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文檔簡(jiǎn)介

.緒論一、植物界的類群及多樣性(一)、地球生命的起源1- 創(chuàng)世說;2- 自然發(fā)生說;3-天外起源說。目前被普遍接受的是通過“前生命的化學(xué)進(jìn)化”過程,由非生命物質(zhì)產(chǎn)生,并經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化延續(xù)至今,即“生命的進(jìn)化起源說”。(二)、生物界的劃分對(duì)于生物界劃分出現(xiàn)如下系統(tǒng) :〉兩界系統(tǒng):18世紀(jì)瑞典植物學(xué)家林奈(C.Linnaeus)根據(jù)能運(yùn)動(dòng)還是固著生活、吞食還是自養(yǎng)把生物界劃分為兩界。兩界系統(tǒng) 動(dòng)物界(Animalis) (能運(yùn)動(dòng),異養(yǎng));植物界(Plantae) (固著,具細(xì)胞壁,自養(yǎng))。〉三界系統(tǒng):19世紀(jì)前后,由于顯微鏡的廣泛使用,人們發(fā)現(xiàn)有些生物兼具有動(dòng)、植物的特征。據(jù)此 1886年由赫克爾(E.Haeckel) 提出三界系統(tǒng),把具色素體、眼點(diǎn)、鞭毛、能游動(dòng)的單細(xì)胞低等植物獨(dú)立為一界,加入原生生物界。原生生物界(Protista) 菌類、低等藻類、水綿三界系統(tǒng) 植物界動(dòng)物界3〉魏泰克的四、五界系統(tǒng)1959 年美國的魏泰克( whittaker )將真菌從植物界中分離出來,提出了四界系統(tǒng),原生生物界四界系統(tǒng) 植物界真菌界(Fungi)動(dòng)物界1969年,美國的魏泰克( whittaker )將細(xì)菌和藍(lán)藻從原生生物界中獨(dú)立分出,而把生物界劃分為五界系統(tǒng):原核生物界(Monera)(藍(lán)藻,細(xì)菌)原生生物界五界系統(tǒng) 植物界真菌界動(dòng)物界4〉六界系統(tǒng):1979年陳世驤根據(jù)生命進(jìn)化的主要階段,將生物分成 3個(gè)總界的六界的新系統(tǒng)。病毒細(xì)菌界六界系統(tǒng) 藍(lán)藻界植物界動(dòng)物界真菌界(三)、植物界的六大類群(二界系統(tǒng))藻類、菌類、地衣、苔蘚、蕨類、種子植物'..種子植物是現(xiàn)今世界上種類最多,形態(tài)構(gòu)造最復(fù)雜,和人類經(jīng)濟(jì)生活最密切、最進(jìn)化的一類植物。全部樹木和絕大多數(shù)經(jīng)濟(jì)植物都是 種子植物,本課程的形態(tài)解剖部分將著重討論 種子植物的結(jié)構(gòu)。(四)、植物的多樣性1)種類繁多,數(shù)量浩瀚2)分布廣泛3)形態(tài)結(jié)構(gòu)多種多樣4)營養(yǎng)方式多樣光和自養(yǎng)植物、化學(xué)自養(yǎng)植物、寄生植物、腐生植物5)生命周期差別很大細(xì)菌為20-30min;草本類型多為一年、兩年生植物;多年生種子植物,其中木本樹齡可達(dá)成百上千年。如非洲的 龍血樹樹齡可達(dá)8000年。(五)、我國植物資源的豐富性我國植物資源豐富,僅記載過的高等植物就約 3萬種,占世界高等植物的 1/8,是植物種類最豐富的國家之一,僅次于馬來西亞和巴西,居第三位。二、植物在自然界中的作用及與人類的關(guān)系(一)植物是自然界的第一生產(chǎn)力(光合作用)1)有物質(zhì)生成 2 )有能量積蓄 3 )有O2放出:(二)植物在自然界物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡中的作用植物的合成和礦化作用使自然界的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)包括生命的延續(xù)和發(fā)展從而得以循環(huán)往復(fù)。例如碳素循環(huán)(Carboncycle) 中通過光合作用使大氣中的二氧化碳保持平衡 ;通過生物固氮作用(biologicalnitrogenfixation) 維持氮素循環(huán)(nitrogencycle) ??傊?,在物質(zhì)循環(huán)中,只有通過動(dòng)物和植物等生物群體的共同參與才能使物質(zhì)合成和分解、吸收和釋放協(xié)調(diào)進(jìn)行,維持生態(tài)上的平衡和正常發(fā)展。(三)、植物界是植物種質(zhì)保存的天然基因庫種質(zhì):決定植物“種性”并將其豐富的遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)總體。大到一個(gè)遺傳原種的集合體,小到控制個(gè)別遺傳性狀的某一基因片段。全世界現(xiàn)有植物 50多萬種,高等植物 23萬多種,經(jīng)過人類馴化的約有 2000多種。值得一提的是種質(zhì)資源的流失是很嚴(yán)重的。自地球形成至今 90%以上的生物種類已經(jīng)不存在了。(四)、植物對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用1)植物具有凈化大氣、水體、土壤以及改善環(huán)境的作用2)植物對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)(環(huán)保):通過利用某些植物對(duì)有毒氣體的敏感性作為環(huán)境污染程度的指示。3)植物具有水土保持的作用:植被覆蓋特別是森林植被具有涵養(yǎng)水源、水土保持、防風(fēng)固沙的作用。三、植物學(xué)的發(fā)展概況及分科(一)、植物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)介1、我國是研究植物最早的國家a、早在四、五千年前就積累了有關(guān)植物的知識(shí)。春秋的《詩經(jīng)》記載描述了 200多種植物。b、晉代 嵇含的《南方草木狀》是我國最古老的地方植物志。c、明代李時(shí)珍著《本草綱目》,詳細(xì)描述了 1880種藥物,其中一半以上是藥用植物。d、清代吳其濬《植物名實(shí)圖考》記述了 1714種栽培植物和野生植物,積累了豐富的植物學(xué)知識(shí)。e、十九世紀(jì)中葉,李善蘭( 1811—1882)與外人合作編譯《植物學(xué)》一書,該書是根據(jù)英國林德勒(J.Lindley 1799—1865)的《植物學(xué)綱要》中的重要篇章編譯而成,共八卷,為我國第一部植物學(xué)譯本。2、國外植物學(xué)的發(fā)展 :a、最早可追溯到古希臘亞里士多德首創(chuàng)歐洲的植物園和德奧弗拉斯(前 370—前285)所著《植物的歷史》和《植物本原》。'..b、瑞典植物學(xué)家林奈( 1753)發(fā)表了植物種志,創(chuàng)立了植物分類系統(tǒng)和雙名法,為現(xiàn)代植物分類學(xué)奠定了基礎(chǔ)。c、19世紀(jì)德國植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺( 1808—1882)首次提出細(xì)胞學(xué)說,使生物學(xué)向微觀世界推進(jìn)。d、英國博物學(xué)家達(dá)爾文( 1809—1882)發(fā)表的《物種起源》一書,提出了生物進(jìn)化論的觀點(diǎn),引導(dǎo)生物學(xué)向宏觀世界發(fā)展。從19世紀(jì)后期到 20世紀(jì)以來,隨著近代物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展,生物學(xué)正沿著微觀和宏觀的研究深入,形成了細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等許多新的分枝學(xué)科。近 20年來,生命科學(xué)突飛猛進(jìn),宏觀方面,采用先進(jìn)的技術(shù),如遙感技術(shù),進(jìn)一步揭示植物間的分布和演化規(guī)律,微觀方面分子水平上對(duì)生命活動(dòng)本質(zhì)進(jìn)行研究。(二)植物學(xué)研究?jī)?nèi)容及分科1、植物學(xué)定義:是研究植物界和植物體的生活和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。2、植物學(xué)研究?jī)?nèi)容:植物的形態(tài)構(gòu)造、生理機(jī)能;生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律;植物與環(huán)境的相互關(guān)系以及植物分布的規(guī)律;植物的進(jìn)化與分類和植物資源利用等方面。3、植物學(xué)分科a、植物形態(tài)學(xué) plantmorphology植物細(xì)胞學(xué) plantcytology植物解剖學(xué) plantanatomy植物胚胎學(xué) plantembryologyb、植物分類學(xué)planttaxonomyc、植物生理學(xué)plantphysiologyd、植物遺傳學(xué)plantGeneticse、植物生態(tài)學(xué)plantecology和地植物學(xué)geobotany隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,電子顯微鏡、電子計(jì)算機(jī)、激光以及其他技術(shù)的應(yīng)用,近年又形成許多新的分科。如,分子生物學(xué)、植物細(xì)胞生物學(xué)、植物發(fā)育生物學(xué)、分子植物學(xué)、分子遺傳學(xué)。(三)植物學(xué)的研究方法研究方法:描述、比較、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法:預(yù)習(xí)—聽講—復(fù)習(xí)—實(shí)驗(yàn)—考試。(四)植物學(xué)與專業(yè)的關(guān)系植物學(xué)是一切以植物為生產(chǎn)或研究對(duì)象的專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,生物科學(xué)、生物工程、生物技術(shù)、林學(xué)、森保、園林、環(huán)境等專業(yè)以后還要學(xué)習(xí)植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等,植物學(xué)是學(xué)好這些課程的基礎(chǔ)。第一章 植物細(xì)胞§1、1關(guān)于植物細(xì)胞的認(rèn)識(shí)一、植物細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位二、細(xì)胞的研究史1、細(xì)胞學(xué)的創(chuàng)立時(shí)期1665年,英國人虎克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞( Cell)德國植物學(xué)家施萊登( 1838)和動(dòng)物學(xué)家施旺( 1839)共同提出了細(xì)胞學(xué)說,細(xì)胞學(xué)說被稱為十九世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。2、細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時(shí)期( 1875—1898)受精現(xiàn)象(1875)、動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂(1880)、動(dòng)植物減數(shù)分裂(1883、1886)、植物受精現(xiàn)象(1888)、線粒體(1894)、高爾基體(1898)、被子植物雙受精現(xiàn)象相繼發(fā)現(xiàn)。3、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期( 1898—1953)'..1900 年 孟德爾遺傳定律的(重新)發(fā)現(xiàn)( 1865)1924 年 孚爾根等首次介紹了 DNA反應(yīng)的方法。1934 年 本斯米等用超速離心機(jī)將細(xì)胞內(nèi)線粒體分離出來。1953年,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型發(fā)現(xiàn),奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ)。4、分子/現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)時(shí)期( 1953—現(xiàn)在)1961年,通過尼倫堡等人的研究,確立了每一種氨基酸的“密碼”。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡明被認(rèn)為是 20世紀(jì)以來自然科學(xué)的重大突破之一,使細(xì)胞的研究進(jìn)入一個(gè)新的現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)階段,使細(xì)胞的研究從超微水平發(fā)展到分子水平階段,并相應(yīng)產(chǎn)生許多新興分枝學(xué)科如細(xì)胞分子生物學(xué),細(xì)胞工程學(xué)以及帶有綜合特點(diǎn)的細(xì)胞生物學(xué)等。分子水平的研究,目的是認(rèn)識(shí)討論生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律,從單純觀察發(fā)展到用實(shí)驗(yàn)方法來研究細(xì)胞,使人類進(jìn)入有目的的改造細(xì)胞的階段三、細(xì)胞的多樣性1、形狀多樣(與其功能相適應(yīng))游離的生長(zhǎng)在疏松組織中的細(xì)胞---球形、橢圓形(皮層細(xì)胞、髓);起保護(hù)作用的細(xì)胞---多面體,彼此嵌合緊密(表皮細(xì)胞);起支持和疏導(dǎo)作用的細(xì)胞 --- 圓柱形、紡錘形(韌皮部、木質(zhì)部細(xì)胞 )。2、細(xì)胞大小差異很大:高等植物細(xì)胞直徑:數(shù)μ m—數(shù)十個(gè)μm,多數(shù)15—30μm。最小細(xì)胞,如枝原體,直徑 0.1—0.15 μm。少數(shù)大細(xì)胞,如番茄果肉、西瓜瓤細(xì)胞直徑可達(dá) 1mm,肉眼可見,最長(zhǎng)的棉花纖維細(xì)胞長(zhǎng)可達(dá) 650mm。四、原核細(xì)胞(procaryoticcell)1)無核膜,僅有些比較集中的核區(qū);2)核區(qū)內(nèi)分布環(huán)狀DNA絲;3)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體等細(xì)胞器的分化。4)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有游離的質(zhì)粒(plasmid),是裸露的核外DNA,可遺傳。枝原體、細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻等低等植物由原核細(xì)胞構(gòu)成。五、非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命—病毒 (virus)病毒:無細(xì)胞結(jié)構(gòu),有生命的特殊有機(jī)體1)大?。罕燃?xì)菌小,比Pr大,介于100—3000?之間。2)組成:Pr外殼包圍著核酸芯子3)形狀:在電鏡下病毒的形狀、大小差異很大。4)生活方式:不能在非生命物質(zhì)上生長(zhǎng)而需在活的有機(jī)體上生存,能感染細(xì)菌、動(dòng)物和植物形成動(dòng)植物病害。因此,病毒是簡(jiǎn)單原始的生命形式,細(xì)胞是生物有機(jī)體發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物?!?、2植物細(xì)胞的構(gòu)造與功能一、原生質(zhì)及其理化性質(zhì)(一)原生質(zhì) protoplasm —泛指細(xì)胞內(nèi)有生命的物質(zhì),是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。(組成成分,名稱)(二)原生質(zhì)的化學(xué)組成(1)、水和無機(jī)鹽A、水 結(jié)合態(tài)(結(jié)構(gòu)部分)游離態(tài)(溶劑)一般旺盛生長(zhǎng)的幼苗及嫩葉中含水量較高,( 60-90%),衰老的葉子含水量低,休眠種子含水量最低,只占鮮重的 10—14%。'..B、無機(jī)鹽---植物生命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)Fe 、Mg—與葉綠素形成有關(guān)、N、P—與Pr的合成有關(guān)(2)、蛋白質(zhì)(Protein) (三級(jí)結(jié)構(gòu))組成:Pr是以氨基酸為單位構(gòu)成的長(zhǎng)鏈分子,分子量很大,可從五千到百萬以上。Pr占原生質(zhì)干重 60%。Pr按其功能分為三類:①結(jié)合Pr:組成原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)②酶Pr:催化作用(?;浴⒏咝?、多樣性:植物中有2000多種)③貯藏Pr:貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)(3)核酸(nucleicacid)組成:由小分子的單位一核苷酸相連形成的長(zhǎng)鏈分子,兩種類型:脫氧核糖核酸(DNA):分布于細(xì)胞核中核糖核酸(RNA):分布于細(xì)胞質(zhì)中功能作用:是遺傳信息的攜帶者。(4)脂類(lipid):甘油+脂肪酸包括一大類不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的脂肪性物質(zhì),如油、脂肪、磷脂、蠟、角質(zhì)、栓質(zhì)和固醇等,它們都是長(zhǎng)鏈化合物,但分子鏈比核酸短的多。功能作用 :①結(jié)構(gòu)物質(zhì)(如磷脂與 Pr結(jié)合構(gòu)成生物膜系統(tǒng))。②形成角質(zhì)、木栓質(zhì)、蠟,參與細(xì)胞壁形成(脂類具疏水性,不透水)。5)糖類(saccharide)組成:化學(xué)通式為(CH2O)n.功能作用:①是光和作用的產(chǎn)物,是細(xì)胞進(jìn)行代謝活動(dòng)的能源。②同時(shí)也是構(gòu)成原生質(zhì)、細(xì)胞壁的主要物質(zhì)③合成其它有機(jī)物的原料類型:?jiǎn)翁?核糖(五碳糖)、脫氧核糖(五碳糖)、葡萄糖(六碳糖)雙糖:蔗糖、麥芽糖多糖:纖維素、淀粉、果膠物質(zhì)6)其它生理活動(dòng)物質(zhì):酶、維生素、激素、抗菌素總之,組成原生質(zhì)的化學(xué)元素:大量元素:C、H、O、N占植物鮮重大,約99%以上,另外還有K、P、Ca、S、Fe等微量元素:B、Cu、Mn、Zn、Na、Cl等十幾種(三)原生質(zhì)的物理性質(zhì):1)無色半透明半流動(dòng)狀態(tài)的粘稠液體,比重比水大。2)是一種親水膠體。3)原生質(zhì)膠粒帶有電荷,它使原生質(zhì)具很大的吸水力及對(duì)物質(zhì)的吸附作用,如膠體破壞,原生質(zhì)也就喪失活性,失去生命特性。(四)原生質(zhì)的生理特性:具有生命現(xiàn)象,即具新陳代謝的能力(同化--光和;異化--呼吸)。二、原生質(zhì)體(protoplast)——指活細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的總稱(結(jié)構(gòu)名稱)。植物細(xì)胞在顯微鏡下可明顯區(qū)分為:細(xì)胞質(zhì)+細(xì)胞核'..(一)細(xì)胞質(zhì):( cytoplasm)1、質(zhì)膜(plasmalemma;plasmamembrane)細(xì)胞質(zhì)緊帖細(xì)胞壁的膜狀結(jié)構(gòu),也叫細(xì)胞膜。A、主要成分:磷脂( 55—57%)和蛋白質(zhì),厚約 80?B、生理功能:1)使細(xì)胞與外環(huán)境隔離,保持相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境;2)具選擇吸收的功能;3)能量傳遞和信息傳遞;4)有大量的酶,生化反應(yīng)的重要場(chǎng)所;5)協(xié)調(diào)細(xì)胞壁物質(zhì)的合成與組裝2、胞基質(zhì)(cytoplasmicmatrix)A、定義:在電子顯微鏡下,看不出特殊結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)部分稱胞基質(zhì)。B、主要成分:水、無機(jī)鹽等小分子;脂類、糖類、氨基酸、核苷酸等中等分子; Pr、脂蛋白、RNA、多酶等生物大分子。C、在生活的細(xì)胞中,胞基質(zhì)做有規(guī)律的持續(xù)流動(dòng): 1)轉(zhuǎn)動(dòng)式運(yùn)動(dòng) 2)循環(huán)式運(yùn)動(dòng)3、細(xì)胞器(organelle) :細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小單位 。1)、質(zhì)體(plastid) :綠色植物特有的一類合成或積累同化產(chǎn)物的細(xì)胞器,被雙層膜,由前質(zhì)體 (ptoplastid) 發(fā)育而來。A、白色體(leucoplast ):不含色素,多存在于幼嫩細(xì)胞、貯藏組織和一些植物表皮中,并根據(jù)貯藏物質(zhì)的不同分為造粉體 (amyloplast) 造油體(elaioplast) 和造蛋白體(proteinoplast) 。B、有色體(chromoplast):內(nèi)含大量胡蘿卜素和葉綠素而呈現(xiàn)黃、紅或橙色,這類質(zhì)體常存在于花瓣、果實(shí)或一些植物的根(胡蘿卜)中。C、葉綠體(chloroplast):存在于植物綠色的薄壁細(xì)胞中、主要是葉肉細(xì)胞中。所含數(shù)量因細(xì)胞而異,從十多個(gè)到數(shù)百枚不等。色素: 葉綠素A(藍(lán)綠)、葉綠素 B(黃綠)胡蘿卜素(橙黃)、葉綠素(黃) 這些色素都分布在內(nèi)部片層上。結(jié)構(gòu):葉綠體呈球形、卵形,其內(nèi)有基粒 (granum)及基質(zhì)(stroma 或matrix) 片層功能:(1)光合作用 (2)合成自身的 DNA、RNA、Pr (3)酶集中的場(chǎng)所、線粒體(mitochondria)形狀:球形、棒形或細(xì)絲狀顆粒。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由雙層膜包裹,其內(nèi)膜向內(nèi)折疊,形成嵴。功能:進(jìn)行呼吸作用,是細(xì)胞的“動(dòng)力廠”,含自身的 DNA,能獨(dú)立合成 Pr。3)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum )結(jié)構(gòu):以各種形狀沿伸、擴(kuò)展,形成各種管、泡、腔交織的復(fù)雜網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。分類:光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):與脂類、糖類的合成關(guān)系密切。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):膜表面附著許多核糖體小顆粒,合成 Pr酶。功能: (1)合成、包裝和運(yùn)輸一切代謝產(chǎn)物、 Pr酶、脂類、糖;2)是許多細(xì)胞器的來源;3)提供細(xì)胞空間的支持骨架、增加細(xì)胞的表面積;4)通過胞間連絲中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動(dòng),保持細(xì)胞間的聯(lián)系。、高爾基體(dictyosome或Golgi-body)結(jié)構(gòu):由一疊由單層膜圍成的扁囊組成,扁囊邊緣收縮形成膜質(zhì)小泡,通過縊縮斷裂,小泡從扁囊上脫離下來。'..功能:多糖合成,糖蛋白的合成、加工和分泌。、溶酶體(lysosome)結(jié)構(gòu):由一單層膜組成,膜內(nèi)含有多種水解酶,以酸性磷酸酶為特有的酶。功能:(1)消化作用;( 2)自身吞噬;( 3)自溶作用。、圓球體(Spherosome)結(jié)構(gòu):由一單層膜組成,膜內(nèi)除含水解酶外,還有脂肪酶功能:(1)同溶酶體2)起儲(chǔ)存細(xì)胞器的作用、微體(Microbody)結(jié)構(gòu):也由單層膜包圍而成。類型:植物中含兩種微體1)過氧化物酶體(peroxisome):高等植物葉肉細(xì)胞中,與葉綠體、線粒體配合,參與乙醇酸循環(huán),把乙醇酸轉(zhuǎn)化為己糖(光呼吸)。2)乙醛酸循環(huán)體(glyoxysome):油粒種子萌發(fā)時(shí),與圓球體、線粒體配合,把儲(chǔ)存的脂肪轉(zhuǎn)化為糖類。、液泡(Vacuole)結(jié)構(gòu):是被一層液泡膜包著,膜內(nèi)充滿著細(xì)胞液。功能: ①調(diào)節(jié)滲透壓,控制水分出入細(xì)胞;②維持一定的膨壓,使細(xì)胞處于緊張狀態(tài),具堅(jiān)實(shí)性;③是各種養(yǎng)料的代謝產(chǎn)物的貯藏場(chǎng)所。、核糖體(Ribosome)結(jié)構(gòu):有兩個(gè)半圓形的亞單位形成,無膜結(jié)構(gòu)。主要成分:約40%Pr+60%RNA。功能:合成Pr的場(chǎng)所。、細(xì)胞骨架系統(tǒng)微管microtubule :微管Pr圍成直徑20-30nm的長(zhǎng)管結(jié)構(gòu)。組 微絲microfilaments :由肌動(dòng)Pr和肌球Pr組成的直徑約為 5-6nm的細(xì)長(zhǎng)絲。成 中間纖維 intermediatefiber :直徑約 10nm。微梁microtrabeculae :直徑3-5nm的很細(xì)很短的纖維。功能:形成錯(cuò)綜復(fù)雜的立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),共同起著細(xì)胞支架以及連接細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu),使其能執(zhí)行各自的功能。(二)細(xì)胞核(nucleus)核膜 (nuclearmembrane):雙層膜,上有核孔核仁(nucleolus) :呈小球體,折光性強(qiáng),是 RNA與某些Pr合成的基地,是裝配核糖的場(chǎng)所,染色質(zhì)chromatin:染色質(zhì)絲核質(zhì)(nucleoplasm) 染色體(chromosome)核液(nucleochylema):核內(nèi)無明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì)功能:即控制細(xì)胞的遺傳、生長(zhǎng)和發(fā)育。三、后含物(內(nèi)含物) (ergasticsubstance)定義:細(xì)胞生長(zhǎng)過程中,原生質(zhì)體不斷進(jìn)行新陳代謝活動(dòng)產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物,叫后含物。是一些非原生質(zhì)、無生命的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。類型: 就其存在的部位來講:有的存在于細(xì)胞液 (cellsap) 中;有的存在于細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm) 中。'..就其對(duì)細(xì)胞生命過程中的作用來講 :貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)生理活性物質(zhì)代謝中間產(chǎn)物細(xì)胞內(nèi)含物的種類和含量隨植物種類、部位、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期和環(huán)境條件不同而異。1、貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)A、淀粉粒(starch grain) :一般由造粉體轉(zhuǎn)化而成, 圍繞一至多個(gè)臍形成輪紋。 不同植物淀粉粒形狀不同,可作為商品檢驗(yàn)和生藥鑒定的依據(jù)。B、蛋白質(zhì):非活性,較穩(wěn)定,遇 KI呈黃色結(jié)晶狀糊粉粒(aleuronegrain) (無定形) 胡桃、花生、大豆、蓖麻種子中含量多。C、脂類:高能量貯藏物質(zhì),以油滴狀態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)中,遇蘇丹 III 滴染立即呈現(xiàn)橙黃或桔紅色。2、生理活動(dòng)物質(zhì):酶、維生素 (vitamin) 、植物激素(Hormone)功能:保證 cell 內(nèi)一切生化反應(yīng)正常進(jìn)行,調(diào)節(jié)控制植物生長(zhǎng)、發(fā)育、 繁殖等。植物激素:生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素 (促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育)脫落酸、乙烯(抑制)。3、其它物質(zhì)A、糖類:葡萄糖、果糖、蔗糖等,如甘蔗、甜菜B、有機(jī)酸:草酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等,如果實(shí)酸味。C、酚類化合物:酚、單寧、黑素和木質(zhì)素單寧(tannin):一種缺N的有機(jī)化合物,有澀味,遇鐵鹽呈現(xiàn)藍(lán)色以至黑色,可用于制革、防腐、印染、醫(yī)藥、鉆井等方面。D、精油:揮發(fā)性芳香物質(zhì),是一種烴,具殺菌作用,可制香水。E、類黃酮(flavonoid):花色素、黃酮醇和查耳酮與植物顏色有密切關(guān)系?;ㄉ爻R姷挠谢ㄇ嗨兀╟yanidin )、花翠素、花葵素等?;ㄇ嗨兀褐参矬w內(nèi)普遍存在,通常溶解在細(xì)胞液中?;ㄇ嗨氐念伾c細(xì)胞液的 PH值有關(guān),酸→紅,中→紫,堿→藍(lán)。F、植物堿:一種含N的有機(jī)化合物,種類很多( 6000),因植物種類不同而異??Х取⒉枞~→咖啡堿;煙草→煙堿;罌粟→罌粟堿;黃蓮素、三棵針牙膏→小檗堿,半夏、烏頭→半夏堿(啞藥),許多植物堿是重要的醫(yī)藥。G、無機(jī)鹽類和結(jié)晶體:有的呈溶解態(tài),有的呈結(jié)晶體,如草酸鈣結(jié)晶H、其它:橡樹→橡膠,松柏類植物→松脂四、細(xì)胞壁 cellwall :包圍在植物細(xì)胞原生質(zhì)體外面的一個(gè)堅(jiān)韌的外殼(一)細(xì)胞壁的功能)支持、保護(hù)作用。相當(dāng)于動(dòng)物的骨骼,稱外骨骼;)還參與植物體吸收、分泌、蒸騰和細(xì)胞間運(yùn)輸?shù)龋唬┯蠵r,參與細(xì)胞生長(zhǎng)、調(diào)控,細(xì)胞識(shí)別等生理活動(dòng)。組成:1.纖維素2.半纖維素 3.果膠多糖4.蛋白質(zhì):占細(xì)胞壁干重的 5%-10%細(xì)胞壁的其他化學(xué)成分:木質(zhì)、角質(zhì)、栓質(zhì)、礦質(zhì)等。(二)細(xì)胞壁的發(fā)生與分層1、胞間層(intercellularlayer) (中層):主要成分為果膠質(zhì)2、初生壁(primarywall) :3、次生壁(secondarywall) :分內(nèi)、中、外三層'..4、紋孔(pit) :細(xì)胞壁增厚時(shí),并非全面均勻增厚,其中常留有不增厚的部分稱紋孔。實(shí)際上并非真正的孔,而是一些薄壁的區(qū)域。類型:具緣紋孔(borderedpit) 、單紋孔(simplepit) 、半具緣紋孔(halfborderedpit)5、胞間連絲(plasmodesmata):是連接相鄰兩個(gè)植物細(xì)胞的細(xì)胞器,是植物細(xì)胞間物質(zhì)和信息交流的直接通道,行使水分、營養(yǎng)物質(zhì)、小的信號(hào)分子以及大分子的胞間運(yùn)輸功能。(三)細(xì)胞壁的超微結(jié)構(gòu)微纖絲(microfibril) ——電鏡下能夠觀察到的纖維狀細(xì)絲。光鏡下可見在次生壁的外、中、內(nèi)三層中,微纖絲的排列方向互不一致,增加了細(xì)胞壁的堅(jiān)固性。(四)細(xì)胞壁的生長(zhǎng)和特化1、細(xì)胞壁的生長(zhǎng)(面積、厚度)2、細(xì)胞壁的特化:A、木化(lignifacation):+木質(zhì)(親水性物質(zhì))加強(qiáng)機(jī)械支持作用 ,可透水。例:導(dǎo)管、管胞、木纖維。B、角化(cutinication):+角質(zhì)(脂類化合物)不易透水,多為表皮 cell,防止水分過度蒸騰和微生物的侵襲。同時(shí)角質(zhì)還在表皮細(xì)胞外堆積成層,叫角質(zhì)層( cuticle )。C、栓化(suberization):+栓質(zhì)(脂類化合物)富于彈性,如軟木塞。不透水透氣,多為死細(xì)胞。一般分布在植物莖、稈、枝及老根的外層,以防止水分蒸騰,保護(hù)細(xì)胞受惡劣條件的侵襲。D、礦化:+礦質(zhì)(Ca、SiO2) 多見于莖、葉的表皮細(xì)胞。礦化細(xì)胞硬度大,增加植物的支持力,并保護(hù)植物不受動(dòng)物的侵害,如甜稈表皮細(xì)胞。§1、3植物細(xì)胞的分裂一、細(xì)胞周期( cellcycle )有分裂能力的細(xì)胞,從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個(gè)完整過程。典型的細(xì)胞周期可包括間期和細(xì)胞分裂期 (mitosis) 兩部分間期包括一個(gè) DNA合成期(S期synthesis )及S期前后兩個(gè)間隙期( G1期gap1,G2期gap2)。二、有絲分裂(mitosis)細(xì)胞分裂期則包括有絲分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)主要過程。有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過程,根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征可分為前期 (prophase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(telophase) 。特點(diǎn):在間期每個(gè)染色體復(fù)制成兩條相同的染色單體,在分裂時(shí)有規(guī)律地分配到兩個(gè)子細(xì)胞核中。三、減數(shù)分裂(meiosis) :高等植物中發(fā)生在大、小孢子形成時(shí)期 (單核胚囊和單核花粉粒形成時(shí)期)包括兩次連續(xù)的分裂,其中 DNA只復(fù)制一次,染色體僅僅分裂一次,經(jīng)過分裂形成 4個(gè)子細(xì)胞,每個(gè)子細(xì)胞染色體數(shù)目比母細(xì)胞減少一半。第一次分裂:前期I:1、細(xì)線期:diakinesis2 、偶線期:diplotene3 、粗線期 pachytene4、雙線期 diplotene 5、終變期diakinesis中期I、后期I、末期I第二次分裂前期II、中期II、后期II、末期II:減數(shù)分裂和有絲分裂的比較四、無絲分裂(amitosis)細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂時(shí),核仁先行分裂,繼而細(xì)胞核延長(zhǎng)并縊裂成兩部分,接著細(xì)胞質(zhì)也拉長(zhǎng)并分裂,形成兩個(gè)子細(xì)胞。整個(gè)過程看不到染色體的變化。無絲分裂還有出芽、碎裂等不同方式。第二章 植物組織'..2.1植物細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和組織形式一、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化及脫分化(一)細(xì)胞生長(zhǎng) :細(xì)胞體積和重量的增長(zhǎng)。受遺傳因子的控制,也受環(huán)境條件的影響。(二)細(xì)胞分化 (cell differentiation) :指同源cell 逐漸變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)、功能、生化特征相異的細(xì)胞的過程(功能上、結(jié)構(gòu)上的特化)。(三) 細(xì)胞的“全能性”及細(xì)胞分化、脫分化的本質(zhì)。1)cell全能性:在一個(gè)有機(jī)體內(nèi)每個(gè)生活cell均具有同樣的或基本相同的成套的遺傳物質(zhì),而且具有發(fā)育成完整有機(jī)體或分化為任意細(xì)胞所必須的全部基因。(2)細(xì)胞分化、脫分化 (dedifferentiation) 的本質(zhì)二、植物組織概念1、組織(tissue):個(gè)體發(fā)育中來源相同、功能相同、形態(tài)結(jié)構(gòu)相似的細(xì)胞群,稱組織。不同的組織結(jié)合成器官:根、莖、葉、花、果實(shí)、種子。2、組織的形成從個(gè)體發(fā)育講是 cell 分化的結(jié)果。從系統(tǒng)發(fā)育講是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果。3、組成植物組織的細(xì)胞,其形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能相適應(yīng)。4、組織具相互轉(zhuǎn)化的能力。2.2組織的類型根據(jù)生理功能的不同,形態(tài)構(gòu)造的差異,植物組織分為:分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織、分泌組織一、 分生組織:meristematictissue 或meristem特點(diǎn):cell 具很強(qiáng)的分裂能力。功能:直接關(guān)系到植物的生長(zhǎng)、發(fā)育。分布:胚胎全部,成熟植物體的特定部位 (根尖、莖尖)。分類:按來源、發(fā)展分為:原分生組織,初生分生組織,次生分生組織。按發(fā)生部位分為:頂端分生組織,側(cè)生分生組織,居間分生組織。二、薄壁組織(parenchyma)特點(diǎn):(1)都是活cell、壁薄、核小、形大、液泡大、細(xì)胞間隙大;(2)cell分化程度淺,具潛在的轉(zhuǎn)化能力,具較大的可塑性。類型:1、同化組織(assimilatingtissue) :含葉綠體,能進(jìn)行光合作用。2、貯藏組織(storagetissue) :貯積大量營養(yǎng)物質(zhì)貯水組織(aqueoustissue) :貯積大量的水分。如旱生多汁植物:仙人掌、蘆薈、景天;鹽生肉質(zhì)植物:豬毛菜3、吸收組織(absorptivetissue) :根毛cell、胚子葉表皮層4、通氣組織(aerenchyma):貯存大量氣體,細(xì)胞間隙特別發(fā)達(dá),有的形成通氣腔,通氣道。如濕生、水生植物。5、傳遞cell(transfercell ):具有內(nèi)突生長(zhǎng)的細(xì)胞壁和發(fā)達(dá)的胞間連絲,具短途運(yùn)輸功能。三、保護(hù)組織(protectivetissue)分布:植物體表面,由一層和數(shù)層 cell 組成。功能:保護(hù)作用,分類:表皮—初生保護(hù)組織'..周皮—次生保護(hù)組織(一)表皮(epidermis):(1)表皮cell:最主要的組成成分。都是活 cell、壁薄、一般不含葉綠素,彼此嵌合緊密,除氣孔外沒有縫隙。外壁具有角質(zhì)層,有的植物表皮具蠟被。(2)氣孔器(stomatalapparatus):調(diào)節(jié)水分平衡和氣體交換的結(jié)構(gòu),有一對(duì)特化的保衛(wèi)細(xì)胞和它們之間的空隙、孔下室以及與保衛(wèi)細(xì)胞胞( guardcell )相連的副衛(wèi)細(xì)胞共同組成。(3)表皮毛(epidermichair):由表皮cell 分化而來,具保護(hù)、分泌、吸收等功能。形態(tài)多種多樣。用途:有經(jīng)濟(jì)價(jià)值,如棉花和木棉的纖維;一些植物的表皮毛能分泌芳香油、樹脂、樟腦等物質(zhì)。(二)周皮(periderm ):僅存在于具次生增粗的器官。木栓層(phellem)(數(shù)層cell 壁栓化的死 cell)周皮木栓形成層(phellogen)(平周分裂)栓內(nèi)層(phelloderm)(生活的薄壁cell)2)皮孔(lenticell):在氣孔或氣孔群下方產(chǎn)生。木栓形成層→補(bǔ)充cell→唇形突起不同植物皮孔不一樣。四、輸導(dǎo)組織(conductingtissue)運(yùn)輸植物體內(nèi)的水分和營養(yǎng)物質(zhì)。特點(diǎn):呈長(zhǎng)管狀,構(gòu)成管道系統(tǒng)。(一)管狀分子-導(dǎo)管分子(vesselelement)與管胞(tracheid):位于木質(zhì)部(1)都是死cell,成長(zhǎng)管狀,胞壁增厚,木質(zhì)化。共同點(diǎn)(2)側(cè)壁增厚不均勻,呈現(xiàn)多種花紋。不同點(diǎn)端壁分布效率導(dǎo)管分子具穿孔(perforation)被子植物高管胞無穿孔裸子植物、蕨類植物唯一的輸水組織低導(dǎo)管類型:環(huán)紋(annular)、螺紋(spiral)、梯紋(scalariform)網(wǎng)紋(reticulated)、紋孔(pitted)導(dǎo)管的壽命:數(shù)年至十余年因植物的種類而異。侵填體(tylosis)(二)篩分子--篩管分子(sieveelement)和篩胞(sievecell)(活細(xì)胞)篩孔(sievepore):在篩管形成過程中,相連兩個(gè)cell的橫壁上形成的許多小孔。篩板(sieveplate):伴胞(companioncell):核大,具豐富的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器,與篩管由同一細(xì)胞分裂而來,其間胞間連絲發(fā)達(dá)。篩管的壽命:一般為1—2年;竹類等單子葉常為多年。胼胝體(callosity):在篩板上不斷積累胼胝質(zhì) (callose) 形成的墊狀物,使篩管失去疏導(dǎo)功能。 有些植物可恢復(fù)疏導(dǎo)功能。五、機(jī)械組織(mechanicaltissue)功能:機(jī)械支持作用特點(diǎn):細(xì)胞壁不同程度加厚(次生壁強(qiáng)烈加厚)類型: (根據(jù)cell 形狀、加厚程度、方式)(一)厚角組織(collenchyma)(二)厚壁組織(sclerenchyma)1、纖維(fiber ):木纖維:分布于木質(zhì)部;較短;木化程度高;脆、易斷。韌皮纖維(phloemfiber) :分布于木質(zhì)部以外;較長(zhǎng);木化程度低;韌性強(qiáng)。2、石細(xì)胞(stonecell):常等徑,源于薄壁cell木化程度高,細(xì)胞腔極小,壁上常出現(xiàn)同心層紋或形成分枝的紋孔道。石cell常成群聚生,梨果肉、堅(jiān)果內(nèi)果皮中含量豐富。'..六、分泌組織(secretorystructure)(一)、外分泌結(jié)構(gòu)1、腺毛(glandular hair):表皮毛的一種,分泌精油或粘液2、蜜腺(nectary) :分布于花、葉、莖的表皮 cell 或表皮及其內(nèi)層 cell 中?;巯?:位于花分泌蜜 汁,吸引昆蟲花外蜜腺 :位于莖、葉現(xiàn)存有花植物中 18.8%種屬蟲媒花植物,均具蜜腺,與植物傳粉有關(guān)。、鹽腺(saltgland):將過多的鹽分以鹽溶液狀態(tài)排出體外。常發(fā)生于鹽生植物如檉柳、白花丹。(二)、內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)4、分泌腔(secretory cavity):溶生(lysigenous) 分泌腔:具分泌能力的厚壁 cell 因細(xì)胞壁溶解形成的腔 。如棉莖裂生(schizogenous) 分泌腔:具分泌能力的細(xì)胞群因胞間層溶解,細(xì)胞分離而形成的腔。桉樹屬5、分泌道(secretory canal ):樹脂道、漆樹道屬裂生分泌道。6、乳汁管:分泌乳汁的管狀結(jié)構(gòu)。無節(jié)乳汁管(nonarticulatelaticifer) :一個(gè)cell 發(fā)育形成,后分枝。如 ??啤⑶v竹桃科、大戟科有節(jié)乳汁管(articulatelaticifer) :多個(gè)cell 發(fā)育而成,端壁消失 。如菊科、罌粟科、芭蕉、旋花、橡樹。乳汁成份:橡膠、 Pr、淀粉、糖、酶、植物堿、有機(jī)酸、鹽、脂類、單寧等物質(zhì)?!?.3 植物體內(nèi)的維管系統(tǒng)一、維管組織(vascular tissue):在種子和蕨類植物的器官中,有一種以輸導(dǎo)組織為主體,由輸導(dǎo)、機(jī)械、薄壁等幾種組織組成的復(fù)合組織,稱為維管組織。二、 維管束(vascularbundle):維管組織在器官中呈分離的束狀結(jié)構(gòu)存在時(shí),稱為維管束。如葉片上的葉脈、柑桔果皮的桔絡(luò)、絲瓜的瓜絡(luò)。(一)組成:韌皮部(phloem):篩管、伴胞、韌皮薄壁 cell 、韌皮纖維束中形成層(fascicularcambium)木質(zhì)部(xylem):導(dǎo)管、管胞、木薄壁 cell 、木纖維但不同類群植物所含組成分子不同,裸子植物中無導(dǎo)管、木纖維、篩管、伴胞而僅以管胞和篩胞行使其功能。(二)分類1、按有無形成層有限維管束(closedbundle) :無形成層無限維管束(openbundle) :有束中形成層,大多數(shù)雙子葉植物2、根據(jù)木質(zhì)部與韌皮部排列情況,分為:外韌維管束(collateralbundle): 絕大多數(shù)植物雙韌維管束(bicollateralbundle) :葫蘆科 、茄科植物周木維管束(amphivasalbundle) 某些單子葉植物周韌維管束(amphicribralbundle) 蕨類植物輻射維管束 木質(zhì)部和韌皮部成輻射狀相間排列 。(初生根)三、成熟組織可分為三個(gè)系統(tǒng):'..皮系統(tǒng)(dermal tissue system):表皮、周皮維管系統(tǒng)(vasculartissuesystem):韌皮部、木質(zhì)部基本組織系統(tǒng)(fundamental/ groundtissuesystem :薄壁組織、厚壁組織、厚角組織、分泌組織第三章 植物§3.1 種子一、種子(seed)的構(gòu)造與類型(一) 種子的構(gòu)造1、種皮(seedcoat)胚芽(plumule)2、胚(embryo)胚軸(hypocotyl)胚根(radicle)子葉(cotyledon)3、胚乳(endosperm)(有或無)假種皮(aril ):種皮外包有一層肉質(zhì)被套,與種皮來源不同。如荔枝、龍眼、衛(wèi)矛。外胚乳(endosperm)(二)種子的類型1無胚乳種子(exalbuminousseed):子葉提供營養(yǎng)雙子葉植物無胚乳種子:多數(shù),如豆類。單子葉植物無胚乳種子:少數(shù)2有胚乳種子(albuminousseed):雙子葉植物有胚乳種子:部分單子葉植物有胚乳種子:多數(shù)裸子植物有胚乳種子:全部單子葉植物有胚乳種子:裸子植物有胚乳種子§3.2幼苗一、種子萌發(fā)與幼苗形成:(一)種子的萌發(fā)1、種子萌發(fā)(seed germination)及其條件:具萌發(fā)力的種子,在適宜的條件下,胚由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入活動(dòng)狀態(tài), 開始萌發(fā)形成幼苗(seedling ),這個(gè)過程稱為種子萌發(fā)。先生根,后抽莖長(zhǎng)葉。條件 :1)充足的水分;2 )適宜的溫度;3 )充足的氧氣2、種子休眠(dormancy):大多數(shù)植物種子成熟后,即使在適宜的萌發(fā)的條件下,也不立即萌發(fā),往往需經(jīng)過一段或長(zhǎng)或短的休眠,這種現(xiàn)象稱為~。3、影響休眠的因素: 1)胚發(fā)育不良——后熟作用2 ) 種皮過厚——處理種皮3 ) 抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)。4、種子的壽命與貯藏 :壽命:指種子在一定條件下保持生活力的最大期限。一般幾年—十幾年,甚至百年以上。最短幾天。(二)、幼苗的形態(tài)和類型'..胚軸 上胚軸(epicotyl ): 子葉上方下胚軸(hypocotyl ):子葉下方A、子葉出土幼苗( epigaeousseedling ):下胚軸迅速生長(zhǎng),把子葉、上胚軸和胚芽推出土面。大多數(shù)裸子植物和雙子葉植物。B、子葉留土幼苗( hypogaeousseedling ):下胚軸不伸長(zhǎng),只上胚軸和胚芽迅速向上生長(zhǎng),形成幼苗的主莖,子葉留土(吸收、貯藏營養(yǎng))。第四章種子植物的營養(yǎng)器官§4.1 根一、根(root)的功能1、支持與固著2、吸收與輸導(dǎo)3、合成4、分泌5、貯藏、呼吸、寄生、攀援、繁殖等二、根系的類型及分布(一)根的類型定根:起源于胚根 。主根(mainroot ):胚根向下生長(zhǎng)側(cè)根(lateralroot ):主根形成的分枝:一級(jí)側(cè)根、二級(jí)側(cè)根不定根(adventitiousroot):不是由根部發(fā)生,位置不定,如莖、葉、老根或胚軸上生長(zhǎng)的根。如 玉米的支柱根。(二)根系(rootsystem )的類型根系:植物個(gè)體全部根的總稱 。據(jù)起源與形態(tài),分為:1、直根系(taproot system):主根發(fā)達(dá),有明顯的主、側(cè)根之分。裸子植物、大部分雙子葉植物如馬尾松為直根系。2、須根系(fibroussystem):主根不發(fā)達(dá),由莖的基部形成許多粗細(xì)相似的不定根,呈叢生狀態(tài)。如大部分單子葉植物的根。(三)根系在土壤中的分布及環(huán)境的關(guān)系1、深根性:主根發(fā)達(dá),垂直向下生長(zhǎng),深入土層 3—5米,甚至大于 10米.2、淺根性:主根不發(fā)達(dá),側(cè)根或不定根向四面擴(kuò)張,長(zhǎng)度超過主根,根系大部分分布在土壤表層 .3、根系的形態(tài)具有適應(yīng)性4、根系與地上部分具有相關(guān)性在自然條件下,根系的深度和寬度往往大于樹冠面積 5—15倍。三、根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)與初生構(gòu)造初生分生組織---→初生組織 (primarytissue) -→ 初生構(gòu)造(primarystructure)(一)根尖的分區(qū)根尖(root tip):分四個(gè)區(qū)。1、根冠(rootcap) :根尖的最先端,功能:保護(hù)分生區(qū)特點(diǎn):(1)薄壁cell 組成,具疏松的胞間隙,外層 cell 粘液化。2)保持一定的厚度和形狀,內(nèi)方分生組織的活動(dòng)產(chǎn)生。3)中央細(xì)胞含有造粉體,其內(nèi)含淀粉粒,控制向地生長(zhǎng)。2、分生區(qū)(meristematiczone)功能:增加 cell 的數(shù)目'..特點(diǎn):(1)形小、壁薄、核大、質(zhì)濃、排列整齊、無胞間隙。2)初生分生組織分為:原表皮(表皮原)--――――→表皮基本分生組織 (皮層原)---→ 皮層原形成層(中柱原)--――――→中柱3、伸長(zhǎng)區(qū)(elongationzone) :位于分生區(qū)上方約幾毫米功能:使根伸長(zhǎng)特點(diǎn):(1)cell 分裂停止。2)cell縱向伸長(zhǎng)成圓筒形,形成大液泡3)開始分化,形成多種組織。4、成熟區(qū) (maturationzone) :伸長(zhǎng)區(qū)上方,由伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞分化成熟而來。功能:吸收水肥特點(diǎn):(1)cell 停止伸長(zhǎng) 。2)已分化成熟,形成各種組織。3)密被根毛,由表皮cell外壁延伸而成,單cell,管狀無分枝,壁不加厚,角質(zhì)層極薄,數(shù)目多,擴(kuò)大吸收面,壽命短,10—20天,但不斷形成新的根毛區(qū)代替原有根毛區(qū)。一般水生植物及少數(shù)陸生植物如花生、洋蔥不具根毛。(二)、根的初生結(jié)構(gòu)1、表皮(epidermis)功能:吸收水肥特點(diǎn):①一層生活 cell,外壁不加厚,角質(zhì)層薄,不具氣孔。②密被根毛,增強(qiáng)吸收與著功能。2、皮層(cortex)外皮層(exodermis):功能:運(yùn)輸、保護(hù)特點(diǎn):①1—多層薄壁cell,形小、無胞間隙、排列整齊。②表皮cell死之后,壁加厚,且木栓化,起暫時(shí)保護(hù)功能。2)皮層薄壁cell:所占比例大。功能:運(yùn)輸、貯藏、通氣。特點(diǎn):壁薄、胞間隙發(fā)達(dá)、 cell 大。)內(nèi)皮層(endodermis):功能:控制根內(nèi)水分和物質(zhì)運(yùn)輸特點(diǎn):排列緊密,部分cell徑向壁、橫向壁有栓化的帶狀加厚(木質(zhì)化、栓質(zhì)化),稱凱氏帶(Casparianband)。雙子葉、裸子植物——四面加厚單子葉植物(毛竹)——五面加厚(馬蹄形)通道細(xì)胞(passagecell):?jiǎn)巫尤~植物或少數(shù)雙子葉植物的內(nèi)皮層細(xì)胞五面加厚,成為死細(xì)胞。但正對(duì)中柱木質(zhì)部的細(xì)胞仍保留薄壁,不形成栓質(zhì)增厚,稱為通道細(xì)胞,水分和無機(jī)鹽類可以通過通道細(xì)胞進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管。3、中柱(維管柱) (vascular) :1)中柱鞘(pericycle):1—多層cell特點(diǎn):薄壁 cell 組成,分化淺,具潛在的分裂能力,可轉(zhuǎn)化為分生組織。功能:產(chǎn)生側(cè)根、木栓形成層、形成層 (一部分)、不定芽、乳汁管、樹脂道2)初生維管束:輻射維管束'..初生木質(zhì)部(primaryxylem): 分化成熟方式為:外始式 (exarch) ,原生木質(zhì)部(protoxylem) 位于外方,后生木質(zhì)部( metaxylem)位于內(nèi)方。B、初生韌皮部(primaryphloem):分化成熟方式為:外始式 ,原生韌皮部(protophloem)位于外方,初生韌皮部 (metaphloem)位于內(nèi)方。C、薄壁組織(結(jié)合組織):D、髓(pith)(根的中心):有或無。(三)、側(cè)根的形成1)側(cè)根的發(fā)生與形成①起源:中柱鞘的一定部位(根尖的成熟區(qū))。②形成過程:中柱鞘cell脫分化→平周分裂(增加細(xì)胞層數(shù))→各個(gè)方向分裂→新的生長(zhǎng)點(diǎn)→突破皮層、表皮→形成側(cè)根③主根與側(cè)根的生長(zhǎng)存在一定的相關(guān)性:主根切斷促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)。2)側(cè)根的分布規(guī)律:二原型———初生木質(zhì)部輻射角兩側(cè)三、四原型———正對(duì)初生木質(zhì)部放射角多原型———正對(duì)初生韌皮部四、根的次生生長(zhǎng)與次生構(gòu)造大多數(shù)單子葉植物,少數(shù)草本雙子葉植物——根只有初生構(gòu)造。大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物次生生長(zhǎng)(增粗生長(zhǎng)):由次生分生組織(維管形成層與木栓形成層)的活動(dòng)產(chǎn)生。(一)維管形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng)來源:結(jié)合組織 形成層中柱鞘(部分)轉(zhuǎn)化過程::片斷--→波狀環(huán)--→圓環(huán)次生韌皮部維管形成層次生木質(zhì)部維管射線 木射線韌皮射線(二)木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)來源:中柱鞘細(xì)胞(三)根的次生構(gòu)造:維管形成層 次生維管組織 根的次生構(gòu)造木栓形成層 周皮裸子植物根的特點(diǎn) :具樹脂道、維管組織的簡(jiǎn)單性、原始性。單子葉植物根的特點(diǎn): 以禾本科植物為例說明:共同點(diǎn):初生結(jié)構(gòu)也分表皮、皮層、維管柱三部分。區(qū)別:(1)根只具初生結(jié)構(gòu),沒有次生分生組織,因此無次生結(jié)構(gòu)。2)內(nèi)皮層細(xì)胞常呈五面加厚,橫切面呈馬蹄形,常具通道細(xì)胞。3)中柱鞘較雙子葉植物不活躍,只能產(chǎn)生側(cè)根等。初生木質(zhì)部為多原型,維管柱中央具發(fā)達(dá)的髓。五、根瘤與菌根高等植物根系與土壤微生物共生 (symbiosis) 關(guān)系有兩種類型:(一)根瘤(rootnodule) :由固氮細(xì)菌,放線菌侵染宿主根部而形成的瘤狀共生物。'..根瘤細(xì)菌由根毛侵入根的皮層→根瘤菌迅速繁殖、皮層薄壁 cell 增生 形成(二)菌根(mycorrhiza) :高等植物根部與某些真菌形成的共生體,有三種類型:A、外生菌根(ectotrophicmycorrhiza)B、內(nèi)生菌根(endotrophic mycorrhiza) :C、內(nèi)外生菌根(ectendotrophic mycorrhiza) :六、根的變態(tài)(一)貯藏根:越冬植物的一種適應(yīng)(貯藏物供來年生長(zhǎng)發(fā)育用)。根據(jù)來源分為:肉質(zhì)直根 (fleshytaproot) :由主根發(fā)育而成。如蘿卜、胡蘿卜、甜菜。塊根(roottuber) :由不定根或側(cè)根膨大而形成。如甘薯(二)支柱根(proproot):起支持作用的不定根。紅樹、玉米,榕樹,四樹木的板根。(三)呼吸根(respiratoryroot):暴露于空氣中,起呼吸作用的根(支根)向上生長(zhǎng),根外有呼吸的孔,內(nèi)有發(fā)達(dá)的通氣組織,利于通氣和貯存氣體。 如:紅樹、水松。(四)氣根(aerialroot):生長(zhǎng)在熱帶的蘭科植物自莖部產(chǎn)生不定根懸垂在空氣中稱為氣根。構(gòu)造上缺乏根毛和表皮而由死cell構(gòu)成的根被所代替。根被具吸水作用。(五)攀援根(climbingroot):常春藤、絡(luò)石凌霄等的莖細(xì)長(zhǎng)柔弱,不能直立,莖上產(chǎn)生不定根,攀援上升。(六)寄生根(parasiticroot):有些寄生植物,如桑寄生屬、槲寄生屬、菟絲子屬的植物,借助于莖上形成的不定根伸入寄主組織內(nèi),吸取寄主體內(nèi)的養(yǎng)料和水分,這種根稱為寄生根,也稱吸器4、2莖(stem)的功能與基本形態(tài)(一)莖的功能:1)輸導(dǎo)2)支持3)貯藏4)繁殖(二)莖的基本形態(tài)和術(shù)語1)節(jié)(node)2)節(jié)間(internode)3)葉腋(leafaxil)4)頂芽(terminalbud)5)腋芽(axillarybud)6)葉痕(leafscar)7)維管束痕(bundlescar)8)芽鱗痕(budscalescar)莖和根在外形上的區(qū)別主要有:莖有節(jié)和節(jié)間,在節(jié)上生葉,在葉腋和莖頂端有芽。有的莖上有皮孔。二、芽的類型和分枝的關(guān)系(一)芽— 尚未展開的枝條、花或花序。 (枝的原始體)(二) 芽的類型1、按芽的著生位置分為:A、定芽(normalbudB、不定芽(adventitiousbud) :、按芽發(fā)育后所形成的器官分為:A、枝芽(branchbud):B、花芽(flowerbud) :C、混合芽(mixedbud) :3、按芽磷的有無分為:A、 鱗芽(scalybud) :B、 裸芽(nakedbud)4、根據(jù)芽的生理活動(dòng)狀態(tài)分為活動(dòng)芽和休眠芽:A、活動(dòng)芽(activebud)B、休眠芽(dormantbud)'..(三)莖的生長(zhǎng)習(xí)性1、直立莖(erectstem) :莖垂直地面直立生長(zhǎng),如各種樹木及玉米,水稻等。2、平臥莖(prostratestem) :莖平臥地面生長(zhǎng),如蒺藜、地錦草等。3、匍匐莖(repentstem) :莖平臥地面生長(zhǎng),但節(jié)上生根,如甘薯、狗牙根、匍匐委陵菜等。4、攀援莖(scandentstem) :莖上發(fā)出卷須,吸器等攀緣器官,借助攀援器官使植物攀附于他物上,如葡萄、爬山虎、黃瓜等。5、纏繞莖(volublestem) :莖纏繞于他物上,如牽牛、菟絲子等。(四)分枝類型:A、二叉分枝(dichotomousbranching) :頂端生長(zhǎng)點(diǎn)一分為二,較原始,常見于苔蘚和蕨類植物。B、單軸(總狀)分枝 (monopodialbranching) :主莖頂芽活動(dòng)始終占優(yōu)勢(shì),主干發(fā)達(dá),各級(jí)側(cè)枝生長(zhǎng)不如主干,出材率高,裸子植物占優(yōu)勢(shì)。C、合軸分枝(sympodialbranching ):頂芽經(jīng)過一段時(shí)間生長(zhǎng)后停止生長(zhǎng)或轉(zhuǎn)化為花芽,由靠近頂芽的腋芽代替頂芽,發(fā)育成新枝,被子植物占優(yōu)勢(shì)。D、假二叉分枝(falsedichotomousbranching) :具對(duì)生葉的植物,在頂芽停止生長(zhǎng)成分化為花芽后, 由頂芽下兩個(gè)對(duì)生的腋芽同時(shí)生長(zhǎng)形成二叉狀的側(cè)枝。三、莖尖的構(gòu)造與發(fā)育(一)芽的基本結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)錐(growingtip) 原生分生組織葉原基 幼葉 葉腋芽原基(幼葉腋間) 側(cè)枝(二)莖尖分區(qū) :分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、成熟區(qū)(無根冠結(jié)構(gòu))1、分生區(qū)原生分生組織(生長(zhǎng)錐):具原套原體的分層結(jié)構(gòu)基部四周產(chǎn)生葉原基、腋芽原基初生分生組織:原表皮(protoderm)基本分生組織(groundmeristem)原形成層(procambium)原生分 原套(1—4層細(xì)胞)垂周分裂 增大生長(zhǎng)錐表面不加層數(shù)生組織 原體(多數(shù)細(xì)胞)平周、垂周各方向的分裂,增加體積2、伸長(zhǎng)區(qū):與根相似,較根長(zhǎng)3、成熟區(qū):各種組織已基本形成,形成莖的初生構(gòu)造四、莖的解剖構(gòu)造(一)雙子葉植物莖的初生構(gòu)造1表皮:排列緊密無胞隙,外 壁角化形成角質(zhì)層 ,有的具蠟被或表皮毛,具少數(shù)氣孔。2皮層: 厚角組織 支持皮層薄壁細(xì) 含葉綠體—光合作用,內(nèi)皮層 大多數(shù)不明顯,無凱氏帶凱氏帶 益母草屬淀粉鞘 starchsheath 椴樹(含淀粉粒)維管柱(中柱)初生維管束(環(huán)狀排列)初生韌皮部 外始式束中形成層(雙子葉、草本有,單子葉無)初生木質(zhì)部 內(nèi)始b髓射線(pithray) :薄壁cell,橫向排列,放射狀,貯藏功能、橫向運(yùn)輸通道。'..大多數(shù)木本植物:髓射線窄 1-2行薄壁cell大多數(shù)草本植物:髓射線寬c髓(pith) :中心(二)雙子葉植物莖的次生構(gòu)造次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu) :發(fā)達(dá)的木本植物具發(fā)達(dá)的次生構(gòu)造。1、維管形成層的來源及其活動(dòng)(1)來源: 維管形成層 束中形成層:原形成層 cell(初生結(jié)構(gòu))束間形成層:髓射線細(xì)胞2)維管形成層的細(xì)胞組成、分裂方式及衍生細(xì)胞的發(fā)育A、細(xì)胞組成與衍生組織紡錘狀原始 cell(fusiforminitial) (長(zhǎng)梭形長(zhǎng)大于寬許多倍)射線原始cell(rayinitial) (近等徑、個(gè)?。〣、分裂方式平周分裂:增加莖的粗度垂周分裂:使形成層的周徑擴(kuò)展橫裂、側(cè)裂:增加射線數(shù)目C、衍生細(xì)胞的發(fā)育1)次生木質(zhì)部:導(dǎo)管、管胞、木薄壁組織、木纖維。2)次生韌皮部(常隨樹木脫落):篩管、伴胞、韌皮薄壁組織、韌皮纖維。3)維管射線(vascularray):(3)維管形成層的季節(jié)性活動(dòng)A、早材與晚材 早材(春材)(springwood):B、年輪(annual ring)(生長(zhǎng)輪)(growthring)在一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi),早材和晚材共同組成一顯著的同心環(huán)層,代表著一年中形成的次生木質(zhì)部,稱為年輪??筛鶕?jù)年輪判斷樹木的年齡。氣候的異常,蟲害的發(fā)生等也使植物產(chǎn)生多個(gè)年輪。C、心材與邊材邊材(sapwood):樹干的橫切面上靠莖周顏色較淺的生長(zhǎng)輪。是具有生理活動(dòng)功能的次生木質(zhì)部。心材(heart wood):樹干的橫切面上靠中心顏色較深的生長(zhǎng)輪。是較年老的木質(zhì)部,薄壁 cell 死亡,導(dǎo)管中形成侵填體失去運(yùn)輸功能,細(xì)胞壁及cell腔為樹脂、單寧及色素等物質(zhì)所填充,色澤較深,木材較堅(jiān)實(shí),防腐力強(qiáng)。D、木材三切面①橫切面:導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維的橫切面;射線長(zhǎng)度和寬度;年輪圓環(huán)形②徑向切面:導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維的縱切面;射線長(zhǎng)度和高度;年輪為豎③切向切面:導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維的縱切面;射線高度和寬度;年輪呈“ V”字型。2、木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)(1)來源 表皮cell 如夾竹桃、柳屬、蘋果屬緊接表皮的皮層 cell 如楊屬、栗屬、榆屬皮層的第二、三層 cell 如刺槐、馬兜鈴近韌皮部的薄壁 如葡萄、石榴 cell(2)活動(dòng) 木栓形成層的壽命一般為幾個(gè)月3、樹皮(bark):定義:指維管形成層以外所有部分的總稱,包括次生韌皮部、皮層、周皮和木栓層以外的一切死組織。分為:軟樹皮:韌皮部與木栓層之間的活組織'..硬樹皮:新木栓層以外所有的死組織(三)裸子植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裸子植物多為高大的木本植物,其莖的構(gòu)造與木本雙子葉植物的異同如下:相同點(diǎn) :1)都具初生構(gòu)造:表皮、皮層、維管柱。2)都具次生構(gòu)造,即形成層活動(dòng)是長(zhǎng)期的。不同點(diǎn):1)木質(zhì)部具管胞和木薄壁細(xì)胞(少),無導(dǎo)管,木纖維,2)韌皮部具篩胞和韌皮薄壁細(xì)胞,無篩管,伴胞,韌皮纖維,(3)多具樹脂道(resincannal),(4)紡錘狀原始細(xì)胞大多為單斜面的非疊生形成層,(5)維管射線多為單列,少為兩列,常有射線管胞(raytracheid)存在。(四)單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)以玉米為代表說明單子葉植物莖的構(gòu)造特點(diǎn):1)表皮:由長(zhǎng)細(xì)胞、短細(xì)胞(栓化細(xì)胞、硅化細(xì)胞)和少數(shù)氣孔器交替排列而成。2)基本組織:厚壁組織(幾層細(xì)胞) ——支持作用近表皮薄壁組織含葉綠素,有的植物中央具髓腔。3)維管束:散生于基本組織中 ,外小、多;內(nèi)大、少。維管束鞘: 厚壁組織初生韌皮部:原生(外):被擠壓呈模糊的帶狀結(jié)構(gòu)(外始式) 后生(內(nèi)):篩管、伴胞初生木質(zhì)部:“ V”字型五、莖的變態(tài)1、根狀莖(rhizome) :生于地下與根相似的地下莖,稱為根狀莖,例如竹類、蘆葦、蓮、鳶尾等植物地下莖。2、貯藏的地下莖生長(zhǎng)在地下具貯藏功能的莖,分為塊莖、球莖、鱗莖。1)塊莖(stemtuber):節(jié)不明顯,成塊狀的莖,如馬鈴薯,由根狀莖的先端膨大積累養(yǎng)料形成,塊莖上有許多凹陷,稱為芽眼,它相當(dāng)于芽的部位,幼時(shí)具退化的鱗葉,后脫落。主要是薄壁組織,貯存在大量淀粉。(2)鱗莖(bulb):由許多肥厚的肉質(zhì)鱗葉包圍的扁平或圓盤狀的地下莖 如大蒜、百合、洋蔥。洋蔥:鱗莖呈圓盤狀,四周具鱗葉大蒜:鱗葉間肥大腋芽——“大蒜瓣”,為主要的食用部分。(2)球莖(corm):球狀的地下莖,如荸薺、慈菇、芋等,由根狀莖先端膨大而成, 球莖有時(shí)顯的節(jié)和節(jié)間,節(jié)上具褐色膜狀物,即鱗葉為退化變形的葉。3、莖卷須(stemtendril)攀援植物的部分枝條變成卷須, 以適應(yīng)攀援功能, 莖卷須的位置與花枝相當(dāng) (如葡萄)或生于葉腋(如黃瓜、南瓜)與葉卷須不同。4、莖刺(stemthorn)莖轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂斜Wo(hù)功能的刺稱莖刺或枝刺,如山楂的單刺、皂莢的分枝刺,位于葉腋,與維管束相連;薔薇莖上的莖刺是由表皮cell形成與維管束無聯(lián)系。5、葉狀莖(cladode;cladophyll)也稱葉狀枝,葉退化,莖變態(tài)成葉片狀代替葉的生理功能。如假葉樹、竹節(jié)蓼等。假葉樹,葉退化成鱗片狀,葉腋內(nèi)可生小花。'..§4、3 葉一、葉(leaf) 的功能和形態(tài)(一)葉的功能1)光合作用(2)蒸騰作用(3)氣體交換(4)貯藏養(yǎng)料(5)繁殖(無性)(二)葉的形態(tài)1、單葉(simpleleaf) 與復(fù)葉(compoundleaf)1)單葉:在一個(gè)葉柄上生有一個(gè)葉片的葉。2)復(fù)葉:在一個(gè)葉柄上生有多個(gè)小葉片的葉。典型單葉的組成:葉片(blade)、葉柄(petiole)、托葉(stipule)完全葉(completeleaf) :具葉片、葉柄和托葉三部分的葉。不完全葉(incompleteleaf) :缺任何一部分的葉。例:白菜、丁香缺托葉,藍(lán)桉缺托葉和葉柄。葉形要從葉的整體形狀、 葉緣(leaf margin)、葉裂(leaf divided )、葉尖(leaf apex)、葉基(leaf base)以及葉序(phyllotaxy) 等方面進(jìn)形區(qū)別。葉脈分為:網(wǎng)狀脈(nettedveins):最后一次分枝的細(xì)脈脈稍游離散在葉肉組織中成開放脈序稱為網(wǎng)狀脈,雙子葉植物葉脈常為網(wǎng)狀脈。平行脈(paralledveins):葉脈平行排列,最后一次分枝的細(xì)脈脈稍成封閉的脈序,單子葉植物葉脈常為平行脈。2、禾本科植物葉的組成:葉片(blade) :條形或狹帶形,具平行脈序。葉鞘(leafsheath):為葉基部擴(kuò)大伸長(zhǎng)并包圍莖稈的部分,具有保護(hù)幼芽,居間分生組織以及加強(qiáng)莖稈的支持作用。葉枕(pulvinus) :葉片與葉鞘相連處的外側(cè)有一色澤較淡的環(huán)。葉舌(ligulate) :葉鞘與葉相連處的內(nèi)側(cè)有膜質(zhì)狀突生物。具有防止害蟲、水分、病菌孢子等進(jìn)入葉鞘的作用。葉耳(auricle) :在葉舌的兩側(cè),有一對(duì)從葉片基部邊緣伸出的突出物。3、異形葉性( heterophylly ):在同一植株上有不同形狀的葉,這種現(xiàn)象稱為異形葉性。A、 生態(tài)異形葉性:由于環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生的異形葉性。如水毛莨:沉水葉→細(xì)裂如絲 慈姑:沉水葉→帶狀氣生葉→扁平 浮水葉→先端呈橢圓形氣生葉→箭形B、 發(fā)育異形葉性:由于發(fā)育年齡不同而產(chǎn)生的異形葉性。如檜柏:幼年葉→針形; 藍(lán)桉:嫩枝葉→卵形 ,無柄;老年葉→鱗片狀 老枝葉→細(xì)長(zhǎng),披針形或鐮形二、葉的發(fā)生和生長(zhǎng)葉的各部分,在芽開放以前早已形成,它以各種方式折疊在芽?jī)?nèi),隨著芽的開放,由幼葉逐漸生長(zhǎng)成成熟葉。1)葉的發(fā)生2)一般葉的生長(zhǎng)期是有限的三、葉的解剖構(gòu)造(一)雙子葉植物葉的構(gòu)造:1、表皮 上表皮 氣孔(stoma)少角質(zhì)層厚、色深下表皮 氣孔多 角質(zhì)層薄、色淺一層生活的薄壁細(xì)胞,不含葉綠體,細(xì)胞排列緊密,無胞間隙,形成蠟被,各種表皮毛。'..2、葉肉 (mesophyll)柵欄組織(palisadetissue)海綿組織(spongytissue)異面葉(bifacialleaf) :有柵欄組織與海綿組織分化的葉。等面葉(isobilateralleaf) :無柵欄組織與海綿組織分化的葉。3、葉脈(vein) :分布于葉肉中,是葉中的維管束,成網(wǎng)狀排列。功能:支持、運(yùn)輸傳遞細(xì)胞(transfercell):細(xì)脈中與篩管分子和管狀分子相連的一些薄壁細(xì)胞。特點(diǎn):1)薄壁細(xì)胞;2)細(xì)胞壁內(nèi)突)具濃厚的細(xì)胞質(zhì),正常發(fā)育的細(xì)胞器)胞間連絲豐富,增加細(xì)胞間直接傳遞能力。功能:對(duì)葉肉細(xì)胞與細(xì)脈之間水分蒸騰,溶質(zhì)交換以及光合產(chǎn)物的短途運(yùn)輸有重要的作用。(二)裸子植物的葉的構(gòu)造大多數(shù)常綠,少數(shù)落葉如落葉松屬、金線松屬、銀杏屬外形:針形、線形、鱗片狀→針葉樹以松屬葉的構(gòu)造為例:外形:針狀,2—5針成束生長(zhǎng)在不發(fā)育的短枝上,整個(gè)束為圓柱形,單個(gè)針葉呈半圓形、三棱形。解剖結(jié)構(gòu):A、表皮系統(tǒng):表皮cell:一層、磚形、厚壁,腔小,外被發(fā)達(dá)的角質(zhì)下皮(hypodermis):一至多層,厚壁,轉(zhuǎn)角處層數(shù)多。氣孔器: 內(nèi)陷氣孔。由一對(duì)保衛(wèi) cell 及副衛(wèi)cell 組成,、葉肉:細(xì)胞壁內(nèi)褶,含葉綠體的薄壁細(xì)胞,增加光合面積。具樹脂道(resincannal)(外生、內(nèi)生、中生、橫生樹脂道)C、維管束:內(nèi)皮層:由厚壁組織組成, 排列整齊,無胞間隙,成熟后細(xì)胞壁木化,徑向壁上有明顯的凱氏點(diǎn)。維管束(1—2個(gè))木質(zhì)部(近軸) 管胞、薄壁細(xì)胞韌皮部(遠(yuǎn)軸) 篩胞、韌皮薄壁細(xì)胞 。轉(zhuǎn)輸組織: 轉(zhuǎn)輸薄壁細(xì)胞、 轉(zhuǎn)輸管胞松柏類植物共性:有下皮、內(nèi)陷氣孔、內(nèi)皮層、 轉(zhuǎn)輸組織、內(nèi)褶葉肉細(xì)胞。(三)單子葉植物葉的構(gòu)造1、表皮:分上、下表皮,A、表皮細(xì)胞 長(zhǎng)細(xì)胞 長(zhǎng)徑沿葉的縱軸方向排列。短細(xì)胞 栓細(xì)胞(suberizedcell)硅細(xì)胞(silicacell) 外突成刺狀B、泡狀細(xì)胞(bulliformcell)C、氣孔:2 保衛(wèi)細(xì)胞:?jiǎn)♀徯?+2副衛(wèi)細(xì)胞:梭形2、葉肉:形狀不一,細(xì)胞壁內(nèi)褶,3、葉脈:平行脈機(jī)械組織:厚壁纖維——增強(qiáng)葉片支持作用。外層:薄壁細(xì)胞 C4植物(高光效 )。內(nèi)層:厚壁細(xì)胞 C 3植物(低光效)維管束 木質(zhì)部,近軸面;韌皮部 ,遠(yuǎn)軸面四、葉的形態(tài)構(gòu)造與生態(tài)條件的關(guān)系'..(一)、 水分條件對(duì)葉的形態(tài)影響較大,水分適應(yīng)分為:旱生植物 中生植物 濕生植物 水生植物1、旱生植物(xerophyte) 葉的特征:A、硬葉類植物:夾竹桃、松樹、鐵樹1)葉片小而厚、硬,)角質(zhì)層發(fā)達(dá),表皮上常有臘被及各種表皮毛;或具副表皮產(chǎn)生下皮層,氣孔下陷,氣孔窩。)柵欄組織多層,分布于葉兩面,海綿組織和胞間隙不發(fā)達(dá)或葉肉細(xì)胞壁內(nèi)褶;)機(jī)械組織發(fā)達(dá),維管束(葉脈)發(fā)達(dá),保證水分及時(shí)供應(yīng)。B、肉質(zhì)植物:翠寶、景天、蘆薈、龍舌蘭、馬齒莧、豬毛菜)葉片肥厚,)葉肉細(xì)胞增多且肉質(zhì)化、貯水,)葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液度高,保水能力強(qiáng)。仙人掌科植物:葉片退化成刺,莖肥厚多汁。2、濕生植物葉結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1)葉片大而薄,2)角質(zhì)層不發(fā)達(dá)或沒有,一般無蠟被和毛狀物;3)海綿組織發(fā)達(dá)或無柵欄組織與海綿組織區(qū)別;4)葉脈的機(jī)械組織不發(fā)達(dá),胞間隙大。3、水生植物(hydrophyte) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1)葉片大而薄,,沉水植物葉片成絲狀細(xì)裂;2)表皮上無角質(zhì)層或很薄3)葉肉層數(shù)少,無柵欄組織與海綿組織分化,形成發(fā)達(dá)的通氣組織; 4)葉脈少,輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織退化 。陽地植物(sunplant) :在充足的光照下才能生長(zhǎng)好,不能忍受蔽蔭的環(huán)境。陽葉(sunleaf) →旱生結(jié)構(gòu)特點(diǎn),如松、樺、山楊等。陰地植物(shadeplant) :適應(yīng)在弱光條件下生長(zhǎng),不能忍受強(qiáng)光照射。陰葉(shadeleaf) →濕生結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :葉大、薄, 柵欄與海綿組織分化,胞間隙發(fā)達(dá)。五、葉的壽命與落葉(一)葉的壽命:因樹種而異1、落葉樹(deciduoustree):葉的壽命只有一個(gè)生長(zhǎng)季。如 楊、柳、槐、榆。2、常綠樹(evergreentree):葉的壽命為 1年以上至多年。如松、柏、荔枝。裸子植物多 松屬2—5年 冷杉5—10年雙子葉植物少 女貞—3年(二)落葉1、原因:①礦物質(zhì)積累過多,引起生理機(jī)能的衰老而死亡;②生理干旱,落葉是 維持水分的平衡的一種適應(yīng)。2、過程:①離區(qū)( abscissionlayer )的產(chǎn)生②形成保護(hù)層(protectivelayer)六、葉的變態(tài)(一)苞葉與總苞(有的可作為區(qū)別種屬的特征)苞葉(bractealleaf) :一朵花下面的一種特殊的葉,保護(hù)花和果實(shí)。'..總苞(involucre) :一個(gè)花序下面由苞葉集生而成 ,如向日葵。(二)鱗葉(scaleleaf):葉的功能特化或退化成鱗片狀。、鱗芽外的鱗葉,稱芽鱗(budscale)兩種B、地下莖: 肉質(zhì):洋蔥、百合的鱗葉膜質(zhì):球莖(荸薺、慈菇)(三)葉刺(leaf thorn):葉的一部或全部變成刺,如小檗(三棵針)、洋槐。葉刺發(fā)生于枝條的下方,葉刺腋中有腋芽,以后發(fā)展成短枝。刺槐的托葉變成刺——→托葉刺。仙人掌科植物 葉——→刺。(四)葉卷須(leaftendril):由葉的一部分變成卷須狀,用以攀援,常由復(fù)葉的葉軸、葉柄或托葉轉(zhuǎn)變而成。葉卷須——與枝條之腋間有腋芽。莖卷須——與枝條之腋間無腋芽。(五)葉狀柄(phyllode):葉柄轉(zhuǎn)變成扁平的片狀,并具葉的功能,稱葉狀柄。如臺(tái)灣相思樹:幼苗→羽狀復(fù)葉。后→小葉片退化,葉柄扁平→葉狀柄。澳大利亞干旱區(qū)的一些合歡屬植物:初生葉→羽狀復(fù)葉,后產(chǎn)生的葉→僅具葉狀柄。(六)捕蟲葉(leaf insectivorousapparatus):有些植物具有能捕食小蟲的變態(tài)葉,稱捕蟲葉。捕蟲葉有的呈瓶狀(如豬籠草)、有的為囊狀(如貍藻)、有的呈盤狀(茅膏菜)。(七)、同功器官與同源器官A、同功器官(analogousorgan):來源不同,但功能、形態(tài)構(gòu)造相同的器官變態(tài)。如:莖刺與葉刺,莖卷須與葉卷須。B、同源器官(homologousorgan):來源相同,功能不同、形態(tài)構(gòu)造不同的器官變態(tài)。如葉卷須、葉刺、鱗葉、捕蟲葉都是葉的變態(tài)。第五章 種子植物繁殖器官的形態(tài)構(gòu)造及生殖過程繁殖(reproduction)有三種方式:A、營養(yǎng)繁殖(vegetative reproduction):自身營養(yǎng)體的一部分從母體分離形成新個(gè)體的方式。 B、無性繁殖(孢子繁殖)(asexual reproduction) :植物產(chǎn)生具有繁殖能力的特化細(xì)胞——孢子,由孢子發(fā)育成新的個(gè)體。 C、有性繁殖(sexual reproduction):形成特殊的生殖細(xì)胞——配子,配子融合形成合子,由合子發(fā)育成新的個(gè)體。 同配 異配 卵式生殖§5.1被子植物的繁殖器官一、花的形態(tài)結(jié)構(gòu)及發(fā)育(一)花的組成1、花梗(pedicel) :2、花托(receptacle) :3、花被(perianth) :兩被花(dichlamydeousflower)單被花(monochlamydeousflower)無被花(achlamydeousflower)、花萼(calyx):若干萼片(sepal)組成,常綠色(光合)分離→離萼;連合→合萼;B 、花冠(corolla) :若干花瓣(petal) 組成,排成一輪或多輪,鮮艷 .離瓣花(choripetale) :桃、梨, 輻射對(duì)稱合瓣花(synpetal) :牽牛、丁香。 兩側(cè)對(duì)稱4、雄蕊群(androecium) :雄蕊總稱,花被內(nèi)方,在花柱上呈螺旋或

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