本文格式為Word版，下載可任意編輯——根莖葉的結(jié)構(gòu)和變態(tài)

全國中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽種子植物形態(tài)解剖

——根、莖、葉的結(jié)構(gòu)和變態(tài)一、根的結(jié)構(gòu)1、根的生理功能

根主要有從土壤中吸收水分和無機(jī)鹽及固著植株兩大功能，此外還有貯藏、營養(yǎng)繁殖和生物合成等功能。2、根與根系的類型

由胚根直接長成的根稱為主根，根的各級(jí)大小分支稱為側(cè)根。主根和側(cè)根在植物體中的固定部位發(fā)生，稱為定根。大量植物還能從莖、葉和胚軸等上生根，這些根的發(fā)生位置不固定，稱為不定根。

一株植物地下部分所有根的總和稱為根系。根系有直根系和須根系兩種：直根系由主根和側(cè)根組成，主根明顯、粗大、較長，各級(jí)側(cè)根依次較小、較短。須根系主要由不定根組成，主根生長緩慢或中止，根呈叢生狀態(tài)，無主次之分。

根系在土壤中的分布狀況可分為深根系和淺根系。3、根尖的結(jié)構(gòu)

從根的頂端到著生根毛的一段叫做根尖，它由根冠、生長點(diǎn)（又叫分生區(qū)）、伸長區(qū)和根毛區(qū)（又叫成熟區(qū)）四部分構(gòu)成。

（1）根冠:是包圍在分生區(qū)外的帽狀結(jié)構(gòu)，由大量薄壁細(xì)胞組成，起保護(hù)分生區(qū)的作用，并可分泌粘液，有利于根尖推進(jìn)生長。（2）分生區(qū):是根的頂端分生組織，前端為原分生組織，后部為初生分生組織。分生區(qū)細(xì)胞持續(xù)分裂活動(dòng)，增加根的細(xì)胞數(shù)目。（3）伸長區(qū):細(xì)胞逐漸中止分裂，迅速伸長生長，產(chǎn)生大液泡。后部分化出最早的導(dǎo)管和篩管，是分生區(qū)與成熟區(qū)的過渡區(qū)域。大量細(xì)胞迅速伸長，是根尖深入土層的主要推動(dòng)力。

（4）根毛區(qū):內(nèi)部組織全部分化成熟，故也稱成熟區(qū)。根毛區(qū)最顯著的特征是表面密被根毛。根毛是表皮細(xì)胞向外突出形成的頂端密閉的管狀結(jié)構(gòu)。根毛的形成大大地?cái)U(kuò)大了根表皮吸收面積，因此，根毛區(qū)是根行使吸收功能的主要區(qū)域。

(08)1．根冠的外層細(xì)胞不斷死亡、脫落和解體，但棍冠始終保持一定的形狀和厚度，這是由于A.分生區(qū)細(xì)胞不斷進(jìn)行無絲分裂B.根冠細(xì)胞不斷進(jìn)行無絲分裂C.分生區(qū)細(xì)胞不斷進(jìn)行有絲分裂D.根冠細(xì)胞不斷進(jìn)行有絲分裂4、根的初生結(jié)構(gòu)

在根毛區(qū)或根毛區(qū)以上的橫切面上，由外向內(nèi)依次是表皮、皮層和中柱。由于它們都是由根的初生分生組織經(jīng)過生長分化所形成的，故稱為根的初生結(jié)構(gòu)。

（1）表皮：包圍于根的最外面，細(xì)胞近似長方柱形，長徑與根的縱軸平行，細(xì)胞壁薄，內(nèi)含大液泡，排列整齊，無胞間隙，一部分表皮細(xì)胞形成根毛。表皮具有吸收作用和保護(hù)作用。

（2）皮層：位于表皮和中柱之間，一般由多層大型薄壁細(xì)胞組成。在根的結(jié)構(gòu)中皮層所占體積很大，排列疏松，胞間隙較大。

（3）中柱（維管柱）：內(nèi)皮層以內(nèi)所有的組織統(tǒng)稱為中柱。它由中柱鞘、木質(zhì)部和韌皮部所組成。

有些植物，例如大量單子葉植物，在中柱的中央有薄壁細(xì)胞（或厚壁細(xì)胞）組成的髓。

⑴中柱鞘（維管柱鞘)中柱的最外層，由1層或幾層薄壁細(xì)胞組成。有潛在分裂能力，在一定條件下可分裂形成側(cè)根、木栓形成層、維管形成層一部分、不定芽、不定根等

⑵初生木質(zhì)部呈輻射狀排列，輻射角尖端為原生木質(zhì)部，較早分化成熟，導(dǎo)管口徑較小而壁較厚；近軸中心的部分是后生木質(zhì)部，較晚分化成熟，導(dǎo)管口徑較大且壁較薄。初生木質(zhì)部這種組織由外至內(nèi)向心分化成熟的方式稱為外始式，是根初生結(jié)構(gòu)的重要特征。初生木質(zhì)部的主要功能是自下而上輸導(dǎo)水分和無機(jī)鹽。

⑶初生韌皮部呈束狀與原生木質(zhì)部束相間排列，這是幼根維管系統(tǒng)最突出的特征。初生韌皮部主要起輸導(dǎo)有機(jī)養(yǎng)料的作用，分化成熟方式亦為外始式。

⑷薄壁細(xì)胞一部分分布在初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間，

其中一層是由形成層保存的未分化的細(xì)胞，將來轉(zhuǎn)變?yōu)榫S管形成層的主要部

分。另一部分薄壁細(xì)胞位于根的中心，稱為髓，起貯藏作用。但多數(shù)雙子葉植物的初生木質(zhì)部分化達(dá)到中心，因而缺少髓。5、側(cè)根的形成

種子植物的側(cè)根是從主根中柱鞘細(xì)胞分生出來的，屬于內(nèi)起源。側(cè)根在中柱鞘上的產(chǎn)生，常有一定的位置。尋常只有在相對(duì)于初生木質(zhì)部輻射棱的中柱鞘細(xì)胞才能產(chǎn)生側(cè)根。所以，根內(nèi)有多少初生木質(zhì)部的輻射棱，就可以在根的外圍看到有一致數(shù)目縱行排列的側(cè)根產(chǎn)生。例如蠶豆根有4個(gè)初生木質(zhì)部輻射棱，其主根上便有4行側(cè)根。但是有的植物，側(cè)根的行數(shù)可為初生木質(zhì)部脊的倍數(shù)。此外還有少數(shù)植物，例如大量禾本科植物，其側(cè)根是在與初生韌皮部相對(duì)的中柱鞘部分發(fā)生的。

(08)16．一般側(cè)根的發(fā)生的部位有一定規(guī)律，以下哪種類型的根在側(cè)根發(fā)生時(shí)對(duì)著初生木質(zhì)部A．二原型、三原型B．三原型、四原型C．二原型、四原型D．四原型、多原型6、根的次生結(jié)構(gòu)：

大多數(shù)單子葉植物和少數(shù)雙子葉植物的根，壽命較短，根初生結(jié)構(gòu)一般維持到植物體死亡，沒有加粗生長，而大多數(shù)的雙子葉植物和裸子植物，特別是多年生的木本植物的根。在完成初生生長以后，由于形成層的發(fā)生與活動(dòng)，不斷產(chǎn)生次生組織，使根的直徑逐年加粗，這種生長的方式，稱為次生生長，由次生生長所產(chǎn)生的組織和結(jié)構(gòu)，稱為次生結(jié)構(gòu)。

（1）維管形成層的發(fā)生和活動(dòng)。（2）木栓形成層的發(fā)生及其活動(dòng)

根的次生結(jié)構(gòu)圖解

1初生木質(zhì)部2初生韌皮部3形成層4次生木質(zhì)部

5次生韌皮部6木栓形成層7木栓層8已遭破壞的皮層和表皮9維管射線

根的次生結(jié)構(gòu)形成過程

A形成層開始出現(xiàn)B，C次生結(jié)構(gòu)的形成

1皮層2內(nèi)皮層3中柱鞘4初生韌皮部5形成層6初生木質(zhì)部7次生韌皮部8次生木質(zhì)部９射線

根的次生結(jié)構(gòu)生長圖解（橫剖面，示形成層的產(chǎn)生與發(fā)展）A幼根的狀況。初生木質(zhì)部在成熟中，點(diǎn)線示形成層起始的地方；

B形成層已形成連續(xù)的組織，初生的部分已產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，初生韌皮部已受擠壓；

C形成層全部產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，但仍為凹凸不齊的形象，初生韌皮部擠壓更甚；

D形成層已形成完整的圓環(huán)；

1初生木質(zhì)部2初生韌皮部3形成層4次生木質(zhì)部5次生韌皮部

7、根瘤和菌根：

二、莖的結(jié)構(gòu)

（一）雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)是由莖的頂端分生組織通過細(xì)胞分裂、生長和分化所形成的各種組織。它同根的初生結(jié)構(gòu)一樣，也分為表皮，皮層和中柱三個(gè)部分。

（1）表皮：尋常由一層扁平細(xì)胞組成，細(xì)胞形狀比較規(guī)則，排列緊湊，無胞間隙。表皮細(xì)胞的外壁常增厚，表面常有角質(zhì)層和表皮毛，有的還有蠟質(zhì)。這些結(jié)構(gòu)都有加強(qiáng)保護(hù)的功能。

（2）皮層：表皮以內(nèi)為皮層，由多層薄壁細(xì)胞組成。但一般不及根的皮層發(fā)達(dá)，有明顯的胞間隙。靠近外面的薄壁細(xì)胞常含葉綠體，因而幼莖常呈綠色。莖的皮層常具有厚角組織，這些組織或成束出現(xiàn)，使莖顯出棱條，如唇形科植物；或連成圓筒，環(huán)繞在表皮的內(nèi)側(cè)，如葫蘆科植物；還有的植物在皮層中具有纖維或石細(xì)胞。

雙子葉植物莖初生結(jié)構(gòu)的立體圖解

1表皮；2厚角組織；3含葉綠體的薄壁細(xì)胞；4無色的薄壁組織；5皮層；6韌皮纖維；7初生韌皮部；8形成層；

9初生木質(zhì)部；10維管束；11髓射線；12髓；13維管柱

（3）維管柱：雙子葉植物莖的維管柱為皮層

以內(nèi)的所有組織，包括初生維管束、髓和髓射線等部分。

初生維管束，常成束存在，多排列成環(huán)狀。每個(gè)維管束由初生韌皮部、形成層和初生木質(zhì)部組成。類型有:1外韌維管束（初生木質(zhì)部和初生韌皮部內(nèi)外并列的排列方式）

2雙韌維管束（莖中初生木質(zhì)部被夾在內(nèi)外韌皮部間的一種排列方式）

3周韌維管束是木質(zhì)部在中央，外由韌皮部包圍周木維管束是韌皮部在中央，外由木質(zhì)部包圍的一種方式。

4周木維管束是韌皮部在中央，外由木質(zhì)部包圍的一種方式。

A向日葵、蓖麻、苜蓿等B葫蘆科、蕃茄、夾竹桃

C尋常多見于蕨類植物的莖中，在被子植物中少見

D單子葉和雙子葉的莖中都存在

注意：一種植物的莖中可存在兩種類型的維管束，例如：單子葉植物龍血樹的莖，其初生維管束是外韌維管束，次生維管束是周木維管束。

A初生韌皮部：是由篩管、伴胞、薄壁細(xì)胞和韌皮纖維組成，初生韌皮部的發(fā)育順序是外始式，即原生韌皮部在外側(cè)，后生韌皮部在內(nèi)側(cè)。

B初生木質(zhì)部：由導(dǎo)管、管胞、薄壁細(xì)胞和木纖維組成，它們的發(fā)育順序是內(nèi)始式的，與根中初生木質(zhì)部的外始式發(fā)育相反。莖的原生木質(zhì)部居內(nèi)側(cè)，由管徑較小的環(huán)紋或螺文導(dǎo)管組成，后生木質(zhì)部居外側(cè)，由管徑較大的梯紋，網(wǎng)紋和孔紋導(dǎo)管組成，在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間，具有形成

層。

C髓：居莖的中心，一般由薄壁細(xì)胞組成，具有細(xì)胞間隙，有些植物在莖的生長過程中，髓部中央部分被破壞消失。形成髓腔。草本植物多系這種狀況，髓射線又叫初生射線。位于維管束之間，由薄壁細(xì)胞組成，在橫切面上，呈放射狀排列。外部與皮層相連，內(nèi)部與髓相連，它的功能是執(zhí)行橫向運(yùn)輸作用，兼具有貯藏作用。（二）雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)

雙子葉植物的莖在形成初生結(jié)構(gòu)后不久，即開始出現(xiàn)次生結(jié)構(gòu)。莖的次生結(jié)構(gòu)的形成與根的一致，也是由于形成層和木栓形成層活動(dòng)的結(jié)果。1、形成層活動(dòng)和次生維管組織的形成：

雙子葉植物的初生分生組織在形成維管束的過程中，并不全部成熟，而是在初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間保存一層分生組織，成為束中形成層，當(dāng)莖的次生生長開始時(shí)，除束中形成層開始分裂活動(dòng)外，與束中形成層部位相當(dāng)?shù)乃枭渚€細(xì)胞，也恢復(fù)分生能力而形成束間形成層。結(jié)果束中與束間形成層相連成筒狀，隨即開始運(yùn)動(dòng)。形成層細(xì)胞活動(dòng)的主要方式是進(jìn)行切向分裂。向內(nèi)向外均產(chǎn)生新的細(xì)胞層。各層細(xì)胞按半徑方向呈整齊的輻射排列，并進(jìn)一步分化，向內(nèi)形成次生木質(zhì)部，向外形成次生韌皮部，添加在初生韌皮部的內(nèi)側(cè)，形成層在不斷地進(jìn)行切向分裂形成次生構(gòu)造的同時(shí)，也進(jìn)行橫向分裂和徑向分裂，擴(kuò)大形成層的周徑，以適應(yīng)內(nèi)側(cè)木質(zhì)部的增加，同時(shí)其位置也漸次向外推移，最終導(dǎo)致莖的加粗和伸長。

在次生木質(zhì)部和次生韌皮部形成時(shí)，形成層中均有一部分細(xì)胞作徑向伸長，形成維管射線。2、木栓形成層的活動(dòng)

莖中木栓形成層大多數(shù)是由近表皮的皮層薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力所形成的，但也有少數(shù)是由韌皮部的薄壁細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來的。其活動(dòng)與根中的相像，主要是進(jìn)行平周分裂，向外形成木栓，向內(nèi)形成栓內(nèi)層細(xì)胞（少量），在木栓形成過程中，枝條的表面會(huì)產(chǎn)生一些突起，叫皮孔，木栓、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱周皮。

3、維管形成層的季節(jié)性活動(dòng)與年輪的形成。

溫帶的春季或熱帶的濕季，由于溫度高和水分足，形成層活動(dòng)旺盛，在所形成的次生木質(zhì)部中，細(xì)胞大而壁薄，纖維較少，稱早材或春材。

溫帶的夏末秋初或熱帶的旱季，形成層活動(dòng)減弱，所形成的次生木質(zhì)部中，細(xì)胞小而壁厚，往往管胞數(shù)量增多，木纖維成分增多，稱為晚材，或秋材或夏材。

從橫切面上看，早材質(zhì)地比較疏松，色澤稍淡；晚材質(zhì)地致密，色澤較深。在一個(gè)生長季節(jié)內(nèi)，早材和晚材共同組成一輪顯著的同心環(huán)層，代表著一年中形成的次生木質(zhì)部，在有顯著季節(jié)性氣候的地區(qū)中，不少植物的次生木質(zhì)部都在正常狀況下，每年形成一輪，習(xí)慣上稱為“年輪〞，但也不少植物在一年內(nèi)的正常生長中，不止形成一個(gè)年輪，例如，柑橘屬植物的莖，一年內(nèi)產(chǎn)生三個(gè)年輪，三個(gè)年輪才代表一年的生長，故稱“假年輪〞。假年輪的形成也有的是由于該年氣候的特別變化或因害蟲危害樹葉，使植物一度受到抑制所致。

三年生木質(zhì)莖橫切面圖解

1周皮；2皮層；3初生韌皮部；4次生韌皮部5韌皮射線；6形成層；7第三年早材；8晚材；9早材；10年輪；11木射線；12初生木質(zhì)部；13髓

木材的三種切面

I橫切面；II徑向切面；III切向切面

1外樹皮；2內(nèi)樹皮；3形成層；4次生木質(zhì)部；5射線；6年輪；7邊材；8心材；

＊＊樹皮樹皮包括次生韌皮部、周皮和周皮外的一切死組織。所謂死組織包含著新的木栓和它外方所有的死組織，即木栓、死的次生韌皮部、初生韌皮部、皮層、表皮，以及其中的周皮所構(gòu)成的部分。這些死組織，總稱為落皮層，也稱為外樹皮或硬樹皮?；畹拇紊g皮部和木栓形成層（也包括栓內(nèi)層，假使存在）稱為內(nèi)樹皮或軟樹皮。所以，樹皮既包括死的部分也包括活的部分。＊(09)73.一般狀況下剝?nèi)淦ず髽渚蜁?huì)死亡，這是由于剝皮后植物莖失去以下哪一個(gè)結(jié)構(gòu)的起因A．周皮B．韌皮部C．形成層D．木質(zhì)部

＊(09)76．兩棵同一種樹，直徑分別為10cm和4cm，但樹皮一樣厚，其原因是：

①次生韌皮部比次生木質(zhì)部少得多②死的韌皮部細(xì)胞被壓到一起③形成了落皮層，外面的樹皮脫落了

A．①②B．①③C．②③D．①②③

心材和邊材

心材是次生木質(zhì)部的內(nèi)層，近莖內(nèi)較深的中心部分，養(yǎng)料和氧進(jìn)入不易，組織簡單衰弱、死亡。因此，它的導(dǎo)管和管胞往往失去輸導(dǎo)作用。導(dǎo)管和管胞失去輸導(dǎo)作用的另一原因是，附近的薄壁細(xì)胞從紋孔處侵入導(dǎo)管和管胞內(nèi)，膨大和沉積樹脂、丹寧、油類等物質(zhì)形成部分或全部地阻塞導(dǎo)管或管胞的突起結(jié)構(gòu)，稱侵填體。侵填體的形成使木材堅(jiān)硬、耐磨，并有特別的光澤。例如烏木心材呈黑色，桃花木呈紅色。邊材是心材的外圍色澤較淡的次生木質(zhì)部的部分。它含有活細(xì)胞，具輸導(dǎo)、

貯藏作用，邊材直接關(guān)系到木材的營養(yǎng)。

（三）單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)與一般雙子葉植物莖的區(qū)別：

1、大多數(shù)單子葉植物的莖和根一樣，沒有形成層因而只有初生結(jié)構(gòu)沒有次生結(jié)構(gòu)。

2、雙子葉植物莖中的維管束排列成輪狀，因而皮層、髓、髓射線各部界限明顯，而單子葉植物莖中的維管束是散生在基本組織中，因而沒有皮層和髓的界限，射線也無法區(qū)明顯了。

在單子葉植物中也有少數(shù)種類具有形成層，如龍血樹、蘆薈等，因而有次生生長和次生結(jié)構(gòu)，不過它們的形成層起源活動(dòng)狀況與雙子葉植物有很大的不同，如龍血樹的形成層，不在維管束內(nèi)而發(fā)生在束外的薄壁的細(xì)胞中。

(09)74．玉米莖維管束外的機(jī)械組織為：A．中柱鞘B．淀粉鞘C．髓鞘D．維管束鞘（四）裸子植物莖的結(jié)構(gòu)

裸子植物莖與雙子葉植物木本莖的結(jié)構(gòu)相像，初生結(jié)構(gòu)由表皮、皮層和維管束組成，次生結(jié)構(gòu)由形成層產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部，次生韌皮部和次生木質(zhì)部可形成年輪，早材、晚材；由木栓形成層產(chǎn)生周皮，裸子植物與雙子葉植物也存在大量不同之處：裸子植物木質(zhì)部的軸向系統(tǒng)中沒有導(dǎo)管、木纖維，而由管胞擔(dān)負(fù)輸導(dǎo)水分、無機(jī)鹽和支持的雙重功能，因此與雙子葉植物相比，裸子植物莖中的次生木質(zhì)部結(jié)構(gòu)顯得均勻整齊，裸子植物的次生韌皮部有篩胞，無篩管。且裸子植物只有木質(zhì)莖無草質(zhì)莖。裸子植物常具樹脂道。裸子植物莖木本雙子葉植物莖

木質(zhì)部木質(zhì)部1.無導(dǎo)管有管胞，呈放射狀排列1.1.有導(dǎo)管（或?qū)Ч?管胞）（原始），不呈放2.無典型的木纖維，管胞兼行支持作用射狀排列有木纖維，并發(fā)達(dá)，是主要的支3.原始類型無薄壁細(xì)胞，進(jìn)化類型有薄壁組織持結(jié)構(gòu)4.木射線多為單列，稀為2列（落羽松），由薄壁細(xì)2.有薄壁細(xì)胞胞和射線細(xì)胞組成3.木射線單列或多列組成，全部由薄壁細(xì)胞5.常有樹脂道組成韌皮部4.無樹脂道1.無篩管，有篩胞韌皮部2.無伴胞1.有篩管3.韌皮薄壁細(xì)胞量少2.有伴胞4.無韌皮纖維（松屬）或有韌皮纖維（柏科、松科）3.韌皮薄壁細(xì)胞量多4.絕大多數(shù)有韌皮纖維（五）根、莖結(jié)構(gòu)比較莖：木栓形成層多由皮層薄壁細(xì)胞產(chǎn)生保存皮層與初生韌皮部仍保存髓初生木質(zhì)部內(nèi)始式螺紋與環(huán)紋導(dǎo)管靠近髓部根：木栓形成層常由中柱鞘產(chǎn)生不保存皮層（少數(shù)例外）無髓初生木質(zhì)部外始式螺紋與環(huán)紋導(dǎo)管遠(yuǎn)離中心三、葉的結(jié)構(gòu)

（一）葉的主要生理功能

光合作用、蒸騰作用、氣體交換、吸收作用、繁殖作用（二）葉的形態(tài)

一般分為葉片、葉柄和托葉三部分。

具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉稱為完全葉；缺少其中任一部分或兩部分的稱為不完全葉。（三）被子植物葉的一般結(jié)構(gòu)

葉片分為等面葉和異面葉，均有三種基本結(jié)構(gòu)

1、表皮：表皮尋常由一層生活的細(xì)胞組成，也有多層細(xì)胞組成的叫復(fù)表皮，如夾竹桃和印度橡膠樹的葉表皮就是復(fù)表皮，不少雙子葉植物的葉表皮細(xì)胞的徑向壁往往凹凸不平，犬牙交織地彼此鑲嵌著，成為一層緊湊而結(jié)合穩(wěn)固的組織。表皮上分布有氣孔。

氣孔在葉片上的分布的特點(diǎn)：

1、植物體上部葉的氣孔較多，葉尖端和中脈部分的氣孔較葉的基部和葉緣的多，

2、有些植物葉的上下表皮都有氣孔，且下表皮一般較多，如向日葵、蓖麻、玉米、小麥等3、有些植物，氣孔只限于下表皮（如旱金蓮、蘋果）或限于上表皮（如蓮、睡蓮）

4、有些植物的氣孔卻只限于下表皮的局部區(qū)域，如夾竹桃葉的氣孔，僅生在凹陷的氣孔窩部分。5、在不同的外界環(huán)境中，葉氣孔的數(shù)目也有差異，一般陽光充足處