第五章植物莖的結(jié)構(gòu)

1、第三節(jié)第三節(jié) 植物的莖植物的莖重點(diǎn)內(nèi)容：芽及莖的初生結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)內(nèi)容：芽及莖的初生結(jié)構(gòu)。 難點(diǎn)內(nèi)容：莖的次生生長(zhǎng)與次生結(jié)難點(diǎn)內(nèi)容：莖的次生生長(zhǎng)與次生結(jié)構(gòu)。構(gòu)。一般了解：莖的外部形態(tài)習(xí)性、分一般了解：莖的外部形態(tài)習(xí)性、分支、類型。支、類型。外部形態(tài)特征節(jié)：著生葉的部位。節(jié)間：節(jié)之間的部分。頂芽：著生在枝條頂端的芽側(cè)芽：著生在葉腋里的芽。葉痕：葉脫落留下的痕跡。芽鱗痕：頂芽是鱗芽的枝條萌發(fā)時(shí)， 芽鱗片脫落留下的痕跡。皮孔：莖內(nèi)外氣體交換的通道。一、莖的形態(tài)頂芽節(jié)間葉痕花芽側(cè)芽皮孔芽鱗痕節(jié)芽芽的概念：處于幼態(tài)而未伸展的枝、花或花序 的原始體。枝芽的結(jié)構(gòu)： 葉原基幼葉腋芽原基生長(zhǎng)錐發(fā)育成葉發(fā)育成葉發(fā)育成

2、莖發(fā)育成莖發(fā)育成芽發(fā)育成芽芽的類型：按位置分：定芽不定芽頂芽側(cè)芽按芽鱗分鱗芽裸芽（三）、芽及其形態(tài)（三）、芽及其形態(tài)按原始體分：枝芽花芽混合芽二、正常莖的類型二、正常莖的類型（一）按莖的質(zhì)地分：（一）按莖的質(zhì)地分：莖莖木質(zhì)莖木質(zhì)莖草質(zhì)莖草質(zhì)莖肉質(zhì)莖肉質(zhì)莖喬木喬木灌木灌木亞灌木或半灌木亞灌木或半灌木一年生草本一年生草本二年生草本二年生草本多年生草本多年生草本草質(zhì)藤本草質(zhì)藤本杜仲杜仲厚樸厚樸木質(zhì)莖木質(zhì)莖-喬木喬木草質(zhì)莖草質(zhì)莖-紅花（一年生）紅花（一年生）多年生草質(zhì)莖多年生草質(zhì)莖-薄荷、人參、桔梗薄荷、人參、桔梗肉質(zhì)莖肉質(zhì)莖-蘆薈蘆薈（二）按莖的生長(zhǎng)習(xí)性分：（二）按莖的生長(zhǎng)習(xí)性分：1.1.直立莖直立

3、莖(erect stem)2.2.纏繞莖纏繞莖(twining stem) 3.3.攀援莖攀援莖(climbing stem) 4.4.匍匐莖匍匐莖(creeping stem)（三）莖的分枝（三）莖的分枝1.1.單軸分枝單軸分枝2.2.合軸分枝合軸分枝3.3.二叉分枝二叉分枝4.4.假二叉分枝假二叉分枝禾本科植物的分蘗禾本科植物的分蘗 三、變態(tài)莖的形態(tài)與類型三、變態(tài)莖的形態(tài)與類型地下地下莖的莖的變態(tài)變態(tài)地上莖的變態(tài)類型地上莖的變態(tài)類型 葉狀莖葉狀莖 曇花、文竹、天冬草等曇花、文竹、天冬草等 莖卷須莖卷須 黃瓜、南瓜、葡萄等黃瓜、南瓜、葡萄等 枝枝 刺刺 山楂、皂莢等山楂、皂莢等 肉質(zhì)莖肉質(zhì)莖

4、 仙人掌等仙人掌等地下莖的變態(tài)類型地下莖的變態(tài)類型 根狀莖根狀莖 竹、姜、蓮等竹、姜、蓮等 塊塊 莖莖 馬鈴薯等馬鈴薯等 球球 莖莖 荸薺、芋、慈菇等荸薺、芋、慈菇等 鱗鱗 莖莖 洋蔥、水仙、百合等洋蔥、水仙、百合等四、莖尖四、莖尖莖尖可分為分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)三個(gè)區(qū)。分生區(qū)分生區(qū) 分生區(qū)頂端為原分生組織，后部為初生分生組織的原表皮、原形成層和基本分生組織。伸長(zhǎng)區(qū)伸長(zhǎng)區(qū) 細(xì)胞逐漸停止分裂，迅速伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。外觀表現(xiàn)為節(jié)間逐漸伸長(zhǎng)，幼葉長(zhǎng)大，并由密集逐漸變成松散。 成熟區(qū)成熟區(qū) 節(jié)間長(zhǎng)度趨向穩(wěn)定，各種組織分化成熟，形成了初生結(jié)構(gòu)。五、莖的發(fā)育五、莖的發(fā)育頂端分生組織頂端分生組織頂端分生組織組成的幾

5、種理論頂端分生組織組成的幾種理論組織原學(xué)說(shuō)原套-原體學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)分區(qū)學(xué)說(shuō)葉和芽的起源葉和芽的起源外起源：葉和芽的起源于莖尖分生組織表面第一層或外起源：葉和芽的起源于莖尖分生組織表面第一層或第二、三層細(xì)胞，即起源于莖尖表面，這種起源叫外第二、三層細(xì)胞，即起源于莖尖表面，這種起源叫外起源。起源。六、莖的結(jié)構(gòu)六、莖的結(jié)構(gòu)（一）（一） 雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu) 、初生結(jié)構(gòu) （1）表皮 表皮是幼莖最外面的一層細(xì)胞（2）皮層 位于表皮內(nèi)方，由薄壁組織所組成。（3）維管柱 維管柱是皮層以內(nèi)的部分。 維管束：由初生木質(zhì)部和初生韌皮部共同組成的分離束狀結(jié)構(gòu)。 髓：位于幼莖中央 ,由薄壁組織組成

6、,有貯藏養(yǎng)料作用。 髓射線：各維管束之間的薄壁細(xì)胞，有橫向運(yùn)輸?shù)淖饔茫瑫r(shí)也是莖內(nèi)貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的組織。 l雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)表皮表皮皮層皮層初生韌皮部初生韌皮部初生木質(zhì)部初生木質(zhì)部髓部髓部，髓射線髓射線維維管管束束形成層形成層維管柱維管柱 來(lái)源來(lái)源于原表皮 細(xì)胞形態(tài)：細(xì)胞形態(tài)：磚形，整齊無(wú)間隙具，具表皮毛和氣孔器、外壁角化，形成角質(zhì)層 作用：作用：保護(hù)、防蒸騰 表皮表皮來(lái)源來(lái)源: 基本分生組織組成組成：厚角組織和皮層薄壁組織，無(wú)明顯內(nèi)皮層,厚角 組織及外側(cè)薄壁細(xì)胞常含有葉綠體，故幼莖常呈 綠色，具光合和貯藏作用，薄壁細(xì)胞還可產(chǎn)生木栓形成層，內(nèi)部皮層薄壁細(xì)胞常含有豐富的

7、淀粉粒豐富的淀粉粒，稱淀粉鞘，具感受重力功能 。皮層皮層厚角組織厚角組織back維管束：來(lái)源于原形成層，環(huán)狀分布，由初生韌皮部、形成層和初生木質(zhì)部組成，外韌無(wú)限維管束。多數(shù)雙子葉植物的維管束為無(wú)限外韌維管束，木質(zhì)部與韌皮部相對(duì)排列，之間有束中形成層。初生韌皮部是外始式，有韌皮纖維、篩管、伴胞和韌皮薄壁細(xì)胞。形成層扁平狀，壁薄。初生木質(zhì)部是內(nèi)始式，有導(dǎo)管、管胞、木纖維細(xì)胞和木薄壁細(xì)胞。 初生韌皮部初生韌皮部初生木質(zhì)部初生木質(zhì)部髓髓形成層形成層髓射線髓射線： 是位于兩個(gè)維管束之間，連接皮層和髓的薄壁細(xì)胞，起貯藏和橫向輸導(dǎo)的作用，正對(duì)束中形成層的髓射線細(xì)胞可恢復(fù)分裂轉(zhuǎn)變?yōu)槭g形成層。 髓：髓：來(lái)源來(lái)

8、源于原形成層內(nèi)部基本分生組織，外部小細(xì)胞形成環(huán)髓帶，是莖中央的薄壁組織，起貯藏作用?？偨Y(jié)根與莖初生結(jié)構(gòu)的區(qū)別：總結(jié)根與莖初生結(jié)構(gòu)的區(qū)別：表皮：表皮：根根具根毛，無(wú)氣孔，角質(zhì)層較薄具根毛，無(wú)氣孔，角質(zhì)層較薄 莖莖無(wú)根毛，有氣孔，外壁角質(zhì)化無(wú)根毛，有氣孔，外壁角質(zhì)化皮層：皮層：根根外層細(xì)胞無(wú)葉綠體，內(nèi)皮層明顯，具凱外層細(xì)胞無(wú)葉綠體，內(nèi)皮層明顯，具凱 氏帶氏帶 莖莖外層細(xì)胞有葉綠體，內(nèi)皮層不明顯，不外層細(xì)胞有葉綠體，內(nèi)皮層不明顯，不 具凱氏帶具凱氏帶維管柱：維管柱：根根中柱鞘發(fā)達(dá)，木質(zhì)部與韌皮部相間排中柱鞘發(fā)達(dá)，木質(zhì)部與韌皮部相間排列，無(wú)初生射線，木質(zhì)部外始式發(fā)育列，無(wú)初生射線，木質(zhì)部外始式發(fā)育 莖

9、莖中柱鞘不發(fā)達(dá)，具環(huán)狀分布的維管中柱鞘不發(fā)達(dá)，具環(huán)狀分布的維管束，木質(zhì)部與束，木質(zhì)部與 韌皮部相對(duì)排列，具初生射線，木質(zhì)部韌皮部相對(duì)排列，具初生射線，木質(zhì)部?jī)?nèi)始式發(fā)育內(nèi)始式發(fā)育 l（二）單子葉植物莖初生的結(jié)構(gòu)（二）單子葉植物莖初生的結(jié)構(gòu) 包括表皮、基本組織和維管束一包括表皮、基本組織和維管束一般只有初生結(jié)般只有初生結(jié)構(gòu)，沒(méi)有形成層，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單構(gòu)，沒(méi)有形成層，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單表皮表皮維管束維管束基本組織基本組織表皮表皮表皮：表皮細(xì)胞（長(zhǎng)細(xì)胞和短細(xì)胞）、氣孔器表皮：表皮細(xì)胞（長(zhǎng)細(xì)胞和短細(xì)胞）、氣孔器 基本組織基本組織皮層與髓無(wú)界限，無(wú)皮層與髓無(wú)界限，無(wú)髓射線，合稱基本組髓射線，合稱基本組織織，近表皮

10、的細(xì)胞排列緊密，木質(zhì)化，為厚壁組織，有機(jī)械支持的作用。中央的為薄壁細(xì)胞， 細(xì)胞大，排列疏松。維管柱鞘維管柱鞘原生木質(zhì)部導(dǎo)管原生木質(zhì)部導(dǎo)管后生木質(zhì)部導(dǎo)管后生木質(zhì)部導(dǎo)管篩管和伴胞篩管和伴胞(韌皮部韌皮部) 維管束維管束氣腔氣腔 (胞間道胞間道) 單雙子葉植物莖的區(qū)別 表皮：?jiǎn)斡虚L(zhǎng)細(xì)胞和短細(xì)胞的區(qū)別，為終生保護(hù)組織 雙無(wú) ，非 皮層：?jiǎn)纹优c髓無(wú)界限，無(wú)髓射線，合稱基本組織 雙 有 ，有 維管束：?jiǎn)蝺奢喕蛏⑸?，具維管束鞘 ；有限維管束，無(wú)束中形成層 雙環(huán)生，無(wú)限維管束，有束中形成層 1.維管形成層的活動(dòng)（束間形成層和束中形成層維管形成層的活動(dòng)（束間形成層和束中形成層）初生韌皮部維管形成層初生木質(zhì)部束

11、間形成層束中形成層皮層表皮初生韌皮部初生木質(zhì)部束間形成層束中形成層皮層表皮維管束維管形成層維管形成層向外，次生木質(zhì)部向外，次生木質(zhì)部向內(nèi)，次生韌皮部向內(nèi)，次生韌皮部擴(kuò)大維管形成層擴(kuò)大維管形成層環(huán)的周徑環(huán)的周徑韌皮射線韌皮射線木射線木射線2.維管形成層的季節(jié)性活動(dòng)維管形成層的季節(jié)性活動(dòng)早材和晚材：早材和晚材：早材：早材：溫帶的春季或熱帶的濕季；形成層活動(dòng)旺盛，形成的次生溫帶的春季或熱帶的濕季；形成層活動(dòng)旺盛，形成的次生木質(zhì)部細(xì)胞，木質(zhì)部細(xì)胞，徑大而壁薄，質(zhì)地疏松，顏色淺，稱早材或春徑大而壁薄，質(zhì)地疏松，顏色淺，稱早材或春材材。晚材：晚材：溫帶的夏末、秋初或熱帶的旱季；形成層活動(dòng)減弱，形成溫帶的夏

12、末、秋初或熱帶的旱季；形成層活動(dòng)減弱，形成的的次生木質(zhì)部細(xì)胞，徑小而壁厚次生木質(zhì)部細(xì)胞，徑小而壁厚，質(zhì)地緊密，質(zhì)地緊密，顏色深顏色深，稱晚，稱晚材或秋材。材或秋材。年輪線：年輪線：當(dāng)年早材與上年晚材之間的界限當(dāng)年早材與上年晚材之間的界限。年輪：兩個(gè)年輪線。年輪：兩個(gè)年輪線之間的次生木質(zhì)部，即一年中形成的早材和晚材。之間的次生木質(zhì)部，即一年中形成的早材和晚材。心材和邊材：心材和邊材：心材：次生木質(zhì)部的內(nèi)層，較早形成的木材。心材：次生木質(zhì)部的內(nèi)層，較早形成的木材。死細(xì)胞死細(xì)胞邊材：靠近維管形成層的次生木質(zhì)部，是新形成的木材。邊材：靠近維管形成層的次生木質(zhì)部，是新形成的木材?；罴?xì)胞活細(xì)胞韌皮部木射線

13、髓形成層晚材早材韌皮纖維雙子葉植物木質(zhì)莖示年輪雙子葉植物木質(zhì)莖示年輪3. 木栓形成層的來(lái)源和活動(dòng) 莖的木栓形成層起源于表皮或皮層起源于表皮或皮層，是外外起源起源。木栓形成層的結(jié)構(gòu)較維管形成層簡(jiǎn)單，它只含一種類型的原始細(xì)胞（這些細(xì)胞在橫切面上成狹長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，在切向切面上成較規(guī)則的多角形）。木栓形成層的活動(dòng)是進(jìn)行平周分裂，向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層，向外產(chǎn)生木栓層向外產(chǎn)生木栓層，二者與木栓形成層共同構(gòu)成周皮構(gòu)成周皮，起保護(hù)作用。 木栓層木栓形成層栓內(nèi)層周皮和皮孔的形成周皮和皮孔的形成( (四四) )、裸子植物莖的構(gòu)造特點(diǎn)、裸子植物莖的構(gòu)造特點(diǎn) 裸子植物的莖都是木本的，結(jié)構(gòu)和裸子植物的莖都是木本的，結(jié)構(gòu)和雙子葉木本莖大致相同，二者都是由表雙子葉木本莖大致相同，二者都是由表皮、皮層和維管柱等部分所組成，皮、皮層和維管柱等部分所組成，長(zhǎng)期長(zhǎng)期存在著形成層存在著形成層，產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，使莖逐，產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，使莖逐年加粗，并有顯著的年輪，不同的主要年加粗，并有顯著的年輪，不同的主要在組成成分中。在組成成分中。a.a.木質(zhì)部主要由管胞組成，和少數(shù)木薄壁細(xì)胞木質(zhì)部主要由管胞組成，和少數(shù)木薄壁細(xì)胞（柏科、杉科）或無(wú)薄壁細(xì)胞（松科）（柏科、杉科）或無(wú)薄壁細(xì)胞（松科）, ,無(wú)導(dǎo)管無(wú)導(dǎo)管（除麻黃科、買麻藤科外）無(wú)典型的木纖維。（除麻黃科、買麻藤科外）無(wú)典型的木