第五章茎的结构、发育和生理功能
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第五章被子植物茎的形态结构和功能本章学习的目的和要求:通过本章内容的学习,要求同学们了解被子植物茎的发生、生长和基本结构及其相关概念。
掌握茎的形态、结构、生理功能及其与生态环境间的相互关系。
本章学习的难点和重点:茎解剖结构特征的层次性、差异性及其同一性;本章教学与学习的方法:多媒体教学(自制课件)讲授与板书相结合提问学习本章,在理解教材时建议用两种学习方法:1.联系观点:(1)与植物的有关组织相联系,初生结构与次生结构相联系;(2)形态结构特点与功能相联系。
2.对比方法:(1)根与茎结构特点的对比;(2)双子叶植物与单子叶植物的根、茎结构特点分别对比,找出某些结构之间的共同点和不同点。
本章板书内容(见讲稿黑体字)本章讲授内容如下:第一节茎的主要生理功能茎是植物体内物质输导的主要通道;正常的茎都生长在地面上,下部连着根,上部支持着叶、花和果实,故茎地输导和机诫支持作用是主要功能;茎也有贮藏和繁殖地功能;绿色幼茎还能进行光合作用。
第二节、茎的基本形态和分枝茎分节和节间两部分。
着生叶和芽的茎称为枝条,分长枝和短枝(花枝)。
木本植物的枝条上有叶痕、叶迹、皮孔、芽鳞痕等。
一、芽及其类型1、芽的基本结构(叶芽的结构)芽是未发育的枝条、花和花序的原始体,是茎尖中央的幼嫩部分。
芽中央为幼嫩的茎尖,茎尖上部节和节间的距离极近,界线不明显,周围有叶原基、腋芽原基和幼叶,中央是生长锥。
生长锥叶叶原基芽腋芽原基叶芽结芽轴构叶原基————幼叶和幼叶—————叶枝条发腋芽原基———侧芽育芽轴—————茎2按芽生长位置、性质、结构和生理状态可将芽分为下列几种类型:(1)定芽和不定芽(2)叶芽和花芽、混合芽(3)裸芽和鳞芽(4)活动芽和休眠芽二、茎的分枝主要有:二叉分支;单轴分支;合轴分支;假二叉分支;禾本科植物还具有分蘖。
第三节、茎尖的分区及生长动态一、茎尖与分区茎尖的纵切面分为以下三个区:(一)分生区:由原分生组织及其衍生的初生分生组织组成(二)伸长区:由分生区分裂的细胞继续生长而来,细胞按茎的生长方向显著延伸(三)成熟区:形成各种成熟组织、构成了幼茎的初生结构。
⏹第五章茎的形态与结构⏹一般指植物体体轴的地上部分⏹来源种子萌发后,主茎由胚芽连同胚轴开始发育经过顶芽和腋芽的背地生长、重复产生分枝如此发展下去而形成整个地上部分⏹第三节茎⏹一、茎的生理功能⏹ a 、输导——导管、管胞和筛管、筛胞⏹ b 、支持——机械组织、输导组织⏹ c 、贮藏——贮水(仙人掌)、贮糖(甘蔗)、贮淀粉(土豆块茎)⏹ d 、繁殖——产生不定根和不定芽,扦插、压条(桂花可空中压条)、变态茎的块茎产生不定芽⏹藕扦插⏹二.茎的基本形态⏹夹竹桃⏹芦荟⏹莲花掌⏹白花益母草⏹莎草:⏹竹节蓼⏹蟹爪兰⏹(一)茎的外形⏹节:茎上着生叶和芽的位置。
⏹ 节间:两节间的部分。
⏹甘蔗毛竹⏹一)茎的外形⏹长枝:节间显著伸长的枝条。
⏹短枝:节间短缩,各个节间紧密相接,甚至难于分辨的枝条。
⏹长枝和短枝⏹(一)茎的外形⏹莲座植物:某些草本植物节间短缩,叶排列成基生的莲座状。
⏹(二)芽的类型及构造⏹(二)芽的类型及构造⏹不定芽⏹(二)芽的类型及构造⏹ 1.芽的类型⏹按芽鳞的有无分:裸芽、鳞芽⏹(二)芽的类型及构造⏹ 1.芽的类型⏹按芽所形成器官的性质分:枝芽、花芽、混合芽⏹按芽的生理状态分:活动芽、休眠芽⏹(二)芽的类型及构造⏹ 2.芽的构造枝芽的构造:生长锥(顶端分生组织、幼叶、叶原基、腋芽原基⏹花芽的构造:花萼原基、花瓣原基、雄蕊原基、雌蕊原基⏹芽的构造⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹ 茎的生长习性⏹缠绕茎(牵牛)⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹ 1.茎的生长习性⏹攀援茎:茎幼时较柔软,不能直立,以特有的结构攀援它物上升。
如:卷须、钩刺。
⏹ 攀援茎(丝瓜)⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹匍匐茎(草莓)⏹蒺藜⏹甘薯⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹茎的分枝方式⏹分枝方式⏹圆柏⏹柴胡⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹丁香⏹(三)茎的生长习性和分枝⏹ 2.茎的分枝方式⏹二叉分枝:顶端的分生组织平均分成两半,各形成一个分枝,在一定的时候,又进行同样的分枝,以后不断重复进行,形成二叉状分枝系统。
第五章_茎一、试分析茎的各种生理功能的形态学依据。
答:厚角组织木纤维和韧皮纤维起支持作用;木质部中具导管和管胞,起输导水分和无机盐的作用;韧皮部中的筛管和伴胞及筛胞起输导有机物的作用;木薄壁细胞和韧皮薄壁细胞有贮藏之功能;皮层中的绿色组织可使幼茎有同化作用。
二、为什么说合轴分支比单轴分支进化?答:合轴分枝植株上部或树冠呈开展状态,既提高了支持和承受能力,又使枝叶繁茂,这样既有利于通风透气,又能有效地扩大光合面积和促进花芽形成,使之成为丰产的株型,即可产生更多的果实和种子。
以利于后代的繁衍,所以,合轴分枝是较进化的分枝方式。
三、试分析茎尖和根尖在形态结构上有何异同?并说明其生物学意义。
答:相同点:根尖和茎尖都有分生区、伸长区和成熟区,其相应的细胞结构和生长动态也基本相同。
不同点:根尖最顶端有根冠,茎尖无茎冠,根尖的成熟区有根毛,茎尖成熟区有气孔和角质层。
根冠可分泌黏液,使根尖易于在土壤颗粒间进行伸长生长,并有促进离子交换、溶解和可能螯合某些营养物质的作用。
根冠还与根的向地性有关,并由保护分生组织不被土粒磨损的作用,根毛的存在可改善根与土粒的接触,并大大增加了吸收面积。
茎的气孔和角质层对幼茎的通气和保护有重要意义。
四、简要说明组织原学说,原套——原体学说和细胞学分区概念三种理论的特点和区别。
答:组织原学说认为被子植物顶端是由表皮原、皮层原和中柱原组成,而组织原又是由一个原始细胞(或一群原始细胞)发生的,这种学说适宜于描述根端组织。
原套- 原体学说认为苗端分生组织的原始区域包括原套和原体两个部分,原套由一层或几层细胞组成,只进行垂周分裂,原体细胞可进行各个方向的分裂,使苗端体积增大,二者都存在着各自的原始细胞,原体原始细胞位于原套原始细胞之下,这种学说适应于描述大部分被子植物的茎端。
细胞学分区概念认为:苗端表面有一群顶端原始细胞群,它们下面是由衍生的中央母细胞区。
二者向侧方衍生的细胞形成周围区(周围分生组织),可形成叶原基并引起茎的增粗,中央母细胞区的中央部位向下衍生成肋状分生组织,以后发育成髓,这一学说适宜于多数裸子植物苗端的描述。