
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文檔簡(jiǎn)介
植物學(xué)考研必備核心知識(shí)點(diǎn)
緒論
一、植物界的類(lèi)群及多樣性
(一)、地球生命的起源
1-創(chuàng)世說(shuō);
2-自然發(fā)生說(shuō);
3-天外起源說(shuō)。目前被普遍接受的是通過(guò)“前生命的化學(xué)進(jìn)化”過(guò)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(shuō)”。
(二)、生物界的劃分
對(duì)于生物界劃分出現(xiàn)如下系統(tǒng):
1)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))。
2)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(lèi)、低等藻類(lèi)、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(guó)的魏泰克(Whittaker)將真菌從植物界中分離出來(lái),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(guó)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年陳世驟根據(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(lèi)群(二界系統(tǒng))
藻類(lèi)、菌類(lèi)、地衣、苔碎、蕨類(lèi)、種子植物
種子植物是現(xiàn)今世界上種類(lèi)最多,形態(tài)構(gòu)造最復(fù)雜,和人類(lèi)經(jīng)濟(jì)生活最密切、最進(jìn)化的一類(lèi)植物。全
部樹(shù)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(lèi)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(yíng)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(lèi)型多為一年、兩年生植物;多年生種子植物,其中木本樹(shù)齡可達(dá)成百上千年。
如非洲的龍成痢樹(shù)齡可達(dá)8000年。
(五)、我國(guó)植物資源的豐富性
我國(guó)植物資源豐富,僅記載過(guò)的高等植物就約3萬(wàn)種,占世界高等植物的1/8,是植物種類(lèi)最豐富的國(guó)
家之一,僅次于馬來(lái)西亞和巴西,居第三位。
二、植物在自然界中的作用及與人類(lèi)的關(guān)系
(-)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02放出:
(-)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(guò)光合作用使大氣中的二氧化碳保持平衡;通過(guò)生物固氮作用
(biologicalnitrogenfixation)維持氮素循環(huán)(nitrogencycle)。
總之,在物質(zhì)循環(huán)中,只有通過(guò)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(kù)
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(wàn)種,高等植物23萬(wàn)多種,經(jīng)過(guò)人類(lèi)馴化的約有2000多種。
值得一提的是種質(zhì)資源的流失是很?chē)?yán)重的。自地球形成至今90%以上的生物種類(lèi)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(guò)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(guó)是研究植物最早的國(guó)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(shī)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(guó)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、清代吳其溶《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)》--書(shū),該書(shū)是根據(jù)英國(guó)林德勒
(J.Lindley1799-1865)的《植物學(xué)綱要》中的重要篇章編譯而成,共八卷,為我國(guó)第一部植物學(xué)譯本。
2、國(guó)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(lèi)系統(tǒng)和雙名法,為現(xiàn)代植物分類(lèi)學(xué)奠
定了基礎(chǔ)。
c、19世紀(jì)德國(guó)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(shuō),使生物學(xué)向微觀
世界推進(jìn)。
d、英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文(1809—1882)發(fā)表的《物種起源》一書(shū),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(lái),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(lái),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(lèi)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)plantembryology
b、植物分類(lèi)學(xué)planttaxonomy
c>植物生理學(xué)plantphysiology
d、植物遺傳學(xué)plantGenetics
e、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)。
(=)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)一聽(tīng)講一復(fù)習(xí)一實(shí)驗(yàn)一考試。
(四)植物學(xué)與專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(guó)人虎克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞(Cell)
德國(guó)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(shuō),細(xì)胞學(xué)說(shuō)被稱(chēng)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(xiàn)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?tīng)栠z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(xiàn)粒體分離出來(lái)。
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(guò)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(lái)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(lái)研究細(xì)胞,使人類(lèi)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-一球形、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)胞一圓柱形、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)um一數(shù)十個(gè)um,多數(shù)15—30um。
最小細(xì)胞,如枝原體,直徑0.1—0.15Mino
少數(shù)大細(xì)胞,如番茄果肉、西瓜瓢細(xì)胞直徑可達(dá)1mm,肉眼可見(jiàn),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(wú)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(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線(xiàn)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DM,可遺傳。
枝原體、細(xì)菌、放線(xiàn)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)的生命一病毒(virus)
病毒:無(wú)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—3000A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。
§1、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一泛指細(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(chēng))
(二)原生質(zhì)的化學(xué)組成
(1)、水和無(wú)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機(jī)
B、無(wú)機(jī)鹽--植物生命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)
Fe、取一與葉綠素形成有關(guān)
S、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(wàn)以上。
Pr占原生質(zhì)干重60%。
Pr按其功能分為三類(lèi):
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(專(zhuān)化性、高效性、多樣性:植物中有2000多種)
③貯藏Pr:貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
(3)核酸(nucleicacid)
組成:由小分子的單位一核甘酸相連形成的長(zhǎng)鏈分子,
兩種類(lèi)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(lèi)(lipid):甘油+脂肪酸
包括一大類(lèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的脂肪性物質(zhì),如油、脂肪、璘脂、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(lèi)具疏水性,不透水)。
(5)糖類(lèi)(saccharide)
組成:化學(xué)通式為(CHQ)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(lèi)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、0、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(wú)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(同化一光和;異化一呼吸)。
二、原生質(zhì)體(protoplast)
一一指活細(xì)胞中細(xì)胞壁以?xún)?nèi)各種結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)(結(jié)構(gòu)名稱(chēng))。
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
(_)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80A
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(chēng)胞基質(zhì)。
B、主要成分:水、無(wú)機(jī)鹽等小分子;脂類(lèi)、糖類(lèi)、氨基酸、核甘酸等中等分子;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(lèi)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(lái)。
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)和造蛋臼體
(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(lèi)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
2),線(xiàn)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,形成峭。
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(lèi):光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):與脂類(lèi)、糖類(lèi)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醵。
生長(zhǎng)點(diǎn)一突破皮層、表皮一形成側(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)草本雙子葉植物一一根只有初生構(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。
(-)維管形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng)
來(lái)源:結(jié)合組織-------二^城層
中柱鞘(部分)
轉(zhuǎn)化過(guò)程::片斷一-?波狀環(huán)一-?圓環(huán)
先韌皮部
維管形成層
生木質(zhì)部
--------------維管射線(xiàn)木射線(xiàn)
韌皮射線(xiàn)
(-)木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)
來(lái)源:中柱鞘細(xì)胞
(三)根的次生構(gòu)造:
維管形成層---------決更維管組織構(gòu)造
裸子植物根的特點(diǎn):具樹(shù)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(shuō)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(méi)有次生分生組織,因此無(wú)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(lèi)型:
(-)根瘤(rootnodule):由固氮細(xì)菌,放線(xiàn)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一根瘤菌迅速繁殖、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(lèi)型:
A、外生菌根(ectotrophicmycorrhiza)
B、內(nèi)生菌根(endotrophicmycorrhiza):
C、內(nèi)外生菌根(ectendotrophicmycorrhiza):
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(lái)年生長(zhǎng)發(fā)育用)。
根據(jù)來(lái)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
<—)支柱根(proproot):起支持作用的不定根。
紅樹(shù)、玉米,榕樹(shù),四樹(shù)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(shù)、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(chēng)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、棚寄生屬、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(chēng)為寄生根,也稱(chēng)吸器
§4、2莖(stem)的功能與基本形態(tài)
(-)莖的功能;1)輸導(dǎo)2)支持3)貯藏4)繁殖
(-)莖的基本形態(tài)和術(shù)語(yǔ)
(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)
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:幼年葉一針形;藍(lán)枝:嫩枝葉一卵形,無(wú)柄;
老年葉一鱗片狀老枝葉f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(kāi)放以前早已形成,它以各種方式折疊在芽?jī)?nèi),隨著芽的開(kāi)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
(-)雙子葉植物葉的構(gòu)造:
1、表皮J上表皮氣孔(sloma)少角質(zhì)層厚、色深
I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(wú)胞間隙,形成蟒被,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(wú)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
3)具濃厚的細(xì)胞質(zhì),正常發(fā)育的細(xì)胞器
4)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。
(-)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(xiàn)松屬、銀杏屬
外形:針形、線(xiàn)形、鱗片狀一針葉樹(shù)
以松屬葉的構(gòu)造為例:
(1)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。
(2)解剖結(jié)構(gòu):
A、表皮系統(tǒng):表皮cell:一層、破形、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,
B、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(shù)脂道(resincannal)(外生、內(nèi)生、中生、橫生樹(shù)脂道)
C維管束:
內(nèi)皮層:由厚壁組織組成,排列整齊,無(wú)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))
車(chē)質(zhì)部(近軸)管胞、薄壁細(xì)胞
■刃皮部(遠(yuǎn)軸)篩胞、韌皮薄壁細(xì)胞。
[專(zhuān)輸組織:轉(zhuǎn)輸薄壁細(xì)胞、轉(zhuǎn)輸管胞
松柏類(lèi)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。
(=)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(suberizedcel1)
硅細(xì)胞(silicacell)外突成刺狀
B、泡狀細(xì)胞(bulliformcel1)
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。
竽層:薄壁細(xì)胞C,植物(高光效)。
工層:厚壁細(xì)胞C,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、早生植物(xerophyte)葉的特征:
A、硬葉類(lèi)植物:夾竹桃、松樹(shù)、鐵樹(shù)
1)葉片小而厚、硬,
2)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。
3)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;
4)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、馬齒寬、豬毛菜
1)葉片肥厚,
2)葉肉細(xì)胞增多且肉質(zhì)化、貯水,
3)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(méi)有,?般無(wú)蠟被和毛狀物;
3)海綿組織發(fā)達(dá)或無(wú)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(wú)角質(zhì)層或很薄
3)葉肉層數(shù)少,無(wú)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(yáng)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(yáng)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)一濕生結(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(shù)種而異
1、落葉樹(shù)(deciduoustree):葉的壽命只有一個(gè)生長(zhǎng)季。如楊、柳、槐、榆。
2、常綠樹(shù)(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
雙子葉植物少女貞一3年
(二)落葉
1、原因:①礦物質(zhì)積累過(guò)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(guò)程:①離區(qū)(abscissionlayer)的產(chǎn)生
②形成保護(hù)層(protectivelayer)
六、葉的變態(tài)
(-)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。
A、鱗芽外的鱗葉,稱(chēng)芽鱗(budscale)
兩種B、地下莖:繆:洋蔥、百合的鱗葉
輸:球莖(孽養(yǎng)、慈菇)
(三)葉剌(leafthorn):葉的一部或全部變成刺,如小聚(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。
葉卷須一一與枝條之腋間有腋芽。
莖卷須一一與枝條之腋間無(wú)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(chēng)葉狀柄。
如臺(tái)灣相思樹(shù):幼苗一羽狀復(fù)葉。后一小葉片退化,葉柄扁平一葉狀柄。
澳大利亞干旱區(qū)的一些合歡屬植物:初生葉f羽狀復(fù)葉,后產(chǎn)生的葉一僅具葉狀柄。
(六)捕蟲(chóng)葉(leafinsectivorousapparatus):
有些植物具有能捕食小蟲(chóng)的變態(tài)葉,稱(chēng)捕蟲(chóng)葉。捕蟲(chóng)葉有的呈瓶狀(如豬籠草)、有的為囊狀(如貍
藻)、有的呈盤(pán)狀(茅膏菜)。
(七)、同功器官與同源器官
A、同功器官(analogousorgan):來(lái)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(lái)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(chóng)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(guò)程
繁殖(reproduction)有三種方式:A、營(yíng)養(yǎng)繁殖(vegetativereproduction):自身營(yíng)養(yǎng)體的?部分從母
體分離形成新個(gè)體的方式。B、無(wú)性繁殖YfS所繁殖)GrsbJElreproduction):植物產(chǎn)生具有繁殖能力
的特化細(xì)胞胞子,由抱子發(fā)育成新的個(gè)體。C、有性繁殖(sexualreproduction):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;^花(dichlamydeousflower)
單祖花(monochiamydeousf1ower)
(achlamydeousflower)
A、花萼(calyx):若干萼片(sepal)組成,常綠色(光合)
分離離萼;連合一合萼;
B、花冠(corolla):若干花瓣(petal)組成,排成一輪或多輪,鮮艷.
花(choripetale):桃、梨,輻射對(duì)稱(chēng)
S花(synpetal):牽牛、丁香。兩側(cè)對(duì)稱(chēng)
4、雄蕊群(androecium):雄蕊總稱(chēng),花被內(nèi)方,在花柱上呈螺旋或輪狀排列。
花藥(anlher)——囊狀物(里形成花粉粒)
花絲(filament)
根據(jù)花絲長(zhǎng)短、雄蕊數(shù)目、分離、連合可分為:離生雄蕊、單體雄蕊、二體雄蕊、多體雄蕊、聚藥雄
蕊、二強(qiáng)雄蕊、四強(qiáng)雄蕊、冠生雄蕊。
花藥成熟后開(kāi)裂方式:縱裂、瓣裂、孔裂。
5、雌蕊群(gynoecium):所有雌蕊總稱(chēng),位于花中央。
頭(stigma):
花柱(style):
I予房壁(ovarywall)
子房子房室(locule)
胚珠(ovule)(著生在胎座上)
單雌蕊:?jiǎn)涡钠?gòu)成。
離生雌蕊:多心皮構(gòu)成,其中各個(gè)心皮分離。
合生雌蕊:多心皮連合組成一個(gè)雌蕊。
從起源上講,雌蕊是一至數(shù)個(gè)變態(tài)的葉---口皮卷合而成
(二)花的組成部分的變化及花序
完全花(completef1ower):
不完全花(incompleteflower):如:無(wú)被花、單被花花
單生花(solitaryflower):在枝頂或葉腋處只著生一朵花稱(chēng)為單生花
花序(inflorescence):在枝頂或葉腋處著生許多花,并在花軸上按一定的順序著生。
花序的類(lèi)型:無(wú)限花序(indefiniteinflorescence)
有限花序(definiteinflorescence)
(三)花芽分化
A、分化順序:
B、花芽形態(tài):隨植物而異,?般比葉芽肥大
C、分化時(shí)間:
落葉樹(shù):前一年夏季花芽分化一休眠-第二年春天繼續(xù)發(fā)育至開(kāi)花
春夏開(kāi)花的常綠樹(shù):冬季或早春花芽分化如柑桔。
秋季開(kāi)花的常綠樹(shù):當(dāng)年夏天花芽分化,如油茶。
二、雄蕊的發(fā)育與構(gòu)造
(-)花藥的發(fā)育、構(gòu)造與花粉粒的形成
a雄蕊的構(gòu)造:
b、花藥的發(fā)育(百合花藥)
(二)花粉粒(pollengrain)的形成與構(gòu)造
花粉粒細(xì)胞壁:外壁(exine):厚,具紋飾、萌發(fā)孔。
主要成份:電粉素、纖維素、類(lèi)胡蘿卜素、Pr、類(lèi)黃酮素、脂類(lèi)、
內(nèi)壁(intine):較薄
主要成份:纖維素、果膠質(zhì)、半纖維素、Pr
內(nèi)外壁中的識(shí)別蛋白與雌蕊組織之間的識(shí)別反應(yīng)決定花粉是否萌發(fā)以及親和性和不親和性。
(三)花粉生活力:大多數(shù)存活幾小時(shí)、幾天或幾個(gè)星期
花粉敗育(abortion);有些植物散出的花粉發(fā)育不正常不能起到生殖作用的現(xiàn)象。
雄性不育(malesterility):由于遺傳和生理原因或外界環(huán)境的影響,花中的雄蕊得不到正常發(fā)育,使花
藥發(fā)育畸形或完全退化的現(xiàn)象。
三、雌蕊的發(fā)育與構(gòu)造
(-)雌蕊的構(gòu)造
(1)柱頭:
(2)柱頭:
(3)子房:子浮壁:腹逢線(xiàn):兩個(gè)小維管束
背逢線(xiàn):一較大維管束
q座:腹縫線(xiàn)上胚珠著生的地方
珠心(nucellus)
珠被(integument)
胚珠珠(micropyle)
合點(diǎn)(chalaza)
珠柄(funiculus)
(二)、胚珠發(fā)育過(guò)程:
蓼型(Polygonumtype)胚囊(embryo-sac)的發(fā)育過(guò)程:
珠心f泡原細(xì)胞一胚囊母細(xì)胞一四分體一單核胚囊一二核胚囊一四核胚囊一八核胚囊四、開(kāi)花與傳粉
(—)開(kāi)花(anthesis):
1、開(kāi)花:當(dāng)雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)已經(jīng)成熟時(shí),花萼和花冠即行開(kāi)放,露出雄蕊
和雌蕊的現(xiàn)象。
2、開(kāi)花的年齡:竹子、1-2年生植物幾個(gè)月即可開(kāi)花,一生只開(kāi)一次。多年生植物到達(dá)開(kāi)花年齡后,每年
按時(shí)開(kāi)花延續(xù)多年。
3、開(kāi)花的季節(jié):受環(huán)境(光周期、溫度、水分)和植物內(nèi)在因素影響。楊柳、連翹早春開(kāi)花;山茶深秋或
初冬開(kāi)花。
4、開(kāi)花期(bloomingstage):一株植物從始花到末花所經(jīng)歷的時(shí)間。(每朵花開(kāi)放時(shí)間長(zhǎng)短各種植物亦不
同)
(二)傳粉(pollination):
1、傳粉(授粉):成熟花粉粒借外力傳到雌蕊的柱頭上的過(guò)程。
2、傳粉方式:自花傳粉和異花傳粉:
A、自花傳粉(self-pollination):成熟花粉粒傳到同一朵花的雌蕊柱頭上的過(guò)程。生產(chǎn)上常將同株異花
傳粉或同品種異株傳粉也稱(chēng)為自花傳粉。
閉花受精(cleistogamy):花尚未開(kāi)放,己完成受精作用的現(xiàn)象。
B、異花傳粉(cross-pollination):一朵花的花粉粒傳到另一朵花的柱頭上的過(guò)程??砂l(fā)生在同株各花
間,同一品種間和同種內(nèi)不同品種間。
從生物學(xué)意義上講,異花傳粉有益,自花傳粉有害。
3、植物對(duì)異花傳粉的適應(yīng):
A、適應(yīng)方式:?jiǎn)涡曰ǎ?/p>
雌雄蕊異熟:
雌雄蕊異長(zhǎng):
雌雄蕊異位:
自花不孕:
B、異花傳粉媒介:
風(fēng)媒植物(anemophilousflower)一風(fēng)媒花:花被小,無(wú)顏色或無(wú)蜜腺及香味,花粉粒小、光滑、干
燥而輕,早春開(kāi)花。
蟲(chóng)媒植物(entomophilousflower)一一蟲(chóng)媒花,具鮮艷美麗的花瓣,具蜜腺及香味,花粉粒大,粘集
成塊,以便粘附在昆蟲(chóng)體上。
五、受精(fertilization):
雌雄性細(xì)胞,即卵細(xì)胞和精細(xì)胞相互融合形成合子的過(guò)程。
(-)花粉粒的萌發(fā)和花粉管的形成1、花粉粒的萌發(fā):花粉粒落在柱頭上,經(jīng)過(guò)識(shí)別(recognition),親
和的花粉粒則從柱頭上吸水,內(nèi)壓增加,花粉粒的內(nèi)壁穿過(guò)外壁上的萌發(fā)孔向外突出,形成花粉管?
2、花粉管的生長(zhǎng):花粉管穿過(guò)柱頭組織,通過(guò)花柱,到達(dá)子房。從珠孔穿過(guò)珠心進(jìn)入胚囊。
(二)被子植物的雙受精(doublefertilization):
精子+卵-----合子(zygot)(2N)
精子+2極核一初生胚乳核(3N)
(三)受精的選擇性
只有在遺傳性上差異既不過(guò)大,也不過(guò)小的親本之間才能實(shí)現(xiàn)受精。大多數(shù)植物廣泛表現(xiàn)為種內(nèi)異花
受精。
(四)雙受精作用的生物學(xué)和實(shí)踐意義
1、父母本具有差異遺傳物質(zhì)的單倍體的雌、雄配子融合成一個(gè)二倍體的合子,恢復(fù)了各種植物原有的染
色體數(shù)目,保持了物種遺傳的相對(duì)穩(wěn)定性。
2、同時(shí)又出現(xiàn)新的遺傳性,產(chǎn)生出有一定變異的后代。即遺傳性的變異。
3、三倍體的初生胚乳核產(chǎn)生三倍體的胚乳,作為胚發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使子代變異性更強(qiáng)。
六、種子和果實(shí)
(-)種子的形成
(1)胚(embryo)的發(fā)育(以葬菜為例)
雙子葉植物的胚:頂端分裂分化形成兩對(duì)稱(chēng)子葉
少細(xì)胞:膨大成泡狀不再分裂或膨大成泡狀分裂參加胚柄(suspensor)
合〈
漩細(xì)胞:原胚一球形原胚一心形胚f魚(yú)雷胚f成熟胚
(2)多胚現(xiàn)象(polyembryony)與無(wú)融合生殖(apomixis)
A、無(wú)融合生殖一不經(jīng)受精而產(chǎn)生胚的生殖過(guò)程。
卵(n)-----------------------1^孤雌生殖(parthenogenesis)-*胚(n)常不發(fā)育
反足細(xì)胞(n)/助細(xì)胞(n)------1*無(wú)配子生殖(apogamy)--------^胚6)常不發(fā)育
珠心(2n)/珠被(2n)----------^無(wú)抱子生殖(apospory)-------^胚(2n)可育
B、多胚現(xiàn)象:有些植物種子里含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的胚。
來(lái)源:
①經(jīng)受精的細(xì)胞形成多胚如合子分裂產(chǎn)生多胚;裸子植物、百合助細(xì)胞受精形成多胚
②胚囊內(nèi)的細(xì)胞、助細(xì)胞、反足細(xì)胞不經(jīng)受精發(fā)育形成胚,只具母體特性、不育。
③由珠心、珠被分裂形成多胚,稱(chēng)不定胚(adventiveembryony),具母本特性。
(3)胚乳的發(fā)育
(二)果實(shí)的形成
果皮分為外、中、內(nèi)果皮三層:
「外果皮(exocarp):-一般薄,1—2層細(xì)胞,通常具角質(zhì)層和氣孔,有時(shí)還有蠟粉和毛。
中果皮(mesocarp):很厚,占整個(gè)果皮的大部分,結(jié)構(gòu)上著異很大。
肉質(zhì):蘋(píng)果
革質(zhì):豌豆
維管束發(fā)達(dá):柑桔
X.
內(nèi)果皮(endocarp):堅(jiān)硬或漿狀。
單性結(jié)實(shí)(parthenoc^py):不經(jīng)受精,子房也能長(zhǎng)大發(fā)育果實(shí),所以成的果實(shí)無(wú)種子,稱(chēng)無(wú)子果實(shí)如
香蕉、柑桔、檸檬。
營(yíng)養(yǎng)單性結(jié)實(shí):子房不需要傳粉或任何刺激。
刺激單性結(jié)實(shí):子房雖不需受精,但仍需受粉,需的刺激。
果實(shí)的類(lèi)型
(一)單果(simplefruit),是一朵花中只有一個(gè)雌蕊形成的果實(shí)。
「干果:裂果(dehiscentfruit):菁英果(follicle)、莢果(legume)、
角果(長(zhǎng)silique;短silicle)^果(capsule)、
閉果(achenocarp):瘦果(achene)、堅(jiān)果(nul)、穎果(caryopsis)、
翅果(samara)分果(schizocarp)
肉質(zhì)果(fleshyfruit):漿果(berry)、核果(drupe)、柑果(hesperidium)、
梨果(pome)、瓠果(pepo)
(二)聚合果(aggregatefruit),由一朵花的若干離生心皮雌蕊形成,每個(gè)心皮形成-一個(gè)小果。
聚合瘦果:草莓聚合堅(jiān)果:蓮
聚合核果:懸鉤子聚合菁英果果:八角、玉蘭
(三)聚花果(collectivefruit)(復(fù)果multiplefruit):整個(gè)花序形成果實(shí),如桑根、鳳梨(菠蘿)、
無(wú)花果等。
(四)果實(shí)與種子的傳播
(1)借風(fēng)力傳播
(2)借果實(shí)裂開(kāi)時(shí)的彈力和自落傳播
(3)借人和動(dòng)物的活動(dòng)傳播
(4)借水傳播
§5.2裸子植物的繁殖器官及其生殖過(guò)程
以松屬植物為例:
一、大、小抱子葉球的構(gòu)造和發(fā)育
(一)小池子葉球:春季,在當(dāng)年生枝條的基部形成。
「中軸
f螺旋排列于
《小胞子葉:下面并列兩個(gè)小徇子囊(花粉囊)囊壁:數(shù)層細(xì)胞
造電細(xì)胞逑幺小抱子母細(xì)胞一-?四分體----四個(gè)小胞子
I(二)大狗子葉球:春季,在新枝頂端形成,由木質(zhì)鱗片狀的大泡子葉(珠鱗)和不
育的膜質(zhì)苞片成對(duì)螺旋狀排列在一長(zhǎng)軸上組成。
丹軸珠被
1大抱子葉(珠鱗、木質(zhì))--大泡子囊--珠心-f大阪子母細(xì)胞--四分體--大電子可育
墟片(膜質(zhì))珠孔(遠(yuǎn)離珠孔端)
二、雌、雄配子體的結(jié)構(gòu)和發(fā)育
(一)雄配子體:小電子是雄配子體的第一個(gè)細(xì)胞,發(fā)育形成雄配子體(成熟花粉粒)。
單核小泡子---第一原葉細(xì)胞(消失)
胚性細(xì)胞--原葉細(xì)胞(消失)
誨器原始細(xì)胞一->粉型胞
生殖漏
(二)雌配子體:胚乳+頸卵器(archegonium)
近珠孔處
大孑包子一一游離核一一雌配子體(胚乳)一形成3—5
個(gè)頸卵器一一中央型胞一一卵細(xì)飛
、細(xì)胞腹贏胞
三、傳粉與受精
裸子植物從傳粉到受精之間的時(shí)間間隔一般較長(zhǎng),一般在第二年夏季完成受精過(guò)程。
四、胚與胚乳的發(fā)育和種子的形成
(一)胚與胚乳的發(fā)育
多胚現(xiàn)象
(二)種子及球果的形成
大徇子葉球---------------------------------------------■?球果(cone)
珠鱗----------------------------------------------->種鱗(conescale)一
頸卵卡-----------?胚(2N)裸露
鄧小-----?雌配子體-種子一
大胞子囊-胚乳-------------?胚乳(N)
麻---------------------------------------?種皮
松屬植物從開(kāi)始產(chǎn)生大、小泡子葉球到種子形成,約需二年的時(shí)間。
引言
一、兩種分類(lèi)系統(tǒng):
人為分類(lèi)系統(tǒng):不是根據(jù)植物的自然性質(zhì),也沒(méi)有考察彼此間在演化上的親疏關(guān)系,就一、兩個(gè)特點(diǎn)
或應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行分類(lèi)。
自然分類(lèi)系統(tǒng):利用現(xiàn)代自然科學(xué)的先進(jìn)手段,從比較形態(tài)學(xué)、比較解剖學(xué)、古生物學(xué)、植物化學(xué)、
植物生態(tài)學(xué)等不同角度,反映植物界自然演化過(guò)程及彼此間親緣關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)。
將植物界50萬(wàn)種以上植物分為16個(gè)門(mén)
二、植物分類(lèi)的階層系統(tǒng)和命名
(--)植物界的分類(lèi)單位(taxa):
界、門(mén)、綱、目、科、屬、種(species)、亞種(Subspecies)、變種(Varietas)、變型(Forma)、種(Species)
是生物分類(lèi)的基本單位,是有一定的自然分布區(qū)和?定的生理、形態(tài)特征的生理類(lèi)群,同種個(gè)體具有相同
的遺傳性狀,而且彼此雜交可以產(chǎn)生后代。
種群(Population):在?個(gè)分布區(qū)的所有種內(nèi)植物個(gè)體的總和稱(chēng)為種群。
(二)植物界分類(lèi)的依據(jù):
1形態(tài)學(xué)依據(jù):依據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)。優(yōu)點(diǎn)是:直觀、簡(jiǎn)便。
2細(xì)胞學(xué)依據(jù):以植物細(xì)胞中染色體的數(shù)目和性質(zhì)來(lái)作為植物分類(lèi)的依據(jù)。
3.化學(xué)依據(jù):植物的化學(xué)組成隨種類(lèi)而異,因而化學(xué)成分可以作為分類(lèi)的一項(xiàng)重要指標(biāo),如植物堿、酚、
砧、糖、蛋白質(zhì)、DNA等等。常用的有血清學(xué)方法和電泳分析法。
4.分子生物學(xué)依據(jù)r在染色體DNA結(jié)構(gòu)上尋求分子水平差異,作為分類(lèi)的依據(jù)。
5.超微結(jié)構(gòu)和微形態(tài)學(xué)依據(jù):利用電鏡技術(shù)研究植物在超微結(jié)構(gòu)的差異作為分類(lèi)依據(jù)。(三)植物命名法
每種植物都有自己的名字,但在命名上十分混亂,往往存在同物異名的現(xiàn)象,如番茄,南方稱(chēng)為番茄,
北方稱(chēng)為西紅柿,英語(yǔ)稱(chēng)tomato;馬鈴薯,南方稱(chēng)為洋芋,北方叫土豆,英語(yǔ)叫potato,此外還有同名
異物的現(xiàn)象,如黃瓜香,可能是莢果蕨,也可能是地榆(薔薇科)。
雙名法(binomialnomenclature):1753年,瑞典植物學(xué)家林奈在巨著《植物種志》中,提出了為植物
命名的雙名法。雙名法由兩個(gè)拉丁詞或拉丁化的詞為植物命名。
屬名+種加詞+命名人縮寫(xiě)
屬名:一般為拉丁名詞,詞首大寫(xiě)。
種加詞:一般是形容詞,也可以是名詞,形容詞一般與屬名在性、數(shù)、格上一致,開(kāi)頭字母小寫(xiě)。命
名原則:
1、優(yōu)先律原則:植物新種名稱(chēng)的發(fā)表有優(yōu)先權(quán),符合法規(guī)的最早發(fā)表的名稱(chēng)為正確名詞。
2、單一原則:每種植物只有一個(gè)合法的正確名稱(chēng)。
第一章藻類(lèi)植物Alage
第一節(jié)藻類(lèi)概述
一、藻類(lèi)植物的共同特征
1.具有進(jìn)行光和作用的色素
2.原植體植物,形態(tài)差異較大
3.生殖器官多數(shù)為單細(xì)胞
4.合子不形成胚,直接發(fā)育為個(gè)體
5.主要生活于水中,適應(yīng)性強(qiáng);深海、高山、溫泉、等均有分布
二、藻類(lèi)的起源及演化:
藻類(lèi)植物出現(xiàn)在35—33億年前,最早出現(xiàn)藍(lán)藻,地球上大約有三萬(wàn)種藻類(lèi),一般分為八個(gè)門(mén)。
第二節(jié)藍(lán)藻門(mén)Cyanophyta
一、藍(lán)藻門(mén)的主要特征
(一)形態(tài)構(gòu)造r中央質(zhì)(中心質(zhì)):細(xì)胞中央,含有核質(zhì),有遺傳物質(zhì)
r原生質(zhì)體y
結(jié)加質(zhì)(色素質(zhì)):含有葉綠素a、藻藍(lán)素、藻紅素等,在電鏡下可見(jiàn)一些片層,是
J光合作用場(chǎng)所。
構(gòu)平質(zhì)鞘
細(xì)胞壁-
4層:纖維素形態(tài):?jiǎn)渭?xì)胞、群體、絲狀體
異形胞(heterocyst):在藍(lán)藻的藻絲上常含有特殊的細(xì)胞,由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞形成,比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞大,細(xì)胞內(nèi)是空
的,稱(chēng)異形胞。
(二)繁殖
營(yíng)養(yǎng)繁殖:?jiǎn)渭?xì)胞類(lèi)型:分裂繁殖
絲狀體:藻殖段(homogonium)
無(wú)性繁殖:在絲狀體上產(chǎn)生厚壁胞子(由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞形成,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累,細(xì)胞壁加厚)萌發(fā)或休眠絲狀
體(三)分布:分布很廣,從兩極到赤道均有分布
水華:藍(lán)藻在水面或營(yíng)養(yǎng)豐富的水體中大量聚集。
二、藍(lán)藻的代表植物
顫藻屬:(Oscillatoria):顫藻念珠藻屬:{Nostoe):絲狀體,分布于膠質(zhì)鞘內(nèi),細(xì)胞排列成念珠狀,
如:念珠藻,發(fā)菜,地木耳。
螺旋藻屬:螺旋藻
三、作用:
固氮、食用、飼料
Euglenophyta-.裸藻門(mén)的一般特征
形態(tài)構(gòu)造:無(wú)細(xì)胞壁,有鞭毛,外部為質(zhì)膜,膜內(nèi)是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的周質(zhì)體。其中有細(xì)胞核、載色體、眼
點(diǎn)、伸縮泡等結(jié)構(gòu)。
繁殖方式:
細(xì)胞縱裂繁殖,無(wú)性繁殖和有性繁殖
著生鞭毛一端凹陷,核進(jìn)行有絲分裂,鞭毛、眼點(diǎn)分裂,然后細(xì)胞本身縱裂,?個(gè)子細(xì)胞保留原來(lái)鞭毛,
另一個(gè)生出新的鞭毛。
三分布:
絕大部分生活于海水或淡水中。第四節(jié)金藻門(mén)Chrysophyta一、金藻門(mén)的一般特征:
1、有單細(xì)胞、群體、絲狀體等類(lèi)型;
2、有或無(wú)鞭毛;
3、細(xì)胞壁由兩個(gè)相互套合的半片組成,壁內(nèi)有硅質(zhì)沉淀,含有葉綠素a,B胡蘿卜素和葉黃素,藻體呈
現(xiàn)黃色和金黃色。
二、繁殖:
無(wú)性繁殖:游動(dòng)泡子、靜泡子
有性繁殖:同配、異配和卵式
第五節(jié)硅藻門(mén)Bacillariophyta-硅藻類(lèi)(Diatoms)為例
1.形態(tài)結(jié)構(gòu):
細(xì)胞壁是兩個(gè)套合半片組成,半片為瓣,外面半片為上殼,里面的半片為下殼,側(cè)面為環(huán)帶,上、下殼均
由果膠質(zhì)和硅質(zhì)組成。有的種類(lèi)瓣面上有花紋。細(xì)胞中央有液泡,緊帖細(xì)胞壁有一層原生質(zhì),其中有數(shù)個(gè)
載色體。有運(yùn)動(dòng)能力的硅藻背部有脊縫,運(yùn)動(dòng)方向是沿著縱軸的方向前進(jìn)和后退。
2.繁殖:分裂繁殖:分裂時(shí),上、下殼分開(kāi),原生質(zhì)體膨大,核進(jìn)行有絲分裂,然后原生質(zhì)體沿與瓣面平
行方向分開(kāi),一個(gè)子原生質(zhì)位于母體上殼內(nèi),另一個(gè)位于下殼內(nèi),最后,各自分泌出另一半細(xì)胞壁,新半
片始終位于子細(xì)胞的下殼。子細(xì)胞縮小到一定程度后,以形成復(fù)大抱子的方式來(lái)恢復(fù)大小。
第六節(jié)綠藻門(mén)Chlorophyta
一、綠藻門(mén)的一般特征
(-)形態(tài)結(jié)構(gòu):
形態(tài):?jiǎn)渭?xì)胞、群體、絲狀體和葉狀體,少數(shù)類(lèi)型有鞭毛,多數(shù)類(lèi)型只在繁殖期間產(chǎn)生帶鞭毛的胞子或配
子。
構(gòu)造:
細(xì)胞壁:內(nèi)層:纖維素
外層:果膠質(zhì),粘液化
細(xì)胞核(一至多個(gè))
原生質(zhì)細(xì)胞質(zhì):有載色體,含有葉綠素a、液泡
(-)繁殖:營(yíng)養(yǎng)繁殖、無(wú)性繁殖、有性生殖
(三)分布:淡水和海水,其中淡水產(chǎn)量占90%,海水產(chǎn)量占10*
二、綠藻的代表植物
(一)衣藻屬(Chlamydomonas):
單細(xì)胞,體前端有一條頂生鞭毛,細(xì)胞壁2層,厚底杯狀載色體,基部有蛋白核,細(xì)胞中央一個(gè)核,
鞭毛基部有兩個(gè)伸縮泡,為排泄器官,體前端有紅色眼點(diǎn)。繁殖:無(wú)性繁殖有性繁殖
(二)團(tuán)藻屬(Volvox)
由數(shù)百至上萬(wàn)個(gè)細(xì)胞排列成一層空心球體,球內(nèi)充滿(mǎn)膠質(zhì)和水,細(xì)胞形態(tài)和衣藻相同,彼此間有原生
質(zhì)絲相連。
生殖胞:群體后端有些細(xì)胞失去鞭毛,比普通的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞大十倍或十倍以上。
無(wú)性繁殖:生殖胞縱分裂形成。
有性繁殖(卵式生殖):由群體中少數(shù)生殖細(xì)胞產(chǎn)生卵子和精子。
團(tuán)藻為多個(gè)細(xì)胞組成群體,細(xì)胞之間無(wú)分工,而且當(dāng)環(huán)境惡劣時(shí),群體可以分開(kāi)為個(gè)體,因此團(tuán)藻是從單
細(xì)胞向多細(xì)胞生物進(jìn)化的中間類(lèi)型。
(=)石茄屬(Ulva)
植物體是大型多細(xì)胞片狀體,兩層細(xì)胞構(gòu)成,大部分具有無(wú)色的假根絲。細(xì)胞間排列不規(guī)則但緊密,
細(xì)胞單核。
石茄屬有兩種植物體:抱子體和配子體。
異宗同配:兩個(gè)配子在外形上相同,但來(lái)自不同的配子體,
「配子體世代:從游動(dòng)泡子開(kāi)始,經(jīng)配子體到配子結(jié)合前,細(xì)胞染色
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