大学植物学期末材料

植物学

第一章 植 物 的 细 胞 和 组 织

一“细胞学说”可以归纳为以下3点：

1、所有生物都由细胞和细胞的产物组成；

2、新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而 产生；

3、细胞是生命活动的基本单位。

植物细胞的基本结构 P18

二、原生质体

原生质体：细胞内具有生命特征的部分（生活细胞中除细胞壁以外的所有部分） 原生质：构成原生质体的主要物质

原生质是生命活动的物质基础，细胞内的一切代谢活动都在原生质体内进行

三、（1）质膜的功能：

A、物质跨膜运输 B、能量转换 C、细胞识别 D、代谢调节 E、抗逆性 F、信号传导 G、纤维素的合成及微纤丝的组装

（2）细胞质 P 21-29

（3）细胞核 P 30-32

（4）细胞壁 P32-34

功能：1、保护和支持原生质体 2、吸收、分泌、蒸腾和物质运输

3、参与细胞识别 4、参与细胞生长调控

四、植 物 细 胞 的 增 殖

细胞周期：有分裂能力的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期 P39-43

有丝分裂：P42-46

有丝分裂的特点及生物学意义：

（1）每次分裂前必须进行一次染色体的复制；

（2）染色体分裂为两条子染色体，平均分配到两个子细胞中；

（3）保证每一个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体；

（4）保证每一代的子细胞与母细胞具有相同的遗传物质，保证了细胞遗传的稳定性。 减数分裂 与有性生殖相关的性母细胞分裂方式

特点：连续两次的分裂（减数分裂 I & II)

DNA只复制一次

产生四个子细胞（四分体）

各分裂时期的特征，请大家自学

减数分裂的生物学意义：

（1）减数分裂导致了性细胞（配子）的染色体数目减半；

（2）在以后有性生殖过程中，两个配子结合形成合子，合子染色体数目又恢复到亲本的水平；

（3）有性生殖的后代始终保持亲本的固有染色体数目和类型；

（4）同源染色体的联会、交叉和片段交换导致遗传重组类型的产生。

五、植 物 组 织 P53-63

（一）分生组织 特点：细胞小，排列紧密，无细胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，无明显的液泡

1、按在植物体上的位置分：

（1）顶端分生组织 （2）侧生分生组织 （3）居间分生组织

植物学

2、按来源的性质分：原分生组织，初生分生组织，次生分生组织

注意：

1、原分生组织和初生分生组织分裂的结果使器官伸长，次生分生组织分裂结果使器官增粗。

2、凡是由根尖、茎尖的初生分生组织细胞分裂、分化形成的成熟组织，都称初生组织。 凡是由形成层等次生分生组织的细胞所产生的成熟组织都叫次生组织。

3、把1、2两种分类方法结合起来看：顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织，而侧生分生组织一般属于次生分生组织，特别是木栓形成层是典型的次生分生组织。

（二）成熟组织

按功能分为：

（1）保护组织 （2）薄壁组织（3）机械组织（4）输导组织（5）分泌组织

1、保护组织：表皮 周皮(组成：木栓层、木栓形成层和栓内层)

2、薄壁组织

是构成各器官最基本的组织，也是进行各种代谢活动的重要组织，在植物体内占有最大体积，故也称基本组织

结构特点：

（1）壁薄，仅有初生壁

（2）胞间隙发达

（3）常为等径的多面体细胞，具生活的原生质体，液泡较大

（4）分化程度较低，在创伤愈合、形成不定根、不定芽及嫁接愈合时，薄壁组织可脱分化转变为分生组织

（5）也参与侧生分生组织——形成层和木栓形成层的发生

可分为：同化组织 贮藏组织 贮水组织 通气组织 吸收组织 传递细胞

3、机械组织

厚角组织 细胞壁为纤维素和果胶质

厚壁组织 细胞壁为纤维素、木质素

4、输导组织

（1）木质部 由导管分子、管胞、纤维、薄壁细胞等组成

（2）韧皮部 由筛管分子、筛胞、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成

5、分泌组织 外分泌结构 内分泌结构

维管植物的三大组织系统

1、皮组织系统 包括表皮和周皮，覆盖于整个植物体的表面，形成一个连续的保护层

2、基本组织系统 由各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织构成，是植物体各部分的基本组成

3、维管组织系统 由输导组织木质部和韧皮部构成，贯穿于整个植物体内，把植物体各部分有机地连接在一起

第二章 植物的形态结构和发育

第一节 根P71-82

（一）1、根的类型：主根 侧根 定根 不定根

2、根系:

直根系 主根粗壮发达，主根和侧根有明显区别的根系，如：大部分双子叶植物的根系 须根系 主根不发达或很早就停止生长，由茎基部产生的不定根组成的根系，如：大部分

3、单子叶植物和一些草本植物的根系

（二）根的初生生长和初生结构：

根尖及其分区 根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。

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初生结构的三要素

1、表皮 主要起保护作用, 防止水分丧失

2、皮层：由多层薄壁细胞组成，排列疏松，有明显的胞间隙，细胞中储藏有淀粉和其他物质

3、维管柱：皮层以内的柱状体，是由原形成层发育而来

分为：中柱鞘 维管组织 薄壁细胞

初生木质部 位于维管柱中央，横切面上呈星芒状

初生韧皮部 位于初生木质部束之间，束数与初生木质部相同 外始式发育

薄壁组织 位于初生木质部和初生韧皮部之间，由多层薄壁细胞组成

（三）根的次生生长和次生结构

次生生长由侧生分生组织的活动引发

侧生分生组织分为：维管形成层和木栓形成层

由次生生长所形成的次生维管组织和周皮所组成的结构，称为次生结构

木栓形成层的产生与活动：

维管形成层活动，使中柱鞘外的成熟组织被破坏，这时中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层

木栓形成层进行平周分裂，向外分裂产生木栓层，向内分裂形成栓内层

木栓形成层、木栓层和栓内层合称周皮，成为根加粗以后新的保护组织(次生保护组织)

（三）根瘤与菌根

和土壤中的微生物有密切的关系，有些微生物进入根内形成特定结构，共同生活，彼此互利，这种关系称为共生

共生有两种类型 根瘤和菌根

（四）根的功能：吸收 输导 支持 合成 贮藏

（五）变态根

贮藏根： 肉质直根 块根

气生根： 支柱根 攀缘根 呼吸根

寄生根

第二节 茎 P86-109

一、 茎的基本形态 P86

芽的类型及构造

芽是未发育的枝、花或花序的原始体，由生长锥、叶原基、幼叶等组成

茎的生长习性与分枝 直立茎 平卧茎 匍匐茎 攀缘茎 缠绕茎

分枝是茎生长的形式，是芽活动、分裂和生长的结果: 单轴分枝 合轴分枝 假二叉分枝 禾本科植物的分蘖 P89

二、茎尖及其发育

茎尖从顶端开始可分为:

分生区：由原生分生组织和初生分生组织构成

伸长区：细胞迅速伸长区域

成熟区：各组织已基本分化成熟，形成茎的初生结构

叶和芽的起源

叶和芽起源于分生组织表面第一、二或三层细胞，这种起源方式称为外起源

不定芽的发生与分生组织无关，可从外部也可从内部发生

三、茎的解剖结构

（一）双子叶植物茎的解剖结构

植物学

1、初生结构:

表皮：表皮细胞 气孔器 毛状附属物

皮层：占茎的比例小，一般没有内皮层，有些植物茎皮层最内层富含淀粉，称淀粉鞘 维管柱：皮层以内部分，包括多个维管束、髓和髓射线

维管束是指内皮层以内由初生木质部和初生韧皮部组成，初生韧皮部在外（外始式发育），初生木质部在内（内始式发育）

2、次生结构：

茎的加粗过程称为次生生长

由次生生长而产生的次生组织称茎的次生结构

茎的次生分生组织包括：

（1）维管形成层：不断向侧方添加次生维管组织

（2）木栓形成层：形成茎的外围周皮

维管形成层的细胞组成和分裂方式

纺锤状原始细胞——平周分裂为主，分裂产生纤维、导管、管胞、筛胞、伴胞等维管组织；垂周分裂可扩大形成层环周径；横向分裂，增加新的射线数目

射线原始细胞——平周分裂为主，向内产生木射线，向外产生韧皮射线；新的射线原始细胞来源于纺锤状原始细胞横向分裂

次生木质部

★细胞组成为导管、管胞、木薄壁组织、木纤维和木射线

★ 木本植物中，次生木质部占主要部分，是木材的主要来源

★ 维管形成层的活动受环境条件影响，使得木材有早材和晚材之分

次生韧皮部

组成：筛管、伴胞、韧皮薄壁组织、韧皮纤维及韧皮射线，此外，有的还有石细胞

（二）裸子植物茎的结构

裸子植物茎的次生结构与双子叶植物木本茎的结构相似，不同在于其木质部只有管胞而无导管和木纤维，韧皮部只有筛胞而无筛管。同时在次生维管组织中有树脂道

（三）单子叶植物茎的结构

茎的节与节间明显，节间有中空和实心两种类型。

节间解剖结构有两大特点：

1）维管束星散分布，没有皮层和中柱的界限

2）维管束为有限外韧维管束，无束中形成层，无次生生长和次生结构

★ 单子叶植物茎组成：

⑴ 表皮：由长、短细胞组成，外壁角化并硅化

⑵ 机械组织：位于表皮内的厚壁组织

⑶ 基本组织：占茎的大部分，常有气腔或气道

⑷ 维管束：在实心茎中星散分布，在中空茎中排成疏松两环。由初生韧皮部、初生木质部和维管束鞘三部分组成。初生木质部成熟方式为内始式；初生韧皮部由筛管和伴胞组成；维管束鞘由厚壁细胞组成。

四、茎的生理功能

输导：根与叶间的物质运输

支持：叶花果实的合理排布利于光合、传粉和种子的散布

贮藏：如块茎

繁殖：枝条可产生不定根，进行营养繁殖

五、茎的变态

植物学

地上茎的变态 1、叶状茎 2、茎卷须 3、枝刺 4、肉质茎

地下茎的变态 1、根状茎 2、块茎 3、球茎 4、鳞茎

试比较双子叶植物根和茎初生结构的特点

（1）相同之处：

A、均由表皮、皮层、维管柱三部分组成，各部分的细胞类型在根、茎中也基本相同

B、根、茎中初生韧皮部发育顺序均为外始式

（2）不同之处：

A、根表皮具根毛、无气孔，茎表皮无根毛而往往具气孔

B、根中有内皮层，内皮层细胞具凯氏带，维管柱有中柱鞘；而茎中无显著的内皮层，更谈不上具凯氏带，维管柱也无中柱鞘

C、根中初生木质部和初生韧皮都相间排列，各自成束，而茎中初生木质部与初生韧皮部内外并列排列，共同组成束状结构

D、根初生木质部发育顺序是外始式，而茎中初生木质部发育顺序是内始式

E、根中无髓射线，有些双子叶植物根无髓，茎中央为髓，维管束间具髓射线

第三节 叶 P109-126

一、叶的形态

（一）叶的组成 叶片 叶柄 托叶-----完全叶

不完全叶：缺少其中之一的叶

2、叶脉及脉序：贯穿在叶肉内的维管组织及其外围的机械组织称为叶脉；叶脉在叶片上的分布形式称脉序

常见的脉序类型

（1）网状脉序 因主脉分出侧脉的不同而有两种形式：羽状网脉 掌状网脉

（2）平行脉序 是多数单子叶植物叶脉的特征

分为四种形式 直出平行脉 羽状平行脉 辐射脉 弧形脉

（3）二叉脉序

3、单叶和复叶

单叶：指一个叶柄上只生一个叶片的叶

复叶：指在叶柄上着生两个以上完全独立的小叶（片）的叶

4、叶序和叶镶嵌

叶序：指叶在茎或枝条上排列的方式

分为：互生叶序 对生叶序 轮生叶序 簇生叶序

二、叶的解剖结构

（一）被子植物叶的一般结构

1、叶柄

2、叶片 可分为表皮、叶肉、叶脉三部分

（二）禾本科植物叶的结构

叶 ： 叶鞘 叶枕（叶舌、叶耳） 叶片（表皮、叶肉、叶脉）

（三）裸子植物叶的结构（以松针叶为代表）

表皮 下皮层 叶肉组织 维管组织

三、叶的发育

叶发生于茎端分生组织表面1～3层细胞，先形成叶原基

叶原基经过顶端生长、居间生长、边缘生长发育成幼叶

四、叶对不同生境的适应