双子叶植物茎初生构造的识别特征

茎内部构造茎的内部构造教学目标1．说出茎尖概念、分区及与根尖区别特征2．说出茎的初生构造特点及识别特征3．说出茎的次生构造特点及识别特征4．说出单子叶植物与双子叶植物茎的区别特征5.说出根茎的构造特点6.解释：周皮、心材、边材、春材、秋材、年轮茎的内部构造stemmicrostructure(一)、茎尖及发展部位：茎尖指茎或枝的顶端，为顶端分生组织所在的部位。呈圆锥状，又叫生长锥。分区：分生区、伸长区、成熟区三个区。•茎尖与根尖主要区别是：1.茎尖的前端没有类似根冠的构造。2.生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。3.生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎的初生构造。芽的纵切面(二)双子叶植物茎的初生构造primarystructure•茎的成熟区作一横切面，观察茎的初生构造，由外向内可分为:1.表皮2.皮层初生韧皮部3.维管柱----(1)初生维管束----初生木质部(2)髓射线束中形成层(3)髓双子叶植物茎初生构造简图双子叶植物茎初生构造详图1.表皮2.厚角组织3.分泌道4.皮层5.初生韧皮纤维6.髓射线7.纤维8.筛管9.形成层10.导管11.木射线12.木薄壁细胞13.髓1.表皮来原:由原表皮层发展而来。细胞特点：为一层长方形或方形、扁平、排列整齐而紧密的生活细胞构，一般不含叶绿体。表皮附属物：有的植物具有气孔、毛茸或角质层或其它附属物。表皮细胞的外壁比较厚，通常角质化形成角质层，有的还蜡质层。2.皮层存在部位：位于表皮内方，•细胞特点：为多层形状较大、排列疏松的薄壁细胞组成，细胞多呈类圆形。（占有的部位不如根的宽广）•细胞特征：1.靠外方的细胞常含有叶绿体，所以幼嫩茎呈绿色。2.靠近表皮的部位常具有厚角组织，起机械支持作用。3.有的植物皮层中含有纤维或石细胞或分泌细胞。4.有些植物内皮层的细胞中含有大量淀粉，特称为淀粉鞘，如马兜铃5.与根的初生构造不同的是，茎的皮层不存在明显的内皮层。3．初生维管束包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层。（1）初生韧皮部：存在部位：位于维管束的外方。组成：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮纤维组成。（初生韧皮纤维往往成群地位于韧皮部的最外侧。）分化成熟方向：为外始式，（2）初生木质部：存在部位：维管束的内侧。组成：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。分化成熟方向：为内始式。3．初生维管束（3）束中形成层：存在部位：位于初生韧皮部和初生木质部之间。来源：由原形成层遗留下来的具有分生能力1~2层细胞。作用：由这些细胞的分生即产生了次生维管组织，能使茎不断加粗。维管束细胞的其它特点：某些植物的维管束中含有分泌组织，而维管束的薄壁细胞中常含有淀粉、晶体等后含物。4．髓射线存在部位:是维管束间的薄壁组织，也称初生射线。作用：（1）内通髓部、外达皮层，具有横向运输的作用和贮藏作用。一般草本植物茎的髓射线较宽，而木本植物茎的髓射线极窄或不明显。（2）髓射线细胞具有潜在分生能力，在次生生长开始时，与束中形成层细胞相邻的髓射线细胞也恢复分生能力，成为整个形成层的一部分，称为束间形成层。（3）在一定条件下，髓射线细胞会产生不定芽、不定根。5．髓存在部位：位于茎的中心部分。组成：由一些大的薄壁细胞构成。髓的某些特征：（1）双子叶植物茎具有髓，这区别与根的初生构造。（2）一般草本植物的髓部较大，木本植物的髓部较小。（3）有些植物髓部呈局部破坏，形成横髓隔，形成空腔。（4）有些植物茎的髓含有石细胞，有些植物茎髓部四周有环髓带或髓鞘。双子叶植物茎初生构造的识别特征1．表皮一般一层细胞，具有角质层、气孔、毛茸及其它附属物。2．皮层较根为窄，一般为由大型而排列疏松的薄壁细胞组成，内皮层不明显。3．维管柱一般不存在中柱鞘，维管束一般为无限外韧型V，成环状排列。4．具有髓和髓射线。(三)双子叶植物茎的次生构造•由于形成层和木栓形成的分裂活动，使茎加粗，这个过程称为次生生长。由次生生长所形成的次生组织组成了次生构造。•木本植物的次生生长可持续多年，所以次生构造很发达。以下讲述：1.双子叶植物木质茎的次生构造2.双子叶植物草质茎的次生构造1.双子叶木质茎的次生构造•（1）维管形成层的来源及分裂活动•来源：束中形成层----原形成层遗留下来的一、二层细胞。位于在初生木质部和初生韧皮部之间。束间形成层----髓射线细胞部分恢复分生能力，成为束间形成层。位于邻近束中形成层的髓射线细胞。束中形成层与束间形成层合称为维管形成层，简称形成层。形成层连成一环状。（1）维管形成层的来源及分裂活动•分裂活动：产生次生木质部和次生韧皮部。形成层具有强烈的分裂活动，向内分裂产生次生木质部，添加于初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，增添于初生韧皮部的内方，将初生韧皮部推向外侧。•向内形成次生木质部的数量远多于次生韧皮部，所以木质茎树木越粗，木材占的比例越大。•产生维管射线（次生射线）•形成层细胞的分裂活动，每隔一定距离分裂产生一些薄壁细胞，呈放射状分布于次生木质部与次生韧皮部中间，称为维管射线或称次生射线。维管射线横向运输水分及营养物质，同时也有贮藏作用。木材三切面双子叶木质茎的次生构造（1）次生木质部组成：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线。年轮：一年一轮标志着树木的年令，称为年轮。年轮的形成:是由于形成层的分裂活动受到季节影响而产生的。春材(早材)：春季温暖、雨量充沛，所以形成层分裂活动比较强烈，产生的细胞体积大、细胞壁薄、导管直径大、数目多、纤维较少，因此木质部质地较疏松，颜色较淡，称早材或春材。秋材（晚材）：秋季,气温下隆,雨量稀少,形成层的分裂活动降低,所产生的细胞体积较小、细胞壁较厚、导管直径较小、数目少、木纤维成分多,因此木材质地较密,颜色较深,称晚材或秋材。心材与边材边材：靠近外围边缘的木材，颜色较浅，质地也较松软，称之为边材。边材具输导能力。心材：在木材横切面上，中心部分的颜色较深，质地较坚硬，称之为心材。心材常积累一些代谢产物使导管和管胞堵塞，失去输导能力。入药：心材沉积的代谢产物，往往是中药的药效成分，茎木类药材均以心材入药。木材三切面：略(2)次生韧皮部来源：是由维管形成层向外分裂产生的部分。组成：一般由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成。颓废组织：当次生韧皮部形成以后，初生韧皮部被挤压到外方，筛管和伴胞等被破坏，细胞界限不清，称为颓废组织。药用价值：次生韧皮部中的薄壁细胞中含有多种营养物质，具有一定的药用价值，如皮类药材的厚朴、黄柏等，主要取茎的韧皮部入药。(3)木栓形成层及周皮周皮产生的来由：木质茎的次生生长强烈，茎不断加粗，表皮遭到破坏，产生了新的次生保护组织周皮代替表皮行使保护功能。木栓形成层的来源：可由表皮、皮层的最外层细胞、皮层、内皮层细胞或韧皮薄壁细胞转变而来存活周期：一般木栓形成层的活动只有数月就失去分生能力，依次在其内方又产生新的木栓形成层，形成新的周皮。（3）木栓形成层及周皮•木栓形成层的活动：产生周皮木栓形成层向外分裂产生多量的木栓细胞，细胞强烈栓化，是死细胞，径向整齐地成行排列；向内分裂产生少量栓内层细胞，是生活细胞，往往含有叶绿体，此特称为绿皮层。皮孔：是周皮上的通气结构。皮孔的形状、色泽、大小可作为鉴别树种的特征。色泽有褐色、黄色、赤锈色等，形状有圆形、椭圆形、线形等。大小从1~2mm左右。（3）木栓形成层及周皮•落皮层：木本植物的木栓形成层不断更新，新的周皮不断产生，比较早形成的周皮呈现剥落状态。因此植物学上把新周皮外方的所有死亡组织的综合体称为落皮层。•落皮层破裂脱落：有呈鳞片状、环状、纵沟纹、大片脱落等。有的茎周皮常年积累而不脱落，形成很厚且有弹性的树皮，如黄柏、栓皮栎。每种植物的树皮常具有一定形状的裂纹，可作为鉴别的特征。双子叶木质茎的次生构造的主要特征1．周皮发达，并往往剥落成为落皮层，但周皮的厚薄主要看树令及树木种类。2．维管束成环状排列，形成层连续成环，V为无限外韧型V。3．次生木质部中有明显的年轮。4．髓射线狭窄，一般为1~2行细胞宽，射线呈放射状，并有维管射线。5．有由薄壁细胞构成的髓。2.双子叶植物草质茎的次生构造双子叶植物草质茎的生长期短，次生生长有限，次生构造不发达，其结构特点为：(1)最外层为表皮，表皮上常有毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。少数植物形成薄的木栓层，所以表皮仍留在表面。(2)维管束多为无限外韧型（少数为双韧维管束），成环状排列。(3)某些植物仅有束中形成层而不具束间形成层。。(4)维管束数目少，髓射线一般较宽，髓部较发达。薄荷茎横切面详图薄荷横切面简图（四）双子叶植物茎的异常构造•有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。1.散生维管束：许多维管束散生于基本薄壁组织中2.髓维管束：在髓部散生数个异型维管束。如海风滕。3.同心环维管束：在次生维管柱的外侧又形成多轮同心环状及偏心形环状排列的异常维管束。。双子叶植物茎的异常构造1.木栓层2.皮层3.周维纤维4.韧皮部5.木质部6.纤维束环7.异型维管束8.髓(五)双子叶植物根茎的正常和异常构造双子叶植物根茎(草本双子叶植物根茎)，构造与与地上茎类似，它的构造特点为：1.双子叶植物根茎的正常维管束(1)表皮通常有木栓组织，少数具表皮或鳞叶。(2)皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束斜向通过。(3)皮层内侧有时有厚壁组织，维管束为无限外韧型，成环状排列。髓射线宽窄不一。(4)薄壁组织比较发达，机械组织一般不发达，细胞中常有较多的贮藏物质。(5)中央有明显的髓部。黄连根茎横切面简图2.双子叶植物根茎的异常构造•有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。•大黄根茎横切面，在髓部有多数异型维管束形成的星点状纹理。这些异型维管束系由薄壁细胞恢复分生能力所产生的，每个异型维管束的形成层呈环状，中央为韧皮部，外侧为木质部，射线深棕色，呈星芒状射出。大黄根茎横切面简图(一)1韧皮部2.形成层3.木质部射线4.星点大黄根茎横切面简图(二)-----星点放大图(六)单子叶植物茎和根茎的构造特点（一）单子叶植物茎的构造特点与双子叶植物茎的构造相比，其不同点为：1.终身只具初生构造，茎不能无限增粗。2.单子叶植物茎的最外层是由一列表皮细胞构成的表皮，通常不产生周皮。禾本科植物茎杆的表皮下方，往往有数层厚壁细胞分布，以增强支持作用。3.表皮以内为基本组织和散布在其中的多数维管束，因此无皮层和髓及髓射线之分。维管束为有限外韧型。石斛茎横切面详图1.角质层2.表皮3.针晶束4.纤维束5.韧皮部6.木质部7.薄壁细胞石斛茎横切面简图1.表皮2.维管束3.基本组织石斛茎外韧维管束放大图4.纤维束5.韧皮部6.木质部石菖蒲根茎横切面简图课后小结今天主要讲授了茎尖、单子叶、双子叶植物茎的初生构造、次生构造以及根茎的构造等内容，要求重点掌握茎初生构造、次生构造特点，并会绘简图。布置预习叶的内部构造达标测评1.比较根茎和根在形态上的主要区别。2.茎尖和根尖的结构有要何异同？3.双子叶植物木质茎的结构特点是什么？4.双子叶植物和单子叶植物茎的结构有何不同？5.何谓年轮？并解释早材与晚材、边材与心材。6.名词解释：维管射线、树皮(药材)、髓射线。