大学植物学上册内容提要《植物学》(上册)内容提要绪论一、植物界(一)生物界的划分:其中六界系统为:植物界、动物界、真菌界、原核生物界、原生生物界、非胞界。
(二)植物的类型和分布1.植物的类型:藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物。
2.植物的分布:自然界几乎处处都有植物。
植物各类型中,以种子植物与人类的关系最为密切。
种子植物可划分为:木本植物和草本植物两大类。
木本植物又分:乔木、灌木、半灌木。
草本植物又分:一年生、二年生和多年生草本植物。
(三)植物在自然界中的作用1.1.植物的光合作用和矿化作用2.2.植物在自然界物质循环中的作用3.3.植物对环境保护的作用:①吸附尘埃;②吸收有害气体;③环境监测作用;④杀菌作用;⑤降低噪音;⑥保持水土;⑦调节气候;⑧净化水体。
(四)植物界的发生和发展发生:无机物简单有机物蛋白质、核酸等生物大分子原始生命各种植物进化规律:(1)由简单到复杂;(2)由水生到陆生;(3)由低等到高等。
二、植物学的内容和学习方法(一)研究对象:植物各类群的形态结构、分类、生理、生态等。
(二)分支学科1.1.根据研究内容分:植物形态学、植物分类学、植物生理学、植物生态学等。
2.2.根据所研究的具体植物分:藻类学、菌类学、地衣学、苔藓学、蕨类学和种子植物学。
3.3.根据研究对象和方法分:经济植物学、药用植物学、古植物学、植物病理学、植物地理学等。
(三)发展简史:萌芽期、奠基期、发展期。
(四)研究进展1.1.向宏观方向发展:城市生态系统、生物多样性、生态平衡、草地生态系统、森林生态系统……2.2.向微观方向发展:分子系统学、生命活动分子机理、植物细胞信号转导……(五)植物学与国民经济的关系1.1.人类的衣、食、住、行和药物及工业原料,大部分来源于植物;2.2.是中草药的主要来源;3.3.当今世界所面临的六大社会问题,无一不和植物学有关。
(一)(六)植物学的学习方法:观察法、实验法、比较法。
三、学习植物学的目的与要求(见教材)第一章植物的细胞和组织第一节植物细胞的形态结构一、细胞是构成植物体的基本单位细胞的发现细胞学说的提出细胞全能性的提出及其证实二、植物细胞的形状和大小细胞形状多种多样。
种子植物细胞直径一般为10~100um。
细胞体积小,主要由两个因素决定。
三、植物细胞的结构核膜:控制细胞核与细胞质间的物质交流。
染色质:细胞分裂时形成染色体,主要成分为DNA和蛋白质。
细胞核核质核液:是合成rRNA的场所。
核仁:合成和贮藏RNA。
质膜:为单位膜,具有选择透性、识别、接受和传递信息的功能。
原生质体胞基质:是厌氧呼吸和某些蛋白质合成的场所。
质体:根据所含色素的不同,分:叶绿体、有色体和白色体。
线粒体:有氧呼吸的主要场所。
细胞质内质网:分粗糙型内质网和光滑型内质网。
高尔基体:与细胞的分泌功能有关。
核糖体:蛋白质合成的中心。
细胞器液泡:内含丰富的细胞液。
溶酶体:内含多种水解酶。
微体:有过氧化物酶体和乙醛酸循环体。
圆球体:贮藏脂肪。
微管、微丝:构成细胞的骨架系统。
胞间层:位于最外层,主要成分为果胶。
细胞壁初生壁:主要成分是纤维素、半纤维素和果胶。
次生壁:有些细胞无此层。
主要成分为纤维素、木质。
四、植物细胞的后含物1.后含物概念:是细胞原生质体代谢的产物,其中有的是贮藏物,有的是废物。
一般有:糖类、蛋白质、脂肪、角质、栓质、蜡质、丹宁、树脂、树胶、植物碱等。
淀粉:在各类贮藏器官中以淀粉粒存在。
淀粉粒的形态特征有分类意义。
2.几类重要的后含物蛋白质:以拟晶体和糊粉粒的形式存在。
脂肪和油类:是能量的最佳贮藏形式。
晶体:最常见的为草酸钙晶体。
第二节植物细胞的繁殖一、有丝分裂1.核分裂过程:G1期 S期 G2期 M期(前期中期后期末期)(间期) (前期) (中期)(后期) (末期)2.胞质分裂:成膜体 细胞板 细胞质被分隔开,新的质膜形成。
二、 无丝分裂(略)三、 减数分裂1. 概念:染色体复制一次,但细胞连续分裂二次,结果形成4个染色体数目减半的子细胞。
它仅发生在有性生殖的过程中。
2. 过程:两次分裂过程都与有丝分裂相似,不同之处主要在于:第一次减数分裂过程的前期要复杂,可划分为5个阶段:细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。
偶线期发生同源染色体联会,粗线期出现同源染色体间的交叉和片段互换现象。
第三节 植物细胞的生长和分化细胞分裂 细胞数目增多 植物体的生长细胞生长 细胞体积增大中央液泡、内质网、质体等细胞器的发育(细胞的生长情况既与遗传因子有关,也与环境条件有关。
)细胞分化 细胞结构和功能的变化 各种组织的形成第四节植物的组织和组织系统1.组织的概念:具有相同来源的同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位,称为组织。
组织的形成是细胞分化的结果。
2.组织的类型:顶端分生组织按在植物体上的位置分侧生分生组织居间分生组织分生组织原分生组织按来源的性质分初生分生组织次生分生组织保护组织:有表皮和周皮。
薄壁组织:有同化组织、储藏组织、储水组织、通气组织等。
机械组织:有厚角组织和厚壁组织。
厚壁组织有石细胞和纤维两类细胞。
成熟组织输导组织木质部:由管胞、导管分子、木纤维和薄壁细胞等组成。
(维管组织)韧皮部:由筛管分子或筛胞、伴胞、韧皮纤维和薄壁细胞等组成。
外部的分泌结构:有腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器等。
分泌结构内部的分泌结构:有分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。
3.组织系统皮组织系统:包括表皮和周皮。
组织系统维管组织系统:包括韧皮部和木质部。
基本组织系统:包括各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织。
4.蕨类植物、裸子植物与被子植物在维管组织结构上的差异(1)前两者的木质部中一般没有导管和典型的木纤维,只有管胞。
导管分子的端壁上有穿孔,并且管径也比管胞的粗大,因此,具有更高的输水效率。
(2)前两者的韧皮部中一般没有筛管、伴胞和韧皮纤维,运输有机物的分子是筛胞,筛胞的细胞壁上只有筛域而没有筛板,原生质体中也没有P-蛋白体,因此,运输有机物的效率要低些。
第二章种子和幼苗第一节种子的结构和类型一、种子的结构种皮:起保护作用。
禾本科植物的种皮和果皮愈合。
胚芽:由生长点和幼叶组成。
禾本科植物的胚芽外被胚芽鞘。
胚胚轴:连接胚芽、胚根和子叶。
胚根:由生长点和根冠组成。
禾本科植物的胚根外有胚根鞘。
子叶:一片、二片或多片。
禾本科植物种子的子叶称盾片。
胚乳:贮藏营养。
无胚乳种子,胚乳中的养料早期为胚吸收,养料转入子叶中贮藏。
二、种子的类型根据种子在成熟时是否具有胚乳,可将种子分为两种类型:有胚乳种子和无胚乳种子。
第二节种子的萌发和幼苗的形成一、种子的休眠和种子的寿命1.种子休眠的原因及打破休眠的方法:(1)种皮的阻碍作用。
用机械方法擦破种皮或用浓硫酸快速处理,有利于种子萌发。
(2)种子的后熟作用。
此类种子可以采用低温沙藏法或用赤霉素处理来打破休眠。
(3)抑制物质的存在。
洗掉抑制物质即可打破休眠。
2.种子的寿命:种子寿命的长短既与种子本身的遗传特性有关,也和种子的贮藏条件有关。
一般来说,贮藏种子的最适条件是低温和干燥(水生植物的种子例外)。
二、种子萌发的外界条件(1)充足的水分:①可使种皮吸水软化,透气性加强。
②使酶活化。
③使种皮易于破裂,有利于胚芽和胚根向外生长。
(2)足够的空气:因为有氧呼吸需要氧气。
(3)适宜的温度:因为酶在适应的温度下催化能力最强。
三、种子萌发形成幼苗的过程吸胀阶段:种子吸水,种皮变软。
萌动阶段:酶活化,贮藏在胚乳或子叶中的有机物经异化作用产生能量供应各种生命活动,经运输和同化作用,转入胚芽和胚根中。
胚根→主根→侧根萌发阶段胚芽→茎、叶胚轴→茎的一部分第三章种子植物的营养器官第一节 根一、 根的生理功能和经济利用根具有吸收、输导、合成、储藏、防沙固土和繁殖等功能。
某些植物的根可以食用、药用或作工业原料。
二、 根和根系的类型根有主根、侧根和不定根之分。
根系有直根系和须根系二类。
三、 根尖的结构根冠:一般呈圆锥形,起保护作用。
根尖 分生区:具有分裂能力,产生新的根冠细胞和伸长区细胞。
伸长区:细胞进行伸长生长,使根伸长。
成熟区:表皮细胞向外突出形成根毛,是根吸收水分和无机盐的主要部位。
以上各区的划分是相对的,各区处于生长发育和转变的过程之中。
四、 木本双子叶植物根的组织分化过程、初生结构和次生结构初生生长(形成初生结构) 次生生长(形成次生结构) 原表皮 表皮基本分生组织 皮层内皮层 侧根 木栓 中柱鞘 木栓形成层 栓内层初生韧皮部 次生韧皮部 次生结构原形成层 维管形成层 次生木质部初生木质部 维管射线髓(如果存在)五、 几个重要概念1. 凯氏带:根的内皮层细胞的径向壁和横壁上,常有栓质化和木质化增厚形成连续的一圈,称凯氏带,它对水分和溶质的运输有障碍或限制作用。
2. 外始式:根的初生木质部细胞在分化过程中,是由外方开始向内方逐渐发育成熟,这种发育方式称外始式。
外方的导管先形成,这就缩短了皮层和初生木质部间的距离,有利于水分和无机盐的运输。
初生韧皮部的发育也是外始式。
3. 内起源:侧根起源于母根的中柱鞘,也就是发生于根的内部组织,这种发生方式称内起源。
4. 菌根:高等植物的根与真菌共生所形成的结构,称菌根。
共生的真菌将所吸收的水分、无机盐类和转化的有机物质供给种子植物利用,而种子植物则为共生真菌提供有机养料。
第二节茎一、茎的生理功能1.输导作用:木质部中的导管和管胞运输水分和无机盐,韧皮部中的筛管或筛胞运输有机物。
2.支持作用:主要靠茎内的机械组织。
二、茎的形态1.茎的形态特征:茎有节和节间;在节上着生叶;在叶腋和茎的顶端具有芽。
2.芽的类型:(1)按芽在枝上的位置分:顶芽、腋芽和不定芽。
(2)按芽鳞的有无分:裸芽和被芽。
(3)按芽将来发育成的器官分:枝芽、花芽和混合芽。
(4)按芽的生理状态分:活动芽和休眠芽。
3.茎的生长习性:有四种生长方式——直立茎、缠绕茎、攀援茎和匍匐茎。
4.分枝的类型:种子植物的分枝形式有单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝三种类型。
三、茎的发育、初生结构和次生结构茎的初生结构茎的次生结构表皮木栓木栓形成层栓内层髓、髓射线维管形成层次生韧皮部初生木质部次生木质部四、裸子植物和被子植物茎的初生结构的比较相似之处:都有表皮、皮层和维管柱;维管柱均由维管束、髓和髓射线组成。
不同之处:被子植物茎的维管组织有导管、管胞和筛管,而裸子植物为管胞和筛胞;裸子植物的初生生长短暂,均为木本植物,被子植物有木本和草本之分。
五、单子叶植物与双子叶植物茎的初生结构的比较单子叶植物茎的初生结构:没有皮层;(禾亚科植物的表皮由长细胞和短细胞组成,短细胞有栓质细胞和硅质细胞两种,竹亚科植物机械组织特别发达,原生木质部的腔隙被填实,基本组织是厚壁组织);维管束散生或排成两圈;维管束中常无形成层。