第一章 植物體的結構與功能

復習要求

1.熟練掌握：植物細胞、組織和器官的概念；植物細胞的基本構造及各部分功能；組織的類型與功能；營養器官的形態與功能；

2.掌握：植物營養器官的變態類型；花、果實和種子的結構和類型；果實與種子的傳播途徑；

3.了解：植物細胞的形態和大小；細胞生命活動的物質基礎；花、果實、種子的發育；

4.學會：顯微鏡的正確使用方法；洋蔥臨時裝片的制作方法。

復習內容

一、植物細胞的結構與功能

（一）植物細胞的概念

細胞是植物體結構和功能的基本單位。

1665年，英國物理學家胡克用自制的顯微鏡發現了細胞。1838年和1839年，德國生物學家施萊登和施旺共同創立了細胞學說，確認細胞是一切動植物體的基本結構單位。細胞可分為兩大類型：原核細胞和真核細胞。

（二）植物細胞的形狀和大小

植物細胞的形狀是多種多樣的。細胞形狀的多樣性，反映了細胞形態與其功能相適應的規律。

植物細胞的大小差異懸殊。最小的支原體細胞的直徑為0.1μm；絕大多數細胞的體積都很小。

（三）細胞生命活動的物質基礎

構成細胞的生活物質稱為原生質，它是細胞結構和生命活動的物質基礎。

組成原生質的化學元素主要有碳、氫、氧、氮4種，約占全重的90%；其次有少量的硫、磷、鈉、鈣、鉀、氯、鎂、鐵等，約占全重的9%；此外還有極微量的元素，如鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等。

組成原生質的化合物可分為無機物和有機物兩類。無機物主要是水，此外還有CO2和O2等氣體、無機鹽及許多離子態的元素。有機物主要包括蛋白質、核酸、脂類、糖類和極微量的生理活性物質。原生質具有液體的性質和膠體的性質。

（四）植物細胞的基本結構

植物細胞包括細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核等部分，其中細胞膜、細胞質和細胞核總稱為原生質體。

1.細胞壁

（1）細胞壁的結構。細胞壁是植物細胞所特有的結構。細胞壁結構大體分為三層：胞間層、初生壁和次生壁。

胞間層是相鄰兩個細胞初生壁之間所共有的一層，也是細胞壁最外的一層。

初生壁有彈性和可塑性，一般較薄，可隨細胞的生長而延展。

次生壁常因其他物質的填入而使細胞壁的性質發生角質化、木栓化、木質化、礦質化等變化。

細胞的次生壁并不是均勻增厚的。在不增厚的部分只保留胞間層和初生壁。于是，細胞壁上形成了許多較薄的區域，這種區域稱為紋孔。

相鄰細胞壁的紋孔往往相對而生，兩個細胞的細胞質呈細絲狀并通過紋孔相連，這種絲狀物質稱為胞間連絲。

（2）細胞壁的功能。細胞壁保護原生質體，減少蒸騰，防止微生物入侵和機械損傷等；支持和鞏固細胞的形狀；參與植物組織的吸收、運輸和分泌等方面的生理活動；在細胞生長調控、細胞識別等重要生理活動中也有一定作用。

2.細胞膜

細胞膜又稱為質膜，是植物細胞的細胞質外側與細胞壁緊密相接的一層薄膜。

（1）組成與結構。細胞膜主要由脂類物質和蛋白質組成，此外還有少量的糖類及微量的核酸、金屬離子和水。橫斷面上呈現“暗—明—暗”三條平行帶，目前被廣泛接受的是“膜的流動鑲嵌模型”，這個假說認為，脂質雙分子層構成膜的骨架，蛋白質分子結合在脂質雙分子層的內外表面，嵌入脂質雙分子層或貫穿整個雙分子層。膜及其組成物質是高度動態的、易變的。

（2）生物膜。細胞膜的種類很多，除了質膜外，還包括細胞內膜，如核膜和各種細胞器的膜。這些膜通稱為生物膜。

（3）功能。質膜起著屏障作用，能維持穩定的細胞內環境，可調節膜內外物質的濃度，有選擇地通過物質或排出廢物。質膜具有胞飲作用、吞噬作用和胞吐作用。細胞膜還具有接受胞外信息和識別不同生物種類的作用。

3.細胞質

細胞膜以內、細胞核以外的原生質統稱為細胞質。細胞質包括細胞基質和細胞器。

（1）細胞基質。細胞基質又稱為基質、透明質等，即使在電子顯微鏡下也看不出有特殊結構的細胞質部分。其主要化學成分為水、無機鹽，以及溶于水中的氣體、糖類、氨基酸、核苷酸等小分子物質，也含有蛋白質、核糖核酸等一些生物大分子。

功能：是細胞器之間物質運輸和信息傳遞的介質，是細胞代謝的重要場所；為各類細胞器行使功能提供必需的營養和原料；使各種細胞器及細胞核之間保持密切關系。

（2）細胞器。細胞器是指細胞質內具有一定形態、結構和功能的小單位。在光學顯微鏡下可以看到液泡、質體和線粒體等細胞器。在電子顯微鏡下可以看到內質網、核糖體、高爾基體等細胞器。

液泡是植物細胞重要的特征之一，由液泡膜與細胞液組成。細胞液的主要成分是能溶于水的糖類、單寧、有機酸、植物堿、色素、鹽類等，使細胞具有酸、甜、苦、咸等味道。

質體是綠色植物特有的一種細胞器，主要由蛋白質和類脂組成，具有雙層膜。質體有白色體、葉綠體、有色體三種。白色體不含色素，是質體中最小的一種，多見于幼嫩的根、莖及種子等無色部分的細胞器里。葉綠體是植物進行光合作用的場所，被人稱為“養料加工廠”和“能量轉換站”。有色體主要含有胡蘿卜素和葉黃素。

線粒體是所有生活細胞中一種重要的具雙層膜的細胞器，主要功能是進行呼吸作用，被視為細胞能量的“動力站”。

核糖體是合成蛋白質的主要場所，被稱為“生命活動的基本離子”。

另外，還有內質網、高爾基體、溶酶體、圓球體、微管、微體等。

4.細胞核

細胞核是細胞的重要組成部分，是細胞的控制中心。在細胞的生命周期中，細胞核存在分裂間期和分裂期，分裂間期的細胞核可分為核膜、核仁和核質三部分。

（五）植物細胞的繁殖

細胞繁殖的方式共有三種，即無絲分裂、有絲分裂和減數分裂。

1.無絲分裂

無絲分裂也稱直接分裂，由于分裂過程中無紡錘絲的出現，故稱無絲分裂。無絲分裂過程比較簡單，消耗能量少，分裂速度快。植物不定根、不定芽的產生，竹筍、小麥節間的伸長，胚乳的發育和愈傷組織的形成等都是無絲分裂的結果。

2.有絲分裂

有絲分裂是營養細胞最普遍的一種分裂方式。由于分裂過程中有紡錘絲的出現，故稱為有絲分裂。有絲分裂過程比較復雜，是一個連續的過程。有五個時期，即間期、前期、中期、后期、末期。

（1）間期：細胞分裂前的一段準備時期。此期細胞核變大，核內出現細長的染色絲，進而出現RNA的合成和DNA的復制等，同時蓄積細胞分裂所必需的原料和能量。

（2）前期：每一條染色體復制了自己，成為兩根染色單體，核仁、核膜逐漸消失，同時出現了紡錘絲，紡錘絲與染色體的著絲點相連。核膜解體是前期結束的標志。

（3）中期：染色體有規律地排列在細胞中部的平面上，這個平面叫做赤道面。由于此期染色體的形狀比較固定，因此是觀察染色體數目和形狀的較佳時期。

（4）后期：由于紡錘絲的收縮，每對染色單體分離成兩條形態相同的子染色體。在紡錘絲的牽動下，每組染色體分別向兩極移動。這樣兩極就有了與母細胞形態、數目相同的染色體。

（5）末期：到達細胞兩極的染色體，又逐漸變成染色絲，這時紡錘絲消失，核仁、核膜重新出現，形成了兩個完整的子核。同時細胞質一分為二，紡錘絲收縮集結于赤道板上并形成細胞板，成為兩個新細胞的胞間層。接著產生初生壁，形成兩個新細胞。

有絲分裂的重要意義：通過有絲分裂形成的子細胞的染色體數目與母細胞相同，由于染色體是遺傳物質的載體，因此，每一子細胞就有著與母細胞同樣的遺傳性，從而使子代和親代之間保持了遺傳的穩定性。

3.減數分裂

減數分裂又稱為成熟分裂，它是有絲分裂的一種特殊形式，是植物在有性生殖過程中形成性細胞所進行的細胞分裂，其過程與有絲分裂基本相似。所不同的是，減數分裂包括了連續兩次的分裂，但染色體只復制一次，這樣，一個母細胞經過減數分裂可以形成四個子細胞，每一個子細胞的染色體數目只有母細胞的一半，減數分裂由此得名。

減數分裂在植物進化中具有非常重要的意義：雖然經過減數分裂形成的子細胞發育成性細胞，其染色體數目比母細胞減少了一半，但通過雌雄性細胞的結合，染色體又恢復了原來的數目，因此仍保持了種的特性。同時，在減數分裂過程中發生染色體片段的交換，這對于植物的遺傳變異，特別是產生新性狀的個體具有十分重要的意義。

二、植物的組織與功能

組織的概念：具有相同來源的同一類型或不同類型的細胞群組成的結構和功能單位，組織的過程稱為分化。成熟組織在形態、生理上有一定的穩定性，也稱為永久組織。

植物組織的類型：根據組織的細胞種類，植物組織分為分生組織和成熟組織兩大類；根據細胞構成，又可分為簡單組織和復合組織。

（一）分生組織

1.分生組織的概念

分生組織是指具有持續分裂能力的細胞群。

2.分生組織的特點

細胞代謝活躍，有旺盛的分裂能力；細胞體小、壁薄、質濃、核大、排列緊密、液泡小或無，細胞核較大并位于細胞中央。

3.分生組織的類型

依據分布位置，分生組織分為以下三種。

（1）頂端分生組織：位于根與莖的主軸和側枝的頂端生長點，使根和莖能夠不斷地伸長。

（2）側生分生組織：位于根和莖的內側，包括形成層和木栓形成層，它們的分裂使根、莖不斷增粗。

（3）居間分生組織：常見于禾本科植物的節間基部，由于其不斷分裂，故這類植物拔節、抽穗。

（二）成熟組織

1.成熟組織的概念

由分生組織分裂產生的細胞，經過伸長、生長，細胞功能趨向專門化，逐漸轉變為各種成熟組織的過程稱為分化。成熟組織在形態、生理上有一定的穩定性，也稱為永久組織。

2.成熟組織的類型

依其形態、結構和功能的不同，成熟組織可分為以下幾種。

（1）營養組織：營養組織又稱薄壁組織或基本組織，存在于植物體各個部位。其特點是細胞體積較大，排列疏松，有明顯的細胞間隙；細胞壁薄，由纖維素組成；細胞質內有葉綠體或質體，有大的液泡；分化程度低。

營養組織具有不同的功能，根尖的薄壁組織能吸收水和無機鹽，稱為吸收組織；葉內的薄壁組織含有葉綠體，能進行光合作用，稱為同化組織；種子的胚乳或子葉，馬鈴薯的塊莖、蔥、蒜的鱗葉等儲藏養分的組織，稱為儲藏組織；水生和濕生植物，如蓮、水稻、金魚藻等的根、莖或葉細胞，細胞間隙特別發達，里面充滿空氣，稱為通氣組織。

（2）保護組織：位于植物體莖、葉表面，具有保護內部組織，防止體內水分流失，避免蟲、菌侵害或機械損傷等作用。按來源又可分為初生保護組織（表皮）和次生保護組織（周皮）。

表皮通常是由一層排列緊密的活細胞組成的，外壁常角質化、蠟質化或礦化，有些還有表皮毛，這種結構有利于減少組織內水分的散失和增強表皮的保護作用。

周皮是木栓形成層和由它產生的木栓層和栓內層的合稱。木栓層細胞的細胞壁木栓化，不透水、不透氣，為死細胞，但對植物具有更強的保護作用。

（3）機械組織：機械組織具有支持和鞏固植物體的作用。其特點是細胞壁發生不同程度的增厚。有的細胞壁在角隅處增厚，仍為活細胞，叫做厚角組織。有的細胞壁全面增厚，細胞腔小，細胞狹長，兩端尖銳，是死細胞，如木纖維，這種機械組織又叫做厚壁組織。還有一類厚壁組織叫石細胞，石細胞的壁特別厚而堅硬，如桃、李、杏的果核，梨果肉中的砂粒狀物都是由石細胞組成的。梨果肉中的石細胞越多，其品質和風味就越差。

（4）輸導組織：輸導組織具有運輸水、無機鹽和有機營養的作用。細胞多呈管形，通常上下連接，構成植物體內的運輸管道。根據其功能和結構的不同，可分為導管和管胞、篩管和伴胞。

導管和管胞的作用是運輸水和無機鹽。導管的細胞壁增厚并木質化，細胞壁的橫壁溶解，全為死細胞。管胞是由一個狹長的細胞構成的，兩端狹長，細胞壁增厚并木質化，原生質體消失，是死細胞。

篩管和伴胞的功能是運輸有機物質，它是上下相連的管狀細胞。篩管是由一些無核的管狀活細胞構成的，篩板和側壁上有篩孔。伴胞是活細胞，其內具有核和濃稠的細胞質，它通過側壁上的胞間連絲與篩管保持聯系。

（5）分泌組織：常見的分泌組織有腺毛、蜜腺、乳汁管和樹脂道等，它們能夠分泌某種特殊的物質，如蜜汁、乳汁和樹脂等。

三、植物的營養器官

（一）根的形態與功能

1.根的形態

（1）根的發生和種類。根據發生部位的不同，植物的根可分為主根、側根和不定根三種。在種子萌發時，由胚根直接長成的根叫做主根。主根上發生的各級大小分支，叫做側根。主根和側根都有一定的發生位置，統稱為定根。有些植物（除定根外）可在莖、葉或老根上產生根，它的產生沒有固定位置，這種根叫做不定根。生產上常用的扦插、壓條等繁殖苗木的方法，利用的就是植物能產生不定根的特性。

（2）根系的概念。一株植物所有根的總稱，稱為根系。

（3）根系的類型。根系按形態可分為直根系和須根系兩種類型。

① 直根系。主根較各級側根粗壯，能明顯區別出主根和側根的根系，稱直根系。主根發達，一般垂直向地生長，而主根上生出的各級側根則細小。絕大多數雙子葉植物的根為直根系，如棉花、大豆、番茄、蘋果、梨等的根都屬這類根系。

② 須根系。有些植物的主根在早期就停止生長或死亡，而在莖基部的節上產生許多粗細相似的不定根。這種由不定根群組成的根系，叫做須根系。單子葉植物的根屬于這類根系，如禾谷類作物中的水稻、小麥、玉米及蔥、蒜、韭的根系。

2.根的結構

（1）根尖的結構。根尖是指從根的最尖端到著生根毛的部分。根尖是根生命活動最活躍的部位。根尖從頂端起依次分為根冠、分生區、伸長區和根毛區四個部分。

① 根冠。根冠形似帽狀，套在根的頂端，是根尖的保護結構。根冠由薄壁細胞組成，能分泌黏液，起潤滑作用，便于根尖向土壤深處伸進。

② 分生區。分生區位于根冠內側，長1～2mm，屬分生組織。此區細胞體積小、壁薄、質濃、核大、排列緊密，具有強烈的分裂能力。分生區分裂出來的細胞，一部分分化為根冠細胞，另一部分體積增大和延長，轉變為伸長區細胞。

③ 伸長區。伸長區位于分生區的上方，是由分生區產生的新細胞分化而成的。這部分細胞逐漸失去分裂能力，出現較大的液泡，使細胞迅速增大，特別是長度顯著增加，同時根內各種組織已開始分化。該區細胞劇烈伸長的力量，成為根在土壤中向前推進的動力。

④ 根毛區。根毛區位于伸長區的上方，由伸長區的細胞進一步分化而來。這部分細胞不再延長，已分化為各種成熟組織。根毛區的特點是外表密生根毛，是根吸收水分和無機鹽的主要部位。

（2）雙子葉植物根的結構。

① 雙子葉植物根的初生結構。根尖分生區細胞經過分裂、生長和分化，形成各種成熟組織的過程，叫做初生生長。由初生生長產生的結構叫做初生結構。根的初生結構從外到內依次為表皮、皮層和維管柱。

●表皮：表皮是根最外面的一層細胞，從橫切面看，細胞近似方形，排列緊密，無間隙，多數細胞外壁突出形成根毛。根毛及表皮細胞的壁都很薄，水分和無機鹽易通過，因而具有吸收的功能。

●皮層：皮層位于表皮與中柱之間，它由許多排列疏松的薄壁細胞組成。皮層最里面的一層細胞，叫內皮層。內皮層細胞以特殊方式增厚，形成帶狀，稱為凱氏帶。

●維管柱：維管柱位于皮層之內（也稱為中柱），由中柱鞘、初生木質部、初生韌皮部和薄壁細胞組成。中柱鞘位于維管柱的最外層，緊貼內皮層，由一層或多層薄壁細胞組成。中柱鞘細胞具有潛在的分生能力。初生木質部的主要功能是輸導水分和無機鹽。初生韌皮部的主要功能是輸導有機物質。

② 雙子葉植物根的次生結構。根的次生結構從外向內主要包括周皮（木栓層、木栓形成層、栓內層）、韌皮部（初生韌皮部、次生韌皮部）、形成層、木質部（次生木質部、初生木質部）和射線等部分。有些植物的根還有髓。

（3）單子葉植物根的結構。植物上常見的單子葉植物主要是禾本科植物。禾本科植物根的基本結構也可分為表皮、皮層和維管柱三個部分，但不產生維管形成層和木栓形成層，不能進行次生生長。

單子葉植物及少數雙子葉植物根的維管柱中央由薄壁細胞組成，稱為髓，如小麥、玉米、蠶豆、茶等。

（4）側根的形成。側根起源于根毛區中柱鞘的一定部位，是中柱鞘細胞恢復分裂活動形成的。在良好的水肥條件下，中柱鞘一定部位的細胞原生質變濃，核增大，液泡變小，恢復分生能力，產生一團新細胞，并分化出側根根冠和分生區；然后繼續分裂生長，穿過皮層伸向根的表面，形成側根。

（5）根的生理功能。①支持與固定作用；②吸收作用；③輸導作用；④合成與轉化作用；⑤分泌作用；⑥儲藏作用；⑦繁殖作用。

（二）莖的形態與功能

1.莖的形態及特征

（1）莖的形態。通常植物地上部分具有主莖和側枝，莖有節、節間、葉腋和枝條等。莖上著生有葉，葉著生的部位叫節，相鄰兩節之間的部分叫做節間，葉片與枝條之間的夾角稱為葉腋。莖的頂端和葉腋處都著生著芽，分別叫頂芽和腋芽。木本植物的枝條，其葉脫落后，在節上留有一定形狀的疤痕，叫做葉痕。葉痕中突起的小點，是莖與維管束斷離后留下的痕跡，叫做葉跡。芽鱗脫落后留下的痕跡叫芽鱗痕，根據芽鱗痕的數目可以判斷枝條的年齡。在枝條的外表還往往可以看到一些很小的突起，叫做皮孔。

（2）莖的生長方式。把莖分為直立莖（大多數植物）、攀緣莖（如葡萄、瓜類等）、纏繞莖（如菜豆、牽牛、紫藤等）和匍匐莖（如甘薯、草莓等）。

（3）芽。芽是處于幼態而未伸展的枝、花或花序。根椐芽在枝條上的著生位置、性質、活動狀態及結構，將芽分為下列幾種類型：定芽（頂芽和腋芽）和不定芽；葉芽、花芽和混合芽；鱗芽和裸芽；活動芽和休眠芽。

（4）分枝與分蘗。分枝是有主干腋芽產生側枝，或第一年頂芽及以后各年腋芽產生側枝的現象。種子植物的分枝方式，一般有單軸分枝、合軸分枝和假二叉分枝三種類型。分蘗是禾本科植物的特殊分枝方式，它是從靠近地面的莖基部產生分枝，并在其基部產生不定根，如小麥、水稻等。

2.莖的結構

（1）雙子葉植物莖的初生結構。雙子葉植物莖的初生結構自外向內分為表皮、皮層和維管柱三部分。

① 表皮：表皮是幼莖最外面的一層細胞。表皮上有氣孔、腺毛。表皮對莖的內部起著保護作用。

② 皮層：皮層位于表皮和維管柱之間。靠近表皮部位常有一至數層厚角細胞，對幼莖具有機械支持作用。幼莖呈綠色，能進行光合作用。

③ 維管柱：維管柱位于皮層以內，由維管束、髓和髓射線三部分組成。維管束是由原形成層分化而來的初生木質部和初生韌皮部共同組成的束狀結構。

（2）雙子葉植物莖的次生結構。雙子葉植物莖的次生結構由外向內包括木栓層、木栓形成層、栓內層、皮層（有或無）、初生韌皮部、次生韌皮部、形成層、次生木質部、初生木質部、髓（有或無）和維管射線。

① 形成層的產生及活動。在莖的初生構造中，維管束內的形成層叫束內形成層。當次生結構開始形成時，維管束之間的一部分髓射線細胞恢復分裂能力，產生了束間形成層，它與原來的束內形成層連接成為形成層環，這時的形成層細胞繼續進行分裂，向外產生次生韌皮部，向內產生次生木質部。由于向內分裂的細胞多，因而次生木質部比次生韌皮部發達。原來位于髓射線部位的形成層細胞，經過分裂形成了維管射線，具有橫向運輸與儲藏養料的作用。

② 木栓形成層的產生及活動。多數的木栓形成層是由皮層的薄壁細胞轉變的。木栓形成層向外分裂、分化成木栓層，向內產生栓內層，三者合稱為周皮。通常說的樹皮是形成層以外的部分。

（3）單子葉植物莖的結構特點。

① 多數沒有次生結構。

② 表皮細胞常硅質化。有的還有蠟質覆蓋，如甘蔗、高粱等。

③ 皮層和維管柱之間沒有明顯的界限，維管束分散排列于莖內。每個維管束由韌皮部和木質部組成，沒有形成層。所以，禾本科植物莖的增粗受到一定的限制。

3.莖的生理功能

莖為植物地上部分的主軸，具有支持、輸導、繁殖、儲藏、光合等方面的生理功能。

（三）葉的形態與功能

1.葉的形態

植物的葉一般由葉片、葉柄和托葉三部分組成。具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉為完全葉；有些葉只有一個或兩個部分，稱為不完全葉。禾本科植物的葉有些不同，其葉由葉片和葉鞘組成，并有葉舌和葉耳。

葉上分布著許多葉脈，它具有輸導水和養料的功能，另外還對葉片具有支撐的作用。根據葉脈的分布規律，將植物葉脈分為網狀脈、平行脈和叉狀脈三大類。

網狀脈具有明顯的主脈，并向兩側發出許多側脈，側脈又分出側脈，形成網狀，如棉花、桃等；平行脈各葉脈平行排列，并由基部平行直達葉尖，如常見的單子葉植物小麥、玉米等；叉狀脈是各脈呈二叉分枝，如銀杏。

葉在莖上按一定規律排列的方式，稱為葉序，它有四種類型：

一個葉柄上只生一片葉的稱單葉，生有兩片以上葉的稱復葉。復葉根據小葉排列方式分為四種：羽狀復葉、三出復葉、掌狀復葉和單身復葉。

2.葉的結構

（1）雙子葉植物葉的結構。雙子葉植物的葉片由表皮、葉肉和葉脈三部分組成。

① 表皮。表皮位于葉片的上下兩面，各由一層排列緊密的單層扁平細胞組成。表皮細胞的外壁常有角質層覆蓋，有的還有蠟質層、表皮毛或腺毛。表皮細胞上分布著許多氣孔器，其中下表皮分布較多。

氣孔器由兩個腎形的保衛細胞和它們之間裂生的細胞裂隙（氣孔）所組成。氣孔是葉片與環境之間氣體交換的孔道，也是植物水分蒸騰的主要門戶。保衛細胞內含有大量的葉綠體，靠近氣孔處的保衛細胞壁較厚，兩側的壁較薄。當保衛細胞吸水膨脹時，氣孔開大，而失水時，氣孔縮小甚至關閉。

② 葉肉。葉肉是葉片進行光合作用的主要部位，其細胞內含有大量的葉綠體，大多數雙子葉植物的葉肉分為柵欄組織和海綿組織兩部分。

柵欄組織是一層或幾層長柱形的薄壁細胞，緊靠上表皮，呈柵欄狀排列。細胞內葉綠體含量多，因而葉的正面顏色較深。

海綿組織的細胞內，葉綠體的含量較少，故葉背面顏色較淺。

③ 葉脈。葉脈由維管束和機械組織組成。維管束中木質部在上方，韌皮部在下方。大的葉脈內有形成層，但形成層的活動很微弱。

（2）單子葉（禾本科）植物的葉片構造。禾本科植物的葉片也是由表皮、葉肉、葉脈三部分組成的。

與雙子葉植物葉的結構相比，其不同處如下。

① 表皮細胞從正面觀察呈長方形，細胞的外壁除含角質外，還含有硅質。

② 從橫切面看，上表皮中有許多呈扇形排列的泡狀細胞（運動細胞），與葉片的卷曲與開張有關。

③ 氣孔器分布在上、下表皮上，成縱行排列，保衛細胞為啞鈴形，其外側各有一個近似菱形的副衛細胞。

④ 禾本科植物葉肉組織沒有明顯的柵欄組織和海綿組織。

⑤ 葉脈為平行排列，在維管束與上、下表皮之間有發達的機械組織，每個維管束的外圍具有由一層或兩層大型薄壁細胞或厚壁細胞組成的維管束鞘。

3.葉的主要生理功能

葉的主要生理功能是進行光合作用和蒸騰作用。此外，也有繁殖、儲藏、吸收等功能。

（四）植物營養器官的變態

植物的營養器官（根、莖、葉）由于長期適應于周圍環境，使器官在形態結構和生理功能上發生變化，成為該種植物的遺傳特性，這種現象叫做變態。

1.根的變態

（1）儲藏根。儲藏根通常分為肉質直根（如蘿卜、胡蘿卜等）和塊根（如甘薯等）兩種。

（2）氣生根。氣生根可分為支持根（如玉米）、攀緣根（如常青藤）和呼吸根（如榕樹）三種。

（3）寄生根。有些寄生植物如菟絲子、列當等莖纏繞在寄主的莖上，它們的根形成吸器，侵入寄主體內，產生寄生根。

2.莖的變態

（1）地上莖變態。地上莖有五種變態：莖刺、莖卷須、葉狀莖、小鱗莖和小塊莖。如山楂的莖刺，南瓜、黃瓜的莖卷須，天門冬的葉狀莖，大蒜的小鱗莖和秋海棠的小塊莖等。

（2）地下莖變態。地下莖變態有根狀莖、塊莖、鱗莖和球莖等類型。例如，根狀莖有竹、蓮、蘆葦等，塊莖有馬鈴薯、菊芋等，鱗莖有洋蔥、百合等，球莖有荸薺、芋等。

3.葉的變態

常見的葉的變態有鱗葉、苞葉、葉刺、葉卷須和捕蟲葉等，如洋蔥、百合的鱗葉，玉米的苞葉，刺槐、仙人掌的葉刺，豌豆的葉卷須，豬籠草的捕蟲葉等。

四、植物的生殖器官

由于花、果實和種子與植物的有性生殖有關，故稱其為生殖器官。

（一）花的形態與發育

1.花的組成與形態

一朵典型的花由花梗和花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分組成。

（1）禾本科植物的花。與一般花的形態不同，每一可育花是由外稃、內稃、兩片囊狀漿片、三枚雄蕊和一枚兩個羽毛狀柱頭的雌蕊組成的。

（2）花序。大多數植物的花按一定排列順序著生在花軸上，叫做花序。花序主要有如下分類。

① 無限花序：開花順序是花軸基部的花先開，漸及上部，花軸頂端可繼續生長、延伸；若花軸很短，則由邊緣向中央依次開花。有總狀花序（如油菜、蘿卜、薺菜等）、圓錐花序（如水稻、葡萄）、傘房花序（如梨、蘋果等）；傘形花序（如蔥、韭、胡蘿卜等）、穗狀花序（如車前）、復穗狀花序（如小麥、大麥等）；肉穗狀花序（如玉米）、葇荑花序（如楊、柳等）、頭狀花序（如向日葵）、隱頭花序（無花果）。

② 有限花序：開花順序與無限花序相反，頂端或中心的花先開，然后由上向下或由內向外逐漸開放，如唐昌蒲、茄、番茄、馬鈴薯等。

（3）花和植株的性別。一朵花中具有雄蕊和雌蕊的，稱為兩性花。一朵花中既無雄蕊又無雌蕊的，稱為無性花。僅有雄蕊或雌蕊的花，稱為單性花。雌花、雄花長在同一植株上的稱雌雄同株植物。雌花和雄花長在不同株的植物上的，稱為雌雄異株植物。

2.花的發育

（1）雄蕊。花藥是雄蕊的重要組成部分，通常有四個花粉囊。花粉囊是產生花粉粒的場所。花粉粒是由花藥中的花粉母細胞經過減數分裂形成的，花粉粒中的染色體減少一半。成熟的花粉粒有兩層壁，外壁厚，透水性強，內壁較薄。

（2）雌蕊。雌蕊包括柱頭、花柱和子房三部分。

一個發育成熟的胚珠是由珠心、珠被、珠孔、珠柄和胚囊等組成的。其中胚珠在子房的著生部位叫做胎座。

（3）開花、傳粉和受精。

① 開花。花粉粒和胚囊成熟或其中之一成熟，花被展開，雌雄蕊暴露出來的現象叫做開花。

② 傳粉。植物開花后，花藥破裂，成熟的花粉粒傳到雌蕊柱頭上的過程，叫做傳粉。成熟的花粉粒落在同朵花柱頭上的傳粉現象叫做自花傳粉，如小麥、大豆、豌豆、花生等。果樹栽培上將同品種不同株間的傳粉、作物栽培上常把同株異花間的傳粉，都叫做自花傳粉。植物學上把不同朵花之間的傳粉，叫做異花傳粉。果樹栽培上指的是不同品種間的傳粉、作物栽培指的是不同植株間的傳粉，如玉米、油菜、蘋果、桃、南瓜等。當自花傳粉植物的異花傳粉率達到5%～50%時，叫做常異花授粉作物，如棉花、高粱。

③ 受精。雌雄配子（卵和精子）相互融合的過程，叫做受精。成熟的花粉粒落到雌蕊柱頭上后，吸收柱頭上的水分和分泌物，花粉粒內部的原生質通過內壁和萌發孔向外突出，形成花粉管，然后花粉管穿過柱頭和花柱進入胚珠和胚囊內，一般一個柱頭上有很多花粉管，但只有一個花粉管最先進入胚囊內。花粉管進入胚囊后，營養核逐漸解體消失，管的頂端膨大破裂，管內的精子和內容物散出。其中一個精子和卵細胞結合形成合子，以后發育成胚；另一個精子和中央細胞結合，以后發育成胚乳，這種受精現象叫做雙受精。雙受精現象是被子植物有性生殖所特有的現象。

（二）果實的發育與結構

1.果實的發育

一般真果是由子房發育而成的，由果皮和種子兩部分組成。植物受精以后，珠被發育成種皮，合子發育成胚，受精的中央細胞發育為胚乳，整個胚珠發育成種子；子房壁發育成果皮，整個子房逐漸發育成果實；花柄發育成果柄，花萼凋謝或宿存；有些植物的花托或花被也可成為果實的一部分。

2.果實的結構

（1）真果的結構。由子房發育而成的果實稱為真果，真果的外面為果皮，內含種子。果皮由子房壁發育而來，可分為外果皮、中果皮和內果皮。

（2）假果的結構。植物的果實，除子房外，還有花的其他部分參與果實的形成和發育，稱為假果。

桃、杏、李、棗、櫻桃是核果；柿、葡萄、番茄、辣椒是漿果；柑橘是柑果；西瓜、南瓜是瓠果，它是一種假果，我們吃的是它的胎座；蘋果、梨是梨果；白菜、油菜、蘿卜是角果；大豆、花生是莢果；棉花、煙草是蒴果；牡丹、飛燕草、木蘭是蓇葖果；向日葵、蕎麥、蒲公英是瘦果；小麥、玉米、水稻是穎果；板栗、麻櫟是堅果；臭椿、槭、楓楊、榆是翅果；胡蘿卜、芹菜、錦葵是分果；蓮、草莓是聚合果；桑葚、無花果是聚花果。

3.果實的類型

被子植物的果實大體分為三類：單果、聚合果和復果。

（1）單果。花朵中僅有一枚雌蕊所形成的果實，稱為單果。它又分為肉質果和干果。

（2）聚合果。聚合果是由一朵花中的離生單雌蕊發育而成的果實，許多小果聚生在花托上。

（3）復果。有些植物的果實是由整個花序發育而成的，稱為復果，又稱為聚花果，如鳳梨、無花果、桑葚等的果實。

（三）種子的發育與結構

被子植物的花經過傳粉、受精之后，胚珠逐漸發育成種子，種子包括胚、胚乳和種皮三部分，它們分別由合子、初生胚乳核和珠被發育而來。

1.胚的發育

胚的發育從合子開始。受精后的合子通常要經過一段休眠期才開始發育。胚的發育早期，胚體呈球形，單子葉、雙子葉植物在這一時期沒有明顯區別。

2.胚乳的發育

胚乳是儲蔵營養物質的組織。被子植物的胚乳由初生胚乳發育而來，常具三倍染色體。胚乳的發育形式有核型胚乳（多發生于單子葉植物和雙子葉植物的離瓣花植物中）和細胞型胚乳（多數雙子葉植物的聚合瓣花植物屬于此類）。

3.種皮的發育

珠被發育成種皮，種皮起保護作用，成熟種子種皮上有種孔、種脊和種臍，禾本科植物的種皮和果皮不易分開。

4.種子的結構和類型

種子由胚（包括胚芽、胚軸、胚根、子葉）、胚乳（或無）和種皮三部分組成。根據種子成熟時胚乳的有無，可將種子分為無胚乳種子和有胚乳種子兩類。

（1）無胚乳種子：雙子葉植物中的豆類、瓜類、白菜、蘿卜、桃、梨等，單子葉植物中的慈菇、澤瀉等，其種子是由胚和種皮兩部分組成的，沒有胚乳。

（2）有胚乳種子：有胚乳種子是由種皮、胚和胚乳三部分組成的，如蓖麻、蕎麥、茄、番茄、辣椒、葡萄等的種子。大多數單子葉植物的種子也是有胚乳的種子，如禾谷類和蔥、蒜等植物的種子。

5.果實和種子的傳播

（1）借風力傳播；

（2）借水力傳播；

（3）借人與動物的活動傳播；

（4）借果實自身的機械力傳播。