植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育第二章植物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和發(fā)育地球上植物種類繁多，分布廣泛。有單細(xì)胞的小球藻、衣藻；有多細(xì)胞但分化較小的水綿、實球藻等。有維管組織分化的苔蘚植物和高等的種子植物。種子植物個體過程中，根、莖、葉、花、果實和種子共同構(gòu)成植物體，擔(dān)負(fù)相關(guān)功能。其中根、莖、葉為營養(yǎng)器官，后三者為生殖器官。植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育第一節(jié)種子的萌發(fā)和營養(yǎng)器官的發(fā)生一、種子的構(gòu)造和類型種子在形態(tài)上的變化很大但其基本結(jié)構(gòu)卻是一致的,一般由三部分構(gòu)成:

胚種子胚乳種皮有些種子還具外胚乳性的假種皮1.胚（embryo）胚是構(gòu)成種子的最重要部分，是新一代植物體的幼體，為多細(xì)胞結(jié)構(gòu)，全部細(xì)胞均為胚性細(xì)胞.植物器官的形態(tài)發(fā)生是從胚開始。植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育胚由以下四部分構(gòu)成:

胚根(radicle)：由根端生長點和根冠組成胚軸(embryonal)：胚根和胚芽的連接部分胚芽(plumule)：莖端生長點和幼葉組成子葉(cotyledon)：植物最早的葉子2.胚乳(endosperm)胚乳是種子中營養(yǎng)物質(zhì)貯藏的場所，供種子萌發(fā)所用.有些植物在種子生長發(fā)育過程中,胚乳的養(yǎng)料被胚吸收,轉(zhuǎn)入子葉中貯存,所以成熟時,種子中無胚乳存在,營養(yǎng)物質(zhì)貯藏在子葉里.上胚軸下胚軸雙子葉單子葉植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育需要指出的是裸子植物種子中的胚乳是由雌配子體轉(zhuǎn)化而來,為單倍體.被子植物的胚乳是由受精的極核發(fā)育而來,為三倍體或多倍體.3.種皮(testa,seedcoat)種皮是包被在種子最外面的結(jié)構(gòu),具有保護(hù)功能,可以保護(hù)種子內(nèi)的胚,避免水分喪失,機(jī)械損傷和病蟲害的侵入,有些植物的種皮還與控制萌發(fā)的機(jī)制有關(guān).成熟種子的種皮上一般有種臍（hilum)、種孔（micropyle）和種脊（raphe）等種臍是種子成熟后與果實脫離留下的痕跡.

種孔是原來的珠孔,萌發(fā)時,胚根首先從種孔處突破種皮.

種脊是與種子維管束所在.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育(二).種子類型根據(jù)種子成熟后是否具有胚乳,將種子分為兩種類型,即有胚乳種子和無胚乳種子.1.胚乳種子(albuminousseed)在種子成熟后具有胚乳,胚乳占具了種子的大部分,胚相對較小.大多數(shù)單子葉植物和部分雙子葉植物及裸子植物的種子都是有胚乳種子.如水稻、小麥、芍藥、松等.2.無胚乳種子(exalbuminousseed)在種子成熟時缺乏胚乳,種子由種皮與胚組成.在種子成熟過程中，胚乳中貯藏的養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到子葉中，因此常具肥厚子葉.如多數(shù)豆科植物.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育二.種子的萌發(fā)和幼苗形成種子形成幼苗的過程叫種子萌發(fā).1.種子的壽命和休眠種子的壽命是指在一定條件下種子保持生活力最長的期限.種子的生活力表現(xiàn)在胚是否具有生命.了解種子是否具有活力，最主要的是測定種子的發(fā)芽率,只有有生命力的種子,胚才具有生命,才能在適宜的條件下萌發(fā).種子壽命長短差異較大.有些植物的種子成熟后在適應(yīng)條件下也不能萌發(fā)，必需經(jīng)過一段相對靜止的時期才能萌發(fā)這一特性即種子休眠.種子休眠的原因較多,在不同植物有所不同:有些種子因種皮厚而堅硬,阻礙水分和空氣進(jìn)入.(如紅松)植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育有些種子在脫離母體后,其內(nèi)胚未完全發(fā)育.(銀杏)有些種子胚雖已分化,但生理尚未成熟.有些植物中,種子或果實內(nèi)存在某些抑制物質(zhì).2.幼苗的形成和類型種子萌發(fā)形成幼苗是一個復(fù)雜的過程.種子吸漲（吸足水分）種皮軟化，酶活性增加，呼吸作用加強胚乳或子葉中營養(yǎng)物質(zhì)分解供胚利用細(xì)胞分裂、生長胚根和胚芽頂破種皮胚芽和子葉出土面形成莖葉、胚根向下生長形成根。根據(jù)子葉是否出土分為子葉出土幼苗和留土幼苗。植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育

第二節(jié)根根是種子植物的營養(yǎng)器官,將植物固定在土壤中,并把從土壤中吸收的水分和無機(jī)鹽輸送到地上部分.一.根和根系種子植物的根有主根,側(cè)根和不定根之分.主根(mainroot):由胚根發(fā)育形成,又稱初生根.(primaryroot)側(cè)根(lateralroot):由主根上長出的分枝,又稱次生根.(secondaryroot)不定根(adventitiousroot):在主根與側(cè)根以外的部分如莖,葉,胚軸或老根上產(chǎn)生的根.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育根系：植物根的總和稱為根系(rootsystem).有直根系(taprootsystem)和須根系(fibrousrootsystem)之分.直根系:根系有明顯的主根和側(cè)根之分.如大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物的根系.須根系:所有的根粗細(xì)相近,無明顯的主根.如單子葉植物的根系.二.根的初生生長和初生結(jié)構(gòu)1.根尖及其分區(qū)根尖(roottip)是指根的頂端到著生根毛的部分,根尖是根伸長生長,分枝和吸收活動的最重要部分,因此根尖的損傷會影響到根的繼續(xù)生長和吸收作用的進(jìn)行,根尖從頂端到著生根毛的區(qū)域被分為四個部分.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育

根冠(rootcap)

分生區(qū)(meristematiczone)

伸長區(qū)(elongationzone)

成熟區(qū)(maturationzone)根冠：位于根尖的最前端,象帽子一樣套在分生區(qū)外面,保護(hù)其內(nèi)幼嫩的分生組織細(xì)胞,不致于暴露在土土壤中.由許多薄壁細(xì)胞構(gòu)成，外壁常粘液化，排列疏松.粘液可以保護(hù)根尖免受土壤顆粒的磨損.根尖植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育分生區(qū)：全部由頂端分生組織細(xì)胞構(gòu)成，分裂能力強，分裂細(xì)胞一部分到根冠補充脫落、損傷的細(xì)胞大部分進(jìn)入伸長區(qū)，產(chǎn)生和分化形成根各部結(jié)構(gòu)；同時，仍有一部分保持原分生區(qū)的體積和功能.根的分生區(qū)由原分生組織和初生分生組織組成.原分生組織位于最前端,由原始細(xì)胞組成,分化程度低,具有很強的細(xì)胞分裂能力.初生分生組織由原生分生組織的細(xì)胞初步分化而成,也有很強的細(xì)胞分裂能力.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育伸長區(qū):細(xì)胞顯著伸長，液泡分強度加強,體積增大并開始分化.最早的篩管和環(huán)紋導(dǎo)管,往往在伸長區(qū)出現(xiàn),根尖的伸長主要是由于伸長區(qū)細(xì)胞的延伸,使得根尖不斷向土壤深處推進(jìn).成熟區(qū):各細(xì)胞已停止伸長，分化出各種成熟組織。其中表皮細(xì)胞常有根毛產(chǎn)生,因此又稱為根毛區(qū).根毛是由表皮細(xì)胞外側(cè)壁形成的半球性突起,以后突突起伸長成管狀.根毛生長速度快,數(shù)目多,壽命短.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育2.根的初生結(jié)構(gòu)在根尖的成熟區(qū)已分化形成各種成熟組織。這些成熟組織是由頂端分生組織細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞經(jīng)生長分化形成的結(jié)構(gòu)，稱根的初生結(jié)構(gòu)（primarystructure）.這種由頂端分生組織的活動所進(jìn)行的生長稱為初生生長(primarygrowth).從根尖的根毛區(qū)作橫切面,可觀察根的初生結(jié)構(gòu).由外至內(nèi)可分為表皮,皮層和維管柱三個部分.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育(1).表皮(epidermis)是根最外一層，來源于初生分生組織的原表皮.在橫切面上觀察，細(xì)胞為磚形，排列緊密，無胞間隙，外切向多有角質(zhì)膜.有些表皮細(xì)胞特化成根毛.在熱帶某些附生的蘭科植物的氣生根上可以看到,根被,即復(fù)表皮,由幾層細(xì)胞構(gòu)成.根被由表皮原始細(xì)胞衍生是一種保護(hù)組織，可以減少水氣生根水分的喪失.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育(2).皮層(cortex)表皮之內(nèi)維管束之外的多層薄壁細(xì)胞為皮層，細(xì)胞較大并高度液泡化，排列疏松，有明顯的胞間隙.外皮層(exodermis):表皮下的一到幾層。排列緊密，無胞間隙.當(dāng)根毛細(xì)胞死亡后,表皮細(xì)胞隨之被破壞,外皮層細(xì)胞的壁增厚并栓質(zhì)化,形成保護(hù)組織代替表皮起保護(hù)作用.

植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育內(nèi)皮層(endodermis):皮層最內(nèi)一層，細(xì)胞排列整齊、緊密，在上下壁和經(jīng)向壁上，常有木質(zhì)化和栓質(zhì)化的加厚，呈帶狀環(huán)繞細(xì)胞一周，稱凱氏帶(Casparianstrip)。凱氏帶不透水，并與質(zhì)膜緊密結(jié)合在一起，阻止了水分和礦物質(zhì)透過內(nèi)層的壁進(jìn)入內(nèi)部，水和溶解在其中的物質(zhì)只能通過內(nèi)皮層細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)入維管柱.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育(3).維管柱(vascularcylinder)亦稱中柱，來源于初生分生組織的原形成層，由中柱鞘和維管組織構(gòu)成。中柱鞘細(xì)胞排列緊密，分化程度較低，可以脫分化恢復(fù)分裂的能力,與以后形成層,木栓形成層和側(cè)根的發(fā)生有關(guān).中柱鞘內(nèi)為維管柱。維管柱中央部分為初生木質(zhì)部(Primaryxylem)，呈星芒狀，脊柱突起一直延伸到中柱鞘，主要由導(dǎo)管、管胞和木纖維細(xì)胞和木薄壁細(xì)胞組成。植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育外側(cè)的原生木質(zhì)部(protoxylem)，其孔徑小，中央為后生木質(zhì)部(metaxylem)初生木質(zhì)部分子由外向內(nèi)漸次成熟的發(fā)育方式為外始式(exarch)。根的這種外始式發(fā)育方式與根的吸收與輸導(dǎo)功能相一致：在發(fā)育早期，根毛細(xì)胞數(shù)量少，吸收物質(zhì)也少，導(dǎo)管孔徑小，能滿足其輸導(dǎo)的要求。隨著進(jìn)一步發(fā)育，根毛發(fā)育充分，大量吸收水分和無機(jī)鹽，后生木質(zhì)部的粗大導(dǎo)管滿足根的輸導(dǎo)要求。根中一般無髓,但在大多數(shù)單子葉植物和少數(shù)被子植物的維管柱中以薄壁細(xì)胞和厚壁細(xì)胞構(gòu)成其中心部分,被稱之為髓.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育3.側(cè)根的發(fā)生種子側(cè)根始源于中柱鞘，內(nèi)皮層可以不同程度參與側(cè)根的形成。由于這種起源發(fā)生在皮層以內(nèi)的中柱鞘，故被稱為內(nèi)起源(originendogenous),其發(fā)生過程為：中柱鞘某些細(xì)胞脫分化恢復(fù)分裂能力幾次平周分裂使細(xì)胞層數(shù)增加，以后向各方向進(jìn)行突起進(jìn)一步增大，形成根冠和根的生長點，即側(cè)根原基(lateralrootprimordium)伸長的細(xì)胞進(jìn)行分裂、生長和分化，側(cè)根不斷向前推進(jìn)，其推進(jìn)壓力及分泌物質(zhì)使皮層和表皮細(xì)胞溶解，穿過母根，進(jìn)入土壤.

植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育三.根的次生生長與次生結(jié)構(gòu)根的次生生長是由根的側(cè)生分生組織活動產(chǎn)生,側(cè)生分生組織一般分為兩類即：維管形成層和木栓形成層.維管形成層產(chǎn)生次生維管形成層、木栓形成層產(chǎn)生周皮，使根加粗.一般一年生草本雙子葉植物和單子葉植物的根無次生生長,而裸子植物和木本雙子葉植物的根,在初生生長結(jié)束后,經(jīng)過次生生長,形成次生結(jié)構(gòu)(secondarystructure).次生維管組織包括次生木質(zhì)部和次生韌皮部次生木質(zhì)部：導(dǎo)管、管胞、木纖維細(xì)胞、木薄壁細(xì)胞、木射線次生韌皮部：篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞、韌皮射線植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育木栓形成層進(jìn)行平周分裂向外形成木栓層，向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層，共同形成周皮，代替外皮層行使功能，為次生保護(hù)組織.四.根瘤與菌根兩種生物生活在一起相互有利的關(guān)系,稱為共生(symbiosis).根中的共生現(xiàn)象有兩種,根瘤(roottubercle,rootnodule)和菌根(mycorrhiza).植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育1.根瘤是土壤中的一種細(xì)菌即根瘤菌由根毛侵入根的皮層內(nèi)。一方面根瘤菌在皮層細(xì)胞內(nèi)迅速分裂繁殖，另一方面受根瘤菌侵入的皮層細(xì)胞因根瘤菌分泌物的刺激而迅速分裂，產(chǎn)生大量新細(xì)胞，使皮層部分體積膨大和凸出形成根瘤.2.菌根植物的根與真菌共生為菌根，分為外生菌根與內(nèi)生菌根。

外生菌根:是真菌的菌絲包在幼根外面，有時也侵入根的皮層細(xì)胞間隙中，但不侵入細(xì)胞內(nèi)。這樣根毛不發(fā)達(dá)，菌絲代替了根毛.

內(nèi)生菌根：菌絲通過細(xì)胞壁侵入細(xì)胞內(nèi)，如胡桃.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育五.根的功能根的主要功能如下:

吸收:從土壤中吸收水分,二氧化碳和無機(jī)鹽類輸導(dǎo):運輸水分,二氧化碳和無機(jī)鹽類及葉所制造的有機(jī)物.支持:根系固著在土壤中,使莖葉得以伸展,并能經(jīng)受風(fēng)雨和其他機(jī)械力量的襲擊.合成:氨基酸,植物激素和植物堿等貯藏:貯藏養(yǎng)料水分等.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育六.根的變態(tài)根的變態(tài)主要有以下幾種類型:1.貯藏根storageroot貯藏根的主要功能是貯藏大量的營養(yǎng)物質(zhì),因此其根常.肉質(zhì)化,根據(jù)來源不同而被分為肉質(zhì)直根和塊根兩大類.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育A.肉質(zhì)直根:主要由主根發(fā)育而來.

圓錐狀根如白芷根圓柱狀根如黃芪根一球根如雞蛋參B.塊根：掌狀紡錘狀如淡竹葉、麥冬連珠狀根如青牛膽植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育2.支持根如玉米3.氣生根如石斛、桉樹4.攀援根莖上的不定根，如常春藤5.水生根水生植物，如浮萍6.寄生根根有吸器伸入寄主植物體內(nèi)7.根瘤根植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育

第三節(jié)莖一.莖的基本形態(tài)(一).莖的基本功能支持:支持葉,花,果實,將它們合理地安排在一定的空間里,有利于光合作用,開花和傳粉的進(jìn)行及果實種子的成熟和散布.輸導(dǎo):運輸水分,無機(jī)鹽,有機(jī)養(yǎng)料.貯藏:貯藏水分和營養(yǎng)物質(zhì),如仙人掌、甘蔗、半夏塊莖繁殖:產(chǎn)生不定芽和不定根，進(jìn)行營養(yǎng)繁殖.如柳、桑、馬鈴薯藥用:杜仲、黃連等植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育(二).莖的基本結(jié)構(gòu)1.節(jié)(node)莖上生葉和芽的位置叫節(jié).有些植物的節(jié)很明顯,如玉米和各種竹子的莖.2.節(jié)間(internode)兩節(jié)之間的部分為節(jié)間.各種植物的節(jié)間長短不一,有的很長,如瓜類植物的節(jié)間長達(dá)數(shù)十厘米,有的植物則很短,如蒲公英節(jié)間極度縮短,被稱為蓮座狀植物;甚至與同一種植物中有節(jié)間長短不一的莖,如蘋果的長枝節(jié)間長,是營養(yǎng)生長時的莖,短枝節(jié)間短,是果枝,可以認(rèn)為是生殖生長時的莖.3.葉痕(leafscar)莖上的葉子脫落后留下的痕跡叫葉痕.不同植物的葉痕形狀和大小各不相同.植物生物學(xué)輔導(dǎo)課程第二章植物形態(tài),結(jié)構(gòu)和發(fā)育4.芽鱗痕(budscalescar)鱗芽開展時,其外的鱗片脫落后留下的痕跡.可以根據(jù)莖表面的芽鱗痕來判斷枝條的年齡.5.束痕(bundlesca