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植物茎形态结构与功能的适应--宋姗姗

植物茎形态结构与功能的适应--宋姗姗
植物茎形态结构与功能的适应--宋姗姗

植物茎的形态结构与功能的适应

姓名:宋姗姗学号:20121070219 学院:生命科学学院专业:园艺

【摘要】:提出植物形态结构与功能相适应的观点,以旱生植物为例,从旱生植物的茎方面的形态结构的变化来解释植物是如何与抗旱的功能相适应的。最后对文章进行一些总结。

现存的每一种植物都具有与环境相适应的形态结构和生理功能特征[1]。植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官,都具有明显的适应性特征。

植物由于外界生态因素的影响,逐渐演化出各种各样的形态和结构来适应所生长的环境。外界的各种生态因素都有可能引起植物的形态发生变化,而其中影响最大的是植物生长周围水分的供应状况。因此,本文主要谈由于水分引起的植物的形态结构与功能的适应关系。依照植物与水分的关系,可以将植物分为陆生植物与水生植物,陆生植物又分为旱生植物、中生植物和湿生植物[2]。具体以旱生植物的适应性特征来解释其形态结构与功能的适应关系。

可适应干旱条件而正常生活的植物称为旱生植物,,一般在严重缺水和强烈光照下生长的植物,植株往往变得粗壮矮化。地上气生部分发育出种种防止过分失水的结构,而地下根系则深入土层,或者形成了储水的地下器官。另一方面,茎干上的叶子变小或丧失以后,幼枝或幼茎就替代了叶子的作用,在它们的皮层细胞或其他组织中可具有丰富的叶绿体,进行光合作用。

旱生植物的形态和结构的变化,可从茎方面表现出来[4]:

茎是地上的重要部分,经受干旱的影响,远比根部显著,也比较容易观察,它们在形态解剖上的变化是:

沙漠里生长的多年生植物的叶子往往非常退化,幼枝代替了叶子的功能,例如各种梭梭(Haloxylon spp. )和沙拐枣(Calligonum spp. ),茎上已不发育出叶片(或有一些非常退化的鳞片叶,),却在幼小的绿色枝条上进行光合作用,形成所谓同化茎。有的这些枝条以后也可能脱落。有些沙漠植物的枝条,在干旱季节可以及时枯死,以减少水分的蒸发,同时使植物体内需水的程度减到最低限度,但是一到雨季,它们又能够迅速长出新的枝条。

沙生植物,特别是沙生灌木,常可看到的一种特征,就是形成分裂的茎。例如一种蒿(Artemisia herba- alba),骆驼蓬(Peganum harmala)和一种霸王(Zygophyllum dumosum)的茎部都可以裂开成几部分。分裂形成的几个分开部分,由于所遇到的小生境的条件可能不同,因此,有的干死了,而有的却可能存活下来,继续生长。

旱生植物的皮层和中柱的比率较大,茎中的皮层要比中生植物的宽,而维管束则较紧密,

围绕着窄小的髓。这种构造可能是一种适应机制,特别是在木栓层形成以前,厚的皮层可能与保护维管组织免受干旱有关。旱生植物茎中皮层的厚度增加与根中皮层层数的减少,形成鲜明的对比。有些具节的藜科植物,例如假木贼(Anabasis sp. )和梭梭(Haloxylon sp.),皮层肉质化,并能进行光合作用。到了夏天十分干旱时,可逐渐剥落,而在韧皮部薄壁细胞中产生出木栓层,保护了内部的维管组织。

有些沙生植物,茎中除了有光合作用的绿色组织以外,还发育出储水的薄壁组织。这种茎通常表现为肉质化,细胞内有胶体物质和结晶(图1)

没有肉质皮层的一些旱生植物,例如一种滨藜(Atriplex halimus) 和一种霸王(Zygophyllum dumosum),最初形成的周皮,深入内部,是由位于茎部较里面的韧皮部薄壁组织所发育。这可能也是一种旱生的适应机制。

有些沙生灌木,例如蒿(Artemisia spp. ),在每年木质部增生的近末期时(就是每年生长年轮快终了时),茎中往往发生出一轮“木质部间木栓环”。莫斯(1940)指出,这种特点有非常重要的适应价值,可以减少水分的丧失,并且可以把上升水分限制到有作用的次生木质部的狭窄区域。

大多数在沙漠生长的植物,边材的木纤维和纤维管胞,可含有原生质体和储藏物质,仍保持生活的状态。这二种细胞的作用很像木薄壁组织细胞和射线细胞。据报道,在一种白刺(Nitraria retusa)和一种沙拐枣(Calligonum comosum),都可看到这类生活的木纤维。中生植物的木纤维和纤维管胞都是已失去原生质体而无生命的细胞,但是在沙生植物中却报道有生活的木纤维的存在,因此,这一直是植物解剖学上的一个争论的问题。

总之,通常生长在干旱的环境,植物可表现出各种旱生的特征。但是对于有些植物就不一定完全适用,例如夹竹桃,平常也可生长在潮湿、水分充足的地区,但是却具有很多旱生的形态和结构特征。当然,大体上说,旱生结构与干旱环境基本上是有相关关系的。

结构决定功能,植物的形态结构与其功能也要相适应,生存的环境决定了植物需要具备怎样的功能才能在此环境中生存,同时需要具备怎样的形态结构才能拥有如此功能又是紧密联系的,植物的形态结构如不能与其所需的功能适应,就无法适应当前环境,物竞天择,适者生存,这种形态结构必然会退化消失。

【参考文献】:

[1] 孔宪武,马成功,李安仁,等,中国植物志(第25卷第2分册)[M],北京:科学出版社,1979:139- 149.

[2] 王勋陵,1989:植物形态结构与环境,兰州:兰州大学出版社。

[3] 刘家琼,1982:我国荒漠不同生态类型植物的旱生结构,植物生态学与地植物学丛刊

[4] 王勋陵,马骥从旱生植物叶结构探讨其生态适应的多样性[J].生态学报,1999,19(6)

2021年生物课《第五章第二节茎的结构》教案

生物课《第五章第二节茎的结构》教案 生物课《第五章第二节茎的结构》教案范文 1.掌握木本植物(这里指双子叶植物中的木本植物)茎的结构及各部分的主要功能,理解草本植物(这里指单子叶植物中的草本植物)茎的结构及各部分的主要功能。理解年轮形成的道理,了解草本茎倒伏的原因及防止倒伏的措施。 2.通过用显微镜观察木本植物和草本植物茎的横切装片,进一步巩固使用显微镜的技能和在显微镜下识别生物体结构的观察能力。 3.通过分析“木本茎年轮的形成”,使学生树立生命物质的发展变化观点和内、外因辩证观点。通过介绍我国科学工 ___在“抗倒伏”方面做出的贡献,弘扬他们献身科学的精神。 1.“本本植物茎的结构”是本节教学内容的重点。因为: (1)木本植物茎的结构,可作为其它植物茎结构的代表,弄清木本茎的结构,为了解其它植物的茎奠定基础。 (2)只有掌握了木本茎的结构,才能更好地理解茎的功能和年轮形成的原因。

2.对维管束概念的理解和年轮概念的理解是本节教学内容的难点。因为: (1)维管束是对茎结构整体而言,是茎的立体结构。它指的是:茎内,由韧皮部、形成层、本质部三部分合起来构成的结构。课本上维管束的图和茎的横切装片,都是一个平面的结构。如何使学生对维管束的理解形成立体概念,教师可参看教参,自制维管束教具加以说明,避免学生对维管束的理解形成片面性。 (2)年轮的形成是多年生木本植物茎的形成层在外界环境条件影响下进行周期性活动的结果。学生能够理解年轮是植物的生长线,但容易把年轮的概念与年轮线的概念混淆,造成理解上的误差。为了避免这种误解,教师在教学过程中应注意结合挂图、模型或自画板图配合相应的文字进行说明。准确地把握年轮的概念及年轮线的概念。 3. ___学生观察木本植物茎和草本植物茎结构的横切、纵切装片,也是教学内容的难点。因为:学生对茎结构的认识还只停留在书本和教师的挂图上,从显微镜下观察到的茎结构在认识上存在差距,需要有一个“重新认识”和“理论与实际相结合”的过程。教

植物茎的结构及其功能的观察图

植物茎的结构及其功能的观察(图) 一、实验目的 1. 了解芽的构造。 2. 了解双子叶植物茎的初生构造,次生构造及单子叶植物茎的构造。 3.认识植物茎的输导功能。 二、实验原理 芽是处于幼态而未伸展的枝、花或花序,也就是枝、花或花序尚未发育前的雏体。以后发展成枝的芽称为枝芽;发展成花或花序的芽称为花芽。枝芽的结构决定着主干和侧枝的关系与数量,也就是决定植株的长势和外貌。花芽决定着花或花序的结构和数量,并决定开花的迟早和结果的多少。茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,经过分裂、生长、分化而形成的组织,称为初生组织,由这种组织组成了茎的初生结构。双子叶植物茎和裸子植物茎的初生结构,包括表皮、皮层和维管柱三个部分,但裸子植物茎没有双子叶植物茎的那种一生只停留在初生结构中的草质茎类型。单子叶植物的茎和双子叶植物的茎在结构上有许多不同。大多数单子叶植物的茎,只有初生结构,所以结构比较简单。少数的虽有次生结构,但也和双子叶植物的茎不同。以禾本科植物的茎作为代表,说明单子叶植物茎初生结构的最显著特点。绝大多数单子叶植物的维管束由木质部和韧皮部组成,不具形成层(束中形成层)。维管束彼此很清楚地分开,一般有2 种排列方式:一种是维管束全部没有规则地分散在整个基本组织,愈向外愈多,愈向中心愈少,皮层和髓很难分辨,如玉米、高粱、甘蔗等的维管束,它们不像双子叶植物茎的初生结构,维管束形成一环,显著地把皮层和髓部分开。另一种是维管束排列较规则,一般成两圈,中央为髓。有些植物的茎,长大时,髓部破裂形成髓腔,如水稻、小麦等。维管束虽然有不同的排列方式,但维管束的结构却是相似的,都是外韧维管束,同时也是有限维管束。 双子叶植物和裸子植物茎发育到一定阶段,茎中的侧生分生组织便开始分裂、生长和分化,使茎加粗,这一过程称为次生生长,次生生长产生的次生组织组成茎的次生结构。侧生分生组织通常包括维管形成层和木栓形成层。形成层细胞的分裂包括切向分裂和径向分裂。切向分裂向形成次生木质部,加在原有木质部的外方;向外形成次生韧皮部,加在原有韧皮部的方。在形成次生结构同时,形成层细胞为扩大自身圆周还必须进行径向分裂或横分裂以适应方木质部的增粗,同时形成层的位置渐次向外推移。双子叶植物茎中次生木质部的组成包括轴向系统的导管、管胞、木纤维、木薄壁组织和径向系统的木射线。次生韧皮部同样包括轴向系统和径向系统,轴向系统由管胞、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成,有时也有石细胞;径向系统则由韧皮射线组成。韧皮射线通过形成层的原始细胞与木射线相连,合称维管射线。芽是植物地上部分的轴,主要的生理功能是支持和输导的作用。水分与矿质元素的长途运输依赖于导管和管胞;同化物的长途运输主要依赖于筛管和筛胞。 三、实验用品 (一)材料大叶黄茎尖纵切片、向日葵和玉米茎横切片、椴树茎横切片、蚕豆茎、盆栽木槿

植物形态结构与功能的适应

植物形态结构与功能的适应 姓名:赵雪学号:20101920 班级:国经1005 【摘要】:提出植物形态结构与功能相适应的观点,以旱生植物为例,从旱生植物的根茎叶三方面形态结构的变化是如何与其抗旱的功能相适应的。最后对文章进行一些总结。 【关键词】:旱生植物、形态结构、功能 现存的每一种植物都具有与环境相适应的形态结构和生理功能特征[1]。植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官,都具有明显的适应性特征。例如,有的花花粉粒小而数量多,容易随风飘散,适应于风力传粉。有的花颜色鲜艳、气味芳香,适应于昆虫传粉。靠动物传播的果实和种子,如针草、苍耳等,其果实的表面都有刺或粘液,容易附着在动物的身体上随动物的运动而携带到其他地方去。借风传播的种子,如蒲公英、枫杨等,果实上生有毛绒绒的白色纤维或带有翅,随风飞扬。这些都体现出植物形态结构与功能的适应。 植物由于外界生态因素的影响,逐渐演化出各种各样的形态和结构来适应所生长的环境。外界的各种生态因素都有可能引起植物的形态发生变化,而其中影响最大的是植物生长周围水分的供应状况。因此,本文主要谈由于水分引起的植物的形态结构与功能的适应关系。依照植物与水分的关系,可以将植物分为陆生植物与水生植物,陆生植物又分为旱生植物、中生植物和湿生植物[2]。具体以旱生植物的适应性特征来解释其形态结构与功能的适应关系。 可适应干旱条件而正常生活的植物称为旱生植物,旱生植物的叶具有保持水分和降低蒸腾作用,其通常向着两个方向发展:一类是减小蒸腾的适应:就外型而言,一般植株矮小,根系发达,叶小而厚,蜡被和表皮毛发达,有的植物形成复表皮。就结构而言,叶的表皮细胞壁厚,角质层发达,气孔下陷或限定在气孔窝内。栅栏组织细胞层数多,甚至上下表皮内方均有栅栏组织分布。海绵组织和细胞间隙不发达,叶脉发达,可提高输水率和机械强度,如夹竹桃和松叶。这些形态上的结构特征,或是减少了蒸腾面,或是尽量是蒸腾作用迟缓进行,再加上原生质体的少水性,以及一些细胞液的高渗透压,使旱生植物具有了高度的抗旱性,来适应干旱环境[3]。

根叶茎前植物的形态结构.

第三章植物体的形态结构和发育 §第一节种子与幼苗 §第二节根 §第三节茎 §第四节叶 §第五节营养器官之间的相互联系 §第六节营养器官的变态(自学) 第一节种子和幼苗 一.种子的基本组成 有胚乳种子与无胚乳种子 二.种子的类型:有胚乳种子、无胚乳种子 三.种子萌发必须的外界条件:充足的水分、适当的温度、足够的氧气四.幼苗的类型:子叶出土幼苗(由下胚轴迅速伸长而成)……种子宜浅播 子叶留土幼苗………………………………种子可适当深播第二节根 一、根的生理功能:吸收、支持、合成、贮藏、繁殖 二、根的形态与结构 (一)根的形态:1定根:主根、侧根 2不定根:由茎、叶、老根、胚状体产生的根 直根系(深根性的)——裸子植物、双子叶植物的根系 须根系(浅根性的)——单子叶植物的根系 (二)根的结构 1、根尖的结构(分区)

2、双子叶植物根的初生结构 比较: 3、侧根的形成内起源 中柱鞘、侧根原基、侧根 4、双子叶植物根的次生生长和次生结构(1) 维管形成层的产生及其活动 (2) 木栓形成层的发生及其活动

三、根瘤和菌根 1、根瘤:根瘤是植物根上产生的瘤状突起,主要发生在豆科植物的根上,是土壤中的根瘤细菌侵入植物的根内形成的共生结构。根瘤细菌有生物固氮的作用。 2、菌根:高等植物与真菌形成的共生结构。如: 天麻(兰科)与蜜环菌共生 第三节茎 一、茎的生理功能:输导、支持、贮藏、合成、繁殖。 (一)茎的外形 (二)芽的类型 (三)茎的生长习性与分枝 直立茎——大多数植物 平卧茎——蒺藜、地锦 匍匐茎——狗牙根、甘薯 攀缘茎——葡萄、黄瓜 缠绕茎——牵牛 单轴分枝(总状分枝)——主干明显,以裸子植物为代表 合轴分枝——在作物和果树中普遍存在 假二叉分枝——合轴分枝的一种形式(对生叶植物的合轴分枝方式),如石竹、辣椒 分蘖——禾本科植物的分枝方式 (三)茎的结构 茎尖的分区:分生区、伸长区、成熟区

茎的形态结构和功能

茎的形态结构和功能 一教学目的 1.了解芽的种类,理解叶芽的结构及叶芽发育。理解顶芽发育与侧芽发育的关系。 2.掌握木本植物茎的结构和各部分结构的主要功能。 3.理解草本植物茎的结构和各部分结构的主要功能。 4.知道年轮形成的道理。 二重点和难点 1.教学重点木本植物茎与草本植物茎的主要结构、功能和区别。 2.教学难点木本植物、草本植物维管束的结构、功能和区别;年轮的形成。 三教学过程 课前准备:带有各种类型芽的枝条,一段树木的茎。 茎的形态 让学生看一张有树的图 问:上图植物的哪些部位是茎? 答:主茎和侧枝

问:茎上着生有什么? 答:茎上着生叶,在叶腋处有侧芽。 然后引出节和节间的概念。 节:着生叶和侧芽的部位称为节 节间:两个节之间称为节间 问:树为什么会长高?和茎有关吗?和茎的哪一部分有关呢?答:和茎的顶端有关 介绍茎尖结构 茎尖:茎的顶端 看小资料顶端优势的应用 问:植物的主茎从哪里来的?或者说主茎是由哪一部分发育来的?答:种子的胚芽发育成植物的主茎 问:树有侧枝,那么侧枝又是如何产生的呢? 答:主茎上侧芽发育成侧枝。 小结:植物的茎是由芽发育而来的。 给学生看带有芽的枝条 问:长在枝条上的芽一样吗? 答:不一样。 问:有什么区别吗? 芽的分类 按位置来分,分为顶芽和侧芽。 按性质来分:分为叶芽、花芽、混合芽

茎的结构和功能 问:为什么一棵小树苗经过几年的生长,能长成粗壮的参天大树呢?树的顶端这么高,它又是如何吸收到营养物质的? 双子叶植物茎的结构:从外到内依次是 (1)表皮——由许多层形态、结构不同的细胞组成,主要起保护作用。 (2)皮层:位于表皮和维管组织之间,由多层薄壁细胞组成。 (3)维管组织:在皮层和髓之间,包括韧皮部、木质部和维管形成层。 (4)髓:由薄壁细胞构成,有贮藏营养物质的作用。 具体介绍维管组织: 韧皮部:其中有筛管和韧度纤维,筛管由许多活的管状细胞上下连接而成,在上下相连的横壁上有许多小孔,叫做筛孔。细胞质通过筛孔彼此相通。茎里的筛管与根和叶里的筛管相通连,是运输有机物的通道(功能)。(展示相应的图片) 韧皮纤维是又细又长的死细胞,细胞的壁厚,有弹性。韧皮纤维起支持作用。 木质部:主要有导管和木纤维。 导管的形态、结构,与根和叶里的导管相同。(看导管类型的图片)导管是运输水分和无机盐的通道。导管和筛管都属于输导组织。木纤维是又细又长的死细胞,细胞的壁厚,没有弹性,有很强的支持力。木本植物茎之所以坚硬,主要是木纤维的作用。

第五章 茎的形态与结构

?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。 ?地钱 ?(三)茎的生长习性和分枝 ?小麦的分蘖节 ?早熟禾 ?第三节茎 ?三.茎尖及其发育 ?茎尖结构 ?茎尖结构 ?种子植物的胚芽→主茎 ?腋芽→侧枝 ?茎尖的构造 ?与根尖相似——分生区(生长锥),伸长区和成熟区。 ?与根尖区别——①无根冠结构 ?②茎、叶、腋芽发生同时进行 ?③无根毛结构 ?④常有毛茸 ?⑤常为绿色,进行光合作用 ?第三节茎 ?四.茎的解剖结构

被子植物茎的形态结构和功能

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

植物茎形态结构与功能的适应--宋姗姗

植物茎的形态结构与功能的适应 姓名:宋姗姗学号:20121070219 学院:生命科学学院专业:园艺 【摘要】:提出植物形态结构与功能相适应的观点,以旱生植物为例,从旱生植物的茎方面的形态结构的变化来解释植物是如何与抗旱的功能相适应的。最后对文章进行一些总结。 现存的每一种植物都具有与环境相适应的形态结构和生理功能特征[1]。植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官,都具有明显的适应性特征。 植物由于外界生态因素的影响,逐渐演化出各种各样的形态和结构来适应所生长的环境。外界的各种生态因素都有可能引起植物的形态发生变化,而其中影响最大的是植物生长周围水分的供应状况。因此,本文主要谈由于水分引起的植物的形态结构与功能的适应关系。依照植物与水分的关系,可以将植物分为陆生植物与水生植物,陆生植物又分为旱生植物、中生植物和湿生植物[2]。具体以旱生植物的适应性特征来解释其形态结构与功能的适应关系。 可适应干旱条件而正常生活的植物称为旱生植物,,一般在严重缺水和强烈光照下生长的植物,植株往往变得粗壮矮化。地上气生部分发育出种种防止过分失水的结构,而地下根系则深入土层,或者形成了储水的地下器官。另一方面,茎干上的叶子变小或丧失以后,幼枝或幼茎就替代了叶子的作用,在它们的皮层细胞或其他组织中可具有丰富的叶绿体,进行光合作用。 旱生植物的形态和结构的变化,可从茎方面表现出来[4]: 茎是地上的重要部分,经受干旱的影响,远比根部显著,也比较容易观察,它们在形态解剖上的变化是: 沙漠里生长的多年生植物的叶子往往非常退化,幼枝代替了叶子的功能,例如各种梭梭(Haloxylon spp. )和沙拐枣(Calligonum spp. ),茎上已不发育出叶片(或有一些非常退化的鳞片叶,),却在幼小的绿色枝条上进行光合作用,形成所谓同化茎。有的这些枝条以后也可能脱落。有些沙漠植物的枝条,在干旱季节可以及时枯死,以减少水分的蒸发,同时使植物体内需水的程度减到最低限度,但是一到雨季,它们又能够迅速长出新的枝条。 沙生植物,特别是沙生灌木,常可看到的一种特征,就是形成分裂的茎。例如一种蒿(Artemisia herba- alba),骆驼蓬(Peganum harmala)和一种霸王(Zygophyllum dumosum)的茎部都可以裂开成几部分。分裂形成的几个分开部分,由于所遇到的小生境的条件可能不同,因此,有的干死了,而有的却可能存活下来,继续生长。 旱生植物的皮层和中柱的比率较大,茎中的皮层要比中生植物的宽,而维管束则较紧密,

茎的形态与功能教案

第三节植物的营养器官 授课教师:黄爱军 教学重点: ◆根、茎、叶的形态结构和生理功能。 教学难点: ◆营养器官的解剖结构在不同类型植物上的表现和差异。 教学过程: 一、复习 1、简述双子叶植物根初生结构与单子叶植物根的结构的主要区别。 2、简述茎的初生结构与根的初生结构的区别有哪些? 导入新课 二、新授 Ⅱ、茎的形态与功能 (一)茎的形态特征 1.茎的形态一般种子植物的茎多数呈圆柱形、三棱形、方柱形或扁平柱形。通常植物地上部分具有主茎和侧枝,茎有节、节间、叶腋和枝条等。植株生长过程中,根据枝条延伸生长的强弱,可将枝条分为长枝和短枝。 2.茎的生长习性不同植物的茎在长期进化过程中,有各自的生长习性,以适应外界环境。通常茎的生长方式有四种方式:直立茎、缠绕茎、攀缘茎和匍匐茎。 3.芽芽是处于幼态而未伸展的枝、花或花序。 (1)定芽和不定芽定芽可分为顶芽和腋芽。 (2)叶芽、花芽和混和芽形成枝条为叶芽。形成花或花序为花芽。既生枝叶,又长花为混合芽。 (3)鳞芽和裸芽外面被有鳞片的叫鳞芽,不被鳞片的叫裸芽。 (4)活动芽和休眠芽能于当年或次年春季萌发的芽叫活动芽。有的芽形成后,长时期处于休眠状态而不萌发的芽,叫做休眠芽。 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

3种类型(图1-31)。 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)茎的构造 1.双子叶植物茎的初生构造双子叶植物幼茎是由茎的生长点细胞经过分裂、伸长和分化形成的。把幼嫩的茎作一横切,自外向内分为表皮、皮层和中柱(也称维管柱)三部分。 表皮:是幼茎最外面的一层细胞。表皮上有气孔、表皮毛或腺毛。表皮对茎的内部起着保护作用。 皮层:位于表皮和中柱之间。近靠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。 中柱:位于皮层以内,由维管束、髓和髓射线三部分组成。 2.双子叶植物茎的次生构造双子叶植物的茎形成初生结构后不久,便进行次生生长,产生次生结构,主要是维管形成层和木栓形成层活动的结果。 形成层的产生与活动:形成层由束内形成层和束间形成层组成形成层环。束内形成层的分裂,向外产生次生韧皮部,向内产生次生木质部,并且形成的次生木质部远比次生韧皮部多;束内形成层还能在韧皮部和木质部内形成许多呈辐射状排列的维管射线。束间形成层分裂时,向内、向外产生大量的薄壁细胞。使髓射线得以延伸。 木栓形成层的产生与活动:多数木栓形成层是由皮层的薄壁细胞转变的。木栓形成层向外分裂产生木栓层、向内产生栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层合称为周皮。 双子叶植物茎的次生构造由外向内包括: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.禾本科植物茎的构造特点小麦、玉米、水稻都是禾本科植物,它们的茎在形态上有明显的节和节间,其内部构造有以下特点:①禾本科植物的茎多数没有次生构造。②表皮细胞常硅质化。有的还

植物茎的结构及其功能的观察图

植物茎得结构及其功能得观察(图) 一、实验目得 1、了解芽得构造。 2、了解双子叶植物茎得初生构造,次生构造及单子叶植物茎得构造。 3.认识植物茎得输导功能。 二、实验原理 芽就是处于幼态而未伸展得枝、花或花序,也就就是枝、花或花序尚未发育前得雏体。以后发展成枝得芽称为枝芽;发展成花或花序得芽称为花芽。枝芽得结构决定着主干与侧枝得关系与数量,也就就是决定植株得长势与外貌。花芽决定着花或花序得结构与数量,并决定开花得迟早与结果得多少。茎得顶端分生组织中得初生分生组织所衍生得细胞,经过分裂、生长、分化而形成得组织,称为初生组织,由这种组织组成了茎得初生结构。双子叶植物茎与裸子植物茎得初生结构,包括表皮、皮层与维管柱三个部分,但裸子植物茎没有双子叶植物茎得那种一生只停留在初生结构中得草质茎类型。单子叶植物得茎与双子叶植物得茎在结构上有许多不同。大多数单子叶植物得茎,只有初生结构,所以结构比较简单。少数得虽有次生结构,但也与双子叶植物得茎不同。以禾本科植物得茎作为代表,说明单子叶植物茎初生结构得最显著特点。绝大多数单子叶植物得维管束由木质部与韧皮部组成,不具形成层(束中形成层)。维管束彼此很清楚地分开,一般有2 种排列方式:一种就是维管束全部没有规则地分散在整个基本组织内,愈向外愈多,愈向中心愈少,皮层与髓很难分辨,如玉米、高粱、甘蔗等得维管束,它们不像双子叶植物茎得初生结构内,维管束形成一环,显著地把皮层与髓部分开。另一种就是维管束排列较规则,一般成两圈,中央为髓。有些植物得茎,长大时,髓部破裂形成髓腔,如水稻、小麦等。维管束虽然有不同得排列方式,但维管束得结构却就是相似得,都就是外韧维管束,同时也就是有限维管束。 双子叶植物与裸子植物茎发育到一定阶段,茎中得侧生分生组织便开始分裂、生长与分化,使茎加粗,这一过程称为次生生长,次生生长产生得次生组织组成茎得次生结构。侧生分生组织通常包括维管形成层与木栓形成层。形成层细胞得分裂包括切向分裂与径向分裂。切向分裂向内形成次生木质部,加在原有木质部得外方;向外形成次生韧皮部,加在原有韧皮部得内方。在形成次生结构同时,形成层细胞为扩大自身圆周还必须进行径向分裂或横分裂以适应内方木质部得增粗,同时形成层得位置渐次向外推移。双子叶植物茎中次生木质部得组成包括轴向系统得导管、管胞、木纤维、木薄壁组织与径向系统得木射线。次生韧皮部同样包括轴向系统与径向系统,轴向系统由管胞、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成,有时也有石细胞;径向系统则由韧皮射线组成。韧皮射线通过形成层得原始细胞与木射线相连,合称维管射线。芽就是植物地上部分得轴,主要得生理功能就是支持与输导得作用。水分与矿质元素得长途运输依赖于导管与管胞;同化物得长途运输主要依赖于筛管与筛胞。 三、实验用品 (一)材料大叶黄杨茎尖纵切片、向日葵与玉米茎横切片、椴树茎横切片、蚕豆茎、盆栽木槿

植物茎的结构及其功能的观察图

植物茎的结构及其功能的观察(图) 一、实验目的 1、了解芽的构造。 2、了解双子叶植物茎的初生构造,次生构造及单子叶植物茎的构造。 3.认识植物茎的输导功能。 二、实验原理 芽就是处于幼态而未伸展的枝、花或花序,也就就是枝、花或花序尚未发育前的雏体。以后发展成枝的芽称为枝芽;发展成花或花序的芽称为花芽。枝芽的结构决定着主干与侧枝的关系与数量,也就就是决定植株的长势与外貌。花芽决定着花或花序的结构与数量,并决定开花的迟早与结果的多少。茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,经过分裂、生长、分化而形成的组织,称为初生组织,由这种组织组成了茎的初生结构。双子叶植物茎与裸子植物茎的初生结构,包括表皮、皮层与维管柱三个部分,但裸子植物茎没有双子叶植物茎的那种一生只停留在初生结构中的草质茎类型。单子叶植物的茎与双子叶植物的茎在结构上有许多不同。大多数单子叶植物的茎,只有初生结构,所以结构比较简单。少数的虽有次生结构,但也与双子叶植物的茎不同。以禾本科植物的茎作为代表,说明单子叶植物茎初生结构的最显著特点。绝大多数单子叶植物的维管束由木质部与韧皮部组成,不具形成层(束中形成层)。维管束彼此很清楚地分开,一般有2 种排列方式:一种就是维管束全部没有规则地分散在整个基本组织内,愈向外愈多,愈向中心愈少,皮层与髓很难分辨,如玉米、高粱、甘蔗等的维管束,它们不像双子叶植物茎的初生结构内,维管束形成一环,显著地把皮层与髓部分开。另一种就是维管束排列较规则,一般成两圈,中央为髓。有些植物的茎,长大时,髓部破裂形成髓腔,如水稻、小麦等。维管束虽然有不同的排列方式,但维管束的结构却就是相似的,都就是外韧维管束,同时也就是有限维管束。 双子叶植物与裸子植物茎发育到一定阶段,茎中的侧生分生组织便开始分裂、生长与分化,使茎加粗,这一过程称为次生生长,次生生长产生的次生组织组成茎的次生结构。侧生分生组织通常包括维管形成层与木栓形成层。形成层细胞的分裂包括切向分裂与径向分裂。切向分裂向内形成次生木质部,加在原有木质部的外方;向外形成次生韧皮部,加在原有韧皮部的内方。在形成次生结构同时,形成层细胞为扩大自身圆周还必须进行径向分裂或横分裂以适应内方木质部的增粗,同时形成层的位置渐次向外推移。双子叶植物茎中次生木质部的组成包括轴向系统的导管、管胞、木纤维、木薄壁组织与径向系统的木射线。次生韧皮部同样包括轴向系统与径向系统,轴向系统由管胞、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成,有时也有石细胞;径向系统则由韧皮射线组成。韧皮射线通过形成层的原始细胞与木射线相连,合称维管射线。芽就是植物地上部分的轴,主要的生理功能就是支持与输导的作用。水分与矿质元素的长途运输依赖于导管与管胞;同化物的长途运输主要依赖于筛管与筛胞。 三、实验用品 (一)材料大叶黄杨茎尖纵切片、向日葵与玉米茎横切片、椴树茎横切片、蚕豆茎、盆栽木槿

植物学实验报告—茎的形态结构与发育

实 验 报 告 实验名称:茎的形态结构与发育课程名称:植物学实验 学院:专业班级: 姓名:小组成员: 日期:指导老师:

一、实验目的 1.巩固显微镜的使用方法。 2.了解枝与芽的形态和类型。 3.掌握茎的初生生长和初生结构。 4.掌握根的次生生长和次生结构。 5.了解木材三切面。 6.学习徒手切片方法。 7.观察茎尖的结构,了解其活动规律。 8.了解分枝和分蘖的规律。 二、实验原理 1.光学显微镜成像原理:物体先经过物镜成放大的实像,再经目镜成放大的虚像,二次放大,便能看清楚微小的物体。光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。 2.细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程,其结果是在空间上细胞产生差异,在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达,通过不同基因表达的开启或关闭,最终产生标志性蛋白质。 3.茎是维管植物地上部分的骨干,上面着生叶、花和果实。它具有输导营养物质和水分以及支持叶、花和果实在一定空间的作用。有的茎还具有光合作用、贮藏营养物质和繁殖的功能。茎上着生叶的位置叫节,两节之间的部分叫节间。茎顶端和节上叶腋处都生有芽,当叶子脱落后,节上留有痕迹叫做叶痕。这些茎的形态特征可与根相区别。由种子植物中种子的胚芽发育而来。 4.芽是尚未发育成长的枝或花的雏体。芽的组成。芽是由茎的顶端分生组织及基叶原基、腋芽原基、芽轴和幼叶等外围附属物所组成。有些植物的芽,在幼叶的外面还包有鳞片。花芽由未发育的一朵花或一个花序组成,其外面也有鳞片包围。芽由五部分构成:芽轴、顶端分生组织、芽原基、叶原基、幼叶。

茎的结构初中生物教案

知识目标 1、通过实验观察,掌握木本植物、草本植物茎的结构及各部分的主要功能。 2、理解年轮形成的道理。 能力目标 通过用显微镜观察木本植物和草本植物茎的横切装片,进一步巩固使用显微镜的技能和在显微镜下识别生物体结构的观察能力。 情感目标 1、通过分析“木本茎年轮的形成”,使学生树立生命物质的发展变化观点和内、外因辩证观点。 教学建议 知识体系图解 教材分析 1、本节教学内容的重点是木本植物茎的结构。木本植物茎的结构,可作为其它植物茎结构的代表,弄清了木本茎的结构,可以更好地理解茎的功能和年轮形成的原因,并为了解其它植物的茎奠定基础。 2、对维管束概念的理解和年轮概念的理解是本节教学内容的难点。 (1)维管束是对茎结构整体而言,是茎的立体结构。是由韧皮部、形成层、木质部三部分合起来构成的结构(木本植物茎)。课本上维管束的图和茎的横切装片,都是一个平面的结构。如何使学生对维管束的理解形成立体概念,教师可自制维管束教具或利用多媒体制作三维立体图像加以说明,避免学生对维管束的理解形成片面性。 (2)年轮的形成是多年生木本植物茎的形成层在外界环境条件影响下进行周期性活动的结果。学生能够理解年轮是植物的生长线,但容易把年轮的概念与年轮线的概念混淆,造成理解上的误差。为了避免这种误解,教师在教学过程中应注意结合挂图、模型或自画板图配合相应的文字进行说明。准确地把握年轮的概念及年轮线的概念。 3、组织学生观察木本植物茎和草本植物茎结构的横切、纵切装片,也是教学内容的难点。因为:学生对茎结构的认识还只停留在书本和教师的挂图上,从显微镜下观察到的茎结构在认识上存在差距,需要有一个“重新认识”和“理论与实际相结合”的过程。教师在指导学生实验中,要耐心引导学生一步步地把观察到的结构特点与教科书中的挂图相结合,进一步加深对所学知识的理解和掌握。 教法建议 《茎的结构》一节,由于名词较多,可以用两课时讲授。本节是这一章带有关键性内容的一节。 关于木本植物茎的结构,教师可以利用杨树或柳树的枝条或木本植物茎的立体结构模型进行教学。教学时,可以按层次观察。使立体感增强,形象清楚,学生容易理解。而韧皮纤维,可以准备一些麻的纤维(剪几段麻绳,搓开后备用),让学生体会到韧皮纤维的柔韧性。 关于草本植物茎的结构,要指出它在结构上的特点,一是要指出它在表皮以内有几层机械组织;二是要指出它的维管束分散排列,而且它的维管束里没有形成层。在指出这些特点的时候,还应该与木本植物茎的结构相比较,以便使学生获得鲜明的印象。 由于要求学生用肉眼观察木本植物的茎,课前应该采集1~3年生的新鲜的椴树茎,切成长约5厘米的茎段,供学生观察。如果没有椴树,杨树、柳树、木槿、泡桐、臭椿、月季等都可以代用。杨树、柳树的树皮易于剥开,便于观察形成层。泡桐、臭椿、月季等颜色较深。认

植物的根的结构及其功能的观察

植物的根的结构及其功能的观察 (2010-07-28 16:35:52) 一、实验目的 1.了解根尖的内部构造 2.了解根的初生结构、初次生结构。 3.掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。 二、实验原理 从根的顶端到着生根毛的部位,叫做根尖,主根、侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分,根的生长和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化,植物体发育出成熟的根结构,这种由顶端分生组织及其衍生

细胞的增生和成熟所引起的生长过程,称为初生生长。初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织,它们共同组成的器官结构称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切,就能清楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱(图5-1)。 ←图5-1 根横切面的一部分,示初生结构 A.近外方的组织; B.维管柱 l.表皮;2.皮层;3.内皮层;4.中柱鞘;5.原生木质部;6.后生木质部; 7.初生韧皮部 大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后,要继续进行次生生长,形成次生结构,包括次生维管组织和周皮,但有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂,后来与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂,并向两侧扩展,其内侧的子细胞参与维管形成层的组成,于是形成了环绕在初生木质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞,一部分向内分化,形成次生木质部,另一部分向外形成次生韧皮部,从而使根加粗。在有些植物的根中,由中柱鞘细胞衍生的形成层细胞往往分裂

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