植物学复习试题及答案

植物细胞和组织一、名词解释1．细胞和细胞学说：有机体除病毒外，都是由单个或多个细胞构成的。细胞是生命活动的基本结构与功能单位。植物细胞由原生质体和细胞壁两部分组成。细胞学说是德国植物学家Schleiden,M．J．和动物学家Schwann,T．二人于1938～1939年间提出的。细胞学说认为，植物和动物的组织都是由细胞构成的；所有的细胞是由细胞分裂或融合而来；卵和精子都是细胞；一个细胞可分裂而形成组织。细胞学说第一次明确地指出了细胞是一切动、植物结构单位的思想，从理论上确立了细胞在整个生物界的地位，把自然界中形形色色的有机体统一了起来。2．原生质：构成细胞的生活物质称为原生质。原生质是细胞生命活动的物质基础。原生质体是生活细胞内全部具有生命的物质的总称，也即原生质体由原生质所构成。3．原生质体：原生质体一般由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。原生质体是细胞各类代谢活动进行的主要场所。原生质体一词有时指去了壁的植物细胞。4．细胞器：细胞中具有一定形态、结构和功能的亚细胞结构。如各种质体、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、微管等。5．胞基质：细胞质中没有分化的部分，即使在电子显微镜下观察，也是透明的。6．纹孔：在细胞壁的形成过程中，次生壁在初生壁上不均匀加厚，局部不进行次生增厚，从而形成薄壁的凹陷区域，此区域称为纹孔。7．胞间连丝：胞间连丝是穿过细胞壁的原生质细丝，它连接相邻细胞间的原生质体。它是细胞原生质体之间物质和信息直接联系的桥梁，是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证。8．染色质和染色体：当细胞固定染色后，核质中被碱性染料染成深色的部分，称为染色质。染色质是细胞中遗传物质存在的主要形式，其主要成分是DNA和蛋白质。在电子显微镜下染色质显出一些交织成网状的细丝。细胞有丝分裂和减数分裂时期，染色质高度螺旋化而变粗变短，成为易被碱性染料着色的粗线状或棒状体，此即染色体。9．后含物：细胞生活过程中，不仅为生长、分化提供养料和能量，同时也产生贮藏物质、代谢中间产物以及废物等，这些物质统称为后含物。10．细胞周期：有丝分裂从一次分裂结束到另一次分裂结束之间的期限，叫做细胞周期。一个细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期。11．细胞分化：多细胞有机体内的细胞在结构和功能上的特化，称为细胞分化。细胞分化表现在内部生理变化和形态外貌变化两个方面。细胞分化使多细胞植物中细胞功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能和效率。因此，分化是进化的表现。12．细胞全能性：任何一个生活的细胞，在一定的条件下，经过分裂、生长和分化都可以形成一个完整植株的现象或能力。13．组织：在多细胞生物体中，在个体发育上来源相同，形态、结构相似，有机地结合在一起，共同完成某种生理功能的细胞群或细胞组合。14．维管束：由原形成层分化而来，是由木质部和韧皮部共同组成的束状结构，分为有限维管束和无限维管束。15．维管组织：由输导组织、机械组织、基本组织共同构成的一种复合组织。16．维管系统：一个器官或一个个体中的维管束的总称。17．质体：植物细胞（细菌、真菌和蓝藻除外）所特有的，一类合成、贮藏同化产物的细胞器。尚未分化成熟的质体称为前质体，分化成熟的质体根据其颜色和功能不同，分为叶绿体、有色体和白色体三种。18．侵填体：由于导管的成熟老化，在其周围的薄壁细胞体积增大，从导管侧壁的未增厚区域侵入导管腔内，形成大小不等的囊状突出物，后期常为单宁、树脂等填充，将导管阻塞而失去输导功能。19．胼脂体：在筛管成熟的过程中，筛板上围绕筛孔积累胼脂质，进而形成垫状结构而阻塞筛孔，使筛管失去输导能力，这种垫状结构称为胼脂体。20．细胞骨架：细胞内的微管、微丝、中等纤维等，它们在细胞内形成错综复杂的立体网络，将细胞内的各种结构连接和支架起来，维持在一定的部位上执行各自的功能。五、问答题1．答：电子显微镜下显示出的细胞结构称为超微结构。用电镜观察，可看到叶绿体的外表有双层膜包被，内部有由单层膜围成的圆盘状的类囊体，类囊体平行地相叠，形成一个个柱状体单位，称为基粒。在基粒之间，有基粒间膜(基质片层)相联系。除了这些以外的其余部分是没有一定结构的基质。2．答：组成分生组织的细胞，除有持续分裂能力为其主要特点外，一般排列紧密，细胞壁薄，细胞核相对较大，细胞质浓厚。通常缺少后含物，一般没有液泡和质体的分化，或只有极小的前液泡和前质体存在。分生组织的上述细胞学特征也会出现一些变化，如形成层细胞原生质体高度液泡化；木栓形成层细胞中可以出现少量叶绿体；某些裸子植物中，其顶端分生组织的局部细胞可能出现厚壁特征。根据位置不同，分生组织分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。根据来源不同，分生组织分为原生分生组织、初生分生组织和次生分生组织。3．答：有丝分裂是一种最普遍的细胞分裂方式，有丝分裂导致植物的生长，而减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的细胞分裂方式。有丝分裂过程中，染色体复制一次，核分裂一次，每一子细胞有着和母细胞同样的遗传性。因此有丝分裂的生物学意义在于它保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性。在减数分裂过程中，细胞连续分裂二次，但染色体只复制一次，同一母细胞分裂成的4个子细胞的染色体数只有母细胞的一半。通过减数分裂导致了有性生殖细胞(配子)的染色体数目减半，而在以后发生有性生殖时，二配子结合成合子，合子的染色体重新恢复到亲本的数目。这样周而复始，使每一物种的遗传性具相对的稳定性。此为减数分裂具有的重要生物学意义的第一个方面。其次，在减数分裂过程中，由于同源染色体发生片段交换，产生了遗传物质的重组，丰富了植物遗传的变异性。4．答：植物的输导组织，包括木质部和韧皮部二类。裸子植物木质部一般主要由管胞组成，管胞担负了输导与支持双重功能。被子植物的木质部中，导管分子专营输导功能，木纤维专营支持功能，所以被子植物木质部分化程度更高。而且导管分子的管径一般比管胞粗大，因此输水效率更高，被子植物更能适应陆生环境。被子植物韧皮部含筛管分子和伴胞，筛管分子连接成纵行的长管，适于长、短距离运输有机养分，筛管的运输功能与伴胞的代谢密切相关。裸子植物的韧皮部无筛管、伴胞，而具筛胞，筛胞与筛管分子的主要区别在于，筛胞细的胞壁上只有筛域，原生质体中也无P—蛋白体，而且不象筛管那样由许多筛管分子连成纵行的长管，而是由筛胞聚集成群。显然，筛胞是一种比较原始的类型。所以裸子植物的输导组织比被子植物的简单、原始，被子植物比裸子植物更高级。5．答：植物细胞壁由胞间层、初生壁、次生壁三层构成。胞间层位于相邻两个细胞之间，主要化学组成为果胶质，具有可塑性和延展性，随着植物细胞增大，胞间层也被拉大。初生壁位于胞间层和次生壁之间，是细胞体积增大时产生的壁层，初生壁一般较薄，由纤维素、半纤维素、果胶质构成，具有延展性和韧性，细胞增大时可以增大。次生壁是一些具有特殊功能的细胞(纤维、石细胞、导管、管胞等)才具有的壁层，主要由纤维素组成，一般较厚，不具有延展性和韧性。6．答：厚角组织细胞成熟后有不均匀加厚的初生壁，有活的原生质体，细胞具有潜在的分生能力。厚角组织一般分布于正在生长的茎和经常摆动的叶柄等部位，具有巩固和支持的作用。厚壁组织细胞成熟后，细胞壁一般有次生壁加厚，没有活的原生质体，成熟后的厚壁组织是只有细胞壁的死细胞，没有分生潜力。厚壁组织包括石细胞和纤维，石细胞分布于植物的各种器官，纤维分布于维管束的木质部和韧皮部中。7．答：双子叶植物维管束由木质部、维管形成层和韧皮部构成。木质部由机械组织、薄壁组织和输导组织组成;维管形成层是分生组织;韧皮部由输导组织、薄壁组织和机械组织构成。所以，构成双子叶植物维管束的组织有输导组织、机械组织、薄壁组织和分生组织等。8．答：细胞的全能性是指植物体的生活细胞在适当的条件下，经过分裂、生长和分化形成一个完整植株的现象或能力。细胞全能性对研究植物形态结构的建成、生物遗传工程以及在生产上都有非常重要的价值，已为细胞、组织培养所证实。并已成为一些作物、花卉等植物的快速繁殖手段应用于生产实践。种子与幼苗一、名词解释1．器官：器官是生物体由多种组织构成的、能行使一定功能的结构单位。植物体内，以营养生长为主要功能的器官称为营养器官，如根、茎和叶；与生殖有密切关系的器官称为生殖器官，如花、果实和种子。2．种子：种子是种子植物的繁殖器官，是胚珠经过受精而发育形成的结构。种子一般由胚、胚乳和种皮三部分组成。3．幼苗：种子萌发后由胚长成的独立生活的幼小植株，即为幼苗。不同植物种类的种子萌发时，由于胚体各部分，特别是胚轴部分的生长速度不同，长成的幼苗在形态上也不一样，可分为两类：子叶出土的幼苗和子叶留土的幼苗。4．种子休眠：植物经过开花、传粉、受精后产生的种子，脱离母体后仍不能立即萌发，需要经过一段时间的休眠，在合适的外界条件下，才能萌发形成幼苗。5．上胚轴：在种子的胚中，从子叶节到胚芽的一段胚轴。6．下胚轴：在种子的胚中，从子叶节到胚根的一段胚轴。7．有胚乳种子：成熟后种子内有胚乳的叫做有胚乳种子，包括种皮、胚和胚乳三部分。如小麦、玉米、蓖麻的种子。8．无胚乳种子：在被子植物中，有的植物种子中的胚乳在发育过程中被子叶吸收，成熟后的种子没有胚乳，叫做无胚乳种子，如大豆、黄瓜的种子。9．子叶出土幼苗：种子萌发过程中，由于下胚轴生长速度快，将胚芽和子叶推出土面，形成子叶出土的幼苗。10.子叶留土幼苗：种子萌发过程中，由于上胚轴生长速度快，将胚芽推出土面，而子叶留在土壤中，形成子叶留土的幼苗。11.通过组织培养诱导产生胚状体，用含有养分和具有保护功能的物质（人工种皮）加以包裹，从而获得可以代替种子的人工培养物。12.种子的胚从相对静止状态转入生理活跃状态，开始生长，并形成营自养生活的幼苗，这一过程称为种子萌发。五、问答题1.种皮：保护作用胚芽种子胚胚轴幼苗的原始体胚根子叶胚乳：贮藏营养物质2.种子萌发的主要外界条件有：水分、氧气、温度。（1）种子萌发需要充足的水分。干燥的种皮经水浸润后，结构松软，氧气才易进入，同时，胚根、胚芽才能突破种皮，种子萌发时的各种生理生化反应，必须以水作为介质。（2）种子萌发需要足够的氧气。种子萌发时，一切生理活动都需要能量的供应，而能量来源于呼吸作用，呼吸作用则必须有氧气才能完成。（3）种子萌发需要适当的温度。种子萌发时内部进行复杂的生理生化反应，需要各种酶作为催化剂，而酶是一种特殊的蛋白质，必须在适当的温度范围才具有催化活性。3.种子萌发过程中，如果下胚轴生长速度快，将胚芽和子叶推出土面，则形成子叶出土的幼苗；如果上胚轴生长速度快，将胚芽推出土面，而子叶留在土壤中，则形成子叶留土的幼苗。意义：在农业生产上应注意掌握两种类型幼苗的种子播种深度，一般来说，子叶出土幼苗的种子播种要浅一些，而子叶留土幼苗的种子播种可以稍深，但也要根据种子的大小、土壤的湿度等条件综合考虑，决定播种措施。4.种子生活力的长短是一个很复杂的问题，一方面决定于植物本身的遗传性，不同类型的植物虽然生长在同一地区和相同的环境条件下，种子生活力的长短也有很大差异。例如水稻、小麦的种子寿命短，而瓜类的种子则有较长的寿命;另一方面决定于种子留在母株时的生态条件，和采收以后长期贮藏过程中所遭遇的环境条件。这些都直接或间接地影响种子的生理状况和寿命长短。因此同一作物甚至同一品种的种子由于产地不同，收获及贮藏方法的不同，而寿命的长短相差很大。种子在贮藏期间，不论在有氧或缺氧状态下，它的呼吸作用是不会停止的。呼吸作用不断地把贮藏的营养物质逐渐消耗掉，放出热能及水分，这对种子生活力的保持是不利的。所以贮藏粮食和种子的时候，一定要控制种子的水分，以免大量地进行呼吸作用，消耗贮存物质，放出大量热量，使种子的生活力丧失，甚至发霉变质。作物种子不论保存条件怎样严密，但如果保存时间超过一定限度，种子的生活力就必然逐渐减弱以至完全丧失。种子失掉生活力的原因，一般是由于酶的破坏、贮藏物质的消失和胚细胞衰退死亡等。根据观察和分析，发现种子休眠有多种原因。一类植物在开花结实后;种子虽然脱离母体，但种子中的胚并