植物學(xué)教學(xué)-第二節(jié)--莖課件

1、第2節(jié) 莖本節(jié)重點掌握雙子葉植物莖的形態(tài)、初生結(jié)構(gòu)及形成次生結(jié)構(gòu)的過程；了解單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點；了解莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能之間的辯證關(guān)系。3.2.1 莖的生理功能輸導(dǎo)、支持、貯藏、繁殖等3.2 莖3.2.2 莖的形態(tài) 莖的外形圓柱狀:常見方柱狀：如紫蘇、薄荷唇形科植物三角柱狀：莎草科、一些仙人掌科植物等 扁莖：如曇花、竹節(jié)蓼、扁擔(dān)藤多棱柱狀：仙人柱 3.2 莖具節(jié)和節(jié)間節(jié)上長葉和芽3.2 莖莖的表面特征 莖的生長習(xí)性直立莖：莖直立向上（背地性）生長，常見。纏繞莖：莖細(xì)長柔軟，纏繞在其它植物體上。攀援莖：莖細(xì)長柔軟，依靠其它物體支持才能向上生長，常有卷須（瓜類、葡萄），吸盤（爬山虎），鉤刺（

2、鉤藤）不定根（麒麟尾）。 匍匐莖：節(jié)上長出不定根，向水平方向生長，如番薯、草莓等。 3.2 莖3.2 莖匍匐莖莖的形態(tài)學(xué)特征在生產(chǎn)上的應(yīng)用 根據(jù)芽鱗判斷枝條的年齡，用于扦插，嫁接等。 對芽的頂端優(yōu)勢的應(yīng)用。如麻（促進）、棉（抑制）。 對分枝方式的應(yīng)用3.2 莖3.2.3 莖尖的構(gòu)造與發(fā)育 莖尖的結(jié)構(gòu) 莖尖：指頂端分生組織到接近成熟區(qū)的一段。 莖尖分區(qū)：由分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)組成。 莖尖與根尖的區(qū)別： 莖尖有葉原基、腋芽原基、幼葉，具有保護作用。而無類似根冠的保護結(jié)構(gòu)。3.2 莖莖尖分區(qū)：3.2 莖莖尖各區(qū)的發(fā)展: 分生區(qū)-伸長區(qū)-成熟區(qū)原分生組織 初生分生組織 成熟組織 原表皮 表皮 胚細(xì)胞

3、 基本分生組織 皮層 原形成層 維管柱3.2 莖 葉和芽的起源 葉的起源：葉原基 幼葉 葉 分生區(qū)表層13層細(xì)胞分裂形成的小突起稱葉原基，葉原基再進一步進行各個方向的分裂形成幼葉。 3.2 莖原分生組織基本分生組織芽的起源：頂芽：發(fā)生在莖頂端分生組織。腋芽：由腋芽原基產(chǎn)生。在第1或第2個葉原基之后發(fā)生腋芽原基。外起源：葉和芽起源于莖分生區(qū)表層的13層細(xì)胞，這種起源方式稱外起源。 3.2.4 雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu) 雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)表皮皮層 維管柱 初生韌皮部束中形成層初生木質(zhì)部髓部表皮皮層維管柱髓射線 表皮由原表皮發(fā)育而來特點：1層生活的薄壁細(xì)胞，排列緊密，無間隙，外切向壁角質(zhì)加厚，有少量氣

4、孔。 皮層由基本分生組織發(fā)育而來。特點：由多層細(xì)胞構(gòu)成。主要是薄壁細(xì)胞，常有厚角細(xì)胞和厚壁細(xì)胞。外層細(xì)胞常有葉綠體，所以嫩莖呈綠色。與根相比，皮層占比例相對較小。 維管柱屬初生維管組織，由原形成層發(fā)展而來。髓射線髓維管束束中形成層：胚性細(xì)胞保留初生韌皮部：外始式發(fā)育初生木質(zhì)部：內(nèi)始式發(fā)育維管柱草本莖：髓射線初生韌皮部束中形成層初生木質(zhì)部髓維管束木本莖：初生韌皮部：組成分子：篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞 發(fā)育方式：外始式。原生韌皮部在外、后生韌皮部在內(nèi)。初生木質(zhì)部：組成分子：導(dǎo)管、管胞、木纖維、木薄壁細(xì)胞發(fā)育方式：從內(nèi)向外，稱內(nèi)始式，因此原生木質(zhì)部在內(nèi)、后生木質(zhì)部在外。束中（內(nèi)）形成層：屬

5、分生組織，保留胚性細(xì)胞的特點，能進一步分裂細(xì)胞，產(chǎn)生次生維管組織，形成次生結(jié)構(gòu)。髓射線（初生射線）：維管束之間的薄壁組織，內(nèi)連髓部，外通皮層。來源：由基本分生組織發(fā)展而來。功能：有橫向輸導(dǎo)和貯藏的功能。髓：組成：由薄壁細(xì)胞組成，具明顯的細(xì)胞間隙。功能：主要是貯藏作用。（1）表皮：1層薄壁細(xì)胞組成，外切向壁加厚并具角質(zhì)膜 （2）皮層：多層薄壁細(xì)胞組成，排列疏松，無明顯內(nèi)皮層（3）維管柱：包括維管束、 髓和髓射線。雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)小結(jié)：a、初生木質(zhì)部：內(nèi)始式發(fā)育 b、束中形成層：1-2層細(xì)胞c、初生韌皮部：外始式發(fā)育 維管束髓射線：指維管束之間的薄壁細(xì)胞髓：指莖中央的的薄壁細(xì)胞 雙子葉植物莖

6、的次生結(jié)構(gòu)莖的側(cè)生分生組織（形成層）的細(xì)胞分裂、生長和分化活動使莖加粗，這個過程稱為次生生長，次生生長所形成的次生組織組成了次生結(jié)構(gòu)維管形成層的產(chǎn)生及其活動 a. 維管形成層的發(fā)生與組成束中(內(nèi))形成層：位于初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間束間形成層：髓射線與束中形成層相應(yīng)位置的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力形成維管形成層（環(huán)狀） 束中形成層 束間形成層b.維管形成層的細(xì)胞組成 維管形成層的細(xì)胞只有1層，包括2種類型的細(xì)胞。即：紡錘狀原始細(xì)胞：細(xì)胞呈扁平紡錘狀，橫切面呈長方形。占大多數(shù)。射線原始細(xì)胞：近于等徑，橫切面呈方形。數(shù)量較少。c.形成層的活動和衍生組織主要進行平周分裂（切向）：使莖加粗伴隨少量垂周分裂

7、：使形成層周徑擴大紡錘狀原始細(xì)胞次生韌皮部次生木質(zhì)部縱向的輸導(dǎo)系統(tǒng)射線原始細(xì)胞橫向的輸導(dǎo)系統(tǒng)平周分裂平周分裂木射線韌皮射線維管形成層 紡錘狀原始細(xì)胞 橫裂側(cè)裂射線原始細(xì)胞 切向分裂 徑向分裂切向分裂 次生木質(zhì)部次生韌皮部軸向的維管系統(tǒng) 徑向的射線系統(tǒng) 韌皮射線木射線擴大維管形成層 維管形成層的發(fā)生和活動(關(guān)系表） d.次生韌皮部韌皮部占比例較小：僅為木質(zhì)部的1/4左右。組成細(xì)胞：篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞、韌皮纖維。是縱向的輸導(dǎo)系統(tǒng)。韌皮射線：韌皮薄壁細(xì)胞橫（徑）向排列而成， 是橫向輸導(dǎo)系統(tǒng)。細(xì)胞壁木質(zhì)化不多，排列不整齊。e.次生木質(zhì)部是莖中次生構(gòu)造的主要部分。是木材的來源。組成細(xì)胞：導(dǎo)管、管胞

8、、木纖維、木薄壁細(xì)胞，縱向輸導(dǎo)系統(tǒng)。木射線：木薄壁細(xì)胞橫（徑）向排列而成，細(xì) 胞壁木質(zhì)化，排列整齊。 年輪年輪：溫帶的木本植物，次生木質(zhì)部的橫切面上有很多同心的環(huán)紋，一般每年一輪，叫年輪。年輪代表著一年中形成的次生木質(zhì)部，又稱生長輪。一個年輪包括1個早材和1個晚材。 年輪的成因：成因：每年的季節(jié)交替影響形成層的活動，產(chǎn)生的次生木質(zhì)部有差異，形成年輪。早材（春材）：春天氣候溫和、雨水較多，維管形成層的活動迅速，所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部的量多，壁較薄，細(xì)胞較大，材質(zhì)疏松，顏色較淡，叫早材。晚材（夏材）：夏末秋初氣溫轉(zhuǎn)冷，干、旱，形成層活動慢慢減弱，形成的次生木質(zhì)部量少，壁較厚，細(xì)胞較小，顏色較深，材質(zhì)堅

9、實，叫晚材。 年輪的作用:A. 可根據(jù)樹干基部年輪，測定樹木的年齡。B. 林業(yè)上可了解木材的生長量，估計木材的積蓄（材積）選育出速生樹種；對年輪反映的樹木歷年生長情況，可以從中總結(jié)出樹木快速生長的規(guī)律，用以指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)。C. 可以從樹木年輪的變化中，了解到一地歷年及遠(yuǎn)期氣候變化的情況和規(guī)律。D. 古樹以及地下具有年輪化石莖段，都是研究早期氣候、古氣候、古植被變遷的可貴依據(jù)。邊材和心材邊材：靠近形成層的那部分的木材是近幾年形成的，導(dǎo)管有輸導(dǎo)作用，木薄壁細(xì)胞，木射線是生活細(xì)胞，質(zhì)地疏松，色較淡。心材：靠近中央部分的木材，早年形成，導(dǎo)管無輸導(dǎo)能力，木薄壁細(xì)胞、木射線細(xì)胞都變?yōu)樗兰?xì)胞，材質(zhì)堅硬，顏色較

10、深。 樹皮木材心材邊材邊材從邊材到心材細(xì)胞的變化過程：a. 心材所處的地位在中心，得不到外界氣體、養(yǎng)料，原來的生活細(xì)胞（木射線、木薄壁組織）變?yōu)樗兰?xì)胞。b. 導(dǎo)管由于形成了侵填體以及膠質(zhì)樹脂，單寧等填塞而失去了輸導(dǎo)功能。c. 有些植物在心材細(xì)胞中積累了一些色素，使得顯示特殊顏色，烏木（柿樹）、紅木（紅木科）、桃花心木（楝科）。 侵填體木材的三切面橫向切面:與莖的縱軸相垂直的切面切向切面:是和莖的半徑相垂直的縱切面徑向切面:通過莖的中心所作的縱切面王橫向切面: 射線從中央向四周放射狀排列，顯示射線的長度和寬度切向切面:射線的輪廓略呈紡錘形，顯示射線的高度寬度徑向切面:射線細(xì)胞呈磚墻狀，顯示射線的

11、長度和高度木栓形成層的活動和樹皮的形成a. 木栓形成層產(chǎn)生木栓形成層起源位置不統(tǒng)一，多數(shù)植物從表皮下的皮層薄壁細(xì)胞處產(chǎn)生，也可由表皮恢復(fù)分裂能力而形成（如柳樹、蘋果、夾竹桃）等；少數(shù)由初生韌皮部處產(chǎn)生（如葡萄）。老莖的木栓形成層起源于次生韌皮部。b. 木栓形成層的活動 木栓形成層形成周皮后，在木栓層的外方細(xì)胞得不到水分、養(yǎng)料供應(yīng)，最后死亡。 隨著莖的不斷增粗，老的周皮死亡，新的周皮形成，而木栓形成層的產(chǎn)生位置可深達(dá)次生韌皮部。木栓層：數(shù)層死亡細(xì)胞，胞壁栓質(zhì)化增厚. 木栓形成層：1層具分生能力的細(xì)胞。栓內(nèi)層： 1-2層生活的薄壁細(xì)胞.常含葉綠體.皮孔：在樹木的枝干表面，肉眼可見的，具有一定色澤和

12、形狀，縱向或橫向凸出的斑點，稱為皮孔。皮孔的形成：在形成周皮過程中，在原來氣孔的下面木栓形成層不形成木栓細(xì)胞，而產(chǎn)生一團球形、排列疏松的薄壁細(xì)胞，稱補充細(xì)胞。由于補充細(xì)胞增多，向外脹大突出，形成裂口，因而在枝條的表面形成許多皮孔。皮孔是周皮上的通氣結(jié)構(gòu)。 皮孔c. 周皮與樹皮 周皮：木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層組成。樹皮：林業(yè)采伐木材加工上，把木質(zhì)部以外的剝離部分稱為樹皮，它包括了形成層以外的部分（形成層、韌皮部、周皮、老周皮）。 3.2.5 單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點 表皮基本組織維管束 皮層髓髓射線缺少：具有：表皮：由長細(xì)胞、短細(xì)胞（栓細(xì)胞和硅細(xì)胞 ）和氣孔器有規(guī)律排列而成。氣孔器：由一對啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞和一對長梭形的副衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成?；窘M織：表皮基本組織維管束 指表皮以內(nèi)，維管束以外的組織。厚壁組織+薄壁組織分散排列于基本組織中。屬有限維管束：無束中形成層維管束：3.2.6 裸子植物莖的結(jié)構(gòu)特點 與雙子葉植物莖的主要區(qū)別：木質(zhì)部主要由管胞組成，無導(dǎo)管。韌皮部主要由篩胞組成，無篩管和伴胞。思 考 題1、莖的主要形態(tài)特征是什么？2、何謂芽？芽有哪些類型？3、根據(jù)莖的生長習(xí)性，可把莖分為幾類？4、芽的起源與側(cè)根的起源有何不同