴,常为圆柱形,有节和节间之分,节上着生有叶、芽、花或果。叶子脱落后在茎留下叶痕。本文档共145页;当前第44页;编辑于星期六\16点57分㈡芽及其类型
枝条或花(或花序)的原始体称为芽。芽有下列类型:⒈定芽与不定芽(按位置分):顶芽和腋芽由固定位置发生,称为定芽。由老根、老茎、叶上长出的芽,其发生位置不固定,称为不定芽。⒉叶芽、花芽和混合芽(按性质分):营养枝条的原始体叫叶芽;花或花序的原始体叫花芽;混合芽是既发育形成叶,又形成花或花序的芽。本文档共145页;当前第45页;编辑于星期六\16点57分⒊裸芽和鳞芽(按结构分):
外围有芽鳞片包被的芽叫鳞芽,无芽鳞片的叫裸芽。⒋活动芽和休眠芽(按生理状态分):
能在当年生长季节萌发生长的芽称为活动芽;温带木本植物枝条下部的芽,即使在生长季节也不萌发,暂时处于休眠状态的芽称为休眠芽。创伤等刺激可打破休眠状态使休眠芽变为活动芽。本文档共145页;当前第46页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第47页;编辑于星期六\16点57分㈢茎的分枝
每种植物茎的分枝有一定的规律和方式,分枝方式可归纳为四种:⒈单轴分枝
特点是主茎顶芽的生长活动始终占优势,形成直立而明显的主干,各级分枝依次较小。材用树种的分枝方式多为单轴分枝。本文档共145页;当前第48页;编辑于星期六\16点57分⒉合轴分枝
特点是主茎顶芽生长活动形成一段主轴后即停止生长或形成花芽,由下侧的一个腋芽代替主芽继续生长,又形成一段主轴,之后又停止生长或形成花芽,再由其下侧的腋芽接替生长,如此继续下去,因此,植物的主轴是由主茎和相继接替的各级侧枝共同组成,因此称为合轴分枝。合轴分枝可产生较多的分枝和较多的花芽,许多果树具有合轴分枝的特性。本文档共145页;当前第49页;编辑于星期六\16点57分⒊假二叉分枝
常见于具有对生叶序的植物中,主茎顶芽活动到一定的时间就停止生长或死亡,由顶芽下面的一对腋芽同时生长形成两个分枝。每个分枝的顶芽活动到一定时候又停止生长,再由其下面的一对腋芽同时生长,如此继续发育,形成许多二叉状的分枝。因不是由顶端分生组织形成的分枝,故称为假二叉分枝。本文档共145页;当前第50页;编辑于星期六\16点57分⒋禾本科植物的分蘖
禾本科植物在茎基部密集的节上产生侧枝,并同时在节上产生不定根的现象称为分蘖。由此形成的侧枝也称分蘖,由主茎基部产生的侧枝称为一级分蘖,一级分蘖基部产生的侧枝称为二级分蘖,依此类推。本文档共145页;当前第51页;编辑于星期六\16点57分三、茎的发育与结构
㈠茎尖分区及其生长动态
茎尖可分为分生区、伸长区和成熟区三个区。本文档共145页;当前第52页;编辑于星期六\16点57分⒈分生区
形态上可为生长锥、叶原基和腋芽原基等结构部分,外围有幼叶包围。分生区顶端为原分生组织,后部为初生分生组织的原表皮、原形成层和基本分生组织。⒉伸长区
细胞逐渐停止分裂,迅速伸长生长。外观表现为节间逐渐伸长,幼叶长大,并由密集逐渐变成松散。⒊成熟区
节间长度趋向稳定,各种组织分化成熟,形成了初生结构。本文档共145页;当前第53页;编辑于星期六\16点57分㈡茎的结构⒈双子叶植物茎的初生结构由茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,长大分化而形成的组织称为初生组织,由这种组织组成茎的初生结构。从成熟区横切面看,可分为表皮、皮层和维管柱三部分。本文档共145页;当前第54页;编辑于星期六\16点57分椴树茎的初生结构表皮厚角组织薄壁组织皮层韧皮部木质部髓本文档共145页;当前第55页;编辑于星期六\16点57分⑴表皮
是茎外表的初生保护组织,其最显著特征是细胞外壁角化,并形成角质层。⑵皮层
由厚角组织和皮层薄壁组织构成,最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒,称为淀粉鞘。厚角组织及近外侧的薄壁细胞常含有叶绿体,故幼茎常呈绿色。皮层具有光合作用和贮藏作用,并可产生木栓形成层。⑶维管柱
由维管束、髓和髓射线三部分构成。本文档共145页;当前第56页;编辑于星期六\16点57分①维管束
多数双子叶植物的维管束为无限外韧维管束,木质部与韧皮部之间有束中形成层。初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成;初生木质部由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。少数双子叶植物茎的维管束为双韧维管束在木质部的内方尚有内韧皮部。茎中初生木质部发育成熟方式为内始式。维管束起输导和支持作用。②髓
是茎中央的薄壁组织,起贮藏作用。③髓射线
是位于两个维管束之间,连接皮层和髓的薄壁细胞,起贮藏和横向输导的作用,正对束中形成层的髓射线细胞可恢复分裂转变为束间形成层。本文档共145页;当前第57页;编辑于星期六\16点57分问题???双子叶植物根与茎在初生结构上有何差异?本文档共145页;当前第58页;编辑于星期六\16点57分
初生根初生茎根毛有无内皮层有无维管柱鞘有无(淀粉鞘)维管柱辐射状外韧型韧皮部木质部相间排列内外排列木质部发育外始式内始式髓无有本文档共145页;当前第59页;编辑于星期六\16点57分⒉双子叶植物茎的次生生长和次生结构次生生长包括维管形成层和木栓形成层的发生和活动。⑴维管形成层的发生和活动
茎的维管形成层由束中形成层和束间形成层连成圆环状形成层。其分裂活动与根的相同,向外产生次生韧皮部,向内产生次生木质部。本文档共145页;当前第60页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第61页;编辑于星期六\16点57分⑵木栓形成层的发生及其活动
第一次发生的位置可由表皮、皮层的厚角组织、皮层薄壁组织或初生韧皮部发生,因植物种类而异。其分裂活动与根一样,但产生的周皮有皮孔结构,栓内层细胞含有叶绿体。本文档共145页;当前第62页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第63页;编辑于星期六\16点57分⑶茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分。①树皮
狭义的指历年形成的周皮及它们之间的死亡组织;广义的指维管形成层以外的所有组织,包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部。②木材
主要指次生木质部,初生木质部只占很微小的部分。木材有两个特征:一是有年轮,一是有边材和心材之分。本文档共145页;当前第64页;编辑于星期六\16点57分双子叶植物茎的次生结构从外至内双子叶植物茎的次生结构分为以下几个部分:周皮:由木栓层、木栓形成层和栓内层构成。周皮上通常有皮孔,是老茎进行气体交换的通道。被挤压的皮层:有或无,是初生结构的皮层在次生生长过程中,被挤压破坏留下来的一些残余。次生韧皮部:由韧皮薄壁细胞、筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮射线组成。主要起输送有机养分和机械支持作用。
本文档共145页;当前第65页;编辑于星期六\16点57分(4)维管形成层:由纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成。(5)次生木质部:由导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维、木射线组成。起输送水分、矿质营养和机械支持作用。(6)初生木质部:是由初生结构中初生木质部保留下来,在次生木质部的内方。(7)髓:在茎的中央,由薄壁细胞构成,常含淀粉粒等贮藏物质。髓边缘常有环状的环髓带。本文档共145页;当前第66页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第67页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第68页;编辑于星期六\16点57分3.裸子植物茎的次生结构周皮皮层(树脂道)次生韧皮部(筛胞)维管形成层次生木质部(管胞、射线管胞、树脂道)(软材)初生木质部(树脂道)髓本文档共145页;当前第69页;编辑于星期六\16点57分4.禾本科植物茎的解剖结构特点禾本科植物茎的节与节间明显,节间有中空和实心两种类型。其节间解剖结构有两大特点:一是维管束星散分布,没有皮层和中柱的界限,整个结构由表皮、机械组织、基本组织和维管束组成。二是维管束为有限外韧维管束,无束中形成层,无次生生长和次生结构。本文档共145页;当前第70页;编辑于星期六\16点57分⑴表皮
由长细胞和短细胞(硅细胞和栓细胞)组成,外壁角化。⑵机械组织
是位于表皮内的厚壁组织。⑶基本组织
占茎的大部分体积的薄壁组织,其中常有气腔或气道。⑷维管束
分散在基本组织中,在实心茎中星散分布,在中空茎中排成疏松的两环。维管束由初生韧皮部、初生木质部和维管束鞘三部分组成,无束中形成层,为有限外韧维管束。初生木质部成熟方式为内始式;初生韧皮部由筛管和伴胞组成;维管束鞘由厚壁细胞组成。本文档共145页;当前第71页;编辑于星期六\16点57分水稻茎*40水稻茎*400水稻茎*100水稻茎*400本文档共145页;当前第72页;编辑于星期六\16点57分玉米茎横切面本文档共145页;当前第73页;编辑于星期六\16点57分导管维管束鞘筛管伴胞导管玉米维管束结构本文档共145页;当前第74页;编辑于星期六\16点57分5.禾本科植物茎的初生增粗生长禾本科植物茎的维管束内没有束中形成层,不能进行次生增粗生长,玉米等禾本科植物茎的有限增粗,是由于其茎内初生加厚分生组织分裂活动的结果。
本文档共145页;当前第75页;编辑于星期六\16点57分第三节
叶一、叶的生理功能叶的主要功能是光合作用和蒸腾作用,有些植物的叶还有营养繁殖的功能。二、叶的形态㈠一般植物叶的组成和形态叶由叶柄、叶片和托叶三部分组成,叶片扁平、绿色,是叶行使其功能的主要部分。具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶称为完全叶,缺少其中任一部分或两部分的称为不完全叶。本文档共145页;当前第76页;编辑于星期六\16点57分完全叶叶片叶柄托叶本文档共145页;当前第77页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第78页;编辑于星期六\16点57分㈡禾本科植物的叶的组成和形态禾本科植物叶的两个主要组成部分是叶片和叶鞘。叶片条形,具平行脉;叶鞘抱茎,一侧开裂。叶鞘与叶片交界处的外侧呈环状的部位称为叶颈,交界处的内侧常有叶耳和叶舌。叶环叶鞘叶耳叶舌叶片本文档共145页;当前第79页;编辑于星期六\16点57分三、叶的发生与发展1、叶原基的发生
叶由叶原基发育形成。叶原基发生于茎尖生长锥的侧面,一般由表面的几层细胞分裂形成最初的突起,接着向长、宽、厚三个方向生长。但厚度生长开始与停止均较早,使叶原基早期即成为扁平形。以后基部继续增宽,有些植物(如禾本科)其基部可以包围整个生长锥。从突起到厚度生长停止,整体仍由分生组织组成,外形上尚未有叶片、叶柄、托叶的分化时均可称为叶原基。问题:侧根属于内起源,那么叶的起源属于何种方式?本文档共145页;当前第80页;编辑于星期六\16点57分叶原基本文档共145页;当前第81页;编辑于星期六\16点57分2、叶的发生与叶片的发育
叶原基形成后,接着下部发育为托叶,上部发育为叶片与叶柄。叶片由叶原基上部经顶端生长、边缘生长和居间生长形成。叶原基上部的细胞分裂逐渐限于顶端,通过顶端生长使这部分伸长。不久,在其两侧的细胞开始分裂,进行边缘生长,形成具有背腹性的扁平雏形的叶片;如果是复叶,则通过边缘生长形成多数小叶片。边缘生长进行一段时间后,顶端生长停止。当幼叶逐渐由芽内伸出、展开时,边缘生长停止,整个叶片进行近似平均的表面生长,又称为居间生长。居间生长伴随着内部组织的分化成熟,和叶柄、托叶的形成而成为成熟叶。本文档共145页;当前第82页;编辑于星期六\16点57分完全叶的形成A,B.叶原基的形成C.叶原基分化为上下两部分D-F.托叶原基与幼叶的形成G.成熟的完全叶本文档共145页;当前第83页;编辑于星期六\16点57分四、叶的结构㈠被子植物叶的一般结构⒈叶柄的结构
与茎的初生结构相似。表皮机械组织木质部韧皮部基本组织本文档共145页;当前第84页;编辑于星期六\16点57分⒉叶片的结构
分为表皮、叶肉、叶脉三部分。叶肉叶脉本文档共145页;当前第85页;编辑于星期六\16点57分⑴表皮
叶表面的初生保护组织,由表皮细胞、气孔器和表皮毛等附属物组成。表皮细胞占的份量最大,其外壁角化,并形成角质层。气孔器由一对肾形保卫细胞组成,有的植物在保卫细胞外侧还有副卫细胞。马铃薯叶表皮本文档共145页;当前第86页;编辑于星期六\16点57分⑵叶肉
由含大量叶绿体的薄壁细胞组成,是叶进行光合作用的主要部分。根据叶肉分化的情况不同,可分为背腹叶和等面叶:背腹叶的叶肉分化为栅栏组织和海绵组织,栅栏组织近上表皮,含叶绿体多;海绵组织近下表皮,排列较疏松,细胞含叶绿体较少。等面叶的叶肉不分化为栅栏组织和海绵组织,或上、下表皮内侧均有栅栏组织,中部为海绵组织。本文档共145页;当前第87页;编辑于星期六\16点57分栅栏组织海绵组织本文档共145页;当前第88页;编辑于星期六\16点57分⑶叶脉
由分布在叶片中的维管束及其周围的有关组织组成,起支持和输导作用。在叶中央的一条粗大叶脉称为主脉(或中脉),其分支称侧脉,侧脉的分支称细脉,细脉的末梢称脉梢。叶脉愈细,其结构愈简单。主脉的结构含有一个或几个维管束,通常由木质部、韧皮部和维管束鞘组成,木质部近叶的上表皮,韧皮部近下表皮。本文档共145页;当前第89页;编辑于星期六\16点57分双子叶植物叶脉网状脉本文档共145页;当前第90页;编辑于星期六\16点57分厚角组织厚角组织木质部形成层韧皮部薄壁组织叶脉横切本文档共145页;当前第91页;编辑于星期六\16点57分㈡禾本科植物叶片的结构特点分为表皮、叶肉、叶脉三部分。表皮叶肉叶脉本文档共145页;当前第92页;编辑于星期六\16点57分⒈表皮
上、下表皮的组成稍有不同:上表皮由长细胞、短细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而成,下表皮没有泡状细胞。长细胞排成纵列,侧壁弯曲,外壁角化并硅化;短细胞(硅细胞和栓细胞)分布在长细胞之间。泡状细胞是一些大型的薄壁细胞,成组分布于两条叶脉之间的上表皮,其功能与叶片的内卷和展开有关。气孔器也分布在长细胞之间,由一对哑铃形的保卫细胞和一对菱形或半球形的副卫细胞组成。上、下表皮的气孔器数目相差不大。本文档共145页;当前第93页;编辑于星期六\16点57分甘庶叶上表皮本文档共145页;当前第94页;编辑于星期六\16点57分甘蔗叶上表皮示泡状细胞本文档共145页;当前第95页;编辑于星期六\16点57分泡状细胞(运动细胞)本文档共145页;当前第96页;编辑于星期六\16点57分⒉叶肉
没有栅栏组织和海绵组织之分化,由同形的细胞组成,属于等面叶。叶肉细胞形状不规则,细胞壁向内皱褶,形成“峰、谷、腰、环”的多环结构。本文档共145页;当前第97页;编辑于星期六\16点57分⒊叶脉
禾本科植物的叶具平行脉。叶脉维管束为有限外韧维管束,其结构由韧皮部、木质部和维管束鞘组成。维管束鞘由一层薄壁细胞(C4植物)或两层细胞(C3植物),外层为薄壁细胞,内层为厚壁细胞组成。较大的叶脉,其维管束上、下方常有厚壁组织与表皮相连。禾本科植物叶脉本文档共145页;当前第98页;编辑于星期六\16点57分甘蔗C4小麦C3本文档共145页;当前第99页;编辑于星期六\16点57分(三)裸子植物叶的结构本文档共145页;当前第100页;编辑于星期六\16点57分五、叶的生态类型各种植物的叶有各种不同的形态特征与生态条件相适应。根据植物与适生的水条件的关系分为旱生、中生和水生植物旱生型夹竹桃水生型狸藻本文档共145页;当前第101页;编辑于星期六\16点57分
根据与适生的光照条件的关系分为阳地植物和阴地植物。阳地植物阴地植物本文档共145页;当前第102页;编辑于星期六\16点57分六、离层与落叶多数植物有落叶现象。落叶是植物对环境适应的一种正常生理现象。落叶在结构上的原因是由于在叶柄基部产生了离层。本文档共145页;当前第103页;编辑于星期六\16点57分第四节
营养器官之间的相互联系一株植物的各种营养器官在结构和生理上并不是孤立的,而是互相联系和互相影响的,体现着植株生活的整体性和生长相关性。一、根、茎、叶之间维管组织的联系
1.根-茎的过渡区种子萌发时,胚轴的一端发育为主根,另一端发育为主茎,二者之间通过下胚轴相连。然而根维管组织的初生结构的特点与茎维管组织的初生结构明显不同。所以,在根、茎的交界处,维管组织必须从一种形式逐渐转变为另一种形式。发生转变所在的部位称为过渡区,一般是在下胚轴的一定部位。过渡区的结构非常复杂,各种植物又有不同的类型。本文档共145页;当前第104页;编辑于星期六\16点57分根茎过渡区图解1.韧皮部2.木质部3.原生木质部4.后生木质部本文档共145页;当前第105页;编辑于星期六\16点57分2、枝与叶之间维管束的联系茎与叶的维管组织也是密切联系的。在茎的节部,维管组织的结构比节间部分复杂得多。因为有些维管束从茎内的维管柱斜出到茎的边缘,然后伸入叶柄进入叶片,组成反复分支的叶脉。进入叶的维管束,从茎中维管束分支起,穿过皮层到叶柄基部为止,这一段称为叶迹。也就是说叶迹就是进入叶的维管束在茎里的一段。每一个叶的叶迹数目随植物的种类而异,但对每一种植物来说是一定的。如双子叶植物中,常有三个叶迹。叶脱落后,在叶痕上可以看到叶迹的痕迹。在一个叶迹进入一个叶子位置的上方,出现一个没有维管束而被薄壁细胞所填充的区域,称为叶隙。本文档共145页;当前第106页;编辑于星期六\16点57分
茎与枝的维管组织同样也是密切联系的。枝的维管束,同样是从主干的维管束分支出来的。主茎上维管束的分支通过皮层进入枝的部分,称为枝迹,每一枝的枝迹一般为两个。在枝迹上方,同样出现被薄壁细胞所填充的区域,称为枝隙。由此可见,植物体营养器官的维管组织,从根通过过渡区与茎相连,再通过枝迹和叶迹与枝、叶相连,构成完整的维管系统。这种结构,保证了植物生活中所需的水分、矿质元素和有机物的输导和转移,并得到良好的机械支持作用。本文档共145页;当前第107页;编辑于星期六\16点57分二、营养器官之间主要生理功能的相互联系(一)植物体内水分的吸收、输导和蒸腾陆生植物生活所需要的水分,主要是从根尖的根毛区吸收。水分进入根毛后,一方面以细胞间渗透的方法依次通过幼根的表皮、皮层、内皮层、中柱鞘而进入导管中;另一方面由于植物地上部分,特别是绿叶的巨大蒸腾作用,产生强大的吸水力,由叶、茎、根的导管一直传到根毛区的细胞,使根毛区细胞的吸水力增加,不断地向土壤吸收水分。可见,根系的吸水活动与茎的输导和叶的蒸腾都有密切的关系。本文档共145页;当前第108页;编辑于星期六\16点57分(二)植物体内有机营养物质的制造、运输、利用和贮藏植物体内有机营养物质是通过绿色植物的光合作用所制造的。光合作用是从无机物(二氧化碳和水)合成有机物的主要过程,也是直接将太阳能转变为化学能的唯一途径。叶子是进行光合作用的重要场所。它们所制造的有机物,除少数供应本身利用外,都大量运输到根、茎、花、果、种子等器官中去。这种有机物的运输,是通过韧皮部的筛管进行的。这样,正在生长的茎、根等细胞就获得了光合产生的糖分。同时,根系合成的氨基酸、酰胺等含氮有机物也经筛管运输到地上部分。本文档共145页;当前第109页;编辑于星期六\16点57分有机物的运输与呼吸作用密切相关,都要通过呼吸作用中形成的三磷酸腺苷(ATP)提供能量。有些植物具有贮藏大量有机物的能力,将叶片制造、运来的有机物积蓄于块茎、块根等贮藏器官以及结实器官的果实种子中。以上说明在植物体内有机营养物的制造、运输、利用和贮藏过程中,植物所进行的光合作用、输导作用、呼吸作用以及生长发育等各种生理功能都是相互依存的。同时植物的这些生理活动又与植物器官的形态结构统一协调。本文档共145页;当前第110页;编辑于星期六\16点57分(三)营养器官的生长相关性1、地下部分与地上部分的生长相关性——根条比率“本固枝荣,根深叶茂”,这句话反映了植物地上部分与地下部分存在着生长相关性。植物的地上部分把光合产物和生理活跃性物质输送到根部去利用,而根系从土壤中吸收的水分、矿质和氮素,及其合成的氨基酸等重要物质,又往上部输送,供给地上部分的需要。植物根系与枝叶之间生理上的密切相关,必然导致二者在生长上出现一定的比例关系,即根条比率。本文档共145页;当前第111页;编辑于星期六\16点57分2、主干与分枝的生长相关性——顶端优势
顶芽对腋芽、主根对侧根有抑制作用,也反映了器官的生长相关性。顶芽发育得好,主干就长得快,而腋芽却受到抑制,不能发育成新枝或发育得较慢。如果去掉顶芽,便可促使腋芽开放,发育为新枝。这种顶芽生长占优势、抑制腋芽生长的现象,称为顶端优势。顶端优势的存在实质上是生长素对腋芽生长活动的抑制作用。主根对侧根也有类似的顶端优势。本文档共145页;当前第112页;编辑于星期六\16点57分3、营养生长与生殖生长的相关性一年生植物进入生殖生长时,营养生长常因此中止或削弱,幼叶和茎不仅在果熟期减缓合成和停止输入光合产物,而且通过物质的重新分配,输出一部分积累的碳素与无机物。这一过程加速植株的衰老,最终导致植株死亡。而多年生植物仅将部分营养物质用于生殖生长,使结实枝条仍保持健壮,即使死亡,亦有新枝取代;或同时将部分营养物质转贮地下的贮藏根、根茎等处,仅地上部死亡,来年生长季仍能再度萌发。本文档共145页;当前第113页;编辑于星期六\16点57分第五节
营养器官的变态植物的营养器官都有其一定的与生理功能相适应的形态特征。但是往往由于环境条件的改变,植物器官因适应某一特殊环境而改变其原有的功能和形态结构,这种改变不是病理的或偶然发生的,而是该物种的正常遗传特性。这种现象称为变态
(metamorphosis),该器官称为变态器官。在自然界中,营养器官变态类型很多。本文档共145页;当前第114页;编辑于星期六\16点57分一、根的变态1.贮藏根外观肥大、肉质,富含碳水化合物等营养物;结构以大量贮藏薄壁组织为主,维管分子散生其间;贮藏物用于植株的开花结实或作为营养繁殖、萌生新植株的营养源。萝卜、胡萝卜、甜菜、甘薯、木薯、何首乌等的根属于这一类。本文档共145页;当前第115页;编辑于星期六\16点57分几种贮藏根的形态A,B.萝卜肉质根的发育与外形;C.胡萝卜肉质根;D.甜菜的肉质根本文档共145页;当前第116页;编辑于星期六\16点57分2.气生根生长在空气中的根叫气生根。因作用不同,气生根又分支柱根
(proproot)、呼吸根(respiratoryroot)和攀缘根
(climbingroot)。(1)支柱根一些浅根系的草本植物,如玉米、高粱,近地面的几个节上可环生几层气生的不定根,不定根向地性生长入土,在土内产生侧根,有支持植物的特殊作用,也起吸收、输导作用。本文档共145页;当前第117页;编辑于星期六\16点57分(2)呼吸根生长在我国南方海岸的红树、木榄和河岸,池边的水松都有许多支根,从淤泥中或水面下向上生长,挺立在空气中。呼吸根外有呼吸孔,内部有薄的皮层和发达的通气组织,以利于通气和贮存气体,维持植物的正常生长。池杉的呼吸根本文档共145页;当前第118页;编辑于星期六\16点57分(3)攀缘根常春藤、凌霄、络石等的茎细长柔弱,不能直立,其上生不定根以固着在其他植物树干、山石或墙壁上而攀缘上升,称为攀缘根。常春藤本文档共145页;当前第119页;编辑于星期六\16点57分3.寄生根(parasiticroot)
菟丝子、列当等寄生植物,叶退化为小鳞片,不能进行光合作用,而是借特殊的寄生根从寄主体内吸收水分和有机营养物,严重影响寄主植物的生长。本文档共145页;当前第120页;编辑于星期六\16点57分二、茎的变态茎的变态很多,一般可分为地下茎(subterrane-ousstem)的变态和地上茎(aerialstem)的变态。
1.地下茎的变态
(1)根状茎(rhizome)根状茎简称根茎,外形与根相似,蔓生于土层下,但具明显的节与节间,叶退化为非绿色的鳞片叶,叶腋中的腋芽或根状茎的顶芽可形成背地性直立的地上枝,同时节上产生不定根。根状茎贮有丰富的营养物质,可存活一至多年,若因耕犁等外力切断时,茎段上的腋芽仍可再生为新株。如竹、莲、黄精、玉竹、芦苇、白茅、狗牙根等都具有根状茎。本文档共145页;当前第121页;编辑于星期六\16点57分根状茎(A.莲,B.竹)AB本文档共145页;当前第122页;编辑于星期六\16点57分(2)块茎(stemtuber)
是地下枝条先端几个节与节间经特殊增粗生长而成。块茎顶端有顶芽,四周有许多作螺旋状排列的芽眼,每个芽眼内(相当于叶腋)有几枚侧芽。马铃薯是最常见的一种块茎。本文档共145页;当前第123页;编辑于星期六\16点57分(3)鳞茎(bulb)
鳞茎是单子叶植物常见的变态茎,是一种节间极短、其上着生肉质或膜质变态叶的地下茎。常见的鳞茎如百合、洋葱、水仙、葱、蒜等。鳞茎中央的节间缩短的茎称为鳞茎盘,顶端的顶芽将来形成花序。节上生长肉质的鳞片叶,重重包围鳞茎盘,富含糖分,是主要的食用部分,其外围还有几片膜质鳞片叶保护。叶腋内有腋芽,鳞茎盘下端还长有不定根。本文档共145页;当前第124页;编辑于星期六\16点57分(4)球茎(corm)球茎是短而肥大的地下茎,外表有明显的节与节间,节上可见褐色的退化鳞片叶。球茎具顶芽,荸荠更有较多的侧芽,簇生在顶芽四周。球茎贮有大量营养物质,可作营养繁殖。常见的球茎有荸荠、慈姑、芋等。本文档共145页;当前第125页;编辑于星期六\16点57分2.地上茎的变态地上茎由于和叶的关系密切,因此有时也称地上枝。地上茎的变态,虽然形态发生变化,但从其着生位置、能分枝和长叶,因而容易确定是枝条的变态。(1)茎刺(stemthorn)一些植物,如柑桔、山楂的枝转变为刺,称为茎刺或枝刺。皂荚的枝刺为分枝的刺。茎刺有时生叶,其位置又常在叶腋,因而与叶刺有区别。本文档共145页;当前第126页;编辑于星期六\16点57分(2)茎卷须(stemtendril)南瓜、葡萄等一部分枝变为卷须,有的卷须还分枝。卷须的机械组织和输导组织均不发达,主要是薄壁组织。幼卷须感受力敏锐,在接触支撑物后能在数分钟内作出卷曲、缠绕生长的反应,衰老时便失去卷曲反应的能力。茎卷须的位置或与花枝的位置相当(如葡萄),或生于叶腋(如黄瓜、南瓜)本文档共145页;当前第127页;编辑于星期六\16点57分本文档共145页;当前第128页;编辑于星期六\16点57分(3)叶状茎(phylloid)
茎转变成叶状,扁平,呈绿色,能进行光合作用,称为叶状茎或叶状枝。如假叶树的侧枝变为叶状枝,叶退化为鳞片状,叶腋内可生小花;竹节蓼的叶状枝极显著,叶小或全缺;天门冬的叶腋内也产生叶状枝。本文档共145页;当前第129页;编辑于星期六\16点57分叶状枝本文档共145页;当前第130页;编辑于星期六\16点57分(4)肉质茎仙人掌类植物的肉质茎成球状、块状、多棱柱等形状,有发达的贮水组织,富贮水分和营养物质;并具叶绿体,可行光合作用;茎上有变为刺状的变态叶。这种变态茎还有较强的营养繁殖能力。本文档共145页;当前第131页;编辑于星期六\16点57分四、叶的变态叶与环境条件接触面最广,可塑性大,因而造成变态的多样化。1.苞片(bract)和总苞(involucre)
生在花下面的变态叶,称为苞片。苞片一般较小,绿色,也有形大而呈各种颜色的。苞片数多而聚生在花序外围的,称为总苞。苞片和总苞有保护花芽或果实的作用,如向日葵花序外围的总苞,鱼腥草、珙桐的白色花瓣状总苞。本文档共145页;当前第132页;编辑于星期六\16点57分珙桐勒杜鹃本文档共145页;当前第133页;编辑于星期六\16点57分2.鳞叶(scaleleaf)
这一类变态叶大致可分为
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