2023年高中生物竞赛课件:植物学——叶(共84张PPT)
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(共84张PPT)
叶是制造有机物的营养器官,是植物进行光合作用的场所。其主要功能是光合作用、蒸腾作用,还有一定的吸收作用,少数植物的叶还具有繁殖功能。
第五节 叶
一、叶的形态
(一)叶的组成
植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。叶片是最重要的组成部分,不同植物的叶片形状差异很大。叶柄具有输导和支持的作用。具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶,叫完全叶,如梨、桃和月季等。仅具其一或其二的叶,为不完全叶。无托叶的不完全叶比较普遍,如丁香、白菜等;也有无叶柄的叶, 如葛苣、荠菜等;缺少叶片的情况极为少见,如我国台湾的相思树,除幼苗外,植株的所有叶均不具有叶片, 而是由叶柄扩展成扁平状,代替叶片的功能,称叶状柄。
第五节 叶
台湾相思树
一、叶的形态
(一)叶的组成
此外,禾本科植物等单子叶植物的叶,从外形上仅能区分为叶片和叶鞘两部分,为无柄叶。一般叶片呈带状,扁平;而叶鞘往往包围着茎,保护茎上的幼芽和居间分生组织,并有增强茎的机械支持力的功能。在叶片和叶鞘交界处的内侧常生有很小的膜状突起物,叫叶舌,能防止雨水和异物进入叶鞘的筒内。在叶舌两侧,有由叶片基部边缘处伸出的两片耳状的小突起,叫叶耳。叶耳和叶舌的有无、形状、大小和色泽等,可以作为鉴别禾本科植物的依据。
第五节 叶
(叶片)
(叶舌)
(叶鞘)
(叶耳)
一、叶的形态
(二)叶的形态
第五节 叶
一、叶的形态
(三)叶脉
叶脉是贯穿在叶内的维管组织及外围的机械组织,叶脉在叶片中分布的形式叫脉序,主要有网状脉序和平行脉序两大类。网状脉序具有明显的主脉,由主脉分支形成侧脉,侧脉再经多级分支,在叶片内连接成网状。网状脉序可根据中脉分出侧脉的方式不同而分为羽状脉序和掌状脉序。平行脉序是各条叶脉近于平行,主脉与侧脉间有细脉相连,是单子叶植物叶脉的特征。裸子植物银杏的叶脉为二叉分支式,可有多级分支,称叉状脉序,是一种比较原始的脉序,此种脉序在蕨类植物中多见,而在种子植物中少见。
第五节 叶
脉序
叶脉在叶片内有规律的脉纹分布。
网状脉:⒈羽状网脉 ⒉掌状网脉
平行脉:⒈直出脉 ⒉弧形脉
⒊射出脉 ⒋侧出脉
叉状脉:
羽状网脉 掌状网脉
射出脉
叉状脉
弧形脉
侧出脉
一、叶的形态
(四)单叶和复叶
一个叶柄上只生一个叶片的叶称单叶,如桃、李、柳等。而一个叶柄上生有两个或两个以上的叶片称复叶,如槐、月季等。复叶的叶柄称为总叶柄或叶轴,总叶柄上着生许多的叶叫做小叶,每一小叶的叶柄叫小叶柄。
第五节 叶
一、叶的形态
(四)单叶和复叶
根据复叶中小叶的数量和排列方式的不同,将其分为三出复叶、掌状复叶和羽状复叶。如果三出复叶三个小叶柄是等长的,叫掌状三出复叶;如果顶端小叶柄较长,叫羽状三出复叶。小叶片在四片以上,均排列在叶柄的顶端,称掌状复叶。如果小叶片都生在叶轴的两侧,成羽毛状排列为羽状复叶,其中小叶片总数为单数者叫奇数羽状复叶;小叶片总数为双数者叫偶数羽状复叶。在羽状复叶中如果总叶柄不分支称一回羽状复叶;总叶柄分支一次称二回羽状复叶;总叶柄分支两次叫三回羽状复叶。此外,在复叶中还有一种单身复叶,其叶轴上只有一个叶片,其小叶柄与叶轴连接处有一明显的关节。
第五节 叶
一、叶的形态
(四)单叶和复叶
复叶和生有单叶的小枝容易混淆,但一般小枝顶端常有顶芽,每一单叶的叶腋处有腋芽;而复叶的腋芽只生在总叶柄的叶腋处;落叶时,离层总是在叶柄或总叶柄处形成,枝条基部是不会产生离层的。另外,复叶中的小叶与总叶柄在一个平面上伸展,而单叶在小枝上以一定的角度伸向不同的方向。
第五节 叶
一、叶的形态
(四)单叶和复叶
任意取一个叶子作为起点,向上用线连接各个叶子的着生点,可以发现这是条螺旋线,盘旋而上,直到上方另一片叶子的着生点恰好与起点叶的着生点重合,作为终点。从起点叶到终点叶之间的螺旋线绕茎周数,称为叶序周;上、下相邻两叶的夹角为开度。不同种植物的叶序周可能不同,之间的叶数也可能不同。
例如榆,叶序周为1(即绕茎1周),有2叶;桃,叶序周为2,有5叶;松,叶序周为8,有21叶。可用叶序公式表示:绕茎的周数为分子,叶数为分母,即榆、桃和松的叶序公式分别是1/2、2/5、8/21;开度分别为180°、144°、137.1°。
第五节 叶
一、叶的形态
(五)叶序和叶镶嵌
叶序是植物叶在茎上的排列方式,有三种基本类型,即互生、对生和轮生。此外,还有一些植物,其节间极度缩短,使叶片簇生于短枝上,称簇生叶序,如银杏和落叶松等植物短枝上的叶。
叶在茎上的排列方式,不论是互生、对生还是轮生,相邻两个节上的叶片都绝不会重叠,它们总是利用叶柄长短变化或以一定的角度彼此相互错开排列,结果使同一枝上的叶以镶嵌状态排列而不会重叠,这种现象称为叶镶嵌。叶镶嵌使茎上的叶片不遮蔽,利于光能的充分吸收和利用,同时也使茎上的负载平衡。
第五节 叶
一、叶的形态
(六)异形叶性
通常一种植物具有一定形状的叶,可作为分类的鉴别特征。但某些植物却在同一植株上具有不同形状的叶子,这种现象叫异形叶性。异形叶性的发生常由于不同 的生态条件或植株的发育年龄不同而造成,如水毛茛的气生叶扁平宽大,沉水叶却裂成丝状。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
1.叶柄的结构
叶柄的结构与茎类似,它相当于茎维管束的一部分,通过叶迹与茎的维管组织相联系,其基本结构比茎简单,由表皮、基本组织和维管组织三部分所组成。叶柄的最外层为表皮层,有气孔器,并常具有表皮毛; 表皮以内大部分是薄壁组织,紧贴表皮之下为数层厚角组织, 内含叶绿体。维管束成半圆形开口朝上或圆形分布在薄壁组织中,但后者靠近上方的维管束更小。维管束的结构与幼茎中的维管束相似,木质部在近轴面,韧皮部在远轴面,两者之间有形成层,但活动有限;每一维管束外常有厚壁组织分布。
第五节 叶
绿色植物体中可能会含有叶绿体的细胞是
A.叶柄的皮层 B.嫩茎的皮层
C. 叶柄的维管束 D.老叶的叶肉
课堂练习
ABD
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
被子植物的叶片为绿色扁平体,成水平方向伸展,所以上下两面受光不同。一般将向光的一面称为上表面或近轴面,因其距离茎比较近而得名;相反的一面称为下表面或远轴面。通常被子植物叶由表皮、叶肉和叶脉三部分构成。
第五节 叶
角质层
上表皮
栅栏组织
海绵组织
胞间隙
气孔
下表皮
维管束鞘
机械组织
韧皮部
木质部
叶绿体
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(1)表皮
表皮覆盖着整个叶片,通常分为上表皮和下表皮,分别由表皮细胞、气孔器、排水器和表成毛组成。
①表皮细胞
表皮细胞是一层生活的细胞,不含叶绿体,表面观为不规则形,细胞彼此紧密嵌合,没有胞间隙;在横切面上,表皮细胞的形状十分规则,呈扁的长方形,外切向壁比较厚,并覆盖有角质膜,角质膜的厚薄因植物种类和环境条件不同而变化,即旱生的厚,湿生的薄,水生的基本没有。
表皮细胞一般为一层,但少数植物的表皮细胞为多层结构,称为复表皮,如夹竹桃叶表皮为2 3层,而印度橡皮树的叶表皮为3 4层。
第五节 叶
蚕豆叶的下表皮细胞特点是
A.细胞不规则,彼此嵌合着
B.细胞长方形,排列紧密
C.细胞内含有叶绿体,呈现绿色
D.细胞无色透明
E.细胞间分布有许多对保卫细胞
课堂练习
ADE
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(1)表皮
②气孔器
气孔器通常由两个半月形的保卫细胞组成,两个保卫细胞之间的裂生胞间隙称为气孔,它们是叶片与外界环境之间气体交换的孔道。有些植物如甘薯在保卫细胞之外还有副卫细胞。
保卫细胞的结构特点:保卫细胞的壁在靠近气孔的部分增厚,而相对的一方较薄。保卫细胞有叶绿体和不同分量的淀粉粒,这与气孔自动调节有关。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(1)表皮
②气孔器
气孔器的分布:一般上表皮的气孔器数量比下表皮的少,有些植物在上表皮甚至没有气孔器分布,近叶尖和叶缘的气孔器分布较密;一棵植物的上部叶气孔较下部叶为多。
气孔器的类型、数目与分布及表皮毛的多少与形态因植物种类不同而有差别。气孔器的数目与分布还与植物的生态环境有关。如苹果叶的气孔器仅在下表皮分布,睡莲叶(浮水植物)的气孔器仅在上表皮分布,眼子菜叶(沉水植物)则没有气孔器存在。表皮毛的变化也很多,如苹果叶的单毛,胡颓子叶的鳞片状毛,薄荷叶的腺毛和荨麻[qián má] 叶的蛰毛。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(1)表皮
③排水器
许多植物的叶尖和叶缘有一种排出液体的结构,称为排水器。它的构造主要由水孔和通水组织构成。水孔与气孔相似,但它的保卫细胞分化不完全,没有自动调节开闭的能力。排水器里 面,有排列疏松的一群小细胞,与脉梢的管胞相通,这是通水组织。夜间或清晨温暖湿润的条件下,叶片的蒸腾作用微弱,根部吸入的水分就从排水器溢出,集成液滴于叶尖或叶缘,这种现象称为吐水。浮叶水生植物,如菱和睡莲等吐水更为普遍。
第五节 叶
8.以下叙述中,正确的是
A.内皮层只存在于初生根的结构中,在任何植物茎的初生结构中是不可能有内皮层的
B.子叶出土的植物,播种得深一些,更有利于种子的萌发
C.叶片边缘的水孔相当于发育不完善的气孔,没有调节功能
D.在茎的初生结构中,导管一经形成,就不会再伸长了
课堂练习
C
D.初生木质部的原生木质部由环纹和螺纹导管组成。这两种导管分子(导管细胞)次生加厚的环纹或螺纹量少,细胞仍具一定可塑性,可随器官的伸长而延展。但后生木质部由次生加厚多得多的孔纹导管组成。一旦细胞分化形成,就不再变化。
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(2)叶肉
上下表皮层以内的绿色同化组织是叶肉,其细胞内富含叶绿体,是叶进行光合作用的场所。
①异面叶
在上表皮之下的叶肉细胞为长柱形,垂直于叶片表面,排列整齐而紧密如栅栏状,称为栅栏组织,通常1 3层(这与阳生还是阴生有关),也有多层。在栅栏组织下方,靠近下表皮的叶肉细胞形状不规则,排列疏松,细胞间隙大而多,称为海绵组织。海绵组织细胞所含叶绿体比栅栏组织细胞的少,又具有胞间隙。所以从叶的外表可以看出其近轴面颜色深,为深绿色;远轴面颜色浅,为浅绿色,这样的叶为异面叶。大多数被子植物的叶为异面叶。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(2)叶肉
②等面叶有些植物的叶在茎上基本呈直立状态,两面受光情况差异不大,叶肉组织中没有明显的栅栏组织和海绵组织的分化,从外形上也看不出上、下两面的区别,这种叶叫等面叶,如水稻、玉米等的叶。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(3)叶脉
叶脉是叶片中的维管束,各级叶脉的结构并不相同。主脉和大的侧脉结构比较复杂,包含有一至数个维管束,包埋在基本组织中。木质部在近轴面,韧皮部在远轴面,两者间常具有形成层;不过形成层活动有限,只产生少量的次生结构。在维管束的上、下两侧,常有厚壁组织和厚角组织分布,这些机械组织在叶背面特别发达,突出于叶外,形成肋。大型叶脉不断分支,形成次级侧脉。叶脉越分越细,结构也越来越简单,中小型叶脉一般包埋在叶肉组织中,形成层消失,薄壁组织形成的维管束鞘包围着木质部和韧皮部,并可以一直延伸到叶脉末端。到了末梢,木质部和韧皮部成分逐渐简单,最后木质部只有短的管胞,韧皮部只有短而窄的筛管分子,甚至于韧皮部消失。
第五节 叶
大豆叶脉末端的维管组织一定具有
A.导管 B.管胞 C.筛管 D.筛胞
课堂练习
B
具有支持和输导作用的结构或器官是( )
A.叶柄 B.叶脉 C.托叶 D.主根和侧根
叶脉就是生长在叶片上的维管束,它们是茎中维管束的分枝,叶脉中含有机械组织支持叶片,使叶片伸展在空中,有利于接受光照,进行光合作用。叶脉中还有输导水分和无机盐的导管和输导有机物的筛管,因此有输导作用。这些维管束经过叶柄分布到叶片的各个部份,被称为叶片的“骨架”,具有支持和输导作用。
AB
二、叶的解剖结构
(一)被子植物叶的一般结构
2.叶片的结构
(3)叶脉
传递细胞是一类特殊的薄壁细胞,其特征是细胞壁向内突起生长,质膜紧贴细胞壁生长,从而使质膜的表面积大大增加,有利于细胞的吸收和分泌,在细胞物质的短途运输中也起重要作用。传递细胞也存在于生殖器官中,如胚珠的胚囊中的助细胞也属于传递细胞。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(二)裸子植物的叶
裸子植物的叶以松柏类作为代表,其叶为针形,为两针一束、三针一束或五针一束,生长在短枝上,前者横切面为半圆形,后两者横切面为三角形。松针叶的结构可分为表皮、下皮层、叶肉组织和维管组织四部分 。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(二)裸子植物的叶
1.表皮
表皮是一层厚壁的表皮细胞,胞腔很小,壁强烈木质化,外面覆盖有较厚的角质膜。气孔纵行排列,保卫细胞下陷到下皮层中,其上方有副卫细胞拱盖着,保卫细胞和副卫细胞的壁均有不均匀加厚并木质化。
2.下皮层
下皮层在表皮之内,为一至多层木质化的厚壁组织。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(二)裸子植物的叶
3.叶肉组织
叶肉组织中没有海绵组织和栅栏组织的分化,为排列紧密的绿色同化组织,其细胞壁内陷,形成皱褶,叶绿体多沿皱褶排列,这种排列扩大了叶绿体的分布面积。叶肉组织中常有树脂道分布,树脂道的数目多少和分布位置是松属植物鉴别种的依据之一。叶肉组织以内有明显的内皮层,细胞内含有淀粉粒,细胞壁可增厚并木质化。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(二)裸子植物的叶
4.维管组织
在内皮层以内为维管组织,有一到两个维管束,木质部在近轴面,韧皮部在远轴面。包围在维管束外面的是一种特殊的维管组织,称转输组织。该组织由转输管胞和转输薄壁细胞构成,有助于叶肉组织与维管束之间的物质交流。
松柏类叶的外形和解剖结构都具有旱生叶的特点,与其顺利度过低温和干旱的冬季环境相一致。
第五节 叶
松树叶结构特点之一是
A.栅栏组织和海绵组织有明显分化
B.通气组织发达
C.叶内具有内皮层
D.表皮层无气孔
课堂练习
C
裸子植物(如松)叶区别于双子叶植物叶的主要特征是
A.下皮层和内皮层
B.下陷的气孔
C.转输组织
D.栅栏组织细胞有多层
ABC
二、叶的解剖结构
(三)禾本科植物的叶
禾本科植物的叶片和一般双子叶植物叶的结构一致,有表皮、叶肉和叶脉三部分构成。
1.表皮 禾本科植物叶片的表皮由表皮细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而形成。
(1)表皮细胞
表皮细胞一层,形状比较规则,往往沿着叶片的长轴成行排列,通常有长、短两种类型的细胞构成,这点与其茎表皮一致。长细胞为长方形,长径与叶的长轴方向一致,外壁角质化并含有硅质。短细胞为正方形或稍扁,插在长细胞之间;短细胞可分为硅质细胞和栓质细胞两种类型,两者可成对分布或单独存在;硅质细胞除壁硅质化外,细胞内充满一个硅质块;栓质细胞壁栓质化。长细胞和短细胞的形状、数目和分布情况因植物种类不同而异。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(三)禾本科植物的叶
1.表皮
(2)泡状细胞
在上表皮中还分布有一种大型细胞,称为泡状细胞,其壁比较薄,有较大的液泡,常几个细胞排列在一起,从横切面上看略呈扇形,通常分布在两个维管束之间的上表皮中,它与叶片的卷曲和开张有关,因此也称为运动细胞。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(三)禾本科植物的叶
1.表皮
(3)气孔器
禾本科植物叶的上下表皮上有纵行排列的气孔器。与一般被子植物不同,禾本科植物气孔器的保卫细胞成哑铃形,中部狭窄,壁厚,两端壁薄膨大成球状,含有叶绿体,气孔的开闭是保卫细胞两端球状部分胀缩的结果。每个保卫细胞一侧有一个副卫细胞,因此禾本科的气孔器由两个哑铃状的保卫细胞、两个近菱形的副卫细胞和气孔构成。气孔器的分布在脉间区域和叶脉相平行。气孔的数目和分布因植物种类而不同。同一株植物的不同叶片上或同一叶片的不同位置,气孔的数目也有差异,一般上、下表皮的气孔数目相近。此外,禾本科植物的叶表皮上,还常生有单细胞或多细胞的表皮毛。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(三)禾本科植物的叶
2.叶肉
叶肉组织由均一的薄壁细胞构成,没有栅栏组织和海绵组织的分化,为等面叶。叶肉细胞排列紧密,胞间隙小,仅在气孔的内方有较大的胞间隙,形成孔下室。叶肉细胞的形状随植物种类和叶在茎上的位置而变化,形态多样。
第五节 叶
二、叶的解剖结构
(三)禾本科植物的叶
3.叶脉
叶内的维管束平行排列,中脉明显粗大,与茎内的维管束结构相似。在中脉和较大维管束的上下两侧有发达的厚壁组织与表皮细胞相连,增加了机械支持力。维管束均有一至二层细胞包围,形成维管束鞘。在不同光合途径的植物中,维管束鞘细胞的结构有明显的区别。在水稻、小麦等C3植物中,维管束鞘由两层细胞构成,内层细胞壁厚而不含叶绿体,细胞较小;外层细胞壁薄而大,叶绿体与叶肉细胞相比小而少甚至无。在玉米、甘蔗等C4植物中,维管束鞘仅由一层较大的薄壁细胞组成,含有大的叶绿体,叶绿体中大量的片层结构,但没有或仅有少量基粒,它积累淀粉的能力远远超过叶肉细胞中的叶绿体。C4植物维管束鞘与外侧相邻的一圈叶肉细胞组成“花环”状结构,在C3植物中则没有这种结构。
第五节 叶
以下对叶结构的描述中,正确的是
A.成熟叶的水孔只分布于叶尖和叶缘
B.叶片的排水器包括水孔和通水组织
C.水稻叶的叶脉鞘有两层细胞组成
D.双子叶植物叶片的叶脉的各个部分都有导管和筛管分布
课堂练习
ABC
以下有关绿色植物叶脉的描述中,正确的是
A.禾本科植物的叶脉有一至二层的叶脉鞘细胞
B.双子叶植物的叶脉没有叶脉鞘的结构
C.叶脉鞘两个外侧面通常有厚壁组织和厚角组织分布
D.叶脉不一定具有导管和筛管
课堂练习
ACD
三、叶的发育
叶原基发生于茎尖以下的周围,由原套和原体的一层或几层细 胞重复分裂而成。叶原基的进一步生长,包括顶端生长、边缘生长与居间生长三种方式。首先进行顶端生长,即叶原基顶端部分的细胞, 继续分裂,使整个叶原基伸长,变为锥形,这称为叶轴。叶轴就是未分化的叶柄和叶片。具有托叶的植物,其叶原基基部的细胞,迅速分裂、生长、分化为托叶,包围着叶轴。与叶轴伸长的同时,叶轴的两边各出现一行边缘分生组织。不久,顶端生长停止,边缘分生组织进行分裂活动(边缘生长),形成扁平的叶片。没有边缘生长的叶轴基部,就分化为叶柄。当叶片各部分形成之后,其中的细胞仍继续分裂和长大(居间生长),直到叶片成熟。
第五节 叶
三、叶的发育
双子叶植物叶尖的成熟常先于基部。这种向基成熟的次序,在 单子叶植物的条形叶中更为明显。例如,禾本科作物的叶鞘能随着节间的生长而伸长;水稻、小麦、玉米、韭、葱等叶被切断后,很快就能生长起来,这是因为叶基部进行居间生长的缘故。
第五节 叶
植物由叶原基发育成长为成熟叶包括以下哪些方面的生长和发育特点
A.顶端生长 B.边缘生长
C.居间生长 D.向基性成熟
课堂练习
ABCD
四、叶对不同生境的适应
(一)旱生与水生植物的叶
1.旱生植物叶
一般具有保持水分和防止蒸腾的明显特征,通常向着两个不同的方向发展。一类是对减少蒸腾的适应:叶小而厚;表皮细胞外壁增厚,角质层也厚,甚至于形成复表皮;气孔下陷或局限在气孔窝内;表皮常密生表皮毛;栅栏组织层次多,甚至于上下两面均有分布;机械组织和输导组织发达,如夹竹桃等的叶。另一种类型是贮水能力强,如马齿苑、景天和芦荟等,它们的共同特征是叶肥厚多汁,在叶肉内有发达的薄壁组织,即贮水组织,贮存了大量的水分,以此适应旱生的环境。
第五节 叶
夹竹桃叶片的特征是
A.表皮没有气孔 B.栅栏组织细胞为一层
C.表皮具气孔窝 D.叶脉结构简单
课堂练习
C
属于旱生植物叶片的结构特点是
A.保护组织衰退
B.叶脉稠密
C.气孔陷入表皮平面之下
D.栅栏组织很发达
BCD
2004—3.旱生植物体不具有的特征是
A.叶片变小或退化 B.茎肉质化
C.表皮细胞的角质加厚 D.叶片上缺少气孔
课堂练习
D
旱生植物的适应主要实现以下几个目标:更多地获得水分,更多地储存水分,更少地流失水分。所以旱生植物一般植株矮小,根系发达(更好地吸收水分),叶小而厚(减少水分蒸腾的面积),细胞壁厚,角质层发达(角质层主要是脂类物质,疏水,防止水分直接流失),气孔下陷(蒸腾速率和表面湿度成正相关,下陷的气孔可以在下陷区形成一个湿度相对较高的环境,减缓蒸腾),茎肉质化(储存较多水分),栅栏组织层数多,原生质体渗透压高。
尽管存在以上适应特征,叶面仍然需要气孔来进行气体交换。详细内容见《植物学(第2版)》(上册)(陆时万等,高等教育出版社,1991)第165页。答案:D。
四、叶对不同生境的适应
(一)旱生与水生植物的叶
水生植物叶
由于水生植物部分或完全生活在水中,环境中水分充足,但气体明显不足。对于挺水植物和浮水植物的叶而言,除胞间隙发达或海绵组织所占比例较大外,与一般中生植物叶结构差不多,浮水叶仅上表皮有少量气孔。但对于沉水叶来说,由于环境中除气体不足外,光照强度显然也不够,因此叶的结构和旱生植物不同。沉水叶一般形小甚至细裂成丝状,以增加与水的接触和气体的吸收面;表皮细胞壁薄, 角质膜薄或没有角质膜,也无气孔和表皮毛,但表皮细胞具叶绿体,所以吸收、气体交换和光合作用均由表皮细胞进行:叶肉组织不发达,层次少,无栅栏组织和海绵组织的分化;胞间隙特别发达,形成通气组织,导管和机械组织极端退化,如眼子菜等。
第五节 叶
四、叶对不同生境的适应
(二)阳生与阴生植物的叶
1.阳生叶
阳地植物长期生活在光线充足的地方,形成了对强光的要求而不能忍受隐蔽,这种植物在阳光直射下,受光受热比较多,周围空气比较干燥,蒸腾作用强烈,因此阳地植物的叶倾向于旱生叶的特征 。早生植物中,确实有不少是阳地植物,但阳地植物也有不少是湿生甚至是水生的植物。
第五节 叶
四、叶对不同生境的适应
(二)阳生与阴生植物的叶
2.阴生叶
阴地植物长期生活在遮蔽的地方,在光线较弱的条件下生长良好而不能忍受强光。一般阴地植物叶片构造特征与阳地植物相反:叶片大而薄,角质层薄,单位面积上气孔数目少;栅栏组织不发达,只有一层;海绵组织发达,占了叶肉的大部分,有发达的胞间隙;细胞中叶绿体大而少;多数阴生植物叶的叶绿素a、b的含量都少,叶绿素a/b比率也低(含量稍高的叶绿素b以尽可能多地吸收林下的蓝紫光),有时表皮细胞也有叶绿体;机械组织不发达,叶脉稀疏。这些特点均有利于光的吸收和利用,因而能适应光线不足的要求。此外,阴生植物还具有的一些重要特点是:枝叶浓密,叶片多分布于整株的外围,透光度差,自然整枝不良;茎间长。
第五节 叶
四、叶对不同生境的适应
(二)阳生与阴生植物的叶
2.阴生叶
总之,叶是植物体中容易变化的器官。具有相同的基因型而生长在不同环境下的两株植物,均会对环境条件表现出相应的结构与生理上的适应性。在同一植株中,树冠上面或向阳一侧的叶呈阳生叶特征,而树冠下部或生于阴面的叶因光照较弱呈现阴生叶特点,且叶在树冠上位置越高,表现出越多的早生特征,这显然与水分的供应有关 。
阳地植物比阴地植物气孔数目(多):下表皮比上表皮气孔数目(多)。这是因为阳地植物处于温度较高的地区,需要蒸腾作用比较强烈才能降温。
第五节 叶
五、落叶与离层
(一)叶的寿命和落叶
叶有一定的寿命,生活期终结时,叶便枯死脱落。叶生活期的长短在各种植物中是不同的。一般植物的叶,生活期为一个生长季。
1.草本植物
叶随植株死亡,但依然残留在植株上。
2.木本植物的落叶树和常绿树
落叶树春天新叶展开,秋季脱落死亡。落叶是植物减少蒸腾和营养消耗、度过不良环境的一种适应。温带地区冬季干而冷,根吸水困难,叶脱落仅留枝干,以降低蒸腾;热带地区旱季到来,同样需要落叶来减少蒸腾。常绿树四季常青,叶子也脱落,但不是同时进行,不断有新叶产生老叶脱落,叶的寿命一般较长,可生活多年,衰老的叶脱落,但就全树而言,终年常绿。
第五节 叶
五、落叶与离层
(二)叶的衰老和离层的产生
随着秋季的来临,气温持续下降,尤其是日照的渐渐缩短,①叶子的细胞中首先发生各种生理生化变化:叶中的许多物质分解被运回到茎中;叶绿素被破坏而不能重新合成,光合作用停止,而叶黄素和胡萝卜素不易被破坏,同时由于花青素的形成,使叶片由原来的绿色逐渐变为黄色或红色。②与此同时靠近叶柄基部的某些细胞有细胞学和组织学上的变化:这个区域的薄壁细胞分裂产生数层小型细胞,构成离区;离区中的1 2层细胞的呼吸加快,纤维素酶和果胶酶等的大量合成、分泌和活性的提高,大量降解细胞壁中的纤维素和果胶,致使细胞间相互分离,只有维管束还连在一起,这个区域称为离层。
第五节 叶
五、落叶与离层
(二)叶的衰老和离层的产生
离层细胞的支持力量非常脆弱,这时叶片也已枯萎,稍受外力,叶便从此处断裂而脱落。叶脱落后,离层下面的细胞壁和胞间隙中均有木栓质形成,构成保护层,可以保护叶脱落后所暴露的表面,避免水分的丧失和病虫害的伤害。花、果的脱落过程与落叶类似。
日照等外界因素的变化是通过生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等激素的产生来完成离层的形成和落叶落花落果的。其中,前两者有抑制作用,而后三者有促进作用。
第五节 叶
六、叶的变态
(一)苞片和总苞
生于花柄基部的变态叶称苞片,一般较小,绿色,但亦有大形而呈各种颜色的。数目多而聚生在花序基部的苞片总称为总苞。苞片和总苞有保护花和果实的作用,有些还有吸引昆虫的作用,如鱼腥草的大而白色的总苞。
第五节 叶
珙桐的总苞
鱼腥草的总苞
六、叶的变态
(二)叶刺
由叶或托叶变成刺状而形成,如仙人掌类植物肉质茎上的刺和小檗属茎上的刺以及刺槐、酸枣叶柄两侧的托叶刺,均为叶刺,它们都着生于叶或托叶的位置上,叶腋处有叶芽,叶芽可发育为侧枝。
第五节 叶
六、叶的变态
(三)叶卷须
由叶或叶的一部分变成卷须,如豌豆和野碗豆羽状复叶先端的一些小叶片变成卷须,菝葜[bá qiā] 属的托叶变成卷须,借以攀缘向上,都称叶卷须。
(四)叶状柄
有些植物的叶片完全退化,而叶柄变为扁平的叶状体,代行叶的功能,称为叶状柄,如我国南方的台湾相思树,只有在幼苗时期出现几片正常的二回羽状复叶,以后小叶片退化,仅存叶状柄。
第五节 叶
金合欢属的叶状柄
六、叶的变态
(五)鳞叶
叶的功能特化或退化成鳞片状,称鳞叶。如在某些木本植物芽的外围,由叶变态的鳞叶包围,起保护幼芽作用,亦称芽鳞;另外,在地下茎如藕、荸荠的节上也生有膜质干燥的鳞叶, 为退化叶;在鳞茎上,鳞叶肥厚多汁,含有丰富的贮藏养料,如 洋葱、百合的鳞叶。
第五节 叶
六、叶的变态
(六)捕虫叶
少数植物具有捕食动物的功能,这类植物多生活于缺氮的环境中,这些植物被称为食虫植物。食虫植物叶发生变态,能捕食小虫,称为捕虫叶。捕虫叶特化成囊状(狸藻)、盘状(茅膏 菜)和瓶状(猪笼草),利于捕食小虫,同时仍具叶绿体,既能进行光合作用又能消化分解动物性食物。猪笼草的捕虫叶呈瓶状,瓶顶端有盖,盖的腹面有蜜腺,通常瓶盖打开着, 散发着独特的气味,昆虫受到诱惑,为了到达蜜腺,不得不爬到瓶口,结果往往坠入瓶中,被瓶中的消化液消化并吸收。
第五节 叶
猪笼草的捕虫叶
六、叶的变态
变态是植物的营养器官在适应不同的环境和功能时,形态和结构上发生的可以遗传的变化。在变态器官中,一般将器官功能不同而来源相同的,叫同源器官,如枝刺、根状茎、块茎和茎卷须等为同源器官;而来源不同但功能相同的叫同功器官, 如块根与块茎,虽然从来源上看,前者为根,后者为茎,但均有 贮藏的功能。
第五节 叶
2010—39.下列哪些属于同源器官(2分)
A.玫瑰茎上的刺与仙人掌茎上的刺
B.山楂树的枝刺与马铃薯(土豆)
C.马铃薯(土豆)与甘薯(地瓜)
D.甘薯(地瓜)与菟丝子的吸器
课堂练习
BD
玫瑰茎上的刺是皮刺,仙人掌茎上的刺是叶的变态。山楂树的枝刺与马铃薯(土豆)是茎的变态,甘薯(地瓜)是根的变态。菟丝子的吸器是由根变态而成的,其种子萌发时幼芽无色,丝状,附着在土粒上,另一端形成丝状的菟丝,在空中旋转,碰到寄主就缠绕其上,在接触处形成吸根,进入寄主组织后,部分细胞组织分化为导管和筛管,与寄主的导管和筛管相连。答案:BD。
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