植物生产与环境 第一章

学习目标
一、了解组织的概念
二、掌握组织的类型
一、组织的概念


具有相同来源的同一 类型或不同类型的细 胞群组成的结构和功 能单位，称为组织。 根据组织的细胞种类， 可分为分生组织和成 熟组织两大类。
分生组织
二、组织的类型
（一）分生组织
1.概念 是指具有持续分裂能力的细胞群。 2.细胞特征：
细胞代谢活跃、有旺盛的分裂能力 细胞体小、壁薄、细胞质浓、排列紧密 液泡小或无 细胞核较大并位于细胞中央
（三）细胞质 细胞膜以内，细胞核以 外的原生质统称为细胞质。细 胞质包括细胞基质和细胞器。
1．细胞基质：又称基质、透 明质等。主要化学成分为 水、无机盐，溶于水中的 气体、糖类、氨基酸、核 苷酸等小分子物质，也含 有蛋白质、核糖核酸等一 些生物大分子。 2．细胞器：细胞质内具有一 定形态、结构和功能的小 单位。
四、植物营养器官的变态
（二）茎的变态 1．地上茎变态 有五种变态：茎刺、茎卷须、 叶状茎、小鳞茎和小块茎 等。如山楂的茎 刺，南瓜、黄瓜的茎卷须，天门冬的叶状 茎，大蒜的小鳞茎和秋海棠的小块茎等。 2．地下茎变态 地下茎的变态有根状茎、块 茎、鳞茎和球茎 等类型。如其中根状茎有 竹、莲、芦苇等，块茎有马铃薯等，鳞茎 有洋葱、百合等，球茎有荸荠、芋等。
机 •对植物起着支持和巩固作用，具有很强的抗压、抗张和抗曲的能力。 械 组 •广泛分布于根、茎、叶柄、果实（石细胞）等。 织 •细胞特点：细胞壁不同的程度增厚。
输导组织
分 泌 组 织
（三）复合组织和组织系统
第三节 植物的营养器官
一、根的形态与功能 二、茎的形态与功能 三、叶的形态与功能 四、植物营养器官的变态
3．芽 芽是处于幼态而未伸展 的枝、花 或花序。按不同的分法分别 可分为： （1）定芽和不定芽 定芽又可 分为顶芽 和腋芽。 （2）叶芽、花芽和混合芽。 （3）鳞芽和裸芽。
•生长位置不同分
定芽 顶芽 腋芽
不定芽
棒叶落地生根
特殊的侧芽 柄下芽 并列芽
叠 生 芽
•据芽发育后形成的器官不同分
枝芽：发育之后形成枝条的芽 花芽：发育之后形成花或花序的芽 混合芽：开花又长叶的芽
（三）叶的变态 常见叶的变态有：鳞叶、 苞叶、叶刺、叶卷须和捕虫叶等。 如洋葱、百合的鳞叶，玉米的苞 叶，刺槐、仙人掌的叶刺，豌豆 的叶卷须，猪笼草的捕虫叶等。
第四节 植物的生殖器官
一、花的形态与发育 二、果实的发育与结构 三、种子的发育与结构
一、花的形态与发育
（一）花的组成与形 态 1．花的组成 一朵典
（三）叶的主要生理功能
叶 的 生 理 功 能 光合作用 蒸腾作用 吸收作用 繁殖作用
（一）根的变态 1 ．贮藏根 通常分为 肉质直根（如萝卜、 胡萝卜等）和块根 （如甘薯等）两种。 2 ．气生根 可分为支 持根（如玉米）、攀 缘根（如常青藤）和 呼吸根（如榕树）三 种。 3 ．寄生根 有些寄生 植物如菟丝子、列当



皮、皮层和维管柱三部分。 表皮：是幼茎最外面的一层 细胞。表皮上有气孔、腺毛。 表皮对茎的内部起着保护作 用。 皮层：位于表皮和维管柱之 间。靠近表皮部位常有一至 数层厚角细胞，对幼茎具有 机械支持作用。幼茎呈绿色， 能进行光合作用。 维管柱：位于皮层以内，由 维管束、髓和髓射线三部分 组成。
2 ．叶片的形态
各种植物叶片的 形状多种多样， 大小不同，形态 各异。
单叶和复叶
（二）叶的结构 1．双子叶植物叶的结构 双子叶植物的叶 片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。 表皮
叶肉
2．单子叶（禾本科）植物叶的结构 以 禾本科植物的叶片为例，其叶片也由表 皮、叶肉和叶脉三部分组成。
3.单子叶与双子叶植物叶的结构的不同
（二）成熟组织 1 ． 概念 成熟组织是由分生组织分裂产 生的细胞，经过生长、分化而形成特 定的形态结构和稳定的生理功能。
2．类型
保护组织
由一层细胞 组成，细胞 排列紧密， 没有细胞间 隙。


营养组织（薄壁组织）
细胞特点： 1、细胞体积较大，排列 疏松，有明显的胞间隙； 2、细胞壁薄； 3、细胞质内含叶绿体或 质体，有大的液泡；
植物生产与环境
李红艳
第1章 植物体的结构与功能
第一节 第二节 第三节 第四节 植物细胞的结构和功能 植物的组织与功能 植物的营养器官 植物的生殖器官
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第一节 植物细胞的结构和功能
学习目标： 一、了解植物细胞的概念 二、了解植物细胞的形状和大小 三、了解细胞生命活动的物质基础 四、掌握植物细胞的基本结构 五、熟悉植物细胞的繁殖
①表皮细胞从正面观察呈长方形，细胞的外壁除含角质外，还 含有硅质。 ②从横切面看，上表皮中有许多呈扇形排列的泡状细胞（运动 细胞），与叶片的卷曲与开张有关。 ③气孔器分布在上下表皮上，成纵行排列，保卫细胞为哑铃形， 其外侧各有一个近似菱形的副卫细胞。 ④禾本科植物叶肉组织没有明显的栅栏组织和海绵组织。 ⑤叶脉为平行排列，在维管束与上下表皮之间有发达的机械组 织，每个维管束的外围具有由一层或两层大型薄壁细胞或厚壁 细胞组成的维管束鞘。
型的花由花梗和花托、 花萼、花冠、雄蕊、 雌蕊等部分组成。
2．禾本科植物的花 禾本科植物的花与一般花的形态不同，如下图的小麦花。
3．花序 花序可分为无限花序和有限花序两大类。 无限花序：开花顺序是花轴基部的花先开，渐及上部，花轴顶 端可继续生长、延伸；若花轴很短，则由边缘向中央依次开花。
一、根的形态与功能
（一）根的形 态

根分为主根、 侧根，不定 根。主根和 侧根为定根。
根系（ root
system ）： 直根系 一株植物根的总称为 分类 根系 须根系 ：无明显的主根，单
直根系植物：深根性
(分布在较深土层中) 须根系植物：浅根性
（二）根的结 构 1．根尖的结 构 根尖是指 根的最顶端 到着生根毛 的部位。
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（三）茎的主要生理功能
支持作用 茎 的 生 理 功 能
输导作用
繁殖作用 贮藏作用
光合作用
三、叶的形态与功能 （一）叶的形态
1．叶的组成 植物的叶一般由叶片、叶柄和托
叶三部分组成。具有叶片、叶柄和托叶三部分 的叶为完全叶；有些叶只有一个或两个部分， 称为不完全叶。禾本科植物的叶有些不同，其 叶由叶片和叶鞘组成，并有叶舌和叶耳。
四、植物细胞的基本结构
植物细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等 部分，其中细胞膜、细胞质和细胞核总称为原生质体。
细胞壁
细胞膜 细胞质 细胞核 核 仁
液 泡
（一）细胞壁 1．细胞壁的结构 细胞壁是植物细胞所特有的
结构。细胞壁结构大体分为三层：胞间层、初 生壁和次生壁。 2．细胞壁的功能
保护原生质体，减少蒸 腾，防止微生物入侵和机 械损伤等。 支持和巩固细胞的形状； 参与植物组织的吸收、运 输和分泌等方面的生理活 动。 在细胞生长调控、细胞识 别等重要生理活动中也有 一定作用。
2．双子叶植物根的结构 （1）初生结构 根的初生结构由外向内依 次为表皮、皮层和维管柱三部分。 （图126）
（2）次生结构 双子叶植物根的次生结 构从外 向内依次为： 周皮——木栓层、木 栓形成 层、栓内层。 韧皮部——初生韧皮 部、次生韧皮部。 形成层。
3．禾本科植物根的结构 禾本科植物根 的基本结构也可分为表皮、皮层、维管 柱三个部分，但不产生维管形成层和木 栓形成层，不能进行次生生长。
2 ． 双子叶植物 茎的次生结构
双子叶植物茎的次生 结构由外向内包括： 木栓层、木栓形成 层、栓内层、皮层 （有或无）、初生韧 皮部、次生韧皮 部、 形成层、次生木质部、 初生木质部、髓（有 或无） 和维管射线。
3．单子叶植物茎的结构特点 以禾本科植物为 例。 ①多数没有次生结构。 ②表皮细胞常硅质化。有的还有蜡质覆盖，如 甘蔗、高粱等。 ③皮层和维管柱之间没有明显的界限，维管束 分散排列于茎内。每个维管束由韧皮部和木 质部组成，没有形成层。所以，禾本科植物 茎的增粗受到一定的限制。
一、植物细胞的概念

细胞是植物体结构和功能的 基本单位。 1665年英国物理学家虎克发 现细胞（Cell）。 德国生物学家施莱登和施旺 共同创立了细胞学说，确认 细胞是一切动植物体的基本 结构单位。细胞可分为两大 类型：原核细胞和真核细胞。
二、植物细胞的形状和大小


植物细胞的形状是多种多 样的。细胞形状的多样性， 反映了细胞形态与其功能 相适应的规律。 植物细胞的大小差异悬殊。 最小的支原体细胞直径为 0.1μm；绝大多数的细胞 体积都很小。
3．类型
顶端分生组织
位于根与茎的主轴和侧枝的顶端生 长点，能使根和茎不断伸长。
居间分生组织
常见于禾本科植物的节间，横向分 裂，可使植物拔节、抽穗。
侧生分生组织
•位于根、茎侧面的周围部分，包括 维管形成层和木栓形成层。 •维管形成层分裂→根、茎不断增粗 •木栓形成层分裂→形成根、茎或受 伤的器官表面新的保护组织(周皮)
（四）细胞核 细胞核是细胞的重要组成 部分，是细胞的控制中 心。细胞核的结构可分为 核膜、核仁和核质三部分。 细胞核中可贮存和复制 DNA，合成和向细胞转运 RNA；形成细胞质的核糖 体亚单位；控制植物体的遗 传性状，通过指导和控制蛋 白质的合成而调节控制细胞 的发育。
（一）无丝分裂 （二）有丝分裂 有丝分裂是一个连续的过程，分为间期、前期、中期、 后期和末期五个时期。 有丝分裂的意义：通过有丝分裂形成的子细胞的染色 体数目与母细胞相同，由于染色体是遗传物质的载体， 因此，每一子细胞就有着和母细胞相同的遗传性，从 而使子代和亲代之间保持了遗传的稳定性。
（二）细胞膜（质膜） 1．组成与结构 细胞膜主要由脂类物质和蛋白质组成，此
外还有少量的糖类以及微量的核酸、金属离子和水。
2．生物膜
镶嵌、 流动性 膜结构
细胞膜的种类很多，除质膜外，还包括细胞内膜， 如核膜和各种细胞器的膜，这些膜通称为生物膜。 3．功能 质膜起着屏障作 用，能维持稳定的细胞 内环境，可调节膜内外 物质的浓度，有选择地 使物质通过或排出废物。 质膜具有胞饮作用、吞噬作 用和胞吐作用。
三、细胞生命活动的物质基础


构成细胞的生活物质称为原生质，它是细胞结构和生 命活动的物质基础。 组成原生质的化学元素主要有碳、氢、氧、氮等4种， 约占全重的90%；其次有少量硫、磷、钠、钙、钾、氯、 镁、铁等，约占全重的9%；此外还有极微量的元素， 如钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等。 组成原生质的化合物可分为无机物和有机物两类。无 机物主要是水，此外还有CO2和O2等气体、无机盐以及 许多离子态的元素。有机物主要有蛋白质、核酸、脂 类、糖类和极微量的生理活性物质。
贮藏作用
合成与转化作用
（一）茎的形态及 特征 1．茎的形态
种子植物的茎多数 呈圆柱 形、也有三棱形 （莎草）、方柱形 （蚕豆）或扁平柱
二、茎的形态与功能
叶迹
果树
长枝：节间显著伸长的枝条，又称营养枝。 短枝：节间缩短的枝条，又称果枝或花枝。
长 枝 与 短 枝
2．茎的生长习性 茎的生长方式有 四种： 直立茎、缠绕茎、攀缘茎和匍匐茎。
4．侧根的形成 侧根开始发生时，中柱鞘某些部位 几个细胞的原生质变浓，液泡变小，细 胞恢复分裂活动。首先进行切向分裂， 增加细胞层数，继而进行各个方向的分 裂，产生一团细胞，形成侧根原基，其 分化方向以向顺序进行，其顶端逐渐分 化为生长点和根冠。最后，由于新的生
（三）根的生理功能
支持与固定作用 吸收作用 根 的 生 理 功 能 输导作用 繁殖作用 分泌作用
五、植物细胞的繁殖
（三）减数分裂


减数分裂的过程与有丝分 裂基本相似。 所不同的是，减数分裂包 括了连续两次的分裂，但 染色体只复制一次，这样， 一个母细胞经过减数分裂 可以形成四个子细胞，每 个子细胞染色体数目只有 母细胞的一半，因此，这 种分裂叫做减数分裂。
第二节 植物的组织与功能
4．分枝与分蘖 种子植物的分枝方式，一般有 单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝三种类型 （图1-34）。
分蘖是禾本科植物的特殊分枝方式，它是从靠近 地面的茎基部产生分枝，并在其基部产生不定根， 这种特殊的分枝方式叫分蘖，如小麦、水稻等。
（二）茎的结构 1 ．双子叶植物茎的初 生结构 自外向内分为表