第一讲
植物形态解剖
一、竞赛中涉及的问题
在中学生物教学大纲中,已简单介绍了种子植物根、茎、叶、花、果实和种子的基本结构。根据国际生物学奥林匹克竞赛(IBO)纲要和全国中学生生物学竞赛大纲(试行)的要求,有关种子植物组织和器官解剖的知识在各级竞赛中均要求掌握并能灵活运用,因此必须在原有的中学基础上拓展和提高。现分述如下:(一)植物的组织1.分生组织是由具分裂能力的细胞组成,位于植物生长的部位,根和茎的生长和加粗都与之有直接关系。组成分生组织的细胞,其主要特点是:细胞体积较小,排列紧密,壁薄,细胞核相对较大,细胞质较浓,一般没液泡或仅有分散的小液泡。根据分生组织在植物体中的位置,可分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。(1)顶端分生组织:位于茎与根主轴的和侧枝的顶端,它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长,并在茎上形成侧枝和叶,使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。(2)侧生分生组织:位于根和茎的侧方周围部分,靠近器官的边缘。它包括形成层和木形成层。形成层的活动能使根和茎不断增粗,以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活力或根本不存在,在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在,因此,草本双子叶植物和单子叶植物的根和茎没有明显的增粗生长。(3)居间分生组织:是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织,它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。典型的居间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中,如水稻、小麦等禾谷类作物,在茎的节间基部保留居间分生组织,所以当顶端分化成幼穗后,仍能借助于居间分生组织的活动,进行拔节和抽穗,使茎急剧长高。葱、蒜、韭菜的叶子剪去上部还能继续伸长,这也是因为叶基部的居间分生组织活动的结果。落花生由于雌蕊柄基部居间分生组织的活动,而能把开花后的子房推入士中。居间分生组织与顶端和侧生分生组织相比,细胞持续活动的时间较短,分裂一段时间后,所有的细胞都完全转变成成熟组织。根据分生组织的来源和性质不同,又可分为原分生组织,初生分生组织和次生分生组织。(l)原分生组织:是直接由胚细胞保留下来的,一般具有持久而强烈的分裂能力。植物从个体发育开始直到生命终结为止,原分生组织连续地进行分r