莖的結(jié)構發(fā)育與生理功能

關于莖的結(jié)構發(fā)育與生理功能第一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三一、莖的基本形態(tài)二、莖尖及其發(fā)育三、莖的解剖結(jié)構四、莖的生理功能五、莖的變態(tài)第二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三一、莖的基本形態(tài)（一）莖的外形植物的莖常呈圓柱形，這種形狀最適宜于莖的支持和輸導功能。

有些植物的莖外形發(fā)生變化，如莎草科的莖為三棱形；薄荷、益母草等唇形科植物的莖為四棱形；芹菜的莖為多棱形。第三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三重要的概念枝或枝條草本植物、木本植物節(jié)、節(jié)間葉痕維管束痕枝痕芽鱗痕第五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

枝條上葉子的著生之處為節(jié)，相鄰兩個節(jié)之間的一段為節(jié)間。木本植物的枝條，其葉片脫落后留下的疤痕，稱為葉痕。第六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（二）芽的類型及構造

1、芽的結(jié)構芽是幼態(tài)未伸展的枝、花或花序，包括莖尖分生組織及其外圍附屬物，將來可發(fā)育形成枝或花。第七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三2、芽的類型根據(jù)芽的生長位置、性質(zhì)、結(jié)構和生理狀態(tài)，可將芽分為幾種類型。第九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（1）定芽和不定芽定芽生長在枝上有一定的位置，生長在莖枝頂端的，稱為頂芽；生長在葉腋的，稱為側(cè)芽，也稱腋芽。

許多植物在老莖、根或葉上均可產(chǎn)生芽，這種芽發(fā)生的部位比較廣泛，稱為不定芽。副芽第十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（2）葉芽、花芽和混合芽葉芽發(fā)育為營養(yǎng)枝；花芽發(fā)育為花或花序；混合芽同時發(fā)育為枝、葉和花（花序）。第十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（3）裸芽和鱗芽裸芽實際上是被幼葉包圍著的莖、枝頂端的生長錐。草本植物和生長在熱帶潮濕氣候的木本植物，常形成裸芽。有芽鱗保護的，如榆、楊、甘蔗等植物的芽，稱鱗芽或被芽。第十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（4）活動芽和休眠芽通常認為能在當年生長季節(jié)中萌發(fā)的芽，稱為活動芽。溫帶的多年生木本植物，其枝條上近下部的許多腋芽在生長季節(jié)里往往是不活動的，暫時保持休眠狀態(tài)，這種芽稱為休眠芽。第十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（三）莖的生長習性和分枝植物的頂芽因某些原因而停止生長時，一些側(cè)芽就會迅速生長。由于上述關系，以及植物的遺傳特性，每種植物常常具有一定的分枝方式。第十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

1、單軸分枝又稱總狀分枝。樹冠塔形，主莖的頂芽活動始終占優(yōu)勢，形成一個直立的主軸，而側(cè)枝較不發(fā)達，以后側(cè)枝又以同樣方式形成次級分枝，但各級側(cè)枝的生長均不如主莖的發(fā)達。這種分枝方式，稱為單軸分枝。第十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

2、合軸分枝該分枝的特點是頂芽活動到一定時間后，生長變得極慢，甚至死亡，或分化為花芽，而靠近頂芽的腋芽則迅速發(fā)展為新枝，代替主莖的位置，不久，這條新枝的頂芽又同樣停止生長，再由其側(cè)邊的腋芽所代替。第二十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第二十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

3、假二叉分枝實際上是合軸分枝的另一種形式。如丁香、石竹都是對生葉序，其頂芽發(fā)育到一定時期后不再發(fā)育，在近頂芽下面的二個對生腋芽，發(fā)育成為兩個相同外形的分枝，從外表看這種分枝與二叉分枝相似，因此叫假二叉分枝。第二十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第二十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三2.莖的生長習性

根據(jù)莖的生長習性將莖分為：（1）直立莖多數(shù)植物的莖背地生長，直立地面，如小麥、玉米等。第二十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（2）攀緣莖

莖的一部分形成卷須、吸盤等結(jié)構，攀援它物生長，如黃瓜等。

第二十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（3）纏繞莖

莖細而軟，不能直立，只能纏繞在支持物上向上生長，如牽牛等。

第二十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（4）匍匐莖莖平臥地面，節(jié)上生根，如甘薯等。

第二十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三二、莖尖及其發(fā)育（一）莖的頂端分生組織莖尖的結(jié)構和根尖相同，都具有頂端分生組織，但它的外面沒有類似根冠的結(jié)構，而由許多幼葉緊緊包住，起保護作用，同時由于莖頂端分生組織的活動產(chǎn)生葉原基和芽原基，使莖尖的結(jié)構比根尖更為復雜。第二十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（二）原套-原體學說要點：1.被子植物莖頂端原分生組織是由原套和原體兩個部分組成的。原套：包被在外周的一層或幾層細胞層，這些細胞通常進行垂周分裂。原體：原套所包被的一團細胞，能進行各個方向的分裂。第二十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（二）原套-原體學說2.雙子葉植物的原套通常由兩層細胞所組成的。單子葉植物的原套通常由一層細胞所組成。3.原套的細胞以后發(fā)育成為原表皮層。

原體的細胞以后發(fā)育成為基本分生組織和原形成層。第三十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（三）葉和芽的起源1.葉的起源由葉原基發(fā)育而來。2.芽的起源胚芽將來發(fā)育形成主芽腋芽原基將來發(fā)育形成側(cè)芽。葉原基和芽原基在頂端分生組織的表面發(fā)生，這種起源方式叫外起源。第三十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三三、莖的解剖結(jié)構第三十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三初生結(jié)構莖頂端分生組織中的初生分生組織所衍生的細胞，經(jīng)過生長、分化，使莖不斷地伸長，這種伸長生長叫初生生長，形成的組織叫初生結(jié)構。第三十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

1.雙子葉植物莖的結(jié)構雙子葉植物的種類很多，但其莖的結(jié)構都有共同的規(guī)律，在橫切面上，可以看到表皮、皮層、中柱三個部分。（一）莖的初生結(jié)構*中柱第三十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（1）表皮表皮位于幼莖的最外方，通常由一層細胞組成。第三十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（2）皮層皮層位于表皮與中柱之間，絕大部分由薄壁細胞組成。第三十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三第三十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（3）中柱中柱（也稱維管柱）是皮層以內(nèi)的中軸部分，它由維管束、髓和髓射線等組成，中柱起源于原形成層，髓和髓射線起源基本分生組織。第三十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三①維管束草本雙子葉植物幼莖橫切面上，維管束呈橢圓形，各維管束之間距離較大，它們環(huán)形排列于皮層內(nèi)側(cè)；多數(shù)木本植物幼莖內(nèi)的維管束，彼此間距很小，幾乎連成完整的環(huán)。第三十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

莖維管束的初生韌皮部由外至內(nèi)進行向心發(fā)育。初生木質(zhì)部進行離心發(fā)育，逐漸分化形成后生木質(zhì)部，莖初生木質(zhì)部的這種發(fā)育順序稱為內(nèi)始式。第四十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三②髓和髓射線

髓和髓射線是中柱內(nèi)的薄壁組織，位于幼莖中央部分的，稱為髓；位于兩個維管束之間連接皮層與髓的部分，稱為髓射線。第四十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三第四十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三雙子葉植物莖的

初生結(jié)構表皮：一層活細胞組成，由原表皮發(fā)育而來，具葉綠體，為莖的初生保護組織。皮層：多層薄壁組織組成。外圍常具有厚角組織。維管柱：維管束、髓和髓射線組成。第四十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三維管束初生木質(zhì)部：導管、管胞、木薄壁組織和木纖維。內(nèi)始式：原生木質(zhì)部居內(nèi)，后生木質(zhì)部居外。第四十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三維管束初生韌皮部：篩管、伴胞、韌皮薄壁組織和韌皮纖維組成。運輸有機營養(yǎng)。外始式。第四十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三維管束維管形成層：出現(xiàn)于初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間，是原形成層在初生維管束的分化過程中留下的潛在的分生組織。第四十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三維管束髓(pith)：莖初生結(jié)構中，由薄壁組織構成的中心部分。環(huán)髓帶(perimedullaryzone)，髓鞘髓射線(pithray)：維管束間的薄壁組織，也稱初生射線(primaryray)第四十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（二）雙子葉植物莖的次生結(jié)構1.莖的次生生長和次生結(jié)構的概念多數(shù)雙子葉植物在出生生長的基礎上，還有維管形成層的產(chǎn)生和活動，它們的活動使得莖不斷地增粗。這種增粗生長就叫莖的次生生長。在次生生長中產(chǎn)生的次生維管組織和周皮叫莖的次生結(jié)構。第四十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三2.莖的次生結(jié)構【1】維管形成層的來源及活動（1）來源：由束中形成層和束間形成層共同形成。A.束中形成層的產(chǎn)生B.束間形成層的產(chǎn)生第四十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三(2)活動

A.主要進行切向分裂a.產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部b.產(chǎn)生維管射線

木射線

韌皮射線紡錘狀原始細胞、射線原始細胞第五十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

1．維管形成層的發(fā)生和活動（1）維管形成層的發(fā)生

原形成層發(fā)育為初生組織時，在初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間保留著一層具有分生能力的組織，即為形成層。束中形成層束間形成層維管形成層第五十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

維管形成層有二種不同形態(tài)的原始細胞：紡錘狀原始細胞、射線原始細胞。第五十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三射線原始細胞有二種分裂：a、平周分裂平周分裂增加層次，向外形成韌皮射線、向內(nèi)形成木射線，射線起橫向運輸作用；b、垂周分裂其結(jié)果使周徑擴大。第五十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三紡錘狀原始細胞有四種分裂方式：

a、平周分裂

b、垂周分裂

c、傾斜垂周分裂

d、橫分裂第五十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

第五十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

同時射線原始細胞也進行徑向分裂，從而擴大維管形成層環(huán)的周徑。韌皮射線木射線徑向射線系統(tǒng)

紡錘狀原始細胞也可進行垂周分裂，經(jīng)過側(cè)裂和橫裂衍生出新的射線原始細胞。第五十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三(2)活動B.徑向分裂C.斜垂周分裂D.進行橫分裂或側(cè)向分裂第五十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三作業(yè)比較髓射線與維管射線的區(qū)別？第五十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（3）次生韌皮部1.篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細胞，還有韌皮射線2.石細胞或分泌結(jié)構第五十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（4）次生木質(zhì)部A.結(jié)構特點（與初生木質(zhì)部比較）B.次生木質(zhì)部的三種切面橫切面切向切面徑向切面C.年輪及其形成早材或春材晚材或夏材D.邊材和心材第六十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

維管形成層在一個生長季節(jié)中所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部，稱為年輪。同一年的早材和晚材就構成一個年輪。第六十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

年輪第六十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三心材與邊材

第六十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

在樹干的橫切面上靠近樹皮部分的木材是近幾年形成的次生木質(zhì)部，顏色較淺，只有活的木薄壁組織，有效地擔負輸導和貯藏的功能，稱為邊材。

靠近中央部分的木材，是較老的次生木質(zhì)部，喪失了輸導和貯藏的功能，這部分細胞顏色一般較深，養(yǎng)料和氧氣進入都比較困難，引起生活細胞的衰老和死亡，稱為心材。第六十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三【2】木栓形成層的產(chǎn)生及活動（1）產(chǎn)生（2）活動（3）皮孔（4）樹皮廣義狹義：干樹皮、落皮層第六十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（三）裸子植物莖的結(jié)構1.與雙子葉木本植物莖的相似點2.與雙子葉木本植物莖的相異點第六十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三和雙子葉植物莖的相似點初生結(jié)構也有表皮、皮層和維管柱之分，在初生生長的基礎上，也有維管形成層及木栓形成層的產(chǎn)生及活動。因此，它也有次生生長和次生結(jié)構。在次生木質(zhì)部上，也具有明顯的年輪。第六十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三和雙子葉植物莖的相異點（1）木質(zhì)部（裸子植物）A.無導管，具有管胞，通過管胞輸導水分、無機鹽B.無木纖維，因此管胞兼有支持作用C.木薄壁細胞量很少D.木材結(jié)構均一，這種材稱無孔材E.木質(zhì)部通常有樹脂道（松柏類）F.木質(zhì)部里的木射線大多是單列的，而雙子葉植物的莖為單列、雙列。第六十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三和雙子葉植物莖的相異點（2）韌皮部A.無篩管，伴胞，而有篩胞，通過篩胞輸送同化產(chǎn)物B.無韌皮纖維C.無韌皮薄壁細胞D.韌皮部里有樹脂道（松柏類）E.韌皮射線大多是單列的，而雙子葉植物的莖為單列、雙列。第六十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（四）單子葉植物莖的特點第七十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

1．單子葉植物莖的結(jié)構

禾本科植物莖的共同特點是維管束散生分布，沒有皮層和中柱的界限，由表皮、基本組織、機械組織和維管束四個部分組成。第七十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三第七十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（1）表皮

表皮由長細胞、短細胞和氣孔器有規(guī)律地排列而成。長細胞是構成表皮的主要成分。含有栓化細胞壁的短細胞，稱為栓細胞；含有大量二氧化硅的短細胞，稱為硅細胞。禾本科植物表皮上的氣孔是由一對啞鈴形的保衛(wèi)細胞構成，保衛(wèi)細胞的側(cè)面還有一對副衛(wèi)細胞。第七十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三第七十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

（2）基本組織基本組織主要由薄壁細胞組成。

機械組織環(huán)第七十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三基本組織第七十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三機械組織

第七十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（3）維管束許多維管束分散在基本組織中。它們的排列方式可分為兩類。

一類以水稻、小麥為代表，各維管束大體上排列為內(nèi)、外二環(huán)。第七十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

另一類如玉米、高粱等,它們的維管束分散排列于基本組織中。第七十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

每束維管束的外圍有厚壁機械組織組成的維管束鞘所包圍。在維管束兩端，厚壁細胞更多。維管束鞘的里面為初生韌皮部和初生木質(zhì)部。第八十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

初生木質(zhì)部位于維管束的近軸部分，整個橫切面的輪廓呈V形。V形的基部為原生木質(zhì)部，包括1至幾個環(huán)紋和螺紋導管及少量木薄壁組織。氣隙或原生木質(zhì)部腔隙大型孔紋導管第八十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

初生韌皮部位于初生木質(zhì)部的外方，其中的原生韌皮部已被擠毀。后生韌皮部是由篩管和伴胞組成的,篩管較大呈多邊形。每個篩管旁邊由三角形或長方形的小細胞稱為伴胞。第八十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

5.單子葉植物莖的加粗單子葉植物維管束鞘的里面為初生韌皮部和初生木質(zhì)部，沒有束中形成層，這種維管束稱為有限維管束。第八十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

周皮形成過程中，在原來氣孔位置下面的木栓形成層不形成木栓細胞，而產(chǎn)生一團圓球形，排列疏松的薄壁細胞，稱為補充細胞。

由于補充細胞增多，向外膨大突出，使周皮形成裂口，因而在枝條的外表產(chǎn)生一些淺褐色的小突起，這些突起稱為皮孔。第八十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三

周皮

第八十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三四、莖的生理功能

支持作用輸導作用貯藏作用繁殖作用

第八十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三五、莖的變態(tài)莖的變態(tài)可分為地上莖的變態(tài)和地下莖的變態(tài)兩大類。第八十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期三（一）地上莖的變態(tài)

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