中 国 农 业 大 学 生 物 学 院 教 案 2009.9 ~ 2010.7 学年 课程名称:植物生物学 教材名称:植物生物学(主编杨世杰) 授课对象:生物各专业,生命科学试验班、资源与环境学院各专业 开课时间:全年 授课学时:48 主讲教师:《植物生物学》课程组 教学章节:第四章 编写时间: 2009.09
第四章 植物组织 教学内容:植物组织的划分、类型、特征、功能 总学时:1 教学目标 对植物体中的各种组织有一个全面的了解 教学重点:植物各种的形态结构与其执行生理功能的适应关系 教学难点:传递细胞、输导组织的特征 教学手段:多媒体教学 教学过程 章 节 学 时 主要教学内容及安排 备 注 第 四 章 植 物 组 织 1 第四章 植物组织(在器官部分将进一步学习) 植物个体发育过程中,茎尖、根尖的分生组织通过细胞的不断分裂、分 化和形态建成,形成了执行不同功能的各种组织,多个组织的相互协作构成 了器官,多个器官再构成具一定形态的植物体。 组织(tissue)是指一种或数种具特定形态结构和功能的细胞群。植物 体有六种组织:分生组织(meristem)、薄壁组织(parenchyma)、机械组织 (mechanical tissue)、保护组织(protective tissue)、输导组织(conducting tissue)和分泌组织(secretory tissue)。后五种组织由分生组织分裂、分化产 生,统称成熟组织。每种组织各自执行其功能,又相互联系,构成一个完整、 统一协调的植物体。除了分生组织具单一分裂功能外,其他组织皆具一种以 上的功能。如维管组织既有输导又兼有支持功能;保护组织兼具保护、吸收、 分泌等多种功能。 第一节 分生组织 分生组织具有分生新细胞的特性,是分化产生其他组织的基础。 根据其分布的位置可分为: 1 顶端分生组织 、2 侧生分生组织 、3 居间分生组织 根据分生组织的来源与性质可分为: 1 原分生组织(promeristem)2 初生分生组织(primary meristem)和 3 次生分生组织(secondary meristem)。 (见幻灯片-重点学习各种分生组织位置、来源、细胞特点、功能) 第二节 薄壁组织 在植物体中薄壁组织是最基本、最少特化、分布最广的一类细胞群。细 胞中含有质体、线粒体等多种细胞器,液泡发达,细胞间隙明显,初生壁较 薄,故称薄壁组织;但少数植物,如柿胚乳细胞的初生壁则较厚,含有丰富 的半纤维素,可作为胚发育的物质和能量来源。 薄壁组织细胞分化程度浅,具潜在的分生能力和较大的可塑性,可经脱 分化转化为分生组织,再形成其它特化组织。 薄壁组织能分化形成同化组织(assimilating tissue)、贮藏组织 (storage tissue)、通气组织(aerenchyma)以及特化成传递细胞等。 (见幻灯片-重点学习各种薄壁组织分布、细胞特点、功能) 传递细胞是一类特化的薄壁细胞,细胞壁非木化,向细胞腔方向内突生 长,形成了乳突状、指状、丝状的突起,弯曲分枝。细胞壁内的孔隙较大, 细胞质膜紧贴于内突壁,使细胞的吸收、分泌和物质交换面积大大加强。传 递细胞的细胞核较大,细胞质较浓,具丰富的线粒体、内质网、高尔基体、 核糖体,显示出代谢活跃的生理特征。 重 点 : 植 物 组 织 的 各 种 类 型 、 细 胞 形 态 结 构 与 其 执 行 生 理 功 能 的 适 应 关 系
传递细胞是植物体内适应短途运输物质的有效形式,存在于溶质运输频 繁、强烈的部位,如小叶脉、茎节、子叶节、花序轴节部的维管分子之间以 及胚囊助细胞、反足细胞,胚柄和珠被绒毡层等部位。 小节薄壁组织特点:细胞中含有质体、线粒体等多种细胞器,液泡发达, 细胞间隙明显,初生壁较薄。细胞分化程度浅,具潜在的分生能力和较大的 可塑性,可经脱分化转化为分生组织。 第三节 机械组织 植物体一般都具有程度不同的抗张、抗压和抗曲折性能,这些特征是由 于机械组织的细胞壁不同程度加厚,具有坚固和支持作用的结果。 根据细胞的形态和细胞壁的加厚方式不同,将其分为厚角组织 (collenchyma)和厚壁组织(sclerenchyma)两类。 厚角组织: 厚壁组织细胞有两种类型:石细胞(stone cell)和纤维(fiber) (见幻灯片-重点学习各种机械组织分布、细胞特点、形态结构与功能 的适应关系) 在植物体的个体发育和陆生植物的演化中,机械组织显示逐步发达的态 势。 厚壁组织和厚角组织的比较 厚角组织 厚壁组织 增厚方式 角隅加厚 不均匀加厚 均匀加厚 增厚的壁 初生壁 次生壁,常木质化 细胞 活细胞,具潜在 分裂能力 死细胞 存在部位 尚在伸长经常摆 动的部位 成束、成环、成群或单个 分布于其他组织间 分类 石细胞,纤维 第四节 保护组织 保护组织是器官表面的覆盖层,包括植物体早期形成的初生保护结构— ─表皮(epidermis )和某些植物后期增粗生长形成的次生保护结构──周 皮(periderm)。 初生保护结构—─表皮(epidermis )(叶部分详细学习)。 周皮:位于裸子植物和双子叶植物的老根、老茎的外表,为取代表皮的 次生保护结构。周皮由木栓形成层向外分裂、分化产生的木栓层,向内分裂 分化产生的栓内层,共同构成周皮,周皮是可更新的组织。(茎部分详 细学习) 第五节 输导组织 输导组织并不是在所有植物体内都有,而是在植物从水生到陆生演化过 程中出现的,是适应体内长距离运输需要的产物。它包括木质部(xylen)的 导管(vessell)与管胞(tracheid)、韧皮部(phloem)的筛管(sieve tube)与 伴胞(companion cell)以及筛胞(sieve cell)等。导管和管胞主要运输水分 难 点 : 传 递 细 胞 结 构 特 点 难 点 : 输 导
和无机物;筛管和筛胞主要输导有机物。 管状分子: 管状分子包括导管分子(vessel element)和管胞,二者为纵向延 长的管状死细胞,次生壁不同程度的木化加厚,一方面防止细胞萎陷,另一 方面有支持作用。 (见幻灯片-重点学习导管分子和管胞的分布、形成过程、细胞特点、 类型、形态结构与功能的适应关系) 导管分子和管胞的比较、管状分子的系统发育(见幻灯片) 筛分子: 筛分子包括筛管分子(sieve element)、伴胞及筛胞等。 (见幻灯片-重点学习筛管分子、伴胞及筛胞的分布、形成过程、细胞 特点、类型、形态结构与功能的适应关系) 筛域、筛孔、筛板,筛孔等概念 从系统演化和生理适应看,具近于横的单筛板和联络索少而粗的粗短筛 管分子,较具倾斜的复筛板和联络索多而细的细长的筛管分子更为进化,更 有利于输导养分 第六节 分泌组织 分泌组织穿插于其他组织中,分为外分泌结构和内分泌结构。 外分泌结构:外分泌结构常分布于植物体的外表,将分泌物排于体外 蜜腺、腺毛、盐腺、排水器等内分泌结构:内分泌结构是将分泌物滞留 于植物体内的分泌结构。 分泌腔(secretory cavity)、分泌道(secretory duct)(裂生和溶生两 种)、乳汁管(laticifer)(无节乳汁管和有节乳汁管两种类型)。 (见幻灯片-重点学习外、内分泌结构的分布、特点功能)。 简单组织、复合组织、组织系统(结合根茎叶器官学习) 小结:以上我们学习了组织者部分内容,六大组织并不是孤立的,它们 之间必须紧密配合,共同执行各种机能,才能使植物体成为有机的统一整体。 这一部分内容是我们学习植物器官的基础。是我们跟好的理解器官结构与功 能关系的基础。 组 织 结 构 、 发 育