植物学资料


第二章 种子和幼苗
2.1 知识要点
种子是种子植物有性生殖过程的最终产物,是种子植物的生殖器官。
一、种子的基本结构及类型
种子的形状、大小、颜色、质地等因植物种类不同而有较大的差异。但种子的基本结构是一致的,由种皮、胚和胚乳三部分构成。
(一)种子的基本结构:种皮、胚、胚乳。
1、种皮:包在种子外边,是种子的保护层,禾谷类的籽粒(果实)果皮与种皮愈合,不易分离。
2、胚:是构成种子的主要部分,是新生植物体的雏体。包括以下几个部分:
(1)胚芽:由生长点及幼叶组成。禾本科植物的胚芽外套有胚芽鞘。
(2)胚轴:连接胚芽、子叶和胚根的轴,根据子叶着生点,可把胚轴分为上、下胚轴。
(3)胚根:由生长点和根冠组成,禾本科植物的胚根外套有胚根鞘
(4)子叶:是植物体最早的叶。双子叶植物具两片子叶,单子叶植物只有一片子叶,称为盾片,裸子植物有两到多片子叶。
3、胚乳:为贮藏营养的组织。胚乳是种子集中贮藏养料的地方,占有种子的一定体积。一些植物的种子在发育过程中,胚乳中的营养被子叶吸收,营养物质贮藏在子叶的细胞中,成熟的种子中无胚乳存在。
(二)种子的类型
根据成熟的种子内有无胚乳,将种子分为有胚乳种子和无胚乳种子。
1、有胚乳种子:双子叶植物有胚乳种子(如蓖麻、油桐等);
单子叶植物有胚乳种子(如小麦、水稻等)。
2、无胚乳种子:双子叶植物无胚乳种子(如蚕豆、瓜类等);
单子叶植物无胚乳种子(如慈姑、泽泻等)。
3、裸子植物都是有胚乳种子。
二、种子的萌发和幼苗的类型
(一)种子的休眠:种子形成后虽已成熟,即使在适宜的环境条件下,也往往不能立即萌发,必须经过一段相对静止的阶段后才能萌发,种子的这一性质称为休眠。
种子休眠的原因是多方面的,主要原因有:
1、种皮(果皮)限制:过厚的种皮阻碍了种子对水分和空气的吸收,或者是种皮过于坚硬,使胚不能突破种皮向外伸展。
2、胚未成熟:种子的胚尚未成熟,或种子的后熟作用。有些植物的种子在脱离母体时,胚体尚未发育完全,或胚在生理上尚未全部成熟,这些种子即使在适宜的环境条件下也不能萌发成长;
3、抑制性物质的存在:某些抑制性物质的存在,阻碍了种子的萌发。抑制种子萌发的物质有有机酸、植物碱和某些植物激素,以及某些经分解后能释放氨或氰类的有机物。
(二)种子的寿命:种子能萌发形成幼苗的能力称为种子的生活力。种子在一定条件下保持生活力的最长期限是种子的寿命。种子的寿命与植物本身的遗传性

和贮藏状况有关。种子的贮藏条件是干燥和低温。
(三)种子萌发的条件
1、种子的萌发:是指充分成熟的种子,在适当条件下,从休眠状态转为活动状态,通过一系列的生理生化变化,胚开始生长,逐渐形成幼苗的过程称为种子的萌发。
2、种子萌发的条件
(1)种子萌发需要的内在条件:种子结构健全,具有强的生活力,或有的种子需要的后熟作用已完成,并以解除休眠期。
(2)种子萌发需要的外界条件:主要是要有充分的水分、适当的温度和足够的氧气三个条件,有的种子还需要一定的光照条件或有的种子要在黑暗中才能萌发。
(四)种子的萌发:是指发育正常的种子,在适宜的条件下开始萌发。从胚开始萌动,到幼苗形成的过程,称为种子的萌发。通常种子萌发时胚根首先突破种皮向下生长形成主根,接着胚轴开始伸长生长,将胚芽或胚芽连同子叶送出土面,逐渐形成茎和叶器官。
(五)幼苗的类型
1、幼苗:种子经过萌发过程,由胚发育形成的幼小植物体称为幼苗。
2、幼苗类型:常见的幼苗有两种类型:
(1)子叶出土幼苗:种子在萌发时,胚根先突破种皮伸入土中形成主根,接着下胚轴伸
长,将胚芽和子叶推出土面,这种幼苗称为子叶出土幼苗。大豆、棉花、向日葵、瓜类、蓖
麻、洋葱等属于此类型。
(2):子叶留土幼苗种子在萌发时,胚根先突破种皮伸入土中形成主根,接着上胚轴伸长,将胚芽送出土面,而下胚轴不伸长或伸长缓慢,故子叶留在土中,这类幼苗被称为子叶留土幼苗。豌豆、蚕豆、和玉米、小麦、水稻等禾本科植物属于此类型。

2.2 【真题解析】
例题1 种子被咬能萌发吗?(2003天津师范大学考研试题)
知识要点
(1)种子是由胚、胚乳和种皮三部分、或者是由胚和种皮二部分组成。
(2)胚是构成种子的主要部分,是新生植物体的雏体,萌发形成幼苗。
(3)胚乳(在无胚乳种子中是子叶)为胚萌发提供养料。种皮起保护作用。
解题思路
要从种子结构的三方面来分析各自的作用,接着看种子被虫咬的是哪一部分,再来判断种子能否萌发。
参考答案
种子要正常萌发,必须要具有完整的、健全的结构和合适的外界条件。在种子的组成中胚是主要部分,是新生植物体的雏体,萌发形成幼苗。而胚乳(在无胚乳种子中是子叶)为胚萌发提供养料,种皮起保护作用。因此,如果虫子损坏了种子的主要结构——胚,种子就不能萌发或者萌发不正常。相反,虫子没有损坏种子的主要结构,只要外界条件合适,种子中还有供胚萌发的养料,种子就可以萌发。
例题2 什么是种子的休眠?

种子的休眠的原因是什么?如何打破种子的休眠?(2003中国科学院西双版纳热带植物园考研试题 10分)
知识要点
(1)种子休眠的概念。
(2)引起种子休眠的三个方面原因:种皮(果皮)的限制、胚未成熟、抑制物质的存在。
解题思路
在掌握种子休眠原因的基础上,针对每个限制萌发的原因,分别提出打破种子休眠的措施。
(1)种子形成后虽已成熟,即使在适宜的环境条件下,也往往不能立即萌发,必须经过一段相对静止的阶段后才能萌发,种子的这一性质称为休眠。
(2)种子的休眠的原因是多方面的,主要原因有:
A、种皮(或果皮)的限制:种皮过厚阻碍了种子对水分和空气的吸收,或者是种皮过于坚硬,使胚不能突破种皮向外伸展;
B、胚未成熟:有些植物的种子在脱离母体时,胚体尚未发育完全,或胚在生理上尚未全部成熟,这些种子即使在适宜的环境条件下也不能萌发成长;
C、抑制物质的存在:由于某些抑制性物质的存在,阻碍了种子的萌发。抑制种子萌发的物质有有机酸、植物碱和某些植物激素,以及某些经分解后能释放氨或氰类的有机物。
(3)根据造成种子休眠的原因不同可采取不同的方法:对种皮(或果皮)过厚和过硬造成休眠的种子可以用机械方法擦破种皮,或用浓硫酸作短时间处理,再用清水洗净,使种皮软化,水分便可顺利地进入种子内部。也可通过浸种的方法,打破休眠,促使种子萌发;对胚体尚未成熟的种子,或胚体完全没有发育的种子,可采取合适的温度处理,或供给种子以有机营养的办法,促使种子早日成熟;对具有后熟作用的种子可以人工使用赤霉素处理,或者用低温等方法处理,促使其早日萌发;对由于抑制物质存在而不能萌发的种子可用清水浸泡冲洗,消除抑制物质,促使其萌发。

2.3 习题
一、名次解释:
种子 种脐 种孔 种阜 种脊 胚 有胚乳种子 无胚乳种子 种子休眠 温度三基点 种子寿命 种子萌发 后熟作用 幼苗 子叶 子叶出土幼苗 子叶留土幼苗
二、填空题:
1、植物种子是由( )、( )和( )三部分构成,但有些种子却只有( )和( )两部分,前者称( )种子,后者称( )种子。
2、种子的胚乳或子叶中贮藏有大量的营养物质,主要是( )、( )和( ),它属于( )组织,我们食用的粮食和油料主要来自种子这些部分。
3、被子植物的种子中的胚具有两片子叶,称为( )植物,如( );具有一片子叶的称为( )植物,如( )。
4、种皮是种子外面的保护结构,常由( )层细胞组成,其性质和厚度因( )而异;小麦、玉米的

籽实,种皮与( )紧密结合,共同起保护作用。
5、蓖麻种子一端的海绵状突起称为( ),它是由( )延伸而形成的,具有吸收和储蓄水分的作用,有利于种子的( );在种子腹面的中央有一条长条状突起,称为( ),它是倒生胚珠的( )和( )愈合形成的( ),在种子成熟后留在( )上的痕迹。
6、蚕豆种子一端的种皮上有一黑色眉状条纹,称为( );在它的一端有一个小孔,称为( ),它是胚珠的( ),也是种子吸水膨胀的( ),又是胚根突破种皮的( )。
7、禾本科植物的“种子”,其种皮外还有一层( )与它相愈合,实际上它是一个( ),它的胚芽外有( ),胚根外有( ),胚只具一片子叶,故称为( )植物,其营养物质都贮藏在( )中。
8、种子萌发时所需要的外界条件主要是( )、( )和( ),对温度的要求,有三个基点,即( )、( )、( )。
9、种子萌发,必须具备的内在条件是种子( )、( )或有的种子还要经过( )才能萌发。
10、种子萌发时,根据( )生长速度不同,可形成( )幼苗和( )幼苗;其中( )幼苗是( )迅速伸长而将( )和( )一起推出土面;( )幼苗是( )不伸长,而( )伸长。
三、判断题:
1、虽然不同植物植物种子的形状各不相同,但它们的基本结构是一致的。
2、一粒玉米籽粒是一粒种子。
3、根据种子贮藏物质的主要成分的比例不同,可以分为淀粉类种子、糖类种子、蛋白质类种子。
4、蓖麻种子为双子叶植物有胚乳种子,而洋葱为单子叶植物无胚乳种子。
5、种子最重要的部分是胚,它由胚根、胚芽、胚轴、子叶构成。
6、豆科植物种子,营养物质主要储藏在子叶中。
7、面粉主要是由小麦的子叶加工而成。
8、种子萌发时,所谓“出芽”就是指种子露出了胚芽。
9、子叶出土的幼苗是由于上胚轴伸长,将子叶推出土面。
10、有胚乳种子常多见于双子叶植物种子,无胚乳种子常见于单子叶植物种子。
四、选择题(单选或多选)
1、( )在植物学上称为种子。
A 玉米籽粒 B 高粱籽粒 C 向日葵籽粒 D 花生仁
2、蚕豆种子萌发时首先突破种孔的是( )。
A 胚芽 B 胚根 C 下胚轴 D上胚轴
3、下列种子属于有胚乳种子的是( )。
A 绿豆 B 油菜 C 小麦 D 蓖麻 E 大豆 F 洋葱 G油桐
4、下列哪些植物的种子是属于无胚乳种子( )。
A 花生 B 蚕豆 C 油桐 D 板栗 E 洋葱 F 玉米
5、子叶出土的幼苗是种子萌发时由于( )的结果。
A 上胚轴伸长 B 胚芽伸长 C 胚轴不伸长 D 下胚轴伸长
6、双子叶植物

种子的胚一般由( )构成。
A 胚根、胚轴、胚芽 B 胚根、胚芽、胚轴、子叶和胚乳
C 胚根、胚芽、子叶和胚乳 D 胚根、胚芽、胚轴、子叶
7、因后熟作用而休眠的种子,用( )处理可以打破休眠。
A 浸种 B 机械方法 C 浓硫酸 D 赤霉素
8、贮藏种子的最适条件是( )。
A 低温 B 干燥 C 低温和干燥 D 低温和避光
9、瓜类种子不可能在果实内萌发,是因为种子( )。
A 缺乏氧气 B 种皮太厚 C 胚未成熟 D 受抑制物质影响
10、小麦种子萌发时,对胚乳内贮藏的物质加以分解和转运的结构是( )。
A 湖粉层 B 盾片 C 上皮细胞 D 外子叶
五、问答题:
1、种子的基本结构包括哪几部分?为什么说种子内的胚是新一代植物体的雏体?说明双子叶植物和禾本科植物种子,有胚乳和无胚乳种子的区别。
2、种子萌发需要什么条件?并简述各个条件的作用。

2.4 参考答案
一、名词解释:见学习要点。
二、填空题:
种皮、胚、胚乳、胚、种皮、有胚乳种子、无胚乳种子。
2、淀粉、蛋白质、脂肪、贮藏。
3、双子叶、油菜、单子叶、小麦。
4、多、植物种类、果皮。
5、种阜、外种皮、萌发、种脊、珠柄、珠被、珠脊、种皮。
6、种脐、种孔、珠孔、吸水孔、位置。
7、果皮、果实、胚芽鞘、胚根鞘、单子叶、胚乳。
8、充足的水分、适宜的温度、足够的氧气、最低温度、 最适温度、最高温度。
9、结构健全、具有强的生活力、后熟作用完成并已解除休眠期。
10、胚轴、子叶出土、子叶留土、子叶出土、下胚轴、胚芽、子叶、子叶留土、下胚轴、上胚轴。
三、判断题
1 √ 2 × 3 × 4 × 5 √ 6 √ 7 × 8 × 9 × 10 ×
四、选择题
1、D 2、B 3、CDFG 4、ABD 5、D 6、D 7、D 8、C 9、D 10、C
五、问答题
1、(1)种子植物的种子形态虽然各异,但其基本结构是一样的,由种皮、胚和胚乳三部分组成。种皮是种子最外面的保护层,成熟的种子在种皮上常有种脐和种孔;胚是构成种子的最重要部分,它由胚芽、胚轴、胚根和子叶等四部分组成;胚乳是种子内贮藏营养物质的组织,种子萌发时,其营养物质被消化、吸收和利用。
(2)种子萌发时,胚芽、胚轴和胚根分别形成植物体的根、茎、叶及其过度区,因此也可以说胚是新一代植物体的雏体。
(3)双子叶植物和禾本科植物种子都由种皮、胚和胚乳三部分组成,但两者胚的组成有差异,双子叶植物的胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶组成,它具有两片子叶;禾本科植物种子的胚由胚芽、胚芽鞘、胚轴、胚根、胚根鞘、胚轴和子叶等组成,具有一片子叶,称

为盾片。此外禾本科植物种皮与果皮不易分开,胚乳分为湖粉层和淀粉贮藏组织。
(4)有胚乳种子,种子成熟后包括种皮、胚和胚乳三部分,由于营养物质主要储藏在胚乳中,这类植物种子的子叶相对较薄。如蓖麻、小麦的种子;无胚乳种子,种子成熟后仅有种皮和胚,营养物质主要储藏在子叶中。如豆类植物种子。
2、只有具备了合适的内外界条件,种子成熟后才能正常萌发。
(1)内因:胚是种子的主要组成部分,也是植物新个体的雏体,因此,种子要正常萌发,必须有发育健全的胚。
(2)外因:
A、充足的水分:干燥的种皮不易透过空气,种皮吸水后,结构松软,氧气易于进入,呼吸作用加强,有利于种子的萌发;干燥的种子细胞内的原生质含水很少,吸水饱和后有利于各种生理活动的正常进行;干燥的种子内贮藏的淀粉、脂肪和蛋白质等营养物质呈不溶解状态,不能被胚利用,只有在种子吸水饱和后,这些物质才能转变成溶解状态,供胚吸收利用。
B、足够的氧气:种子开始萌发时,呼吸作用强度明显增加,因而需要大量的氧气供应;如果氧气供应不足,正常的呼吸作用就会受到影响,胚就不能正常生长。
C、合适的温度:种子萌发时内部进行物质和能量转化需要多种酶作为催化剂,而酶的催化活动必须在一定的温度范围内进行。温度低时,反映就慢或停止,随着温度的增高,反映加快。温度过高,酶因受热而被破坏,失去催化性能。因此,种子萌发对温度的要求,表现出最低、最适、最高的温度三基点。
第三章 种子植物的营养器官

3.1知识要点
一、 器官及营养器官概念
成年植物体上由多种组织组成,在外形上具有显著形态特征和特定功能,易于区分的部位称为器官。根、茎、叶这三种器官担负着植物体的营养生长称之为营养器官。
二、 根
1. 根的生理功能
① 吸收作用:通过根尖吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐类。
② 固着和支持作用:由植物体反复分枝形成的庞大根系、牢固的机械组织和维管组织的共同作用。
③ 输导作用:由根毛、表皮吸收的水分和无机盐,通过根的维管组织输送到枝,叶所制造的有机养料经过茎输送到根,再由根的维管组织输送到根的各部分。
④ 合成作用:根能合成氨基酸、植物激素和生物碱。
⑤ 储藏和繁殖作用:根内发达的薄壁组织是营养物质储藏的主要场所。根上能产生不定芽可用以繁殖。
2. 根和根系类型
① 根的类型
定根:包括主根和侧根。主根是由胚根细胞的分裂和伸长所形成的向下垂直生长的根。侧根是在主根或不定根的一定部位上侧向地从内部生出的支根


不定根:由茎、叶、老根和胚轴上伸出的根。
② 根系及类型
根系:植物地下部分根的总和称为根系。可分为直根系和须根系,有明显主根和侧根区分的根系称为直根系,无明显主根和侧根区分的根系或根系全部由不定根和它的分枝组成,粗细相近,无主次之分呈须状的根系称为须根系。
3. 根尖的结构
根尖可分为四部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区
① 根冠:位于根的先端,由许多排列不规则的细胞组成。根冠和土壤中的沙粒不断摩擦,外层细胞不断脱落死亡从而保护分生区免受伤害,死亡的细胞由分生区细胞补充。根冠也可分泌粘液,减少与土壤的摩擦。根冠的细胞中含有淀粉体,起着平衡石的作用,可能参与根的向地性。
② 分生区:是位于根冠内方的顶端分生组织。由原分生组织和初生分生组织组成,在分生区的最前端具有不活动中心。分生区的功能是向前发展形成根冠,向后发展形成根的各部分结构。
③ 伸长区:位于分生区的后方,细胞停止分裂,显著伸长,分化出了最早的筛管和环纹导管。其功能是使根显著伸长,促使根不断转移到新的环境中吸收更多的矿物质。
④ 成熟区:位于伸长区后方,细胞停止分裂和伸长,分化成熟,部分表皮细胞延伸形成根毛。根毛区是根吸收能力最强的部分。
4. 根的初生生长和初生结构
由根尖的顶端分生组织经过分裂、生长、分化而形成成熟的根的生长过程称为初生生长。初生生长所形成的结构为初生结构,包括表皮、皮层和维管柱三部分。
表皮:由原表皮发育而来,具有根毛,角质层薄,不具气孔。
皮层:由基本分生组织发育而来,由外皮层、皮层薄壁组织和内皮层组成。内皮层上具有凯氏带,双子叶植物根的内皮层在径向壁和横向壁上有木质化和栓质化增厚;单子叶植物五面增厚,即除径向壁和横向壁增厚外,内切向壁也增厚,具有通道细胞。
维管柱:由原形成层发育而来,包括中柱鞘和初生维管组织。中柱鞘可参与维管形成层、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根的形成。初生维管组织包括初生木质部和初生韧皮部,二者相间排列;初生木质部包括原生木质部和后生木质部,为外始式发育,初生韧皮部包括原生韧皮部和后生韧皮部,也为外始式发育。
5. 侧根的起源
侧根起源于母根的中柱鞘,即发生于根的内部组织,这种起源方式为内起源。
6. 根的次生生长和次生结构
侧生分生组织,即维管形成层和木栓形成层细胞经过分裂、生长、分化而形成次生维管组织和次生保护组织(周皮)的生长过程称为次生生长,活动的结果使根增粗。次生结构包括次生维管组

织和次生保护组织。具有次生结构的根的横切结构由外而内包括:周皮、初生韧皮部、次生韧皮部(含韧皮射线)、维管形成层、次生木质部(含木射线)、初生木质部。
维管形成层由初生木质部脊之间的薄壁细胞和正对脊的中柱鞘细胞恢复分生能力形成,活动产生轴向系统(导管、管胞、筛管、伴胞、纤维等)和径向系统(射线)。次生木质部和次生韧皮部相对排列。次生木质部在次生结构中占比例大。
木栓形成层最早发生在中柱鞘,后逐渐内移,最深可达次生韧皮部。木栓形成层活动向内形成栓内层,向外形成木栓层,它们共同组成周皮。
7. 双子叶植物根的组织分化过程

根冠 初生结构 次生结构
表皮
外皮层
顶端分生组织 皮层 皮层薄壁组织
(原分生组织) 内皮层
(初生分生组织) 侧根
木栓层
中柱鞘 木栓形成层
栓内层
维管柱 初生韧皮部 次生韧皮部
薄壁组织 维管形成层 维管射线
初生木质部 次生木质部
髓(有或无)
8. 根瘤和菌根
根瘤是豆科植物或其它植物的根和根瘤菌共生形成的结构。
菌根是种子植物的根和真菌共生形成的结构,包括外生菌根和内生菌根两种类型。
三、 茎
1. 茎的生理功能
① 输导作用:茎的木质部将根吸收的水分和无机盐向上运输到植物体的各部分,韧皮部将叶的光合产物向下运输到植物体的各部分。
② 支持作用:茎内的机械组织(纤维和石细胞)以及木质部中的导管和管胞为主要起支持作用的结构。
③ 储藏和繁殖作用。
2. 茎的形态
① 茎的基本形态
茎上具有节和节间的分化,节部生有叶,叶腋内有腋芽,茎的顶端具有顶芽。除此之外,茎上还可看到叶痕、维管束痕、芽鳞痕和皮孔。根据芽鳞痕的数量可判断枝条的年龄。
② 芽的类型
按芽在枝上的位置分为:定芽和不定芽,定芽包括顶芽和腋芽。顶芽是生在主干或侧枝顶端的芽,腋芽是生在枝的侧面叶腋内的芽。
按芽鳞的有无可分为:裸芽和被芽。所有一年生植物、多数两年生植物和少数多年生木本植物的芽,外面没有芽鳞,只被幼叶包着,称为裸芽。多年生木本植物的越冬芽,外面有鳞片包被,称为被芽或鳞芽。
按芽将来发育成的器官性质可分为:枝芽、花芽和混合芽。将来发育成枝的芽称为枝芽,包括顶端分生组织、叶原基、腋芽原基

和幼叶。花芽是产生花或花序的雏体,由花部原基或花序原基组成,没有叶原基和腋芽原基。混合芽是包括枝芽和花芽的芽。
按芽的生理活动状态可分为:活动芽和休眠芽。活动芽是在生长季节活动的芽,即在当年生长季节形成新枝、花或花序的芽。休眠芽是指温带的多年生木本植物多数的腋芽,它们在生长季节不发展,保持休眠状态,把这种芽称为休眠芽。
③ 分枝的类型
种子植物常见的分枝类型有单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝三种类型。低等植物及部分高等植物的分枝多为二叉分枝。禾本科植物具有特殊的分枝方式称为分蘖。
单轴分枝:也称总状分枝,主干明显且总是由顶芽不断向上伸展而成。多数裸子植物如松、杉、柏及部分被子植物如杨树均为单轴分枝。
合轴分枝:主干的顶芽在生长季节死亡或顶芽为花芽,由紧接着顶芽下面的腋芽伸展,代替原有的顶芽,每年同样交替进行,使主干继续生长,这种主干是由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成,把这种分枝方式称为合轴分枝。常见植物有枣树、苹果、桑及番茄等。
假二叉分枝:具对生叶的植物,在顶芽停止生长后,或顶芽是花芽,在花芽开花后,由顶芽下的两侧腋芽同时发育成二叉状分枝。常见植物有丁香、茉莉和石竹等。
二叉分枝:顶端分生组织分为两个,每个发展成一个分枝。常见植物有苔类、藓类以及蕨类植物的石松和卷柏等。
分蘖:禾本科植物所特有的分枝方式。在地面下和近地面的根状茎节上产生腋芽,以后腋芽形成具不定根的分枝,这种分枝方式称为分蘖。
3. 茎顶端分生组织的3种理论:
① 组织原学说:该学说认为被子植物的茎端是由三个组织区(表皮、皮层、维管柱)的前身,即组织原组成的,每一组织原由一个原始细胞或一群原始细胞发生的。这三个组织原分别为表皮原、皮层原和中柱原,它们以后的活动的分别形成表皮、皮层和维管柱。
② 原套一原体学说:该学说以为茎的顶端分生组织原始区域包括原套和原体两部分,组成原套的一层或几层细胞只进行垂周分裂,是表面的覆盖层,保持表面生长的连续进行。原体位于原套下面,组成原体的多层细胞进行平周分裂和各个方向的分裂。原套一原体学说认为顶端分生组织的组成上并没有预先决定的组织分区,除表皮始终是由原套的表面细胞层所分化形成的以外,其它较内的各层衍生细胞的发育并不能预先知道它们将来形成什么组织。
③ 细胞学分区学说:该学说认为茎端表面有一群原始细胞即顶端原始细胞群在它们的下面是中央母细胞区,是由顶端原始细胞群衍生而成的。中央母细胞区

向下有过渡区。中央部位再向下衍生成髓分生组织,以后形成肋状分生组织;原始细胞群和中央母细胞向侧方衍生的细胞形成周围区。中央母细胞较少分裂。过渡区很像维管形成层。髓分生组织横向分裂形成肋状分生组织。周围区局部较强分裂形成叶原基;此外平周分裂引起茎的增粗,垂周分裂引起茎的伸长。
4. 叶和芽的起源
叶和芽均起源于分生组织表面第一层或第二、三层细胞,这种起源方式为外起源。
5. 茎的初生结构
① 双子叶植物茎的初生结构
包括表皮、皮层和维管柱三部分
表皮:由原表皮发育而成,一般只有一层细胞组成,具厚的角质层和蜡质,具气孔,一般不具叶绿体。
皮层:由基本分生组织分化而成,位于表皮和维管柱之间。由厚角组织和薄壁组织组成,一般不具有内皮层,部分植物相当于内皮层的细胞富含淀粉粒,称为淀粉鞘。
维管柱:位于皮层之内,包括维管束、髓和髓射线。维管束由原形成层发育而来,成环状排列,多数植物为外韧无限维管束,初生韧皮部为外始式,初生木质部为内始式。髓和髓射线由基本分生组织发育而来。髓位于茎的中央,由薄壁组织组成,有时具小型厚壁细胞组成的环髓带围绕内部大型细胞。髓射线位于维管束之间,由薄壁细胞组成,主要起横向运输的作用。
② 单子叶植物茎的初生结构
单子叶植物茎的初生结构可分为表皮、基本组织和维管束。
表皮:细胞排列整齐,主要由长细胞(角质化)、短细胞(栓质化和硅质化)和气孔器组成。
基本组织:位于表皮之内,主要由薄壁组织组成,在近表皮的部分由厚壁组织组成,有的植物还具有同化组织。小麦和水稻茎的正中央具有髓腔。
维管束:维管束不具有形成层,为有限外韧维管束,由维管束鞘、初生木质部和初生韧皮部组成。维管束鞘由厚壁细胞组成;初生木质部为内始式发育,后生木质部导管和原生木质部导管排成V字形;初生韧皮部为外始式发育,原生韧皮部常被挤压成一条模糊带状结构。玉米和甘蔗等植物的维管束散生在基本组织中,小麦和水稻等植物的维管束则排成两轮。
6. 双子叶植物茎的次生结构
① 维管形成层的来源、细胞组成及活动
维管形成层的来源:
维管形成层由束中形成层和束间形成层组成。束中形成层位于初生维管束的初生木质部和初生韧皮部之间,是由原形成层转变而成的。束间形成层位于初生维管束之间,是由相当于束中形成层位置的束间薄壁组织恢复分生能力而成。
维管形成层的细胞组成:
由纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成。
维管形成层的活动:
纺锤状原始细胞衍生的一部分细

胞通过切向分裂形成次生维管组织(次生木质部和次生韧皮部),成为茎的轴向系统;另一部分细胞形成纺锤状原始细胞本身。射线原始细胞衍生的一部分细胞通过切向分裂形成维管射线(木射线和韧皮射线),称为茎的径向系统;另一部分细胞形成射线原始细胞本身。
早材和晚材 温带的春季和热带的湿季,形成层活动旺盛,形成的次生木质部的细胞大而壁薄,排列疏松,色泽较淡,称为早材。温带的夏末、秋初或热带的旱季,形成层活动逐渐减弱,形成的次生木质部的细胞小而壁厚,排列紧密,色泽较深,称为晚材。
年轮 在一个生长季节内,早材和晚材共同组成的同心环层。一般情况下,在有季节变化的地区,一个年轮代表着一年形成的次生木质部。
心材和边材 次生木质部的内层,由于养料和氧不易进入,或者侵填体进入导管或管胞的腔内,致使导管和管胞失去输导功能,将这些次生木质部称为心材。心材主要起支持作用,容易腐烂而形成空心树。心材外围色泽较淡的次生木质部,具有生活细胞,具有输导和贮藏的功能,具有稳定的厚度,将这些次生木质部称为边材。
木材三切面 横切面是与茎的纵轴垂直所作的切面,该切面上年轮为同心环状;射线为辐射状条形,显示其纵切面,可见其长度和宽度;导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞均为横切面,可见其细胞直径和横切面的形状。切向切面是垂直于茎的半径所作的纵切面,该切面上年轮为“V”形;射线纺锤形,显示其横切面,可见其高度、宽度、细胞的列数和两端细胞的形状;导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞均为纵切面,可见其长度、宽度和细胞两端的形状。径向切面是通过茎的直径所作的纵切面,该切面上年轮纵向平行排列;射线细胞排列整齐如砖墙,显示其纵切面,可见其长度和高度;导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞均为纵切面。
② 木栓形成层的来源及活动
第一次木栓形成层的起源,在不同的植物中是不同的,有些是由表皮转变的,有些是由紧接表皮的皮层细胞所转变的,有些是由皮层的第二三层细胞转变的,有些是近韧皮部的薄壁细胞转变的。以后的木栓形成层发生的位置逐渐内移,最深可达次生韧皮部。
木栓形成层活动产生周皮。
树皮:维管形成层或木质部外方的全部组织均可称为树皮。较老的木质茎上,包括死的外树皮和活的内树皮,前者包含新的木栓和它外方的死组织,后者包括木栓形成层、栓内层和最内具功能的韧皮部部分。
7. 裸子植物茎的次生结构
裸子植物茎的次生结构和双子叶植物的木本茎基本相同,均有显著的年轮,不同之

处主要在于维管组织的组成成分的差异。次生木质部主要由管胞、木薄壁组织和射线组成,无导管和木纤维,管胞兼有输导和支持的作用。次生韧皮部主要由筛胞、韧皮薄壁细胞和射线组成,无伴胞和韧皮纤维。
四、 叶
1. 叶的生理功能
① 光合作用:绿色植物可以吸收光能,利用二氧化碳和水,合成有机物质,并释放氧的过程。
② 蒸腾作用:水分以气体状态从体内通过生活的植物体的表面,散放到大气中的过程。
③ 吸收能力和繁殖能力。
2. 叶的形态
① 叶的组成
一般的叶片由叶片、叶柄和托叶组成。
完全叶:具叶片、叶柄和托叶的叶称为完全叶。
不完全叶:只具叶片、叶柄和托叶中的一或两个部分的叶片。
禾本科植物的叶由叶片和叶鞘组成,在叶片和叶鞘相接处的外侧有色泽稍淡的带状结构称为叶环,在叶环内方有一突出的片状结构称为叶舌,叶舌两侧有时具叶耳。
② 脉序的类型
平行脉:叶脉平行排列,多见于单子叶植物,还可详细分为直出脉、侧出脉、射出脉和弧形脉四种。直出脉是指各脉由基部平行直达叶尖的脉,如水稻;侧出脉是中脉显著,侧脉垂直于主脉,彼此平行,直达叶缘的脉,如香蕉;射出脉是指各脉自基部以辐射状态分出的脉,如蒲葵;弧形脉是指各脉自基部平行出发,但彼此远离,稍作弧状,最后集中在叶尖汇合的脉,如车前。
网状脉:具明显主脉,并向两侧发出许多侧脉,侧脉再分出许多细脉,互相交织成网状,多见于双子叶植物,还可分为羽状网脉和掌状网脉两种。
叉状脉:叶脉成二叉状分枝,为较原始的类型,在银杏和蕨类植物中常见。
③ 单叶和复叶
单叶:一个叶柄上只有一张叶片。
复叶:一个叶柄上生有许多小叶称为复叶。复叶的叶柄称为叶轴,叶轴上所生的叶称为小叶,小叶的叶柄称为小叶柄。复叶可分为羽状复叶、掌状复叶和三出复叶。柑橘类植物为单身复叶。
④ 叶序的类型
叶序有互生、对生和轮生三种类型。互生叶序是每节上只生一个叶,交互而生。对生叶序是每节上生2叶,相对排列。轮生叶序是每节上生3枚以上的叶,作辐射状排列。
3. 叶的发育
叶是由叶原基发育而成,而叶原基是由生长点一定部位上的表层或表层下的一层或几层细胞分裂形成的,因此属于外起源。叶原基形成后,先是顶端生长,使叶原基迅速伸长,接着是边缘生长,形成叶的整个雏形,分化出叶片、叶柄和托叶几个部分,以后的伸长为居间生长。
4. 叶的结构
① 双子叶植物叶的结构
包括表皮、叶肉和叶脉三部分
表皮:
通常具有一层生活细胞,也有多层细胞组成复表皮。由表皮细胞和

气孔器组成,有时具有表皮毛,有上、下表皮之分。表皮细胞为形状规则或不规则的细胞,排列紧密,不具叶绿体,外壁上常有蜡质和厚的角质层。气孔器由两个肾形保卫细胞和它们间的孔口共同组成,有的具副卫细胞;气孔器的数目和分布在上、下表皮不同,一般下表皮多于上表皮。
叶肉:
根据叶肉的分化情况不同可将叶分为等面叶和异面叶。
等面叶:叶肉组织分化不大或上下面都具有栅栏组织,中间夹着海绵组织的叶称为等面叶。
异面叶:叶肉组织明显分化为栅栏组织和海绵组织,栅栏组织接近上表面,海绵组织接近下表面。
栅栏组织:细胞长柱形,细胞长轴和叶表面垂直,成栅栏状的组织。
海绵组织:形状不规则,排列不整齐,疏松和具较多间隙,成海绵状的组织。
叶脉:叶脉就是叶内的维管束,其结构因叶脉的大小而不同。叶脉的木质部位于上方,韧皮部位于下方,外面由薄壁组织组成的维管束鞘包裹。主脉和较大的叶脉在维管束内具有形成层,随着叶脉越分越细,维管束结构也越简化。首先是形成层消失,其次是机械组织减少至消失,再次木质部和韧皮部简化。在脉稍,木质部仅为一个螺纹管胞,韧皮部仅有筛管分子和增大的伴胞。
② 单子叶植物叶的结构(以禾本科植物为例)
由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。

相关文档
最新文档