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2022年高中生物竞赛课件叶的形态、结构及生长发育（86张ppt）

花匠小妙招
2025-04-30 08:29

(共86张PPT)
第四节叶的形态、结构及生长发育
叶，通常扁平，具有背腹面结构。叶片相对于茎的上部（近轴）和下部（远轴）。
叶的形态Morphology of leaves
双子叶植物的叶 Leaves of Dicots
单叶Simple
羽状复叶Pinnately compound
掌状复叶Palmately compound
White ash
(Fraxinus americana)
美国白蜡树
California white oak (Quercus lobata)
栎属
Ohio buckeye (Aesculus glabra)
北美马栗树
七叶树属
(a) Leaf form: simple and compound.
互生Alternate
对生Opposite
轮生Whorled
American beech (Fagus grandifolia)
水青冈属
Sugar maple
(Acer saccharum)
糖槭
Southern catalpa (Catalpa bignonioides)
梓属
(b) 叶序（Leaf arrangement on a stem）
平行脉Parallel
羽状网脉Pinnately netted
掌状网脉Palmately netted
Bermuda grass (Cynodon dactylon)
狗牙根
Black willow
(Salix nigra)
黑柳
Sweetgum (Liquidambar styraciflua)
枫香
(c) 叶脉（Venation patterns）
1. 完全叶
完全叶由叶柄（petiole）、叶片（blade）和托叶（stipule）组成。
2 不完全叶
缺乏叶柄、叶片和托叶中的任何一部分或二部分
缺少叶柄和托叶
缺少托叶
3. 单子叶禾本科植物的叶.
叶Blade
叶鞘
Leaf sheath
叶舌
Leaf ligulate
叶耳
Leaf auricle
4. 单叶与复叶
单叶：一个叶片，一个叶柄；
复叶：2个以上叶片（小叶片）和2个以上
小叶柄
4. 单叶与复叶
Populus sp. 杨树
Pisum 豌豆
复叶
羽状复叶
pannately compound leaves
掌状复叶
palmately compound
leaves
5. 网状脉--- 双子叶的特征
细脉和其它的细脉联合形成一个连续的网络。细脉的网状式样是双子叶植物的主要特征。
6. 平行脉 --- 单子叶植物的特征
玉米叶的细脉与主脉的平行排列模式。仔细的观察表明叶脉在某些地方分支和联合，尤其在叶片的顶端和基部。
银杏二叉分支脉 --- 原始的特征
7. 叶的发育
叶原基是外起源的，在双子叶植物来自第1-2层细胞，而单子叶
植物来自第1层细胞。
8. 叶的生长
1.叶原基; 2-3.顶端生长成
叶轴; 4.边缘生长;
5.居间生长成成熟叶
叶原基--- 顶端生长 ---- 边缘生长
--- 居间生长---成熟叶
9. 成熟叶的结构
1）叶柄的结构
叶柄的结构与茎的初生结构
相似。
这个茎有11个维管束，其中3个进入叶柄
2) 双子叶植物叶片结构
从经过中脉的横切面中，可以见到
上下表皮，叶肉和叶脉三部分组成。
A. 上、下表皮
叶表皮多为一层细胞，由表皮细胞, 气孔器和毛状体组成。
1 = adaxial epidermis, 2 = palisade mesophyll, 3 = spongy mesophyll, 4 = intercellular space, 5 = xylem of minor vein 6 = phloem of minor vein, 7 = bundle sheath, 8 = bundle sheath extension, 9 = abaxial epidermis, 10 = stoma
气孔器（Stomatal apparatus ）
毛状体
气孔器常分布下表皮, 在不同植物中表皮细胞有不同的形状。
气孔器
扫描电镜下的夹竹桃气孔穴
气孔频率/平方厘米
气孔关闭的机理
夹竹桃叶的上表皮是复合的, 具有外被层
维管束鞘
橡胶叶复表皮
在叶表皮上的毛状体（Trichomes on leaf epidermis）
排水器（Hydathode）
Fragaria 草莓
草莓在叶缘具有吐水现象
吐水是由于根压引起的
B.叶肉 Mesophyll
两面叶、异面叶（Dorsiventral (bifacial) leaf：
叶肉可以分为栅栏组织和海绵组织
叶肉
栅栏组织
海绵组织
Ligustrum 女贞叶片横切
Dorsiventral (bifacial) leaf (两面叶) ：
扫描电镜下的叶肉 Mesophyll under SEM.
栅栏组织
Palisade
Parenchyma
（2 layers of
Cells)
海绵组织
Spongy
parenchyma
丁香叶（Syringa vulgaris）的结构
等面叶 Unifacial leaves
C.叶脉 veins
从主脉 --- 2级主脉 --- 3级侧脉 --- 细脉 --- 脉梢 --- 叶肉细胞
细脉表明所有叶肉细
胞总是与某一个叶脉接近。
大侧脉的纵切面
穿孔
主脉的结构
主脉是叶柄的
延伸，结构近
叶柄。从上往
下为上表皮、
机械组织、木
质部、韧皮部
、薄壁细胞、
机械组织、下
表皮
Syringa 丁香
厚角细胞
微弱形成层
次级主脉的结构
结构基本相似，但各部分结构相应减少，各种植物有分化。
三级侧脉的结构
各部分相应减少，
但有维管束鞘的
结构。
石细胞
睡莲
Water lily,
(Nymphaea
ordorata)
细脉的结构
往往只有1-2个导管和1-2个
筛管
2) 单子叶植物叶片结构
同样包括上下表皮、叶肉和叶脉
相同的叶肉细胞，较大的细胞间隙，适度的厚壁细胞
Upper 上表皮epidermis
Bundle sheath extension
Midvein 中脉
Bundle sheath 维管束鞘
Bundle sheath extension
Lower 下表皮epidermis
A. 上下表皮
1.栓细胞; 2.硅细胞; 3.刺毛;
与双子叶植物不同，有长、短细胞之分，并有特殊的泡状细胞
（bulliform cell); 短细胞又分硅细胞和栓细胞。气孔器保卫
细胞呈哑铃型，两面均有分布。
4.长细胞
5. 气孔器
4.泡状细胞;
水稻，Oryza sativa
水稻气孔器的结构
A.表面观; B.气孔中央横切; C.气孔顶端横切
1.保卫细胞; 2.副卫细胞;
3.气孔
气孔器
中脉
气孔
泡状细胞
叶肉细胞
机械组织
早熟禾 C3 Plant
B. 叶肉
属于等面叶，细胞在有些种特殊
C. 叶脉及碳3、碳4植物
平行脉，有限维管束，但有特殊的维管束鞘
典型碳3植物，无栅栏组织，维管束鞘细胞小，含叶绿体少
3 =维管束鞘,
7 = 小侧脉
10 = 非腺毛
11 =气孔
雀麦草的中脉
小麦(碳3植物）叶的侧脉
有2层维管束鞘，
外层是薄壁细胞，叶绿体少而小。
内层是厚壁细胞
单子叶植物平行脉纵面观
维管束鞘
薄壁细胞
叶肉细胞
维管组织
碳4植物的花环结构（C4 plants --- Kranz Anatomy ）
维管束鞘大，富含叶绿体和其它细胞器。
甘蔗, 碳4植物 ---单层维管束鞘
具一层花环型维管束鞘细胞
维管束鞘
10. 叶的生态类型
阳生叶与阴生叶
光照强度是影响叶片解剖学的重要生态因素.
叶片薄，海绵组织发达
阴生叶
阳生叶
叶片厚，栅栏组织发达
裸子植物旱生叶

紧密均匀的叶肉细胞。两个维管束在转输组织内，
树脂道出现在叶肉中
very thick cutin
厚的角质层
(Pinus sylvestris)
松树
Guard cells of sunken stoma
Epidermis and cuticle
树脂道Resin duct
内皮层Endodermis
Xylem
Vascular bundle
Phloem
叶肉细胞Mesophyll cell (photosynthetic parenchyma cell)
LM of a pine needle in cross section（松针的横切面）.
waxy cuticle and sunken stomata（蜡质的角质层和下陷的气孔）
水生植物的叶以及储水的结构
沉水植物狐尾藻（Myriophyllum sp.）的叶，叶为羽状分裂，缺角质层，气孔和厚壁细胞。
狐尾藻属一种
(Myriophyllum sp.).
眼子菜属（Potamogeton）的两面浮水叶
气孔在上表面
气室提供浮力
眼子菜属的单面沉水叶
没有气孔，叶肉细胞只有一层，表皮细胞具有叶绿体。
沉水的苦草 (Vallisneria sp.)
11. 叶的离层和落叶树
秋天：离区出现，胞间层溶解何黏液化，断裂处细胞栓化，离层形成。
三、植物营养器官的变态
modified vegetative organ
变态：由于营养器官功能的改变而引起其形态结构发生的可遗传性变化。
（一）根的变态类型：
肉质直根（fleshy tap root）：主根膨大而形成；圆柱状；贮藏功能。
块根(root tuber)：由不定根或侧根膨大而形成；形状不规则，贮藏功能。
支持根(prop root)：茎基部节上向下生长的不定根；支持。
攀援根(climing root)：茎的一侧产生不定根附着在其它植物体或物体上，使植物能攀援生长。
呼吸根(respiratory root)：生长在湿地上的一些植物，其部分根向上生长伸出土面进行呼吸。
寄生根(haustorium)：寄生植物其叶退化，茎上产生不定根伸入寄主茎内吸取养分，也称吸盘。
***松叶蕨由茎变态形成的假根，和槐叶苹由叶变态的须状假根
贮藏根
气生根
Raphanus sativus
Daucus carota
支持根
根的变态
地瓜块根
红树呼吸根
呼吸根
寄生根
（二）、茎的变态
1、地下茎的变态：
** 块茎（stem tuber）
——植株基部的分枝伸入土壤,其顶端膨大而形成；茎节、节间、叶、芽皆不甚明显，仅于表面凹陷处，有退化茎节所形成的芽眼及其中着生的芽（如马铃薯、）。贮藏功能。此外，尚有一种小块茎（又名零余子）形态特征与块茎相似，但较细小，其着生部位不在地下，而在地上茎的叶腋处（如薯蓣、黄独）。
** 鳞茎(bulb)
——是节间极短的枝条；其茎成为扁平的鳞茎盘，叶变态为肉质的鳞片叶；贮藏功能。有些种类尚有明显的顶芽或腋调芽（如大蒜）。此外，尚有一种小鳞茎（又名珠芽），形态特征与鳞茎相似，但较细小，通常着生于地上茎叶腋处（如卷丹）。
** 球茎(corm)
——由地下茎顶端或茎基部膨大、节间缩短而形成；茎节与节间明显，茎上叶片亦常退化呈鳞片状。贮藏功能。如，荸荠、慈菇、芋。
** 根状茎(rhizome)
——横生于土壤中，外形似根的茎；有加强固着和支持以及贮藏等功能。
2、地上茎的变态：
** 肉质茎(succulent stem)
——茎肥厚肉质多汁；贮藏大量水分和养分。
** 叶状茎(cladode)
——叶退化，茎呈叶片状；光合作用。
** 茎卷须(tendril)
——茎上某些枝条成卷须状；攀援作用。
** 茎刺(stem thorn)
——茎上的一些枝成刺状；保护作用。
**钩状茎：通常钩状，常粗短，坚硬，弯曲而无分枝，位于叶腋处，由茎的侧轴变态而来（如钩藤）。
根状茎（Rhizome）
球茎 corm
块茎（tuber）
茎的变态
仙人掌的肉质茎
（三）叶的变态
鳞叶：叶退化成肉质的或干质的鳞片叶，起贮藏养分或保护芽的作用。a 、膜质鳞叶 b、肉质。
叶卷须：叶的一部分成卷须状，有攀援功能。
叶刺：叶或叶的一部分成刺状，具保护功能。
*捕虫叶：食肉植物（食虫植物）的叶成囊状、盘状或瓶状结构，能捕食小虫。
*苞片和总苞片：生于花外面的变态叶。例：棉花；总苞：生于花序外盛典的变态叶，数量多片，例：向日葵.
叶的变态
叶刺(spine)
叶卷须 leaf tendril
皮刺
表皮细胞向外突起形成。
鳞茎与鳞叶
捕虫叶
Leaves of Nepenthes, Drosera and Sarracenia
捕虫叶
Modified leaves --- adaption to environment
Senecio rotundifolia
园叶千里光
Dinteranthus
石头植物
番杏科春桃玉属
Lithops, stone plant
石头植物
番杏科生石花属
四、同功器官与同源器官
analogous organ and homologous organ
同功器官：功能相同而来源不同的变态器官，如叶卷须与茎卷须。
同源器官：来源相同而功能不同的器官，如块茎、茎卷须、茎刺。