医春大学旅游学院TheTourismCollegeof Changchun University《园林植物学》课程教案2018年4月
1 《园林植物学》课程教案
学科基础必2018-2019学课程类型授课时间修课程年第一学期2018级考试授课对象考核方式风景园林第二章植物组织s2—1植物组织的类型1.分生组织2.成熟组织章节标题第二章植物组织一、教学内容第二章植物组织细胞的分化导致植物体中形成多种类型的细胞群,把形态结构相似,在个体发育中来源相同,担负一定生理功能的细胞群,称为组织。S2一1植物组织的类型一、分生组织在成熟植物体中,具有持续分裂能力的细胞仅位于植物体的特定部位,位于植物体的生长部位,由具有持续分裂能力的细胞组成的细胞群,叫分生组织。1.1细胞学特征:①细胞体积小,排列紧密,无细胞间隙。②细胞壁薄,不特化,由纤维素构成。③原生质体分化程度低,质体处于前质体阶段,细胞核大,细胞质丰富,缺贮藏物质和晶体。④代谢活跃,分裂旺盛。1.2分类:1.2.1依分布位置分三种:①顶端分生组织:位于根尖和茎尖的分生区部位,与根、茎的伸长和茎分支、长叶有关,产生花、花序。②侧生分生组织:位于根、茎侧面的维管形成层和木栓形成层中。③居间分生组织:位于初生分化成熟的组织区域间,如子房柄、花梗、花2
2 课程类型 学科基础必 修课程 授课时间 2018-2019 学 年第一学期 授课对象 2018 级 风景园林 考核方式 考试 第二章 植物组织 § 2—1 植物组织的类型 1.分生组织 2.成熟组织 章节标题 第二章 植物组织 一、教学内容 第二章 植 物 组 织 细胞的分化导致植物体中形成多种类型的细胞群,把形态结构相似,在个体 发育中来源相同,担负一定生理功能的细胞群,称为组织。 §2- 1 植 物 组 织 的 类 型 一、分 生 组 织 在成熟植物体中,具有持续分裂能力的细胞仅位于植物体的特定部位,位 于植物体的生长部位,由具有持续分裂能力的细胞组成的细胞群,叫分生组织。 1.1细胞学特征:①细胞体积小,排列紧密,无细胞间隙。 ②细胞壁薄,不特化,由纤维素构成。 ③原生质体分化程度低,质体处于前质体阶段,细胞核大,细 胞质丰富,缺贮藏物质和晶体。 ④代谢活跃,分裂旺盛。 1.2 分类: 1.2.1 依分布位置分三种: ①顶端分生组织:位于根尖和茎尖的分生区部位,与根、茎的伸长和茎分 支、长叶有关,产生花、花序。 ②侧生分生组织:位于根、茎侧面的维管形成层和木栓形成层中。 ③居间分生组织:位于初生分化成熟的组织区域间,如子房柄、花梗、花
序轴及禾本科植物节间基部。1.2.2依性质和来源不同分三类:①原分生组织:位于根尖、茎尖分生区最前端,是胚性细胞保留下来的一群原始细胞,具持久旺盛的分裂能力。②初生分生组织:紧接原分生组织后方,由原分生组织衍生而来的细胞群。细胞能继续分裂、分化,形成各种成熟组织。③次生分生组织:某些成熟的薄壁组织,经过生理上和结构上的变化,又重新恢复分裂能力的细胞群,与根、茎加粗和重新形成保护组织有关。二、成熟组织由分生组织分裂产生的大部分细胞,逐渐丧失分裂的能力,经过生长分化而形成具有特定形态结构和特定生理功能的组织,称为成熟组织,也叫永久组织。(一)保护组织在植物体表面,具有保护内部组织,防止体内水分过度散失,避免虫、菌侵害和机械损伤等作用。按来源分初生保护组织(表皮)、次生保护组织(木栓层)。①表皮:表皮细胞:覆盖于植物体的外表,1至数层细胞,排列紧密,无细胞间隙,一般无叶绿体,外有角质层、蜡层。气孔器:由保卫细胞和副卫细胞组成,单子叶植物保卫细胞哑铃形,双子叶植物新月形(肾形),靠气孔一侧壁厚,背气孔一侧壁薄,利于气孔运动。气孔运动可调节水分蒸腾和气体交换,加强机体与外界环境的联系表皮毛、腺毛:增强保护作用。②周皮:由木栓形成层分化而成,这些细胞向外分化成木栓层,向内分化成栓内层,三者合称周皮。属于复合组织。细胞扁平,无细胞间隙,细胞壁高度木栓化,最后成死细胞。常分布于老根、老茎及变态的块根、块茎的外表。周皮的内侧,往往还可产生新的木栓形成层,由其再形成新的周皮,每次新周皮的形成,其外方组织相继死亡,并逐渐累积增厚。在老的树干上,周皮以及外方的毁坏组织,以及韧皮部,也就是形成层外所有部分,常被称为树皮(bark)。(二)薄壁组织又叫基本组织、营养组织。细胞常较大,排列疏松,有明显的胞间隙;细胞壁薄,由纤维素构成;细胞质内含叶绿体或质体,有大液泡;分化程度较浅,大多具潜在分生能力,极易转化为次生分生组织。又可分为:①同化组织:含叶绿体,能光合作用,叶肉细胞。②贮藏组织:淀粉、脂类、蛋白质、水,位于根、茎的皮层、髓部,果肉、种子的子叶,胚乳。③吸收组织:根毛,吸收水和矿物质。④通气组织:水生、湿生植物,具发达胞间隙。3
3 序轴及禾本科植物节间基部。 1.2.2 依性质和来源不同分三类: ①原分生组织:位于根尖、茎尖分生区最前端,是胚性细胞保留下来的一 群原始细胞,具持久旺盛的分裂能力。 ②初生分生组织:紧接原分生组织后方,由原分生组织衍生而来的细胞群。 细胞能继续分裂、分化,形成各种成熟组织。 ③次生分生组织:某些成熟的薄壁组织,经过生理上和结构上的变化,又 重新恢复分裂能力的细胞群,与根、茎加粗和重新形成保护组织有关。 二、成 熟 组 织 由分生组织分裂产生的大部分细胞,逐渐丧失分裂的能力,经过生长分化而 形成具有特定形态结构和特定生理功能的组织,称为成熟组织,也叫永久组织。 (一)保护组织 在植物体表面,具有保护内部组织,防止体内水分过度散失,避免虫、菌侵 害和机械损伤等作用。 按来源分初生保护组织(表皮)、次生保护组织(木栓层)。 ①表皮: 表皮细胞:覆盖于植物体的外表,1 至数层细胞,排列紧密,无细胞间隙, 一般无叶绿体,外有角质层、蜡层。 气孔器:由保卫细胞和副卫细胞组成,单子叶植物保卫细胞哑铃形,双子叶 植物新月形(肾形),靠气孔一侧壁厚,背气孔一侧壁薄,利于气孔运动。气孔 运动可调节水分蒸腾和气体交换,加强机体与外界环境的联系。 表皮毛、腺毛:增强保护作用。 ②周皮:由木栓形成层分化而成,这些细胞向外分化成木栓层,向内分化成 栓内层,三者合称周皮。属于复合组织。细胞扁平,无细胞间隙,细胞壁高度木 栓化,最后成死细胞。常分布于老根、老茎及变态的块根、块茎的外表。 周皮的内侧,往往还可产生新的木栓形成层,由其再形成新的周皮,每次新 周皮的形成,其外方组织相继死亡,并逐渐累积增厚。在老的树干上,周皮以及 外方的毁坏组织,以及韧皮部,也就是形成层外所有部分,常被称为树皮(bark)。 (二)薄壁组织 又叫基本组织、营养组织。 细胞常较大,排列疏松,有明显的胞间隙;细胞壁薄,由纤维素构成;细胞 质内含叶绿体或质体,有大液泡;分化程度较浅,大多具潜在分生能力,极易转 化为次生分生组织。 又可分为:①同化组织:含叶绿体,能光合作用,叶肉细胞。 ②贮藏组织:淀粉、脂类、蛋白质、水,位于根、茎的皮层、髓 部,果肉、种子的子叶,胚乳。 ③吸收组织:根毛,吸收水和矿物质。 ④通气组织:水生、湿生植物,具发达胞间隙
③传递细胞:特化的壁与质膜内陷,胞间连丝发达,核大质浓。(三)机械组织在植物体内起支持、巩固作用。细胞特点:有一定程度的细胞壁加厚。由细胞形态结构和增厚的部位及程度分两类。①厚角组织:(collenchyma)由活细胞构成,含叶绿体。细胞壁在角隅处加厚。壁主要是纤维素,有一定坚韧性、可塑性、延伸性,有弹性,既可支持器官的直立,又适应器官的迅速生长。存在于正在生长或经常摆动的器官,幼茎、花枝、叶柄、大的叶脉,外表呈现棱角。②厚壁组织:细胞壁均等增厚,并常木质化,细胞腔小,成熟细胞无原生质体,是死细胞。分纤维和石细胞:纤维细胞狭长,末端尖锐,呈长纺锤形。细胞壁在各个方面都强烈增厚,常木化坚硬,含水量低,壁上有少数小纹孔,细胞腔小。纤维互以尖端穿插连接,形成器官内坚强支柱。常成束存在。韧皮纤维(麻)因富含纤维素,坚韧而有弹性,可抵抗折断、弯曲。木纤维,是长轴的纺锤形细胞,短1mm,壁高度木质化,腔小而坚实,木纤维坚硬,抗压力强,增强了木材的机械巩固作用;但失去弹性,脆而易断。石细胞等径或不规则分枝状,由薄壁细胞经过壁的强烈增厚分化而来,壁常木化、栓化或角质化,出现同心状层次。壁上有分枝纹孔道从细胞腔放射状分出,腔极小,原生质体已消失,具坚强的支持作用。存在于茎、叶、果皮和种子内,如桃、李、杏的硬核,梨果肉中的沙粒状物;茶叶中可鉴定品质优劣。(四)输导组织是植物体内运输水分和各种营养物质的组织。细胞呈长管形,在植物体内纵向分布,成为贯穿各器官的网络。根据细胞的结构和运输物质的不同,分为两大类:1.运输水分和无机盐的输导组织①导管Vessel:普遍存在于被子植物的木质部中,由一连串纵向连接的长柱形死细胞组成,每一个细胞叫导管分子。导管分子形成过程:幼时为活细胞:狭小,含Mit、ER、Golgi、液泡细胞增大:出现大液泡,核大,次生壁细胞自溶:液泡膜破裂,细胞变成空腔4
4 ⑤传递细胞:特化的壁与质膜内陷,胞间连丝发达,核大质浓。 (三) 机械组织 在植物体内起支持、巩固作用。 细胞特点:有一定程度的细胞壁加厚。 由细胞形态结构和增厚的部位及程度分两类。 ①厚角组织: (collenchyma) 由活细胞构成,含叶绿体。细胞壁在角隅处加厚。壁主要是纤维素,有一定 坚韧性、可塑性、延伸性,有弹性,既可支持器官的直立,又适应器官的迅速生 长。存在于正在生长或经常摆动的器官,幼茎、花枝、叶柄、大的叶脉,外表呈 现棱角。 ②厚壁组织: 细胞壁均等增厚,并常木质化,细胞腔小,成熟细胞无原生质体,是死细胞。 分纤维和石细胞: 纤维细胞狭长,末端尖锐,呈长纺锤形。细胞壁在各个方面都强烈增厚,常 木化坚硬,含水量低,壁上有少数小纹孔,细胞腔小。纤维互以尖端穿插连接, 形成器官内坚强支柱。常成束存在。 韧皮纤维(麻)因富含纤维素,坚韧而有弹性,可抵抗折断、弯曲。 木纤维,是长轴的纺锤形细胞,短 1mm,壁高度木质化,腔小而坚实, 木纤维坚硬,抗压力强,增强了木材的机械巩固作用;但失去弹性,脆而易断。 石细胞等径或不规则分枝状,由薄壁细胞经过壁的强烈增厚分化而来,壁常 木化、栓化或角质化,出现同心状层次。壁上有分枝纹孔道从细胞腔放射状分出, 腔极小,原生质体已消失,具坚强的支持作用。存在于茎、叶、果皮和种子内, 如桃、李、杏的硬核,梨果肉中的沙粒状物;茶叶中可鉴定品质优劣。 (四)输导组织 是植物体内运输水分和各种营养物质的组织。细胞呈长管形,在植物体内纵 向分布,成为贯穿各器官的网络。 根据细胞的结构和运输物质的不同,分为两大类: 1. 运输水分和无机盐的输导组织 ①导管 Vessel: 普遍存在于被子植物的木质部中,由一连串纵向连接的长柱形死细胞组成, 每一个细胞叫导管分子。 导管分子形成过程: 幼时为活细胞:狭小,含 Mit、ER、Golgi、液泡 ↓ 细胞增大:出现大液泡,核大,次生壁 ↓ 细胞自溶:液泡膜破裂,细胞变成空腔 ↓
导管分子:细胞壁木化加厚的细胞,纵向连接壁端,未木质化的次生壁覆盖的初生壁处部!分消化,初生壁消失,形成穿孔(单穿孔or复穿孔)连成连续长管:通过穿孔纵向运输,通过纹孔横向运输。类型:根据发育先后及侧壁次生增厚和木化方式不同,可将导管分为五种类型:环纹导管:每隔一段有一环状增厚的次生壁,加在初生壁上。螺纹导管:木化增厚的次生壁呈螺旋带状加在导管内初生壁上。梯纹导管:木化增厚的次生壁呈横条状突起,形似梯形。网纹导管:木化增厚的次生壁呈网状增厚,网眼是未增厚部分。孔纹导管:侧壁大部分木化增厚,未加厚部分形成许多纹孔。前两种导管出现早,在初期的器官中,直径小,输导能力弱,可延伸,后三种在器官生长后期分化形成,直径大,较短,输导效率高。侵填体:在较老导管周围薄壁或射线细胞体积增大,从导管侧壁纹孔向导管内生长,形成大小不等囊状突出物,初期是细胞质与核,后常为单宁、树脂、树胶、淀粉、晶体填充,最终将导管堵塞,这些堵塞物统称为侵填体。可阻止病菌侵害,增强抗病力,抗腐力。②管胞trachcid:是大多数蕨类植物和全部裸子植物的唯一输导结构,而多数被子植物管胞与导管同时存在。管胞两端斜尖、径腔小,壁较厚,是长菱形不具穿孔的管状死细胞。形成过程及类型同导管。因相连接的管胞各以其偏斜的两端相互穿插连接,水主要通过侧壁的贴合部的纹孔运输,且管胞腔小,所以输水能力低于导管,但增强了木质部的坚固性及机械支持力。2.运输有机物质的输导组织①筛管Sievetube:普遍存在于被子植物的韧皮部,由一系列长筒形的,端壁形成筛板的管状活细胞纵向连接而成,每一个细胞叫筛管分子,长0.1~2mm,宽10~70um。筛管分子在发育早期阶段,细胞中有细胞核,浓厚的细胞质,成熟后,细胞核消失,壁仍为初生壁,端壁及部分侧壁上有许多小孔一一筛孔,筛孔常成群聚于略微凹陷的区域形成筛域(Sievearea),存在筛域的端壁叫筛板,分单筛板(只一个筛域)和复筛板(多个筛域)。筛孔间有原生质丝相通,由之运输养分。形成过程:早期,有细胞核、浓厚的细胞质、线粒体、内质网、高尔基体、核糖体,成熟过程中,核糖体等细胞器退化,液泡膜破裂,仅剩退化变小的质体和线粒体,细胞质减少至一薄层,P一蛋白分散于整个原生质体中,P一蛋白是一种特殊的粘液状、具微细结构的蛋白质,原叫韧皮蛋白(phloemprotein),对物质运输起中间动力的作用。5
5 导管分子:细胞壁木化加厚的细胞,纵向连接壁端,未木质化的次生壁 覆盖的初生壁处部↓ 分消化,初生壁消失,形成穿孔(单穿孔 or 复穿孔) 连成连续长管:通过穿孔纵向运输,通过纹孔横向运输。 类型:根据发育先后及侧壁次生增厚和木化方式不同,可将导管分为五种类 型: 环纹导管:每隔一段有一环状增厚的次生壁,加在初生壁上。 螺纹导管:木化增厚的次生壁呈螺旋带状加在导管内初生壁上。 梯纹导管:木化增厚的次生壁呈横条状突起,形似梯形。 网纹导管:木化增厚的次生壁呈网状增厚,网眼是未增厚部分。 孔纹导管:侧壁大部分木化增厚,未加厚部分形成许多纹孔。 前两种导管出现早,在初期的器官中,直径小,输导能力弱,可延伸,后三 种在器官生长后期分化形成,直径大,较短,输导效率高。 侵填体:在较老导管周围薄壁或射线细胞体积增大,从导管侧壁纹孔向导管 内生长,形成大小不等囊状突出物,初期是细胞质与核,后常为单宁、树脂、树 胶、淀粉、晶体填充,最终将导管堵塞,这些堵塞物统称为侵填体。可阻止病菌 侵害,增强抗病力,抗腐力。 ②管胞 trachcid: 是大多数蕨类植物和全部裸子植物的唯一输导结构,而多数被子植物管胞与 导管同时存在。管胞两端斜尖、径腔小,壁较厚,是长菱形不具穿孔的管状死细 胞。形成过程及类型同导管。 因相连接的管胞各以其偏斜的两端相互穿插连接,水主要通过侧壁的贴合部 的纹孔运输,且管胞腔小,所以输水能力低于导管,但增强了木质部的坚固性及 机械支持力。 2.运输有机物质的输导组织 ①筛管 Sieve tube: 普遍存在于被子植物的韧皮部,由一系列长筒形的,端壁形成筛板的管状活 细胞纵向连接而成,每一个细胞叫筛管分子,长 0.1~2mm,宽 10~70um。筛管 分子在发育早期阶段,细胞中有细胞核,浓厚的细胞质,成熟后,细胞核消失, 壁仍为初生壁,端壁及部分侧壁上有许多小孔——筛孔,筛孔常成群聚于略微凹 陷的区域形成筛域(Sieve area),存在筛域的端壁叫筛板,分单筛板(只一个 筛域)和复筛板(多个筛域)。筛孔间有原生质丝相通,由之运输养分。 形成过程:早期,有细胞核、浓厚的细胞质、线粒体、内质网、高尔基体、 核糖体,成熟过程中,核糖体等细胞器退化,液泡膜破裂,仅剩退化变小的质体 和线粒体,细胞质减少至一薄层,P-蛋白分散于整个原生质体中,P-蛋白是一 种特殊的粘液状、具微细结构的蛋白质,原叫韧皮蛋白(phloemprotein),对物 质运输起中间动力的作用