第二章-植物的营养器官

第二章植物的营养器官第一节根的形态与结构滨州职业学院根的生理功能根与根系类型根尖分区及其生长动态根的结构侧根的发生根瘤与菌根六个问题可分为营养器官（根、茎、叶）生殖器官（花、果实和种子）概述：一粒种子播种后，经过种子胚萌发形成幼苗首先产生出根、茎、叶器官。它们都与植物的营养有关，故将它们统称为营养器官。器官——由多种组织构成，能行使一定功能的结构单位。1、固定与支持作用（一）根的生理功能一、根的生理功能和经济用途2、吸收作用3、合成作用4、运输作用5、分泌作用6、贮藏作用7、繁殖作用（二）根的经济用途：食用药用工业原料用根的最初来源：胚的胚根根的种类按来源分主根胚根产生的侧根主根上发出的各级分枝按发生部位定根固定部位生长出来如主\侧根不定根二、根与根系类型（一）（二）根系的类型根系——一株植物地下部分所有根的总体，有两种。根系的类型从形态分入土深浅直根系主根特别发达能明显区分主根和侧根须根系主根不发达或早期停止生长，由茎的不定根生出的不定根组成的深根性浅根性根尖——根的最先端到着生根毛的部位，一般长0.5~1cm。根冠分生区伸长区根毛区（成熟区）三、根尖分区及其生长动态自顶端起依次1、根冠：由薄壁细胞组成，保持帽状结构，处在脱落和补充的动态平衡中。分泌黏液减少根在伸长时与土粒的摩擦，减小阻力，具有保护功能。2、分生区：也叫生长点、生长锥。由分生组织细胞组成，不断分裂增生细胞细胞特点：1）具有分生组织的特点2）最前端的原分生组织分裂活动具有分层性分层性双子叶单子叶第一层细胞原形成层中柱第二层细胞基本分生组织皮层第三层细胞原表皮和根冠源表皮和根冠第一层细胞原形成层中柱第二层细胞基本分生组织和原表皮皮层和表皮第三层细胞根冠源根冠细胞性质原分生组织初生分生组织成熟组织3、伸长区：位于分生区和成熟区细胞特点靠近分生区细胞处于分裂状态增数靠近成熟区细胞处于分化状态增加体积细胞显著沿根的长轴方向伸长又称为成熟区和吸收区此区根表面产生大量根毛是根中吸收能力最强的部位根毛：是由根表皮细胞向外突出的顶端密闭的管状结构根毛特点：壁薄而胶粘，核位于前端，有效吸收根毛区特点：全长几毫米~几厘米，密被根毛、面积增大，有效吸收水和无机盐4、根毛区：初生生长：根尖顶端的分生组织经过分裂、生长、分化，这种生长过程初生组织：在初生生长过程中所产生的各种组织初生构造：由初生组织组成的结构根的初生构造发生部位：根毛区。也就是伸长区细胞体积增大分化变成成熟区的构造四、根的结构1、表皮：一层细胞由原表皮发育而来。表皮细胞向外突出形成根毛。根表皮主要起吸收作用（初生保护组织）表皮皮层中柱(一)双子叶植物根的初生结构2、皮层（1）外皮层（2）皮层薄壁细胞（3）内皮层：具有通道细胞和凯氏带凯氏带——根的内皮层细胞在两个径向壁和上、下横壁上有木栓质加厚带，这一带状增厚结构称为功能：控制和调节水分无机盐定量定向运输（1）中柱鞘：具有潜在的分裂能力（2）初生木质部—包括原生和后生成熟方式为外始式。功能：3、中柱（3）初生韧皮部—也包括原生和后生。发育方式也为外始式初木与初韧相间排列（4）薄壁细胞初生木质部与初生韧皮部之间功能：物质输送组成：（5）髓：在外始式的分化中未到中央4、原型（三）双子叶植物根的次生生长及次生构造1、形成层的产生与活动（1）产生部位有两个：a初木、初韧之间保留的b正对木质角的中柱鞘细胞恢复分裂能力产生的2、木栓形成层产生与活动大豆初生根（2）分裂活动产生次生木质部、次生韧皮部及射线（1）产生部位中柱鞘细胞恢复分裂能力产生的（2）周皮的发生木栓形成层分裂向外产生木栓层，向内产生栓内层，三者共同构成周皮（二）禾本科植物根的结构特点表皮皮层中柱玉米根只有初生构造，无次生构造，因不产生形成层和木栓形成层外皮层：后期起支持和保护作用皮层薄壁细胞内皮层：后期五面加厚呈马蹄形中柱鞘：不产生两种形成层初木：多原型初韧：同双子叶也与初木相间排列薄壁细胞：初木与初韧之间，后期木化中央有大量薄壁细胞构成髓小麦根水稻根1、发生位置中柱鞘的一定部位，即发生在根的组织内部，为内起源随植物根初生木质部的束数而变化。五、侧根的发生2、侧根的产生过程侧根原基侧根根尖穿过母根的内皮层、皮层和表皮形成侧根1、根瘤豆科植物的根与根瘤细菌的共生体。六、根瘤与菌根2、菌根植物的根与真菌的共生体。有外生菌根、内生菌根和内外生菌根第二节茎的形态与结构滨州职业学院茎的起源：幼茎的胚芽有时加上上胚轴茎的概念：茎是联系根茎叶，输送水分无机盐和有机养料的轴状结构。一、茎的生理功能二、茎的形态三、茎尖分区及其生长动态四、茎的结构茎的经济用途：食用：甘蔗、马铃薯、藕药用：杜仲、合欢、桂枝工业用：纤维、橡胶、生漆一、茎的生理功能1、支持作用2、输导作用3、贮藏作用4、繁殖作用5、光合作用功能1、芽的概念芽是处于幼态而未伸展的枝、花或花序,也就是尚未发育前的枝，花或花序的原始体.第二节、茎的形态、结构与类型从发生上看：芽枝条茎一、芽的结构与类型2、芽的结构生长点（锥）叶原基幼叶腋芽原基黑藻茎尖一个概念：外起源茎上的芽和叶起源于分生组织表面第一层、二、三层细胞。3、芽的类型：按位置分：定芽（顶芽和侧芽）不定芽按性质分：枝芽花芽混合芽按结构分：鳞芽和裸芽按生理状态分：活动芽休眠芽芽4.研究芽结构的意义：枝芽：决定着主干和侧枝的关系和数量花芽：决定着花或花芽的结构和数量，开花的多少和结果的多少。影响条件：1）本身遗传特性的支配2）地方性气候条件的影响了解芽结构和类型之后，据发育枝芽主干和侧枝花芽花或花序混合芽枝和花二、枝条及其分枝方式1、枝条的外部形态及特征节、节间；顶芽、腋芽；叶痕、叶迹、芽鳞痕长枝短枝生长点（锥）叶原基幼叶腋芽原基枝条茎的截面形状：圆、三棱、方、扁平、多棱芽顶芽芽鳞痕年龄侧芽侧枝叶节节间长枝短枝叶痕叶迹皮孔：通气道除去叶和芽茎2、分枝方式（概念）由于芽的性质和活动情况不同，所产生枝的组成和外部形态的差异。（1）单轴分枝：顶芽的不断生长形成主干和侧枝差异显著的（2）合轴分枝：顶芽生长迟缓或死亡，侧芽生长（3）假二叉分枝：对生叶，顶芽生长停止或变花芽，两侧芽生长禾本科植物的分蘖：二叉分枝：顶芽为两分枝的意义：迅速增加吸收面积；代表不同的进化程度是由地面下和近地面的分蘖节上产生腋芽，以后腋芽形成具有不定根的分枝。分蘖节，蘖位，3、茎的生长习性茎在长期的进化过程中，为适应外界环境，使叶在空间合理布局，尽可能的接受日光照射，制造生活营养物质，完成繁殖后代的生理生化功能，从而形成各自的生长习性。直立茎缠绕茎攀缘茎（卷须、气生根、钩刺、吸盘、叶柄）匍匐茎此外，还可以分为草质茎和木质茎三、茎尖分区及其生长动态分成三个区：分生区伸长区成熟区四、茎的结构（一）双子叶植物茎的初生构造概念：茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞，经过分裂生长分化而形成的组织，称为初生组织，由这种组织组成了茎的初生结构。由表皮、皮层和中柱（维管柱）三部分组成。韧皮射线木质射线束内形成层束间形成层表皮：一层活细胞，保护作用不具叶绿体，有的含有花青素外壁厚，具角质层或腊质层、有气孔等附属物。皮层：无外皮层、内皮层之分由多种类型的细胞组成。有些植物茎的皮层最内层细胞富含淀粉粒，称为淀粉鞘。中柱维管束髓髓射线无中柱鞘初生木质部：内始式初生韧皮部：外始式内外排列外韧维管束束内形成层多数为薄壁c（少数有石细胞、髓腔或和环髓带）。初生射线，有横向运输与贮藏作用。概念:茎的侧生分生组织的细胞分裂生长和分化的活动使茎加粗,这个过程称为茎的次生生长,次生生长所形成的次生组织组成了茎的次生结构.(二)双子叶植物茎的次生生长与次生构造1、形成层的产生与活动产生部位:有两个束中/内形成层束间形成层组成：有纺锤形原始细胞和射线原始细胞组成。•次生韧皮部（组成）更新（为什么次生韧皮部的数量比次生木质部的少）•次生木质部（组成）活动平周（切向）分裂，向内形成次生木质部，向外形成次生韧皮部。垂周（径向）分裂，以扩大本身的圆周。2、木栓形成层的产生与活动通常产生于表皮或近表皮的细胞分裂产生周皮几个相关的概念①生长轮（年轮）②心材和边材③早材和晚材④侵填体杨树茎⑤皮孔女贞茎上的皮孔可看出细胞直径的大小和横截面的形状，射线呈辐射状，这时为射线的纵切，显示其长度和宽度大豆次生茎（三）单子叶植物茎的结构1、结构：无次生构造，只有初生构造表皮、基本组织、维管束表皮由长细胞和短细胞纵向排列而成。基本组织表皮内均基本组织，无皮层和髓的分化。维管束数目多，为散生或内外两轮排列，后者中央常为髓腔。维管束有独特的结构。单子叶植物中有少数具有形成层，产生次生组织。如棕榈、龙血树、丝兰等。玉米茎实心茎玉米茎玉米茎的一个维管束放大小麦茎空心茎2、单子叶植物的伸长和增粗生长伸长：节间居间分生组织的活动增粗：细胞体积的增大；初生加厚组织的活动初生加厚组织：单子叶植物茎中，在茎的正中纵切面上，在叶原基和幼叶的下面有几层由扁平细胞组成的细胞层第三节叶的形态与结构滨州职业学院一、叶的生理功能二、叶的基本形态三、叶的发育与结构四、叶的生态类型五、落叶和离层叶是种子植物制造有机养料的重要器官，也是进行光合作用的主要场所。（一）、叶的生理功能1、光合作用一、叶的生理功能和经济用途2、蒸腾作用及意义此外，还有吸收、繁殖等作用。食用药用工业用（二）叶的经济用途二、叶的形态（一）叶的组成完全叶不完全叶叶片叶柄托叶无柄叶叶状柄形状、叶尖、叶基、叶缘及叶脉等叶形（二）叶片的形态菱形有羽状复叶、掌状复叶、三出复叶、单身复叶等。（三）单叶和复叶单叶——一个叶柄上只生一张叶片复叶——一个叶柄上生有许多小叶主要有二种：网状脉、平行脉（五）脉序——贯穿在叶肉内的维管束和其他有关组织组成的。（七）叶序和叶镶嵌叶序——叶在茎上都有一定规律的排列方式有互生、对生、轮生、簇生等类型。叶镶嵌——同一枝上的叶，以镶嵌状态的方式排列而不重叠的现象。叶片叶鞘叶舌叶耳叶环（九）禾本科植物叶是由叶片和叶鞘组成的。外起源发展：叶原基顶端生长边缘生长分化出叶片、叶柄和托叶等--居间生长三、叶的发育与叶的结构（一）叶的来源与发育来源：顶端生长锥旁边的叶原基分化而来表皮、叶肉、叶脉（二）叶的结构1、双子叶植物叶片的结构（1）表皮：保护作用有上、下表皮之分；有气孔、水孔、表皮毛、腺毛等大豆叶苹果叶（2）叶肉：叶进行光合作用的主要场所为异面叶——有栅栏组织和海绵组织的分化。大豆主脉（3）叶脉：起输导和支持作用主脉和大的侧脉是由维管束和机械组织组合而成的。维管束包括木质部（上面）和韧皮部（下面）2、单子叶植物叶片的结构表皮、叶肉、叶脉（1）表皮有上、下表皮之分长细胞和短细胞上表皮有泡状细胞玉米叶小麦叶（2）叶肉等面叶——无栅栏组织和海绵组织的分化（3）叶脉：维管束外围有维管束鞘有C3（低光效）、C4植物（高光效）玉米叶落叶是植物体在内因和外因综合作用下出现的一种适应方式，减蒸、御旱、寒。四、离层和落叶内因：离区的形成，后分化产生离层和保护层。外因：低温或短日照，诱导激素变化，而促进离区的形成。（脱落酸产生、抑制生长素的形成）一、变态的概念二、根的变态三、茎的变态四、叶的变态五、同功器官与同源器官第四节营养器官的变态滨州职业学院一些植物的营养器官由于长时期适应于不同的环境条件，使器官在形态结构及生理功能上发生变化，成为该种植物的遗传特性，这种现象称为变态。一、变态的概念1、贮藏根（1）肉质直根：主根膨大而成.支持根攀缘根呼吸根（2）块根：侧根或不定根膨大，如甘薯、大丽花2、气生根3、寄生根：如菟丝子1、茎卷须葫芦腋须三、茎的变态（一）地上茎的变态2、茎刺3、肉质茎4、叶状茎1、根状茎（二）地下茎的变态2、块茎3、鳞茎4、球茎1、苞叶和总苞四、叶的变态2、叶卷须3、叶刺4、鳞叶同源器官：来源相同，功能不同，形态各异的器官同功器官：功能相同，形态相似，而变态的来源不同的器官两个概念