什么是植物解剖学？先认识组织
解剖学就是研究生物体内部的结构。研究植物时，我们把它切成非常薄的片（横切面），放在显微镜下观察。组织是一群来源相同、一起完成同一项工作的细胞。
分生组织（会分裂的组织）
- 顶端分生组织：位于根和茎的尖端；让植物变长（初生生长）。
- 居间分生组织：夹在成熟组织之间，位于叶基部或禾草的节间；被啃食后能帮助重新长出来。
- 侧生分生组织：位于侧面（维管形成层、木栓形成层）；让植物变粗（次生生长）。
永久组织（已经停止分裂的细胞）
- 简单组织（只有一种细胞）：薄壁组织（细胞壁薄的活细胞，储存养分并进行光合作用）、厚角组织（活细胞，角落处被果胶加厚；给幼嫩的茎和叶柄提供柔韧的支撑）、厚壁组织（死细胞，细胞壁因木质素而很厚：细长的是纤维，短的是石细胞，比如梨肉里的砂粒感，或核桃坚硬的壳）。
- 复合组织（有多种细胞）：木质部（输送水和矿物质；含管胞、导管、木纤维、木薄壁细胞）和韧皮部（输送养料；含筛管分子、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维）。裸子植物的木质部没有导管，也没有伴胞，而是有蛋白细胞。
最先形成的木质部叫原生木质部；后形成的叫后生木质部。在茎里，原生木质部靠近中心（内始式）；在根里，原生木质部靠近外侧（外始式）。
三大组织系统和它们的作用
1. 表皮系统（皮肤）
它是最外面的保护层。包括表皮（一层紧密排列的细胞，外面常有一层蜡质的角质层，防止水分散失；根没有角质层）、气孔和毛。气孔是一个小孔，周围有两个保卫细胞：双子叶植物的保卫细胞呈豆形，禾草的呈哑铃形。旁边的特殊细胞叫副卫细胞。气孔控制气体交换和水分散失（蒸腾作用）。根毛是单细胞的，负责吸水；茎上的毛状体常常是多细胞的，能减少水分散失。
2. 基本组织系统（填充物）
除了表皮和维管束以外的所有组织：皮层、中柱鞘、髓和髓射线中的薄壁组织、厚角组织和厚壁组织。在叶中，基本组织就是叶肉（含叶绿体的薄壁细胞）。作用：储存、支撑和光合作用。
3. 维管系统（管道）
木质部和韧皮部合在一起组成维管束。作用：木质部向上输送水和矿物质；韧皮部把养料送到各个部位。
- 开放型维管束：木质部和韧皮部之间有形成层，所以能产生新组织（双子叶植物的茎）。
- 闭合型维管束：没有形成层（单子叶植物）。
- 辐射型：木质部和韧皮部在不同的半径上，交替排列（根）。
- 并生型：木质部和韧皮部在同一条半径上（茎、叶）。通常是外韧型，即韧皮部在外、木质部在内。
双子叶植物的根和单子叶植物的根
双子叶植物的根（如向日葵）
由外向内依次是：根被表皮（外层，长有根毛）→ 皮层（许多层疏松的薄壁细胞）→ 内皮层（一层桶形细胞，侧壁上有由木栓质构成的防水凯氏带）→ 中柱鞘（几层厚壁细胞；长出侧根，后来还形成一部分维管形成层）→ 辐射型维管束，有2到4个木质部束（二原型到四原型）→ 髓很小或没有。木质部和韧皮部之间的薄壁细胞叫薄壁连接组织。内皮层以内的所有组织（中柱鞘、维管束、髓）合起来叫中柱。双子叶植物的根后来会发生次生生长。
单子叶植物的根（如玉米）
基本层次相同，但它有超过6个木质部束（多原型），有一个发达的大髓，而且没有次生生长。
双子叶植物的茎和单子叶植物的茎
双子叶植物的茎（如向日葵）
表皮有角质层和毛，气孔很少 → 厚角组织构成的下皮（让幼茎更结实）→ 薄壁组织构成的皮层 → 皮层最内层富含淀粉，叫淀粉鞘（内皮层）→ 中柱鞘是每个维管束上方的半月形厚壁组织 → 维管束排成一圈，每个都是并生、外韧、开放型，原生木质部为内始式 → 维管束之间有薄壁细胞构成的髓射线 → 中央有一个大的髓。
单子叶植物的茎（如玉米）
先是厚壁组织构成的下皮，里面是薄壁组织构成的基本组织，其中有许多散乱分布的维管束。每个维管束都是并生、外韧、闭合型，外面包着一圈厚壁组织的维管束鞘。边缘的维管束比中央的小。没有韧皮薄壁细胞，维管束里有含水的空腔。没有明显的皮层、内皮层、中柱鞘和髓。
背腹叶（双子叶）和等面叶（单子叶）
背腹叶（双子叶）
纵切面上有三部分：上面（近轴面）和下面（远轴面）各有一层表皮，外有角质层；下表面的气孔通常更多（上表面可能没有）。它们之间是叶肉：栅栏组织（上表皮下方，高而排列紧密的细胞）和海绵组织（下方，圆形或椭圆形、排列疏松、有大空隙的细胞）。维管束在叶脉和中脉中，每个维管束外面包着一层厚壁的维管束鞘细胞。维管束的大小取决于叶脉的粗细。
等面叶（单子叶）
两个表面都有气孔，叶肉没有分成栅栏组织和海绵组织。在禾草中，沿叶脉的一些上表皮细胞变成又大又空、无色的泡状细胞。它们充满水时叶片是平展的；缺水时（干旱天气）叶片向内卷起，以减少水分散失。叶脉是平行的，所以横切面上的维管束大小几乎相同（主脉除外）。
双子叶与单子叶：一张表看清
| 特征 | 双子叶植物 | 单子叶植物 |
|---|---|---|
| 根的木质部束数 | 2–4 | 多于6 |
| 根的髓 | 小或没有 | 大 |
| 茎的维管束 | 排成一圈，开放型 | 散乱分布，闭合型，有鞘 |
| 茎的下皮 | 厚角组织 | 厚壁组织 |
| 叶 | 背腹叶；栅栏组织+海绵组织 | 等面叶；不分层 |
| 气孔 | 下表面更多 | 两面大致相等 |
| 次生生长 | 有（形成层） | 通常没有 |
重点公式和概念
- 组织系统：表皮系统（皮肤）+ 基本组织系统（填充物）+ 维管系统（木质部 + 韧皮部）
- 开放型维管束 = 有形成层；闭合型维管束 = 没有形成层
- 辐射型 = 木质部和韧皮部在不同半径上（根）；并生型 = 在同一半径上（茎、叶）
- 茎的木质部：内始式（原生木质部在内）；根的木质部：外始式（原生木质部在外）
- 双子叶植物的根有2–4个木质部束（二原型–四原型）；单子叶植物的根多于6个（多原型）
- 中柱 = 中柱鞘 + 维管束 + 髓（内皮层以内的所有部分）
例题讲解
1. 一张切片显示辐射型维管束，有4个木质部束、很小的髓，以及带凯氏带的内皮层。请判断它是什么。
辐射型维管束 → 这是根。4个木质部束（四原型）和很小的髓 → 双子叶。答案：双子叶植物的根（如向日葵或鹰嘴豆）。
2. 一张切片显示许多散乱的维管束，每个都有厚壁组织的鞘和一个水腔，而且没有形成层。请判断它是什么，并说出维管束的类型。
维管束散乱分布，有鞘和水腔，没有形成层 → 单子叶植物的茎（如玉米）。维管束是并生、外韧、闭合型。
3. 一片叶子的切片显示两个表面都有气孔，上表皮中有大而空的细胞。这些细胞是什么？这是哪种叶？
这些又大又空的细胞是泡状细胞，在干旱天气里使叶片卷起。两面都有气孔且有泡状细胞 → 等面叶，属于单子叶（禾草）的叶。
4. 为什么双子叶植物的茎能长粗，而单子叶植物的茎通常不能？
双子叶植物茎的维管束是开放型的：木质部和韧皮部之间有形成层，它会分裂产生新的木质部和韧皮部（次生生长）。单子叶植物的维管束是闭合型的（没有形成层），所以不能增加新的组织层。
5. 根中的水从皮层进入木质部。为什么它必须穿过内皮层的活细胞，而不能从细胞之间通过？
内皮层细胞的侧壁上有由木栓质构成的凯氏带，它不透水，挡住了沿细胞壁前进的路，所以水必须穿过细胞膜。这样根就能控制哪些矿物质进入木质部。
6. 数一数并比较：在3D中，双子叶植物的根显示4个红色木质部束，单子叶植物的根显示8个。请用“-原型”这类词分别命名。
4个木质部束 = 四原型（双子叶植物的根，范围是2–4：二原型、三原型、四原型）。8个 = 多原型（单子叶植物的根，多于6个）。
常见错误
- 说单子叶植物的茎有一圈维管束。只有双子叶植物的茎才排成一圈；单子叶植物的维管束是散乱的。
- 把内始式和外始式弄混。茎 = 内始式（原生木质部靠近中心）；根 = 外始式（原生木质部靠近外侧）。
- 把根的维管束叫作并生型。根是辐射型维管束；茎和叶才是并生型维管束。
- 以为双子叶植物的叶两面气孔一样多。它通常下表面更多；等面的单子叶叶两面才大致相等。