植物生物学第七章 茎结构发育与生理功能

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1、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：第七章编写时间：2009.09第七章茎的发育、结构与生理功能教学内容：茎的发育、结构与生理功能总学时：2教学目标：掌握茎的基本形态概念，了解茎的基本功能；掌握茎尖分区及初生结构，了解茎初生生长的过程；掌握茎的次生生长及结构，掌握植物体内物质的运输教学重点：茎的初生生长和次生生长过程；茎

2、初生结构及次生结构；维管形成层的细胞组成；茎结构与功能的关系。教学难点：茎的生长过程及结构教学手段：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一节茎的功能第二节茎的形态2（导入新课5min）我们已经学习了植物的根、叶两大营养器官，联系二者的茎，是植物体地上部分的枝干，在个体发生上，它是由胚芽发育而来；在系统演化上，茎是先于叶、根出现的营养器官。茎叶系统构成了植物的地上部分，根吸收的水和无机盐通过输导组织运往茎叶，而茎叶系统光和作用的产物也通过输导组织运往根，供整个植株生理活动所需。其中茎是联系着根和叶的中间

3、部分是输导的枢纽，今天开始我们学习茎的结构。第一节茎的功能结合茎的变态讲解茎的各项功能：支持作用、输导作用、营养、贮藏作用、繁殖作用、光合作用、保护作用、攀援等。第二节茎的形态一、茎的一般形态茎一般是背地生长、直立的圆柱体，在同体积下，以圆柱体表面积最小。这种形态有利于支持和减少蒸腾，植物体总是以最少的原料，构建最合理、最能发挥作用的形体。结合图片讲解枝条（春态和冬态）上展示的茎的基本结构特征：节和节间、叶腋、顶芽、腋芽、叶痕、叶迹（束痕）、皮孔、芽鳞痕等，展示叶痕的多样性。二、芽与分枝（一）、芽的类型着重讲解芽的

4、概念和不同类型芽的特点和分类依据。芽是未展开的枝、花或花序，包括茎尖分生组织及其附属物。芽的类型如下：1.按芽生长的位置不同，可分为定芽、不定芽。定芽又可分为顶芽和腋芽。若一个叶腋内生长两个以上的芽，位于中间的一个芽为正芽，其他的芽为副芽。2.按芽有无芽鳞保护分为裸芽和鳞芽。芽鳞为一种具保护作用的变态叶，外表常被绒毛、蜡质、粘液，细胞壁强烈角化、木化或栓化，包被于芽外保护幼芽安全过冬。3.按芽所形成器官的不同分为叶芽、花芽和混合芽。展示生动的图片第三节茎的发生和结构4.按芽的生理状态又可分为活动芽和休眠芽。（二）、

5、分枝的方式讲解分枝的概念，不同分枝方式的特点及优势。分枝是植物茎生长普遍存在的现象。分枝有多种形式，取决于顶芽与腋芽生长势的强弱、生长时间及寿命等，与植物的遗传性和环境条件的影响也有关。植物分枝方式的主要类型：单轴分枝、合轴分枝、假二叉分枝注意区分真二叉和假二叉分枝。对比分枝方式，其演化趋势为二叉分枝®单轴分枝®合轴分枝（含假二叉分枝）禾本科植物的分蘖：在地表附近几个不伸长的节间发生密集分枝，同时产生大量不定根。第三节茎的发生和结构一、茎尖的分区及其生长动态茎与根在形态建成中同样经历伸长、分枝、增粗（有的）的过程，

6、同样通过的是初生生长形成和次生生长。但茎与根所处的生活环境不同，且茎上又着生侧生器官，因而茎与根在初生生长上既有共性，又有各自的特殊性。与根的伸长发生于根尖一样，茎的伸长主要发生于茎尖（居间生长也会造成茎的伸长），因此我们也是通过茎尖的生长动态来了解茎的初生生长和初生结构。1.茎尖结构：叶芽是短缩的枝条，通过叶芽做纵切面可以看到茎尖分为分生区、伸长区和成熟区三个部分（结合图片与根尖结构对比学习本部分内容，重点讲解二者不同之处）。2.茎尖生长锥的原套-原体学说：茎尖分生组织有一定的排列结构，有几种解释茎尖顶端分生组织

7、的学说，其中原套——原体学说解释被子植物的茎尖顶端分生组织被普遍接受：结合多媒体图片讲解原套、原体特点。着重细胞分裂类型。从细胞组织分区角度看，茎尖纵切面观察，分生组织具中央区（细胞体积大，分裂缓慢）和周缘区（细胞体积小，分裂快）两部分。将原套、原体学说和细胞组织分区学说结合起来，可以很好的解释茎尖动态。3.叶原基、腋芽原基叶原基、腋芽原基是从茎尖周缘区起始的，分别形成叶和芽，由于是在顶端分生组织的表面发生，故称外起源。二、茎的初生生长1、顶端生长。发生于茎尖这个器官的顶端，同根。结合生产实际，引起兴趣根茎对比2、

8、居间生长，发生于节间。是由植物体进行顶端生长时形成的一些未伸长的节间中保留的居间分生组织活动产生成熟组织使茎得以伸长的过程。居间组织的活动有限，活动一定时间后全部转化为成熟组织。石竹科、禾本科等中有。三、茎的初生结构茎的初生结构与根一样，也是由皮系统、基本组织系统和维管系统构成，但各个组织系统的特征、空间的位置和比例等与根不尽相同。（一）、双子叶植物茎的初生