教案第一章 被子植物的營養(yǎng)器官

1、第一章第一章被子植物的營養(yǎng)器官被子植物的營養(yǎng)器官器官是由多種組織構(gòu)成的、具有一定形態(tài)和功能的結(jié)構(gòu)單位。植物細(xì)胞分化形成不同的組織，各種組織有機(jī)結(jié)合成為具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)、擔(dān)負(fù)不同生理功能的器官。被子植物體由根、莖、葉、花、種子和果實(shí)六種器官組成，其中根、莖、葉擔(dān)負(fù)著吸收、運(yùn)輸、制造營養(yǎng)物質(zhì)等功能，與植物的營養(yǎng)生長有密切關(guān)系，稱為營養(yǎng)器官；花、種子和果實(shí)具有繁衍后代延續(xù)種族的功能，與植物的生殖有密切關(guān)系，稱為生殖器官。植物各器官之間在生理、

2、結(jié)構(gòu)和功能方面有著明顯的差異，但彼此間又密切聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，共同構(gòu)成一個(gè)完整的植物體。第一節(jié)第一節(jié)幼苗幼苗營養(yǎng)器官的產(chǎn)生和發(fā)育是從幼苗開始的，下面首先介紹幼苗的形成和類型。一、幼苗的形成一、幼苗的形成種子萌發(fā)后，胚開始生長，由胚所長成的幼小植物體叫做幼苗。種子在萌發(fā)形成幼苗的過程中，仍然靠種子內(nèi)的儲(chǔ)藏物質(zhì)作為自己的養(yǎng)分，因此農(nóng)業(yè)上要選粒大、粒重的種子，以使幼苗肥壯，從而提高作物產(chǎn)量。種子在萌發(fā)過程中，通常是胚根先突破種皮向下生長，形成主

3、根。這一特性具有重要的生物學(xué)意義，因根發(fā)育較早，可以使早期幼苗固定在土壤中，及時(shí)從土壤中吸收水分和養(yǎng)料，使幼苗能很快獨(dú)立生長。之后，胚芽突出種皮向上生長，伸出土面而形成莖和葉，逐漸形成幼苗。但水稻籽實(shí)萌發(fā)時(shí)，胚芽首先膨大伸展，然后胚芽鞘突破谷殼而伸出，胚根比胚芽生長稍遲，隨即，胚根也突破胚根鞘和谷殼而形成主根。在主根伸長后不久，其胚軸上又生出數(shù)條與主根同樣粗細(xì)的不定根，在栽培學(xué)上把它們統(tǒng)稱為種子根。同時(shí)，胚芽鞘與胚芽伸出土面后，胚芽鞘縱

4、向裂開，真葉露出胚芽鞘外，形成幼苗。小麥籽實(shí)萌發(fā)時(shí)，首先露出的是胚根鞘，以后胚根突破胚根鞘形成主根（圖12），然后從胚軸基部陸續(xù)生出13對(duì)不定根。同時(shí)胚芽鞘也露出，隨后從胚芽鞘裂縫中長出第一片真葉，以后又出現(xiàn)第二、第三片葉……形成幼苗。二、幼苗的類型二、幼苗的類型不同植物有不同形態(tài)的幼苗，根據(jù)子葉出土與否把它們分為兩類：子葉出土幼苗和子葉留土幼苗。（一）子葉出土幼苗雙子葉植物如大豆、棉花以及各種瓜類的無胚乳種子，在萌發(fā)時(shí)，胚根首先伸入土

5、中形成主根，接著下胚軸伸長，將子葉和胚芽推出土面，這種幼苗是子葉出土的。從第一片真葉到子葉節(jié)之間的主軸是由上胚軸形成的。以后胚芽進(jìn)一步發(fā)育和生長，形成地上部分的莖和葉。子葉內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)耗盡即枯落(圖13，圖14)。蓖麻種子萌發(fā)時(shí)，胚乳內(nèi)的養(yǎng)料經(jīng)分解后供胚發(fā)育使用，隨著胚軸的伸長，將子葉和胚芽推出土面時(shí)，殘留的胚乳附著在子葉上，一起伸出土面，但不久就脫落消失(圖15)。單子葉植物洋蔥種子的萌發(fā)和幼苗形態(tài)與棉花、蓖麻等同。當(dāng)種子開始萌發(fā)時(shí)，子

6、葉下部和中部伸長，將根尖和胚軸推出種皮之外，以后子葉很快伸長，露在種皮之外，呈彎曲的弓形。這時(shí)，子葉先端仍被包在胚乳內(nèi)吸收養(yǎng)料。進(jìn)一步生長，彎曲的子葉漸伸直，將子葉先端推出種皮外，待胚乳的養(yǎng)料被吸收用盡，干癟的胚乳也就從子葉先端脫落下來，同時(shí)，子葉出土后，漸轉(zhuǎn)為綠色。此后，第一片真葉從子葉鞘的裂縫中伸出，并在主根周圍長出不定根。（二）子葉留土幼苗雙子葉植物無胚乳種子如豌豆、荔枝、柑橘和有胚乳種子如三葉橡膠種子，以及單子葉植物的水稻、小麥

7、、玉米等有胚乳種子萌發(fā)時(shí)，下胚軸并不伸長，子葉留在土中，靠上胚軸或中胚軸的伸長把胚芽推出土面。花生種子兼有子葉出土和子葉留土幼苗的特點(diǎn)。因它的上胚軸和胚芽生長較快，同時(shí)下胚軸也相應(yīng)生長。所以，播種較深時(shí)，子葉不出土，播種較淺時(shí)，則子葉露出土面。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，一般說，子葉出土幼苗的種子可適當(dāng)淺播（但頂土力強(qiáng)的種子，如菜豆可以適當(dāng)深些）。而對(duì)于子葉留土的幼苗，播種可以適當(dāng)深些。另外，還要根據(jù)種子的大小、土壤的濕度等條件綜合考慮決定播種深淺。

8、圖14cm)，但其水平長度則達(dá)數(shù)米以上，以便較快地吸收土表的降雨。向深處分布的根系稱為深根系，向水平方向分布的根系叫做淺根系。通常情況下生長在沙漠或地下水位較低環(huán)境中的植物往往具有深根系（某些仙人掌例外），生長在沼澤地區(qū)或地下水位較高環(huán)境中的植物往往具有淺根系。根系鉆入土壤中的深淺除決定于植物種類外，還決定于根系生長的環(huán)境條件。例如生長在比較干燥環(huán)境條件下的柳樹根系入土較深，生長在水邊的柳樹入土較淺。在林區(qū)中，一小塊地段上往往生長著不同

9、種類的植物，由于這些植物根系鉆入土壤中的深度不同，所以它們的根系分布在不同深度的土壤中，形成所謂地下成層現(xiàn)象。地下成層現(xiàn)象可以保證植物從不同層次中吸收養(yǎng)分，利用這一原理，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的間作、套種往往可增產(chǎn)，例如人們把具須根系的玉米與具直根系的大豆進(jìn)行間作，可提高產(chǎn)量。地上部的莖和葉完全依靠根供給水分和礦物質(zhì)養(yǎng)料，所以地上部分與地下部分必須保持一定平衡。一般地上部分的發(fā)展決不會(huì)超過地下部分的發(fā)展。如根系受到破壞，就會(huì)引起地上部分的枯萎或死亡

10、，所以在移栽植物時(shí)應(yīng)盡量減少根系的損傷。如根系受到破壞，就應(yīng)剪去一部分枝葉以減少水分的蒸騰，這樣才能移栽成功。農(nóng)業(yè)上進(jìn)行玉米移栽時(shí)一方面盡量減輕對(duì)根系的損傷，另一方面可剪去一部分葉，以獲移栽成功。三、根尖的結(jié)構(gòu)及其生長動(dòng)態(tài)三、根尖的結(jié)構(gòu)及其生長動(dòng)態(tài)本節(jié)主要討論根尖的分區(qū)。每條根的頂端根毛生長處及其以下的一段，叫做根尖。根尖從頂端起，可依次分為根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、根毛區(qū)（成熟區(qū)）等四區(qū)。除根冠與分生區(qū)之外，區(qū)與區(qū)之間并無明顯界限，原因是

11、生長發(fā)育是一個(gè)連續(xù)依次漸進(jìn)的過程。（一）根冠根冠位于根尖的頂端，由許多薄壁細(xì)胞組成冠狀結(jié)構(gòu)。根冠包被著根尖的分生區(qū)，具有保護(hù)根尖的幼嫩分生組織的機(jī)能。根冠由薄壁細(xì)胞所構(gòu)成，細(xì)胞內(nèi)含有淀粉粒，細(xì)胞排列疏松，向外分泌黏液，這種黏液是高度水合的多糖，可能為果膠物質(zhì)。由于這種黏液的覆蓋，可使根尖易于在土壤顆粒間推進(jìn)，并保護(hù)幼嫩的生長點(diǎn)不受擦傷，同時(shí)，由于黏液的覆蓋，形成一種吸收表面，對(duì)于促進(jìn)離子的交換與物質(zhì)的溶解有一定的作用。切除根冠，根就失去

12、了向地性的反應(yīng)。若將根尖水平放置，就可以看到根冠細(xì)胞內(nèi)的淀粉粒在重力作用下很快就沉積到細(xì)胞下方，結(jié)果引起了根的向地性反應(yīng)，因此，人們長時(shí)期認(rèn)為根冠細(xì)胞內(nèi)的淀粉粒與根的向地性有密切關(guān)系。（二）分生區(qū)分生區(qū)位于根冠上方，長度12mm。分生區(qū)的頂端部分是原分生組織，原分生組織是一群最年幼且保持著細(xì)胞旺盛分裂能力的細(xì)胞群，由于它的活動(dòng)產(chǎn)生了根的其他組織，所以此區(qū)亦稱生長點(diǎn)。分生區(qū)分裂出來的細(xì)胞，一部分分化為根冠細(xì)胞，另一部分體積增大和延長，轉(zhuǎn)變

13、為伸長區(qū)細(xì)胞。因此，分生區(qū)始終保持一定的長度和特性。（三）伸長區(qū)分生區(qū)的上面就是伸長區(qū)，長度為數(shù)毫米(一般25mm)。伸長區(qū)的細(xì)胞伸長迅速，細(xì)胞質(zhì)成一薄層位于細(xì)胞的邊緣部分，液泡明顯，并逐漸分化出一些形態(tài)不同的組織。這部分細(xì)胞逐漸失去分裂能力，使細(xì)胞迅速增大，特別是長度顯著增加，同時(shí)根內(nèi)各種組織已開始分化。該區(qū)細(xì)胞劇烈伸長的力量，成為根在土壤中向前推進(jìn)的動(dòng)力。（四）根毛區(qū)根毛區(qū)長度為幾毫米到幾厘米。根毛區(qū)表面密被根毛，增大了根的吸收面積

14、，根毛區(qū)是根部吸收水分的主要部分，其內(nèi)部的細(xì)胞已停止分裂活動(dòng)，分化為各種成熟組織，故亦稱為成熟區(qū)。根毛是表皮細(xì)胞向外突出形成的頂端密閉的管狀結(jié)構(gòu)，成熟根毛長度介于0.510mm，直徑517m。極少數(shù)植物根毛可以出現(xiàn)分叉，甚至形成多細(xì)胞根毛。根毛對(duì)濕度特別敏感：在濕潤的環(huán)境中，根毛的數(shù)目很多，每平方毫米的表皮上，玉米約有420條，豌豆約有230條；在淹水情況下，根毛一般很少；在干旱情況下，根毛同樣很少。當(dāng)土壤干旱或植物體內(nèi)缺水時(shí)，首先會(huì)導(dǎo)

15、致根毛枯死，從而影響吸收，以后雖然獲得水分，但根毛還要幾天的時(shí)間才能重新產(chǎn)生，這是干旱減產(chǎn)的主要原因之一，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上抗旱必須及時(shí)。根毛的壽命很短，一般不超過兩三周。根毛區(qū)上部的根毛逐漸死亡，而下部又產(chǎn)生新的根毛，不斷更新。隨著根尖的生長，根毛區(qū)則向土層深處推移，許多根毛分別與新的土粒接觸，并分泌有機(jī)酸，使土壤中難溶性的鹽溶解，大大增加了根的吸收效率。根毛的生長和更新對(duì)吸收水肥非常重要。所以果樹、蔬菜和作物在移植時(shí)，因纖細(xì)的幼根和根