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1、茎内部构造（4课时）,茎的内部构造教学目标,1说出茎尖概念、分区及与根尖区别特征2说出茎的初生构造特点及识别特征3说出茎的次生构造特点及识别特征4说出单子叶植物与双子叶植物茎的区别特征5.说出根茎的构造特点解释：周皮、心材、边材、春材、秋材、年轮,茎的内部构造stem microstructure,(一)、茎尖及发展 部位：茎尖指茎或枝的顶端，为顶端分生组织所在的部位。呈圆锥状，又叫生长锥。分区：分生区、伸长区、成熟区三个区。,芽的纵切面,分生区,伸长区,成熟区,一、茎尖的结构,成熟区 各组织已基本分化成熟，形成茎的初生结构,1、茎的分区,分生区 由原生分生组织和初生分生组织构成,伸长区 细胞
2、迅速伸长的区域,分生区,伸长区,成熟区,返回,茎尖与根尖主要区别是：1.茎尖的前端没有类似根冠的构造。2.生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。3.生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎的初生构造。,(二)双子叶植物茎的初生构造primary structure,茎的成熟区作一横切面，观察茎的初生构造，由外向内可分为:1.表皮2.皮层 初生韧皮部 3.维管柱-(1)初生维管束-初生木质部(2)髓射线 束中形成层(3)髓,双子叶植物茎初生构造详图,1.表皮2.厚角组织3.分泌道4.皮层5.初生韧皮纤维6.髓射线7.纤维8.筛管9.形成层10.导管11.木射线12.木薄壁细胞13.髓,1.表皮,来原:
3、由原表皮层发展而来。细胞特点：为一层长方形或方形、扁平、排列整齐而紧密的生活细胞构，一般不含叶绿体。表皮附属物：有的植物具有气孔、毛茸或角质层或其它附属物。表皮细胞的外壁比较厚，通常角质化形成角质层，有的还蜡质层。,2.皮层,存在部位：位于表皮内方，细胞特点：为多层形状较大、排列疏松的薄壁细胞组成，细胞多呈类圆形。（占有的部位不如根的宽广）细胞特征：1.靠外方的细胞常含有叶绿体，所以幼嫩茎呈绿色。2.靠近表皮的部位常具有厚角组织，起机械支持作用。3.有的植物皮层中含有纤维或石细胞或分泌细胞。4.有些植物内皮层的细胞中含有大量淀粉，特称为淀粉鞘，如马兜铃 5.与根的初生构造不同的是，茎的皮层不存
4、在明显的内皮层。,小麦茎结构,下一页,3、维管柱,包括维管束、髓和髓射线,3初生维管束,包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层。,（1）初生韧皮部：存在部位：位于维管束的外方。组成：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮纤维组成。（初生韧皮纤维往往成群地位于韧皮部的最外侧。）分化成熟方向：为外始式，（2）初生木质部：存在部位：维管束的内侧。组成：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。分化成熟方向：为内始式。,3初生维管束,（3）束中形成层：存在部位：位于初生韧皮部和初生木质部之间。来源：由原形成层遗留下来的具有分生能力12层细胞。作用：由这些细胞的分生即产生了次生维管组织，能使茎不断加粗。维管束
5、细胞的其它特点：某些植物的维管束中含有分泌组织，而维管束的薄壁细胞中常含有淀粉、晶体等后含物。,5髓pith,存在部位：位于茎的中心部分。组成：由一些大的薄壁细胞构成。髓的某些特征：（1）双子叶植物茎具有髓，这区别与根的初生构造。（2）一般草本植物的髓部较大，木本植物的髓部较小。（3）有些植物髓部呈局部破坏，形成横髓隔，形成空腔。（4）有些植物茎的髓含有石细胞，有些植物茎髓部四周有环髓带或髓鞘。,4髓射线medullary ray,存在部位:是维管束间的薄壁组织，也称初生射线。作用：（1）内通髓部、外达皮层，具有横向运输的作用和贮藏作用。一般草本植物茎的髓射线较宽，而木本植物茎的髓射线极窄或不
6、明显。（2）髓射线细胞具有潜在分生能力，在次生生长开始时，与束中形成层细胞相邻的髓射线细胞也恢复分生能力，成为整个形成层的一部分，称为束间形成层。（3）在一定条件下，髓射线细胞会产生不定芽、不定根。,双子叶植物茎初生构造的识别特征,1表皮一般一层细胞，具有角质层、气孔、毛茸及其它附属物。2皮层较根为窄，一般为由大型而排列疏松的薄壁细胞组成，内皮层不明显。3维管柱一般不存在中柱鞘，维管束一般为无限外韧型V，成环状排列。4具有髓和髓射线。,(三)双子叶植物茎的次生构造secondary structure,由于形成层和木栓形成层的分裂活动，使茎加粗，这个过程称为次生生长。由次生生长所形成的次生组织
7、组成了次生构造。木本植物的次生生长可持续多年，所以次生构造很发达。,1.双子叶木质茎的次生构造,（1）维管形成层的来源及分裂活动来源：束中形成层-原形成层遗留下来的一、二层细胞。位于在初生木质部和初生韧皮部之间。束间形成层-髓射线细胞部分恢复分生能力，成为束间形成层。位于邻近束中形成层的髓射线细胞。束中形成层与束间形成层合称为维管形成层，简称形成层。形成层连成一环状。,（1）维管形成层的来源及分裂活动,分裂活动：产生次生木质部和次生韧皮部。形成层具有强烈的分裂活动，向内分裂产生次生木质部，添加于初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，增添于初生韧皮部的内方，将初生韧皮部推向外侧。向内形成次生
8、木质部的数量远多于次生韧皮部，所以木质茎树木越粗，木材占的比例越大。,产生维管射线（次生射线）形成层细胞的分裂活动，每隔一定距离分裂产生一些薄壁细胞，呈放射状分布于次生木质部与次生韧皮部中间，称为维管射线或称次生射线。维管射线横向运输水分及营养物质，同时也有贮藏作用。,双子叶木质茎的次生构造,（1）次生木质部,部位：位于初生木质部外方、形成层活动时，向外产生次生木质部的的数量远多于次生韧皮部，所以，木本植物中次生木质部占了绝大部分。组成：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线。,年轮：木本植物次生木质茎，许多同心圆环。一年一轮标志着树木的年龄，称为年轮。,年轮的形成:是由于形成层的分裂活动受到
9、季节影响而产生的。春材(早材)：春季温暖、雨量充沛，所以形成层分裂活动比较强烈，产生的细胞体积大、细胞壁薄、导管直径大、数目多、纤维较少，因此木质部质地较疏松，颜色较淡，称早材或春材。秋材（晚材）：秋季,气温下隆,雨量稀少,形成层的分裂活动降低,所产生的细胞体积较小、细胞壁较厚、导管直径较小、数目少、木纤维成分多,因此木材质地较密,颜色较深,称晚材或秋材。,心材与边材,边材：靠近外围边缘的木材，颜色较浅，质地也较松软，称之为边材。边材具输导能力。心材：在木材横切面上，中心部分的颜色较深，质地较坚硬，称之为心材。心材常积累一些代谢产物使导管和管胞堵塞，失去输导能力。入药：心材沉积的代谢产物，往往
10、是中药的药效成分，茎木类药材均以心材入药。,(2)次生韧皮部,来源：是由维管形成层向外分裂产生的部分。组成：一般由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成。颓废组织：当次生韧皮部形成以后，初生韧皮部被挤压到外方，筛管和伴胞等被破坏，细胞界限不清，称为颓废组织。药用价值：次生韧皮部中的薄壁细胞中含有多种营养物质，具有一定的药用价值，如皮类药材的厚朴、黄柏等，主要取茎的韧皮部入药。,(3)木栓形成层及周皮,周皮产生的来由：木质茎的次生生长强烈，茎不断加粗，表皮遭到破坏，产生了新的次生保护组织周皮代替表皮行使保护功能。木栓形成层的来源：可由表皮、皮层的最外层细胞、皮层、内皮层细胞或韧皮薄壁细胞转变而来
11、 存活周期：一般木栓形成层的活动只有数月就失去分生能力，依次在其内方又产生新的木栓形成层，形成新的周皮。,（3）木栓形成层及周皮,木栓形成层的活动：产生周皮 木栓形成层向外分裂产生大量的木栓细胞，细胞强烈栓化，是死细胞，径向整齐地成行排列；向内分裂产生少量栓内层细胞，是生活细胞，往往含有叶绿体。,皮孔：是周皮上的通气结构。皮孔的形状、色泽、大小可作为鉴别树种的特征。色泽有褐色、黄色、赤锈色等，形状有圆形、椭圆形、线形等。大小从12mm左右。,（3）木栓形成层及周皮,落皮层：木本植物的木栓形成层不断更新，新的周皮不断产生，比较早形成的周皮呈现剥落状态。因此植物学上把新周皮外方的所有死亡组织的综合
12、体称为落皮层。,落皮层破裂脱落：有呈鳞片状、环状、纵沟纹、大片脱落等。有的茎周皮常年积累而不脱落，形成很厚且有弹性的树皮，如黄柏、栓皮栎。每种植物的树皮常具有一定形状的裂纹，可作为鉴别的特征。,白皮松 鳞片状,白桦 环状,纵沟 榆树,（3）木栓形成层及周皮,树皮的概念：狭义的概念是指木栓形成层及外方所有枯死部分，即落皮层；广义的概念是指维管形成层以外的所有组织，包括次生韧皮部、初生韧皮部及以外的周皮。如茎皮类药材厚朴、杜仲、肉桂等。硬树皮与软树皮 硬树皮（外树皮）是指死的树皮，即指落皮层的部分。软树皮（内树皮）是指活的树皮,是指形成层以外与落皮层以内的部分,主要是指次生韧皮部部分。,木材三切面
13、,沉香三切面组织详,双子叶木质茎的次生构造的主要特征,1周皮发达，并往往剥落成为落皮层，但周皮的厚薄主要看树令及树木种类。2维管束成环状排列，形成层连续成环，V为无限外韧型V。3次生木质部中有明显的年轮。4髓射线狭窄，一般为12行细胞宽，射线呈放射状，并有维管射线。5有由薄壁细胞构成的髓。,2.双子叶植物草质茎的次生构造secondary structure,双子叶植物草质茎的生长期短，次生生长有限，次生构造不发达，其结构特点为：(1)最外层为表皮，表皮上常有毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。少数植物形成薄的木栓层，所以表皮仍留在表面。(2)维管束多为无限外韧型（少数为双韧维管束），成环状排列
14、。(3)某些植物仅有束中形成层而不具束间形成层。(4)髓射线一般较宽，髓部较发达。,薄荷 茎横切面详图,薄荷 横切面简图,（四）双子叶植物茎的异常构造,有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。1.髓维管束：在髓部散生数个异型维管束。如海风滕。2.同心环维管束：在次生维管柱的外侧又形成多轮同心环状及偏心形环状排列的异常 维管束。3.散生维管束：许多维管束散生于基本薄壁组织中。,双子叶植物茎的异常构造,1.木栓层 2.皮层 3.周维纤维 4.韧皮部 5.木质部 6.纤维束环 7.异型维管束 8.髓
15、,(五)双子叶植物根茎的正常和异常构造,双子叶植物根茎(草本双子叶植物根茎)，构造与与地上茎类似，它的构造特点为：1.双子叶植物根茎的正常维管束(1)表皮通常有木栓组织，少数具表皮或鳞叶。(2)皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束斜向通过。(3)皮层内侧有时有厚壁组织，维管束为无限外韧型，成环状排列。髓射线宽窄不一。(4)薄壁组织比较发达，机械组织一般不发达，细胞中常有较多的贮藏物质。(5)中央有明显的髓部。,黄连根茎横切面简图,2.双子叶植物 根茎的异常构造,有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构
16、造。大黄根茎横切面，在髓部有多数异型维管束形成的星点状纹理。这些异型维管束系由薄壁细胞恢复分生能力所产生的，每个异型维管束的形成层呈环状，中央为韧皮部，外侧为木质部，射线深棕色，呈星芒状射出。,大黄根茎横切面简图(一),1韧皮部 2.形成层 3.木质部射线 4.星点,大黄根茎横切面简图(二)-星点放大图,(六)单子叶植物茎和根茎的构造特点,（一）单子叶植物茎的构造特点 与双子叶植物茎的构造相比，其不同点为：1.终身只具初生构造，茎不能无限增粗。2.单子叶植物茎的最外层是由一列表皮细胞构成的表皮，通常不产生周皮。禾本科植物茎杆的表皮下方，往往有数层厚壁细胞分布，以增强支持作用。3.表皮以内为基本
17、组织和散布在其中的多数维管束，因此无皮层和髓及髓射线之分。维管束为有限外韧型。,石斛茎横切面详图,1.角质层2.表皮3.针晶束4.纤维束5.韧 皮部6.木质部7.薄壁 细胞,石斛茎横切面简图,1.表皮2.维管束3.基本组织,石斛茎外韧维管束放大图,4.纤维束5.韧 皮部6.木质部,石菖蒲 根茎横切面简图,课后小结今天主要讲授了茎尖、单子叶、双子叶植物茎的初生构造、次生构造以及根茎的构造等内容，要求重点掌握茎初生构造、次生构造特点，并会绘简图。,布置预习 叶的内部构造,达标测评,1.比较根茎和根在形态上的主要区别。2.茎尖和根尖的结构有要何异同？3.双子叶植物木质茎的结构特点是什么？4.双子叶植物和单子叶植物茎的结构有何不同？5.何谓年轮？并解释早材与晚材、边材与心材。6.名词解释：维管射线、树皮(药材)、髓射线。,再见,Good bye,
