大学《植物学》讲义8

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植物学1

第一章 绪论

一 植物界的类群及多样性 (一) 植物及植物学的概念

1 植物:是能依附于土壤或它物生长的、有生命的、细胞具有细胞壁、大都能自

养生活的有机体。

特征:(1)细胞具有细胞壁(2)自养生活(3)不断产生新的器官(4)对外界

环境的变化不能做出迅速运动反应。

2 植物学:研究植物的形态结构、分布、生理、生态、生殖、分化、进化规律及

怎样利用和保护植物的一门学科。 (二) 植物界的类群

根据不同植物的特征及它们的进化关系,将植物界分为:

藻类植物 植 菌类植物 低等植物(无胚植物) 物 地衣植物

界 苔藓植物 孢子植物 蕨类植物 颈卵器植物 高等植物(有胚植物) 种子植物 裸子植物 维管植物 被子植物 (三) 植物界的多样性

在自然界中,生物的种类多,形态各异。据统计,地球上现有的生物已知的就有200多万种,在众多的生物中,植物仅是其中的一个类群,它构成了生物界中的植物界。植物界随着地球历史的发展,由原始的生物不断演化,其间经历了30多亿年的过程,形成了现在已知的50万种的植物界。 1 从数量上:现在已知的植物总数有50多万种。

2 从个体大小上:最小的只有几微米,至于高大的可达60~100米。 3 从细胞结构上:有单细胞的,群体的和多细胞的植物等。

4 从形态结构和进化关系上:有藻类,菌类,地衣,苔藓,蕨类和种子植物等。 5 从分布上:水生,陆生和湿生等。

6 从生活习性上:自养型和异养型植物等。 二 植物在自然界中的作用及与人类的关系

(一) 植物是自然界的第一生产力——绿色植物的光合作用

绿色植物的叶绿体能够利用太阳的光能把简单的无机物二氧化碳和水合成为复杂的有机物碳水化合物并放出氧气,这个过程叫光合作用。

光合作用是有机物的合成作用,也是光能转变成化学能贮存在碳水化合物中的过程。

(二) 植物在自然界物质循环与生态平衡中的作用

自然界中的物质始终处于不断运动之中,这种运动包括合成和分解,这样才能保持地球上物质与能量的相对平衡。有机物的分解作用,有两个途径,一是动物和植物的呼吸作用;另一个是死的有机体经过非绿色植物的作用发生分解或非绿色植物的矿化作用。

碳素循环: 有机物的分解首先使大气中的碳素获得平衡,大气中含有0.03%的二氧化碳,这些二氧化碳不断由绿色植物的光合作用加以利用。如果空气中的碳素德不到继续补充的话,那么大气中的二氧化碳只能维持绿色植物35~50年的消耗。事实上,大气中的二氧化碳长期以来一直保持相对的平衡。这主要是由于细菌及真菌等非绿色植物对有机物的分解所释放的二氧化碳,再加上动、植物的呼吸作用,以及火山爆发和物质的燃烧所形成的二氧化碳来补充。

氮素循环: 大气中氮含量有78%,单这些有离状态的氮绿色植物不能直接利用,固氮细菌或蓝藻把空气中的有离氮变成植物能吸收和利用的氮化物,绿色植物在同化作用过程中把吸收的氮素与碳水化合物合成蛋白质,除了建造本身外,并把它贮存起来。动物摄取植物的蛋白质,加工成为本身的蛋白质。蛋白质通过呼吸,或者在动、植物死后,通过尸体分解,进行氨化作用又放出铵离子,一部分的铵离子成为铵盐被植物所吸收,另一部分经过硝化作用成为硝酸盐,再被植物所吸收。硝酸盐也可以由反硝化细菌的反硝化作用,恢复成有离氮或氧化亚氮释放到大气里去。

(三) 植物界是植物种植保存的天然基因库

植物界保存了决定植物“种性”并将其丰富的遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质总体的本质。种质可以是大到一个遗传原种的综合体,小到控制各别遗传性状的某一个基因片段。植物界所包含的种质资源,为人类驯化野生,改良新品种提供了广阔的遗传基础。

(四) 植物对环境的保护作用

植物具有净化大气、水体、土壤以及改善环境方面的作用。由于工业生产规模日益扩大,废气、废水和废渣使环境发生污染,危害人民健康,是当前工业化中一个重大的站障碍。

人们利用某些藻类细菌来净化污水,以及利用植物和微生物来净化土壤,而利用木霉对纤维素进行糖化作用。是维护城市卫生变废为利的一种途径。 三 植物学的发展概况及分科 (一) 植物学的发展简史

人类从事生产活动以后,就和植物界发生了联系。植物学就是生产时间活动中逐渐建立和成长起来的。我国是研究植物最早的国家之一。

早在两千多年前,周代的《诗经》就已记载了二百多种植物。东汉时期的《神农本草经》就记载有草药365种,是我国目前可考查的第一部本草学总结。北魏贾思家的《齐民要术》概述了当时农、林、果树和野生植物的栽培利用,提出豆类植物可以肥田,并记述了嫁接的技术。明代李时珍从1552~1578年花费了27年的时间编著了《本草纲目》记载了药物1892种,其中1195种是植物。是植物学方面的一部经典性的著作。清代吴其溶的《植物名实图考》和《植物名实图考长编》是我国植物学的又一巨著,记载野生植物和栽培植物共1714种,成为我国研究植物的重要文献。总之,我国古代植物学的萌芽很早,成就也很大,但解放前由于长期封建制度的束薄,只限于记载和描述,发展较慢。

解放后,社会主义建设事业飞跃发展,植物学和其它学科一样,迅速发展起来,建立了专门的研究机构,在高等学校开设了相应的专业,培养和造就了一大批人才。在开展了祖国丰富植物资源的普查和开发利用方面,组织了植物区系的系统调查,包括青藏高原的考查。仅在西藏就采集了25000多种植物标本,不但为弄清西藏及喜玛拉雅地区的植物区系创造了良好的条件,而且大大丰富了我国的植物标本贮存。

在出版上,编写了不少有学术价值的专著,如:《中国植物志》《中国植被》《西藏植物志》以及各省植物志;《新生代植物化石》等。此外,还发行了各类学报及科普性期刊,为促进学术交流、普及植物学知识起了积极推动作用。在科研上,也取得了许多新的成就。有些方面,还进入了国际先进行列。如:光合磷酸化,呼吸代谢途径的多方向性,植物激素等方面的研究,都做出了不少的贡献。受到了国内外科学界的重视。

在其它国家,植物学的研究,也从不同的方面,做出了重要的贡献。十七世纪,

英国人虎克,发现了细胞。十八世纪,瑞典博学家林耐创立了分类系统及双名法。十九世纪,德国植物学家施来登和动物学家施旺同时发表了细胞学说。1859年达尔文的《物种起源》一书出版以后,不仅使植物的自然分类系统研究有了正确的指导思想,并在哲学和思想领域成为反对唯心主义的锐利武器。因此,恩格斯把细胞学说、物种起源和能量守恒定律并列为十九世纪自然科学的三项重大发现。从此以后,植物学的研究逐渐从宏观世界进入到微观世界,对生命现象有了较为深入的研究。

纵观植物学的发展历程,大致可归纳为三个时期:即描述植物学时期、实验植物学时期和创新植物学时期。 (二) 植物学研究内容及分科

1 研究内容:

研究植物的形态结构、生理机能,生长发育的规律、植物与环境的关系以及植物分布的规律,植物的进化与分类和植物资源利用等。 2 分科

随着植物学的深入研究和发展,以及与其它学科的互相渗透,植物学的研究范围也越来越广泛。因此,使植物学形成许多分支学科,主要有: 植物形态学:植物细胞学、植物解剖学、植物胚胎学。 植物分类学 植物生理学 植物生态学 植物遗传学 地植物学等

(三) 植物学的研究方法

1 描述:是对植物或某个生命现象进行由表及里的观察、描述记载,以掌握研究

对象的特征,性质等。获得第一手的感性知识。

2 比较:通过对事物或现象的相互比较,找出本质性的或规律性的结论。

3 实验:将已获得的理性认识再经过实践的检验,证实其正确与否。从而获得新的感性经验。

(四) 植物学与林业科学的关系

参考书

《植物学》 北京林学院主编 中国林业出版社

《植物学 》 吴万春主编 高等教育出版社车 《植物学》 南京林学院主编 农业出版社 《植物学》 徐汉卿主编 中国农业出版社

第二章植物细胞

第一节 关于植物细胞的认识

一 植物细胞的发现及其意义 1 细胞的发现

植物细胞的发现与透镜的制造和光学技术的发展直接有关。十六世纪至十七世纪之间制造了最早的显微镜。

1665年英国光学仪器修理师虎克,用自己制造的一台复式显微镜下观察薄的木栓切片,发现许多象蜂巢一样的小室,称它为“细胞”。实际上,当时他所看到的是植物细胞的细胞壁和空腔。以后经过许多人先后相继的工作,收集了大量的关于细胞的材料。 2 细胞学说的建立

细胞的发现打开了生物显微世界的大门。然而在相当长的时间内,切没有引出理论的概括。什么是细胞?在这个问题上,人们徘徊了一个多世纪。直到十九世纪开始,有人从理论上探讨这个问题。

1838年和1839年,德国植物学家施来登和动物学家施旺同时发表了细胞学说。它们指出,一切有机体,从简单到复杂都是由细胞组成的。细胞是生物结构、功能和遗传变异的基本单位。即关于生物体构成的“细胞学说”。其主要内容是:(1)一切动植物有机体由细胞发育而来。(2)每个细胞是相对独立的单位,既有“自己的”生命,又与其它细胞共同组成整体生命而起着应有的作用。(3)新细胞来源于老细胞的分裂。

细胞学说的建立说明了动、植物有机界的统一性。 二 植物细胞的形状和大小

1 细胞的形状:植物细胞由于所处的位置和所执行的生理功能的不同,因而在

形态上表现出多种多样,常见的有球形、椭圆形、多面体、圆柱形和纺锤形等。

2 细胞的大小: 细胞的大小差异很大,细胞一般是很小的,要借助于显微镜才

能看到。它们的直径平均在10~100微米。较大的细胞直径也不过是150~200微米。但有些却非常大,如熟透了的番茄果肉细胞和西瓜果肉细胞直径可达1毫米。最长的棉花细胞可长达6.5厘米。有些更小,如球状细菌的细胞只有0.5微米。细胞大小的计量单位一般采用微米和埃。 1微米=1/1000毫米 1埃=1/10000微米=1/10000000毫米 三 原核细胞与真核细胞

根据细胞的结构和进化程度的不同,细胞可分为原核细胞与真核细胞两种。 原核细胞:大小为1~10微米无核膜、核仁、线粒体、内质网、高尔机体、溶酶体和细胞壁。细胞由细胞膜、细胞质、核糖体和拟核等组成。处于细胞进化的低级阶段。

真核细胞:一般较大(10~100微米)。具有细胞膜、细胞质及有膜结构的各种细胞器。

四 非细胞结构的生命

病毒是无细胞结构的有生命的有机体。病毒直径在00~3000埃,它们是蛋白质外壳包围着核酸芯子组成的病毒粒子。

第二 节植物细胞的结构与功能

植物体内的各类细胞虽然在形状大小和功能方面,有各自的特点,但它们之间有着根本的共性,也就是说它们的结构是一致的,都是由细胞壁和原生质体两部分组成。

细胞质和膜系统 原生质体 细胞核 植 线粒体 物 质体 细 核糖体 胞 高尔基体

溶酶体 微体 微管 微丝 液泡

细胞内含物

胞间层 细胞壁 初生壁 次生壁 一 原生质及理化性质

组成原生质体的物质叫原生质体。或泛指细胞内有生命的物质,是细胞结构和生命活动的物质基础。原生质不是单一的物质,而是由复杂的有机物和无机物组成。

(一) 无机物:

主要有水、无机盐和溶于水中的气体。

生活的原生质体中主要成分是水,约占细胞全重的60%~90%。水在细胞中的存在方式:结合水和自由水。水是一种很好的溶剂。细胞中各种生化反应,物质运输,保持细胞的膨压,调节体温等都必须在有足够的水分情况下才能顺利进行。

原生质中还有溶于水中的气体和无机盐以及许多离子状态的元素,铁、铜、锌等。原生质中的无机盐含量虽然很少,单在生命活动中还是必要的。 (二) 有机物

1蛋白质

蛋白质是体现生命活动的重要物质。约占细胞总干重的60%以上。蛋白质不仅是原生质的结构物质,而且还以酶的形式起重要作用。蛋白质是主要有碳、氢、氧、氮和硫、磷、碘、铁、锌等元素组成的长链分子,它的组成单位是氨基酸。目前已知的氨基酸有20多种,一个蛋白质的数目有几十个到上万个。由于氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同,可形成极其多样的蛋白质。一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间,脱去一分子水所形成的化合物叫二肽。由多个氨基酸相连所形成的长链称为多肽。 2核酸

核酸是原生质中另一类重要的基本组成物质,它的组成单位是核苷酸。 磷酸 脱氧核糖 戊糖

核酸——核苷酸 核糖

碱基 嘌呤碱:腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)

嘧啶碱:胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)

脱氧核糖核酸(DNA):两条核苷酸链以相反的方向,按右手螺旋方式,

平行盘绕的双螺旋结构两条所含的碱基都朝向双螺旋的内侧,通过氢键而形成碱基对,形似梯级,使两条链稳固地并联起来。碱基的配对是有规则的:A=T, G=C。

核酸

核糖核酸(RNA):是一条核苷酸链组成的,主要存在于细胞质中。它与

细胞内蛋白质的合成有关。

3脂类

植物细胞原生质内所含的脂类主要有脂肪和类脂。它们是由甘油和脂肪酸所形成的长链分子.一个脂肪酸分子是由一个甘油分子和三个脂肪酸脱水缩合而成。脂类有一个共同的物理特性是不溶于水,但溶于有机溶剂。

脂类是构成各种膜的主要成分,也是重要的贮藏物质。 4糖类

糖类是细胞壁的主要成分,也是细胞中的重要贮藏物质。它是由C、H、O三种元素组成的一大类有机化合物。它的分子式通常用C(HO)表示,故称为碳水化合物。糖类可分为单糖、双糖和多糖三类。

除此之外,原生质中还含有生理活性物质。如:维生素、酶、激素、抗菌素等。 组成原生质的化学元素有:

大量元素:碳、氢、氧、氮。

少量元素:钾、磷、钙、硫、钠、氯、镁、铁。 微量元素:钡、硅、矾、锰、钴、锌、钼。 (三) 原生质的物理特性

原生质为一种无色,半透明,半流动状态的粘稠液体。它的比重比水大,约1.025~1.055,是一种亲水胶体,有极强的亲水性。 (四) 原生质的生理特性

具有生命现象。即具有新陈代谢的能力。 二、原生质本:

(一)细胞质和膜系统: 细胞质 胞基质

细胞器:具有一定形态结构和特定功能的细微结构。

细胞质紧贴在壁的膜状结构叫质膜。里面有液泡膜核膜等,称细胞内膜。

质膜具有选择透性传递能量和信息进行生化反应的场所等功能。 生活细胞的质能不断地进行运动,它的运动有两种形式

转动式:细胞质在质膜和中央液泡间,按一个方向作定向流动。

循环式:有些植物细胞中有很多质线穿过中央液泡,将核悬在中央,细胞质沿着

质膜和穿过中央液泡的细胞质线流动。

细胞质运动可以促进细胞中的物质的交换与运输,有利于细胞的新陈代谢和细胞生长,与创伤的恢复也有密的关系,的生命活动的一种标志。

生物膜: 质膜与细胞内膜统称为生物膜。生物膜构成了原生质体膜系统。生物

膜常常占细胞原生质干重的70—80%关于生物膜的结构有很多不同的学说,下面我们介绍其中两个学说。 1、 单位膜模型:

这种模型认为,细胞膜中脂质双分子层内外两侧各覆盖一层蛋白质组成。在电镜下看到膜呈现暗一明一暗的三层结构,两边为蛋白质,中间是脂类。这种具有三层结构的膜称为单位膜。 2、 流动镶嵌模型:

这种模型认为,细胞膜是由脂质双分子层中,镶嵌着球蛋白分子按二维排列的液状体组成。由于膜双分子层大部分为轻油般稠密的液状体,具有流动的性质。蛋白质分子膜内可以移动位置。

内质网:是充满在细胞质中的一个膜系统。它是由单位层膜层围成的管状、泡状、或片状并交织成网壮结构。内质网的一些分枝与核膜相连,另一些与原生质膜相连。

内质网有两种类型 粗面内质网 滑面内质网

内质网的主要动能是参与蛋白质的合成,并运输和贮存蛋白质。增加细胞的表

面积。

(二)细胞核 1、 细胞核的结构:

细胞核是细胞内最大的细胞器。在幼嫩的中常位于中央,呈球形相对体积较大,在成熟细胞中常位于紧贴细胞壁的细胞质中呈椭圆形,相对体积较小。细胞核主要由蛋白质、核酸、以脂、酶和其他无机物组成的。一个细胞通常只有一个细胞核,但在膜些真菌和藻类的细胞里。有两个或数个核。

细胞核的构造可分核膜,核质和极仁三部分。

(1) 核膜:是包在核外面是双层结构膜,核膜上有许多小孔,叫核孔。可以

容许一定大小的物质分子通过,是细胞核与细胞质物质交换的通道。

(2) 核质:是核膜以内的以核蛋白为主的胶太态物质。

在核质中含有一些被减性染料染色的物质,是由DNA和蛋白质所组成的丝状复合体。这种物质叫染色质。在核质中不易染色或染色很浅的以核蛋白为主的胶态物质叫核液。

(3) 核仁:在核质内有一个或几个球壮的颗粒叫核仁。折光性很强是由RNA

和蛋白质组成。核仁跟合成核糖体RNA有关。是装配核糖的场所。

2、 细胞核的功能

控制细胞的生长、发育和遗传。 (四) 线粒体

1线粒体的结构

是普遍存在于动、植物细胞中,直径约0.2—1毫米,长约1—2毫米的一种求形,线形或棒状的小粒。在电镜下是由两层膜组成。内膜在不同的部位向内折叠形成嵴、脊可成搁板壮或成管状突起,是由双层膜的薄片构成,在嵴之间充满基质,其中含有蛋白质,上百种的酶及少量的DNA,内腔和嵴表面是线粒体主要的功能区域。 2功能

线粒体的主要功能是它是呼吸作用的主要场所也是细胞内能量代谢的中心。 C6H12+6O2→+6CO2+6H2O+674千卡。 (四)质体:

质体是绿色植物细胞所特有的细胞器,通常呈颗粒壮分布于细胞质里。主要蛋白质和类脂组成,还含有不同的色素。由于所含色素和生理功能的不同可分为三种类型。

叶绿体:主要存在于植物体绿色部分的薄壁组织细胞中尤以叶肉细胞为最多。它含有四种色素,即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和萝卜素。由于在不同种类是植物体中叶绿所含色素比列不同,叶绿颜色可以有深色、浅色差异。

叶绿素a呈蓝绿色、叶绿素b黄绿色,叶黄素呈黄色,胡萝卜素呈橙色或红色。

在高倍光镜下,叶绿体外围由双层膜包围里面充满有无色的基质,在基质中含有圆盘,叫做类囊体锥积而成,类囊体也叫基粒片层。一个叶绿体内可有40—60个基粒,基粒中类囊体的层数是从10—100片不等。

在基质中还有一些片层把基粒错综地连接起来,这些片层叫基质片层。 叶绿体的主要功能是光合作用。此外它也能合成自己的DNA、RNA和蛋白质等。 6CO2+12H2O674千卡光能 C6H12O6+6H2O+6O2↑ 叶绿

光合作用的整个过程分成两个阶段:

光反应:叶绿素在光下光能转化为化学能。反应在类囊体上进行

暗反应:利用化学能从CO2 合成碳水化合物的过程。反应是在基质中进行。 白色体:是一种不含色素的质体,也叫无色体。常存在于幼嫩或不见光的组织的细胞中。特别在贮藏组织的细胞中较多。通常成 颗粒壮或不规则的形状。数目较多,多聚集于细胞核的附近。白色体在光的作用下能转变成叶绿体,有些白色体能合成淀粉、脂肪或蛋白质。

有色素:是含绿色以外色素的质体,所含色素为胡萝卜和黄素,故呈现黄色、红色或橙色。通常存在于花和果实中 ,但有时营养器官中也有。 (五)核蛋白体

核蛋白体是无膜结构的细胞器,常呈长圆形直径约150—250A,主要分布于内质网的表面或游离于细胞中,主要成分40%的蛋白质和约占60%RNA所组成。它的主要功能是哈成蛋白质的主要成所。 (六)高尔基体:

高尔基体是由一些排列整齐的扁吏组成,每一个扁吏是由双层平行膜构成,一个高尔基体有4-8个扁吏叠生而成,吏的边缘可以不断形成细胞壁的物质,如纤维素、木质素、果胶质等。所以它的功能是参与细胞壁和质膜形成。 (七)溶酶体:

溶酶体是由单层膜围成,无内部结构,里面含有很多种水解酶类的一种细胞器。大小约为0.5—几个um。呈球形或圆球形。它的主要功能为: ①正常分解细胞内贮存物质。②自体吞噬。消化分解自身的局部细胞质或细胞器。③自溶作用,即溶解衰老与不需要的细胞,以利分化及个体发育。 (八)圆球体:

它是直径约为0.5—1um的由单层膜围成的小圆颗粒,内含多种水解酶,它具有溶酶体的性质外还含有脂肪酶,能积累脂肪,起储存细胞作用。 (九)微体:

微体是直径约为0.2—1.5um的单层膜包围的圆球形小体,一般都与内质网相

连。由于所含酶系统的不同可以分为:

过氧化酶体: 主要存在于叶肉细胞中。它与叶绿体、线粒相连参与醇酸循环,

把光合作用中的乙醇酸转化成已糖。

乙醛循环体: 主要出现在有粒种子散发时,它与圆球体线粒体相配合,把储藏

的脂肪转化为米广类。

(十)微管微丝和细胞骨架:

微管:是一个直径约20—30um的中空圆筒,长达几个um由球状蛋白质亚单位组成。主要分布于靠近质膜的细胞质中。它的主要功能有:①构成细胞的网状支架维持细胞的形状固定和支持细胞器的位置。②参与形成纺锤丝并牵引染色体分裂和位移,与细胞器的位移相关。③参与细胞收缩和运动是纤毛鞭毛等运动器官的基本结构成分。④参与细胞内物质的运输。

微丝 是有肌动蛋白和肌球蛋白组成的直径为5—6um的细长丝。在细胞中常成出现。在每吏中由几条至20多条微丝组成。在细胞内横交织存在,具有收缩和运动功能。

所谓细胞骨架,也叫微染系统,它是由微管微丝中间纤微和微染四种不同粗细的蛋白质性质的纤微状细丝交织形的网络系统,也称细胞骨架。 三、液泡及细胞内含植物 (一) 液泡的形成

液泡是细胞内含有水溶解的小腔,所含液泡液。幼嫩细胞不具有液泡或仅具有很多小而不明显的液泡。当细胞生态时代谢产物增多细胞从外界吸收大量水分,于是形成液泡或小液泡增大,彼此合并,最后形成一个液泡,占细胞整个体积的90%称中央液泡。这样细胞质和细胞核,被大的中央液泡所推移而靠近细胞壁。在细胞质与液泡接触部分具有一层很薄的膜称为液泡膜。

液泡中所含细胞液的主要成分是水,水中溶有细胞生命活动过程中所产生的各种代谢产物:如糖、脂肪、蛋白质、有机酸、单宁、植物碱、色素和无机盐等因此,可以细胞具有甜、酸、涩、苦等味道。细胞液的作用有:

(1)调节细胞的渗透压控制水分养分出入细胞(2)维持一定的膨压(3)参与物质的代谢活动。 (二) 细胞内含物

细胞在生长分化过程中,原生质体不断进行新陈代谢活动陈胜的各种代谢产物叫细胞含物。

细胞内含物有的存在于细胞液中,有的存在于细胞质中,或两处均有存在。在内含中有的是贮藏物质,有的是胜利活性物质,有的代谢的中间产物。 1、藏的营养物质:

淀粉:是淀粉粒的形成时,先从白色体上的一点开始形成淀粉粒的核心,以环绕核心继续积累最后整个白色体全被淀粉所充满,由于白天和黑夜形成淀粉的量和淀粉含水量不同,使核心周围出现轮纹。各种植物淀粉粒的形态、大小、结构是不同的,这些特征可作为鉴定植物种类的特征之一。淀粉不溶于水,遇碘呈蓝色,这是淀粉的特制反映,可以根据这个反应鉴定淀粉。 淀粉粒有三种类型 单粒:马铃薯

复粒:小麦、燕麦 半复粒:蚕豆、小麦

蛋白质:贮藏的蛋白质是没有生命的,和构成原生质的蛋白质不同。常以无定形或结晶状态存在于细胞中,称糊淀粉粒,蛋白质遇碘—碘化钾溶液呈黄色反应,可以根据这个反应鉴定蛋白质。蛋白质在油类种子中贮藏最多。如:胡桃、花生、大豆、芝麻等。

脂肪:是一种高能量的贮藏物质通常以油滴状态存在于细胞质内,折光率很强。用苏丹Ⅲ滴染立即呈现橙黄色或桔红色。普遍存在于植物种子和果实的细胞中。如:花生、芝麻等 3、 生理活性物质:

细胞在新陈代谢过程中产生一些含量很少,但对于细胞生命活动起着非常重要作用的物质。这些物质统称为生理活性物质,如:酶、维生素、植物激素等。生理活性物质保证细胞内一切生化反应的顺利进行,调节和控制植物生长发育繁殖一致遗传,变异等一系列生命活动过程。 4、 其它物质:

a糖类,b有机物 如:苹果酸、柠檬酸、酒石酸等c单宁:是一种缺氮的有机化合物,有涩味、遇铁呈蓝色至黑色。d精油:一种挥发性的芳香物质。E花青素:是植物体内比较普遍存在的一种色素,通常溶解在细胞中。花青素的颜色与细胞液的酸碱等有关,酸性呈红色,碱性呈蓝色,中性呈紫色。F植物碱:是一种含旦的有机化合物,如咖啡碱、烟碱等。除此之外还有无机盐和一些结晶体等物质。

四、细胞壁

细胞壁是植物细胞显著特征之一,它是具有一定硬度和弹性的固体结构,是包围在植物细胞质膜的一层透明外壳,对细胞起着保护和巩固作用。 (一) 细胞壁的结构:

细胞壁的结构和组成成分,因细胞的年龄种类和功能不同而有差异。它是由原生质体分泌的物质形成的,主要物质是果胶质和纤微素。根据细胞壁形成的先后,化学成分和结构方面的不同,壁可分为三层。

1、胞间层:细胞分裂产生新细胞时,两个子细胞之间形成的一层薄膜。是细胞的最外一层,它是由果胶质或果胶酸钙和果胶酸镁所组成。胞间层对相邻两个细胞起连接和缓冲作用。也不会阻碍细胞的生长。

2、初生壁:在细胞生长时形成的细胞壁。在细胞分裂末期胞间层形成后,原生质添加在胞间层上,就构成初生壁。它具有弹性和可塑性,能随着细胞生长,不断增厚面积。

3、次生壁:细胞停止生长后细胞壁继续增生,所增厚的部分在初生壁的内侧,叫次生壁。一般厚约5—10um,它是由纤微素和其它非纤微素的物质构成。

所有植物细胞都具有细胞间层和初生壁,但并不都具有次生壁。

纹孔:细胞壁增厚时并不是全面均匀增厚,形成了许多薄壁区域。这些薄壁的区域叫纹孔。相邻细胞纹孔常常成对而生。纹孔是细胞间水分和物质交换的通道。根据纹孔加厚的情况不同,可以以下几种类型: 具缘纹孔:主要发生在次生壁强烈加厚的细胞上。 单纹孔:主要发生在薄壁细胞上。

半具缘纹孔:主要发生在厚壁细胞与薄壁细胞相邻的细胞壁上。

穿孔:有些植物细胞,细胞达成熟阶段,细胞壁局部溶解形成真正相通的小孔,叫穿孔。 胞间连丝:

在相邻的生活细胞间,细胞质常常以极细的细胞质丝穿过细胞壁而彼此相互联系,这种穿过细胞壁的细胞质丝叫胞间连丝。

它们常成束存在,在纹孔处发生有时也可任意分布在整个细胞壁上。 (二) 细胞壁的超微结构:

在电镜下,组成细胞壁的主要物质纤微素成纤微状的细丝交织排列组成细胞的骨架,其它组成壁壁的的物质如果果胶质,半纤微素木质等等填充在骨架的空隙中。葡萄糖→纤微素→基本纤丝或微团→微纤丝→大纤丝(微纤丝束)

(三) 细胞壁的生长和特化:

细胞壁的特化:是指细胞生长分化过程中,由原生质体合成一些特殊的物质渗入

壁内,改变壁的性质以适应一定功能。

木化:细胞壁上增加木质的叫木化。木化的细胞壁硬度和韧性增加,增强细胞的

支持力。

角化:细胞壁中增加角质的叫角化。角化的细胞壁透水性降低,可减少对水分的

散失,增强对细胞的保护作用。

栓化:细胞壁中增加栓质的叫栓化。栓化的细胞壁不透水,不透气,增加了保护

作用。

矿化:细胞壁中增加矿质的叫矿化。矿化的细胞壁硬度增加从而增加植物的支持

和保护作用。

第三节 植物细胞的分裂

一、细胞周期:

所谓细胞周期:是指从上一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束之间所经历的

全部过程。这一过程包括分裂间期和分裂期。分裂间期是细胞有丝分裂的准备阶段,它包括以下三个时期

G1期、即DNA合成前期:细胞内合成RNA蛋白质和磷脂等

S期、即DNA合成期:DNA进行复制,RNA和蛋白质的合成继续进行 G2期、即DNA合成后期:RNA和蛋白质合成继续进行。ATP 二、染色质和染色体

染色质是指间期细胞核内由DNA和蛋白质等组成的细丝状结构。染色体是指有丝分裂过程中染色质丝高度螺旋化,折叠宿短变粗的结构。

染色体的形状、大小随植物种类不同,所处的细胞分裂时期不同而异。一般常成杆状、V形、L形。每条染色体上有相对不着色而直径较小的主溢痕区域,叫着丝点。

染色体的数目因植物的种类不同而异。但在同一种生物中,每个细胞里的染色体数目一般总是恒定的。

一种生物的体细胞具有一定数目和大小,形状的染色体这些特征的总和叫染色体组型。生殖细胞所含染色体数目只有体细胞染色体数目的一半,即生殖细胞只含有一个染色体组为单体倍体。用n表示。而体细胞含有两个染色体组,为二倍体。用2n表示。 三、有丝分裂:

高等植物的体细胞增殖主要是以有丝分裂方式进行的,它共分四个时期; 前期:是有丝分裂开始时期,当细胞进入有丝分裂前期,细胞核内的染色质丝逐

渐汇合并缩短变粗形成染色体,同时核膜、核仁消失,开始从两极出现纺锤丝。

中期:染色体有规律地排列在细胞中部的赤道面上,形成赤道板。同时由两极伸

出的纺锤丝与染色体上的着丝点相连,形成纺锤体。

后期:排列在赤道板上的每个染色体,由于纺锤丝的牵引作用,从着丝点处分开始向两极移动,这时每对染色体成为独立的染色体。

末期:到达两极的染色体逐渐变细变长,失去浓缩状态而最后成为细丝。这时新

的核膜、核仁出现,形成了两个完整的子细胞核。同时位于赤道板的纺锤丝逐渐缩短变粗,形成成膜体。最后成膜体在赤道面互相融合成为细胞板。细胞板不断向四周扩展,最后与原来的细胞连接,构成新的细胞壁,并将母细胞的细胞质分隔为二。最后形成两个子细胞。

细胞有丝分裂的结果由一个母细胞产生两个母细胞在遗传上完全相同的子细胞,子细胞染色体数目仍保持母细胞染色体数目即2n。

有丝分裂各时期的持续时间是不同的。它们随物种种类不同和所处环境条件不同而变化。前期通道常较长,可持续1—2小时甚至更长。中期较短,一般在5—15分钟,后期最短,仅2—10分钟,末期可在10—30分钟内完成的。 四 、减数分裂:

也叫成熟分裂,是高等植物在有性生殖过程中形成性c前所进行的细胞分裂。在分裂过程中,有染色体与纺锤丝的出现。细胞连续分裂两次,而染色体积只复制一次,分裂结果形成四个子细胞,每个细胞内染色体数目为母细胞的一半,因此,叫减数分裂。减数分裂全过程包括两次连续的分裂,即减数第一次和二次分裂。减数第一次分裂(减数分裂Ⅰ):

前期Ⅰ:经历时间很长,染色体变化复杂,前期Ⅰ又可分五个时期: 细线期:染色体在核内出现,成极细的线状。 偶线期:染色体配对。即来自父方和母方的形状,大小相似的两个染色体配对,此染色体叫同源染色体对。两染色体配对的现象叫联会。

粗线期:每对同源染色体缩短变粗。此时每条染色体纵裂。但着丝点不分开。所以,每对有四条染色单体。 双线期:每对同源染色体的四条单体开始分离,但在一点或更多点上保持接触,互相交叉外观上成()等形状,通过接触点断裂和与相关的另一条染色单体再连接引起染单体各段的相互交换。也就是染色体上遗传因子——基因的交换。 终变期:染色体更为缩短,核仁、核膜消失,纺锤体开始出现。

中期Ⅰ:成对的染色体移列细胞中部,即赤道板上出现纺锤体。

后期Ⅰ:由于纺锤丝的牵引,成对的染色体分开,各向两极的染色体为母细胞染色体数的一半。

末期Ⅰ:染色体到达两极后,重新出现核膜、核仁,纺锤体消失形成两个核,在赤道板处形成细胞板,将母细胞分成两个子细胞。 减数第二次分裂(减数分裂Ⅱ)

在减数第一次分裂结束后,经过较短的间期便开始了第二次分裂。它实际上是一般的有丝分裂。也可分为四个时期

前期Ⅱ:核膜、核仁再度消失,开始出现纺锤丝。 中期:染色体排列在赤道面上形成纺锤体。 后期:染色体从着丝点分开,分别向两极移动。

末期:染色体消失,核膜、核仁形成细胞壁。形成四个结合在一起的子细胞,叫四分体。以后分离成四个单独的子细胞,每个子细胞染色体数目为母细胞的一半(n)。

减数分裂的特点总结如下:

(1) 减数分裂只发生在植物的有性生殖过程中。

(2) 减数分裂形成的子细胞其染色体数目为母细胞的半数。

(3) 减数分裂由两次连续的分裂来完成,故形成四个子细胞称四分体。 (4) 减数分裂过程中,染色体有配对,交换分离等现象。

五、无丝分裂:

无丝分裂是一种最简单的分裂方式。在细胞分裂过程中无染色体和纺锤体的出现,这种分裂方式称无丝分裂。也叫直接分裂。

细胞开始分裂时,首先是核仁分裂为二,随细胞核的伸长,核仁向核的两端移动,中部核膜向中央收缩横缢形成两个子核,然后,细胞质随之分裂,在两个子核之间产生新壁形成两个细胞。无丝分裂有各种不同的形式,如横缢、出芽等,最常见的是横缢。无丝分裂在低等植物中普遍存在,在高等植物中也较常见。

第三章 植物组织

第一节 植物细胞的生长,分化和组织形成

一、植物细胞的生长和分化

细胞生长是指细胞体和重量的增长过程。

细胞分化是同源细胞逐渐变为结构、功能、生化特征相异的细胞的过程。

脱分化是指已经分化的细胞,又丢失其结构功能的典型特征而逆转到幼态的过程。

二、植物组织的概念:

来源相同,形态结构相似而又相互联系在一起执行共同生理功能的细胞群叫组织。

组成植物组织的细胞,其形态构造是和它们的生理功能相适应的。

第三节 植物组织的类型。

植物体的组织种类很多,根据植物组织发育程度和生理功能以及形态结构上的差异,一般可分为分生组织和成熟组织两大类。 一、分生组织

(一) 概念:植物体内具有显著的细胞分裂特性的组织叫分生组织。一般位于

植物体生长部位。

(二) 类型:

1分生组织根据组织来源与发展可分为

a、 原分生组织:位于根尖和茎尖先端的一部分细胞,是直接胚细胞保留下

来的。特点是细胞形小、壁薄质浓、核大并含有细胞壁无液泡或具小液泡,细胞排列紧密,无细胞间隙,一般具有特久而强烈的分裂能力。 b、 初生分生组织:是由分生组织衍生出来的细胞组成的,位于原分生组织

之后。它的特点是,细胞一边分裂另一边分化的组织。是完全未分化的分生组织到分化完成的成熟组织之间的过渡类型。

c、 次生分生组织:是由初生分生组织产生的薄壁组织在一定条件下恢复分

裂机能转化而成的。例如位于根,茎中的形成层和木栓形成层。

3、 分生组织根据植物体内的发生部位可分为: 顶端分生组织

侧生分生组织 居间分生组织

二、成熟组织

分生组织分裂所产生的细胞经过生成和分化逐渐转化变为成熟组织。在一般情况下,不再进行分裂,因此又对称为永久组织。成熟组织因形态结构和功能的不同,可分五种。 (一) 薄壁组织:

该组织在植物体内分布很广,它遍布植物体的各处而与其它组织联系在一起。成为植物体的基本部分,因此又称基本组织。

它的结构特点是:细胞壁薄,排列疏松,具有明显的胞间隙,细胞质中含有较大的液泡。它具有同化,贮藏,吸收和通气等功能。根据它的主要生理功能,又将其分为以下几种类型。

同化组织:

贮藏组织:特化为贮水组织 吸收组织 通气组织

传递细胞:是一些特化的薄壁细胞,它们具内突生长的细胞壁和发达的胞间丝。 (二) 保护组织

分布于植物体器官的表面是一层或数层细胞组成的。它的主要功能是控制蒸腾,防止水分过度丧失,防止机械损伤和避免其它生物的侵害。根据来源和特征的不同,可以分为两种类型 表皮 周皮

1、表皮:是一层连续的组织,包被在整个植物体的表面。通常由一层细胞组成。它的结构特点是活细胞,细胞形状扁平,排列紧密,无胞间隙,一般不含叶绿体。表皮细胞外壁常有角质层和蜡质层等,以增强保护机能。表皮细胞之间常分布有气孔和表皮毛。气孔器由两个保卫细胞和气孔所组成。气孔是植物外界进行气体交换的通道。表皮毛的存在加强了表皮的保护作用。

2、周皮:是在表皮遭受破坏失去保护机能后代替表皮起保护作用的组织,它是由次生分组织—木栓形成层活动产生的。属于次生保护组织。木栓层、木栓形成

层和栓内层合称为周皮。

皮孔是在周皮形成后,植物体与外界环境进行气体交换的通道。在老的树上,无数次周皮的积累以及形成层以外的韧皮部分一起称为树皮。 (三) 输导组织

输导组织是植物体内运输水分和营养物质的组织,分布于木质部和韧皮部内。它的主要特征是细胞呈长管形,细胞两端相连接变成贯穿植物体各器官的连续通道。根据其结构和输送物质的不同,可分为两类: 1导管和管胞

(1)导管:是被子植物的输水组织,每个导管是由许多管状的死细胞以端壁相连接组成。导管形成时,细胞壁木化加厚的方式有各种不同的情况,因而呈现各种不同的花纹。根据导管壁增厚方式的不同,可以把导管分为五种类型:

环纹导管 螺纹导管 梯纹导管 网纹导管 孔纹导管

(2)管胞: 是蕨类植物和裸子植物的唯一输水组织,每一个管胞是一个细胞,细胞狭长而两端斜尖,略呈纺锤形。细胞壁增厚并木化。根据细胞壁增厚的方式不同,可分为环纹、螺纹、梯纹、网纹和纹孔管胞。管胞的长度介于0.1毫米至数厘米之间,一般长约1-2毫米。各管胞成纵向排列,彼此以斜端互相帖合。 2筛管和筛胞

1)筛管:筛管是被子植物输送有机养分的组织,是由多个活细胞上下连接而成的管状结构。它的主要特点是筛管分子为长形的薄壁细胞,细胞是生活的,但成熟后核消失。筛管分子间连接的横壁上有许多小孔,叫筛孔。具有筛孔的横壁叫筛板。

在筛管分子的侧面常有一个或几个薄壁细胞相伴生在一起,称为伴胞。伴胞是活细胞,有着浓厚的细胞质和明显的细胞核。伴胞和筛管分子是由一个母细胞分裂而来的。它们之间稠密的胞间连丝相通。因此,伴胞的功能与筛管的物质运输有关。光合产物在筛管中长途运输的速率每小时可达10-100厘米或更多。

2)筛胞:筛胞是蕨类植物和裸子植物输送有机养分的细胞。它是单个细胞聚集成群,彼此以侧壁上的筛板保持细胞质的联系,行使输导机能。 (四)机械组织

机械组织是植物体内起支持和巩固等机械支持作用。所以又称支持组织。它的结构特点是细胞的次生壁强烈加厚,常木质化。根据细胞壁增厚方式不同,可分为厚角组织和厚壁组织两种。 1)厚角组织:

厚角组织是由长形的活细胞组成的,常具叶绿体。此组织的特点是细胞壁(初生壁)不均匀的加厚,通常在细胞相邻的角偶处或细胞的切向壁增厚而径向壁仍是薄的。分布于幼茎、叶柄、叶片、花柄等部分其表皮的内侧均有厚角组织分布。例如:薄荷、南瓜、芹菜等具棱的茎和叶柄中特别发达。 2)厚壁组织:

厚壁组织的细胞发生均匀的、强烈的次生增厚。增厚的物质除纤维素外,还有不同程度的木质化。细胞腔极小。成熟细胞一般无生活的原生质体而成为死细胞。根据细胞形态的不同可分为两种:

A纤维:一种细胞细长、两端尖细、略呈纺锤形的细胞。根据存在部位和细胞壁特化程度不同可分为:

木纤维:存在于木质部中,木质化程度高,支持力强。 韧皮纤维:存在于韧皮部中,木质化程度低,韧性强。 B石细胞:

一般呈球形、椭圆形或多角形。该细胞细胞壁极度增厚,并常木化、栓化或角质化。石细胞常分布于茎、叶、果实和种子中。特别是在果皮、种皮中为多,成单个散生或数个群集而生。 (五)分泌组织

凡是植物体内或表面能产生、贮藏、输导分泌物的细胞或细胞群称分泌组织。组成分泌组织的细胞叫分泌细胞。分泌细胞也是生活的薄壁细胞。由于它们生理活动的结果,产生出各种分泌物质。

根据分泌物质是否排除体外、将分泌组织分为两种: 外分泌组织:腺毛、蜜腺。

内分泌组织:分泌囊、树脂到、乳汁管。

第三节 植物体内的维管系统

1维管组织:在蕨类植物和种子植物的器官中,有一种以输导组织为主体,由输导、机械、薄壁等几种组织的复合组织。

2维管束:维管组织在器官中成分离的束状结构存在时,称为维管束。

1)维管束的结构 木质部:包括导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维。 韧皮部:包括筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维。 束中形成层 2)类型

A根据维管束中形成层的有无和能否继续发展扩大,可将维管束分成两种类型: 有限维管束 无限维管束

B根据木质部与韧皮部的位置和排列情况,将其分为以下几种: 外韧维管束 双韧维管束 周木维管束 周韧维管束 辐射维管束 3维管系统:

植物体内各器官中的维管组织(束)互相联系组成强大的输导和支持系统,称为维管系统。

第四章 种子植物营器官的形态、构造和功能

器官:植物体内由多种组织构成的,能行使一定功能的结构单位,称器官 。 器官 营养器官:根、茎、叶。

生殖器官:花、果实、种子。

第一节 种子萌发与营养器官的发生 二、种子的构造与类型

种子在大小、形状和颜色等方面,因植物的种类不同而有较大的差异。如椰子的种子很大,而油菜、萝卜、芝麻的种子则较小,烟草和兰花的种子则更小;大豆、菜豆的种子为肾形,而豌豆、油菜的种子为圆球形,荞麦、酸膜的种子为三角形;种子的颜色也有多种,小麦为黄褐色,大豆为黄色、青色或黑色,荔枝为红褐色等。但是,种子植物的种子也有共性,即种子的组成成分是一样的。 (一) 种子的组成部分:

种子一般由胚、胚乳和种皮三部分组成,也有仅含胚和种皮的 。 1、胚

胚是种子的最重要组成部分,它是幼小的植物体。在成熟的种子中,胚已发育成一幼小植物的雏形,具有胚芽、子叶、胚轴和胚根。胚轴上端连着胚芽,下端连着胚根。子叶的功能是贮藏或吸收养料、供幼苗生长。种子中子叶的数目是各种植物是不同。 2、胚乳:

位于种皮和胚之间,是种子内贮藏营养植物的组织。主要物质有淀粉、脂类和蛋白质。营养物质在种子萌发时供胚生长用。有些种子无具胚乳。 3、种皮:

种皮是种子外面的保护结构,其厚度、色泽和层数、随植物种类不同而差异。有些植物的种皮仅一层,但有些则具两层种皮。有些植物种皮外面还具有一层肉质的假种皮。成熟的种子,种皮上有种脐、种孔、种脊和种阜等结构。种脐是种子从果实上脱落后留下的痕迹,种孔为珠孔的遗迹,种脊是倒生或横生胚珠和珠被愈合处,在种子形成后,留与种皮上的痕迹,种阜是由外种皮延生而形成的突起,具有吸收水的作用。种皮的解剖构造,在不同的植物中是不同的。通常外种皮由木化或角化的厚壁组成。是具有保护作用。内种皮由薄壁细胞组成。

(二) 种子的类型:

根据成熟后胚乳的有无种子大致分为两种

无胚乳种子:双子叶无胚乳种子:蚕豆、花生和棉花等的种子

单子叶无胚乳种子:慈姑的种子。

有胚乳种子: 双子叶有胚乳种子:蓖麻和番茄等的种子。

单子叶有胚乳种子:小麦、水稻和玉米等的种子。

二、种子萌发与幼苗形成 (一) 种子萌发

1种子的休眠与后成熟作用

休眠:有些植物的种子成熟后既使条件适合,却不能立即萌发,需要隔一段时间才能萌发。这种特性叫种子的休眠。

① 休眠的原因:

a、 后熟作用:一些植物在开花结实后,种子虽然脱离母体但种子

中的胚并没有发育完全,在脱离母体后还要经过一段时期的发育才能成熟,这种现象叫种子的后熟作用。 b、 种皮过厚不易透气.透水 c、 种子内产生抑制萌发的物质。

2、 种子萌发及其条件:

① 种子萌发:具萌发力的种子,在适宜的条件下,胚由休眠状态转入

活动状态开始萌发生长,开成幼苗,这个过程称为种子萌发。 ② 条件:

已渡过休眠期或解除休眠的各种植物种子的萌发,除了种子本身具有健全的发芽力外,外界环境条件是不可缺少的。主要的外界条件有水分,温度和氧气。

a、 充足的水分 b、 适宜的温度 c、 充足的氧气

有些植物种子萌发时需要光照或黑暗条件。

3、 种子的寿命和贮藏

a、种子的寿命:

是指种子在一定条件下保持生活力的最长期限。

种子寿命的长短一方面决定于植物本身的遗传性,另一方面决定于种子留在母株时的生态条件和采集以后长期贮藏过程中所遭遇的环境条件。 b、贮藏:

控制含水量,杜绝雷茵及虫害的侵袭避免温冷冻及潮湿的影响。 (二) 幼苗的形态和类型

根据幼苗形成过程子叶是否出土情况而幼苗分两种类型

子叶出土的幼苗:大多数裸子植物和双子叶植物的幼苗此类。

子叶留土的幼苗:一部分双子叶植物和大部分单子叶植物的幼苗属此类。

第三章 根

根是植物长期适应陆生生活过程中发展起来的器官,构成植物体的地下部分。是生长于土壤中的吸收器官,它的主要生理功能有

a、 吸收作用b、固定和支持作用c、贮藏作用d、繁殖作用e、合成作用 一、 根的来源与种类: 1、根的外形:

正常根的 外形呈圆柱形,由于生长于土壤中受土壤压力的影响而呈各种弯曲状态。

2、根的种类:

植物的根根据发生部分位的不同。可分为两种。

定根 主根:由种子的胚根直接发生形成的根,叫主根。

侧根:主根在一定部位发生许多分支称为侧根。

不定根:在茎叶和胚轴上产生的根叫不定根。 二、根系的类型:

1、概念:一株植物全部根的总称叫根系。 2、类型:根系可按形态分两种

a、直根系:主根发达粗壮,向下生长与侧根有明显区别。这种根系称直根系。

大多数双子叶植物以及果树、树木的实生苗具此根系 。

b、须根系:主根不发达或早期停止生长,在茎基部生出许多不定根整个根系呈

须状,称须根系。大多数单子叶和少数双子叶植物的根系属此类。

三、根系在土壤中的分布与环境的关系:

根据根系在土壤中分布的状况,又可分为两类: 深跟性 浅根性

四、根的伸长生长与初生构造: (一) 根尖的分区:

从根的顶端到着生根毛的部分叫根尖。根尖的长度范围随植物种类不同而异,一般为0.5-1cm左右。根尖从顶端自下而上可分为以下四个部分。

a、根冠:位于根尖的最顶端,象一个套子罩在生长锥的前端。起者保护根尖的作用。根尖由许多生活的薄壁细胞组成,其特征为壁薄核大,无胞间隙,细胞中常含有淀粉,外层细胞壁常粘液化。 b、分生区:也叫生长点或生长锥

住于根冠的上方,长约1-2mm。全部曲分生组织细胞组成,能不断地进行细胞分裂,使根尖的细胞数目不断增长多。分生区的 主要特点是细胞小、近方形、细胞壁薄、核大、细胞质农、细胞排列整齐、无细胞间隙。

C伸长区:位于分生区上方,细胞逐渐停止分裂,纵向迅速生长。

是根伸长生长的主要部位。其细胞的主要特点是,细胞显著伸长成原筒形,细胞质成一薄层贴于细胞壁,形成明显的液泡。伸长区内部组织继续分化,向成熟组织过渡,是由初生分生组织发育到初生组织的过渡阶段,由于伸长区细胞迅速生长的结果,使得根尖不断向层深处伸展。

D、成熟区: 位于伸长区的上方,本区细胞已停止伸长,并已分化成各种成熟组织。此区的表面密生根毛。因此,又称根毛区。它是根部吸收水分的主要部位,根毛是表皮细胞向外突出的顶端密闭的管状结构,成熟根毛的长度介于0.5-10mm

之间,直径约为5-17mm。根毛的寿命也很短一般在10-20天左死亡。通常陆生植物才有根毛。此区除具根毛特征外,内部已分化出各种成熟的 组织。

由初生分生组织经过细胞分裂,生长和分化过程叫初生生(伸长生长)。经初生生长所形成的成熟组织称初生组织,它构成初生构成构造。 (二) 根的初生构造

在显微镜下观察根尖成熟区的横切面,可看到根的初生构造由外而内分化为表皮,皮层和中柱三部分。

2、 表皮:

在成熟区的最面,是由原表皮层发展而来的一层生活细胞,细胞近似长方柱形,长经与根的纵向轴平行、排列整齐、细胞壁薄、外壁具有一薄层交质层。许多表皮细胞向外突起伸长,形成根毛。根毛的形成可以扩大根的吸收面积。 2、皮层:位于表层与中柱之间,是由许多薄壁细胞组成,占初生构造的最大体积。组成皮层的细胞排列疏松细胞壁薄,并具有胞间隙。皮层是根毛吸进的水和无机盐输送到中柱的途径,也是贮藏营养物质的场所。皮层的最外一层细胞排列整齐叫外皮层,当根毛枯死,表皮脱落时,外层细胞的细胞壁栓质化起保护作用。外皮层以内是多少层薄壁细胞。皮层的 最内一层细胞排列紧密,叫内皮层。这细胞结构特殊,其细胞的侧壁和横壁上有部分加厚,并有质化和栓质化,这种围绕细胞一周的带壮特殊结构叫剀氏带。由于剀氏带是栓质增厚,形成一个不透明层,当根毛吸收的水分,无机盐向运输时,只能到达剀氏带,而无法越过。同时细胞质又紧贴在剀氏带上,以上物质也无法在壁与细胞质之间移动。唯一的通道,只有通过具有选择性的细胞质才能进入中柱内。

多数单子叶植物和少数双子叶植物的细胞内层细胞除外切向壁以外,其它部分均栓质增厚。少数对着木质部位置的内皮层细胞壁不加厚。仍保持着薄壁状态,称为通道细胞。它起着皮层与微管柱之间物质交流的作用。

3、 中柱:皮层以内的整个中心部分称中柱。也称微管柱。它是由中柱革肖,初生微管束和骨髓三个部分组成。

① 中柱鞘:位于中柱的最外层,通常由1-2房薄壁细胞组成,也有少数是

多层的。细胞排列紧密,具有潜在的分裂能力。在一定条件下,细胞分裂产生侧根,不定芽,形成层(部分)、木栓形成层、乳汁管和树脂道等。

② 初生微管束:位于中柱革肖以内,根的初生微管束为辐射微管束。包括

初生木质部和初生韧皮部、两者相间成辐射壮排列。中间有薄壁组织相隔。具有次生生长的植物这种薄壁组织可以转化为形成层。根的初生木质部一般位于中央,它是根运输水分和无机盐的组织、根的木质部呈束壮存在,不同植物的束数。如:棉4-5束、蚕豆4束、水稻6束小麦7-8束、玉米12束。植物的根,依初生木质部束数不同,分为:二原型、三原型、四原型、五原型、六原型和多原型等类型。

③ 根的初生木质部在发生过程是由外向内向渐次成熟的。因此有 原生木质部:导管口小,为环纹导管和螺纹导管。 后生木质部:导管口大,为梯纹、网纹或纹孔导管。

根的初生木质部这种由外向内渐次成熟的发育方式叫外胎式。初生韧皮部形成很多束分布于初生木质部的辐射角之间。它是输导有机养料的组织。初生木质部的束数与生韧部的束数是相同的。初生韧皮部也有原生韧皮部和后生韧皮部之分。

(4) 髓:少数双子叶植物的根,在中柱的中央部分为薄壁细胞组成称为骨髓,如蚕豆、茶等。

三、侧根的形成:

种子植物的侧根起源为内起源,它起源于柱革肖,通常由正对于初生木质部辐射角中柱革肖细胞产生。当侧根形成时中柱革肖某些部分细胞重新具有分裂能力,最初进行几次平周分裂,这样分裂的结果,细胞层数增加,因此这部分新生组织向外方突起,以后进行平周分裂和垂周分裂,结果这一突起形成了侧根的生长锥,并且具有根冠。侧根生长锥细胞进行分裂,生长伸长于是穿过皮层和表皮,伸入土中,这种生长方式是内起源。 五、根的增粗生长与次生构造。

多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构形成后,由于形成层和木栓形成层的发生和活动,形成了新的组织,使根据得以加粗。形成层和木栓形成层属于次生组织,由他们所形成的结构,叫次生结构。 1、 形成层的形成和活动:

形成层位于初生木质部与韧皮部之间。形成层的活动主要是切向分裂方式进行。向外分裂出的细胞形成次生韧皮部,向内分裂出的细胞形成次生木质部,中间始终保持一层具有分裂能力的形状层。形成还可以在木质部与韧皮部之间产生一些辐射壮排列的薄壁细胞,叫射线。它有助于水分、养分的横向运输和贮藏等。

2、 木栓形成层的产生和活动

由于形成层的的分裂活动,使根不断加粗,中柱以外的成熟组织,在根加粗过程中,被拉、挤而最后被撑破,当皮层组织被破坏之前,大多数有次生生长的根中,中柱鞘细胞恢复分裂功能,形成木栓形成层,木栓形成层的活动也是切向分裂向内分裂产生薄壁细胞的栓内层,向外分裂产生木栓层。

木栓层、木栓形成层和栓内层共同组成周皮,周皮是当根加粗生长后。代替外皮层的 次生保护组织。

根的次生结构形成后,从外到内依次是周皮、韧皮部(初、次)形成层,木质部,(次、初)和射线等部分。有些植物还含有髓。 六、根瘤和菌根:

植物的根系和土壤里的微生物有着密切的关系,它们互相影响、互相制约。微生物不但存在于土壤中甚至也在于一部分植物的根组织里,与植物共生,高等植物与微生物共生的现象,通常有两种类型,即根瘤与菌根。 1、 根瘤:

豆科植物根上常形成瘤状结构,叫根瘤。

它是由生活在土壤中的根瘤细菌侵入到根内而产生的。 2、 菌根:

高等植物的根除了与根瘤细菌共生外,还与某些真菌有共生关系。这些同真菌共生的根叫根菌。根据菌丝在根中的存在部位不同,菌根可以分为三种类型: 外生菌根 内生菌根 内外生菌根

第三节 茎

一、茎的功能与基本形态 (一)茎的功能

1、运输作用 2、支持作用 3、贮藏作用 4、繁殖作用 (二)茎的形态:

茎的外形一般为圆柱形,也有三角形的,如莎草,还有方柱形的如薄荷等。在茎上着生叶、花和果实。在茎上着生叶的部位叫节。相邻两节之间的部分叫节间。叶片与枝条之间所形成的夹角叫叶腋。在茎的顶端和叶腋处都有芽。当叶片脱落后茎上留下的痕迹叫叶痕。

在叶痕内突起的小点是茎中通常叶柄维管束的痕迹叫叶迹。(维管束痕)在木本植物的茎上还有皮孔。枝条上,顶芽开放后芽鳞脱落留下的痕迹叫芽鳞痕。 二、芽的类型与分枝类型 (一)芽的概念:

芽是未发育的枝条或花和花序的原始体。 植物体上所有的枝条和花都是芽发育而来的。 (二)芽的类型

1、根据着生位置,芽可分为:

定芽: 顶芽 :着生在枝顶端的芽

侧芽:着生在叶腋处的芽。(腋芽)

不定芽:除顶芽和侧芽外,在植物体其它部位发生的芽叫不定芽。 2、根据芽发育后,所形成的器官来分为三种 叶芽 花芽 混合芽

3、 根据芽的结构(芽鲜的有无)而分为两种

鳞芽 裸芽

4、根据芽的生理活动状态可分为

活动芽 休眠芽 (三)分枝类型

由于顶芽与侧芽发育的差异,形成不同的分枝形式。分枝是植物的基本特征之一,是生长的普通现象,分枝是有一定规律的,每种植物常具有一定的分枝方式。高等植物茎的分枝常见的有下面的四种: 二叉分枝

单轴分枝(总壮分枝) 合轴分枝 假二叉分枝

三、茎尖的构造与发育 (一)芽的结构

芽包括茎尖分生组织及其外围的附属物(叶原基、腋芽原基、幼叶等)。 芽的最顶端呈圆锥形,是由分生组织组成,叫生长锥。在生长锥基部的周围有一

些突起,叫叶原基,将来发育成幼叶。在幼叶的腋间有叶芽的原始体突起称为腋芽原基。将来发育成侧芽。 (三) 茎尖及其分区:

茎尖自上而下可分三个区,即分生区、伸长区、成熟区。 1、分生区

原分生组织及其淤生的初生分生组织两部分组成。 2、伸长区:

细胞迅速生长,并且液泡化,是使茎伸长的重要部分。 3、成熟区

细胞伸长生长停止,组织分化基本完成,形成基的初生结构。 四、茎的解剖构造

(一) 双子叶植物茎的初生构造

由茎的顶端分生组织通过细胞分裂,伸长和分化所形成的结构叫初生构造。双子叶植物茎的初生结构,可分为表皮,皮层和中柱三不分。

1、 表皮:一层活细胞,细胞形状规则,多近长方形,排列紧密。一般不含

叶绿体,外壁常有角质层。表皮上有气孔器。有的还有表皮毛或腺毛。 2、 皮层:位于表皮的内方,由多层生活的薄壁细胞构成,靠近表皮处常有

几层厚角组织,增加幼茎的支持作用。皮层细胞大,排列疏松、细胞常含叶绿体。皮层的最内皮层细胞称内皮层。有时内皮层细胞中含有淀粉粒,称为淀粉鞘。

3、 中柱:包括中柱鞘、维管束、髓和髓射线等。

① 中柱鞘:由一层至几层细胞组成,有些是薄壁细胞,有些是厚壁组织,纤维组成。中柱鞘纤维在有的植物中聚集成束,或是成连续的环。中柱鞘的薄壁细胞与髓射线相连。在一定条件下它可以产生不定根不定芽和木栓形成层。 ②维管束:由原形成层分化而来。 初生韧皮部 束中形成

初生木质部

(3)髓:

茎的中心部分,多数植物的髓由薄壁细胞组成,通常贮藏各种物质,有些植物的髓,发育成厚壁细胞或百细胞。有些在发育时破裂,致使节间中空或薄片壮。 (4)髓射线:

维管束之间保留薄壁组织称髓射线。是茎内横向运输的通道,并具有贮藏作用。 二、叶迹与枝迹:

茎与叶维管束相连的维管组织称叶迹。 茎与分枝维管束相连的组织称枝迹。 (三)双子叶植物茎的次生构造 1、形成层的产生与活动:

当茎的初生构造形成后,束中形成开始活动,同时与束中形成层邻接的髓射线细胞恢复分裂能力,转变为束间形成层,并与束中形成层相连,形成一个形成层环。

形成层由两种细胞组成。一种叫纺锤状原始细胞,它分裂产生管胞、导管、筛管等细胞。另一种细胞叫射线原始细胞,它分裂产生维管束射线。形成层细胞进行平周和垂周分裂,产生次生组织使茎不断增粗。平周分裂向外产生次生韧皮部向内产生次生木质部。并且形成的木质部多,韧皮部少。垂周分裂而增大了形成层环自身的圈围。

2、木栓形成层的产生与活动

茎的木栓形成层是通常是由紧接表皮的皮层细胞恢复分裂能力而形成的,但有些是皮层深处的或直接从表皮产生的。

木栓形成层是进行平周分裂形成周皮和皮孔,成为具增粗生长后的保护组织。 3、木材的构造 (1)横切面:

在茎的横切面上可以看到木质部具有许多同心原环,称生长轮。生长轮是不同季节所形成的次生木质部在形态上显示的差异。在温带生长的树种,每年只形成一个生长轮,故生长轮又称为年轮。

生长轮包括 早材(春材):导管口大,木纤维少、管壁较薄

晚材(秋材):导管直径小、木纤维多、管壁较厚,细胞排列紧密。 在茎的横切面上,导管呈大而圆的空腔,根据导管腔的排列情况木材可分为: 环孔材 散孔材

半环孔材(半散孔材)

在树干的横切面上可看到明显的颜色差别,根据颜色的不同可分为 边材:是具有生理活动功能的次生木质部。

心材:薄壁细胞死亡,导管中形成侵填体,失去运输功能。

在树干横切面上,木射线呈放射状排列,可以看出它的长度和宽度。

在树干横切面中心的部位称为髓心,髓心常和第一年的初生木质部连在一起。常呈不同的形状。 (2)径向切面:

木纤维是狭长的梭状细胞,通常成束存在,导管分散于木纤维中。在径向面上可看到木射线与茎的主轴垂直,横向排列。射线通常由多层射线细胞成,细胞的层数构成了射线的高度。 (3)切向切面:

生长轮从向排列,做宽带状,有些上形成“v”字形纹理。 (四)裸子植物茎及木材构造特点

裸子植物茎的韧皮部主要由筛胞组成,无伴胞,韧皮薄壁组织较少, 常有淀粉,单宁树脂道等物质。韧皮纤维有或无木质部无导管,有管胞,木薄壁组织少,一般无木纤维。

(四) 单子叶植物茎构造的特点

1、 表皮 2、 机戒组织 3、 基本组织 4、 维管束

五、根与茎过渡区的变化

第四节 叶

一、叶的功能和形态

1、 生理功能:

a、进行光合作用 b、蒸腾作用 c、气体交换 d、吸收作用 e、繁殖作用。

2、叶的形态

一般植物的叶长成以后,从外形上区分为叶片、叶柄和托叶三部分。 (1) 片通道扁平,宽大而呈绿色,可分为叶尖,叶基和叶缘等部分。在叶片内分布着叶脉。其中最大为中脉(主脉)中脉的分枝为侧脉。其余较细的细脉,细脉末端称为脉梢。叶脉有支持叶片伸展和输导水分和营养物质的功能。叶脉可分为网状和平行脉两种。

(2)叶柄,是连接叶片和茎的部分。内有维管束,它是茎叶之间物质运输的通道。叶柄能支持叶片伸展,其长短不一,从而改变叶片的的位置和方向,使各叶片不致互相重叠,以充分接受阳光。

(3)托叶,是叶柄基部的附属物,通常成对而生,它的形状和作用,随植物种类不同而异。

叶片、叶柄、托叶三部分都具有的叶称为完全叶。缺少其中之一或两部分的叶称不完全叶。禾本科植物叶的形态与一般的不同,它由叶片,叶鞘、叶舍和叶耳回部分组成。

叶的形状是多种多样的而每种植物具有一定的形状的叶。有的植物,在同一植株上有不同形状的叶,这种现象称为异形叶性。 它可分为 生态异形叶性 系统发育异形叶性 二、叶的发生与生长 三、叶的解剖构造

(一)双子叶植物叶的构造

双子叶植物由表皮、叶肉和叶脉三个部分组成。

1、 表皮 是覆盖在叶片表面的组织 ,分为表皮和下表皮,通常由一层生活细胞

组成,不含叶绿体。一般是形状不规则的扁平细胞,侧壁凹凸不齐彼此互相

嵌合,紧密相连,无胞间隙,在叶片横切面上表皮细胞呈长方形或方形,细胞外壁角化,并有角质层。以防止水分过滤蒸腾和病菌的侵入。叶的表皮中有许多气孔器分散在表皮细胞中间。气孔的数目随植物种类,生态环境而有差异,从每平方厘米上树树千个倒数万个。一般叶片的上下表皮均有气孔,但以下表皮为多。

2、 叶肉:在表皮内方,是由同化薄壁组织组成,是叶片进行光合作用的重要部

位。一般分化为栅栏组织和海绵组织分化的叶。称二面叶(亦称异面叶)不具有栅栏组织和海绵组织分化的叶,称等面叶。

3、 叶脉:分布在叶肉中,是叶中维管束 ,纵横交错成网状排列。通常主脉较粗大,在叶背上特别突起,主脉由厚壁组织的维管束鞘和维管束组成的维管束由木质部,韧皮部和形成层三部分分组成。侧脉的构造较简单。它的外围无机械组织,仅有一圈薄壁的维管束鞘包围着。维管束内无形成层。细脉分枝越细,构造也越来越简单,在脉梢部分往只剩下一个螺纹加厚的管胞游离的薄壁自制中,韧皮部则只有薄壁细胞与叶肉结合在一起。 二、裸子植物叶的构造 1、松属叶的构造

(1) 表皮系统:包括表皮,下皮及气孔器等构造。

在模切面上,表皮由一层连续的砖形细胞组成无上下表皮的区别,细胞显著增厚,细胞腔小,表皮细胞外面覆盖发达的角质层。在表皮内方

第五节 植物营养器官的变态

在自然界中,由于环境的变化,植物器官因适应环境而改变器官,原有的动态和形态,这种变化叫变态。这种变态是 植物体在长期历史发展过程中形式的,是长期适应环境条件的结果,这种变态的形式后,一代代地遗传下来,成为遗传性状。

一、根的变态

(一) 贮藏根;肉质直根,由于根发育而成,如,箩卜,胡箩卜等。 块根,由侧根或不定根发育而成。番薯,才薯等。

( 二)支柱根 当植物的根系不能支持地上部分时,常会产生支持作用的 不定

根称为支柱根。如,红树,甘蔗等。

(三)呼吸根,如,红树 水松等 (四)气根

(五)攀暖根,如,常春藤等 (六)寄生根。如,菟丝子等 二、茎的变态

(一),根状茎,如,竹类,芦苇,白茅,黄精等 (二)茎卷须,如,葡萄,黄瓜,南瓜。 (三)贮藏的地下茎; 块茎,马领薯

鳞茎,洋葱,百合等。 球茎;慈姑 等,

(四)叶状茎,假叶树,等

(五)茎刺,如,山植,酸橙等,一般位于叶月夜。 三、叶的变态

(一)、苞叶,是生在花或花序外面的特殊的叶。 (二)、矛鳞,是包在芽外面的鳞片。 (三)、叶刺,如刺愧,仙人掌等

(四)、叶卷须,如,豌豆,牛尾早等, (五)、叶状柄,如,台湾相思树等。 (六)、捕虫叶,如,猪笼草,狸草等。

四、同功器官与同源器官

1、同功器官 植物器官的来源不同,而功能相同的叫同功器官。 2、同源器官 器官的功能不同而来源相同的叫,同源器官。

第五章 种子植物繁殖器官的形态构造及生殖过

第一节 、被子植物的攀殖器官及生殖生殖过程 一、 花形态结构及发育

(一)花的组成部分,花是适应于生殖的变态短枝,花是有花柄花冠等几部分组成。

1、花柄,或花梗,是每朵花所着生的小枝,他支持着花,使花位于一定的空间,同时又是茎和花相来连的通道。

2 、花拖,是花柄顶端膨大的部分,是花萼,花冠,雄蕊等部分组成,花托的形

状随植物种类而异,如,圆锥形,壶状等。

3 、花萼,是有若干脊片所组成的,脊片一般为绿色叶状博片,在其内部分充满了含叶绿体的博避。花机通常一论也其具备两论的,外轮的叫扑几,

4、花冠,位于花萼的内轮,有若干花瓣组成,排列成一轮或几轮。花瓣的细胞内含有花情素的花瓣则显红蓝,紫各色,含有有色提的则成黄,橙黄或橙红色,在花瓣中常有分必组织,挥发油类,放出特殊的情味,花瓣除了具有保护雌雄蕊作用外还有招引昆虫传粉的作用花辫分离的花叫离瓣花,如,桃、李、毛莨 白菜等。

有些植物的花瓣基部向上或多或少连接称为合瓣花,如,牵牛 南瓜等。花萼和花冠合称为花被。根据花被的数目或有无可将花分为;两被花,单被花(它包括蓼 桑等),无被花。 4 雄蕊群

一朵花所有雄蕊的总称叫雄蕊群。位于花冠的里面,花中雄蕊的数目随着植物的种类不同,每个雄蕊由于花药和花丝两部分组成,由于花丝的长短,雄蕊的长短,雄蕊得数目与分离连结合等有着各种变化,因而形成各种不同的形态类型。 6雌蕊群

一朵花中所有雌蕊的总称,位于花的中央 ,雌蕊是有心皮所构成的。心皮是构成雌蕊的基本单位,是具有生殖作用的变态叶。每一个雌蕊可分为柱头,花柱和子房三部分。柱头位于雌蕊的顶端是接受花粉的部位。花柱位于柱头和子旁之间较细长,是花粉萌发后花粉管经入子房的通道。子房是雌蕊基部膨大部分,他的外层是子旁避,中部分是子房空或称心室,子房室内着生有月应柱。雄蕊是有一整数个心皮卷而成。心皮边连合的缝线叫腹缝线。心皮背部相当于叶的中谩部分叫背蓬线。

胚珠一般着生存子房避的腹蓬线上。胚珠着生的部位叫胎座。

(二)、花组成部分的变化及花序

根据花的组成变化可分为:完全花和不完全花,其中完全花是 花萼 花冠,雄蕊

群,雌蕊群都有的花叫完全花。

不完全花:缺少类中认可一部分的花叫不完全花。

植株有可分为雌雄同珠和雌雄异珠 和杂性异珠杂性同珠。

在茎的顶端或叶夜处上只者生一朵花叫单生花。有些植物在技顶或叶液上许多花,并在花轴上按一定的排序顺序着生称为花序,花序的总花丙称为花序轴。

(三)、花芽分化

当植物生殖在发育到一定阶段,在适宜的环境条件下就转入的生殖生长,茎尖得分生组织分化的形成花和花序的这一过程叫花芽分化。

当花芽分化开始时,通常是生长锥伸长或变扁平,此后,其顶端逐渐增宽,变平或变成半圆形(圆锥形)在花芽分化过程中通常在生长锥周围第二或三层细胞进行分裂,形成突起。即位萼片原基,以后依次有外向内再分化形成花瓣原基,雄蕊原基和雌蕊原基。花芽的形态随着花瓣的种类而异,一般分为花芽比叶芽肥大。

二,雄蕊的发育与构造

(一 )花芽的发育构造与花粉粒的形态

花药是雄蕊的主要部分是产生花粉或称小孢的地方。具有4各或2个花粉,中间有花隔相连,药隔中有为管束,他与花丝管束相通。营养物质就是通过他传递的,花粉束是产生花粉里的场所。花粉里形成后,花隔两册的花粉束之间的隔壁消失,各种一个花苞花药列开,散出花粉利。幼小的花药是一群形态相似的分生组织的细胞,随后生长发育为具有四楼外型的花药锥形。在花药四脚的表皮下出现几类保细胞。它经过一次平周分列形成内外两层,外层为周缘细胞,内层为造包细胞。花药中部的细胞逐渐分裂,分化形成维管束和博避细胞,构成药隔。周缘细胞在经分裂,由外向内形成药室内避。

当周缘细胞分裂分化形成花粉束避的同时造型细胞也进一步分裂分化形成许多花粉母细胞(子细饱和花粉母细胞,它是体积大核大细胞质浓,叶葆部不明显。每个花粉母细胞经过一次减分裂,产生四个子细包,每个子细包染色体数目为整个细胞的一半,这四个子细包起初是连在一起的称四分体。不久四分体分离。每个发育成单个的单核花粉粒。 (二)花粉的粒的发育

单核花粉是未成熟的,初形成的单核花粉粒细胞,避薄细胞,质浓厚,核位

于中央以后随着液包的扩大,细胞核由中央移向一侧,接着就开始第一次分裂形成两个大小悬珠的细胞大的叫营养细胞,小的叫生殖细胞,生殖细胞再进行分裂形成2个精子也叫雄配子。花粉粒:2~~~细胞型花粉粒,3~~~细胞型花粉分裂 (三)花粉粒的形态构造

花粉粒的形态一般成球型,椭圆型,也有三角型的,长方形的。

花粉里的大小一般直径在10到50以之间。成熟的花粉有两层避,内层壁主要是果胶质和纤维素组成叫做内壁。外层较厚,常形成各种形状的突起和花纹,外壁上保留了一些不层厚的孔或沟,称萌发孔。花粉萌发叶时花粉管这里长出。外币的主要成分有包粉素,纤味素湖罗卜素等,所以花粉通常成黄色。 (四)花粉粒的生活力,

三、雌雄的发育与构造

(一) 柱头和花柱

柱头是接受花粉的地方,一般膨状或扩展成各种形状。柱头的表皮细胞常乳突状或毛状,有利于花粉附着其上,表皮以下为基本组织的表皮细胞能分必糖类脂类酚类化合物和蛋白质,有些植物其角质层外面覆盖一层亲水的蛋白质或表摸,它不仅具有粘着花粉的作用,而且起具有识别花粉壁蛋白特点。花柱的最外层为表皮,内为基本组织。

A 中空花柱:中央有一函数条纵横的花柱道,表面具有分壁功能的 花柱道细胞。

B 实心花柱:中央充满具有分动功能的引导组织,花粉管在引导组织的包间隙中前进。

(二)胚珠的发育与构造的

胚珠着生在胎座上,是种子的前身,一个成熟的胚珠由柱心,柱被,柱孔,柱丙和等几部分组成。

胚珠发生时,首先在子房内壁的胎座上产生一小突起,称胚珠原基,这一突起经分裂逐渐增大,原基的前端成为柱心,基部为柱丙。以后由于柱心基部的细胞分裂快,产上一卷突起,并逐渐向上扩展,将柱心包围,仅在前端留下一个小孔,包围珠心的组织即为珠被,前端的小孔称为柱孔。柱被有一层的,也有两层的的,柱心基部与柱被连和的部位称合点。 (三)胚束的发育与构造

博壁细胞~~~~~孢原细胞:周缘细胞(zn)~~~~~~形成柱心的一部分

造孢细胞 ( zn)~~~~~~胚束母~~~~~四分体

3个消失 3次有丝 卵细胞1个(n

~~~~~~~~~~~~单核呸束 ~~~~~~~~~~~7个细胞或核胚束 助细胞2个(n 1个发育 分裂 反足细胞3个(n 中央细胞1个(n)(含两个极核) 四, 开花和传粉 (二) 开花

1开花:

当花中花粉粒和胚壤成熟,花被展开,露出雄蕊和雌蕊的现象称为开花。各种植物生长几个月后就开花,一生中只开花一次,开花的结实后,襻柱植物就死亡,多年生殖达到一定的开花年龄后,每年到时间都能开花,直到枯亡为止,只有少数的多年生殖物,如,一些竹类,一生中只开花一次。植物开花的季节,多数植物是早春至春下之间开花,少数在其他季节,还有 许多花粉植物几乎一年四季都能开花。绝大多数植物是先叶后花,少数是先花后叶或同放的。

2花期:

是指一柱植物从第一朵花开放到最后一朵花开放所经历的时间称为花期。花期的长短各种植物的不一制。至于每一朵花的花期多久,各种植物也不同。 (二)传粉 1 传粉的概念

成熟的花粉莉借助外力传到雌蕊的头上的过程叫做传粉。 2 传粉粒~~~~~~~~~自花粉和异花粉。 (1)自花粉粒。雌蕊的花粉落到同一朵花的雌蕊的柱头上称为自花粉粒。如,水稻,棉花豆类等。闭花受精,豌豆,落花生等的花偿为开放,花曹中的成熟花粉粒直接在花粉束中萌发的自花传粉管,把精子送入胚束受精,这种传粉方式是典型的自花传粉,称为闭花受精。

(2) 花传粉,一朵花的传粉粒传到另一朵花的柱头上,称为异花传粉过程中,花粉一定要借助外力为媒介,将花粉传到另一朵花的柱头上。最普通的媒介是昆虫和风。

风媒花:借风力来传送花粉的,如,核桃,玉米,杨树等 虫媒花:借昆虫传粉的生物的,如,油彩,相橘,瓜类等

植物的传粉方式除风媒,虫媒外,还有少数是靠水或鸟佳传粉的。 3花传粉与异传粉的生物比较普通,而且在生物学意义上比自花传粉优越,即异花传粉有益,自花传粉有害。

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