植物学备课笔记 new!

*种阜(caruncle):双子叶植物中有胚乳的种子如蓖麻,种子一端有一隆起的海绵状结构,称~, ←内珠被

(二)种子的类型

1 有胚乳种子(albuminous seed):

大多数单子叶植物、部分双子叶植物、裸子植物的种子。以玉米种子为例: 果皮、种皮愈合在一起

胚芽:外面包被着胚芽鞘 胚 胚轴:

胚根:外面包被着胚根鞘 一片子叶:又称盾片 胚乳 P73图B

种皮之下有一层胚乳细胞,含有较多的蛋白质和脂肪,称糊粉层。

思考:与标准粉相比,为何富强粉较白? 富强粉去掉了果皮和种皮,还有糊粉层。 *玉米、水稻的种子中,在胚轴的另一侧还有一片薄膜状的突起,称外胚叶。 又如蓖麻种子: 种皮:

胚芽: 胚: 胚轴: 胚根:

2片子叶:大而薄,有明显的脉纹 胚乳:

2 无胚乳种子(exalbuminous seed): 大豆、菜豆等双子叶植物。 如蚕豆种子:

种皮:较坚硬(why?),有种脐、种孔 胚芽: 胚: 胚轴: 胚根: 子叶:肥厚

二 种子的萌发和幼苗的形成

具有生命力的种子在得到充足的氧气、适宜的温度和适量的水分后,种子由休眠状态转变成活动状态,然后发芽,并长成幼苗的整个过程,叫种子的萌发(seed germination)。 (一) 种子的寿命和休眠

种子的寿命指在一定条件下种子保持生活力最长的期限。如古莲(Nelumbo nucifera):可长达千年;柳树、槭树:几天或几周

贮藏条件:干燥、低温、低氧气浓度(密封) *种子的休眠:

有些植物的种子在成熟后,在适宜的条件下也不能萌发,必须经过一段相对静止的时期才能萌发,这一特性叫种子的休眠(seed dormancy)。 如红松:种皮厚而坚硬 银杏:胚尚未发育成熟 番茄:有机酸

而水稻、小麦种子没有休眠。

休眠的原因:胚尚未发育成熟,种子未完成后熟作用,种皮不透水、不透气,胚不能突破种皮,果皮、种皮或胚中含有抑制发芽的物质

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(二)幼苗的形成和类型

1 子叶出土类型:下胚轴迅速伸长,将上胚轴和胚芽一起推出土面,→子叶出土 如棉花、菜豆、蓖麻 浅播

2 子叶留土类型:种子萌发时,上胚轴伸长,而下胚轴不伸长,→子叶留土 如玉米、小麦、水稻、蚕豆 深播

第二节 根

一、根与根系:

*根有吸收、输导、支持、合成和贮藏的功能。

1 主根(main root)或初生根(primary root) :由种子中的胚根发育而成的。 2 侧根(lateral root)或次生根(secondary root ):主根上产生的各级分枝。 3 根系:根的总和。

直根系(tap root system):主根发达,有明显的主根、侧根之分的根系。 须根系(fibrous root system):

*思考:深根系=直根系?浅根系=须根系? 不等同 *不定根(adventitious root):在主根和侧根以外的部分如茎、叶、胚轴或老根上产生的根。 二、根的初生生长和初生结构: (一)根尖及其分区

根尖(root tip):从根的顶端到着生根毛的部分。 根冠(root cap)

分生区(meristematic zone) 伸长区(elongation zone)

成熟区(maturation zone)或根毛区(root hair zone)) *根冠中央细胞中的淀粉粒,可能起到“平衡石”的作用。 1 根冠

1) 位于根尖最先端,由薄壁细胞组成; 2 )对分生区有保护作用;

3 )根冠细胞能产生粘液,使土粒表面润滑,减少土粒对根的摩擦,易于根尖在土壤中推进。粘液还能使土壤中的一些难于溶解的物质溶解,增进根的吸收; 4 )根冠对根的向地性生长有一定作用。 2 分生区

1)位于根冠后端的一部分,由顶端分生组织细胞构成。具分裂能力,能不断地产生新的细胞。产生的细胞一部分向前端发展补充根冠;大部分向后端发展,再经过生长、分化,形成根的各种其它结构;同时仍有一部分分生细胞保持原分生区的体积和功能; 2)原分生组织:

原表皮层 → 表皮

初生分生组织: 基本分生组织 → 皮层

原形成层 → 维管柱 *不活动中心(quiescent centre):对根顶端的原分生组织解剖研究发现:在根冠后端有一些细胞分裂能力减弱或停止分裂,这些细胞组成的一个区域叫~。 P80图2-7 3 伸长区

1)位于分生区后方,由分生区分裂的大部分细胞向后发育而来。分裂活动逐渐减弱,沿纵轴方向显著地伸长,进一步分化,出现了最早的筛管及环纹导管。

2)在根的伸长生长中起重要作用,成为根进入新土层的一个推动力。

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4 成熟区(根毛区)

1)停止分裂和生长,分化成为各种成熟的初生结构,故名。 2)由一些表皮细胞外壁向外突出生长,形成根毛。 (二)根的初生结构

根尖顶端分生组织细胞分裂产生的细胞经过生长、分化,形成的结构,称根的初生结构(primary structure)。这种由顶端分生组织的活动所进行的生长叫初生生长(primary growth)。 从根尖的根毛区作横切面:

表皮(epidermis) 根的初生结构: 皮层(cortex)

(外→内) 维管柱(vascular cylinder) 1 表皮(epidermis):

根的最外面一层细胞,排列紧密,无胞间隙,有些表皮细胞特化成根毛。

根的表皮一般由一层活细胞组成,但在热带某些兰科和附生的天南星科植物的气生根中,表皮由多层细胞组成,称为复表皮(根被)。根被含有死细胞,排列紧密,这些死细胞的壁常带状活网状次生加厚。根被可能主要起到机械的保护作用和防止皮层中过多水分的丧失。 2 皮层(cortex):

1)表皮之内维管柱之外的多层薄壁细胞为皮层,由基本分生组织发育而来。 外皮层:皮层之下1到几层细胞,排列紧密,没有胞间隙 2)皮层 皮层薄壁组织:

内皮层:皮层的最内一层细胞 补充:内皮层

内皮层指皮层的最内一层细胞,排列紧密整齐。这层细胞结构特殊,在其细胞的上下壁和径向壁上,常有木质化和栓质化的加厚,呈带状环绕细胞一周,称凯氏带。质膜与凯氏带紧密地结合在一起,因此凯氏带对根部物质的横向运输起着调节和控制的作用。 在根的横切面上,凯氏带在相邻细胞的径向壁上呈点状,叫凯氏点。 A 外皮层:

当短命的根毛细胞死亡之后,表皮细胞随之被破坏,外皮层细胞的壁增厚并栓质化,形成保护组织代替表皮,起保护作用。 B 皮层薄壁细胞:

位置:位于内外皮层之间

结构:由由一些大型排列较疏松的细胞组成。

作用:贮存营养物质;胞间隙中存在气体,有利于气体交换。 C 内皮层

位置:位于皮层的最内层

结构:由一层细胞组成,排列整齐紧密,无胞间隙,在细胞的上、下壁和左右径向壁上,产生带状次生加厚,且发生木质化、栓质化。这个带状次生加厚叫凯氏带(casparian strip)。质膜与凯氏带牢固地附着在一起。

具有次生生长的双子叶植物、裸子植物的内皮层常停留在凯氏带状态,细胞壁不再继续增厚;而大多数的单子叶植物和部分双子叶植物,其内皮层细胞壁凯氏带的上下壁、径向壁、内切向壁5个面全面加厚,在横切面上内皮层细胞壁呈马蹄形。在细胞壁增厚的内皮层细胞中留有薄壁的通道细胞(passage cell),以此控制物质的运输。 3 维管柱(vascular cylinder) 也称中柱(stele),来源于初生分生组织的原形成层,位于根的中央部分,由以下部分组成: 中柱鞘(pericycle):

初生木质部(primary xylem): 初生韧皮部(primary phloem): 薄壁组织:

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A 中柱鞘

紧接内皮层细胞之下的一层或几层薄壁细胞。细胞排列整齐,具有潜在的分裂能力,恢复分裂能力可以产生侧根、木栓形成层、维管形成层。 B 初生木质部

① 定义:由原形成层发育来的木质部。

② 形态:在根的横切面上,通常位于根的中心部位,具有几个辐射角(也称初生木质部脊),星芒状。

③ 结构:由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞组成。 ④ 功能:输导水分、无机盐。

⑤ 发育:由外向内逐渐发育而成,这种发育方式叫外始式(exarch)。

原生木质部:靠近中柱鞘,早期发育,孔径小的管状分子:螺纹、环纹

后生木质部:靠近中心,后期发育。孔径大的管状分子:梯纹、网纹、孔纹 *大多数双子叶植物的初生木质部发育到中央,也有少数双子叶植物和多数单子叶植物不发育到中央,这样中央就形成了髓。 ⑥ 初生木质部脊:

同种植物根内的~相对稳定;

植物解剖上,根据~的不同,把根分为二原型、三原型、??.多原型。

C 初生韧皮部:

定义:由原形成层分化而来的韧皮部 初生木质部与初生韧皮部相间排列。

结构:筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞。 发育方式:外始式 原生韧皮部:在外 后生韧皮部:在内 D 薄壁组织

主要存在于初生木质部和初生韧皮部之间,通常也具有恢复分裂的潜能。 髓主要由薄壁细胞或厚壁细胞组成。 (三)侧根的发生

由中柱鞘一定部位的细胞恢复分裂能力而产生的。而中柱鞘又是位于中部的,故这种起源称内起源( endogenous origin )。

二原型:侧根在韧皮部和木质部之间产生 三、四原型:初生木质部对着的中柱鞘 多原型:初生韧皮部对着的中柱鞘

中柱鞘一定部位的细胞在生长调节物质的作用下,细胞质变的浓厚,液泡变小,代谢更加旺盛。首先进行切向分裂,增加细胞层数,然后进行各个方向的分裂,于是形成一团细胞,这一团细胞称侧根原基。侧根原基顶端分化为生长点和根冠。由于生长点不断地分裂,使侧根原基不断伸长,结果穿破母根的皮层和表皮,伸到外面形成侧根。

三 根的次生生长和次生结构

木本双子叶植物和裸子植物的根在初生生长的基础上,由根的侧生分生组织活动,形成维管形成层和木栓形成层。维管形成层产生次生维管组织,木栓形成层形成周皮,从而使根加粗,这种增粗生长叫根的次生生长(secondary growth)。由次生生长而形成的结构叫次生结构(secondary structure)。 (一) 维管形成层的产生与活动

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