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1、植物学教案植物学教案第一章第一章 细胞与组织细胞与组织通过第一章的学习，使学生了解细胞的化学成分，细胞的基本结构和主要细胞分裂的类型和基本过程，植物组织的类型和功能。本章由植物细胞和植物组织两节组成。第一节植物细胞，主要内容有：一.植物细胞的大小和形状。二.植物细胞的化学组成。三.植物细胞的基本结构。四.植物细胞的内含物。五.植物细胞的分裂。六.植物细胞的生长和分化。第二节植物组织的主要内容：一.植物组织的概念。二.植物组织的分类。本章的重点和难点：植物细胞的基本结构。植物细胞的分裂，植物组织的分类是本章的重点和难点。本章学时数和教学方式本章内容以学生自学为主，学生可借助教材，植物学网络课程，
2、用以网上自学，必要时教师可进行总结，学生可课后进行小组讨论。题目是植物主要组成成分（包括 主要细胞器的形态结构与功能之间的关系；植物组织细胞的特点与功能之间的关系。第一章第一章植物细胞和组织植物细胞和组织第一节第一节植物细胞植物细胞一概述一概述1 概念(配音)在自然界，存在各种各样的美丽植物，有大树、小草,千姿百态,这成千上万种植物在显微镜下,都可以看到是细胞构成的。细胞不仅是植物结构单位,也是功能单位。2 发现一般细胞都很小,要用显微镜才能看到,1665年,英国人Hooke用他改进的显微镜观察软木的结构,发现并命名了细胞。3 细胞学说德国植物学家Schleiden.M.J,和动物学家Schw
3、an.T,于1838年,提出细胞学说。细胞学说1.植物和动物的组织由细胞构成2.所有的细胞由细胞分裂或融合而成3.卵和精子都是细胞4.一个细胞可分裂形成组织本世纪三十、四十年代,电子显微镜研制成功,放大倍数从光镜的1200倍扩大到几十万倍。在自然界,还有比细胞更简单的生命有机体,如:病毒,是目前已知的最小的生命单位,它们只是由蛋白质外壳包围核酸芯子所组成。二二 原生质的化学组成原生质的化学组成构成细胞的生活物质为原生质，它是细胞活动的物质基础。原生质有着相似的基本成分。1 水和无机物2 有机化合物1 水和无机物原生质含有大量的水，一般占全重的60-90%。幼嫩植株示含水60-90%。种子（成熟
4、的）示含水10-14%。除水之外，原生质中还含有无机盐及许多呈离子状态的元素，如铁、锌、锰、镁、钾、钠、氯等。2有机化合物组成原生质的物质有：蛋白质核酸脂类糖类 蛋白质蛋白质分子由20多种氨基酸组成。由于氨基酸的数量、种类、排列顺序不同，形成各种蛋白质。蛋白质可以作为原生质的结构蛋白，而且还以酶的形式起重要作用。例如，使物质分解的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等。核酸生活的原生质都含有核酸，核酸都和蛋白质结合形成核蛋白。核酸由核苷酸构成。单个的核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸分子组成。核酸根据含糖不同，可分为含有核糖的核糖核酸（RNA）和含有脱氧核糖的脱氧核糖核酸（DNA）。DNA的双螺旋结
5、构。脂类凡是经水解后产生脂肪酸的物质属于脂类。在植物体内，有的作为结构物质，例如磷脂和蛋白质结合，构成细胞的各种膜。有些脂类形成角质，木栓质和蜡，参与细胞构成。细胞表面的蜡、木栓层。糖类 糖类是光合作用的同化产物，参与构成原生质和细胞壁。细胞中最重要的糖可分为。单糖双糖多糖例如：葡萄糖、核糖例如：蔗糖、麦芽糖例如：纤维素、淀粉原生质中除上述四大类物质以外，还含有极微量的，但生理作用很大的有机物，称为：生理活跃物质酶、维生素、激素、抗菌素。人们日常所食用的五谷以及水果中都可以见到这些物质的踪影。原生质中的蛋白质，核酸，多糖等生物大分子，分散在原生质所含的水溶液中，形成胶体。失去水分为凝胶，吸收水
6、分则为溶胶。三三、植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构植物细胞虽然大小不同，形状多样，但是一般有相同的基本结构。植物细胞的基本结构包括：1.细胞壁2 细胞膜3 细胞质4 细胞核（一）细胞膜流体镶嵌模型生活在细胞原生质外表，都有一层膜包围，称为细胞膜或质膜。细胞膜由磷脂和蛋白质组成，其功能是维持胞内环境的稳定，调节、控制物质或信息在细胞内外的运输。质膜横断面在电镜下呈现“暗-明-暗”三条平行带，暗带为蛋白质分子组成，明带为脂类物质组成，称为单位膜。（二）细胞质及其细胞器细胞质是细胞核外围的原生质。可分为胞基质和细胞器。胞基质是包围细胞器的细胞质部分。细胞质内的细胞器种类很多。现分述如下：1 质体
7、质体是植物细胞特有的细胞器，幼期未分化成熟的，成为前质体。分化成熟的质体可根据其颜色和功能不同，分为叶绿体（Chloroplast）、有色体（Chromoplast）和白色体（leucoplast）三种主要类型。叶绿体有色体白色体绿色黄-红色无色光合作用积累脂类和淀粉合成淀粉，脂肪，蛋白质 叶绿体高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞内，含有叶绿素。电镜观察表明：叶绿体外有光滑平滑的双层单位膜，内膜向内叠成内囊体，存在基粒片层和基质片层。在个体发育上，叶绿体来自前质体，由前质体发育成叶绿体。有色体有色体含有类胡萝卜素。类胡萝卜素包括：叶黄素（黄色）、胡萝卜素（红色），部分植物的花瓣，成熟的果实，胡
8、萝卜的贮藏根，衰老叶片都存在有色体。有色体的形状有球形和不规则形状。白色体白色体不含色素，存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官中。按照功能不同，可以分为：造粉体、造油体和造蛋白质体。在植物发育过程中，质体可以相互转化。2 线粒体线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器。电镜观察，线粒体是双层单位膜构成，内膜形成片状或管状的内褶，称为嵴。内膜及其所在的嵴的内表面，均匀地分布有形似大头针的结构，称为电子传递粒。3 核糖核蛋白体生活的细胞中都存在核糖核蛋白体，它是合成蛋白质的主要场所，存在于胞基质，内质网等处。核糖体由蛋白质和RNA组成，结构上为两个近半球形而大小不等的亚单位结合而成的。常几十个到几百个聚
9、合在一起，成为多聚核糖体。4 内质网细胞内存在内质网，它是由膜围成的扁平的囊、槽、池或管，形成互相沟通的网状系统。内质网的外表面有的结合有核糖体，称为粗面内质网，有的没有，成为光滑型内质网。5 高尔基体高尔基体是一叠由平滑的单位膜围成的囊组成。高尔基体是动态结构，有形成面和成熟面，与细胞壁的形成有关。6 液泡由单位膜构成的细胞器。液泡的膜称为液泡膜，液汁称为细胞液。幼期细胞，液泡很小，但随着细胞生长，液泡长大。小液泡逐渐合并为大液泡，位于细胞中央。渗透调节贮藏消化7 溶酶体溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖的细胞器，由单层单位膜构成，内含多种水解酶，可分解从外面进入到细胞内的物质，也可消化局部细胞
10、器或整个衰老的细胞。8微体微体也由单位膜包围成，呈球形。在植物细胞中，已明确的两种微体是过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体常和叶绿体，线粒体结合在一起，执行光呼吸。乙醛酸循环体存在于油料植物种子中，脂肪经它含的几种酶逐步分解。9微管普遍存在细胞中，由两种结构不同的球状蛋白-微管蛋白组成。在细胞内，微管有多方位的功能。（1）分布于细胞质内的微管起支架作用，使细胞维持一定形状。（2）参与分裂纺锤丝。（3）对细胞的生长和分化起作用。（4）影响细胞内物质的运输和胞质运动。（5）参与构成低等植物的纤毛，鞭毛。（三）细胞核细胞核为生活细胞中最显著的结构，细胞内的遗传物质DNA，几乎都存在于核内，为细
11、胞的控制中心。1 细胞核的形态各种细胞内都有细胞核，其形态多种多样。2 结构与功能细胞核的结构，随细胞周期的改变而变化，可分为分裂期和间期。间期核可分为核膜、核仁和核质。核膜为双层膜、上有核孔。核孔是物质进出细胞核的通道。核仁常有一个或几个，是细胞内形成核蛋白亚体的部位。形状因不同部位而不同。核质可分为着色的物质-染色质和不着色的部分-核液。染色体为核酸和蛋白质的复合体。豌豆的胚染色体的成分为:DNA组蛋白RNA非组蛋白的蛋白质36.5%37.5%9.6%1014（四）细胞壁细胞壁是植物细胞特有的结构，它是由原生质体分泌的物质构成的，一般认为是无生命的.1细胞壁的结构细胞壁是在细胞分裂、生长和
12、分化过程中形成的。由于功能不同，细胞壁的结构和成分变化很大。细胞壁可以分为：胞间层初生壁次生壁 胞间层由相邻的两个细胞向外分泌的果胶构成，果胶为多糖物质，胶粘而柔软，能将相邻两个细胞粘连在一起。初生壁初生璧是细胞生长（增长体积）时所形成的壁层，由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。初生壁的成分是：纤维素半纤维素果胶质初生壁的特点是壁薄、有弹性、可随细胞的生长而扩大面积。但有时初生壁也局部增厚。如柿胚乳细胞，能储藏营养物质，供种子萌发需要。3 次生壁次生壁是在细胞停止增大体积后，在初生璧内表面增加厚的壁层，次生壁主要成分为：纤维素此外还有：木质素次生壁厚，一般为5-10m，质地坚硬，机械强度
13、大。植物细胞一般有初生壁，但不都产生次生壁，只有那些在生理上分化成熟后原生质体消失的细胞，才在分化过程中产生次生壁，如纤维、导管、管胞等。（4）纹孔细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚的区域成为纹孔。形成纹孔时相邻两个细胞壁上的纹孔往往精确地发生，形成纹孔对。纹孔对中间的胞间层和两侧的初生壁，合称纹孔膜。由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。纹孔可以分为：单纹孔、具缘纹孔单纹孔简单，纹孔口和底同大，纹孔腔为上下等径，圆筒形。具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞内延伸。（5）胞间连丝胞间连丝是穿过细胞壁的细胞质细丝。相邻细胞一般有胞间连丝相连，使整个植物体连成统一整体，
14、传递物质和信息，但也传递病毒。电子显微镜研究表明，构成细胞壁的物质分为构架物质和衬质两类。构架物质：纤维素衬质：果胶质，半纤维素，水，蛋白质3 细胞壁的特化有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木化木质是三种醇类化合物脱氢形成的高分子聚合物，木质素渗透到细胞壁中，加大细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。角化角化是指细胞外壁为角质所渗透，在外表形成膜。为脂类化合物，不透水，但可透光。夹竹桃叶的横切面，示厚的角质层，其它叶的横切面，示角质层较薄。栓化栓化为木栓质（脂类化合物）渗入
15、细胞壁引起的变化。栓化后，细胞失去透水，通气能力。原生质体最终解体成为死细胞。矿化细胞壁渗入矿物质而引起的变化，最常见的矿物质有碳酸钙和二氧化硅等。矿化能增强细胞壁的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫能力。四四 植物细胞的后含物植物细胞的后含物植物细胞在代谢过程中，产生的代谢中间产物，贮藏物质和废物等。这些称为后含物。常见的贮藏物质有：淀粉、脂肪、蛋白质。（一）淀粉淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物质。贮藏的淀粉常呈颗粒状，称为淀粉粒。光合作用产生的葡萄糖，运输到造粉体中，由造粉体将它们再合成为贮藏淀粉。在淀粉粒中，中间有脐，围绕脐形成许多同心的层次-轮纹。淀粉有单粒、复粒和半复粒。单粒为有一个脐和许多
16、轮纹围绕。复粒有2个以上脐和各自轮纹。半复粒是在复粒基础张上外围有共同的轮纹。淀粉粒主要存在于种子的胚乳，甘薯、萝卜等地下肉质根。（二）蛋白质贮藏蛋白质以多种形式存在于细胞质中。禾本科植物籽粒糊粉层中，存在糊粉粒。蓖麻、油桐的胚乳糊粉粒内，除无定形蛋白质外，还含有蛋白质拟晶体和非蛋白质的球状体。（三）油和脂肪植物细胞中，油和脂肪或多或少都存在，但通常是存在油料植物种子或果实中，由造油体合成。如花生、大豆、油菜的子叶，蓖麻的胚乳，都含有大量脂肪，可用苏丹染色。人工做的蓖麻种子，含有脂肪的染色层。（四）丹宁和色素丹宁是一类酚类化合物，存在于细胞质、液泡和细胞壁中，在叶、周皮，维管组织以及未熟的果肉
17、细胞中。丹宁被认为有保护作用。植物细胞中的色素，除存在于质体中的叶绿素、类胡萝卜素，还有存在于液泡中的一类水溶色素，称为花色素苷和黄酮或黄酮醇，在部分植物的花瓣以及果实细胞中有这类色素。花色素苷显示出颜色因细胞液的pH值而异。（五）晶体和硅质小体在植物细胞内，常可见到各种形状的晶体，晶体常为草酸钙的，形状多样，常沉积在液泡内。晶体常认为是代谢的废物。禾本科、莎草科植物茎，叶表皮细胞内常含有二氧化硅的晶体。五、五、植物细胞的分裂植物细胞的分裂植物细胞通过分裂进行繁殖。繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。植物细胞的分裂包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂和细胞的自由形成等不同的方式。本章只介绍有
18、丝分裂和无丝分裂，其余分裂方式将在第四章中讲述。（1）细胞周期及其概念持续分裂的细胞，从结束第一次分裂开始，到下一次分裂完成为止的整个过程，称为细胞周期。细胞周期可进一步分为间期和分裂期。间期又可分为DNA合成前期（G1期），DNA合成期（S期），DNA合成后期或有丝分裂准备期（G2期），分裂期（M期或D期），分为前、中、后、末四个时期。（2）有丝分裂有丝分裂又称为间接分裂，它是一种最普遍，而常见的分裂方式。有丝分裂为连续分裂，一般分为核分裂和胞质分裂。核分裂时，在形态上表现为一系列变化，分为前期、中期、后期和末期等四个时期。通常在核分裂后期的终了或末期过程中，可见到胞质分裂。有丝分裂各期的特
19、点如下：1 前期：核内的染色质凝缩成染色体，核仁解体，核膜破裂以及纺锤体开始形成。2 中期：中期是染色体排列到赤道板上，纺锤体完全形成时期。3 后期：后期是各个染色体的两条染色单体分开，分别由赤道移向细胞两极的时期。4 末期：为形成二子核和胞质分裂的时期。染色体分解，核仁、核膜出现，赤道板上堆积的纺锤丝，称为成膜体。（3）无丝分裂无丝分裂，是指间期核不经任何有丝分裂时期，直接地分裂，形成差不多的两个子细胞。可分为许多类型，如：横溢、出芽等。第二节第二节 植物组织植物组织一、一、植植物组织的概念物组织的概念高等植物的植物体是由多细胞组成的。多细胞植物，为了适应环境，其体内分化出许多生理功能不同、
20、形态结构相应发生变化的细胞组合，这些细胞组合之间有机配合，紧密联系，形成各种器官。这些形态结构相似，担负一定生理功能的细胞组合，称为组织。二、植物组织的分类植物组织的分类（一）（一）分生组织分生组织（二）（二）成熟组织成熟组织(一一)分生组织分生组织位于植物的生长部位，具有持续或周期性分裂能力的细胞群，称为分生组织。分生组织的细胞排列紧密，细胞壁薄，细胞核相对较大，细胞质浓，细胞器丰富。根据分生组织在植物体内的位置不同，可将分生组织分为顶端分生组织、侧分生组织和居间分生组织三类:1、顶端分生组织顶端分生组织存在于根尖和茎尖的分生区部位，由短轴或近于等径的胚性细胞构成，细胞排列紧密，能较长时期地
21、保持旺盛的分裂能力。2、侧分生组织侧分生组织包括维管形成层和木栓形成层，它分布于植物体的周围，平行排列于所在器官的边缘。侧分生组织细胞的形状为长轴形和等径状，其功能是使植物体变粗。3、居间分生组织居间分生组织分布于成熟组织之间，进行一段时间的分裂活动后失去分裂能力，完全分化为成熟组织。例如，水稻、小麦的节间基部都有居间分生组织存在。此外，也可根据来源将分生组织分为原分生组织、初生分生组织和次生分生组织三类：原分生组织位于根尖和茎尖的顶端，由一群胚性的原始细胞组成，能长期地保持分裂能力。初生分生组织由原分生组织的细胞分裂而来，一方面初生分生组织的细胞可继续分裂，另一方面开始初步分化，逐渐向成熟组
22、织过渡。初生分生组织有原表皮、基本分生组织和原形成层三种。次生分生组织也就是侧分生组织，由已分化成熟的薄壁组织细胞恢复分裂能力转变而来，有维管形成层和木栓形成层两类:现将两类分生组织的对应关系表解如右：(二二)成熟组织成熟组织分生组织分裂产生的细胞，经生长、分化后，逐渐丧失分裂能力，形成各种具有特定形态结构和生理功能的组织，这些组织称为成熟组织。根据生理功能的不同，成熟组织可再分为数种。1、保护组织保护组织覆盖于植物体的外表，由一至几层细胞组成，主要有防止水分过分蒸发，抵抗病虫害的侵袭等作用。植物体内的保护组织有初生保护组织-表皮和次生保护组织-周皮两种。（1）表皮表皮由原表皮分化而来，通常是
23、一层细胞组成的，但也有少数植物有几层细胞构成的复表皮。表皮除表皮细胞外，在幼茎和叶上还有气孔器、表皮毛或腺毛等结构。表皮细胞行状扁平，排列紧密，无细胞间隙，细胞的外壁增厚，形成角质膜。气孔器由2 个保卫细胞围成，禾本科植物的保卫细胞旁侧还有一对副卫细胞。表皮毛有多种类型，它们能增强表皮的保护作用；腺毛则有分泌作用。（2）周皮周皮是次生分生组织形成的，它由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。木栓层细胞之间无细胞间隙，细胞壁较厚且高度栓化，形成不透水、绝缘、隔热等特性，对植物有较强的保护作用。周皮存在于裸子植物和被子植物的双子叶植物中，这些植物能进行增粗生长。2、薄壁组织薄壁组织是构成植物体的基本成分
24、，在植物体内所占的比例最大，因此也称基本组织。薄壁组织的细胞间隙较大，细胞壁薄，有较大的液泡，它们的分化程度较浅，在一定的条件下，部分细胞可转化成其它组织。根据薄壁组织的功能不同可再分为以下几类：（1）吸收组织根尖外层的表皮，其细胞壁和角质膜均薄，且部分细胞的外壁突出形成根毛，具有明显的吸收作用。（2）同化组织能够进行光合作用的薄壁组织，它们的细胞中含有叶绿体，例如叶肉细胞。（3）贮藏组织根、茎、果实和种子的薄壁细胞中常贮藏有大量的淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质，这类薄壁组织称为贮藏组织，如水稻、小麦种子的胚乳细胞。（4）通气组织湿生和水生植物体内的薄壁组织有特别发达细胞间隙，它们形成较大的气腔
25、或贯连的气道，特称为通气组织。这类通气结构有利于气体交换，或适应于水中的漂浮生活，如水稻、莲等植物体内就有发达的通气组织。（5）传递细胞传递细胞是一种特化的薄壁细胞，它们具有内突生长的细胞壁和发达的胞间连丝。这种内突生长的细胞壁是由非木质化的次生壁向细胞腔内突生长而成。传递细胞的这种结构有利于它的短途运输功能。细胞质膜紧贴这种多褶的胞壁内突物，使细胞的吸收、分泌以及与外界交换物质的面积大大增加。它大多出现在溶质大量集中的、与短途运输有关的部位，例如小叶脉的输导分子周围、茎节、子叶节和花序轴节部的维管组织中；某些植物子叶的表皮，胚乳的内层细胞等处都有传递细胞的分化；在营分泌功能的各种细胞中，也发
26、现有传递细胞存在。3、机械组织机械组织是巩固、支持植物体的组织，机械组织的共同特点是其细胞壁局部或全部加厚，根据机械组织细胞的形态及细胞壁的加厚方式，可分为厚角组织和厚壁组织两类：(1)厚角组织厚角组织是初生的机械组织。它是由活细胞构成，常含有叶绿体，可进行光合作用。此种组织的细胞是引长的，两端呈方形、斜形或尖形，彼此重叠连结成束。厚角组织细胞壁的成分主要是纤维素，也含有较多的果胶质，细胞壁增厚不均匀，增厚部分常位于细胞的角隅，故有一定的坚韧性，并具有可塑性和延伸性，既可支持器官的直立，又适应于器官的迅速生长，普遍存在于正在生长或经常摆动的器官之中，植物的幼茎、花梗、叶柄和大叶脉的表皮内侧均有
27、厚角组织分布。厚角组织有时成束纵向集中在器官的边缘，使器官外表出现棱角，增强了支持力量，如芹菜、南瓜的茎。(2)厚壁组织此类组织细胞的细胞壁呈不同程度的木质化加厚，细胞腔很小，成熟细胞一般没有生活的原生质体。厚壁组织又可分为纤维和石细胞两类：4、输导组织输导组织是被子植物体内的一部分细胞分化成的管形结构，它贯穿于植物体各器官之间,专门运输水溶液和同化产物。根据它们运输的主要物质不同，可将输导组织分为两大类；即运输水溶液和溶解在水中的无机盐的导管和管胞，以及运输溶解状态的同化产物的筛管和伴胞。（1)导管导管存在于木质部，是被子植物所特有的，由许多长管状，细胞壁木化的死细胞纵向连接而成。组成导管的
28、每一个细胞称为导管分子。导管分子的端壁解体，形成穿孔。具有一个穿孔的叫单穿孔，具有几个穿孔的复穿孔。这些穿孔致使导管成为中空连续的长管，减少了水分运输的阻力。根据导管发育先后和次生壁木化增厚的方式不同，可将导管分为以下五个类型：a a、环纹导管：、环纹导管：每隔一定距离有一环状木化增厚的次生壁，加在导管里面的初生壁上。b b、螺纹导管、螺纹导管：其木化增厚的次生壁呈螺旋状加在导管内的初生壁上。c c、梯纹导管、梯纹导管：木化增厚的次生壁呈横条突起，似梯形。d、网纹导管、网纹导管：木化增厚的次生壁呈突起的网状，网眼为未增厚的初生壁。e e、孔纹导管：、孔纹导管：导管壁大部分木化增厚，未增厚的部分
29、则形成许多纹孔。环纹导管和螺纹导管在器官形成过程中出现较早，一般存在于原生木质部中，它们的口径较小，输水能力较弱。梯纹导管直径较大，出现于器官停止生长的部分，网纹导管与孔纹导管的次生壁坚固，直径更大，输导效率提高，它们出现于器官组织分化的后期，即后生木质部和次生木质部中，为被子植物主要的输水组织。5、分泌组织凡能产生分泌物质的细胞或细胞组合，称为分泌结构。根据分泌物是否排出体外，通常又将分泌结构分为外分泌结构和内分泌结构两大类。（1 1）外分泌结构外分泌结构:将分泌物排到植物体外的分泌结构称为外分泌结构。它们大多分布于植物体的外表，如腺毛、腺鳞和蜜腺等。（2 2）内分泌结构内分泌结构:将分泌物
30、贮藏在植物体内的分泌结构，称为内分泌结构。常见的有分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管.本章小结本章小结1细胞是植物体形态结构和生命活动的基本单位。2细胞是由原生质组成的。原生质是生命活动的物质基础，是一种无色半透明的亲水胶体，处于溶胶和凝胶的动态变化之中。原生质的重要特点是进行新陈代谢，具有生命活力。3植物细胞的基本结构包括原生质体和细胞壁两大部分。原生质体又分为细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基体、核糖体、内质网、微管与微丝等细胞器。质体中的叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，能把光能转变为化学能而贮藏在有机物中，而线粒体是细胞中与呼吸作用有关的细胞器，细胞中的一些有机物最终氧化是由线粒体进
31、行的，并释放能量，供细胞各种代谢之需。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所，高尔基体对细胞壁的形成也起着重要的作用。微管、微丝对维持细胞的形状、细胞质的运动及细胞分裂时染色体的移动有着密切的关系。4细胞核是由核膜、核仁、染色质和核液组成，也是遗传物质存在的地物的遗传性状和调节细胞内的物质代谢，起着重要的作用。5细胞的最外面存在着细胞壁。细胞壁由胞间层、初生壁、次生壁三部分组成。此外，有些担负着特殊功能的细胞，细胞壁会产生特殊的变化。在细胞壁上存在着纹孔和胞间连丝，使相邻细胞间能进行物质的交流和信息的交换。从而，使植物有机体成为统一的整体。6在细胞生命活动中产生一些代谢产物，如蛋白质、糖类、脂肪以及一
32、些生理上活跃的物质和植物激素等。7.细胞是通过细胞分裂来繁殖自己，延续后代的，细胞分裂的方式有三种：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。8重点了解细胞的基本结构以及有关的生理特性，并对细胞的繁殖方式要深入理解。9植物组织是植物长期进化过程中，植物体复杂化和完善化的产物，在植物个体发育中，通过细胞的生长、分化而形成。一些来源相同的细胞群所组成的结构和功能单位，称为组织。植物体内的各种组织紧密结合相互协调，构成植物整体，并保证各项生理活动的正常进行。10 植物的分生组织具有强烈的分裂能力，直接关系到植物的生长。深入了解分生组织特性与作用。掌握其活动规律，在农业生产上有很大的实际意义。11 成熟组织是由分
33、生组织分裂所产生的细胞经过生长、分化而形成的。分化程度浅的成熟组织，仍具有一定的分裂潜能，在一定条件下，还可恢复分裂。根据主要生理功能，通常将成熟组织再分为保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌结构等五类。l2.基本组织是构成植物器官的基本成分，主要行使吸收、同化、贮藏、通气、短途运输等有关营养的生理功能。同时，它们的细胞具有薄壁的特点，分化程度较浅，可塑性较大，在一定条件下，常可转化为其他组织。基本组织在植物体中占十分重要的地位，因此，对基本组织进行深人了解是学习本章的一个重点。l3输导组织中的管胞、导管是运输根部吸收水和溶于水的无机盐类的管状结构。筛胞、筛管是运输从叶部制造同化产物的
34、结构。它们常分别与纤维、薄壁细胞共同组成木质部或韧皮部，并进一步形成维管束而贯穿整个植物体，对于植物的生理活动起着极为重要的作用。学习本章时应着重了解输导组织组成分子的形成特点及生理功能，并且加深对维管组织、维管束的出现在植物系统进化中具有重要意义的认识。14了解保护组织、机械组织和分泌结构的一般特点。分泌结构是一类复杂的细胞组合，大体上可分为外分泌和内分泌两大类，它们所产生的分泌物质，有许多是重要的药物和工业原料，有很高的经济价值。第二章第二章 种子和幼苗种子和幼苗通过本章的学习使学生掌握种子的组成部分和主要类型及萌发过程，了解种子萌发的条件以及幼苗的类型。本章内容本章内容由四节构成：第一节
35、.种子的组成部分。第二节 种子的主要类型。第三节 种子的萌发条件和过程。第四节 幼苗的类型。本章重点，难点种子的组成部分和主要类型。本章难点为种子萌发的过程。完成本章内容的学时数和方式4 学时完成本章内容的方式为课堂理论2 学时，实验课2 学时。理论课老师可用CAI 课件的图片说明种子的结构类型，用动图来显示种子萌发的基本过程。一、种子的结构与类型一、种子的结构与类型（一）（一）种子的基本结构种子的基本结构种子（seed）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、龙眼的种子
36、为圆球形；种子的颜色也有多种，许多禾本科植物的 种子（颖果）如小麦、粟为黄褐色，大豆为黄色、青色或黑色，荔枝为红褐色等。种子虽然在形状、大小和颜色各方面存有差异，但其基本结构是一致的。种子里面有胚，部分植物的种子还有胚乳，在种子的外面有种皮。1 1、胚（、胚（embryoembryo）：构成种子最重要的部分，它是由胚芽（plumule）、胚根（radlcle）、胚轴（hyptyl）和子叶（cotyledon）四部分所组成。种子萌发后，胚根、胚芽和胚轴分别形成植物体的根、茎、叶及其过渡区，因而胚是植物新个体的原始体。2 2、胚乳（、胚乳（endospermendosperm）：种子内贮藏营养物质
37、的组织。种子萌发时，其营养物质被胚消化、吸收和利用。有些植物的胚乳在种子发育过程中，已被胚吸收、利用，所以这类种子在成熟后无胚乳。种子内贮藏的营养物质主要有淀粉、脂肪和蛋白质。根据贮藏物质的主要成分，作物的种子可分为淀粉类种子，如水稻、小麦、玉米和高粱等；脂肪类种子，如花生、油菜、芝麻和油茶等；蛋白质类种子，如大豆。3 3、种皮（、种皮（seed coatseed coat）:种子外面的保护层。种皮的厚薄、色泽和层数，因植物种类的不同而有差异。成熟的种子在种皮上通常可见种脐（是种子从果实上脱落后留下的痕迹）和种孔。（二）种子的主要类型（二）种子的主要类型1、单子叶有胚乳种子单子叶植物中的水稻、
38、小麦、玉米、高梁、洋葱等植物的种子，都属于这个类型。2、双子叶有胚乳种子双子叶植物中的蓖麻、茄、辣椒、桑、柿等植物的种子，都属于这个类型。3、单子叶无胚乳种子单子叶植物慈姑的种子，属于无胚乳种子。4、双子叶无胚乳种子双子叶植物如花生、棉花、茶、豆类、瓜类及柑桔类的种子。二、种子的萌发与幼苗的类型二、种子的萌发与幼苗的类型（一）种子的萌发（一）种子的萌发成熟的种子，在适当的条件下，便开始萌发，逐渐形成幼苗。种子是有一定寿命的，超过了一定的期限，就会丧失它的活力，不再萌发。种子寿命的长短，因植物不同，差异很大。莲的种子可以活到 150 年以上，算是寿命长的种子。在贮藏良好的情况下，蚕豆、绿豆、豇豆
39、、南瓜、白菜等的种子，一般能活46 年，水稻、小麦、玉米、油菜等的种子，一般能活 23 年。1、种子萌发的条件（1）种子萌发需要充足的水分（2）种子萌发需要足够的氧气（3）种子萌发需要适当的温度2、种子萌发的过程发育正常的种子，在适宜的条件下开始萌发。通常是胚根先突破种皮向下生长，形成主根。然后，胚芽突出种皮向上生长，伸出土面而形成茎和叶，逐渐形成幼苗。种子萌发过程中先形成根，是具有生物学意义的，因为根发育较早，可以使早期幼苗固定于土壤中，及时从土壤中吸取水分和养料，使幼小的植物能很快地独立生长。水稻籽实萌发时，胚芽首先膨大伸展，然后胚芽鞘突破谷壳而伸出；胚根比胚芽生长稍迟，随即，胚根也突破胚
40、根鞘和谷壳而形成主根。在主根伸长不久后，其胚轴上又生出数条与主根同样粗细的不定根，在栽培学上把它们统称为种子根。同时，胚芽鞘与胚芽伸出土面后，胚芽鞘纵向裂开，真叶露出胚芽鞘外，而形成幼苗。第一叶的叶片很小，叶鞘发达。小麦籽实萌发时，首先露出的是胚根鞘，以后胚根突破胚根鞘形成主根。然后从胚轴基部陆续生出 13 对不定根。同时胚芽鞘也露出，随后从胚芽鞘裂缝中长出第一片真叶，以后又出现第二、第三叶，形成幼苗。（二）幼苗的类型（二）幼苗的类型1、子叶出土的幼苗双子叶植物如大豆、棉花以及各种瓜类的无胚乳种子，在萌发时，胚根首先伸人土中形成主根，接着下胚轴伸长，将子叶和胚芽推出土面，这种幼苗的子叶是出土的
41、。幼苗在子叶下的一部分主轴是由下胚轴伸长而成的；子叶以上和第一真叶之间的主轴是由上胚轴形成的。子叶出土后通常变为绿色，可以暂时进行光合作用。以后胚芽发育形成地上的茎和真叶。子叶内营养物质耗尽即枯萎脱落。双子叶植物的有胚乳种子如蓖麻种子萌发时，胚乳的养料逐渐供胚发育所消耗，在子叶出土时，残留的胚乳附着在子叶上伸出土面，不久即脱落消失。洋葱的幼苗虽然也是子叶出土幼苗，但其种子萌发及幼苗形成较为特殊。当种子萌发时，最先是子叶的下部和中部伸长，将胚根和胚轴推出种皮之外；子叶除了先端仍包被在胚乳内以吸收营养物质外，其余部分很快伸出种皮。子叶的外露部分最初弯曲呈弓形，进一步生长时伸长，出现在土面上，此时胚
42、乳营养物质已被吸收用尽。子叶出土后逐渐变为绿色，进行光合作用。不久，第一片真叶从子叶缝中长出。在土壤不够坚实的情况下，当子叶生长伸直时，种皮会被子叶先端带出土面。2、子叶留土的幼苗双子叶植物无胚乳种子如豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳种子如三叶橡胶的种子，以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时，下胚轴并不伸长，子叶留在土中。上胚轴或中胚轴和胚芽伸出土面。上述都是子叶留土的幼苗。花生种子的萌发，兼有子叶出土和子叶留土的特点。它的上胚轴和胚芽生长较快，同时下胚轴也相应生长。所以，播种较深时，则不见子叶出土；播种较浅时，则可见子叶露出土面第三章第三章 被子植物营养器官的形态，结构和功能被子植物营
43、养器官的形态，结构和功能教学基本要求和目的本章是植物学重点内容之一，通过本章内容的学习，要使学生掌握根，茎，叶的形态结构，生长发育，生理功能以及其与农业，果树，蔬菜等生产的关系本章的基本内容本章共有四节，每节的主要内容分别是：第一节 根一 根的发生，类型和生理功能二 根尖的分区及其生长动态 三 根的结构 四侧根的发生五 根瘤和菌根六 根的变态第二节茎一 茎的主要生理功能二 茎的基本形态三 茎和分枝四 茎尖的分区及其生长动态五 茎的结构六 茎的变态。第三节 叶一叶的主要生理功能二 叶的基本形态三 叶的发生和生长四 叶的解剖结构五 叶的形态结构与生理功能的关系六 离层与落叶七 叶的变态。第四节 营
44、养器官之间的互相联系一 根，茎，叶之间的维管系统联系二 营养器官之间主要生理功能联系。本章重点和难点本章重点是根的结构茎的结构叶的解剖结构难点是根，茎，叶的形态结构与生理功能之间的关系本章教学方式教师课堂教学和学生网上自学相结合。教师课堂教学时可用 CAI 课件，通过大量的模式图和切片实物图来讲解根，茎，叶的结构，在讲解根，茎，叶发育和生理功能时，通过动图可达到非常好的效果。植物体一般由器官组成，而器官则由不同的组织组成。不同的器官有不同的形态结构和生理功能。被子植物的主要器官有根、茎、叶、花、种子和果实。其中花、种子和果实与植物的繁殖有关，称为生殖器官；而根、茎、叶担负植物营养物质的吸收、制
45、造和运输等生理功能，因此称为营养器官。营养器官由种子发育而来，当种子萌发时，胚根突破种皮形成根系，而胚芽则发育成茎叶第一节第一节植物的根植物的根根的生理功能根是植物适应陆地生活，一般分布于地下的营养器官。一株植物地下所有的根总称为根系根系的主要生理功能是吸收土壤中的水和溶解在水中的无机营养物，并能固定植物。此外，有些植物的根系还有储藏营养物和利用不定芽来繁殖的作用。根的结构植物体一般由器官组成，而器官则由细胞分化而成的多种组织组成。不同的器官有不同的形体结构和生理功能。被子植物的主要器官有根、茎、叶、花、种子和果实。其中花、种子和果实与植物的繁殖有关，称为繁殖器官；而根、茎、叶担负植物营养物质
46、的吸收、制造和运输等生理功能，因此称为营养器官。营养器官由种子发育而来。当种子萌发时，胚根突破种皮形成根系，而胚芽则发育成茎、叶。根是植物体适应陆地生活分布于地下的营养器官。单株植物地下所有的根总称为根系。它的只要生理功能是从土壤中吸收水分和无机盐，并使植物固定在土壤中。此外，有些植物的根还有贮藏营养物质和利用不定芽来繁殖的作用。一、根的发生和类型（一）定根和直根系1、定根：定根是指主根和侧根。当种子萌发时，胚根突破种皮，向下生长形成的根称为主根。主根生长到一定长度，就在一定部位产生分支，形成侧根，侧根上仍能产生新的分支。主根和侧根都有一定的发生位置，因此又称定根。2、直根系：凡主根粗壮发达，
47、主根和侧根有明显区别的根系称为直根系，如棉花、油菜等双子叶植物。（二）不定根和须根系1、不定根：植物除能由种子产生定根外，还能从茎、叶、老根和胚轴上产生根，这些根产生的位置不固定，统称不定根，不定根也可能产生侧根。2、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。如水稻、小麦、玉米等大多单子叶植物的根系。侧根、不定根的产生扩大了根的吸收面积，增强了根的固着能力。同时，直根系的植物，因期主根发达，根往往分布在较深的土层中，形式深根系，而须根系的植物主根一般较短，不定根以水平扩展占优势，分布于土壤表层，形式浅根系。二、根的结构（二）根尖及其分区从根的纵向看，根由根尖和次生根（
48、老根）组成，根尖是指根的顶端到根毛处的一段，其上为次生根（老根）。根尖是根生命活动最活跃的部位，根的生长、组织的形成以及根分和物质的吸收主要由根尖来完成。根尖从顶端起可依次分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。各区的生理机能不同，细胞的形态结构也不同，除根冠与分生区之间的界限较明显外，其它各区细胞分化是逐渐过渡的。并无严格界限。1、根冠：位于根的顶端，由多层排列疏松的薄壁细胞组成。从外形上看，根冠象一帽状物套在分生区的外方，有保护幼嫩的分生区不受擦伤的作用。根冠外层细胞的外壁有粘液覆盖，使根尖易于在土壤颗粒间推进，减少阻力。此外，根冠还与根的向地性生长有关。根冠细胞中常含有淀粉体，且多集中
49、分布在细胞下方。一些水生植物和对重力不敏感的攀援植物根冠细胞中往往没有淀粉体。因此多数人认为，细胞中淀粉体的分布可能与根的向地生长有一定的关系。淀粉体有平衡石的作用，它们把重力传至质膜，质膜是感受重力的敏感部位，进而引起一系列生化反应和向地性有关物质的产生和移动，最后导致根的向地性生长。根冠表层细胞脱落后，由分生区细胞产生新的细胞补充，从而使根冠保持一定的形状和厚度。2、分生区：分生区大部分被根冠包围，是根内产生新细胞、促进根尖生长的主要部位，也称生长点。分生区由一群排列紧密、细胞壁薄、细胞核相对较大，细胞质丰富、无明显液泡，且具分裂能力的分生组织组成。分生区的前端由具有持续分裂能力的原分生组
50、织组成，其排列和分裂活动具有分层特性。后面为初生分生组织。初生分生组织由原分生组织分裂而来，细胞分裂能力逐渐减弱，并进行初步分化，最外层的初生分生组织称为原表皮，中央部分是原形成层，两者之间为基本分生组织。上述三部分起源于原分生组织的不同层次。根分生区的原分生组织和初生分生组织位于根的顶端部位，因而又称为顶端分生组织。在许多植物根尖分生组织中心，有一群分裂活动很弱的细胞群，它们合成核酸和蛋白质的速度缓慢，线粒体等细胞器较少，称为不活动中心。由于不活动中心的存在，人们认为，根尖顶端的原始分生组织的范围较大，其细胞分布于半圆形不活动中心边缘。不活动中心可能是合成激素的场所，也可能是贮备的分生组织。