植物学思考题答案

绪论

一、地球上的生命是如何产生的？有哪些主要因素影响地球上生命的起源？生物进化是否仍在进行？

答： 1 、太阳系云团 分散出 地球云团 冷却(H 和 O 结合)地壳和原始海洋 放电、紫外线等 在原始海洋里形成了“有机物”（含蛋白质、核酸、脂肪和碳水化合物） 原始生命体

光合自养细菌。

2 、原始海洋、太阳光、有机物的形成、臭氧层。

3 、仍在进化。

二、自氧植物与异氧植物的主要区别是什么？各自在地球上的作用如何？

答： 1 、自养植物光合色素能进行光合作用，将光能转变成化学能贮存于有机物中；异养植物靠分解现成的有机物作为生活的能量来源。

2 、自养植物是地球上有机物质的生产者，异养植物是分解者。

三、您认为“五界系统”划分的优缺点是什么？有无更好的划分方法？

答： 1 、五界系统将生物划分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和功能界，其优点是在纵向显示了生物进化的三大阶段，即原核生物、单细胞真核生物（原生生物）和多细胞真核生物（植物界、真菌界、动物界）；同时又从生物演化的三大方向，即光合自养的植物，吸收方式的真菌和摄合方式的动物，其缺点是它的原生生物界归入的生物比较庞杂、混乱。

2 、 1974 年黎德尔（ Leedale ）提出了一个新的四界系统，他将五界系统中的原生生物分别归到植物界，真菌界和动物界中，解决了原生生物界庞杂、混乱的缺点，近年来不少学者提出三原界系统（古细菌原界、真细菌原界、真核生物原界）正受到人们的重视。

四、什么是植物？动植物有何主要区别？

答： 1 、具细胞壁，含叶绿体，终生具分生组织能不断产生新器官，不能对外界环境的变化迅速做出运动反应的生物。

2 、具运动性和吞食性者为动物，行固着生活能自养者为植物。

五、您认为今后植物学的发展趋势如何？

答：在宏观方面，已由植物的个体生态进入到种群、群落以及生态系统的研究，甚至采用卫星遥感技术研究植物群落在地球表面的空间分布和演化规律，进行植物资源的调查。

在微观方面，将与生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、生物物理学、量子力学等相互渗透，将在新的水平上进一步相互交叉、融合，向着综合性的方向发展。

植物学还将在更高层次上和更广的范围内，探索植物生命的奥秘和发展的规律。

六、怎样才能学好植物学？

答：应以辩证的观点去分析有关内容，深入理解细胞与细胞间、细胞与组织间、组织与组织间、组织与宇宙间、器官与器官间、形态结构与生理功能间、营养生长与生殖发育间、植物与环境间的协调性和一致性，要特别注意建立动态发展的观点。在学习的过程中，要善于运用观察法、比较法和实验法。

第一章 植物细胞

一、细胞是怎样被发现的？细胞学说的主要内容是什么？有何意义？

答： 1 、 1665 年，英人胡克（ R.Hooke ）利用自制的显微镜，在观察软木（栎树皮）的切片时发现了细胞，而真正观察到活细胞的是荷兰科学家列文虎克（ A.Van Leeuwen — hook ， 1677 年）。

2 、一切生物都是由细胞组成的；细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位；细胞来源于细胞。

3 、为生物学的迅猛发展奠定了基础。

二、真核细胞与原核细胞有哪些不同？

答： P10 表 1-1

三、植物细胞有哪些基本特征？动、植物细胞有何不同？

答：在种子植物中，细胞直径一般介于 10 — 100 μ m 之间，其形状多种多样，有球状体、多面体、纺锤体和柱状体等。其结构通常由细胞壁和原生质体组成，原生质体中有更特殊的细胞器和质体、液泡。

细胞壁 质体 液泡 中心粒 植物细胞 有细胞壁 有质体 有液泡 多无中心粒 动物细胞 无 无 无 有 四、原生质的主要化学成分有哪些？为什么说原生质在细胞的生命活动中具有重要作用？

答： 1 、无机物主要有水和无机盐，无机盐常以离子状态存在，如： Na + 、 K + 、 Mg 2+ 、 Cl - 、 HPO 4 2- 、 HCO 3 - 等。

有机物主要包括核酸、蛋白质、脂类、多糖等。

2 、因为原生质体具有生命现象，具有新陈代谢的能力，它是细胞进行各种生命活动的物质基础，是生命现象的体现者。

五、植物细胞中哪些结构保证了多细胞植物体中细胞之间进行有效的物质和信息传递？

答：纹孔是细胞间水分运输的有效途径；胞间连丝是细胞间各类原生质和信息的有效传递途径，胞间连丝的存在使整个植物体所有细胞的原生质形成一个共质体（有机的整体）。

六、细胞膜的结构和化学组成是怎样的？有何功能？

答： 1 、质膜主要由脂类和蛋白质分子组成，质膜外表还常含有糖类，形成糖脂和糖蛋白，其结构是以脂质双分子层为基本骨架（脂质分子的亲水端分布在脂双分子层表面，疏水的脂肪酸链则藏在脂双分子层的内部），蛋白质分子结合在脂质双分子层的内外表面，嵌入脂质双分子层或者贯穿整个双分子层。

2 、质膜的功能主要有：物质的跨膜运输、细胞识别、信号转换、维持稳定的胞内环境等。

七、植物细胞器有哪几种？简述其结构和功能，您对细胞器的划分有何看法？

答： 1 、有质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、圆球体、微体、核糖体、微管等。

2 、①质体是植物细胞特有的细胞器，高等植物细胞中的质体一般为 4 ～ 10 μ m × 2 ～ 4 μ m 的颗粒状，表面有两层单位膜， 其 质中还有较复杂或较简单的由膜组成的各种类型的囊状体。其功能与有机物的合成和贮藏有关。

②线粒体 由双层膜围成的线状、棒状、粒状结构，内膜内褶形成嵴，内膜内表面和嵴的表面有许多基粒（ ATP 酶复合体）。其功能为呼吸、功能。

③内质网 由一层膜围成的小管，小囊或扁囊构成的一个网状系统，有粗糙型和光滑型之分，前者的功能与蛋白质的合成、修饰、加工和运输有关，后者与脂类和糖类的合成关系密切。

④高尔基体 由 4 ～ 8 个扁囊 摞在一起形成的线状结构，每个囊由一层膜围成，边缘分枝成许多小管，周围有很多由扁囊“出芽”脱落形成的囊泡，其功能分多糖、糖蛋白的合成，加工和分泌有关。

⑤液泡 由一层液泡膜围成的或大或小、或多或少的泡状结构，其内充满了细胞液，细胞液是成分复杂的水溶液，其功能有：参与细胞内物质的转移与贮藏，调节细胞水势和膨压，并消化解毒等功能。

⑥溶酶体 是由单层膜包围的，富含多种水解酶的囊泡状结构，其功能主要有分解与消化，自体吞噬，自溶作用等。

⑦圆球体 由一层或半层单位膜围成的，内含水解酶、脂肪酶的囊泡状结构，其功能有消化、贮脂等。

⑧激酶 由一层膜围成的圆球形小体，内含多种酶，其中含由过氧化氢酶的和过氧化物酶体，含乙醛酸循环酶的称乙醛酸循环体，前者参与光呼吸并可消除 H 2 O 2 , 后者可指脂类转化为糖类。

⑨核糖体 无膜包围的由 RNA 和蛋白质组成的颗粒状结构，由两个亚基组成，其唯一的功能是合成蛋白质。

⑩微管 由微管蛋白和微管结合蛋白组成的中空的管状结构，无膜包被。与原生质体形状的维持、细胞器的运动、染色体的分布和移动等有关。

3 、根据细胞器的定义，我认为细胞中可形成的有生命的结构，都可称为细胞器，如细胞核、染色体、微管、微丝、中等纤维等，甚至细胞膜也可称作细胞器。

八、试区别细胞质、细胞液、原生质、原生质体。

答：一般将质膜以内，核膜以外的原生质叫做细胞质，包括胞基质和各种细胞器，是各种生命活动的结构和场所。

细胞液是指液泡内的液体，是成分复杂的水溶液。

原生质：细胞内所有由生命的物质均称原生质，是物质概念。

原生质体：是一个细胞内所有原生质组成的形态结构单位，可以认为是生命物质的形态学单位。

九、细胞核由哪几部分构成？简述各部分的结构和作用。

答 : 细胞核由核被膜、染色体、核仁和核基质组成，核被膜包括核膜和核纤层两部分，核被膜由两层膜组成，外膜表面由核糖体，并与内质网连通，核被膜上还分布由核孔复合体，是细胞核与细胞质间物质运输的通道，核纤层是核被膜内膜的一层蛋白质网络结构，为核膜和染色质提供了结构支架，并介导核膜与染色质之间的相互作用。

染色质是间期核内 DNA 、组蛋白、非组蛋白等组成的线性复合物，是遗传物质的载体。

核仁是细胞核中无膜包被的颗粒状结构，其主要功能是合成 rRNA 。

核基质是核内核仁和染色质以外的主要由纤维蛋白组成的网络状结构，为核内组分提供了结构支架，在 DNA 复制、 RNA 转录和加工、染色体构建时生命活动中具有重要作用。

十、何为细胞骨架？它们在细胞中的作用有哪些？怎样证明细胞骨架的存在？

答：细胞骨架是真核细胞的细胞质内普通存在的与细胞运动和保持细胞形状有关的一些蛋白质纤维网架系统，包括微管、微丝和中间纤维。

其作用除与细胞运动和细胞形状的保持有关外，还具有把分散在细胞质中的各种细胞器及膜结构组织起来，相对固定在一定的位置，使细胞内的代谢活动有条不紊地进行的作用，它还是细胞内能量转换的主要场所，另外，在细胞及细胞内组分的运动、细胞分裂、细胞壁的形成、信号转导以及细胞核对整个细胞生命活动的调节中具有重要作用。

秋水仙素和磺草硝可抑制微管聚合，用上述药物处理某种细胞后，细胞的形状明显变圆，证明微管在该细胞中起骨架作用，并与保持原生质体的一定形状有关。

细胞松弛素可抑制微管的形成，用细胞松弛素处理生活细胞后，可阻止胞质流动、胞质分裂及某些物质的运输等活动，因上述生命活动与微丝有关，所以可证明微丝的存在。

至于中间纤维，目前尚无检验它的特效药，目前还是能用超微观察和生化方法确定它的存在与否。

十一、组成细胞壁的化学成分有哪些？它们是怎样构成细胞壁的？细胞壁有哪几层？各有何特点？

答： 1 、有多糖和蛋白质，多糖包括纤维素、半纤维素和果胶质，有些细胞壁中还分别含有木质素、角质、木栓质、蜡质、矿物质等

2 、纤维素的微纤丝形成细胞壁的骨架，其他物质填充入各级微纤丝的网架中。

3 、细胞壁自外而内可分为胞间层、初生壁和次生壁。

4 、胞间层主要由果胶类物质组成，有很强的亲水性和可素性，多细胞植物靠它使相邻细胞粘连在一起。

初生壁是细胞生长过程中或细胞停止生长前由原生质体分泌形成的，一般较薄，由纤维素、半纤维素、果胶等组成，有沿展性，能随细胞生长而扩大。

次生壁是在细胞停止生长，初生壁不再增加表面积后，由原生质体分泌沉积在初生壁内侧的壁层，一般较厚，纤维素含量高，微纤丝排列致密、坚韧、沿展性差。

十二、细胞壁在植物抗逆性中有何作用？

十三、何谓后含物？细胞后含物对植物有何重要意义？

答： 1 、后含物是植物细胞代谢活动产生的一些非原生质的物质，包括贮藏营养物质、代谢废弃物和植物次生物质。

2 、贮藏的营养物质将来或作为形成心原生质体的建筑材料，或作为植物生活中所必须进行的呼吸作用的原料。废弃物和次生物质多为废料不再被利用，随着废料的排出，有的对细胞有保护作用，如鞣，有的可避免细胞中毒，如晶体，但也有可能被再度转化而重新利用。

十四、细胞周期分哪几个阶段？各阶段有何特点？控制细胞周期的因素是什么？

答：

阶段 特点 控制因素 G1 期 合成一定数量的 RNA 和一些专一性的蛋白质 细胞周期蛋白 S 期 G2 期 M 期 DNA 复制 合成某些蛋白和 RNA 细胞分裂 S 期激活因子 细胞周期监控点 分裂因子 十五、比较细胞有丝分裂与减数分裂，各有何意义？

答：

有丝分裂 是真核细胞分裂最普通的形式 一个母细胞质分裂一次，产生两个子细胞 每个子细胞中染色体数目与母细胞相等 无 减数分裂 只发生在有性生殖过程中 一个母细胞进行两次连续分裂，形成 4 个子细胞 每个子细胞中染色体数目是母细胞中的一半 有同源染色体配对、交叉、交换等现象

有丝分裂的意义：子细胞有着母细胞同样的遗传物质，保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性。

减数分裂的意义：减数分裂导致生殖细胞染色体数目减半，经有性生殖，两配子结合，使染色体数目重新恢复到亲本的数目，周而复始，保证了物种遗传上的相对稳定性，由于同源染色体发生许多交换，产生 了遗传物质的重组，丰富了物种遗传的变异性。

十六、怎样理解细胞生长和细胞分化？细胞分化在植物个体发育和系统发育中有什么意义？

答：细胞的生长指的是增加细胞的干重和不可逆地增大细胞体积的过程。细胞分化是指在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上的特化过程。

对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成熟度越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。

在系统发育中，细胞分化程度愈高，个体中细胞分工愈细，植物体结构愈复杂，说明植物的进化程度愈高。

十七、您怎样理解高等植物细胞形态、结构与功能之间的相互适应？

答：植体中各种组织的细胞形态，往往与其担负的生理功能相适应，需担负什么功能，就有什么样的细胞形态的分化，如输导组织的细胞往往呈管状，机械组织的细胞往往是厚壁组织，同化组织的细胞中则有叶绿体等等。

第二章 植物组织

一、何为植物组织？植物组织与细胞和器官之间的关系如何？

答：形态结构相似，在个体发育中来源相同，并担负着一定生理功能的细胞群，称为组织。

由形态结构相似，来源相同，并担负着一定生理功能的细胞群形成组织。由多种组织有机的结合，紧密地联系，形成各种器官。

二、从功能上区别分生组织和成熟组织。

答：分生组织的主要功能是增加植物体中的细胞数目；成熟组织则完成植物生长所进行的各种生理活动，如同化、吸收、支持、输导等活动，均是由成熟组织所承担的。

三、试分析植物生长发育的组织学基础。

答：植物个体的长大，主要靠细胞数目的增加和细胞体积的增大，所以分生组织的细胞增殖是植物生长发育的基础。植物在整个生长发育过程中需要完成诸如同化、吸收、支持、输导等各种生理功能。每种功能的完成，都需要专门的组织来承担，所以植物体中各种组织的出现和发展，是植物生长发育的依靠，是植物进化的必然。

四、什么叫脱分化？试述其意义。

答：某些分化程度不甚高的成熟组织，特别是薄壁组织，具有一定的分裂潜能，在一定条件下，可以恢复分裂活动，转变为分生组织，这种由成熟细胞转化为具分裂能力的细胞的过程就称为脱分化。

脱分化在侧生分生组织的产生、侧根的形成、创伤后愈伤组织的形成等过程中都起到了决定性的作用。

五、试从结构与功能上区别：同化与贮藏组织，厚角与厚壁组织，表皮与周皮，筛管和导管，筛胞和管胞，木质部和韧皮部。

答：

同化组织 贮藏组织 厚角组织 厚壁组织 表皮 结构 薄壁细胞，具叶绿体 薄壁细胞，具白色体 细胞壁为初生壁，增厚不均匀，活细胞 细胞壁呈均匀的次生增厚，多为死细胞 功能 进行光合作用，制造有机物 积累和贮藏营养物质 支持能力弱，有韧性 支持能力强，硬度高，韧性一般较弱 活细胞，厚角质化，一般为一层外壁，具角质膜透光，并能进行微弱的呼吸活动，保护能力或蜡被等 木拴层为死细胞，壁厚且拴化，多层细胞 较弱 不透光，不透水，不透气，隔热耐腐蚀，保护能力强 筛管细胞无次生壁，有原生质体，但无细胞核，被子植物输导有机物的结构 端壁特化为筛板 细胞具次生壁，死细胞，中空，端壁形成穿孔 被子植物输导水分和无机盐的结构 两端尖斜，无筛板，各壁均有筛板，壁薄，具原蕨类植物和裸子植物的输导组织，运送有机生质体 物 蕨类植物和裸子植物的主要输水机构 周皮 筛管 导管 筛胞 两端尖斜，无穿孔，壁增厚，无原生质体 管胞 木质部 韧皮部 由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞组成 运输水分和无机盐，支持能力强，韧性差 由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞组成 运输有机物质，支持能力较弱，但韧性强 六、根据输导组织的结构和功能，说明为什么被子植物比裸子植物更进化？

答：被子植物的木质部中分化出了导管，韧皮部中分化出了筛管，用以输导水分、无机盐。管胞和筛胞仅起着辅助的输导作用。而裸子植物中大多仅有管胞和筛胞，其中存在于木质部中的导管与管胞相比，其导管明显大于管胞，且导管的端壁形成穿孔，筛管的端壁为尖斜状，仅有纹孔而不形成穿孔，输水能力明显大于管胞。筛管的直径也比筛胞大，端壁有筛板，管胞的端壁尖斜，未形成筛板，筛管的输导能力明显大

于筛胞。由上述特点可知，被子植物体内的输导组织结构比裸子植 物的更为完善，其功能效率更高，对陆地环境的适应能力更强，由此说明被子植物比裸子植物更进化。

第三章 种子和幼苗

一、为什么说胚是种子的最重要部分？

答：因为胚是新生植物的原始体，种子萌发后由它形成幼苗，进而发育成植株，即种子萌发后，胚根向下生长形成植物的主根，胚芽发育成茎和叶，胚轴发育成茎的一部分和根茎过渡区。

二、试分析种子萌发所需的内因和外部条件。

答：内因，种子萌发必须是在胚完全成熟，抑制物彻底分解的情况下才能萌发。

外因，种子的胚完全成熟后，需在有充足的水分，适宜的温度，足够的氧气的条件下才能萌发。水分可使种皮变松软，以利氧气的进入和胚根及胚芽的外突，并使原生质由凝胶状态转变为溶胶状态，以使各种生理生化活动得以顺利进行；适宜的温度可使酶的催化活性增强，使各种生理生化活动顺利和加速进行；氧气可保证有氧呼吸得以正常进行，以便为各种生理活动提供足够的能量。

三、种子萌发后，种子各部分的命运如何？

答：种皮腐烂、脱落，胚乳被胚吸收，胚形成幼苗，其中胚根形成幼苗的主根，胚芽形成茎和叶，胚轴形成茎的一部分和根茎过渡区，子叶或在土壤中被幼苗其它部分吸收、萎缩、最终脱落，或在地面之上，进行光合作用后而被幼苗其它部分吸收萎缩而最终脱落。

第四章 根

一、植物生理功能主要根据哪些形态结构进行判断？

答： 1 、吸收、输导功能，根尖的根毛区的表皮细胞和根毛都是薄壁细胞，能使水分顺利渗透，以被吸收，根毛的存在大大增加了吸收表面，初生木质部的外始式发育，有利于水分的运输。

2 、固着、支持功能，根在地下反复分枝形成庞大的根系，把植株牢牢地固着在常有风吹雨袭的陆生环境中，根尖中根毛的存在，也大大地增加了其与土壤的接触面积和年度，在土壤中广泛分布的根系及内部的机械组织，保证了根的巨大的支持力。

二、主根与种子的胚根有何种关系？

答：主根是由种子的胚根直接发育来的。

三、根尖可分为哪几个区？各区有哪些特征？功能如何？

答：根冠，由位于根尖最前端的数层薄壁细胞组成，帽状，功能有 ① 保护分生区； ② 分泌黏液，有利于根尖在土壤颗粒间伸长； ③ 使根具向地性。

分生区，细胞排列紧密，细胞质浓，有强烈的分生能力，使根尖细胞数目增加，是根生长的基础。

伸长区，细胞纵向伸长明显，产生推动力，使根尖不断向土壤中伸展。

根毛区，表皮细胞外壁外突，形成根毛，扩大吸收表面，同时还有增强固着的作用。

四、双子叶植物根的初生结构是如何形成的？它包括哪些部分？各部分有什么功能和特征？

答：双子叶根的初生结构是由根尖的初生分生组织经过分裂、生长、分化发展而来的，其中原表皮分化发展为表皮，基本分生组织分化发展成皮层，原形成层分化成中柱。

表皮的主要功能是吸收，皮层的主要功能有横向输导和贮藏，中柱的主要功能是纵向输导和支持。

五、禾本科植物根的初生结构与双子叶植物根的初生结构有哪些不同？各有何意义？

答：

禾本科植物根的初生结构 有明显的外皮层 双子叶植物根的初生结构 有些有，有些无 内皮层细胞五面增厚，有通道细胞，中柱鞘细胞仅多为凯氏带结构，中柱鞘细胞可产生侧根、形成层和能产生侧根，发育后期壁增厚 初生木质部多原型 一般有髓 木栓形成层，发育后期壁不增厚 2 ～ 5 原型 一般无髓 意义：单子叶植物无次生生长现象，无周皮出现，外皮层在发育后期形成栓化的厚壁组织，表皮脱落后，可替代表皮起保护作用，通道细胞的存在解决了单子叶植物根的内外运输问题。双子叶植物根的中柱鞘细胞壁不增厚、不栓化，在部分形成层和木栓形成层的发生上有重要意义，中央的髓具贮藏作用。

六、双子叶植物根是怎样进行增粗生长的？次生结构由哪几部分组成？

答：双子叶植物根的增粗生长主要是形成层和木栓形成层活动的结果。形成层的发生和活动：在初生生长结束后，首先由保留在初生韧皮部内侧的原形成层细胞进行平周分裂，形成了数个弧形的形成层片段，接着每个形成层片段两端的薄壁细胞也开始分裂，使形成层片段沿初生木质部放射角扩展至中柱鞘处，此时，正对着原生木质部处的中柱鞘细胞也恢复分裂能力，形成形成层的一部分，使整个形成层连接为一波浪状形成层环，由于波状形成层环的凹陷部分产生早，分裂快，且向内产生的次生木质部细胞多于向内产生的次生韧皮部细胞，凹陷部分逐渐向外推移，使整个形成层变为圆筒状，变圆后的形成层进行大量的平周分裂和少量的垂周分裂，向内产生大量的次生木质部，向外产生少量的次生木质部，使根不断地增粗。

在形成层活动的同时，中柱鞘细胞经脱分化，进行平周和垂周分裂，向外产生多层木栓细胞，构成木栓层，向内产生少量的薄壁细胞，构成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层共同组成周皮。周皮外围的表皮和皮层破裂脱落，木栓形成层的活动有一定的周期性，一般是每年新发生，发生位置逐年向内推移。

根的次生结构自外向内依次为周皮、初生韧皮部（如有，则常被挤毁）、次生韧皮部、形成层和次生木质部。次生木质部则仍保留在中央。

七、侧根是怎样形成的？简要说明它的形成过程和发生位置。

答：侧根是由侧根原基发育形成的。侧根原基由母根皮层以内的中柱鞘的一部分细胞经脱分化、恢复分裂能力形成。

当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞脱分化、恢复分生能力，最初几次的分裂是平周分裂，以后再向各个方向分裂，产生一团新细胞，形成了侧根原基。侧根原基进一步发育，向母根的一侧生长，逐步分化成根冠，分生区和伸长区。由于侧根不断生长所产生的压力和根冠分泌物质可使皮层和表皮细胞溶解，最终侧根穿过皮层和表皮伸出母根外，侧根伸入土壤前，其成熟区已初步形成，其输导组织与母根的输导组织相通，入土时产生根毛，逐渐形成完整的根尖。

在二原型的根中，侧根一般发生在木质部与韧皮部之间；在三原型和四原型根中，侧根常发生在正对木质部星角的中柱鞘处，在多原型的根中，则发生在对着韧皮部处。

八、何谓共生现象？根瘤和菌根对植物有何生物学意义？

答：所谓共生，就是两种生物有机体密切共居，彼此互有利益，各得其所的现象。

根瘤菌的最大特点是具有固氮作用，根瘤菌中的固氮酶能将空气中游离氮转变为氨，供给植物生长发育的需要，同时由于根瘤可以分泌一些含氮物质到土壤中或有一些根瘤本身自根部脱落，可以增加土壤肥力为其他植物所利用。

菌根能够加强根的吸收能力，把菌丝吸收的水分、无机盐等供给绿色植物使用，以帮助植物生长，同时还能产生植物激素和维生素 B 等刺激根系的发育，分泌水解酶类，促进根周围有机物的分解，从而对高等植物的生长发育有积极作用。

第五章 茎

一、试分析茎的各种生理功能的形态学依据。

答：厚角组织木纤维和韧皮纤维起支持作用；木质部中具导管和管胞，起输导水分和无机盐的作用；韧皮部中的筛管和伴胞及筛胞起输导有机物的作用；木薄壁细胞和韧皮薄壁细胞有贮藏之功能；皮层中的绿色组织可使幼茎有同化作用。

二、为什么说合轴分支比单轴分支进化？

答：合轴分枝植株上部或树冠呈开展状态，既提高了支持和承受能力，又使枝叶繁茂，这样既有利于通风透气，又能有效地扩大光合面积和促进花芽形成，使之成为丰产的株型，即可产生更多的果实和种子。以利于后代的繁衍，所以，合轴分枝是较进化的分枝方式。

三、试分析茎尖和根尖在形态结构上有何异同？并说明其生物学意义。

答：相同点：根尖和茎尖都有分生区、伸长区和成熟区，其相应的细胞结构和生长动态也基本相同。

不同点：根尖最顶端有根冠，茎尖无茎冠，根尖的成熟区有根毛，茎尖成熟区有气孔和角质层。

根冠可分泌黏液，使根尖易于在土壤颗粒间进行伸长生长，并有促进离子交换、溶解和可能螯合某些营养物质的作用。根冠还与根的向地性有关，并由保护分生组织不被土粒磨损的作用，根毛的存在可改善根与土粒的接触，并大大增加了吸收面积。

茎的气孔和角质层对幼茎的通气和保护有重要意义。

四、简要说明组织原学说，原套——原体学说和细胞学分区概念三种理论的特点和区别。

答：组织原学说认为被子植物顶端是由表皮原、皮层原和中柱原组成，而组织原又是由一个原始细胞（或一群原始细胞）发生的，这种学说适宜于描述根端组织。

原套 - 原体学说认为苗端分生组织的原始区域包括原套和原体两个部分，原套由一层或几层细胞组成，只进行垂周分裂，原体细胞可进行各个方向的分裂，使苗端体积增大，二者都存在着各自的原始细胞，原体原始细胞位于原套原始细胞之下，这种学说适应于描述大部分被子植物的茎端。

细胞学分区概念认为：苗端表面有一群顶端原始细胞群，它们下面是由衍生的中央母细胞区。二者向侧方衍生的细胞形成周围区（周围分生组织），可形成叶原基并引起茎的增粗，中央母细胞区的中央部位向下衍生成肋状分生组织，以后发育成髓，这一学说适宜于多数裸子植物苗端的描述。

五、双子叶植物根与茎初生结构有何不同？

答：双子叶植物根与茎初生结构主要区别如下： ? 根表皮上有根毛，无气孔；茎则有气孔而无根毛。 ? 根具内皮层和中柱鞘，内皮层具凯氏带；茎中多无明显的内皮层，均无凯氏带和中柱鞘。 ? 根中初生木质部与初生韧皮部各自成束，相间排列；茎中二者成内外并列的排列方式，共同组成维管束。 ? 根中初生木质部的发育顺序为外始式；而茎中为内始式。 ? 茎中有髓脊髓射线，根中央多为后生木质部占据，仅少数植物根有髓，但无髓射线。

六、禾本科植物茎与双子叶植物茎的结构有何不同？

双子叶植物茎 单子叶植物茎 表皮细胞 多由两种细胞组成，即表皮细胞和保卫细有五种细胞，角质化的长细胞、栓细胞、硅细胞、胞 保卫细胞、副卫细胞 基本组织 有皮层、髓和髓射线之分，表皮下的机械无皮层、髓和髓射线之分，表皮下的机械组织为厚组织为厚角组织 维管束的排列 维管束的结构 无限外韧或双韧维管束，可产生次生结构 有限外韧维管束，一般无次生结构 排列成一环或排成筒状 壁组织 大致两轮或星散排列

七、试分析双子叶植物的茎是怎样进行增粗生长的？它与单子叶植物茎的增粗生长有何区别？

答：双子叶植物茎的增粗，主要是维管束形成层和木栓形成层活动的结果，它们均属次生分生组织。维管形成层的活动可产生大量的次生木质部和一定量的次生韧皮部，是茎增粗的主要因素。木栓形成层的活动，可使用茎不断产生周皮，以便对不断增粗的茎行使有效的保护作用。

单子叶植物茎的增粗，多是由于初生增厚分生组织活动的结果，初生增厚分生组织位于叶原基和幼叶着生区域内方，呈套筒状，其分裂活动衍生许多薄壁组织及贯穿其中的原形成层束，使茎迅速加粗，原形成层束进一步分化为维管束。

也有少数单子叶植物如龙血树、丝兰等的茎可产生形成层，但它起源于初生维管束外方的薄壁细胞，向内产生次生的周木维管束和薄壁组织，向外产生少量的薄壁组织。

双子叶植物的维管形成层则由初生韧皮部和初生木质部间的束中形成层和与束中形成层相连的髓射线细胞恢复分裂能力形成的束间形成层所组成。向内产生大量的次生木质部，向外产生少量的次生韧皮部。

八、从结构和功能上区别：早材与晚材；边材与心材；侵填体与胼胝体；周皮与树皮。

答

结构 早功能 细胞数量多，导管和管胞的口径大而壁较薄，木材质地疏松，颜输导水分和无机盐的能力强，支持力较弱 输导能力弱，支持力强 材 色较浅 晚材 边材 靠树皮部分的木材，颜色较浅，具有活的木薄壁细胞和射线 细胞数量少，导管和管胞的口径小而壁较厚，木材质密色深 具输导能力

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