第第4讲讲 茎茎(stem)茎的基本形态茎的基本形态茎尖及其发育茎尖及其发育茎的长长与长粗（从茎的分生组织到各茎的长长与长粗（从茎的分生组织到各种成熟结构）种成熟结构）茎的变态茎的变态茎的生理功能茎的生理功能1、茎的基本形态、茎的基本形态茎的基本形态茎的基本形态芽芽茎的生长习性茎的生长习性茎的分枝茎的分枝1 1.1 .1 茎的形态特征茎的形态特征节node节间internode芽bud叶痕leaf scar维管束痕bundle scar 芽鳞痕leaf scale scar皮孔lenticel1.2 1.2 芽芽芽是芽是幼态、未伸展的枝、花或花序芽的类型芽的类型顶芽顶芽（terminal bud）和腋芽和腋芽（axillary bud）定芽定芽(abnormal bud)和不定芽和不定芽(adventitious bud)裸芽裸芽(naked bud)和被芽和被芽(scaly bud)枝芽枝芽(branch bud)，花芽花芽(flower bud)和混合芽和混合芽(mixed bud)活动芽活动芽(active bud)和休眠芽和休眠芽(dormant bud)副芽副芽（accessory bud）叶柄下芽叶柄下芽(subpetiolar bud)1.3 1.3 茎的生长习性茎的生长习性直立茎直立茎(erect stem)缠绕茎缠绕茎(twining stem):攀援茎攀援茎(climbing stem)匍匐茎匍匐茎(creeping stem)你知道吗？什么是藤本植物？1.4 1.4 茎的分枝茎的分枝单轴分枝单轴分枝(monopodial branching)合轴分枝合轴分枝(sympodial branching)假二叉分枝假二叉分枝(false dichotomous branching)分蘖分蘖(tiller)单轴分枝顶端优势明显顶芽形成主轴合轴分枝顶端优势不明显顶芽活动时间短主轴由顶芽和各级侧芽共同形成假二叉分枝特殊的合轴分枝特殊的合轴分枝存在于对生叶序植物存在于对生叶序植物2、茎尖及其发育、茎尖及其发育茎的发育源于顶端分生组织2.1 2.1 茎的顶端分生组织茎的顶端分生组织与根顶端分生组织区别：无冠，有幼叶包被与根顶端分生组织区别：无冠，有幼叶包被原分生组织：茎的最顶端原分生组织：茎的最顶端初生分生组织：原分生组织之下初生分生组织：原分生组织之下 原表皮原表皮 基本分生组织基本分生组织 原形成层原形成层2.2 原套原套- -原体学说原体学说(tunica-corpus theory)一种解释被子植物顶端分生组织组成的学说；一种解释被子植物顶端分生组织组成的学说；原套原套: :只进行垂周分裂增加表面积，不增加细只进行垂周分裂增加表面积，不增加细胞层数；胞层数；原体：进行不同方向的分裂，增加体积而使茎原体：进行不同方向的分裂，增加体积而使茎的顶端扩大的顶端扩大2.3 2.3 叶和芽的起源叶和芽的起源叶和芽由叶原基和芽原基发育而来叶和芽由叶原基和芽原基发育而来叶原基和芽原基均起源于茎的顶端分生叶原基和芽原基均起源于茎的顶端分生组织组织芽原基发生于叶腋处芽原基发生于叶腋处外起源外起源3、茎的长长与长粗：从分生组织、茎的长长与长粗：从分生组织到各种成熟结构到各种成熟结构木本双子叶植物茎木本双子叶植物茎草本双子叶植物茎草本双子叶植物茎草本单子叶植物茎草本单子叶植物茎3.1 3.1 木本双子叶植物茎木本双子叶植物茎长长：从顶端分生组织到初生结构长长：从顶端分生组织到初生结构长粗：从侧生分生组织（形成层和木栓长粗：从侧生分生组织（形成层和木栓形成层）到次生结构（次生木质部和次形成层）到次生结构（次生木质部和次生韧皮部、周皮）生韧皮部、周皮）3.1.1 3.1.1 茎的长长：从顶端分生组茎的长长：从顶端分生组织到初生结构织到初生结构长长源于顶端分生组织的分裂长长源于顶端分生组织的分裂顶端分生组织的衍生细胞伸长和分化成顶端分生组织的衍生细胞伸长和分化成各种成熟组织各种成熟组织分生组织与成熟组织之间有一个过度区：分生组织与成熟组织之间有一个过度区：伸长区伸长区成熟区的结构是初生结构成熟区的结构是初生结构顶端分生组织的衍生细胞：初生分生组织已分化成三个明显的部分初生分生组织的三个部分进一步分化成三种不同的成熟组织（初生结构）3.1.2 双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构表皮表皮皮层皮层维管柱：维管束维管柱：维管束髓射线髓射线髓髓I 表皮由原表皮发育而来由原表皮发育而来单层细胞，不具叶绿体，高度液泡化单层细胞，不具叶绿体，高度液泡化外切向壁厚，角质化，具角质层。外切向壁厚，角质化，具角质层。气孔气孔毛状体附属物毛状体附属物II 皮层皮层多层细胞，由基本分生组织分化而来多层细胞，由基本分生组织分化而来细胞类型：细胞类型： 薄壁细胞为主，贮藏有营养物质，近表薄壁细胞为主，贮藏有营养物质，近表皮部分含叶绿体皮部分含叶绿体 厚角细胞：紧接表皮厚角细胞：紧接表皮 厚壁细胞：石细胞，纤维厚壁细胞：石细胞，纤维一般无内皮层一般无内皮层( (除水生植物茎和地下茎之外除水生植物茎和地下茎之外) )III 维管柱维管柱维管束维管束髓髓髓射线髓射线维管束维管束源于原形成层源于原形成层横切面上排列成一轮，木质部与韧皮部内外相对横切面上排列成一轮，木质部与韧皮部内外相对排列排列木质部发育方式为内始式，韧皮部为外始式木质部发育方式为内始式，韧皮部为外始式维管束的类型：维管束的类型：无限维管束与有限维管束无限维管束与有限维管束外韧、双韧维管束外韧、双韧维管束 同心维管束：周韧、周木维管束同心维管束：周韧、周木维管束一一个个无无限限外外韧韧维维管管束束髓和髓射线髓和髓射线源于基本分生组织源于基本分生组织薄壁细胞为主薄壁细胞为主有的植物有环髓带有的植物有环髓带表皮表皮皮层皮层维管柱维管柱3.1.2 3.1.2 双子叶木本植物茎的长粗：从双子叶木本植物茎的长粗：从侧生分生组织到次生结构侧生分生组织到次生结构维管形成层的起源：从何而来维管形成层的起源：从何而来维管形成层的分裂及子细胞的分化：如何形维管形成层的分裂及子细胞的分化：如何形成次生木质部和韧皮部成次生木质部和韧皮部木栓形成层的起源：木栓形成层的起源：如何形成次生保护组织（周皮）如何形成次生保护组织（周皮）I 维管形成层维管形成层(vascular cambium)的的起源起源束中形成层与束中形成层与束间形成层束间形成层茎的初生结构茎的初生结构维管形成层的细胞组成、分裂方维管形成层的细胞组成、分裂方式和衍生细胞的分化式和衍生细胞的分化射线原始细胞与纺锤状原始细胞射线原始细胞与纺锤状原始细胞平周分裂：衍生细胞向内分化成次生木质部，平周分裂：衍生细胞向内分化成次生木质部，向外分化成次生韧皮部向外分化成次生韧皮部垂周分裂：使形成层的周径扩大，不被内部增垂周分裂：使形成层的周径扩大，不被内部增加的木质部所撑破加的木质部所撑破次生木质部和次生韧皮部合称为次生维管组织次生木质部和次生韧皮部合称为次生维管组织维管射线、次生射线、木射线、韧皮射线维管射线、次生射线、木射线、韧皮射线双子叶植物茎次生结构小结双子叶植物茎次生结构小结维管形成层起源：维管形成层起源：维管形成层的分裂活动及衍生细胞的分化维管形成层的分裂活动及衍生细胞的分化木质部与韧皮部排列方式：内木外韧木质部与韧皮部排列方式：内木外韧木质部与韧皮部的比例：木质部与韧皮部的比例：维管射线：木射线与韧皮射线维管射线：木射线与韧皮射线回顾与思考回顾与思考茎中形成层的发生与根中形成层的发生茎中形成层的发生与根中形成层的发生一样吗？一样吗？维管形成层活动的结果除了导致茎长粗维管形成层活动的结果除了导致茎长粗外，还会带来哪些结果？外，还会带来哪些结果？木栓形成层的来源及周皮的形成木栓形成层的来源及周皮的形成起源：起源：平周分裂平周分裂周皮周皮皮孔皮孔回顾与思考回顾与思考根的周皮发生情况如何根的周皮发生情况如何? ? 茎周皮的发生茎周皮的发生与根有何区别？与根有何区别？当周皮形成时，从茎中心到表面依次是当周皮形成时，从茎中心到表面依次是哪些结构？哪些结构？树皮、硬树皮、软树皮？树皮、硬树皮、软树皮？双子叶木本植物茎小结双子叶木本植物茎小结顶端分生组织顶端分生组织初生结构初生结构侧生分生组织侧生分生组织次生结构次生结构3.2 裸子植物茎的结构裸子植物茎的结构全部为木本茎全部为木本茎初生结构、次生结构与双子叶木本植物茎相初生结构、次生结构与双子叶木本植物茎相似似区别：木质部：管胞，无导管和纤维区别：木质部：管胞，无导管和纤维韧皮部：筛胞，无筛管和伴胞韧皮部：筛胞，无筛管和伴胞常有树脂道常有树脂道3.3 3.3 双子叶草本茎双子叶草本茎以初生结构为主，初生结构与双子叶木本植以初生结构为主，初生结构与双子叶木本植物茎的初生结构相同物茎的初生结构相同韧皮部纤维或皮层机械组织发达韧皮部纤维或皮层机械组织发达3.4 3.4 单子叶草本植物的茎单子叶草本植物的茎玉米茎的结构玉米茎的结构小麦茎的结构小麦茎的结构单单/ /双子叶植物茎初生结构的区别双子叶植物茎初生结构的区别玉米茎的结构玉米茎的结构细胞排列紧密细胞排列紧密表皮细胞有两种：长表皮细胞有两种：长细胞与短细胞细胞与短细胞有气孔器分布，保卫有气孔器分布，保卫细胞呈哑铃型细胞呈哑铃型气孔器：保卫细胞与副卫细胞构成气孔器：保卫细胞与副卫细胞构成小麦茎的结构小麦茎的结构单子叶植物茎小结单子叶植物茎小结茎为实心或有髓腔茎为实心或有髓腔终生只有初生结构终生只有初生结构表皮：长细胞与短细胞，气孔表皮：长细胞与短细胞，气孔表皮以内为基本组织，主要为薄壁细胞。但紧贴表表皮以内为基本组织，主要为薄壁细胞。但紧贴表皮的几层细胞常为厚壁组织皮的几层细胞常为厚壁组织基本组织不能明显区分为皮层与髓和髓射线基本组织不能明显区分为皮层与髓和髓射线维管束分散在基本组织中或呈二轮排列维管束分散在基本组织中或呈二轮排列有限外韧维管束，有维管束鞘包围有限外韧维管束，有维管束鞘包围木质部、韧皮部发育方式与其它类茎相同，即木质木质部、韧皮部发育方式与其它类茎相同，即木质部为内始式，韧皮部为外始式部为内始式，韧皮部为外始式横切面上木质部呈横切面上木质部呈V V字形字形4 4、茎的变态、茎的变态地上茎的变态：地上茎的变态： 枝刺枝刺(stem thorn):山楂、酸橙、皂荚。山楂、酸橙、皂荚。 茎卷须茎卷须(stem tendril)：葡萄、黄瓜、南瓜。：葡萄、黄瓜、南瓜。 叶状枝叶状枝(phylloid)：假叶树、天门冬。：假叶树、天门冬。 小鳞茎小鳞茎/珠芽珠芽(bulblet/ bulbil)：蒜、百合。：蒜、百合。 小块茎小块茎(tubercle)：山药、秋海棠的腋芽：山药、秋海棠的腋芽地下茎的变态：地下茎的变态： 根状茎根状茎(rhizome)： 块茎块茎(stem tuber)： 球茎球茎(corm)：芋、荸荠、慈姑：芋、荸荠、慈姑 鳞茎鳞茎(bulb)：百合、洋葱、蒜：百合、洋葱、蒜你知道吗？你知道吗？ 叶也可以形成卷须和刺，如何区别它们叶也可以形成卷须和刺，如何区别它们与茎变态形成的卷须和刺呢？与茎变态形成的卷须和刺呢？如何区别根状茎与根？如何区别根状茎与根？5 5、茎的功能、茎的功能输导输导支持支持贮藏贮藏繁殖繁殖作业作业1 1、比较根与茎的顶端分生组织的异同点。、比较根与茎的顶端分生组织的异同点。2 2、比较根与茎的初生结构的异同点。、比较根与茎的初生结构的异同点。3 3、比较单、双子叶植物茎的初生结构的异同点。、比较单、双子叶植物茎的初生结构的异同点。4 4、比较根与茎形成层的发生、分裂活动方面的异同点。、比较根与茎形成层的发生、分裂活动方面的异同点。5 5、比较根与茎木栓形成层发生、分裂活动方面的异同点。、比较根与茎木栓形成层发生、分裂活动方面的异同点。6 6、侧根、侧枝、叶的发生有何异同点。、侧根、侧枝、叶的发生有何异同点。7 7、如何区别根状茎与根？、如何区别根状茎与根？8 8、从发育过程看，初生分生组织的原表皮发育成表皮，基、从发育过程看，初生分生组织的原表皮发育成表皮，基本分生组织发育成基本组织（皮层、髓、髓射线），原形成本分生组织发育成基本组织（皮层、髓、髓射线），原形成层则发育成维管束。如果要你确定茎或者芽的某一部位处于层则发育成维管束。如果要你确定茎或者芽的某一部位处于哪个发育阶段，该如何做呢？判断的依据是什么？哪个发育阶段，该如何做呢？判断的依据是什么？