莖一、莖的功能二、莖的形態(tài)三、莖的結(jié)構(gòu)四、莖的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu)五、莖的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)一、

莖的功能（1）輸導(dǎo)作用：水和無機(jī)鹽以及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸。（2）支持作用：伸展枝、葉、花、果，利于光合作用、傳粉和果實(shí)傳播。 （3）

貯藏作用：鱗莖、塊莖、球莖、根狀莖等貯存大量養(yǎng)料。（4）繁殖作用：變態(tài)莖的自然營(yíng)養(yǎng)繁殖；能產(chǎn)生不定芽和不定根，扦插、壓條、嫁接等。

二、莖的形態(tài)（1）莖的形態(tài)特征1）莖的形狀：圓柱體，最適宜擔(dān)負(fù)支持和輸導(dǎo)的功能。三棱形、四棱形和多棱形，對(duì)加強(qiáng)機(jī)械支持作用有適應(yīng)意義。2）莖的形態(tài)：節(jié)(node)是莖上著生葉的部位；節(jié)間(internode)是相鄰兩節(jié)之間的部分。哪些植物的節(jié)部膨大，節(jié)特別顯著？

根據(jù)節(jié)間的長(zhǎng)短有長(zhǎng)枝和短枝之分短枝節(jié)間極短簇生，多為花枝或果枝。有些呈蓮座狀，如蒲公英的莖。3）莖和根的主要區(qū)別：①莖上有節(jié)，節(jié)上長(zhǎng)葉。②在葉腋和莖的頂端有芽。4）枝條：著生葉和芽的莖。5）莖：就是枝條上去除葉和芽所留下的軸狀部分。（2）枝條上的結(jié)構(gòu)1）葉痕：木本植物枝條上的葉片脫落后留下葉柄的痕跡。2）維管束痕或葉痕：葉痕中的點(diǎn)狀突起是枝條與葉柄間的維管束斷離后留下的痕跡。芽鱗痕(budscalescar)是頂芽開放后，芽鱗片脫落留下的密集痕跡。根據(jù)芽鱗痕的數(shù)目和相鄰芽鱗痕的距離，可以判斷枝條的生長(zhǎng)速度和年齡。問題：能夠判斷植物年齡的方法有哪些？鐵樹的年齡能判斷嗎？（3）芽的結(jié)構(gòu)和類型

1）芽的基本結(jié)構(gòu)芽：處于幼態(tài)而未伸展的枝、花或花序。也就是枝、花或花序尚未發(fā)育前的雛體。以枝芽為例，芽的一般結(jié)構(gòu)包括頂端分生組織、葉原基、腋芽原基和幼葉四部分。2）芽的類型

按照芽生長(zhǎng)的位置，將芽分為：定芽和不定芽定芽：生長(zhǎng)在枝上一定的位置。生長(zhǎng)在莖或枝頂端的稱為頂芽；生長(zhǎng)在葉腋的稱為側(cè)芽，也稱腋芽。問題：有些植物的葉腋可發(fā)生二個(gè)或幾個(gè)芽，除一個(gè)腋芽外，其余的為什么芽？不定芽：有些芽由老莖、根、葉上，尤其是從創(chuàng)傷部位上產(chǎn)生。一些景天科植物也能產(chǎn)生不定芽。

按照芽形成的器官性質(zhì)，分為葉芽、花芽和混合芽葉芽：發(fā)育為營(yíng)養(yǎng)枝花芽：花芽發(fā)育為花或花序?；旌涎浚夯旌涎客瑫r(shí)發(fā)育為枝、葉和花(或花序)。區(qū)別：花芽和混合芽，通常比較肥大。

按照芽上具有的結(jié)構(gòu)，分為裸芽和被芽裸芽：裸芽是被幼葉包圍著的莖或枝頂端的生長(zhǎng)錐。草本植物和生長(zhǎng)在熱帶潮濕氣候的木本植物，常形成裸芽。被芽或鱗芽：有芽鱗保護(hù)的芽。芽鱗是葉的變態(tài)，其外層細(xì)胞角化或栓化，有時(shí)有茸毛，有時(shí)還分泌粘液或樹脂，因而有效地降低芽?jī)?nèi)水分的散失，以免受到冬季干旱的影響。生長(zhǎng)在冬寒地帶的樹木中，鱗芽普遍存在，如楊樹的芽。

按照芽的生理狀態(tài)，分為活動(dòng)芽和休眠芽活動(dòng)芽：能在當(dāng)年生長(zhǎng)季節(jié)中萌發(fā)的芽。休眠芽：在生長(zhǎng)季節(jié)里，暫時(shí)保持休眠狀態(tài)。擴(kuò)展知識(shí):休眠芽具有生長(zhǎng)活動(dòng)的潛能，當(dāng)植物受到某種可以打破休眠而萌發(fā)。活動(dòng)芽和休眠芽可以互相轉(zhuǎn)變。

（3）莖的分枝植物常具有一定的分枝方式。單軸分枝單軸分枝又稱總狀分枝，植物主莖的頂芽占優(yōu)勢(shì)，形成一個(gè)直立的主軸，而側(cè)枝則較不發(fā)達(dá)。以后側(cè)枝又以同樣方式形成次級(jí)分枝，但各級(jí)側(cè)枝的生長(zhǎng)均不如主莖的發(fā)達(dá)。這種分枝方式，主軸生長(zhǎng)迅速而明顯，稱為單軸分枝。

合軸分枝：頂芽活動(dòng)到一定時(shí)間后，生長(zhǎng)變得極慢甚至死亡，或分化為花芽，或發(fā)生變態(tài)，而靠近頂芽的腋芽則迅速發(fā)展為新枝，代替主莖的位置。不久，這條新枝的頂芽又同樣停止生長(zhǎng)，再由其側(cè)邊的腋芽所代替。 合軸分枝的節(jié)間較短，較多的花芽得以發(fā)育，能多結(jié)果，為豐產(chǎn)的分枝形式。合理整枝，調(diào)控植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。假二叉分枝：植物的頂芽，生長(zhǎng)一段枝條之后，停止發(fā)育，而頂端兩側(cè)對(duì)生的二個(gè)側(cè)芽同時(shí)發(fā)育為新枝。新枝頂芽的生長(zhǎng)活動(dòng)也同母枝一樣，再生一對(duì)新枝，如此繼續(xù)發(fā)育下去，形成了二叉狀分枝，是一種合軸分枝方式的變化，稱為假二叉分枝。問題：?jiǎn)屋S分枝、合軸分枝和假二叉分枝分別在哪些植物中占優(yōu)勢(shì)，較進(jìn)化？分別有什么意義？上述3副圖片分別屬于哪種分枝方式？

禾本科植物的分蘗禾本科植物，在四、五葉期的幼苗，有些腋芽開始活動(dòng)，迅速生長(zhǎng)為新枝，同時(shí)在節(jié)位上產(chǎn)生不定根。這種分枝的方式稱為分蘗。四莖的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu)(1)雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)在橫切面上，可以看到表皮、皮層、維管柱三部分。1）表皮：是幼莖最外的一層細(xì)胞，細(xì)胞外壁角化，有少數(shù)氣孔，有的植物還有表皮毛。2）皮層：位于表皮與中柱之間，主要由薄壁組織組成，也有厚角組織，其細(xì)胞中都含葉綠體。皮層的最內(nèi)層細(xì)胞，不具特殊的增厚結(jié)構(gòu)。只有少數(shù)植物才有內(nèi)皮層的分化，而且地下莖比地上莖更具有較典型的內(nèi)皮層。3）維管柱中柱是皮層以內(nèi)的中軸部分。由維管束、髓和髓射線等組成，大多數(shù)植物的幼莖內(nèi)沒有中柱鞘，或不明顯。有的植物具有中柱鞘纖維。①維管束：由初生韌皮部和初生木質(zhì)部組成的束狀結(jié)構(gòu)。雙子葉植物莖的維管束中，在初生韌皮部與初生木質(zhì)部之間，保留一層形成層，可以繼續(xù)發(fā)育。這種維管束稱為無限維管束。②維管形成層位置：位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間的薄壁組織。具有潛在分裂能力，在木質(zhì)莖的生長(zhǎng)中，起主要作用。與根中形成層的區(qū)別和聯(lián)系（從位置、形成過程、所產(chǎn)生的初生結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論？該形成層是否包括木栓形成層？）3）髓和髓射線髓和髓射線是中柱內(nèi)的薄壁組織。髓：位于中央地。髓射線：位于兩個(gè)維管束之間連接皮層與髓的部分。髓具有貯藏作用，髓射線除貯藏作用外，還是莖內(nèi)徑向輸導(dǎo)的途徑，另外，一部分髓射線細(xì)胞可變?yōu)槭g形成層。雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)（2）裸子植物莖的初生結(jié)構(gòu)通過將裸子植物莖的結(jié)構(gòu)與被子植物中雙子葉植物莖初生結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，找到的異同點(diǎn)，從表皮、皮層、維管柱等組成部分進(jìn)行分析。（3）禾本科植物莖解剖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)禾本科植物莖節(jié)間的結(jié)構(gòu)有明顯的節(jié)與節(jié)間，大部分種類形成中空的稈，有的種類為實(shí)心的結(jié)構(gòu)。維管束散生分布，沒有皮層和中柱的界限，只能劃分為表皮、基本組織和維管束三個(gè)基本的組織系統(tǒng)。

1)表皮：由長(zhǎng)細(xì)胞、短細(xì)胞、和氣孔器、排列而成。長(zhǎng)細(xì)胞是構(gòu)成表皮的主要成分，短細(xì)胞位于二個(gè)長(zhǎng)細(xì)胞之間，一種短細(xì)胞具栓化細(xì)胞壁，稱為栓細(xì)胞，另一種是含有大量二氧化硅的硅細(xì)胞。禾本科植物表皮上的氣孔結(jié)構(gòu)特殊，由一對(duì)啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成，各有一個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞。

硅細(xì)胞石細(xì)胞長(zhǎng)細(xì)胞2)基本組織：是由薄壁細(xì)胞組成。玉米、高粱、甘蔗等的莖內(nèi)為基本組織所充滿；水稻、小麥、竹等莖內(nèi)的中央薄壁細(xì)胞解體，形成中空的髓腔；水稻長(zhǎng)期生活在水環(huán)境，兩環(huán)維管束之間的基本組織中有大型的裂生通氣道。緊連著表皮內(nèi)側(cè)的基本組織中，有幾層厚壁細(xì)胞存在，形成堅(jiān)強(qiáng)的機(jī)械組織。3）維管束許多維管束分散在基本組織中，其排列方式分為兩類：

以水稻、小麥等為代表，各維管束大體上排列為內(nèi)、外兩環(huán)。外環(huán)的較小，大部分埋藏于機(jī)械組織中；內(nèi)環(huán)的較大，周圍為基本組織所包圍。節(jié)間為髓或中空形成髓腔。

以玉米、甘蔗、高粱等為例，維管束完全沒有規(guī)則地分散在整個(gè)基本組織內(nèi)，越向外愈多。皮層和髓很難分開。

維管束沒有形成層，為有限維管束，是單子葉植物(包括禾本科植物)的主要特征之一。初生木質(zhì)部位于維管束的近軸部分，整個(gè)橫切面的輪廓呈V字形。V形的基部為原生木質(zhì)部，包括1至幾個(gè)環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管及少量木薄壁組織。在V形的兩臂上，各有一個(gè)后生的大型孔紋導(dǎo)管。五雙子葉植物莖的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)次生生長(zhǎng)：維管形成層和木栓形成層（側(cè)生分生組織）活動(dòng)使莖增粗的過程。次生結(jié)構(gòu)：次生木質(zhì)部、次生韌皮部、周皮、維管射線。

（1）維管形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng)。1）維管形成層的來源

根中的維管形成層：來源何處？名稱是什么？束中形成層：在初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間保留著一層具有分生能力的細(xì)胞。束間形成層：相鄰維管束間的髓射線中相當(dāng)于形成層部位的一些細(xì)胞，恢復(fù)分裂能力。從橫切面上看，束中形成層和束間形成層連成一環(huán)，共同構(gòu)成維管形成層。束中形成層和束間形成層之間的異同點(diǎn)：不同點(diǎn)：束中形成層是原形成層轉(zhuǎn)變而來。束間形成層是由部分束間薄壁組織細(xì)胞恢復(fù)分裂而來。共同點(diǎn)：分裂活動(dòng)、分裂所產(chǎn)生細(xì)胞性質(zhì)及數(shù)量都是非常協(xié)調(diào)的。原形成層與束中形成層的異同點(diǎn)：（2）維管形成層的細(xì)胞組成維管形成層的細(xì)胞有二種：紡錘狀原始細(xì)胞：切向面寬、徑向面窄的兩端尖斜的長(zhǎng)梭形細(xì)胞。射線原始細(xì)胞：較小的、近于等徑或稍長(zhǎng)的細(xì)胞，類似于一般的薄壁細(xì)胞。維管形成層開始活動(dòng)時(shí)，紡錘狀原始細(xì)胞所產(chǎn)的細(xì)胞不斷地分化為次生韌皮部和次生木質(zhì)部，構(gòu)成軸向的次生組織系統(tǒng)。射線原始細(xì)胞也進(jìn)行切向分裂，產(chǎn)生維管射線，構(gòu)成了徑向的次生組織系統(tǒng)。（3）維管形成層細(xì)胞的分裂方式和衍生細(xì)胞的發(fā)育1)維管形成層細(xì)胞的分裂方式：平周分裂2)衍生細(xì)胞的發(fā)育：形成層細(xì)胞向外：形成次生韌皮部，包括韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞、篩管、伴胞，還有韌皮射線。向內(nèi)：形成次生木質(zhì)部，包括導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維，還有木射線。次生木質(zhì)部是木材的主要來源，次生木質(zhì)部有時(shí)也稱為木材。3）髓射線、木射線、韌皮射線、維管射線的區(qū)別：髓射線：位于相連維管束間，為初生結(jié)構(gòu)。維管射線：位于維管束中，是形成層活動(dòng)過程中形成的。包括木射線和韌皮射線，為次生結(jié)構(gòu)。木射線：由射線原始細(xì)胞分裂形成，位于次生木質(zhì)部。韌皮射線：由射線原始細(xì)胞分裂形成，位于次生韌皮部。維管形成層髓射線次生木質(zhì)部次生韌皮部徑向分裂橫裂傾斜的垂周分裂切向分裂側(cè)裂射線狀原始細(xì)胞紡錘狀原始細(xì)胞維管形成層次生韌皮部切向分裂軸向的維管系統(tǒng)木射線韌皮射線徑向分裂次生木質(zhì)部擴(kuò)大維管形成層環(huán)徑向的射線系統(tǒng)維管形成層的活動(dòng)與其衍生組織的關(guān)系

（4）維管形成層的季節(jié)性活動(dòng)和年輪1）早材和晚材早材或春材：有顯著寒、暖季節(jié)或干、濕季節(jié)更替的地帶，維管形成層活動(dòng)具有周期性。在春季或濕季形成層活動(dòng)旺盛，所形成的次生木質(zhì)部中細(xì)胞直徑較大而壁較薄，數(shù)量多這部分在生長(zhǎng)季節(jié)早期產(chǎn)生的木材質(zhì)地較疏松，顏色較淺。

晚材或秋材：在生長(zhǎng)季的晚期，氣溫和水分等條件逐漸不宜于樹木的生長(zhǎng)，維管形成層的活動(dòng)逐漸減弱，所產(chǎn)生的木材較少，其中的導(dǎo)管和管胞直徑較小而壁較厚，木材質(zhì)地較堅(jiān)實(shí)而顏色較深。早材和晚材在色澤和質(zhì)地上有顯著的區(qū)別。2）年輪維管形成的活動(dòng)，易受氣候因素的影響而有周期性的變化。在一個(gè)長(zhǎng)生期中所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部(即木材)，構(gòu)成一個(gè)生長(zhǎng)輪，稱為年輪。如果有明顯的季節(jié)性，一年只有一個(gè)生長(zhǎng)輪。年輪的寬窄能在一定程度上反映歷年氣候的變化。年輪的分析，可作為研究地區(qū)氣候變遷情況的依據(jù)。早材、晚材和年輪

3）心材和邊材邊材：靠近樹皮的木材是近幾年形成的次生木質(zhì)部，顏色較淺，具有活的木薄壁組織，有效地?fù)?dān)負(fù)輸導(dǎo)和貯藏的功能。心材：靠近中央部分的木材，是較老的次生木質(zhì)部，喪失了輸導(dǎo)和貯藏的功能，這部分細(xì)胞顏色一般較深，養(yǎng)料和氧氣進(jìn)入都較困難，引起生活細(xì)胞的衰老和死亡。新的邊材相繼產(chǎn)生，較老的邊材，逐年轉(zhuǎn)變?yōu)樾牟?。環(huán)孔材

晚材中的導(dǎo)管直徑較小，早材中的導(dǎo)管直徑顯著較大，并沿年輪交界處呈明顯的環(huán)狀分布，這種木材稱為環(huán)孔材。早材和晚材中的導(dǎo)管直徑相差較小，并且分布比較均勻，稱為散孔材。介于環(huán)孔材和散孔材之間，稱為半環(huán)孔材。

散孔材（5）木材解剖的三種切面三種切面：橫切面、切向切面、徑向切面橫切面上可見：細(xì)胞直徑的大小、射線橫向上的長(zhǎng)短。切向切面（沿圓的切線方向）上可見：細(xì)胞在非直徑上的長(zhǎng)度、寬度、和細(xì)胞兩端的形狀。射線的高度、寬度和細(xì)胞列數(shù)和兩端細(xì)胞的形狀。徑向切面（沿圓的直徑方向）上可見：可以看到細(xì)胞最完整的縱切面。木材三切面木材三切面（6）木栓形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng)

1）

莖中木栓形成層的來源：莖中的木栓形成層在不同植物中，可有不同的來源。有的最初起源于表皮，有的由近表皮的皮層薄壁組織或厚角組織中發(fā)生，有的也可在皮層較深處的薄壁組織中。木栓形成層每年都重新發(fā)生，木栓形成層的位置則逐漸向內(nèi)移。老莖中木栓形成層甚至可以在次生韌皮部中發(fā)生。2）周皮：木栓形成層活動(dòng)形成的次生結(jié)構(gòu)。包括木栓形成層和由其向外產(chǎn)生的木栓層，向內(nèi)產(chǎn)生的栓內(nèi)層。3）樹皮：在較老的木質(zhì)莖上，樹皮包括死的