學(xué)習(xí)情境一植物組織和器官

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1、子學(xué)習(xí)情境2植物組織和器官一、 植 物 組 織細(xì)胞的生長和分化，導(dǎo)致植物體內(nèi)形成許多不同類型的細(xì)胞群。形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，生理功能相同，在個(gè)體發(fā)育中來源一致的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位，稱為組織。植物的各個(gè)器官根、莖、葉、花、果實(shí)和種子都是由幾種組織構(gòu)成的，每一種組織都具有一定的分布規(guī)律和行使一種主要的生理功能，各種組織的功能相互配合、相互依賴，保證了某一器官所擔(dān)負(fù)的生理功能得以正常進(jìn)行。 （一）分生組織植物體內(nèi)由一些具備持續(xù)分裂能力的細(xì)胞組成的細(xì)胞群，稱為分生組織。分生組織的細(xì)胞代謝旺盛，具有很強(qiáng)的分裂能力；排列緊密，無細(xì)胞間隙；細(xì)胞壁薄，細(xì)胞核大。分生組織主要存在于植物的生長部位，由于分生組織的

2、存在，植物才能始終保持生長的能力或潛能，植物體才能得以終生不斷地伸長或增粗。分生組織圖解 圖1-46細(xì)線條處是幼嫩的部分，無線條處是成熟或生長緩慢的部位分生組織按其在植物體中所處的位置不同，分為頂端分生組織、側(cè)生分生組織和居間分生組織 （圖1-46）。頂端分生組織位于根、莖及分枝的頂端，細(xì)胞分裂和生長使根、莖不斷伸長，形成側(cè)枝、葉、側(cè)根和生殖器官。側(cè)生分生組織存在于植物根和莖的內(nèi)側(cè)，植物構(gòu)造上稱形成層。居間分生組織是頂端分生組織在某些器官中局部區(qū)域的保留，存在于植物莖的節(jié)間基部和葉片基部，禾本科植物的拔節(jié)、抽穗都是居間分生組織的活動(dòng)的結(jié)果。（二）成熟組織 分生組織分裂產(chǎn)生的細(xì)胞，經(jīng)過生長和分化

3、逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸环N特定功能的成熟組織。成熟組織除少數(shù)具有恢復(fù)分裂的能力外，其余的一般不具分裂能力。根據(jù)成熟組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的不同，成熟組織又可分為五種類型。1保護(hù)組織保護(hù)組織存在于植物體的表面，由一層或數(shù)層排列緊密的細(xì)胞構(gòu)成，它的作用是防止水分過度蒸騰、機(jī)械損傷和病蟲侵害。由表皮和周皮組成。保護(hù)組織（表皮） 圖1-47表皮：是存在于幼嫩的根、莖、葉、花、果實(shí)等表面的一層活細(xì)胞，細(xì)胞排列緊密、相嵌，除氣孔外無細(xì)胞間隙；細(xì)胞外壁較厚，并角化形成角質(zhì)層；細(xì)胞內(nèi)不含葉綠體 （圖1-47）。有些植物表皮上還有蠟層和表皮毛等，更加強(qiáng)了表皮的保護(hù)作用。周皮：根和莖的不斷增粗，造成表皮組織破裂，表皮被破壞

4、后植物形成一種新的保護(hù)組織-周皮 （圖1-48）。周皮存在于根和莖的表面，由木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層組成，其中木栓層位于最外層，它由數(shù)層死細(xì)胞構(gòu)成，因而具有更強(qiáng)的保護(hù)作用。保護(hù)組織（周皮） 圖1-482基本組織基本組織是植物體內(nèi)數(shù)量較多、分布最廣泛的組織，因其由許多薄壁細(xì)胞組成，也稱薄壁組織 （圖1 -49）?；窘M織是植物體進(jìn)行各種代謝活動(dòng)的主要組織，擔(dān)負(fù)著吸收、同化、貯藏和 植物的基本組織 圖1-49通氣的功能，具有潛在的分生能力，是嫁接、扦插成活和組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)?；窘M織根據(jù)生理功能不同分為吸收組織（根尖分生區(qū)）、同化組織（葉肉細(xì)胞）、貯藏組織（胚乳）、通氣組織（氣道）和傳遞細(xì)胞。3機(jī)

5、械組織 機(jī)械組織是對(duì)植物體起機(jī)械支持和加固作用的組織，在根、莖內(nèi)很發(fā)達(dá)，特點(diǎn)是細(xì)胞壁發(fā)生局部或全部加厚，根據(jù)細(xì)胞壁增厚程度不同分為厚角組織和厚壁組織兩類。厚角組織細(xì)胞壁只在角隅部位增厚，是活細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)有葉綠體，一般存在于幼莖、花柄和大的葉脈部分的表皮內(nèi)側(cè)（圖1-50）。厚壁組織（圖1-51）細(xì)胞壁全部加厚，原生質(zhì)體消失，是死細(xì)胞，分纖維和石細(xì)胞兩種。植物的厚角組織 圖1-50植物的厚壁組織 圖1-514輸導(dǎo)組織輸導(dǎo)組織是植物體內(nèi)擔(dān)負(fù)物質(zhì)長途運(yùn)輸?shù)慕M織，由管狀細(xì)胞上、下相連而成，貫穿于植物體各個(gè)器官內(nèi)。輸導(dǎo)組織根據(jù)其構(gòu)造和功能的不同，分為兩類。(1)導(dǎo)管和管胞 導(dǎo)管和管胞的主要功能是運(yùn)輸水和無

6、機(jī)鹽。導(dǎo)管細(xì)胞的原生質(zhì)體和橫壁消失，縱壁增厚并木質(zhì)化，是死細(xì)胞。導(dǎo)管的細(xì)胞壁增厚不均勻形成不同的花紋，據(jù)此可將導(dǎo)管分為多種類型 （圖1-52）。管胞是兩端斜尖的狹長細(xì)胞，也是死細(xì)胞，管胞的輸導(dǎo)能力不及導(dǎo)管，也有多種類型.。 導(dǎo)管類型 圖1-52(2)篩管和伴胞 篩管的主要功能是運(yùn)輸有機(jī)物質(zhì)。組成篩管的細(xì)胞壁較薄，含有原生質(zhì)體，細(xì)胞核消失，是活細(xì)胞。上、下細(xì)胞間的橫壁上有許多小孔，稱為篩孔。具有篩孔的細(xì)胞壁稱為篩板。篩管細(xì)胞的原生質(zhì)通過篩孔相連，成為有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。伴胞是位于篩管旁邊的較小而狹長的活細(xì)胞，它與篩管相鄰的側(cè)壁之間有胞間連絲相通，有助于篩管的運(yùn)輸（圖1-53）。篩管與管胞 圖1-5

7、35分泌組織分泌組織是指能產(chǎn)生、貯藏和輸導(dǎo)分泌物的組織，它們使植物體產(chǎn)生蜜汁、揮發(fā)油、黏液、樹脂、乳汁、單寧、生物堿和鹽類等物質(zhì) （圖1-54）。分泌結(jié)構(gòu)分為外分泌結(jié)構(gòu)（腺毛、腺磷、蜜腺、鹽腺、排水器）和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)（分泌細(xì)胞、分泌腔、分泌道、乳汁管）兩大類。 植物的分泌組織 圖1-54（三）維管系統(tǒng)1維管束植物體內(nèi)，導(dǎo)管、管胞、木質(zhì)纖維和木質(zhì)薄壁細(xì)胞聚集在一起，形成木質(zhì)部；篩管、伴胞、韌皮纖維和韌皮薄壁細(xì)胞聚集在一起，形成韌皮部。由木質(zhì)部和韌皮部共同組成的束狀結(jié)構(gòu)稱為維管束。維管束貫穿于植物體各個(gè)部分，形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)狀系統(tǒng)，起著運(yùn)輸養(yǎng)料和支持植物體的作用。維管束可分為兩種類型。 (1)無限維

8、管束 這種維管束由木質(zhì)部、韌皮部和形成層三部分組成。由于形成層的活動(dòng)，能夠產(chǎn)生新的木質(zhì)部和韌皮部，使植物的根、莖不斷增粗。雙子葉植物的維管束一般為無限維管束。(2)有限維管束 這種維管束只由木質(zhì)部和韌皮部兩部分組成，兩者之間無形成層，因而，根、莖生長到一定程度后不再增粗。單子葉植物的維管束一般是有限維管束。 2維管組織組成維管束的木質(zhì)部和韌皮部通常是由輸導(dǎo)組織、薄壁組織和機(jī)械組織等幾種組織組成，是一種復(fù)合組織。將木質(zhì)部和韌皮部或者其中之一稱為維管組織。植物系統(tǒng)進(jìn)化過程中，維管組織的形成，對(duì)于適應(yīng)陸生生活有著重要的意義。從蕨類植物開始，就有了維管組織的分化，故此，將蕨類植物和種子植物總稱為維管植

9、物。3維管系統(tǒng)維管組織錯(cuò)綜復(fù)雜地貫穿于某一器官或整個(gè)植物體中，組成一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能上的單位，使一個(gè)器官或整個(gè)植物體的各個(gè)部分都連接起來。因此，在一個(gè)植物的整體上或一個(gè)器官的全部維管組織總稱為維管系統(tǒng)。 二、植 物 的 根根是植物的地下營養(yǎng)器官，它的主要功能是使植物固定在土壤中并對(duì)地上部分起支持作用；根能從土壤中吸收水、無機(jī)鹽、二氧化碳和一些小分子物質(zhì)；根能合成氨基酸、植物堿和激素等；根還具有貯藏、繁殖和輸導(dǎo)、分泌的功能。根據(jù)發(fā)生部位的不同，可將根分為主根、側(cè)根和不定根三種。主根是由種子的胚根發(fā)育而成的，是植物體最早出現(xiàn)的根。主根上發(fā)生的分枝以及分枝再發(fā)生的各級(jí)分枝稱為側(cè)根。由于主根和側(cè)根都有一定

10、的發(fā)生位置，所以稱為定根。從莖、葉、老根或胚軸上產(chǎn)生的根稱為不定根。一株植物地下部分所有根的總體，稱為根系。根系可分為直根系和須根系（圖1-55）。 根 系 圖1-55（一）根尖的分區(qū)植物的根從其尖端到著生根毛的一段，稱為根尖。根尖是根生命活動(dòng)最活躍的區(qū)域，根尖從其尖端向后依次可分為根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和根毛區(qū)（成熟區(qū)）四個(gè)區(qū)（圖1-56）。根系的縱切面 圖1-561.根冠根冠位于根尖的最頂端，是由許多排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的帽狀結(jié)構(gòu)，對(duì)根尖起保護(hù)作用；能分泌黏液，起潤滑作用；根冠細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)含有淀粉體，與根的向地性生長有一定的關(guān)系。2.分生區(qū)分生區(qū)位于根冠上方，屬于頂端分生組織，由于新產(chǎn)生的

11、細(xì)胞不斷補(bǔ)充根冠和轉(zhuǎn)變成伸長區(qū)，因而此區(qū)的長度是相對(duì)固定的。3.伸長區(qū)位于分生區(qū)的上方，此區(qū)細(xì)胞逐漸停止分裂并迅速伸長，伸長生長所產(chǎn)生的伸長力量，是根尖深入土層的主要推動(dòng)力。4.根毛區(qū)根毛區(qū)位于伸長區(qū)的上方，細(xì)胞停止伸長開始分化。表面生有根毛，擴(kuò)大了根的吸收面積，內(nèi)部根的基本結(jié)構(gòu)完全形成。是根吸收水和無機(jī)鹽的主要部位。(二）根的結(jié)構(gòu)1雙子葉植物根的結(jié)構(gòu) （1）雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu) 由分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過不斷的分生、伸長、分化所形成的結(jié)構(gòu)稱為初生結(jié)構(gòu)。雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次為表皮、皮層和維管柱三部分（圖1-57）。表皮：根的最外一層細(xì)胞，排列緊密，無細(xì)胞間隙，細(xì)胞壁薄，外壁外突形成根毛，

12、表皮的吸收作用較其保護(hù)作用更為重要。 棉根初生結(jié)構(gòu)橫切面 圖1-57 皮層：位于表皮和維管柱之間，薄壁細(xì)胞組成，根毛吸收的水和無機(jī)鹽通過皮層進(jìn)入維管柱。皮層也具有貯運(yùn)和通氣的作用。皮層從外向內(nèi)依次分為外皮層、中皮層和內(nèi)皮層。內(nèi)皮層由一層細(xì)胞組成，細(xì)胞的上、下壁和兩個(gè)側(cè)壁局部增厚成為凱氏帶。向內(nèi)轉(zhuǎn)移的水和無機(jī)鹽無法超越凱氏帶，也無法在壁和細(xì)胞質(zhì)之間移動(dòng)，唯一的通道，只能通過具有選擇性的細(xì)胞質(zhì)才能進(jìn)入維管柱內(nèi)，對(duì)物質(zhì)的運(yùn)輸進(jìn)行選擇調(diào)控。維管柱：指皮層以內(nèi)的部分，由中柱鞘、維管束和髓組成。中柱鞘由一層或幾層排列緊密的薄壁細(xì)胞組成，具有潛在的分裂能力，能產(chǎn)生側(cè)根或不定芽。維管束由初生木質(zhì)部、初生韌皮部

13、和夾于其間的具有潛在分裂能力的薄壁細(xì)胞組成，主要功能是運(yùn)輸水、無機(jī)鹽和有機(jī)物質(zhì)。 （2）雙子葉植物根的次生結(jié)構(gòu) 植物根的初生構(gòu)造形成后，由于形成層和木栓形成層的產(chǎn)生及分裂活動(dòng)所形成的構(gòu)造叫次生結(jié)構(gòu)。雙子葉植物根次生結(jié)構(gòu)形成后由外向內(nèi)依次為：周皮（木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層）、韌皮部（初生韌皮部、次生韌皮部）、形成層、木質(zhì)部（次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部）和射線等部分，有些植物還含有髓。2禾本科植物根的結(jié)構(gòu)禾本科植物的根也是由表皮、皮層和維管柱三部分組成（圖1-58）。禾本科植物根的結(jié)構(gòu) 圖1-58(1)表皮 根最外一層，由排列緊密的活細(xì)胞組成。(2)皮層 靠近表皮的 2-3層細(xì)胞在根生長后期變?yōu)楹癖?/p>

14、組織，起支持和保護(hù)作用。水稻幼根皮層細(xì)胞形成較大的細(xì)胞間隙，老根則有明顯的氣腔，并與莖、葉的氣腔相通，成為良好的通氣組織。禾本科植物根內(nèi)皮層細(xì)胞大多發(fā)生五面加厚（外切向壁除外），細(xì)胞壁不加厚的細(xì)胞稱通道細(xì)胞，禾本科植物根對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)倪x擇和調(diào)控能力更強(qiáng)。(3)維管柱 中柱鞘細(xì)胞為一層，隨著發(fā)育逐漸由薄壁細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楹癖诩?xì)胞。禾本科植物為有限維管束，所以不能形成次生結(jié)構(gòu)。(三)根的變態(tài)由于長期適應(yīng)周圍環(huán)境，植物器官在形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理功能上都會(huì)發(fā)生變化，并成為該種植物的遺傳特性，這種現(xiàn)象為變態(tài)。根據(jù)根變態(tài)后的形態(tài)和功能的不同，將根分為貯藏根、氣生根和寄生根三種變態(tài)類型。 1貯藏根這類變態(tài)根主要是適應(yīng)于貯

15、藏大量的營養(yǎng)物質(zhì)，通常分為肉質(zhì)直根和塊根二種。(1)肉質(zhì)直根 常見于二年生或多年生的草本雙子葉植物，由主根發(fā)育而成。蘿卜的肉質(zhì)直根大部分是次生木質(zhì)部，木質(zhì)薄壁組織非常發(fā)達(dá)，貯藏著大量的營養(yǎng)物質(zhì)。胡蘿卜的肉質(zhì)直根中大部分是次生韌皮部，韌皮薄壁組織發(fā)達(dá)，貯藏大量的營養(yǎng)物質(zhì)。(2)塊根 由植物的不定根或側(cè)根經(jīng)過增粗生長而形成，內(nèi)部貯藏大量的營養(yǎng)物質(zhì)。如甘薯的塊根（圖1-59）。植物根的變態(tài)（貯藏根） 圖1-592氣生根凡露出地面，生長在空氣中的根均稱為氣生根。氣生根根據(jù)所擔(dān)負(fù)的生理功能不同，又可分為以下幾類：(1)支持根 玉米、高粱等的支持根，除具有支持防止植物倒伏作用外，還可從土壤中吸收水分和無機(jī)

16、鹽（圖1-60）。植物根的變態(tài)（支持根） 圖1-60(2)呼吸根 生長在沿?；蛘訚傻貛У募t樹、水松等，它們有一部分根從腐泥中向上生長，暴露在空氣中，形成呼吸根。(3)攀緣根 常春藤、凌霄等植物從莖上產(chǎn)生許多不定根，固著在其他物體的表面而攀緣上升，稱為攀緣根 (圖161)幾種植物的氣生根 圖1-613寄生根寄生植物菟絲子，它的葉退化成鱗片，不能進(jìn)行光合作用，以突起狀的根伸入寄主莖的組織內(nèi)，彼此的維管組織相通，從寄主體內(nèi)攝取營養(yǎng)物質(zhì)。三、植 物 的 莖莖是聯(lián)系植物根、葉，輸導(dǎo)水分、無機(jī)鹽和有機(jī)物的營養(yǎng)器官，少數(shù)生于地下。莖上著生芽，芽萌發(fā)生長形成葉和分枝，組成龐大的枝葉系統(tǒng)，支持著整個(gè)植物體。莖也

17、具有貯藏和繁殖的功能。（一）莖的形態(tài)莖上著生葉的部位，稱為節(jié)。兩個(gè)節(jié)之間的部分稱為節(jié)間。著生葉和芽的莖稱為枝條。莖就是枝上除去葉和芽所留下的軸狀部分。枝條上葉片脫落后留下的痕跡叫葉痕。葉痕中，枝條和葉柄之間維管束斷離留下的痕跡稱為葉跡。鱗芽的芽鱗片脫落后留下的痕跡稱為芽鱗痕。在木本植物的莖上還有很多小突起稱為皮孔，它是枝條與外界進(jìn)行氣體交換的通道。葉痕的形狀、葉跡的分布、皮孔的形狀和數(shù)目是識(shí)別樹種的主要依據(jù)，根據(jù)枝條上芽鱗痕的數(shù)目和相鄰芽鱗痕之間距離，離，可以判斷枝條的生長年齡和生長速度（圖1-62）。 植物的莖 圖1-62根據(jù)生長習(xí)性可將莖分為直立莖、纏繞莖、攀援莖和匍匐莖四種（圖1-63）

18、。莖按生長習(xí)性的分類 圖1-63（二）芽及其類型 1芽的構(gòu)造 芽是未發(fā)育的枝條、花或花序的原始體?？v切葉芽的結(jié)構(gòu)如下（圖1-64）：芽的構(gòu)造 圖1-64（1）芽軸 中央軸，芽的各部分均著生其上，是未發(fā)育的莖。（2）生長錐 中央頂端的分生組織。（3）葉原基 生長錐周圍的一些小突起，是葉的原始體。（4）幼葉 生長錐周圍的大型突起，將來形成成熟的葉。（5）腋芽原基 生長在幼葉腋內(nèi)的突起，將來形成腋芽。 （6）鱗片 包圍在芽的外面，起保護(hù)作用。2芽的類型 按芽生長位置分：在枝條上有固定的著生位置的芽稱為定芽。著生在枝條頂端的定芽稱為頂芽，著生在葉腋的定芽為側(cè)芽（腋芽）。生長在老根、莖或葉上的芽稱為不定

19、芽，不定芽在植物的營養(yǎng)繁殖上應(yīng)用廣泛（圖1-65）。 不定芽 圖1-65（1）按芽結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分 將來發(fā)育為枝條的芽為葉芽或枝芽，將來發(fā)育為花或花序的芽為花芽，可以同時(shí)發(fā)育成枝和花的芽為混合芽。葉芽決定著主干與側(cè)枝的關(guān)系與數(shù)量，花芽決定著花和花序的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和開花的遲早及結(jié)果的多少。（2）按芽的生長狀態(tài)分 分化完善能在當(dāng)年生長季節(jié)萌動(dòng)生長的芽為活動(dòng)芽。在當(dāng)年生長季節(jié)中暫不萌動(dòng)，必須經(jīng)過一段休眠期，甚至多年也不萌發(fā)的芽為休眠芽。 （3）按芽鱗有無分 外面有芽鱗片保護(hù)的芽，叫鱗芽。沒有芽鱗片保護(hù)的芽，叫裸芽。（三）莖的分枝分枝是植物生長時(shí)普遍存在的現(xiàn)象，是植物的基本特征之一。分枝一般是由腋芽發(fā)育而來

20、。種子植物常見的分枝方式有四種： 1.單軸分枝從幼苗開始，主莖頂芽活動(dòng)旺盛，形成明顯主干，側(cè)芽相繼展開，形成較細(xì)的側(cè)枝，側(cè)枝以同樣方式再形成次級(jí)分枝，這種分枝方式為單軸分枝（圖1-66）。單軸分枝 圖1-662.合軸分枝頂芽生長到一定時(shí)期，生長緩慢、停止甚至死亡，由頂芽下面的腋芽代替頂芽繼續(xù)生長形成側(cè)枝，側(cè)枝又以同樣的方式分枝，這種分枝方式稱為合軸分枝（圖1-67）。合軸分枝 圖1-673.假二叉分枝具有對(duì)生葉序的植物，主莖頂芽活動(dòng)到一定時(shí)間后停止生長甚至死亡，頂芽下面的兩個(gè)側(cè)芽同時(shí)生長形成兩個(gè)側(cè)枝，側(cè)枝再以同樣的方式進(jìn)行分枝，這種分枝方式稱假二叉分枝（圖1-68）。假二叉分枝 圖1-684.

21、分蘗分蘗是禾本科植物特殊的分枝方式。植物生長初期，莖基部節(jié)間很短、不伸長且密集在一起，這些節(jié)稱為分蘗節(jié)。每個(gè)節(jié)上都有一個(gè)腋芽，當(dāng)幼苗生長到一定時(shí)期，有些腋芽開始活動(dòng)，迅速生長為新枝，同時(shí)在這些分蘗節(jié)上產(chǎn)生不定根，這種分枝方式稱分蘗（圖1-69）。從主莖上長出的分蘗叫一級(jí)分蘗。由一級(jí)分蘗長出的分蘗叫二級(jí)分蘗，以此類推。能抽穗、結(jié)實(shí)的分蘗稱有效分蘗，不能抽穗或雖能抽穗但不能結(jié)實(shí)的分蘗叫無效分蘗。分 蘗 圖1-69 (四）莖的結(jié)構(gòu) 1雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu) （1）雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu) 由莖頂端的分生組織（生長錐），經(jīng)過分裂、伸長和分化而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，為雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)。在橫切面上，由表皮、皮層和維

22、管柱三部分組成（圖1-70）。雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu) 圖1-70表皮：表皮是位于莖最外一層的細(xì)胞，為保護(hù)組織。細(xì)胞外壁角化，形成角質(zhì)層。有的植物表皮上有表皮毛，具有加強(qiáng)保護(hù)的作用。幼莖表皮上還有少數(shù)氣孔，它是氣體交換的通道。 皮層：皮層位于表皮和維管柱之間，主要由薄壁細(xì)胞組成，緊靠表皮的幾層細(xì)胞常分化為厚角組織，加強(qiáng)幼莖的支持作用。在厚角細(xì)胞和一些薄壁細(xì)胞中常含有葉綠體，因而幼莖常呈綠色，并能進(jìn)行光合作用。水生植物莖皮層的薄壁細(xì)胞，具有發(fā)達(dá)的胞間隙，構(gòu)成通氣組織。有些植物莖的皮層中有分泌腔和乳汁管等分泌結(jié)構(gòu)。有些植物莖的皮層細(xì)胞中含有晶體和單寧。維管柱：維管柱是皮層以內(nèi)的所有部分。它由維管束、

23、髓和髓射線組成，草本雙子葉植物幼莖橫切面上，維管束呈橢圓形。各維管束之間的距離較大，它們呈環(huán)形排列于皮層內(nèi)側(cè)。多數(shù)木本植物幼莖的維管束，彼此之間距離很小，幾乎連成完整的環(huán)。維管束由初生韌皮部、形成層和初生木質(zhì)部三部分組成。髓和髓射線是植物維管柱內(nèi)的薄壁組織。位于幼莖中央的部分稱為髓，具有貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的作用。位于兩個(gè)維管束之間，連接皮層與髓的部分，稱為髓射線，具有貯藏養(yǎng)料和橫向運(yùn)輸?shù)淖饔谩＃?）雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu) 由次生分生組織（形成層、木栓形成層）的細(xì)胞經(jīng)過分裂、生長和分化而形成的構(gòu)造，能夠使莖加粗，這種結(jié)構(gòu)稱為雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)。雙子葉植物莖的次生構(gòu)造形成后，結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次為：周皮

24、（木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層）、皮層（有或無）、初生韌皮部、次生韌皮部、形成層、次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部、髓等，在維管束之間有髓射線，維管束內(nèi)有維管射線。在木本植物莖的次生木質(zhì)部中，?？煽吹揭蝗θΦ耐膱A環(huán)，是由季節(jié)變化引起的，稱為年輪（圖1-71）。木本植物莖的年輪 圖1-712禾本科植物莖的結(jié)構(gòu)在橫切面上，禾本科植物莖由表皮、基本組織和維管束三部分組成（圖1-72）。禾本科植物莖的結(jié)構(gòu) 圖1-72（1）表皮 最外面的一層細(xì)胞，為保護(hù)組織。表皮上有少量的氣孔，有些植物莖的表皮外面有一層蠟被。有些表皮細(xì)胞發(fā)生木栓化或硅化，硅酸鹽沉積于細(xì)胞壁上的多少與莖稈的強(qiáng)度和對(duì)病蟲害的抵抗能力有關(guān)。（2）基本

25、組織 主要由薄壁細(xì)胞組成。緊靠表皮的幾層薄壁細(xì)胞分化成波浪狀分布的厚壁組織，增強(qiáng)植物的抗倒伏性。玉米、高粱等莖內(nèi)充滿基本組織，為實(shí)心結(jié)構(gòu)。水稻、小麥等莖內(nèi)的中央薄壁細(xì)胞解體，形成中空的髓腔。水稻基部節(jié)間的薄壁組織里，分布著許多大型孔隙，叫氣腔。它是水稻長期適應(yīng)在淹水條件下生活形成的良好的通氣組織。一般情況下，抗倒伏的品種，髓腔較小，莖稈壁較厚，機(jī)械組織發(fā)達(dá)，維管束也較多。（3）維管束 禾本科植物維管束數(shù)目很多，散生在基本組織中，每個(gè)維管束基本上由韌皮部和木質(zhì)部組成，為有限維管束。它們有兩種排列方式：一類如小麥、水稻等植物，維管束排列成內(nèi)、外兩環(huán)。外環(huán)的維管束較小，位于近表皮的機(jī)械組織中；內(nèi)環(huán)的

26、維管束較大，位于近髓腔的薄壁組織中。另一類如玉米、高粱等，維管束散生于基本組織中，近邊緣維管束較小，排列緊密，靠中央維管束較大，排列疏松。在每個(gè)維管束外面有厚壁組織組成的維管束鞘包圍，增強(qiáng)了莖的支持作用。(五)莖的變態(tài)莖的變態(tài)類型很多，按所處位置可分為地下莖的變態(tài)和地上莖的變態(tài)兩大類。1地下莖的變態(tài)地下莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)雖然發(fā)生明顯的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)橘A藏或營養(yǎng)繁殖的器官，但仍具有莖的基本特征。常見的有以下幾種類型：（1）根狀莖 生長在地下，與根相似的莖。根狀莖可存活一到數(shù)年，而且繁殖能力很強(qiáng)，若被切斷，腋芽可再生為新株。姜的根狀莖，肉質(zhì)肥厚，貯藏大量的營養(yǎng)物質(zhì)，蓮的根狀莖即為蓮藕，其中有發(fā)達(dá)的氣道與葉相

27、通（1-73）。根 狀 莖 圖1-73（2）塊莖 馬鈴薯的薯塊是由地下莖頂端膨大而成的最常見的一種塊莖。塊莖的頂端有頂芽，四周有許多呈螺旋狀排列的芽眼，每個(gè)芽眼內(nèi)有 2-3 個(gè)芽，每個(gè)芽眼所在位置實(shí)際上相當(dāng)于莖中的節(jié)，在螺旋線上相鄰的兩個(gè)芽眼之間的部分即為節(jié)間。塊莖實(shí)際上是馬鈴薯植株節(jié)間縮短的變態(tài)莖（圖1-74）。塊 莖 圖1-74 （3）鱗莖 鱗莖是單子葉植物中常見的地下變態(tài)莖。洋蔥鱗莖最中央部分為一個(gè)扁平而節(jié)間極短的鱗莖盤，其上生有頂芽，將來發(fā)育為花序。鱗莖盤上生有許多肉質(zhì)肥厚的鱗葉，貯藏大量營養(yǎng)物質(zhì)，在肉質(zhì)鱗葉外有幾層膜質(zhì)的鱗葉起保護(hù)作用。鱗莖盤下端可產(chǎn)生不定根，用于營養(yǎng)繁殖（圖1-75

28、）。鱗 莖 圖1-75（4）球莖 球莖是肥而短的呈球形的地下莖。荸薺、慈姑的球莖，由長入土中纖匍枝頂端發(fā)育而成；芋的球莖由基部發(fā)育而成。球莖頂端有粗壯的頂芽，有時(shí)還有幼嫩的綠葉生于其上。球莖的節(jié)和節(jié)間明顯，節(jié)上有干膜狀的鱗葉和腋芽。球莖內(nèi)貯藏有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，為特殊的營養(yǎng)繁殖器官（圖1-76）。球 莖 圖1-762地上莖的變態(tài)植物地上莖的變態(tài)類型很多，通常有以下幾種：（1）肉質(zhì)莖 肉質(zhì)莖肥厚多汁，常為綠色，不僅可以貯藏大量的水和養(yǎng)料，還能進(jìn)行光合作用，具有極強(qiáng)的營養(yǎng)繁殖能力（圖1-77）。肉 質(zhì) 莖 圖1-77（2）匍匐莖 有些植物如草莓和蛇莓的部分地上莖細(xì)長，匍匐地面而生，并在節(jié)上長出不定根

29、，由此可形成獨(dú)立的植株，借此進(jìn)行營養(yǎng)繁殖（圖1-78）。匍 匐 莖 圖1-78 （3）葉狀莖（葉狀枝） 有些植物如假葉樹和竹節(jié)蓼，葉子退化或早落，莖呈扁平狀，能進(jìn)行光合作用，這種莖稱為葉狀莖（圖1-79）。葉狀莖（假葉樹） 圖1-79（4）莖卷須 有些藤本植物的部分枝條變成卷須，以適應(yīng)攀援生長。莖卷須通常發(fā)生在葉腋上，其上不生葉片（圖1-80）。莖卷須(葡萄) 圖1-80（5）莖刺 有些植物如柑橘和山楂的部分枝條轉(zhuǎn)變?yōu)榇?，它是由腋芽發(fā)育而成的，具有保護(hù)作用（圖1-81）。莖刺(山楂) 圖1-81四、植 物 的 葉 葉是植物重要的營養(yǎng)器官，葉的主要生理功能：一是光合作用，利用太陽的光能，把二氧化

30、碳和水合成有機(jī)物，供植物生長發(fā)育的需要；二是蒸騰作用，借助蒸騰作用帶動(dòng)植物體內(nèi)的水分循環(huán)，保證植物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸。此外，葉還有吸收、繁殖和氣體交換等功能。（一）葉的形態(tài)1葉的組成雙子葉植物的完全葉由葉片、葉柄和托葉三部分組成，缺少其中一部分或兩部分的為不完全葉（圖1-82）。禾本科植物的葉由葉片、葉鞘、葉舌和葉耳組成（圖1-83）。根據(jù)葉舌、葉耳的形狀、大小和有無可以識(shí)別植物。植物完全葉的形態(tài) 圖1-82禾本科植物葉的形態(tài) 圖1-832葉的形態(tài)不同種類的植物，葉片的形狀、葉緣及葉脈的類型各不相同，這些都可以作為分類的主要依據(jù)。葉有單葉和復(fù)葉（三出、掌狀、羽狀、單身）兩種類型。葉在莖上排列

31、的方式，叫葉序。葉序可分為互生、對(duì)生、輪生和簇生四種類型。(二）葉的結(jié)構(gòu)1雙子葉植物葉片的結(jié)構(gòu)雙子葉植物葉片由表皮、葉肉和葉脈三部分組成（圖1-84）。雙子葉植物葉片結(jié)構(gòu) 圖1-84（1）表皮 表皮分布于整個(gè)葉片的外表，分為上表皮和下表皮，一般由一層扁平而排列緊密的活細(xì)胞組成。表皮上常有表皮毛、氣孔和水孔等結(jié)構(gòu)。氣孔（圖1-85）是由兩個(gè)腎形的保衛(wèi)細(xì)胞圍合而成的小孔，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)開閉，是植物與外界環(huán)境之間進(jìn)行氣體交換和水分蒸騰的孔道。 雙子葉植物葉氣孔構(gòu)造 圖1-85（2）葉肉 葉肉位于上、下表皮之間，葉肉細(xì)胞內(nèi)含有大量的葉綠體，是植物進(jìn)行光合作用的主要部分。多數(shù)植物的葉肉細(xì)胞分化為柵欄組織和

32、海綿組織。柵欄組織靠近上表皮，是由一些排列較緊密的長圓柱狀細(xì)胞組成，主要進(jìn)行光合作用。而海綿組織靠近下表皮，是由一些排列較疏松的不規(guī)則形細(xì)胞組成，胞間隙發(fā)達(dá)，主要進(jìn)行氣體交換，也能進(jìn)行光合作用。大多數(shù)雙子葉植物葉片具有明顯的背、腹面之分，稱為兩面葉。（3）葉脈 葉肉的維管束為葉脈。葉脈分布在葉肉組織中。其中粗大的主脈由木質(zhì)部和韌皮部組成，木質(zhì)部在上方，韌皮部在下方，中間有微少的形成層，形成層活動(dòng)時(shí)間很短，因而，雙子葉植物葉片增厚有限。葉脈的主要功能是起輸導(dǎo)和支持作用。2禾本科植物葉片的結(jié)構(gòu)禾本科植物葉片由表皮、葉肉和葉脈三部分組成，但與雙子葉植物相比，各部分都有其特殊性（圖1-86）。禾本科植

33、物葉的解剖構(gòu)造 圖1-86（1）表皮 表皮由一層排列緊密的活細(xì)胞組成，細(xì)胞的外壁含有角質(zhì)和硅質(zhì)。從橫切面上看，在上表皮上具有許多呈扇形排列的泡狀細(xì)胞（運(yùn)動(dòng)細(xì)胞），當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，這些細(xì)胞可以通過失水和吸水來調(diào)節(jié)葉片的生存狀態(tài)，從而使植物適應(yīng)環(huán)境。氣孔是由兩個(gè)啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞組成，在保衛(wèi)細(xì)胞兩旁還有一對(duì)近似半月形的副衛(wèi)細(xì)胞（圖1-87）。禾本科植物葉氣孔構(gòu)造 圖1-87（2）葉肉 禾本科植物的葉片無柵欄組織和海綿組織的分化。無背、腹面之分，稱為等面葉。如水稻、小麥等。葉肉細(xì)胞形狀不規(guī)則，胞間隙小，細(xì)胞壁向內(nèi)皺褶，形成“峰、谷、腰、環(huán)”的結(jié)構(gòu)，這樣有利于較多的葉綠體排列在細(xì)胞邊緣，增大光合面

34、積，增強(qiáng)植物的光合作用效率。（圖1-88）禾本科植物葉肉細(xì)胞 圖1-88（3）葉脈 主脈由木質(zhì)部和韌皮部組成，無形成層。維管束鞘有兩種類型，一類是由單層薄壁細(xì)胞組成，如玉米、高粱等；另一類由兩層細(xì)胞組成，外層為含葉綠體的薄壁細(xì)胞，內(nèi)層為厚壁細(xì)胞，如大麥、小麥等。(三)葉的變態(tài)植物適應(yīng)不同的生長環(huán)境，葉的變態(tài)有鱗葉、葉卷須、苞葉、葉刺和葉捕蟲器等。 1.鱗葉葉特化或退化成鱗片狀，如木本植物保護(hù)芽的芽鱗，根莖、球莖節(jié)上的膜質(zhì)鱗葉，包圍在鱗莖盤上貯藏養(yǎng)料的肉質(zhì)鱗葉等。2.葉卷須由葉的一部分變成卷須狀，具有攀援作用，如豌豆的卷須（圖1-89）。植物葉變態(tài)（葉卷須） 圖1-893苞葉（苞片）生在花下面的

35、變態(tài)葉，稱為苞片。苞片很多而聚生在花序外圍的，稱為總苞。如玉米和菊科植物，苞片和總苞主要具有保護(hù)花芽和果實(shí)作用。4.葉刺葉片或托葉特化為刺狀稱為葉刺。具有自身保護(hù)和減少水分蒸騰的作用。仙人掌、刺槐等植物的刺就是葉刺。5.葉捕蟲器食蟲植物的葉子變成適宜于捕食昆蟲的特殊結(jié)構(gòu)。豬籠草葉子的葉柄基部形成扁平的假葉狀，中部細(xì)長如卷須，上部成瓶狀，葉片生于瓶口成一小蓋覆于其上。瓶內(nèi)壁上長有倒生的刺毛，小蟲一旦落入瓶內(nèi)，便很難逃脫。瓶內(nèi)底部生有腺體，能分泌消化液，將落入的昆蟲慢慢消化吸收（圖1-90）。 植物葉變態(tài)（葉捕蟲器） 圖1-90五、植物的花、果實(shí)和種子花、果實(shí)和種子是植物的生殖器官，它們的主要功能

36、是繁殖后代。被子植物在整個(gè)生長發(fā)育過程中，光合作用所積累的物質(zhì)，除供營養(yǎng)生長外，主要用于果實(shí)和種子的形成。通過果實(shí)和種子的傳播，適宜的條件下，種子發(fā)育成新的植株。植物借助于生殖，種族得以延續(xù)和發(fā)展。（一）植物的花1植物花的組成 （1）雙子葉植物花的組成 雙子葉植物典型的花通常由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成（圖1-91）。一朵花中具有上述六部分的稱完全花，缺少其中之一的為不完全花。花柄和花托是莖的變態(tài)，花萼、花冠、雄蕊和雌蕊是葉的變態(tài)，所以花是適應(yīng)于有性生殖的變態(tài)短 典型花的結(jié)構(gòu) 圖191枝。雄蕊由花藥和花絲組成，雌蕊由柱頭、花柱和子房組成。其中花被（花萼與花冠的總稱）數(shù)目及排列方式、

37、雄蕊的數(shù)目及類型、雌蕊的數(shù)目和離合等是鑒別植物的主要標(biāo)志。（2）禾本科植物花的組成 水稻、小麥、玉米等禾科植物花與一般雙子葉植物花的組成不同。禾本科植物的花通常由2枚稃片、2枚漿片、3-6枚雄蕊和1枚雌蕊組成。稃片位于花的最外面，外稃中脈顯著，延長成芒。開花時(shí)漿片吸水膨脹，將內(nèi)、外稃片撐開，使花藥和羽毛狀柱頭露出，以適應(yīng)于風(fēng)力傳粉。禾本科植物通常由一至數(shù)朵小花與一對(duì)穎片組成小穗，再由許多小穗集合成為不同的花序（穗）類型（圖1-92）。禾本科植物花的結(jié)構(gòu) 圖1-922雄蕊和雌蕊的結(jié)構(gòu)雄蕊由花藥和花絲組成?；ㄋ幵跈M切面上呈蝶形，一般由四個(gè)花粉囊組成，囊內(nèi)有許多花粉粒，每個(gè)成熟的花粉粒內(nèi)含有一個(gè)營養(yǎng)

38、核和二個(gè)精子，它們均為單倍體（圖2-93）。成熟花粉粒結(jié)構(gòu) 圖1-93雌蕊由柱頭、花柱和子房組成。子房內(nèi)著生有胚珠，成熟胚珠由珠心、珠被、珠孔、珠柄、合點(diǎn)和胚囊組成。胚囊中含3個(gè)反足細(xì)胞、2個(gè)極核（中央細(xì)胞）、2個(gè)助細(xì)胞和1個(gè)卵細(xì)胞，均為單倍體（圖1-94）。成熟胚珠結(jié)構(gòu) 圖1-94（二）植物的種子和果實(shí)當(dāng)花粉粒和胚囊（或其中之一）成熟時(shí)，花被展開，雄蕊和雌蕊暴露出來，完成開花過程。通過自花或異花傳粉，成熟花粉粒落到了雌蕊的柱頭上，通過識(shí)別反應(yīng)，親和的花粉粒萌發(fā)，形成花粉管進(jìn)入柱頭，穿過花柱到達(dá)并進(jìn)入子房，此時(shí)營養(yǎng)核已解體，兩個(gè)精子進(jìn)入胚囊，一個(gè)精子與卵細(xì)胞結(jié)合，成為合子（受精卵），合子將來發(fā)

39、育成為胚。另一個(gè)精子與兩個(gè)極核（中央細(xì)胞）結(jié)合，形成初生胚乳核，將來發(fā)育成為胚乳?；ǚ酃苤械膬蓚€(gè)精子分別和卵細(xì)胞及極核融合的過程，稱為雙受精作用。通過雙受精作用，既保證了植物遺傳的穩(wěn)定性，又使植物生活力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、子代變異性大。 1植物的果實(shí)受精作用完成后，花器官多數(shù)枯萎、脫落，而子房卻不斷生長、膨大，外面的子房壁發(fā)育成果皮，最后形成果實(shí)。這種單純由子房發(fā)育而成的果實(shí)，稱為真果。真果的結(jié)構(gòu)較簡單，一般由外果皮、中果皮和內(nèi)果皮組成，如桃、大豆等果實(shí)。還有一些果實(shí)，除子房外，花托、花萼甚至整個(gè)花序都參與果實(shí)的形成和發(fā)育，這種果實(shí)稱為假果，如梨、蘋果、瓜類等果實(shí)。果實(shí)的類型很多（圖1-95）。植物

40、的果實(shí)（真果與假果） 圖1-95 2植物的種子受精后，受精卵發(fā)育成為胚，初生胚乳核發(fā)育成為胚乳，珠被發(fā)育成為種皮，整個(gè)胚珠發(fā)育成為一粒種子。雖然不同植物種子的大小、形狀、顏色各不相同，但其基本結(jié)構(gòu)是一致的，一般由種皮、胚和胚乳組成。種子具有一片子葉的植物，稱作單子葉植物；種子具有二片子葉的植物，稱雙子葉植物。根據(jù)種子的構(gòu)造不同，通常把種子分為雙子葉植物有胚乳種子（圖1-96）、雙子葉植物無胚乳種子（圖1-97）、單子葉植物有胚乳種子（圖2-51）和單子葉植物無胚乳種子四種類型。雙子葉植物有胚乳種子 圖1-96 雙子葉植物無胚乳種子 圖1-97單子葉植物有胚乳種子 圖1-98發(fā)育正常的種子，在充

41、足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣條件下，開始萌發(fā)，種子萌發(fā)的過程是胚生長發(fā)育的過程，胚乳或子葉中的營養(yǎng)物質(zhì)供胚生長利用。胚生長中，首先是胚根突破種皮形成主根，由主根再形成側(cè)根，同時(shí)，胚軸和胚芽突破種皮，形成莖和葉，由胚長成的幼小植物體，稱為幼苗。子葉伸出土面的幼苗，稱為子葉出土幼苗（大豆、瓜類、蘋果等）；子葉留在土中的幼苗，稱為子葉留土幼苗（玉米、高粱、豌豆等）。子葉能否出土，主要取決于胚軸生長的特性。從子葉著生處到第一片真葉之間的一段胚軸，稱為上胚軸；子葉著生處至根之間的一段胚軸，稱為下胚軸。下胚軸能否伸長，決定了子葉能否出土。 一般來說，子葉出土幼苗（圖1-99），播種要淺一些，但也要看下胚軸的頂土能力和種子中所含脂肪的多少。子葉留土幼苗（圖1-100），出土?xí)r阻力較大，可適當(dāng)深播，以利幼苗扎根、防凍和抗旱。但是不管哪一種幼苗，都不能播種過深，否則就使胚軸過于伸長，消耗較多的養(yǎng)料，幼苗不易出土，易形成弱苗，甚至不能出苗。 子葉出土幼苗（花生） 圖1-99 子葉留土幼苗（豌豆） 圖1-100