《生物竞赛——植物学》教案之三.doc
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1、生物竞赛植物学教案之三课程名称生物竞赛授课时间周三下午 4、5授课教师李旭课 时8授课题目第二章第二章 植物的组织植物的组织目的要求1掌握组织类型、结构特征和分布。2熟悉保护组织、机械组织、输导组织和分泌组织的结构 类型。授课内容 (重点、 难点、讲 授顺序)1 简介植物界各大类群,使学生了解植物的组织存在于哪 些类群的植物中。2植物组织的含义和分类:分生组织,薄壁组织,保护组 织,机械组织,输导组织,分泌组织的特征、类型和功能。 (重 点) 3维管束及其类型。教学方法课堂讲授使用教具1. 多媒体课件2.示教植物(具各不同类型的组织)提 问 及 复 习 题1. 何类群植物具有组织? 2. 棉花
2、打顶后可以多结棉桃的原理是什么? 3. 树干拴上铁丝,随着树的生长会发生什么情况? 4. 竹子出土后还会长粗吗?为什么? 5. 棉花用于织布的“纤维”来源于植物的何种组织? 6. 双子叶植物的气孔有哪些类型? 7. 试述厚角组织的作用和产生部位。 8. 木质部外纤维有哪些类型?各有何特点? 9. 厚角组织与厚壁组织如何区别? 10. 内部分泌组织有哪些类型?试举例说明。 11. 管胞与导管有何区别? 12. 筛管与筛胞如何区别? 13. 维管束有哪些类型? 14. 植物组织培养在药学上有何应用?备注第二章第二章 植物的植物的组织组织 tissue设问:哪些植物有组织?单细胞的低等生物,在一个细
3、胞中可行使各种不同功能,无组织的分化。 原始的多细胞叶状体,如藻类石莼所含的大多数细胞在功能上彼此相似。 比较高等的褐藻,如海带也是叶状体,但有了“髓”和“皮层”的分化。 高等植物为了适应环境变异,逐渐由单 cell 到多细胞个体,导致细胞分工。产生了组 织器官。 植物界的大类群 藻类植物:蓝、绿、红、褐等门菌类植物:细菌、真菌、粘菌门(异 养)低等植物 (无胚植物)地衣门孢子植物(隐花植物)苔藓植物门(苔纲、藓纲)蕨类植物门颈卵器植物种子植物:裸子植物门、被子植物门植物界 高等植物 (有胚植物) (显花植物)维管植物第二章 组织,第三章 器官 所学的内容主要与高等植物有关,重点在被子植物门,
4、尤 其是花、果实的内容组织来源相同,形态结构相似,机能相同而又紧密联系的细胞群。被子植物是最高等植物,由于适应陆地生活,必须受到三方面制约。 a、限制水分散失b、有利水分吸收、传导和分泌c、适应植物体的机械支持细胞发生分工,产生物质吸收, 运输;养分制造、贮藏;植物 体保护、支持等功能,由专一 类型 cell 承担,形成各种组织分生组织:顶端、侧生、居间(按位置) ;原生、 初生、次生(按来源)薄壁组织:基本、固化,贮藏、吸收、通气保护组织:表皮、周皮机械组织:厚角、厚壁(纤维、石细胞)输导组织:管胞与导管;筛管,伴胞与筛胞植物组织分泌组织:外部(腺毛、蜜腺) ;内部(分泌细胞, 腔,道,乳汁
5、管)成熟组织第一第一节节 植物植物组织组织的的类类型型一、分生组织 meristem 分生组织植物体内凡能持续保持细胞分裂的机能,不断产生新细胞的细胞群。 部位位于植物生长的部位,使植物生长。 特点:a、细胞代谢作用旺盛,具强烈分生能力。 b、体积一般较小,等径,排列紧密,无间隙。 c、壁薄,不具纹孔,质浓,核相对较大,无明显液泡和质体的分化。 1、按来源的性质分类 原分生组织 promeristem来源于种子的胚,位于根茎的最先端,是由没有任何 分化的、最幼嫩的,终生保持分裂能力的胚性细胞组成。 初生分生组织 primary meristem来源于原分生组织衍生出来的细胞所组成。 特点:一方
6、面仍保持分裂能力,但次于原分生组织,一方面开始分化。可看作是原分 生组织到分化完成的成熟组织之间过渡形式。 原表皮层表皮 如茎:原分生组织分裂初生分生组织 基本分生组织皮层、髓 原形成层维管束的初生部分 (初生分生组织) 次生分生组织 secondary meristem 来源:由已成熟的薄壁组织(如表皮、皮层、髓射线等)经过生理上和结构上的变化, 重新恢复分生能力,转变过程中,原生质变浓,液泡缩小。 组成:木栓形成层,根的形成层,茎的束间形成层及单子叶植物茎内特殊的增粗活动 环,与植物根、茎加粗和重新形成保护组织有关。 2、按位置分类 顶端分生组织 apical meristem 位置:位于
7、根、茎顶端,细胞能长期保持旺盛的分裂机能,进行长度和高度生长。为 了使植物不致徒长,打去顶心,就能阻止植物长高。 侧生分组织 lateral meristem 位置:种子植物(除单子叶)根、茎内的侧方周围部分,形成环状。 作用:包括形成层和木栓形成层,使根、茎增粗,并使增粗破坏的表皮形成新的保护 组织木栓层,并不断更新。 居间分生组织 intercalary meristem 来源:顶端分生组织细胞遗留下来的或已分化的薄壁组织重新恢复分生能力,只保持 一段时间,以后即转成成熟组织。 位置:茎的节间基部,叶的基部,总花柄的顶端,子房柄处。 作用:居间生长。 分布:麻黄(裸子) 、木贼(蕨类) 、
8、小麦、水稻、竹(禾本科) ;葱、韭菜、蒜、鸢 尾(叶基) 、蒲公英、车前草(总花柄顶端) ;花生、细茎双蝴蝶(子房柄) 3、互相关系 顶端分生组织 原分生组织 居间分生组织 初生分生组织 侧生分生组织 次生分生组织二、薄壁组织 parenchyma (基本组织 ground tissue) 分布:是植物体的主要组成部分,分布广、体积大,如根、茎的皮层,髓部,叶肉细胞,花的各部分,果实的果肉,种子的胚乳全部或主要由薄壁组织构成。机械、输导等组 织则常包括在薄壁组织之中。 功能:同化,贮藏,吸收,通气等营养功能,故又称营养组织。 特征:a、生活细胞。 b、壁薄,由纤维素和果胶质构成。 c、液泡较大
9、,具胞间隙,细胞体积大,纹孔单纹孔。 d、分化程度浅,有潜在的分生能力。 1、基本薄壁组织(一般薄壁组织 ordinany parenchyma) 分布:普遍存在于植物体内各处。 特点:常球形,圆柱形,多面体形等,质稀薄,液泡较大,细胞排列疏松,富有细胞 间隙。 功能:填充,联系其他组织,并具有转化为次生分生组织的机能。 2、同化薄壁组织 assimilation parenchyma 分布:植物体表面易受光照部分,如叶、萼(绿) 、果实、幼茎。 功能:又称绿色薄壁组织,特征为含叶绿素,进行光合作用,制造有机物质。 3、贮藏薄壁组织 storage parenchyma 分布:根-根状茎,果实
10、,种子中。 功能:主要是淀粉、蛋白质、脂肪、糖类以液态存在细胞液中,或呈固体或液体 分散在细胞质内,还有贮水薄壁组织,半纤维素贮存在柿、天门冬、椰枣等种子胚乳细胞 壁上。 4、吸收薄壁组织 absorbtive parenchyma 分布:根尖。 功能:吸收水分和营养物质,运送到输导组织中。 5、通气薄壁组织 aerenchyma 分布:水生或沼泽植物体内,如莲叶柄和灯心草髓部。 功能:具贮藏气体、漂浮和支柱作用。 特征:具相当发达的细胞间隙、间隙互相联结,形成大气腔。 6、输导薄壁组织 conducting parenchyma 如髓射线,在木质部和髓部输水分、养料作 用。薄壁组织对植物本身
11、重要,对中药鉴定意义不大,因不具备典型特征。三、保护组织 protective tissue 以人体的保护来引出植物保护组织。 如人体外表有皮肤、毛发、指甲,当受伤后结痂,着力点磨擦后产生老茧,植物同样 也有类似情况。 植物的保护组织包被在植物各器官的表面,起到: a、保护植物内部组织; b、控制和进行气体交换; c、防止水分过度散失; d、防止病虫害侵害及机械损伤; 1、表皮 epidermis初生保护组织。 位置:由初生分生组织的原表皮分化而来,包括幼嫩的根、茎和叶、花、果实等表面, 是植物体与外界环境的直接接触层,因此,它的特点与这一特殊位置和生理功能密切相关。特点:a、通常一层,少数
12、23 层。 b、排列紧密,板块状,除气孔外,无间隙。 c、活 cell,一般不具叶绿体,但有白色体和有色体,及其它物质。 d、外壁厚,同时角质化,常具角质层,内壁和侧壁均薄,有的外壁还有蜡质渗入或 在角质层外,形成蜡被,亦有矿质化。 角质:不透水,减少水分蒸发,坚硬角质层对防止病菌侵入和增加机械支持也有一定 作用。 蜡质:使表皮不易浸湿,具有防止病菌孢子在体表萌发的作用。 矿质:使器官表面粗糙坚实。 (1)毛茸表皮细胞特化而成的突出物,具保护,分泌,减少水分蒸发作用。 腺毛 glandular hair 分泌挥发油,树脂、粘液等,具腺头和腺柄两部分; 腺头通常圆球形,由 1-多个分泌细胞组成;
13、 腺柄单细胞或多细胞。 腺鳞:具分泌能力的无柄腺毛。 还有消化昆虫的腺毛。 非腺毛 non-glandular hair 不具腺体,不能分泌,顶端常狭尖,起单纯保护作用。 a、线状毛线状,单细胞或多细胞。 b、棘毛壁厚而坚牢,木质化,细胞内有结晶体沉积(大麻) 。 c、分枝毛分枝状(毛蕊花、裸花紫珠叶) 。 d、丁字毛丁字形(菊科) 。 e、星状毛放射状,分枝似星(蜀葵、石韦、密蒙花) 。 f、鳞毛毛茸的突出部分呈鳞片状或圆形平顶状(胡颓子) 。 g、螫毛较脆,液泡中含蚁酸,刺激皮肤剧痛(荨麻) 。 h、冠毛生于果端,果实传播,如蒲公英。 i、种缨生于种子上,种子传播,如长春花、萝藦、络石。
14、请同学总结下下毛茸的作用。 加强表皮保护;腺毛产生化学防御物质;毛可减少水分蒸发(干旱植物毛多) ;免受 动物啮食;帮助种子传播;防御寒冷(雪莲) ;食虫(捕虫草) (2)气孔 stoma(stomata 复数) 在气生表皮上具有很多气孔,是气体进出的门户。气孔是形状狭长的细胞间隙,由两 个保卫细胞对合而成。 气孔器:气孔连同保卫 cell 的合称,亦有把“气孔”当作“气孔器”的同义语。 保卫细胞 guard cell a、比周围表皮细胞小,是生活的,并有叶绿体。 b、与表皮 cell 相邻的壁薄,其余各方较厚,充分膨胀,气孔拉开,失水则关闭。 副卫细胞 subsidiary cell;acc
15、essory cell a、在保卫 cell 周围有 2多个和表皮 cell 不同的细胞称副卫细胞。 b、随不同种类植物,副卫 cell 排列次序有别,构成了气孔轴式,或称气孔类型。 双子叶植物的气孔轴式 副卫 cell 数 大小 排列(与保卫 cell 长轴) 分布 a、平轴式平列型 paracytic type 2 相等 平等 茜草科、豆科、马齿苋 科b、直轴式横列型 diacytic type 2 相等 垂直 唇形科、石竹科 c、不等式不等细胞型 anisocytic type 3-4 1 个小 十字花科,菊科、曼陀罗、 景天属 d、不定式无规则型 anomocytic type 不定
16、相等 与表皮细胞相似 毛茛科、艾叶、桑、 南瓜、天竺葵 e、环式辐射型 actinocytic type 不定 相等 比表皮 cell 狭窄,环状 茶、桉 单子叶植物气孔类型也很多哑铃形的禾本科植物气孔 裸子植物气孔一般都凹入很深。plant taxonomy and biosystematics 一书记载了 31 种气孔类型 注:S(副卫细胞)G(保卫细胞)1、无规则型副卫 cell 与表皮 cell 无区别 2、环列型单环,小的副卫 cell 包括保卫 cell 3、双环列型双环,小的副卫 cell 包括保卫 cell 4、放射状细胞型由稍为扩大或延长的副卫 cell 组成单环,包围保护细
17、胞 5、不等细胞型3 个 S,2 大 1 小,组成单环,绕 G 6、双环不等细胞型双环 S,绕 G,内环 3S,2 大 1 小,外环 24S,组成不完全 环。 7、横列型2 个 S,长轴与 G 成直角,单环绕 G 8、双环横列型4 个与 G 长轴直角,组成双环 9、平列型2 个 S,长轴与 G 平行,围 G 10、双环平列型4 个 S,长轴与 G 长轴平等,双环 11、短平列型2 个 S,在侧翼与 G 边缘相连,但不完全包括 G,这些 cell 可或不 延长,但与 G 长轴平行。 12、双环短平列型4 个 S,双环,长轴互相平行,侧面与 G 相连,不完全包围 G。 13、半平列型在与 1 个
18、G 相邻的 cell 中,只有 1 个 S,将 G 全围,而另 1 个 G, 则被 3 个或更多表皮 cell 所包围。 14、平列四细胞型2 个延长的 S,与 G 侧的平行,另外 2 个较窄的 S 为极 cell。 15、双环平列四细胞型2 个延长的 S,与 G 侧向平行,另外 2 个为较窄的极细胞, 这 4 个 S 又被一环小 cell 包围。 16、短平列四细胞型2 个短的 S,侧向与 G 平行,2 个宽的为极 cell。 17、双环短平列四细胞型2 个短 S 侧向平行于 G,2 个宽的为极 cell,它们全被一 环小 cell 包围。 18、十字型4 个多少等的 S,其垂周壁从 G 的
19、两极及中间呈直角延伸。 19、无规则四细胞型4 个 S,无规则地以各种方式包围 G。 20、平列六细胞型(单极)有 4 个延长的 S 与 G,侧向平行,还有 2 个窄的极细 胞。 21、平行六细胞型(双极)2 个延长的 S,与 G 侧向平行,还有 4 个窄的极细胞。22、短平列六细胞型(单极)4 个短的 S,位 G 侧面,2 个宽的为极细胞。 23、短平行六细胞(双极)2 个短的 S,位 G 侧面,4 个宽的为极 cell。 24、极细胞型1 个 S,几乎但不完全把 2 个 G 包围,只有一极为单个表皮细胞所 包。25、聚合极细胞型除了 G 一极为单个表皮 cell 外,G 其它部位由 1 个
20、 S 所包围, 这个 S 又被另一个新月形 cell 部分包围。 26、腋下细胞型1 个 S,几乎包围 2 个 G,只有一游离极被 2 个表皮细胞所围, 这 2 个 cell 共同垂周壁从极往外伸,与 G 长轴平行。 27、聚腋下细胞型1 个 S,几乎将 2 个 G 包围,又被另一个新月形 cell 包围,1 游离极被 2 个表皮 cell 包围,它们共同垂周壁从极往外伸,与 G 长轴平行。 28、带状细胞型1 个 S,包围 2 个 G,其一个垂周壁从一极往外伸,把这个 S 切 开, 29、聚围绕细胞型1 个 S,包围 2 个 G,这个 S 又被另一个新月形 cell 部分包围。30、围绕细胞
21、型1 个 S,包围 2 个 G。 31、双环围绕细胞型1 个 S,包围 2 个 G,这个 S 又被另一个 cell 完全包围。 气孔数与气孔指数 气孔数:同一植物的叶子,单位面积(mm2)的气孔数目,称气孔数,有很大差异, 在鉴定上无重要意义。 气孔指数:同种植物单位面积上的气孔数与表皮细胞数的比例都是相对恒定的,这种 比例关系按“气孔指数”stomatal index气孔指数=单位面积上的气孔数100 单位面积上的气孔数与表皮 cell 数的和如:颠茄 下表皮 气孔指数 19.521.623.9 尖叶颠茄 下表皮 气孔指数 16.717.618.8 尖叶番泻 上下表皮 气孔指数 11.412
22、.213.0 狭叶番泻 上下表皮 气孔指数 17.118.720.0 气孔的分布:气孔数量和大小随器官、环境而不同: 叶多,茎少,根无。 叶上表皮少或无,下表皮多。 水生叶无,浮生叶上表皮多,下表皮无,直生叶二面有。 2、周皮 periderm 一次生保护组织 分布:大多数一年生植物器官表面终生只具表皮,多年生木本植物,除叶外,茎与根 幼年保持表皮,随其增粗,表皮破坏,而产生周皮,有些又厚又软如栓皮栎、白千层等。 组成:由侧生分生组织木栓形成层向外分化木栓,向内分化成栓内层,合称周皮。 特点:木栓层 cork phellem具多层细胞,横切面观细胞呈长方形,紧密排列成整 齐的径向行列,壁较厚强
23、列栓化,细胞成熟时原生质死亡解体,胞腔充满空气。使其不透 水,并有抗压、降热、绝缘、质轻、具弹性,抗有机溶液和多种化学药品,对植物起有效 的保护作用,可作日用轻质绝缘材料和救生设备。 木栓形成层 phellogen,cork cambium次生分生组织,由皮层或韧皮薄壁细胞形成, 根中多由中柱鞘产生。往往一层细胞。 栓内层 phelloderm是生活的薄壁 cell,常只有一层,茎的栓内层 cell 常含叶绿体, 所以又称绿皮层,与皮层 cell 区别,其排列径向与木栓成列。 木栓形成层发生部位可由表皮、皮层任一部分,中柱鞘或韧皮薄壁 cell 恢复分生 能力而产生。 茎最初周皮常在皮下层中发
24、生,偶尔发生在表皮,根大多数最初围绕发生于中柱鞘随后在最初形成的围皮下发生,最后均在韧皮部薄型 cell 中产生。 (皮下层表皮层下面的一层或几层 cell,与下面的基本组织可以分开) 皮孔 Lenticel在周皮形成时,某些部位的木栓形成层比其它部分更为活跃,向外 衍生出一种与木栓细胞不同,并有发达的细胞间隙的补充细胞,它们突破表皮形成裂口, 成为气体交换的通道皮孔。 皮孔外表呈直的、横的或点状突起,最初在周皮上形成的皮孔,一般在气孔位置产生。 皮孔形状、颜色和分布的密度可作为皮类药材鉴别特征。 双子叶植物皮孔类型 a、补充组织由栓质化的 cell 组成,胞间隙紧密,可出现生长层,如木兰属,
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