植物的营养器官汇总课件.ppt
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1、第四章 种子植物的营养器官器官(organ):成年植物体上,由多种组织构成年植物体上,由多种组织构成,有特定生理功能和形态结构,易于区分的成,有特定生理功能和形态结构,易于区分的部分。部分。营养器官(vegetative organ):根、茎、根、茎、叶担负着植物体的营养生长,为营养器官。叶担负着植物体的营养生长,为营养器官。生殖器官(reproduction organ):花、花、果实、种子为生殖器官。果实、种子为生殖器官。第一节第一节 根根(root)(root)一、生理功能 吸收功能 固定和支持功能 输导功能 合成、储藏和繁殖功能二、根和根系的类型根的类型根的类型主根主根(main ro
2、otmain root):由胚根形成。:由胚根形成。侧根侧根(lateral root)(lateral root):主根、侧根和不定根上的支根。来源于母根中:主根、侧根和不定根上的支根。来源于母根中柱鞘或内皮层。柱鞘或内皮层。不定根不定根(adventitious root)(adventitious root):来源不固定,由茎、叶或胚轴上生出。:来源不固定,由茎、叶或胚轴上生出。根系根系(root system)(root system)的类型的类型直根系:有明显主根和侧根区别的根系。直根系:有明显主根和侧根区别的根系。须根系:主根不发达,无有明显主根和侧根区别的根系。须根系:主根不发达
3、,无有明显主根和侧根区别的根系。直根系多为深根系。直根系多为深根系。须根系多为浅根系。须根系多为浅根系。Tap root systemfibrous root system三、根的发育顶端分生组织根尖(root tip)结构根冠(root cap):分生区(meristematic zone)伸长区(elongation zone)成熟区(maturation zone)顶端分生组织分生区伸长区根冠成熟区细胞分裂方向切向分裂(平周分裂):细胞分裂方向和新壁与器官表切向分裂(平周分裂):细胞分裂方向和新壁与器官表面平行。面平行。子细胞径向排列。子细胞径向排列。组织或器官增粗。组织或器官增粗。径向
4、分裂径向分裂(垂周分裂):细胞分裂方向和器官与新壁表(垂周分裂):细胞分裂方向和器官与新壁表面垂直。面垂直。子细胞切向排列。子细胞切向排列。组织或器官周径扩组织或器官周径扩展。展。横向分裂:分裂方向与器官横切面平行。横向分裂:分裂方向与器官横切面平行。子细胞纵向子细胞纵向排列。排列。器官或组织伸长。器官或组织伸长。切向分裂 横向分裂 径向分裂 四、根的初生结构四、根的初生结构 由根的初生分生组织分裂衍生而来的细胞,经过生由根的初生分生组织分裂衍生而来的细胞,经过生长,形成根的初生结构。长,形成根的初生结构。表皮:由原表皮发育而来。表皮:由原表皮发育而来。皮层:由基本分生组织发育而来。皮层:由基
5、本分生组织发育而来。维管柱:由原形成层发育而来。维管柱:由原形成层发育而来。(中柱)(中柱)外皮层皮层薄壁细胞内皮层中柱鞘初生木质部初生韧皮部薄壁细胞表皮韧皮部中柱鞘内皮层凯氏带薄壁细胞表皮表皮 由一层表皮细胞组成,表皮细胞壁薄,角质层薄,不具气孔,部分细胞细由一层表皮细胞组成,表皮细胞壁薄,角质层薄,不具气孔,部分细胞细胞壁外突生长,形成根毛。胞壁外突生长,形成根毛。皮层皮层 外皮层为紧靠表皮的一层或几层细胞,细胞较小,排列紧密,无胞间隙。外皮层为紧靠表皮的一层或几层细胞,细胞较小,排列紧密,无胞间隙。在一定时期,能代替表皮起保护功能。在一定时期,能代替表皮起保护功能。皮层薄壁细胞占皮层的绝
6、大部分,细胞体积大,排列疏松,有明显的胞间隙。皮层薄壁细胞占皮层的绝大部分,细胞体积大,排列疏松,有明显的胞间隙。内皮层为皮层最内的一层,细胞排列整齐紧密,无胞间隙。最明显的特征是内皮层为皮层最内的一层,细胞排列整齐紧密,无胞间隙。最明显的特征是其上具有凯氏带的结构。其上具有凯氏带的结构。凯氏带凯氏带(casparian stripcasparian strip):内皮层细胞的细胞壁的横壁和径壁上,常内皮层细胞的细胞壁的横壁和径壁上,常有一条栓质化和木质化的带状增厚。有一条栓质化和木质化的带状增厚。凯氏带可控制水分和溶质的横向运输。凯氏带可控制水分和溶质的横向运输。中柱中柱 中柱鞘细胞紧接内皮
7、层,由一层薄壁细胞组成。中柱鞘细胞紧接内皮层,由一层薄壁细胞组成。初生木质部位于根的最中央,呈辐射状排列,其发育方式是由外初生木质部位于根的最中央,呈辐射状排列,其发育方式是由外向内成熟的,称外始式。(向内成熟的,称外始式。(exarchexarch)在初生木质部外方的是原生木质部,由管径较小的环纹或螺纹导在初生木质部外方的是原生木质部,由管径较小的环纹或螺纹导管组成。内部的是后生木质部,由管径较大的网纹或孔纹导管组成。管组成。内部的是后生木质部,由管径较大的网纹或孔纹导管组成。根的初生木质部呈辐射状,外部的原生木质部构成辐射状的棱根的初生木质部呈辐射状,外部的原生木质部构成辐射状的棱角,称为
8、木质部脊(束),其数目在同一植物上是较为固定的,根据角,称为木质部脊(束),其数目在同一植物上是较为固定的,根据木质部的数目判定根的原型。如:毛茛,木质部四束,称四原型根。木质部的数目判定根的原型。如:毛茛,木质部四束,称四原型根。初生韧皮部在初生木质部束之间,也为外始式。初生韧皮部在初生木质部束之间,也为外始式。初生木质部与初生韧皮部之间有薄壁细胞,具有一定的分裂潜能。初生木质部与初生韧皮部之间有薄壁细胞,具有一定的分裂潜能。皮层薄壁细胞内皮层中柱鞘外皮层表皮初生木质部薄壁细胞初生韧皮部内皮层中柱鞘后生韧皮部原生韧皮部后生木质部原生木质部薄壁细胞双子叶植物根与单子叶植物根初生结构的差异单子叶
9、植物根内皮层细胞,常具五面增厚,只有外切向壁仍保持薄壁。单子叶植物根少数内皮层细胞,仍保持初生发育阶段的结构,即细胞具凯氏带,但壁不增厚,称为通道细胞(passage cell)。单子叶植物根初生木质部常为多原型。单子叶植物根中央常具髓。通道细胞五、侧根的形成侧根的来源侧根的来源 侧根起源于母根的中柱鞘,内皮层也可能以不侧根起源于母根的中柱鞘,内皮层也可能以不同程度参与侧根的形成。(内起源)同程度参与侧根的形成。(内起源)与母根关系与母根关系 二原型根:正对初生木质部。正对初生韧皮部。初生木质部两侧。三、四原型根:正对初生木质部。多原型根:正对初生韧皮部。六、根的次生生长和次生结构维管形成层的
10、发生维管形成层的发生初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞。初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞。初生木质部正对的中柱鞘细胞。初生木质部正对的中柱鞘细胞。维管形成层的活动维管形成层的活动主要进行切向分裂,向外产生次生韧皮部,向内产生次主要进行切向分裂,向外产生次生韧皮部,向内产生次生木质部。生木质部。还进行径向分裂和其它方向的分裂,使形成层周径扩大。还进行径向分裂和其它方向的分裂,使形成层周径扩大。在次生韧皮部和次生木质部之间产生新的组织,使维管在次生韧皮部和次生木质部之间产生新的组织,使维管组织内有轴向和径向之分。组织内有轴向和径向之分。薄壁细胞中柱鞘初生木质部维管形成层次生木质部薄壁细胞初生
11、韧皮部次生韧皮部皮层表皮射线木栓形成层的发生 第一次来源于中柱鞘细胞,以后逐渐内移。第一次来源于中柱鞘细胞,以后逐渐内移。木栓形成层的活动 向外分裂产生木栓层,向内分裂产生栓内层。向外分裂产生木栓层,向内分裂产生栓内层。共同构成周皮。共同构成周皮。植物根部与土壤微生物之间的共生现象植物根部与土壤微生物之间的共生现象根瘤 根部与细菌的共生现象。根部与细菌的共生现象。根毛分泌物吸引根瘤菌根毛分泌物吸引根瘤菌 根瘤菌分泌物刺激根毛卷曲、根瘤菌分泌物刺激根毛卷曲、膨胀膨胀 根瘤菌侵入根毛,进入皮层细胞根瘤菌侵入根毛,进入皮层细胞 根瘤菌分泌根瘤菌分泌物刺激皮层细胞物刺激皮层细胞 皮层细胞分裂,使局部体
12、积膨大,形皮层细胞分裂,使局部体积膨大,形成根瘤。成根瘤。功能:固氮作用。(根瘤菌含有固氮酶功能:固氮作用。(根瘤菌含有固氮酶-钼蛋白和钼铁钼蛋白和钼铁蛋白)蛋白)七、根瘤和菌根菌根 根部与真菌的共生现象。根部与真菌的共生现象。类型:类型:外生菌根:菌丝不进入细胞内。外生菌根:菌丝不进入细胞内。内生菌根:菌丝进入细胞内。内生菌根:菌丝进入细胞内。混生菌根:又称内外生菌根。混生菌根:又称内外生菌根。功能:功能:真菌提供所吸收的水分、无机盐和转化的有机真菌提供所吸收的水分、无机盐和转化的有机物质;种子植物提供制造的有机养料。物质;种子植物提供制造的有机养料。菌根还可以起到促进根细胞的输导和吸收;促
13、菌根还可以起到促进根细胞的输导和吸收;促 进根细胞储藏物质的分解等作用。进根细胞储藏物质的分解等作用。一、茎的生理功能 输导功能 支持功能 储藏和繁殖功能第二节第二节 茎茎外部形态特征节:着生叶的部位。节间:节之间的部分。顶芽和侧芽:枝条:着生叶和芽的茎。叶痕:叶脱落留下的痕迹。维管束痕:叶痕内,维管束的痕迹。芽鳞痕:顶芽是鳞芽的枝条萌发时,芽鳞片脱落留下的痕迹。皮孔:茎内外气体交换的通道。分为长枝和短枝。二、茎的形态二、茎的形态顶芽节间叶痕花芽侧芽皮孔芽鳞痕节芽芽的概念:处于幼态而未伸展的枝、花或花序芽的概念:处于幼态而未伸展的枝、花或花序 的原始体。的原始体。枝芽的结构:枝芽的结构:生长锥
14、叶原基幼叶腋芽原基(侧枝原基)叶原基幼叶腋芽原基生长锥芽的类型芽的类型 按在植物体上位置分:按在植物体上位置分:顶芽、腋芽和不定芽。顶芽、腋芽和不定芽。按芽鳞有无分:按芽鳞有无分:裸芽和被芽(鳞芽)。裸芽和被芽(鳞芽)。按芽将形成的器官性质分:按芽将形成的器官性质分:枝芽、花芽和混合芽。枝芽、花芽和混合芽。按芽的生理活性分:按芽的生理活性分:活动芽和休眠芽。活动芽和休眠芽。裸芽鳞芽茎的生长习性直立茎缠绕茎攀缘茎匍匐茎茎的分枝单轴分枝单轴分枝:主干是由顶芽不断向上生长而成。主干是由顶芽不断向上生长而成。合轴分枝:合轴分枝:顶芽生长一定时期后停止生长,由下面顶芽生长一定时期后停止生长,由下面 侧芽
15、代替顶芽生长,每年交替进行。侧芽代替顶芽生长,每年交替进行。假二叉分枝:假二叉分枝:具对生叶的植物,一种特殊的合轴分具对生叶的植物,一种特殊的合轴分 枝方式。枝方式。二叉分枝:二叉分枝:低等植物的一种分枝方式。顶端分生组低等植物的一种分枝方式。顶端分生组 织一分为二。织一分为二。禾本科植物的分蘖 禾本科植物特殊的,在靠近地表的很短区域内,产生禾本科植物特殊的,在靠近地表的很短区域内,产生大量不定根和腋芽的分枝方式。大量不定根和腋芽的分枝方式。一级分蘖,蘖位2一级分蘖,蘖位1二级分蘖主茎三、茎的发育顶端分生组织顶端分生组织顶端分生组织组成的几种理论顶端分生组织组成的几种理论组织原学说组织原学说原
16、套原套-原体学说原体学说细胞学分区学说细胞学分区学说叶和芽的起源叶和芽的起源外起源:叶和芽的起源于茎尖分生组织表面第一层或第外起源:叶和芽的起源于茎尖分生组织表面第一层或第二、三层细胞,即起源于茎尖表面,这种起源叫外起二、三层细胞,即起源于茎尖表面,这种起源叫外起源。源。双子叶茎的初生结构 表皮:表皮:皮层:皮层:维管柱:维管柱:维管束髓髓射线初生木质部初生韧皮部束中形成层四、茎的初生结构表皮初生木质部皮层初生韧皮部束中形成层髓射线维管束 表皮表皮 茎的表皮由一层表皮细胞组成,是主要起保护作用的茎的表皮由一层表皮细胞组成,是主要起保护作用的初生保护组织。表皮细胞最显著的特征是其外切向壁明初生保
17、护组织。表皮细胞最显著的特征是其外切向壁明显增厚,并且角质化。显增厚,并且角质化。皮层皮层 表皮内方,由多层薄壁组织细胞组成。常不形成内皮表皮内方,由多层薄壁组织细胞组成。常不形成内皮层,并且在幼茎内,近表皮的皮层细胞常含叶绿体。层,并且在幼茎内,近表皮的皮层细胞常含叶绿体。维管柱维管柱 由维管束、髓和髓射线三部分组成。由维管束、髓和髓射线三部分组成。表皮皮层髓射线维管束髓维管束:茎内的维管组织即初生木质部和初茎内的维管组织即初生木质部和初生韧皮部常结合成束,称维管束。生韧皮部常结合成束,称维管束。初生木质部:由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤 维组成。发育方式内始式。初生韧皮部:由筛管、伴胞、韧
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