第四章第二節(jié) 莖.ppt

1、第四章 莖,第一節(jié) 莖的生理功能和經(jīng)濟(jì)用途 第二節(jié) 莖的形態(tài)特征和分枝方式 第三節(jié) 莖尖分區(qū) 第四節(jié) 莖的初生結(jié)構(gòu)及初生生長(zhǎng) 第五節(jié) 莖的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu),一、莖的主要生理功能 二、莖的經(jīng)濟(jì)用途,第一節(jié) 莖的生理功能和經(jīng)濟(jì)用途,輸導(dǎo)作用 支持作用 繁殖作用 儲(chǔ)藏作用 合成作用 綠色幼莖具有光合作用,一、莖的主要生理功能,二、莖的經(jīng)濟(jì)用途,食用：甘蔗、馬鈴薯、芋、萵苣、藕等 藥用：杜仲、天麻、黃精、半夏、桂枝等 工業(yè)原料：纖維、橡膠、生漆、軟木、木材、竹材以及木材干餾制成的化工原料等。,一、莖的形態(tài)特征 二、芽的形成和芽的類型 三、莖的生長(zhǎng)習(xí)性 四、莖的分枝方式,第二節(jié) 莖的形態(tài)特征和分枝方式

2、,一、莖的形態(tài)特征,大多數(shù)植物的莖是輻射對(duì)稱的圓柱體，但也有方柱形、三棱形、四棱形和多棱形等。 莖的大小差別很大，一般為幾十厘米、幾米到幾十米，最高者可達(dá)百米以上。,從莖的質(zhì)地看： 木質(zhì)成分少-草本植物 木質(zhì)成分多-木本植物（支持力強(qiáng),植株高大） 從莖的體形看： 輻射對(duì)稱的圓柱體-大多數(shù)木本植物。 三棱形-莎草、馬鈴薯 四棱形-薄荷,蠶豆,唇形科(芝麻),玄參科,馬鞭草 扁平塊狀-曇花等仙人掌科的部分植物 喬木-體形高大，主干明顯。 灌木-從地面起分枝，沒有明顯的主干。 木質(zhì)藤本-自己不能直立向上生長(zhǎng)，必須借助它物支持,莖的形態(tài)特征,節(jié)：莖上著生葉的部位 節(jié)間 長(zhǎng)枝（營(yíng)養(yǎng)枝） 短枝（果 枝）

3、葉痕 葉跡（維管束跡） 芽鱗痕,二、芽的形成和芽的類型,（一）芽的形成 （二）芽的類型,（一）芽的形成,1. 芽的概念,芽是未發(fā)育的枝或花和花序的原始體。,芽的中央是幼嫩的莖尖,在莖尖的上部,節(jié)和節(jié)間的距離很近,界線不明顯周圍由許多突出物,這是葉原基和腋芽原基;在莖尖下部,節(jié)與節(jié)間開始分化,葉原基發(fā)育為幼葉,腋芽原基以后發(fā)育為枝條,芽進(jìn)一步發(fā)育時(shí),節(jié)間伸長(zhǎng),幼葉開展長(zhǎng)大,便形成枝條。 如果是花芽,其頂端周圍形成花的各組成部分的原基或花序的原始體,花芽開放時(shí),展開為花或花序。,2. 芽的起源,外起源：從生長(zhǎng)錐外部細(xì)胞1層開始發(fā)生葉和芽的方式。,主 芽,副 芽,（一）芽的類型,芽的類型,三、 莖的

4、生長(zhǎng)習(xí)性,直立莖大多數(shù)植物 平臥莖蒺藜、地錦 匍匐莖狗牙根、甘薯 攀緣莖葡萄、黃瓜 纏繞莖牽牛,莖的生長(zhǎng)方式,四、莖的分枝,單軸分枝（總狀分枝） 主干明顯，以裸子植物為代表。 合軸分枝 在作物和果樹中普遍存在。 假二叉分枝 合軸分枝的一種形式（對(duì)生葉植物的合軸分枝方式），如石竹、辣椒。 分 蘗 禾本科植物的分枝方式。,分枝的類型,分枝的類型,合軸分枝,禾本科作物的分蘗,一、分生區(qū) 二、伸長(zhǎng)區(qū) 三、成熟區(qū),第三節(jié) 莖尖分區(qū),莖尖的分區(qū)： 分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、成熟區(qū),外起源： 從生長(zhǎng)錐外部細(xì)胞1層開始發(fā)生葉和芽的方式。,內(nèi)起源： 側(cè)根的發(fā)生在深層的中柱鞘。,莖尖的頂端部分，由原分生組織及其衍生的初生分

5、生組織兩部分組成，莖上的側(cè)生器官都是由莖尖分生組織活動(dòng)產(chǎn)生的。關(guān)于莖尖結(jié)構(gòu)的解釋：頂端細(xì)胞學(xué)說：1862年，Hofmeister認(rèn)為植物莖尖有一個(gè)四面體的頂端原始細(xì)胞。組織原學(xué)說1868年，Hanstein,被子植物的莖尖具有多層原始細(xì)胞，各層原始細(xì)胞各自分化為表皮原、皮層原和中柱原（以后發(fā)育為表皮、皮層和中柱）原套原體學(xué)說1924年Schmidt提出。細(xì)胞組織分區(qū)學(xué)說1938年Foster與1950年Gifford提出，莖尖的頂端分組織可分為四五個(gè)區(qū)。頂端原始細(xì)胞區(qū)（原套原始細(xì)胞區(qū)）；中央母細(xì)胞區(qū)（原體原始細(xì)胞區(qū)）；周緣區(qū)；肋狀分生組織區(qū)（髓分生組織區(qū)）；形成層狀過渡區(qū)。,一、分生區(qū),莖尖的

6、結(jié)構(gòu),被子植物莖尖頂端分生組織分區(qū)圖解,分生區(qū)之后為伸長(zhǎng)區(qū)，莖伸長(zhǎng)區(qū)的細(xì)胞學(xué)特征與根相似，細(xì)胞亦迅速沿縱軸延伸，但該區(qū)常包括幾個(gè)節(jié)和節(jié)間，在外觀上表現(xiàn)為莖、枝很快伸長(zhǎng)，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于根的伸長(zhǎng)區(qū)；并且其長(zhǎng)度也隨環(huán)境的變化而改變，二年生和多年生植物在進(jìn)入休眠期時(shí)，伸長(zhǎng)區(qū)逐漸變?yōu)槌墒靺^(qū)而短至難以辨認(rèn)。,二、伸長(zhǎng)區(qū),最中間的髓分生組織 髓 原 表 皮 表皮 基本分生組織 皮層,髓射線原形成層 維管束,伸長(zhǎng)區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分化為：,成熟區(qū)內(nèi)部的解剖特點(diǎn)是細(xì)胞的有絲分裂和伸長(zhǎng)生長(zhǎng)都趨于停止，各種成熟組織的分化基本完成，已具備幼莖的初生結(jié)構(gòu)。,三、成熟區(qū),一、雙子葉植物莖和裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu) 二、單子葉植物莖

7、的初生結(jié)構(gòu),第四節(jié) 莖的初生結(jié)構(gòu)及初生生長(zhǎng),（一）雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu) （二）裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu),一、雙子葉植物莖和裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu),初生韌皮部,初生木質(zhì)部,髓,表皮,機(jī)械組織,髓射線,束內(nèi)形成層,（一）雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu),表皮是幼莖的最外一層細(xì)胞，為初生保護(hù)組織，細(xì)胞的外壁角化，形成角質(zhì)層，表皮上并伴有少數(shù)氣孔分布，有的植物還分化出表皮毛覆蓋于外表。表皮這種結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，既能起到防止莖內(nèi)水分過度散失和病蟲侵入的作用，又不影響透光和通氣，仍能使莖內(nèi)的綠色組織正常地進(jìn)行光合作用,1. 表 皮,厚角組織、葉綠體、淀粉鞘 皮層位于表皮與中 柱之間，絕大部分由薄壁細(xì)胞組成，但在表皮的內(nèi)方，

8、常有成束或相連成片的厚角組織分布。在一定程度上加強(qiáng)了幼莖的支持作用。厚角細(xì)胞和薄壁細(xì)胞中都含有葉綠體，故幼莖常呈綠色。,2. 皮 層, 中柱鞘：中柱鞘纖維 維管束：外韌 初生韌皮部：外始式 束中形成層； 初生木質(zhì)部：內(nèi)始式 髓： 髓射線：維管束之間保留的 薄壁組織,3. 維管柱,雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)輪廓圖,雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)立體圖解,（二）裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu),裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu)也和雙子葉植物莖一樣，包括表皮、皮層和維管柱。 主要區(qū)別在木質(zhì)部和韌皮部的組成成分上： 木質(zhì)部由管胞組成，其中初生木質(zhì)部的原生木質(zhì)部，是由環(huán)紋或單螺紋的管胞組成，而后生木質(zhì)部是由復(fù)螺紋或梯紋管胞組成。 韌皮部是

9、由篩胞組成。 裸子植物中沒有草質(zhì)莖，只有木質(zhì)莖。,（一）禾本科植物莖的初生結(jié)構(gòu) （二）禾本科植物莖的伸長(zhǎng)和增粗生長(zhǎng),二、禾本科植物莖的初生結(jié)構(gòu),（一）禾本科植物莖的初生結(jié)構(gòu),禾本科植物的莖有明顯的節(jié)與節(jié)間的區(qū)分，大多數(shù)種類的節(jié)間其中央部分萎縮，形成中空的稈，但也有的種類為實(shí)心的結(jié)構(gòu)。 它們的共同特點(diǎn)是維管束散生分布，沒有皮層和中柱的界限，只能劃分為表皮、基本組織和維管束三個(gè)基本的組織系統(tǒng)。 1.莖節(jié)間結(jié)構(gòu)： 表皮 基本組織 維管束 2.莖節(jié)結(jié)構(gòu),玉米莖的結(jié)構(gòu)與維管束,玉米莖立體圖解,小麥與水稻莖的結(jié)構(gòu),（二）禾本科植物莖的伸長(zhǎng)和增粗生長(zhǎng),1.節(jié)間伸長(zhǎng)生長(zhǎng)：居間生長(zhǎng)。小麥、水稻等草質(zhì)莖桿倒伏的復(fù)

10、原，割完的韭菜又重新長(zhǎng)出，禾本科植物的拔節(jié)生長(zhǎng)，都是居間分生組織活動(dòng)的結(jié)果。 2.初生增粗生長(zhǎng)：一是初生組織內(nèi)的細(xì)胞長(zhǎng)大，成萬上億個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)大，必然導(dǎo)致總體的增大；二是初生增厚分生組織活動(dòng)的結(jié)果，初生增厚分生組織活動(dòng)的產(chǎn)物仍屬初生性質(zhì)的組織。,初生增厚分生組織,一、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu) 二、裸子植物莖的次生結(jié)構(gòu) 三、植物莖的異常次生生長(zhǎng),第五節(jié) 莖的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu),莖的初生結(jié)構(gòu)和次生結(jié)構(gòu)的 發(fā)育過程,一、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu),（一）維管形成層的發(fā)生和活動(dòng) （二）木栓形成層的發(fā)生和活動(dòng) （三）木材的構(gòu)造,一、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu),由次生分生組織形成層和木栓形成層產(chǎn)生次生組織的過程叫次生

11、生長(zhǎng)，所形成的次生組織，稱為次生構(gòu)造。 細(xì)胞分裂方向： 平周分裂即切向分裂弦向分裂，細(xì)胞分裂方向和新壁與器官表面平行，結(jié)果增加細(xì)胞層數(shù)，使器官組織加厚。 切向 垂周分裂即徑向分裂，分裂方向和新壁與器官表面垂直，分裂結(jié)果使組織或器官的周徑擴(kuò)展。 縱向 橫向分裂分裂方向與器官長(zhǎng)軸平行，而新壁與長(zhǎng)軸垂直，結(jié)果增加軸向的細(xì)胞數(shù)目使器官或組織伸長(zhǎng)。,（一）維管形成層的發(fā)生和活動(dòng),原形成層發(fā)育成初生維管組織時(shí)，在初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間保留了一層具有分裂能力的細(xì)胞，即束中形成層，當(dāng)次生生長(zhǎng)開始時(shí)，束中形成層開始活動(dòng)，此時(shí)與束中形成層相邊接的髓射線細(xì)胞也恢復(fù)分裂形成束間形成層，二者連成一個(gè)連續(xù)的分生組織環(huán)

12、形成層。,形成層的來源：,形成層的細(xì)胞組成： 紡錘狀原始細(xì)胞：成和紡錘形，分裂產(chǎn)生管胞、導(dǎo)管、篩管等細(xì)胞。 射線原始細(xì)胞；成長(zhǎng)方體，分裂產(chǎn)生維管射線。 紡錘狀原始細(xì)胞的排列有兩種方式：一種是層狀的，稱疊生形成層；在切向切面觀察，細(xì)胞排列整齊；另一種為非疊生形成層，細(xì)胞交叉排列，兩端在一水平上。,形成層的活動(dòng)：,次生木質(zhì)部細(xì)胞組成：導(dǎo)管、管胞、木纖維和木薄壁組織。 次生韌皮部細(xì)胞組成：篩管、伴胞和韌皮薄壁細(xì)胞為主韌皮纖維及石細(xì)胞。,維管形成層的發(fā)生和活動(dòng)圖示,雙子葉植物莖次生生長(zhǎng)的三種主要類型圖解,紡錘狀原始細(xì)胞與射線原始細(xì)胞,雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu),（二）木栓形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng),產(chǎn)生：表皮(

13、柳屬,蘋果屬,夾竹桃屬),皮層(楊屬,栗屬,榆屬),初生韌皮部(葡萄,石榴等) 活動(dòng)：平周分裂形成周皮和皮孔（補(bǔ)充細(xì)胞） 樹皮的概念：從樹干上剝下來的一層皮，周皮以外失去生命的組織。 硬樹皮；軟樹皮 樹皮與韌皮部相連，常易于在形成層處剝離，這種樹皮包括： 最新形成的木栓形成層以外的真正的樹皮； 形成層以外包括整個(gè)生活的韌皮部。,木栓形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng),周皮和皮孔的形成,（三）木材的構(gòu)造,橫切面： 同心環(huán)似的年輪：生長(zhǎng)輪 早(春)材與晚(秋)材 心材與邊材 射線呈輻射狀排列，顯示出射線長(zhǎng)度和空度 木射線 髓心,切向切面：年輪常呈形的波紋。 導(dǎo)管、管胞木纖維的長(zhǎng)度、寬度。 射線呈紡錘狀，顯出高度、寬度和列數(shù) 徑向切面：生長(zhǎng)輪縱行排列，構(gòu)成木材的花紋。 射線的高度和長(zhǎng)度。,木材的三切面,年輪及早材、晚材,早 材,晚 材,年 輪,三年生椴樹莖橫切,年輪,髓,樹皮,木材的結(jié)構(gòu),蘋果莖的立體結(jié)構(gòu)（木材三切面）,植物莖結(jié)構(gòu)示意圖,二、裸子植物莖的次生結(jié)構(gòu),裸子植物莖都是木本的，其結(jié)構(gòu)基本上和雙子葉植物莖大致相同，不同之處是維管組織的組成成分中有著以下特點(diǎn)：,多數(shù)裸子植物莖的次生木質(zhì)部主要是由管胞、木薄壁組織和射線所組成，無導(dǎo)管（少數(shù)如買麻藤目的裸子植物，木質(zhì)部具有導(dǎo)管），無典型的木纖維。 裸子植物次生韌皮部是由篩胞、韌皮薄壁組織和射線組成，一般沒有伴胞和