植物的生长

种子的萌发与幼苗的生长 

植物体营养生长是指种子成熟之后，在适宜条件下萌发成幼苗并进一步发育形成具有根、茎、叶分化的植物体的过程。 植物终生都在生长，形成具有发达的根系和地上的茎叶系统。 

1）种子是由胚、胚乳和种皮 3 个部分组成。 

胚由胚根、胚轴、胚芽和子叶 4 部分组成，植物所有器官的形态发生都是从胚开始的。 

胚乳位于种皮和胚之间，是种子储藏营养物质的场所，供种子萌发时使用。 

种皮具有保护作用，主要是保护种子中的胚，另外还与控制种子萌发的机制有关。 

2）种子萌发的方式：子叶出土的萌发模式（代表植物：棉花、菜豆和蓖麻等）

子叶留土的萌发方式（代表植物：玉米、小麦、水稻等）

根的初生生长及初生结构 

 根是种子植物的营养器官，由胚根发育而来。主要功能是吸收和固着 

根的生长方式是顶端生长，生长点主要在根的顶端。

1）根尖是从根的顶端到着生根毛的部分。

根尖分为四个区（从根尖顶端开始）：根冠、分生区、伸长区和成熟区。 

①根冠：位于根的最顶端，像帽子一样套在了分生区的外面。 

 组成：薄壁组织细胞。 

功能：保护幼嫩的分生组织细胞，使他们不会与土壤直接接触。

 ②分生区：位于根冠之后。 

 组成：分生组织细胞。 

 功能：产生新的细胞。 

 ③伸长区：位于分生区的后方，细胞来源于分生区。 

 组成：原表皮层、原形成层和基本分生组织 

 功能：使根尖不断向土壤深处推进。 

④成熟区：由伸长区细胞进一步分化形成，位于伸长区的后方。表皮通常有根毛，因此又称为根毛区。 成熟区又称为是根的初生结构，这个生长过程也成为初生生长，实际是伸长生长。

2）双子叶植物横切制片，从外到内依次为：表皮层、皮层和维管柱。 

①表皮层长有根毛：由根的表皮细胞外壁形成的突起，伸长呈管状。 

功能：极大地增加了表皮的表面积，有利于从土壤中吸收水分和矿物质。另外，根毛细胞壁 中含有黏液物质，使根毛在穿越土壤空隙时能和土壤中颗粒紧密结合在一起，与固着功能也有关。

Werewolf 基因有抑制表皮细胞生成根毛的作用。

②皮层：在表皮以内，是由多层薄壁细胞组成。其中，最里面一层皮层细胞染色比较深，排 列整齐，特称为内皮层。 功能：主要是储藏功能。

凯氏带：在植物根内皮层细胞的上下两个壁以及径向壁（相邻两个细胞的左右侧面），都有 栓质化的加厚，这样就围绕细胞形成了一个栓质化的带状环，称为凯氏带。 

③维管柱（中柱）：内皮层以内。在中柱最外面有一圈细胞，也就是紧贴着内皮层的一层薄 壁细胞，叫中柱鞘。 外始式发育：初生木质部的分化和成熟是由外向内进行的，这种发育方式称为外始式。 

④双子叶植物根的初生结构特点： 初生木质部位于根的中央，木质部束辐射状或星芒状 

初生韧皮部与木质部相间排列，数目相等 

 根的木质部与韧皮部之间由薄壁组织隔开 

 根的木质部与韧皮部的发育都是外始式 

 ⑤单子叶植物根的初生结构特点： 木质部与韧皮部是相间排列的 

内皮层细胞五个面都有栓质化的加厚，只能通过通道细胞吸收营养物质 

 根的中央是由薄壁细胞组成的髓 

 单子叶植物只有初生结构，不会进行次生生长，也就没有次生结构

侧根的发生 

 侧根的发生：侧根侧根起源于中柱鞘细胞，内皮层可以不同程度参与侧根的形成

侧根的发生过程： ①中柱鞘的某些细胞脱分化，开始细胞分裂 

 ②平周分裂使细胞的层数增多，并向外突出 

 ③细胞向各方向分裂，突起进一步增大，形成侧根原基 

④顶端分生组织细胞不断分裂生长分化，侧根不断向前推进，伸出母根外 侧根的发生类型：二原型、三原型、四原型和多原型。 

侧根的发生位置：侧根原基在根毛区产生，在根毛区后方形成。

根的次生生长及其结构 

 根的次生生长是由根的次生分生组织维管形成层和木栓形成层的活动的结果。 

 维管形成层活动→使根加粗 

 木栓形成层活动→形成新的保护组织—周皮 

1）细胞分裂的方式 平周分裂是指分裂产生的两个子细胞的新壁与器官的表面相平行。 

作用：增加细胞的层数，使器官加粗、增厚。 

垂周分裂是指分裂产生的两个子细胞的新壁是沿着半径的方向，与器官表面垂直。 

 作用：扩大组织器官的周径 横向分裂是指细胞分裂产生的新壁与器官的长轴垂直 

作用：增加了器官轴向的细胞数目，增加了高度 

2）维管形成层的来源：中柱鞘细胞+原形成层 

 维管形成层向内→次生木质部 

 维管形成层向外→次生韧皮部 

 维管形成层进行平周分裂的同时也进行垂周分裂，扩大自身周径。

茎的初生生长及其结构 

1）茎尖的结构 茎：起源于种子内幼胚的胚芽，有时还加上部分下胚轴，植物地上部分的轴，其上着生叶、 花和果实 。 枝条: 着生叶和芽的茎称为枝或枝条。节：茎上着生叶和芽的位置。节间：两节之间的部分叫节间。叶痕：茎上的叶子脱落后留下的痕迹。 茎尖：茎的主干或分枝顶端。 

特点：与根尖不同无帽状结构，而是埋藏在顶芽内，被许多幼小的叶片紧紧包裹保护。 

茎尖的组成：生长锥，伸长区，成熟区。茎尖的分生组织：茎本身生长延长的细胞源泉，分化形成叶、花、侧枝等 茎尖的顶端分生组织细胞分裂、分化形成了茎的初生结构

茎的初生结构与初生生长 

① 双子叶植物茎的初生结构：（由外到内）表皮、皮层、维管柱。 

功能：疏导和支持。 

 茎的维管柱组成：初生维管束、髓、髓射线 初生维管束由初生木质部和初生韧皮部组成，二者相对排列，木质部在内侧，韧皮部在外侧。 

初生木质部：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞。内始式发育 

初生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞。外始式发育 

束中形成层：原形成层细胞保留，形成新的木质部和韧皮部。 

 髓：茎的中心部分，由薄壁细胞组成。贮藏各种内含物，丹宁、晶体和淀粉等。 

髓射线：维管束之间的薄壁组织，位于皮层和髓之间；在茎的横切面上呈放射状排列，可以横向运输。

② 单子叶植物的茎 特点：维管束是随机、分散排列在基本组织当中；也有些单子叶植物如禾本科的水稻，茎的维管束呈二轮分布；无束中形成层，属于有限维管束； 皮层、髓、髓射线之间分界不清楚或不存在； 大多数单子叶植物只有伸长生长和初生结构，表皮细胞为终身保护组织，没有周皮形成。

茎的次生生长及其结构 

1）茎的次生生长过程：就是茎的加粗生长过程。次生生长不仅会使茎加粗，还会形成次生性保护组织。 

次生性分生组织：包括维管形成层和木栓形成层。 

维管形成层：由两类细胞组成，一是纺锤状原始细胞，另一类是射线原始细胞。 

维管形成层产生的结构：次生木质部与次生韧皮部。 距离茎尖越近，组织越幼嫩，初生结构所占的比例越高相反，次生结构所占比例高 

木栓形成层：多数来源于皮层薄壁细胞，还有来源于表皮（如柳树和苹果），少数来源于初生韧皮部薄壁细胞（如葡萄和石榴）。

 周皮：木栓形成层细胞活动产生，是次生性保护组织，由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。木栓层细胞：细胞壁高度栓质化、木质化，为死细胞。 木栓层的作用：保护茎，使它免受机械伤害和病原菌的侵害。 

年轮：次生木质部的结构，是同心圆的生长轮。可以根据年轮来计算树木的年龄。 

木材是由一层层的次生木质部积累形成的，主要是由导管分子、管胞和木纤维组成。

春材或早材：春季水分充足，形成的导管和管胞分子的管径较大，细胞壁也比较薄，木材疏松，颜色较浅，被称为春材或早材。 

秋材或晚材：夏末秋初，气候变凉，雨水减少，形成层活动减弱，形成的导管、管胞的管腔 就比较小，管壁也厚，木材致密，颜色深，称为秋材或晚材。 边材是靠近形成层的部分，颜色较浅，是近 2-5 年形成的。 心材颜色较深，是次生木质部的中心部分，是早年形成的，不仅都是死细胞，心材坚硬耐磨， 而且有特殊的色泽，某些树木的心材有工艺上的特殊价值。 

树皮部分：维管形成层以外的部分。 树皮包含的组织：次生韧皮部、初生韧皮部，栓内层、木栓形成层和木栓层等等，或者说， 树皮包括了韧皮部和周皮。

2）茎的初生生长和次生生长的过程 

①茎的初生生长：在茎尖的顶端分生组织中，初生分生组织包括原表皮层，原形成层和基本分生组织，由原表皮层细胞分化形成了表皮层，原形成层形成了初生木质部和初生韧皮部，基本分生组织分化形成了茎的皮层和髓，这一生长过程是茎的伸长生长过程，也是初生生长阶段， 形成的是茎的初生结构。 

②茎的次生生长：茎在进行伸长生长的同时，束中形成层和束间形成层细胞形成维管形成层， 这些细胞分裂和分化，形成了次生的木质部和次生的韧皮部，使茎不断加粗，这时，皮层细胞恢复分裂能力，形成了木栓形成层，木栓形成层细胞分裂分化，又形成了次生性的保护组织— —周皮。