植物学教学-第二节-茎课件.ppt

1、本节重点 掌握双子叶植物茎的形态、初生结构及形成次生结构的过程；了解单子叶植物茎的结构特点；了解茎的形态结构与生理功能之间的辩证关系。3.2.1 茎的生理功能茎的生理功能输导、支持、贮藏、繁殖等输导、支持、贮藏、繁殖等3.2 茎茎3.2.2 茎的形态茎的形态 茎的外形茎的外形 圆柱状圆柱状:常见常见 方柱状：如紫苏、薄荷唇形科植物方柱状：如紫苏、薄荷唇形科植物 三角柱状：莎草科、一些仙人掌科植物等三角柱状：莎草科、一些仙人掌科植物等 扁茎：如昙花、竹节蓼、扁担藤扁茎：如昙花、竹节蓼、扁担藤 多棱柱状：仙人柱多棱柱状：仙人柱 3.2 茎茎具节和节间具节和节间节上长叶和芽节上长叶和芽3.2 茎茎茎

2、的表面特征茎的表面特征 茎的生长习性茎的生长习性直立茎：直立茎：茎直立向上（背地性）生长，常见。茎直立向上（背地性）生长，常见。缠绕茎：缠绕茎：茎细长柔软，缠绕在其它植物体上。茎细长柔软，缠绕在其它植物体上。攀援茎：攀援茎：茎细长柔软，依靠其它物体支持才能向茎细长柔软，依靠其它物体支持才能向上生长，常有卷须（瓜类、葡萄），吸盘（爬山上生长，常有卷须（瓜类、葡萄），吸盘（爬山虎），钩刺（钩藤）不定根（麒麟尾）。虎），钩刺（钩藤）不定根（麒麟尾）。匍匐茎：匍匐茎：节上长出不定根，向水平方向生长，如节上长出不定根，向水平方向生长，如番薯、草莓等。番薯、草莓等。3.2 茎茎3.2 茎茎匍匐茎匍匐茎茎的

3、形态学特征在生产上的应用茎的形态学特征在生产上的应用 根据芽鳞判断枝条的年龄，用于扦插，嫁根据芽鳞判断枝条的年龄，用于扦插，嫁接等。接等。对芽的顶端优势的应用。如麻（促进）、对芽的顶端优势的应用。如麻（促进）、棉（抑制）。棉（抑制）。对分枝方式的应用对分枝方式的应用3.2 茎茎3.2.3 3.2.3 茎尖的构造与发育茎尖的构造与发育 茎尖的结构茎尖的结构 茎尖：茎尖：指顶端分生组织到接近成熟区的一段。指顶端分生组织到接近成熟区的一段。茎尖分区：茎尖分区：由分生区、伸长区、成熟区由分生区、伸长区、成熟区组成。组成。茎尖与根尖的区别：茎尖与根尖的区别：茎尖茎尖有有叶原基、腋芽原基、叶原基、腋芽原基

4、、幼叶，具有幼叶，具有保护作用。保护作用。而而无类似根冠的保护结构。无类似根冠的保护结构。3.2 茎茎茎尖分区：3.2 茎茎茎尖各区的发展茎尖各区的发展:分生区分生区-伸长区伸长区-成熟区成熟区 原分生组织原分生组织 初生分生组织初生分生组织 成熟组织成熟组织 原表皮原表皮 表皮表皮 胚细胞胚细胞 基本分生组织基本分生组织 皮层皮层 原形成层原形成层 维管柱维管柱3.2 茎茎 叶和芽的起源 叶的起源：叶原基叶的起源：叶原基 幼叶幼叶 叶叶 分生区表层分生区表层13层细胞分裂形成的小突起称叶原基，层细胞分裂形成的小突起称叶原基，叶原基再进一步进行各个方向的分裂形成幼叶。叶原基再进一步进行各个方向

5、的分裂形成幼叶。3.2 茎茎原分生组织原分生组织基本分生组织基本分生组织芽的起源：芽的起源：顶芽：顶芽：发生在茎顶端分生组织。发生在茎顶端分生组织。腋芽：腋芽：由腋芽原基产生。在第由腋芽原基产生。在第1 1或第或第2 2个叶原基之后发生腋个叶原基之后发生腋芽原基。芽原基。外起源：外起源：叶和芽起源于茎分生区表层的叶和芽起源于茎分生区表层的1 13 3层细胞，这种层细胞，这种起源方式称外起源。起源方式称外起源。3.2.4 双子叶植物双子叶植物茎茎的结构的结构 双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构表皮表皮皮层皮层 维管柱维管柱 初生韧皮部初生韧皮部束中形成层束中形成层初生木质部初生木质部髓

6、部髓部表皮表皮皮层皮层维维管管柱柱髓射线髓射线 表皮表皮 由原表皮发育而来由原表皮发育而来 特点：特点：1层生活的薄壁细胞，排列紧密，层生活的薄壁细胞，排列紧密，无间隙，外切向壁角质加厚，有少量气无间隙，外切向壁角质加厚，有少量气孔。孔。皮层皮层 由基本分生组织发育而来。由基本分生组织发育而来。特点：特点：由多层细胞构成。主要是薄壁细胞，由多层细胞构成。主要是薄壁细胞，常有厚角细胞和厚壁细胞。常有厚角细胞和厚壁细胞。外层细胞常有叶绿体，所以嫩茎呈绿色。外层细胞常有叶绿体，所以嫩茎呈绿色。与根相比，皮层占比例相对较小。与根相比，皮层占比例相对较小。维维管柱管柱 属初生维管组织，由原形成层发展而来

7、。属初生维管组织，由原形成层发展而来。髓射线髓射线髓髓维管束维管束束中形成层：胚性细胞保留束中形成层：胚性细胞保留初生韧皮部：外始式发育初生韧皮部：外始式发育初生木质部：内始式发育初生木质部：内始式发育维维管管柱柱草本茎：草本茎：髓射线髓射线初生韧皮部初生韧皮部束中形成层束中形成层初生木质部初生木质部髓髓维管束维管束木本茎：木本茎：初生韧皮部：初生韧皮部：组成分子：组成分子：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞薄壁细胞 发育方式：发育方式：外始式。外始式。原生韧皮部在外、后原生韧皮部在外、后生韧皮部在内。生韧皮部在内。初生木质部初生木质部：组成分子：组成分子：导管、管胞

8、、木纤维、木薄壁导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞细胞 发育方式：发育方式：从内向外，称从内向外，称内始式内始式，因此原，因此原生木质部在内、后生木质部在外。生木质部在内、后生木质部在外。束中（内）形成层：束中（内）形成层：属分生组织，属分生组织，保留胚性细胞的特点，保留胚性细胞的特点，能进一步分裂细胞，产生次生维管组能进一步分裂细胞，产生次生维管组织，形成次生结构。织，形成次生结构。髓髓射线（初生射线）：射线（初生射线）：维管束之间的薄壁组织，内连髓部，外维管束之间的薄壁组织，内连髓部，外通皮层。通皮层。来源：由基本分生组织发展而来。来源：由基本分生组织发展而来。功能：有横向输导和贮藏的功能。功

9、能：有横向输导和贮藏的功能。髓：髓：组成：组成：由薄壁细胞组成，具明显的细胞间隙。由薄壁细胞组成，具明显的细胞间隙。功能：功能：主要是贮藏作用。主要是贮藏作用。（1）表皮：）表皮：1层薄壁细胞组成，外切向壁加厚并具角质膜层薄壁细胞组成，外切向壁加厚并具角质膜（2）皮层：）皮层：多层薄壁细胞组成，排列疏松，无明显内皮多层薄壁细胞组成，排列疏松，无明显内皮层层（3）维管柱：）维管柱：包括维管束、包括维管束、髓和髓射线。髓和髓射线。双子叶植物茎的初生结构小结：双子叶植物茎的初生结构小结：a a、初生木质部：、初生木质部：内始式发育内始式发育 b b、束中形成层：、束中形成层：1-21-2层细胞层细胞

10、c c、初生韧皮部：、初生韧皮部：外始式发育外始式发育 维管束维管束髓射线：髓射线：指维管束之间的薄壁细胞指维管束之间的薄壁细胞髓：髓：指茎中央的的薄壁细胞指茎中央的的薄壁细胞 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构 茎的侧生分生组织（形成层）的细胞分裂、茎的侧生分生组织（形成层）的细胞分裂、生长和分化活动使茎加粗，这个过程称为生长和分化活动使茎加粗，这个过程称为次生生长次生生长，次生生长所形成的次生组织组，次生生长所形成的次生组织组成了成了次生结构次生结构维管形成层的产生及其活动维管形成层的产生及其活动 a.维管形成层的发生与组成维管形成层的发生与组成 束中束中(内内)形成层：形成层：

11、位于初生木质部与初生韧皮部之间位于初生木质部与初生韧皮部之间 束间形成层：束间形成层：髓射线与束中形成层相应位置的薄壁细胞恢髓射线与束中形成层相应位置的薄壁细胞恢复分裂能力形成复分裂能力形成维管形成层（环状）维管形成层（环状）束中形成层束中形成层 束间形成层束间形成层b.b.维管形成层的细胞组成维管形成层的细胞组成 维管形成层的细胞只有维管形成层的细胞只有1 1层层，包括2种类型的细胞。即：纺锤状原始细胞：纺锤状原始细胞：细胞呈扁平纺锤状，横切面呈长方形。占大多数。射线原始细胞：射线原始细胞：近于等径，横切面呈方形。数量较少。c.形成层的活动和衍生组织形成层的活动和衍生组织主要进行主要进行平周

12、分裂（切向）：使茎加粗平周分裂（切向）：使茎加粗伴随少量垂周分裂：使形成层周径扩大伴随少量垂周分裂：使形成层周径扩大纺锤状原始细胞纺锤状原始细胞次生韧皮部次生韧皮部次生木质部次生木质部纵向的输导系统纵向的输导系统射线原始细胞射线原始细胞横向的输导系统横向的输导系统平周分裂平周分裂平周分裂平周分裂木射线木射线韧皮射线韧皮射线 维管形成层维管形成层 纺锤状原纺锤状原始细胞始细胞 横裂横裂侧裂侧裂射线原始射线原始细胞细胞 切向分裂切向分裂 径向分裂径向分裂切向分裂切向分裂 次生木质部次生木质部次生韧皮部次生韧皮部轴向的维管系统轴向的维管系统 径向的射线系统径向的射线系统 韧皮射线韧皮射线木射线木射线

13、扩大维扩大维管形成管形成层层 维管形成层的发生和活动维管形成层的发生和活动(关系表）关系表）d.次生韧皮部次生韧皮部 韧皮部韧皮部占比例占比例较小：仅为木质部的较小：仅为木质部的1/4左右。左右。组成细胞：组成细胞：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维。是纵向的输导系统。维。是纵向的输导系统。韧皮射线：韧皮射线：韧皮薄壁细胞横（径）向排列而成，韧皮薄壁细胞横（径）向排列而成，是横向输导系统。是横向输导系统。细胞壁木质化不多，排列不整齐。细胞壁木质化不多，排列不整齐。e.次生木质部次生木质部 是茎中次生构造的主要部分。是木材的来源。是茎中次生构造的主要部分。是木材的

14、来源。组成细胞：组成细胞：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞，导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞，纵向输导系统。纵向输导系统。木射线：木射线：木木薄壁细胞横（径）向排列而成，薄壁细胞横（径）向排列而成，细细 胞壁木质化，排列整齐。胞壁木质化，排列整齐。年轮年轮 年轮：年轮：温带的木本植物，次生木质部的横切面温带的木本植物，次生木质部的横切面上有很多同心的环纹，一般每年一轮，叫年轮。上有很多同心的环纹，一般每年一轮，叫年轮。年轮代表着年轮代表着一年中形成的次生木质部一年中形成的次生木质部，又称生，又称生长轮。长轮。一个年轮包括一个年轮包括1个个早材早材和和1个个晚材晚材。年轮的成因：年轮的成因：成因：成

15、因：每年的季节交替影响形成层的活动，产生的次生木每年的季节交替影响形成层的活动，产生的次生木质部有差异，形成年轮。质部有差异，形成年轮。早材（春材）：早材（春材）：春天气候温和、雨水较多，维管形成层的春天气候温和、雨水较多，维管形成层的活动迅速，所产生的次生木质部的量多，壁较薄，细胞较活动迅速，所产生的次生木质部的量多，壁较薄，细胞较大，材质疏松，颜色较淡，叫早材。大，材质疏松，颜色较淡，叫早材。晚材（夏材）：晚材（夏材）：夏末秋初气温转冷，干、旱，形成层活动夏末秋初气温转冷，干、旱，形成层活动慢慢减弱，形成的次生木质部量少，壁较厚，细胞较小，慢慢减弱，形成的次生木质部量少，壁较厚，细胞较小，

16、颜色较深，材质坚实，叫晚材。颜色较深，材质坚实，叫晚材。年轮的作用年轮的作用:A.可根据树干基部年轮，测定树木的年龄。可根据树干基部年轮，测定树木的年龄。B.林业上可了解木材的生长量，估计木材的积蓄（材积）林业上可了解木材的生长量，估计木材的积蓄（材积）选育出速生树种；选育出速生树种；对年轮反映的树木历年生长情况，可以对年轮反映的树木历年生长情况，可以从中总结出树木快速生长的规律，用以指导林业生产。从中总结出树木快速生长的规律，用以指导林业生产。C.可以从树木年轮的变化中，了解到一地历年及远期气候可以从树木年轮的变化中，了解到一地历年及远期气候变化的情况和规律。变化的情况和规律。D.古树以及地

17、下具有年轮化石茎段，都是研究早期气候、古树以及地下具有年轮化石茎段，都是研究早期气候、古气候、古植被变迁的可贵依据。古气候、古植被变迁的可贵依据。边材和心材边材和心材 边材：边材：靠近形成层的那部分的木材是近几年形成的，导管有输导作用，木薄壁细胞，木射线是生活细胞，质地疏松，色较淡。心材：心材：靠近中央部分的木材，早年形成，导管无输导能力，木薄壁细胞、木射线细胞都变为死细胞，材质坚硬，颜色较深。树皮木材心材心材边材边材边材边材从边材到心材细胞的变化过程：从边材到心材细胞的变化过程：a.心材所处的地位在中心，得不到外界气体、养料，原来的生活细胞（木射线、木薄壁组织）变为死细胞。b.导管由于形成了

18、侵填体以及胶质树脂，单宁等填塞而失去了输导功能。c.有些植物在心材细胞中积累了一些色素，使得显示特殊颜色，乌木（柿树）、红木（红木科）、桃花心木（楝科）。侵填体侵填体木材的三切面木材的三切面 横向切面横向切面:与茎的纵轴相垂直的切面 切向切面切向切面:是和茎的半径相垂直的纵切面 径向切面径向切面:通过茎的中心所作的纵切面王横向切面横向切面:射线从中央向四周放射状排列，射线从中央向四周放射状排列，显示射线的长度和宽度显示射线的长度和宽度切向切面切向切面:射线的轮廓略呈纺锤形，显示射射线的轮廓略呈纺锤形，显示射线的高度宽度线的高度宽度径向切面径向切面:射线细胞呈砖墙状，显示射线的射线细胞呈砖墙状，

19、显示射线的长度和高度长度和高度木栓形成层的活动和树皮的形成木栓形成层的活动和树皮的形成a.a.木栓形成层产生木栓形成层产生 木栓形成层起源位置不统一，木栓形成层起源位置不统一，多数植物从多数植物从表皮表皮下下的皮层薄壁细胞处产生，也可由的皮层薄壁细胞处产生，也可由表皮表皮恢复分恢复分裂能力而形成（如柳树、苹果、夹竹桃）等；裂能力而形成（如柳树、苹果、夹竹桃）等；少数由少数由初生韧皮部初生韧皮部处产生（如葡萄）。处产生（如葡萄）。老茎的木栓形成层起源于老茎的木栓形成层起源于次生韧皮部次生韧皮部。b.b.木栓形成层的活动木栓形成层的活动 木栓形成层形成周皮后，在木栓层的外方细胞得不到木栓形成层形成

20、周皮后，在木栓层的外方细胞得不到水分、养料供应，最后死亡。水分、养料供应，最后死亡。随着茎的不断增粗，老的周皮死亡，新的周皮形成，随着茎的不断增粗，老的周皮死亡，新的周皮形成，而木栓形成层的产生位置可深达次生韧皮部而木栓形成层的产生位置可深达次生韧皮部。木栓层：木栓层：数层死亡细胞，胞壁栓质化增厚数层死亡细胞，胞壁栓质化增厚.木栓形成层：木栓形成层：1 1层具分生能力的细胞。层具分生能力的细胞。栓内层：栓内层：1-2层生活的薄壁细胞层生活的薄壁细胞.常含叶绿体常含叶绿体.皮孔皮孔：在树木的枝干表面，肉眼可见的，具有一定色泽和形状，在树木的枝干表面，肉眼可见的，具有一定色泽和形状，纵向或横向凸出

21、的斑点，称为纵向或横向凸出的斑点，称为皮孔皮孔。皮孔的形成：在形成周皮过程中，在原来气孔的下面木栓皮孔的形成：在形成周皮过程中，在原来气孔的下面木栓形成层不形成木栓细胞，而产生一团球形、排列疏松的薄形成层不形成木栓细胞，而产生一团球形、排列疏松的薄壁细胞，称壁细胞，称补充细胞补充细胞。由于补充细胞增多，向外胀大突出，。由于补充细胞增多，向外胀大突出，形成裂口，因而在枝条的表面形成许多形成裂口，因而在枝条的表面形成许多皮孔皮孔。皮孔是周皮上的通气结构。皮孔是周皮上的通气结构。皮孔c.周皮与树皮周皮与树皮 周皮周皮：木栓层、木栓形成层、栓内层组成。树皮：树皮：林业采伐木材加工上，把木质部以外的剥离

22、部分称为树皮，它包括了形成层以外的部分（形成层、韧皮部、周皮、老周皮）。3.2.5 单子叶植物茎的结构特点单子叶植物茎的结构特点 表皮表皮基本组织基本组织维管束维管束 皮层皮层髓髓髓射线髓射线缺少：缺少：具有：具有：表皮：表皮：由长细胞、短细胞（栓细胞和硅细胞由长细胞、短细胞（栓细胞和硅细胞 ）和）和气孔器有规律排列而成。气孔器有规律排列而成。气孔器：气孔器：由一对哑铃形的保卫细胞和一对长梭形的由一对哑铃形的保卫细胞和一对长梭形的副卫细胞构成。副卫细胞构成。基本组织：基本组织：表皮表皮基本组织基本组织维管束维管束 指表皮以内，指表皮以内，维管束以外的组织。维管束以外的组织。厚壁组织厚壁组织+薄

23、壁组织薄壁组织 分散排列于基本组织中。分散排列于基本组织中。属有限维管束：无束中形成层属有限维管束：无束中形成层维管束：维管束：3.2.6 裸子植物茎的结构特点裸子植物茎的结构特点 与双子叶植物茎的主要区别：与双子叶植物茎的主要区别：木质部主要由管胞组成，无导管。木质部主要由管胞组成，无导管。韧皮部主要由筛胞组成，无筛管和伴胞。韧皮部主要由筛胞组成，无筛管和伴胞。思思 考考 题题1、茎的主要形态特征是什么？2、何谓芽？芽有哪些类型？3、根据茎的生长习性，可把茎分为几类？4、芽的起源与侧根的起源有何不同？5、绘简图说明茎的初生结构。并比较根与茎的初生结 构的异同。6、茎内维管形成层是如何发生的？由哪些类型的细胞 组成？形成层细胞分裂主要产生什么组织？7、比较初生射线与次生射线的异同。8、简述年轮的成因。9、图示茎由顶端分生组织分化出次生结构的过程。10、单子叶植物茎的结构特点是什么？11、名词解释：单轴分枝、合轴分枝、分蘖、维管束、髓射线、切向分裂、早材、晚材、边材、心材、年轮、皮孔、维管束鞘