2019-2020年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 5.4 捕獲光能的色素和結構 莖教案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 5.4 捕獲光能的色素和結構 莖教案 新人教版必修1 1．莖的分枝 分枝是植物的基本特征之一，高等植物常見的分枝方式有以下幾種(圖1-2-19)： (1)二叉分枝 由頂端分生組織平分成兩半，每半角成一個分枝，多見于苔蘚、蕨類植 物。 (2)單軸分枝 頂芽不斷生長形成主干，腋芽發(fā)育成側枝，但各級側枝生長均不如主干。裸子植物和一些被子植物如楊樹等為單軸分枝。 (3)合軸分枝 頂芽活動。一段時間后，生長緩慢或死亡，由腋芽萌發(fā)成新枝，如此多次重復。如梨、蘋果、桃等大多數被子植物。 (4)假二叉分枝 頂芽停止生長或分化為花芽后，由近頂芽的兩個對生的腋芽同時發(fā)育為一對對生側枝，外表上和二叉分枝相似，實際上是合軸分枝的變化。如丁香、石竹等。 二叉分枝是比較原始的分枝方式；合軸分枝和假二叉分枝是被子植物主要的分枝方式，是較進化的類型。 禾本科植物的分枝與上述有些不同，它是由近地面或地面以下的節(jié)(分蘗節(jié))上產生不定根和枝條，這種分枝方式稱為分蘗。 2。雙子葉植物莖的初生結構 莖的初生結構是由莖的頂端分生組織通過細胞分裂、生長和分化形成的，主要使莖伸長，由表皮、皮層和維管柱組成(圖1-2-20)。 (1)表皮 由一層活的細胞組成，—般不具葉綠體，細胞外壁常有角質層，是莖的保護組織。 (2)皮層 主要由薄壁細胞組成。皮層的外圍常分化出厚角組織，近表皮處的厚角組織和薄壁組織細胞中常含有葉綠體，使幼莖呈綠色。水生植物莖皮層中的薄壁組織具有發(fā)達的胞間隙，構成通氣組織。莖中一般沒有內皮層。 (3)維管柱 為皮層以內部分，由維管束、髓和髓射線組成。一般無中柱鞘。 維管束多排列成環(huán)狀，束間由薄壁組織隔開。初生維管束由初生韌皮部、形成層和初生木質部組成。初生韌皮部由篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞和韌皮纖維組成，篩管是有機物運輸的通道，發(fā)育順序與根相同，也是外始式。初生木質部由導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維組成，主要功能是輸導水分和礦質營養(yǎng)，發(fā)育順序與根相反，是內始式(原生木質部在內方，由管徑較小的環(huán)紋和螺紋導管組成；后生木質部在外方，由管徑較大的梯紋、網紋和孔紋導管組成)。在初生木質部和初生韌皮部之，間，具有形成層。 根據維管束中木質部和韌皮部的位置不同，可分為不同的維管束類型(圖1-2-21)。大多數是外韌維管束(初生韌皮部位于外側，初生木質部位于內側)，葫蘆科、夾竹桃科等植物莖是雙韌維管束，莎草和香蒲、蓼科等的莖為周木維管束，周韌維管束是一種較原始的類型，主要見于蕨類植物。 髓居莖中心，一般由薄壁細胞組成。樟樹的髓發(fā)育成石細胞，有些植物的髓在發(fā)育時被破壞，使節(jié)間中空，形成髓腔。 髓射線也叫初生射線，是維管束之間的薄壁組織內連髓部，外通皮層，有橫向運輸的作用，也是莖內貯藏營養(yǎng)物質的組織。 3．雙子葉植物莖的次生結構 多年生雙子葉植物的莖，在初生結構形成后，由維管形成層和木栓形成層進行次生生長形成次生結構(圖1-2-22)，使莖長粗。 (1)維管形成層的產生和活動 在莖的初生結構中，在初生木質部和初生韌皮部之間保留著一層分生組織，形成束中形成層。次生生長開始時，髓射線中與束中形成層相連的一部分細胞恢復分裂能力，形成束間形成層。束中與束間形成層相連，使整個莖的形成層為圓筒狀。形成層細胞主要進行切向(平周)分裂，向外形成次生韌皮部細胞，添加在初生韌皮部的內方；向內形成次生木質部，添加在初生木質部的外方。同時，形成層也進行少量的徑向(垂周)分裂，以擴大本身的圓周。并且，形成層的位置也漸次向外推移。 形成層產生次生木質部細胞的數量遠較次生韌皮部多，次生木質部構成了莖的主要部分，是木材的主要來源。 (2)木栓形成層的活動和樹皮的形成 莖中木栓形成層通常由近表皮的皮層薄壁細胞恢復分裂能力形成的。其活動與根相似，主要進行平周分裂，向外形成木栓層，向內形成栓內層，構成周皮，是莖的次生保護組織。周皮上有皮孔，是莖與外界進行氣體交換的結構。 木栓形成層是有一定壽命的，其位置漸次向次生韌皮部方向推移，新周皮的木栓層將其外方細胞的營養(yǎng)阻斷，使其外方的部分成為無生命的硬樹皮(又稱外樹皮或落樹皮)。硬樹皮以內的生活部分的樹皮，包括木栓形成層、栓內層和其內具功能的次生韌皮部，合稱為軟樹皮(內樹皮)。在林業(yè)采伐上所說的樹皮，包括形成層以外的部分，即包括硬樹皮和軟樹皮。 莖的初生結構和次生結構可綜合如下： 莖的結構通常是通過莖的橫向、徑向和切向三個切面來了解的(圖1-2-23)。在橫切面上可以看到導管、管胞、木纖維等的直徑大小，顯示了射線的長度和寬度。徑向切面是通過莖中心而切的縱切面，顯示了射線的高度和長度。切向切面又稱弦向切面，是垂直于莖的半徑所作的縱切面，所見射線是橫切面，輪廓呈紡錘狀，可了解射線的高度、寬度、細胞的列數和兩端細胞的狀況。 4．單子葉植物莖的特點 單子葉植物維管束數目很多，散生(如玉米)或成內、外兩輪排列，中央為髓腔(如水稻)，都是外韌維管束。維管束中的木質部呈V形，由3或4個導管組成，V形的下部為原生木質部，由兩個環(huán)紋或螺紋導管組成；V形的兩臂為后生木質部，有兩個孔紋導管。維管束的外圍有一圈厚壁組織，稱為維管束鞘(圖1-2-24)。 由于維管束內沒有形成層，所以沒有次生結構。莖的加粗，是初生結構形成過程中，各個細胞體積增長或初生加厚分生組織平周分裂的結果。表皮細胞為終生保護組織，沒有周皮形成。 5．裸子植物莖的結構特點 裸子植物韌皮部一般沒有篩管和伴胞，而以篩胞執(zhí)行輸導作用。木質部一般沒有導管，只有管胞，無典型的木纖維，管胞兼具輸導水分和支持的作用。在松柏類莖的皮層和維管柱中還具有獨特的樹脂道。 裸子植物只有木質莖，雙子葉植物既有木質莖又有草質莖，單子葉植物大多數是草質莖。在整個植物的進化過程中，木質莖是較早出現的，草質莖較進化，而且一年生草本比多年生草本進化。