植物学复习要点

绪论1．植物界的主要类型：植物界通常划分为七个大类群，即藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。它们的体形大小、形态结构、寿命长短、生活方式和生活场所各不相同，共同组成了形形色色的植物界。2．植物在自然界中的主要作用1）光合作用：绿色植物的叶绿体能够利用太阳的光能，把简单的有机物—水和二氧化碳，合成为复杂的有机物——碳水化合物，并释放出氧气，这个过程称为光合作用，其过程可简单写成：2）光合作用的主要意义是：1）把简单的无机物（水和二氧化碳），合成为复杂的有机物（碳水化合物）。2）将光能转变成化学能储藏在有机物中。3）释放出氧气。3）矿化作用：复杂的有机物，经过非绿色植物（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物质），这一过程称为矿化作用。4）矿化作用的主要意义是：1）将有机物分解简单的无机物。2）使大气中的碳素、氮素得到平衡。3）植物体内的磷、钾、铁、镁、钙及各种微量元素通过矿化作用，在植物体和土壤之间循环。3．植物对环境的保护作用：主要是反应在它对大气、水域、土壤的净化作用上第一章种子与幼苗种子：是种子植物所特有的繁殖器官，是由胚珠发育而来的，凡是由胚珠发育形成的种子才是真正的种子。（小麦、玉米、水稻、高梁和向日葵的籽粒，也常被称为“种子”。实际上是果实，因为它们是由子房发育而成的）。种子植物的生活史：从种子播种、萌发，经过一定的生长发育阶段便开花、结果，产生新的种子的过程，称为种子植物的生活史。第一节种子的结构一、种子的结构：植物的种类不同，其种子在大小、形状和颜色等方面有着较大的差别。但其基本结构都是一致的。都是由胚、胚乳和种皮三部分组成。二、胚的结构：是由胚根、胚芽、胚轴和子叶四部分组成。三、胚根、胚芽、胚轴和子叶的形态：胚根和胚芽的体积很小，胚根一般为圆锥形，胚芽常具雏叶的形态；胚轴位于胚根和胚芽之间，并与子叶相连，一般很短；依据子叶着生的位置将胚轴分为上胚轴和下胚轴，即子叶着生点至第一片真叶之间，称上胚轴，而子叶着生点到胚根之间，称下胚轴。子叶与一般正常叶的功能是不同的，有储藏养料的作用，或能从胚乳中吸收、转化营养物质供胚生长时使用。四、在被子植物种子因叶数目不同分为：分为双子叶植物和单子叶植物。（双子叶植物和单子叶植物是被子植物的二个大类。有关这些内容将在以后章节中谈到）。在裸子植物中，子叶数目也很不一致，有两个的如侧柏；有二至三个的如银杏，还有多个的如松树。五、种子萌发：胚根和胚芽突破种皮，胚根发育成幼苗的主根，胚芽发育成茎、叶部分，胚轴发育成茎的一部分，使胚迅速形成幼苗。六、胚乳：胚乳是种子贮藏营养物质的地方，供种子萌发时胚的生长之用。胚乳的大小在不同的种子中也不同，有些种子胚乳体积较大，占种子的大部分，这类种子叫有胚乳种子。（如玉米、小麦的谷粒和蓖麻的种子）。而有些植物的种子，成熟时不具有胚乳，这类种子叫无胚乳种子，如花生、豆类及瓜类的种子。七、种皮：种皮是种子外面的保护结构，其性质、厚度随植物种类而异。成熟种子的种皮上常常可以见到种脐，它是种子脱离果实时留下的痕迹(就是种柄和株柄相脱离的地方)。种孔是原来胚珠的珠孔留下的痕迹。有的种皮上可以明显见到种脊，种阜，如蓖麻。第二节种子的主要类型根据成熟种子内胚乳的有无，可分为有胚乳种子和无胚乳种子两大类:一、有胚乳种子：这类种子由种皮、胚和胚乳组成。双子叶植物中的蓖麻、烟草、番茄、柿等植物的种子和单子叶植物中的小麦、水稻、玉米、高梁和洋葱等植物的种子，都属于这个类型。二、无胚乳种子这类种子由种皮和胚组成。双子叶植物，如落花生、棉花、豆类、瓜类和柑橘的种子单子叶植物，如慈菇、泽泻的种子。第三节种子的萌发和幼苗的形成一、种子是有生命的，成熟的种子，在合适的条件下，经过一系列同化和异化作用，就开始萌发，长成幼苗。(一)种子的休眠有些植物的种子在成熟后，如果条件适合就能萌发，但也有些植物的种子却不能立即萌发，需要隔一段时间才能发芽，种子的这一特性，叫做种子的休眠。(二)种子的寿命种子的寿命是指种子的生活力在一定环境条件下保持的最长期限。超过这个期限，种子的生活力就会丧失，也就失去了萌发的能力。二、种子萌发的条件种子的萌发，除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的环境条件：充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。三、种子萌发的过程发育成熟的种子，在适宜的环境条件下开始萌发。经过一系列生长过程，种子的胚根首先突破种皮，向下生长，形成主根。与此同时，胚轴的细胞也相应生长和伸长，把胚芽或胚芽连同子叶一起推出士面，胚芽伸出土面，形成茎和叶。子叶随胚芽一起伸出土面，展开后转为绿色，进行光合作用，如棉花、油菜等。待胚芽的幼叶张开行使光合作用后，子叶也就枯萎脱落。至此，一株能独立生活的幼小植物体也就全部长成，这就是幼苗。四、幼苗的类型由种子萌发形成幼苗的过程中，由于胚轴部分的生长速度不同，形成了不同形态的幼苗，常见的幼苗主要有两种类型，即子叶出士幼苗和子叶留土幼苗。(一)子叶出土的幼苗这类植物的种子在萌发时，胚根首先突破种皮，伸入土中，形成根系。然后下胚轴加速伸长，将子叶和胚芽推出士面，所以幼苗的子叶是出士的(如蓖麻、大豆、棉花、油菜和各种瓜类的幼苗)。(二)子叶留土的幼苗这类种子萌发的特点是上胚轴伸长，而下胚轴却不伸长。所以子叶并不随胚芽伸出士面，而是留在土壤中，直到养料耗尽而死去。如蚕豆、豌豆、荔枝、柑桔。第二章植物的细胞2.植物细胞的基本结构各种植物细胞具有相同的基本结构；都由原生质体和细胞壁两部分组成。原生质体是细胞内各种代谢活动进行的场所，因而是细胞结构的主要部分，原生质体包含细胞核和细胞质两部分,其中的细胞质又包括质膜、胞基质和细胞器三部分组成。细胞器有质体、线粒体、内质网，高尔基体、核糖核蛋白体、液泡、溶酶体、原球体、微管和微丝等。此外，细胞中还存在内含物。根据细胞核和细胞器的有无，而将植物界的细胞分为真核细胞和原核细胞。植物细胞的分裂植物细胞分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，其中最普遍、最常见的是有丝分裂。（一）原生质体1、细胞质由质膜、胞基质和细胞器三部组成（1）质膜细胞质与细胞壁之间的膜为质膜。这样的厚度在光学显微镜下难以看到，在光学显微镜下看到的质膜，实际上还包含了膜以内的一薄层物质。在电子显微镜下，质膜显出三层结构，内外两侧呈两个暗带。中间夹有-个明带。明带的主要成分是类脂，暗带主要成分为蛋白质。三层结构成为一个单位的膜，称为单位膜。（2）胞基质胞基质在电镜下看不出有什么结构，表现为有一定弹性和粘滞性的胶体溶液。胞基质不仅是细胞器之间物质运输的介质，而且，也是细胞代谢的一个重要场所。许多化学反应是在胞基质中进行的。同时，胞基质也不断为细胞器行使功能提供原料。（3）细胞器一般认为细胞器是细胞质内具有一定结构和功能的微结构和微器官一般认为细胞器应包含质体、线粒体、内质网、高尔基体、核糖核蛋白体、液泡、溶酶体、圆球体、微管、微丝等。在各种细胞器中，应当着重掌握质体(主要是其中的叶绿体)、线粒体、内质网和核糖核蛋白体等四类细胞器。质体质体分为叶绿体、有色体和白色体，是一类合成和积累同化产物的细胞器。其中，叶缘体是绿色质体，含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素。主要功能是进行光合作用。因而是重要的质体。线粒体线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器。它们多呈球状，杆状、也有具分枝或其它形状的。其体积比质体小，直径一般为0．5-0．1Μm。长约1-2Μm。线粒体是细胞进行呼吸作用的场所，在内层膜上和基质中有100多种酶，其中绝大多数酶都参加呼吸作用。内质网内质网是分布于细胞质中。由膜构成的管道系统，管道以各种形状延伸和扩展，成为各类管、泡、腔交织的状态。有些内质网外面附有核糖核蛋白体，称为粗糙型内质网。另外一些内质网外面没有核糖核蛋白体附着，称为光滑型内质网。关于内质网的功能，一般认为它是一个细胞内的蛋白质、类脂和多糖的合成、贮藏及运输的系统。粗糙型内质网与核糖体紧密结合，反映出它的功能是合成和运输蛋白质。光滑型内质网主要是合成及运输类脂和多糖。核糖核蛋白体简称核糖体，是直径为170-230埃的小颗粒。一个细胞中可以有几十万个核糖体。在细胞质中，它们有的以游离状态存在，也有的附着在粗糙型内质网表面上。此外，也存在于细胞核、线粒体、叶绿体中。核糖体是细胞中蛋白质合成的中心。2．细胞核细胞核：是活细胞中最显著的结构。在活细胞中可以看到在细胞核外面有-后薄膜，与细胞质分界称为核膜。膜内充满均匀透明的胶状物质，称为核质。其中有-到几个折光性强的球状小体，称核仁。当细胞固定染色后，核质中被染成深色的部分，称染色质，其余染色浅的部分是核液。染色质是细胞中遗传物质存在的主要形式，在电镜下显出一些交织成网状的细丝，主要成分是DNA和蛋白质。当细胞进行有丝分裂时，这些染色质丝便转化成粗短的染色体。由于细胞内的遗传物质主要集中在核内。因此，细胞核的主要功能是储存和传递遗传信息，在细胞遗传中起重要作用。此外，细胞核对细胞的生理活动，也起着重要的控制作用。（二）有丝分裂有丝分裂是本章教材中另一个重点内容。其原因有二：一是有丝分裂是植物细胞分裂最谱遍、最常见的一种各裂方式，应该着重掌握。二是这部分内容中有些概念容易混淆，必须着重弄清楚。1．植物细胞有丝分裂各个时期的主要特点细胞有丝分裂由分裂间期和分裂期两个时期组成，而分裂期又分为前、中、后、末四个阶段。分裂间期的主要特点是完成DNA的复制和相关蛋白质的合成。前期，主要特点是：核内的染色质形成染色体，核膜、核仁消失，而且细胞中出现了纺锤体，染色体散乱在纺锤体中。中期，主要特点是染色体用着丝点附在纺锤体上，并且有规律地排列在赤道面上。进入后期，主要特点是：每条染色体的着丝点一分为二，染色体上的两个染色单体彼此分开，形成两条子染色体，而且细胞内的全部染色体均匀地分成两组，分别被纺锤体中的纺锤丝拉回两极。末期，被拉到两极的染色体变成长丝状的染色质，并且出现核膜、核仁，而且在赤道面位置上逐渐形成了细胞壁，形成了两个子细胞。2．有丝分裂的几个概念性问题（1）有丝分裂的开始和结束有丝分裂从哪开始?到哪儿结束?初学者往往认为是从分裂的前期开始，到末期结束。这当然不对，因为它把分裂间期忽略了。要了解细胞有丝分裂开始和结束，必须了解细胞周期的概念。细胞进行有丝分裂，具有一定周期性。连续分裂的细胞，从-次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，是一个细胞周期。细胞周期包括两个阶段，分裂间期和分裂期。一个连续分裂的细胞，当它形成两个子细胞后，子细胞的细胞核中，开始了染色体的复制，新的一次有丝分裂在子细胞形成时就开始了。(2)染色质和染色体染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质，它们之间的不同，不过是同一物质在间期和分裂期的不同形态表现而已。染色质出现于间期，在光镜下呈颗粒，不均匀地分布于细胞核中，比较集中于核膜的内表面。染色体出现于分裂期中，呈较粗的柱状和杆状等不同形状，并有基本恒定的数目(因植物的种属不同而异)。染色体是由染色质浓缩而成的，内部为紧密状态，呈高度螺旋卷曲的结构。根据染色体组成成分的分析，可知它在细胞间期仍然存在而不是消失，只不过这时它的结构呈稀疏和分散状态。有的部分非常稀疏，因而在光镜下看不到，有的部分螺旋盘绕得比较紧密，因而在适当染色后呈颗粒状，这就是染色质。第三章植物的组织一、细胞的分化和组织的形成细胞的分化：由具有分裂能力的细胞逐渐到细胞分裂停止，细胞外形伸长，以至形成各种具有一定功能和形态结构的细胞的过程，叫做细胞的分化。二、植物组织的类型组织：具有相同生理功能和形态结构的细胞群，叫组织。植物的组织有分生组织，薄壁组织、保护组织、输导蛆织，机械组织和分泌组织。分生组织：是具有持续细胞分裂能力的组织，位于植物体生长的部位。依性质和来源的不同，分生组织分为原分生组织，初生分生组织和次生分生组织。依位置来分，分为顶端分生组织。侧生分生组织舶居间分生组织。薄壁组织是进行各种代谢活动的主要组织，占植物体的大部分。根据生理功能的不同，分为同化组织，贮藏组织、通气组织、贮水组织等，它们共同结构特点是：细胞壁薄，有细胞间隙，