1、第三章 种子植物的营养器官第一节 根根的生理功能：l 吸收作用，吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐。l 输导作用l 合成的功能l 储藏和繁殖根和根系的类型 主根、侧根和不定根 定 根：主根、侧根 不定根：由茎、叶、老根、胚轴产生的根直根系和须根系 深根系、浅根系直根系（深根系）裸子植物、双子叶植物的根系须根系（浅根系）单子叶植物的根系深根系、浅根系：取决于植物种类、生长发育、土壤条件和人为因素根尖的结构和发展 根冠(root cap):由许多不规则的薄壁细胞组成，外层细胞不断死亡、解体、脱落。保护，分泌粘液，含淀粉粒。 分生区(meristematic zone) 伸长区(elongation
2、zone) 成熟区(maturation zone)根尖的结构-分生区 分生区：也叫生长锥，由顶端分生组织及其附近活跃分裂的细胞组成。不断进行细胞分裂，增生的细胞除一部分向前发展成根冠细胞外，大部分向后方发展，经过细胞生长、分化、逐渐形成根的初生结构。 顶端分生组织由原始细胞及其衍生细胞组成。种子植物根尖具两种类型：维管柱、皮层和根冠都有各自的原始细胞，表皮与皮层或根冠同原。进化。具有共同的原始细胞。根尖的结构-分生区 静止中心（quiescent centre):根早期发育中，顶端分生组织原始细胞的有丝分裂非常活跃，但随着根的生长，这些原始细胞的分裂频率明显下降或停止。根尖的结构-伸长区 细
3、胞已逐渐停止分裂，体积扩大，并明显地沿根的长轴方向延伸。已开始细胞分化，未成熟的木质部导管和未成熟的韧皮部筛管往往出现在该区域。根尖的结构-成熟区 又称根毛区。细胞已停止伸长，并分化成熟。根的初生结构(primary structure) 初生生长 (primary growth):顶端分生组织及其衍生细胞的增生和成熟所引起的生长过程。 初生组织(primary tissue)：初生生长过程中所产生的各种成熟组织。 初生结构(primary structure)：由初生组织共同所组成的结构。 根的初生结构：由表皮、皮层和维管柱三个部分构成。 皮层：基本组织发育而成。薄壁细胞组成，细胞排列疏松，
4、胞间隙显著。 内皮层(endodermis):一层，排列紧密。具凯氏带(casparian strip)：环绕内皮层细胞径向壁和横向壁上的木质带状加厚部分。根的初生结构凯氏带根的初生结构维管柱 中柱鞘和初生维管组织构成。 中柱鞘(pericycle):维管柱的外层组织，由原形成层发育而来，保持潜在的分裂能力。 初生维管组织：初生木质部(primary xylem)和初生韧皮部(primary phloem). 外始式(exarch): 由外方开始向内逐渐发育成熟的方式。 原生木质部(protoxylem)和后生木质部(metaxylem) 原生韧皮部(protophloem)和后生韧皮部(me
5、taphloem)维管形成层的发生和活动 初生韧皮部内方形成。进行平周分裂。最初为条状，各条逐渐向左右两侧扩展，连接成形成层环（多角形）。 形成层进行平周分裂，向内形成次生木质部，向外形成次生韧皮部。轴向系统。 维管射线：木射线和韧皮射线。横向运输，径向系统。 次生结构的特点： 次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列，有轴向系统和径向系统之分。 形成层除平周分裂，使根直径增粗外，也进行少量切向分裂，使形成层周径扩大。 次生结构中次生木质部占据大部分比例，次生韧皮部所占比例较少。木栓形成层的发生和活动 中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层(phellogen)。 木栓形成层进行平周分裂，向外
6、产生木栓层(phellem or cork)，向内产生栓内层(phelloderm),共同构成周皮(periderm)第二节 茎 一、茎的生理功能和经济利用 二、茎的形态1、茎的生理功能和经济利用 输导作用 支持作用 储藏和繁殖作用 食用、药用、工业原料、木材和竹材等2、 组成：节(node)、节间(internode) 枝(shoot) 长枝、短枝 叶痕(leaf scar)、维管束痕(bundle scar) 芽鳞痕(bud scake scar)芽的概念和芽的类型 芽(bud)：处于幼态而未伸展的枝、花、或花序。 花芽(floral bud)、枝芽(branch bud) 枝芽：顶端分生
7、组织、叶原基、幼叶和腋芽原基。芽的类型I 按芽在枝上的位置：定芽和不定芽。定芽(normal bud)：顶芽和腋芽。生于主干或侧枝顶端的芽。副芽、叶柄下芽不定芽(adventitious bud)：不是生在枝顶或腋内的芽芽的类型 II 按芽鳞的有无分： 裸芽(naked bud)：没有芽鳞，只被幼叶包被。 被芽(protected bud)：越冬芽外面有芽鳞包被，鳞芽。芽的类型 III 按芽将形成的器官性质： 枝芽(branch bud) 花芽(floral bud) 混合芽(mixed bud)：一个芽含有枝芽和花芽的组成部分，可以同时发育成枝和花。芽的类型 按芽的生理活动状态 活动芽(ac
8、tive bud): 生长季节活动的芽。 休眠芽(dormant bud)：在生长季节不生长、不发展，保持休眠状态茎的生长习性：直立茎(erect stem) 缠绕茎(twining stem)攀援茎(climbing stem) 以卷须攀援，丝瓜 以气生根攀援，常春藤 以叶柄攀援，旱金莲 以钩刺攀援，白藤 以吸盘攀援，爬山虎匍匐茎(creeping stem)茎的生长习性藤本植物(liana) 本质藤本：葡萄，紫藤、大血藤。 草质藤本：南瓜、茑萝分枝的类型 单轴分枝(monopodial branching)：杨、松 合轴分枝(sympodial branching)：无花果、桑、菩提树。
9、假二叉分枝(false dichotomous branching)：丁香、茉莉禾本科植物的分蘖 分蘖(tiller)：地面下和近地面的分节（根状茎节）上产生腋芽，以后腋芽形成具不定根的分枝。茎的发育顶端分生组织 茎的顶端分生组织的活动产生茎的节、节间、叶、腋芽以及转化为生殖结构。 原分生组织: 原套和原体 初生分生组织：原表皮、基本分生组织和原形成层。顶端分生组织组成的几种理论 组织原学说(histogen theory)原套-原体学说(tunica-corpus theory)细胞分区学说(concept of cytological zonation)叶和芽的起源_ 叶的起源：叶原基起源
10、于顶端分生组织表面的第二层或第三层。_ 芽的起源：顶芽起源于主枝和侧枝上的顶端分生组织。腋芽起源于叶原基的叶腋处。_ 外起源：茎上的叶和芽起源于分生组织表面第一或第二、第三层细胞。_ 不定芽：发生与顶端分生组织无直接关系。可分为外起源（靠近表面发生的）和内起源（深入内部组织中发生。茎的初生结构 初生组织：茎的顶端分生组织中初生分生组织所衍生的细胞，经过分裂、生长、分化而形成的组织。 初生结构：由初生组织组成了茎的初生结构。双子叶植物和裸子植物茎的初生结构 表皮：一层活细胞组成，由原表皮发育而来，具叶绿体，为茎的初生保护组织。 皮层：多层薄壁组织组成。外围常具有厚角组织。 维管柱：维管束、髓和髓
11、射线组成。 维管束：由初生木质部和初生韧皮部共同组成的束状结构，由原形成层分化而成。 无限维管束：双子叶植物维管束的初生木质部和初生韧皮部间存在着形成层，可产生新的木质部和新的韧皮部。 有限维管束：单子叶植物维管束的初生木质部和初生韧皮部间不存在形成层，不能产生新的木质部和新的韧皮部。 外韧维管束(collateral bundle)：初生韧皮部在外方，初生木质部在内方。多数植物属此类型。向日葵、苜蓿。 双韧维管束(bicollateral bundle)：初生木质部的内外方都存在着初生韧皮部。葫芦科、茄科、夹竹桃科。 周韧维管束(amphicribral bundle)：木质部在中央，外由韧
12、皮部包围。蕨类植物，被子植物中大黄、酸模等茎，及花丝中。 周木维管束(amphivadal bundle)：韧皮部在中央，外由木质部包围。香蒲和鸢尾，蓼科和胡椒科茎中。 同心维管束(concentric bundle)：一种维管组织包围另一种维管组织。周韧维管束，周木维管束。 初生木质部：导管、管胞、木薄壁组织和木纤维。内始式：原生木质部居内，后生木质部居外。维管束 初生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮薄壁组织和韧皮纤维组成。运输有机营养。外始式。维管束 维管形成层：出现于初生韧皮部和初生木质部之间，是原形成层在初生维管束的分化过程中留下的潜在的分生组织。 髓(pith) ：茎初生结构中，由薄壁组织构
13、成的中心部分。环髓带(perimedullary zone)，髓腔(pith cavity) 髓射线(pith ray)：维管束间的薄壁组织，也称初生射线(primary ray)裸子植物植物茎的初生结构 同双子叶植物茎相同。皮层具树脂道。 初生木质部和初生韧皮部组成分子有差异。单子叶植物的初生结构 只具初生结构，维管束由木质部和韧皮部组成。无形成层。 维管束的排列方式：U 维管束无规则地分散在整个基本组织中，愈向外愈多，皮层和髓难以分辨。U 维管束排列成两圈，中央为髓。单子叶植物的初生结构玉米 表皮：长细胞和短细胞（栓质化细胞和硅质化细胞）。 基本组织：维管束分布其中，不能区分皮层和髓。近表
14、皮由厚壁组织组成。 维管束：多个维管束。具维管束鞘（厚壁组织）韧皮部在外，木质部在内，无形成层。单子叶植物的初生结构竹茎 竹节：秆环、箨环、横隔板。 竹壁：竹青、竹肉、竹黄。 表皮、基本组织和维管束组成。机械组织发达。原生木质部的腔隙被填实。基本组织为厚壁组织。茎的次生生长和次生结构 次生生长：茎的侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化和活动使茎加粗的过程。 次生结构：次生生长所形成的次生组织组成了次生结构。 维管形成层的来源：束中形成层（前身为原形成层）和束间形成层。 形成层细胞的组成、分裂方式和衍生细胞的发育 纺锤状原始细胞:纺锤形，长轴与茎的长轴平行，细胞明显液泡化。 射线原始细胞：近等径，
15、与茎的纵轴垂直排列。 形成层带(cambium zone):形成层只由一层原始细胞。当其分裂活跃时，形成层原始细胞和尚未分化的衍生细胞所组成。 形成层形成木质部细胞远比韧皮部多。 纺锤状原始细胞分裂、分化形成次生木质部的导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维。细胞长轴与茎轴平行，组成轴向系统。 射线原始细胞分裂、分化形成次生木质部的木射线，细胞径向伸长和排列，构成了与茎轴垂直的径向系统。 纺锤状原始细胞向外分裂、分化形成次生韧皮部的筛管、伴胞、韧皮薄壁组织和韧皮纤维。轴向系统。 射线原始细胞分裂、分化形成韧皮射线。径向系统。 形成层自身周径的增大，增殖分裂。径向垂周分裂 侧向垂周分裂 拟横分裂 侵入生
16、长(intrusive growth)：正在生长的细胞插入相邻细胞间，在向前延伸中，各以尖端把另一细胞沿着胞间层处加以分离。 射线原始细胞的增殖：三种方式。 维管形成层的季节活动和年轮z 早材(early wood):生长季早期形成的次生木质部。细胞径大而壁薄。也称春材。z 晚材(late wood)：生长季后期形成的次生木质部。细胞径小而壁厚，管胞数量增多。也称秋材。z 年轮(growth ring)：一个生长季中形成的次生木质部，由早材和晚材共同组成的一轮显著的同心环层。z 心材(heart wood):次生木质部的内层，近茎内较深的中心部分，养料和氧气不易进入组织死亡。失去输导作用。具有
17、侵填体(tylosis)。z 边材(sap wood):次生木质部外围色泽较淡的部分。具生活细胞具有输导贮藏作用u 木栓形成层的来源和活动u 次生生长初期，接近表皮的皮层细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层。老的树干往往由次生韧皮部发生。 树皮（bark):维管形成层或木质部外方的全部组织。 落皮层：新周皮以外的部分。第三节 叶 一、叶的生理功能和经济利用 二、叶的形态叶的生理功能和经济利用1、光合作用 CO2+H2O 光能 CH2O+O2 合成有机物，贮藏能量。2、蒸腾作用 根系吸水的动力；矿物质在植物体内的转运；降低叶表面的温度3、经济价值 食用、药用以及其它用途。 1、叶的组成 叶片(lam
18、ina)、叶柄(petiole)和托叶(stipule)三部分组成。完全叶(complete leaf)不完全叶(incomplete leaf)无柄叶(sessil leaf)2、叶片的形态 叶片形态多种多样，大小不同，形状各异。 针形(acicular): 松 线形(linear)：稻、麦 披针形(lanceolate)：柳、桃 椭圆形(elliptical)：樟 卵形(ovate)：向日葵 菱形(rhomboidal)：乌桕 心形(cordate)：紫荆 肾形(reniform)：积雪草 叶基本形状前可加“长、广、倒”。如：长椭圆形、广椭圆形、倒椭圆形。 圆形叶、扇形叶、三角形叶、剑形叶
19、 盾形叶叶的形态叶尖的形态渐尖(acuminate)急尖(acute)钝形(obtuse)截形(truncate)具短尖(mucronate)具骤尖(cuspidate)微缺(emarginate)倒心形(obcordate)叶的形态叶基的形态 耳形(auriculate)箭形(sagittate)戟形(hastate)匙形(spatulate)偏斜形(oblique)叶的形态叶缘的形态 全缘(entire)波状(undulate)皱缩状(crisped)齿状:轮锯齿、牙齿、重锯齿、圆齿 缺刻(lobed)浅裂(cleft)深裂(partite)全裂 (dissect)叶的形态禾本科植物叶 叶
20、片和叶鞘(leaf sheath)两部分构成 叶环（叶枕），叶舌(ligulate), 叶耳(auricle)叶的形态脉序 叶脉(vein)：贯穿在叶肉内的维管束和其它有关组织。是叶内输导和支持结构。 脉序(venation)：叶脉在叶片上呈现出各种有规律的脉纹的分布。 平行脉(parall vein):侧出平等脉或侧出脉、辐射平等脉或射出脉、弧状平等脉或弧形脉 网状脉(reticulate vein)：羽状网脉、掌状网脉。 叉状脉(forked vein)叶的形态单叶和复叶 单叶(simple L)：一个叶柄上只着生一张叶片。 复叶(compound L)：一个叶柄上着生许多小叶。叶轴(ra
21、chis)（总叶柄 common petiole）、小叶(leaflet)、小叶柄(petiolule)羽状复叶(pinnately compound L) 掌状复叶(palmately compound L)三出复叶(ternately compound L) 三出掌状复叶、三出羽状复叶 奇数羽状复叶 偶数羽状复叶 一回羽状复叶 二回羽状复叶 三回羽状复叶 单身复叶叶的形态叶序 叶序(phyllotaxy)：叶在茎上有规律的排列方式。互生(alternate)、对生(opposite)和轮生(whorled) 叶序周（cycle): , 1/3, 2/5, 3/8, 5/13, 8/21.叶的形态叶镶嵌 叶镶嵌：同一枝上的叶，以镶嵌状态的排列方式而不重叠的现象。叶的形态异形叶性 异形叶性(heterophylly): 同一植株上具有不同叶形的现象3. 叶的发育 顶端分生组织侧向突起，形成叶原基，顶端生长使叶原基引长，然后边缘生长形成叶的整个雏形。通过居间生长使叶片面积扩大，并分化出栅栏组织、海绵组织和维管束。叶的结构 异面叶(bifacial leaf)等面叶(isobilateral leaf) 表皮 叶肉 叶脉叶的结构表皮 分上下表皮，各由一层生活细胞组成， 复表皮(multiple epidermis)：少数植物具有。 气孔：由保卫细胞和它们间的孔口共同组成。
