石细胞(stone cell): 细胞等径,是死细胞,如梨肉中的白色颗粒
4)输导组织
A 定义:植物体内长距离输导水分(导管、管胞)和有机物(筛管、伴胞)的组织。 B 根据运输物质的不同可分:
木质部:运输水分、无机盐 [向上/下?] 韧皮部:运输同化产物 [向上/下?]
木质部:
导管(vessel):由多个厚壁且木质化的管状死细胞纵向连成的细胞行列。 管胞(tracheid):长管状运输水分、无机盐的死细胞。 * 类型:环纹和螺纹;梯纹、网纹和孔纹 木纤维: 木薄壁细胞:
韧皮部:
筛管(sieve tube)(筛胞):由多个壁较厚,但不木质化的管状活细胞纵向连成的细胞行列。其中的每一个细胞称筛管分子(sieve tube element),筛管分子成熟时成为一种特殊的无核生活细胞。
*筛管分子与筛胞的主要区别在于是否发育出筛板。一般认为筛胞较筛管分子原始,大多数蕨类植物和裸子植物的韧皮部具有筛胞,而被子植物具有筛管分子。 伴胞(companion cell):伴生在筛管旁边的长形生活细胞,有细胞核和浓厚的细胞质。 韧皮纤维: 韧皮薄壁细胞: 名词:
1 筛板(sieve plate):筛管在发育过程中,细胞核解体,但细胞质仍存在,其末端的细胞壁称~。筛板上有较大的孔,称筛孔(sieve pore)。穿过筛孔的原生质丝比胞间连丝粗大,称联络索(connecting strand)。P74 图1-56 思考:联络索的作用? 2 筛域(sieve area):筛管分子侧壁上具有多个小孔的区域,形似筛子,故称~。
* 在被子植物的筛管中,还有一种特殊的蛋白,称P-蛋白,可能与有机物的运输有关。 5)分泌结构
A 定义:植物体中能够产生特殊分泌物的细胞。 B 举例:
天竺葵叶的表面→腺毛 松树叶、茎→ 树脂道 玉兰花瓣→ 油细胞
橘子果皮上可见到的透明的小点→ 分泌腔 (三)复合组织
植物体内由多种组织按一定的方式与规律结合,就构成复合组织(complex tissue)。如维管组织 组织系统(tissue system):在植物体或植物器官中,一种或几种组织在结构和功能上组成一个单位,称~。通常可看到3种组织系统: 皮组织系统 (包括表皮和周皮) 维管组织系统(木质部和韧皮部) 基本组织系统(薄壁组织和机械组织)
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第二章 植物体的形态结构与发育
第一节 种子的萌发与营养器官的发生
补充:
1 胚(embryo):是幼小的植物体(孢子体)。它是种子中最主要的部分,由胚芽、胚轴、子叶和胚根组成。种子萌发后胚发育成幼苗。 2 胚珠(ovule):种子植物特化的大孢子囊及其外面的包被(珠被),受精后发育成种子。胚珠→种子 子房 → 果实
3 Angiosperm Gymnosperm
受精卵(2n) 受精卵(2n) [孢子体世代] 胚珠→种子 受精极核(3n) 雌配子体(n)[配子体世代] 珠被(2n) 珠被(2n)[老孢子体] 4 P236图E
珠被:
珠孔: → 种孔 成熟的胚珠 珠心:内有胚囊
合点:珠心、珠被、珠柄相愈合处 珠柄: 一、种子的构造和类型 (一)种子的形态与结构: 种子(seed):是胚珠受精以后形成的,是种子植物特有的一种繁殖器官。 种子的大小、形状、颜色差别明显。
种子的基本结构:胚、胚乳、种皮三个部分。有些种子具有外胚乳(如甜菜)和假种皮(如荔枝)。
1 胚(embryo):是构成种子的最重要部分,是新一代植物体的幼体。 胚根(radicle):由根端生长点和根冠组成 胚芽(plumule):由茎端生长点和幼叶组成 胚轴(embryonal axis):连接胚根和胚芽的短轴 子叶(cotyledon):2片或1片(裸子植物常2片或2片以上)
*将子叶到第一片真叶之间的轴,称上胚轴;子叶到根之间的轴称下胚轴。 2 胚乳(endosperm):
位于种皮和胚之间,是种子中营养物质贮藏的场所,供种子萌发时利用。主要为糖类、脂类和蛋白质。
*少数植物种子在形成过程中,胚珠中的一部分珠心组织保留下来,在种子中形成类似胚乳的营养组织,称外胚乳(perisperm)。外胚乳与胚乳来源不同,但功能相同。 * 裸子植物的胚乳由?发育来的,为单/双倍体?
答: 裸子植物的胚乳由雌配子体转化而来,为单倍体。被子植物的胚乳由受精极核发育而
来,为三倍体或多倍体。
3 种皮(seed coat, testa): 包于种子外面的保护层。
有的种皮肉质可食,如石榴;棉种皮有很长的表皮毛。 *种脐(hilum):种子成熟后与果实脱离时留下的痕迹。 *种孔(micropyle): ←珠孔 *种脊(raphe):种脐另一端略微突起的部分。
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*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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