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第17章.植物的结构、生殖和发育


第 篇 植物的形态与功能

3

授课教师:袁 茵
生命科学与生物制药学院 College of Life Science & Biopharmocology

第3篇 植物的形态与功能
共分为3章——
? 17.植物的结构、生殖和发育 ? 18.植物的营养

? 19.植物的调控系统

现代植物科学体系
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植物形态解剖学 植物分类学 植物生理学 ? 发育植物学 植物生态学 ? 资源植物学 ? 环境植物学 古植物学 ? 植物化学和植物分子生物学 ? 药用植物学 ……

第17章 植物的结构、生殖和发育
? 第一节 ? 第二节

植物的结构和功能 植物的生长和生殖

§17.1

植物的结构和功能

17.1.1 什么是植物?
植物是适于陆地生活的能进行

光合作用的多细胞真核生物。

“五界系统”中的“植物界” (P4)
单子叶植物 被子植物 双子叶植物 裸子植物

植物界
蕨类植物 苔藓植物

单子叶植物和双子叶植物
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子叶:胚中首次出现的叶子。 胚中有一片子叶的称为单子叶植物,

有两片子叶的称为双子叶植物。
?

单子叶植物和双子叶植物的比较 (p199) 单子叶植物:单子叶,平行脉, 维管束分散排列, 花3数,须根系; 双子叶植物: 双子叶,网状脉, 维管束环状排列, 花4或5数,直根系。

植物体 器官 组织 细胞

17.1.2 植物体由各种器官组成
? 营养器官

? 繁殖器官

根 茎 叶 芽

花 果实 种子

根系的3大功能
? 将植物固定在土壤中 ? 吸收水分 ? 吸收矿物质

主根
? ?

双子叶植物: 直根系

侧根
单子叶植物: 须根系

茎和叶
? 茎的功能:使植物直立在地上

节:叶片的着生处


节间:茎上两个节之间的部分 ? 叶的功能:植物进行光合作用的部位 叶片 叶 叶柄:与茎相连


? 芽是发育中的地上部

? 芽中有发育中的叶和一系列节和节间

顶芽:使植株长高


腋芽:存在于每一叶柄在茎上 的着生处,产生分枝 ? “顶端优势” p200

植物器官的变态
? 变态根:根发生膨大,如甘薯、萝卜 ? 变态茎:块茎——马铃薯

长匐枝——草莓 ? 变态叶:仙人掌的刺,豌豆的卷须

*植物器官的变态是进化上的适应

*如何区别变态根和变态茎?

17.1.3 植物体由各种
组织和细胞组成
? 表皮组织 ? 基本组织

? 维管组织(维管束):

木质部 韧皮部

根的组织构成——根部横切
? 表皮组织:表皮细胞

皮层
? 基本组织

内皮层 木质部
? 维管组织

韧皮部

茎的组织构成——茎部横切

叶的组织构成

叶的组织构成 p202
表皮组织:气孔-靠保卫细胞膨胀和收缩调节大 小,调节气体交换和水分散逸 栅栏组织 由含叶绿体的 叶 基本组织:叶肉 薄壁细胞组成 海绵组织 进行光合作用 木质部 维管组织:叶脉—维管束 韧皮部 叶脉中的维管束与茎部的维管束相连通 保证了水分和矿物质向叶中供应, 也保证了光合产物向植物的其它部分运输

参与形成3种植物组织的细胞类型
? 薄壁细胞

? 厚角细胞
? 厚壁细胞:纤维细胞

石细胞 ? 水分输导细胞:导管和管胞 ? 食物输导细胞:筛管和伴胞

组织类型 分生组织

细胞类型及特点
细胞排列紧密, 细胞核大,液泡小

分布
顶端分生组织; 侧生分生组织 广泛分布 分布在植物体表面 根、茎、叶内 根、茎、叶内

功能
不断分裂, 使植株生长 同化,贮藏 ,吸收,通气 表皮,气孔, 周皮 运输水分和 无机盐 运输有机养分

基本组织 薄壁细胞:壁薄,液泡 保护组织 表皮细胞,保卫细胞等

大,体积大,有胞间隙

成 维管组织 熟 韧皮部:筛管和伴胞, 纤维,薄壁细胞 组 厚角组织:厚角细胞, 织 机械组织
细胞壁不均匀增厚 厚壁组织:纤维, 石细胞

木质部:导管和管胞, 纤维,薄壁细胞

茎,叶柄, 叶片,花柄
纤维:广泛分布 石细胞:茎,叶, 果实,种子 内、外分泌组织

支持作用
支持作用, 增加器官硬度 分泌挥发油、 橡胶、蜜汁等

分泌组织

各种特化的分泌细胞

复习题(17.1)
? 根、茎、叶之间靠何种组织联系?这

种组织由哪两部分组成?这两部分又 各由哪些细胞构成?有何功能? ? 怎样区分变态根和变态茎? ? 试比较双子叶植物根和茎横切面上维 管束的分布和结构。 ? 从结构和功能上比较导管和管胞、筛 管和伴胞。

§17.2

植物的生长和生殖

17.2.1 初生生长使植株长高
次生生长使树木长粗
*初生生长-由顶端分生组织造成的使高度增加的生长 顶端分生组织:参与初生生长,存在于根尖和茎的 顶芽和腋芽中 *次生生长-由分生组织中的维管形成层和木栓形成层 造成的使植株长粗的生长 维管形成层:参与次生生长,分裂产生新的次生木 质部和次生韧皮部 木栓形成层:参与次生生长,次生韧皮部每年都产 生新的木栓形成层,产生新的木栓

*分生组织:
由未特化的、 能分裂的细胞 组成,通过细 胞分裂产生新 的细胞而使植 物生长

初生生长
? 根尖的初生生长

? 茎尖的初生生长

茎的次生生长

茎横切面上维管组织的变化是理解茎的次生生长的关键 茎的初生结构中维管组织的结构: * 初生木质部和初生韧皮部 * 维管形成层位于初生木质部和初生韧皮部之间 茎的次生结构中维管组织的结构: * 维管形成层的细胞发生横向分裂,使两侧的细胞 增多,向内形成次生木质部,向外形成次生韧皮部
“木材”:年复一年的次生生长造成的初生木质部的增加 * 木栓形成层:木栓形成层位于次生韧皮部外侧,

由每年新形成的次生韧皮部产生,其细胞分裂形成木 栓;木栓细胞成熟时为死细胞,壁栓质化,其中充满栓 质,起保护作用
“树皮”:由木栓、木栓形成层和次生韧皮部组成 (茎初生结构中的表皮和皮层已脱落) “年轮”:维管形成层的细胞分裂呈周期性,每年春季开 始冬季停止,因此在茎的横切面上留下特殊的痕迹

17.2.2 植物的有性生活周期
有花植物的生殖器官——花

植物的世代交替
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世代交替 在植物的有性生活周期中,单倍(n) 的配子体和二倍(2n)的孢子体互相交替

植物的雄配子体—花粉粒的形成

植物的雌配子体—胚囊的形成

被子植物的双受精作用

17.2.3 胚珠发育成种子
子房发育成果实

种子的形成——由胚珠发育而来
受精卵(2n)

胚 受精极核(3n)
胚乳

单子叶植物种子结构——玉米

双子叶植物种子结构——菜豆

果实是成熟的子房

17.2.4

种子萌发 是生活周期的继续

种子中已经有一株微型的植株, 萌发只是暂时中断的生长和发育的 恢复,而不是生命的开始。

17.2.5 植物还可以进行营养繁殖
植物的营养繁殖 是指植物营养体 的某一部分与母 体分离(有时不 分离)而形成新 个体的繁殖方式

植物的营养繁殖在园艺中的应用
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扦插——将枝条剪成小段插入土中,不定根产生 后,芽便可形成新的侧枝,产生新植 株

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压条——将枝条埋入土中,剥去其上部分树皮或 切一伤口,养分积聚于此易形成不定 根
嫁接——将一株植物的枝条接到另一株植物的枝 干上,使它们彼此愈合,成为一个植

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植物的营养繁殖在园艺中的应用
?

扦插—将枝条剪成小段插入土中,不定根产生 后,芽便可形成新的侧枝,产生新植株 压条—将枝条埋入土中,剥去其上部分树皮或 切一伤口,养分积聚于此易形成不定根

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嫁接—将一株植物的枝条接到另一株植物的枝 干上,使它们彼此愈合,成为一个植株 *嫁接的原理:植物受伤后具有愈伤的功能


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