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Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能第六章第六章 叶的结构、叶的结构、发育与生理功能发育与生理功能1Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能第一节第一节第一节第一节 叶的功能叶的功能叶的功能叶的功能 光合作用光合作用(photosynthesis)(photosynthesis)蒸腾作用蒸腾作用(transpiration)(transpiration)吸收、分泌、繁殖、贮藏、攀缘吸收、分泌、繁殖、贮藏、攀缘2Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能繁殖繁殖鳞鳞 叶叶鳞茎盘鳞茎盘 鳞叶鳞叶3Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能（野野豌豌豆豆）攀缘攀缘攀缘攀缘叶卷须叶卷须4Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶叶刺刺保保 护护金金合合欢欢属属托叶刺托叶刺5Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能苞苞 片片总苞总苞6Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能生生石石花花绿绿串珠串珠7Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能猪笼草猪笼草捕蝇草猪猪笼笼草草瓶瓶子子草草8Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能茅膏菜茅膏菜捕虫叶捕虫叶9Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶片最大的植物之一叶片最大的植物之一翠云草翠云草10Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能羽衣甘蓝羽衣甘蓝油菜油菜鸭趾草鸭趾草白菜白菜观赏、食用观赏、食用11Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶片叶片托叶托叶叶柄叶柄完全叶完全叶单叶单叶(simple leaf)(simple leaf)一个叶柄上生有一个叶片的叶一个叶柄上生有一个叶片的叶完全叶：具有叶片、叶柄和完全叶：具有叶片、叶柄和托叶的叶托叶的叶不完全叶：缺少其中不完全叶：缺少其中1-21-2部部分的叶分的叶第二节第二节 叶的形态叶的形态12Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能 在一个叶柄上生有多个小叶片的叶在一个叶柄上生有多个小叶片的叶 复叶复叶(compound leaf)(compound leaf)羽羽状状掌掌状状13Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能由叶片、叶鞘、叶舌及叶耳组成由叶片、叶鞘、叶舌及叶耳组成禾本科植物的叶禾本科植物的叶14Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能15Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶序叶序(leaf arrangement)(leaf arrangement)叶在茎上的排列方式叶在茎上的排列方式 对生对生互生互生轮生轮生16Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能簇生簇生基生基生17Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能单叶单叶国槐国槐胡枝子胡枝子刺五加刺五加皂角皂角白背醉鱼草白背醉鱼草合欢合欢柑橘柑橘复叶复叶偶数羽状复叶，奇数羽状复叶，二回羽状复叶偶数羽状复叶，奇数羽状复叶，二回羽状复叶单身复叶，单身复叶，三出复叶，三出复叶，掌状复叶掌状复叶18Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能无无论哪种叶序，相哪种叶序，相邻两个两个节上的叶都不会重上的叶都不会重叠遮盖，他叠遮盖，他们总是因在茎是因在茎节上着生的位置、上着生的位置、方向不同，叶柄方向不同，叶柄长短不一，或通短不一，或通过叶柄扭曲叶柄扭曲生生长，使叶片之，使叶片之间交互排列，交互排列，负载量平衡，量平衡，减少相互遮盖，形成减少相互遮盖，形成镶嵌式排列，有利于充嵌式排列，有利于充分接受阳光照射，叶的分接受阳光照射，叶的这种排列特性，称种排列特性，称为叶叶镶嵌嵌（leaf mos）19Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能20Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能外外 生生 源源叶原基叶原基腋芽原基腋芽原基幼叶幼叶第三节第三节 叶的发生和结构叶的发生和结构一、叶的发生21Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶的叶的发育发育完全叶形成过程图解完全叶形成过程图解烟草不完全叶的发育烟草不完全叶的发育顶顶顶顶端端端端生生生生长长长长边边边边缘缘缘缘生生生生长长长长居间生长居间生长居间生长居间生长22Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶原基叶原基 幼幼 叶叶 成熟叶成熟叶 原表皮原表皮 表皮（初生保护组织）表皮（初生保护组织）原分生组织原分生组织 初生分生组织初生分生组织 基本分生组织基本分生组织 叶肉叶肉(同化的薄壁组织同化的薄壁组织)原形成层原形成层 叶脉（输导组织，机械组织）叶脉（输导组织，机械组织）幼叶幼叶茎尖生长锥茎尖生长锥芽芽部部位位横横切切初初生生结结构构有限生长！有限生长！顶端生长顶端生长边缘生长边缘生长居间生长居间生长成熟组织成熟组织23Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能复叶的形成复叶的形成24Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶有限发育的本质？叶有限发育的本质？In situ hybridization of the kn1 homeobox gene in a maize vegetativemeristem(Jackson et al.,1994).kn1 expression disappearsfrom the meristem flank as lateral organ primordia form知识扩展知识扩展25Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能二、叶的结构二、叶的结构 （一（一 ）叶柄的结构叶柄的结构表皮表皮基本组织基本组织维管束维管束26Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能(二二)双子叶植物的叶片双子叶植物的叶片(blade)(blade)的结构的结构 上表皮上表皮上表皮上表皮(epidermis)(epidermis)(epidermis)(epidermis)叶肉叶肉叶肉叶肉(mesophyllmesophyllmesophyllmesophyll)叶脉叶脉叶脉叶脉(leaf vein)(leaf vein)(leaf vein)(leaf vein)下表皮下表皮下表皮下表皮(epidermis)(epidermis)(epidermis)(epidermis)双子叶植物叶片横切面扫描电镜图象双子叶植物叶片横切面扫描电镜图象27Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能表皮细胞表皮细胞气孔器气孔器腺毛腺毛表皮毛表皮毛1.1.表皮表皮(epidermis)(epidermis)初生的保护组织初生的保护组织(复合组织）复合组织）28Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能表皮细胞表皮细胞复表皮复表皮细胞扁平，彼此紧密嵌合，细胞扁平，彼此紧密嵌合，细胞扁平，彼此紧密嵌合，细胞扁平，彼此紧密嵌合，没有胞间隙没有胞间隙没有胞间隙没有胞间隙29Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能细胞骨架与表皮细胞发育细胞骨架与表皮细胞发育铺板细胞Pavement cells ofleaf epidermis知识扩展知识扩展30Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能角角质质膜膜蜡被蜡被角质膜和蜡被有节角质膜和蜡被有节制蒸腾和防御病菌制蒸腾和防御病菌侵入的作用，还有侵入的作用，还有折光性，防止强光折光性，防止强光引起的灼伤引起的灼伤 31Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能彩叶草彩叶草叶表皮细胞中常含有花青素叶表皮细胞中常含有花青素叶色多样的原因是什么？叶色多样的原因是什么？羽衣甘蓝（叶牡丹）羽衣甘蓝（叶牡丹）有色体有色体有色体有色体稀碱液处理稀碱液处理稀碱液处理稀碱液处理 细胞液呈酸性细胞液呈酸性细胞液呈酸性细胞液呈酸性 32Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能气孔器气孔器（stomatalstomatal apparatus)apparatus)气孔是植物进行体内外气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。水气体交换的重要门户。水蒸气、蒸气、COCO2 2、O O2 2 都要共用都要共用气孔这个通道，对光合、气孔这个通道，对光合、呼吸、蒸腾均有重要调控呼吸、蒸腾均有重要调控作用。作用。扫描电镜下的扫描电镜下的蚕豆蚕豆叶表皮叶表皮33Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能几种植物叶片上、下表皮气孔器数目(个/平方厘米)这种分布特征与植物的形态、生长环境有何关系？这种分布特征与植物的形态、生长环境有何关系？34Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶绿体叶绿体孔下室孔下室气孔器的构成：保卫细胞气孔器的构成：保卫细胞(guard cell)、副卫细胞（、副卫细胞（subsidiary cell)、气孔和气孔下室、气孔和气孔下室35Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能气孔器的发育气孔器的发育油菜叶表皮装片油菜叶表皮装片保卫细胞保卫细胞母细胞母细胞36Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能气孔窝气孔窝光镜下光镜下夹竹桃叶横切夹竹桃叶横切光镜下睡莲叶片横切光镜下睡莲叶片横切气孔气孔37Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能反射强光，分泌粘性物质，限制叶表的空气流动，反射强光，分泌粘性物质，限制叶表的空气流动，使干热风不致直入气孔，减缓蒸腾作用。使干热风不致直入气孔，减缓蒸腾作用。38Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能表皮毛表皮毛39Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能腺腺 毛毛40Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织同化的薄壁组织同化的薄壁组织41Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能栅栅栏栏组组织织海海绵绵组组织织上表皮（近轴面）上表皮（近轴面）下表皮（远轴面）下表皮（远轴面）光合力强！光合力强！利于气体流通利于气体流通栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织42Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能两面叶与等面叶两面叶与等面叶两面叶：叶片内部叶肉细胞分化为栅两面叶：叶片内部叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织，栅栏组织位于上栏组织和海绵组织，栅栏组织位于上表皮内方，因此上表面叶色较深。表皮内方，因此上表面叶色较深。等面叶等面叶 ：叶肉组织无栅栏组织、海绵组织：叶肉组织无栅栏组织、海绵组织之分，或虽有二者之分但栅栏组织分布于上之分，或虽有二者之分但栅栏组织分布于上下表皮内方，故叶色无背腹之分。下表皮内方，故叶色无背腹之分。叶的背腹性如何形成？叶的背腹性如何形成？43Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶绿体的向光和避光反应叶绿体的向光和避光反应chloroplast accumulation and avoidance responses感受光信号的受体？感受光信号的受体？叶绿体如何移动？叶绿体如何移动？蓝光受体蓝光受体和光敏素和光敏素知识扩展知识扩展44Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能BL-induced chloroplast migration and positioning in wild-type and pmi1 leaf cells.high BLlow BLark-acclimated“A Plant-Specific Protein Essential for Blue-Light-Induced Chloroplast Movement”Stacy L.et al,Plant Physiology,September 2005,Vol.139,pp.101114知识扩展知识扩展45Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶绿体的运动、定位与微丝骨架叶绿体的运动、定位与微丝骨架“Plant organelle positioning”Masamitsu WadaCurrent Opinion in Plant Biology 2004,7:626631palisade cells expressing GFP-mtalin.GFP fluorescence is shown in green and chloroplast autofluorescence in red.Plant Physiology,September 2005,Vol.139,pp.101114知识扩展知识扩展46Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能3.叶叶 脉脉(leaf vein)主脉主脉较大粗脉较大粗脉细脉细脉脉梢脉梢47Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能叶叶脉脉类类型型平行脉平行脉.羽状网脉羽状网脉掌掌状状网网脉脉弧形脉弧形脉网状脉网状脉48Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能弧形脉弧形脉网状脉网状脉49Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能脉梢脉梢开开放放型型脉脉序序闭闭锁锁型型脉脉序序50Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能木质部木质部韧皮部韧皮部（厚角组织）（厚角组织）薄壁组织薄壁组织形成层形成层主主 脉脉光镜下叶片过主脉的横切光镜下叶片过主脉的横切51Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能细脉和脉稍细脉和脉稍维管束鞘维管束鞘52Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能近近脉稍和脉稍脉稍和脉稍维维管管束束鞘鞘53Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能传递细胞传递细胞(transfer cell)(transfer cell)脉梢处的薄壁细胞以及伴胞常具传递细胞的特征脉梢处的薄壁细胞以及伴胞常具传递细胞的特征壁壁-膜器膜器54Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能Transmission electron microscopic images of pea TCs from matureleaves.Plants were grown in LL(A),HL(B),LL and then transferred to HL for 1 week(C),or HL and then transferred to LL for 2 weeks(D).“Anatomical and photosynthetic acclimation to the light environment in species with differing mechanisms of phloem loading”Ve ronique Amiard PNAS September 6,2005 vol.102 no.36 1296812973 传递细胞的发育传递细胞的发育传递细胞的发育传递细胞的发育与光照条件有关与光照条件有关与光照条件有关与光照条件有关知识扩展知识扩展55Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能孔孔胞间连丝复合体胞间连丝复合体伴胞伴胞筛管筛管菠菜、豌豆叶脉末梢电镜图，示植物生长菠菜、豌豆叶脉末梢电镜图，示植物生长旺盛大量糖需要通过筛管运输，筛管周围旺盛大量糖需要通过筛管运输，筛管周围有大量伴胞或传递细胞有大量伴胞或传递细胞PNAS September 6,2005 vol.102 no.36 129681297356Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能表皮：表皮细胞、毛状体、气孔器表皮：表皮细胞、毛状体、气孔器叶肉：栅栏组织、海绵组织叶肉：栅栏组织、海绵组织叶脉：主脉、各级侧脉、脉梢叶脉：主脉、各级侧脉、脉梢 （传递细胞）（传递细胞）小结双子叶植物的叶片小结双子叶植物的叶片(blade)(blade)的解剖结构的解剖结构57Plant Biology 2009 第六章叶的结构、发育与生理功能第六章叶的结构、发育与生理功能上表皮上表皮木质部木质部韧皮部韧皮部下表皮下表皮气气孔孔器器（厚角组织）（厚角组织）薄壁组织薄壁组织主脉主脉栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织叶肉叶肉58
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