植物学教案(上).doc

绪 论 一. 生物界的划分 动物界 植物界 二界 + 原生生物界 .三界 + 原核生物界 .四界 + 真菌界五界 +非胞生物界六界 二. 植物的多样性 （一）形态结构 单细胞 多细胞；原核 真核 （二）营养方式 自养、寄生、异养 （三）繁殖和生活史 同配、异配、卵式； 一年生、多年生。 （四）生活环境 陆生、水生（海洋和淡水）、极端环境等。 类型 藻类植物 （菌类植物） 地衣 . 低等植物 苔藓植物 蕨类植物 种子植物.高等植物 三. 植物的重要性 推动自然界和生物界的发展 光合作用和矿化作用 促进物质循环，维持生态平衡 碳循环和氮循环 环境保护 促进经济发展，为人类服务 四. 植物科学的发展 五. 植物科学的研究内容和分枝学科 植物分类学 植物形态学 植物生理学 植物生态学 六. 学习和研究植物学的方法 直接观察、实验方法、模拟和仿制 第一章 植物细胞和组织 第一节 植物细胞的发现和细胞学说 第二节 植物细胞的基本结构 细胞的组成物质原生质 显微结构和亚显微结构（超微结构）一. 原生质体（一）细胞核 1. 形状、位置和数目 核膜：双层 核孔 2. 结构 核仁 合成和贮存 RNA 核质：染色质（染色体）和核液 3. 功能（二）细胞质 1. 质膜 结构（单层 ， 单位膜）和功能（选择透性） 2. 细胞器 叶绿体（1）质体 有色体 . 形状、结构、色素、功能和分布 白色体 质体的发育和相互转变：前质体（2）线粒体：结构和功能（3）内质网：单层膜，光滑型和粗糙型内质网，功能（4）核糖体：（5）高尔基体：单层膜，功能（6）液泡：单层膜，细胞液的成分，功能（7）溶酶体：单层膜，含水解酶（8）圆球体（9）微体：包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体（10）微管和微丝：微管的作用 3. 胞基质 胞质运动 细胞是一个统一的有机体，细胞器之间的相互联系 原核细胞（生物）和真核细胞（生物）二. 细胞壁（一）层数 胞间层 初生壁 胞间连丝 初生纹孔场 次生壁 纹孔 单纹孔 主要分布在厚壁组织中纹孔类型 具缘纹孔 主要分布在导水的细胞中裸子植物具有纹孔塞（二）化学成分 基本成分：纤维素（构架） 半纤维素 果胶附加物质： 角质化： 一种脂肪酸 主要在初生壁 如表皮细胞 木质化： 酚类化合物 主要在次生壁 如木纤维、导管、管胞 栓质化： 一种脂肪酸 主要在次生壁 如木栓细胞 硅质化： 硅酸 主要在初生壁 三. 细胞后含物（一）淀粉： 大量存在于胚乳细胞、块根、块茎 初生淀粉（叶绿体内） 糖 次生淀粉（贮藏器官） 淀粉粒的各种形状（二）脂肪： 种子细胞（圆球体）内（三）蛋白质： 种子细胞内，以糊粉粒、无定形或拟晶体（四）鞣质（酚醛类聚合物） 存在于各种构造中如叶树皮未成熟的果实（五）结晶体： 四. 细胞分裂类型（一）有丝分裂过程及意义 细胞周期： 上一次分裂结束 下一次分裂开始1. 间期；DNA复制和有关蛋白质的合成2. 分裂期： 染色质 染色体，出现纺锤丝 前期 中期 后期 末期（二）无丝分裂（三）减数分裂 分裂二次，复制一次1. 分裂期 I 第三节 植物细胞的生长和分化 分化：细胞结构和功能的特化 第四节 植物组织 一. 分生组织 类型和特点 顶端分生组织 原生分生组织 按位置 侧生分生组织 按来源 初生分生组织 居间分生组织 次生分生组织 二. 成熟组织 表皮：包括表皮细胞、保卫细胞、表皮毛等（一） 保护组织 周皮：木栓层、木栓形成层、栓内层（二）薄壁组织 分布和特征 传递细胞 厚角组织（三）机械组织 石细胞 厚壁组织 分布和特征 纤维 （四）输导组织 1. 木质部： 组成，导管和管胞的特点和类型 导管：单穿孔和复穿孔 原生木质部：环纹导管、螺纹导管 后生木质部：梯纹、网纹、孔纹导管 侵填体2. 韧皮部： 组成，筛管的特点，单筛板（一个筛域）和复筛板 筛管的生活期（五）分泌结构 植物分泌物的种类 1、外部的分泌结构：腺表皮、腺毛、密腺、排水器 2、内部的分泌结构：分泌细胞、分泌腔、乳汁管第三章 种子植物的营养器官 第一节 根一. 根的发育 组织原学说二. 根尖的结构 根冠 分生区 伸长区 成熟区三. 根的初生结构 初生生长和初生结构（一）表皮： 单层，细胞壁及角质层薄，主要起吸收作用，有些具根被（二）皮层： 多层薄壁细胞，具有贮存和通气作用 内皮层： 凯氏带 径向壁和横向壁木质化和栓质化的带状增厚 单子叶植物 马蹄型 （五面）增厚，通道细胞 （三）维管柱 中柱鞘 初生维管组织 初生木质部、初生韧皮部的排列和发育 髓（或无） 四. 侧根的形成 内起源 五. 根的次生结构 次生结构和次生生长 （一）维管形成层的发生和活动 最早的发生和以后的来源 次生木质部和次生韧皮部 维管射线 （二）木栓形成层的发生和活动 第一次木栓形成层的发生和以后的来源 周皮 木栓、木栓形成层、栓内层 五. 根瘤和菌根 （一）根瘤的发生 （二）外生菌根和内生菌根 第二节 茎 一. 茎的形态和芽的结构 （一）茎的形态 木质茎和草质茎 长枝和短枝 （二）芽的结构 生长点 叶原基 腋芽（枝）原基 幼叶 芽的类型 二. 分枝的类型 单轴分枝 乔木 合轴分枝 灌木 假二叉分枝 分蘖 三. 茎的发育 原体原套学说 （被子植物茎） 叶和芽的起源 四. 茎的初生结构 （一）双子叶植物茎的初生结构 1. 表皮： 表皮细胞 气孔 毛状体（有时） 2. 皮层： 多层薄壁细胞 厚角组织 （靠外方） 内皮层（水生植物和某些草本植物如向日葵） 最内一层 淀粉鞘（很多双子叶植物幼茎） 3. 维管柱： 维管束：维管束类型 木质部和韧皮部的发育 髓射线 髓 也有很多植物呈近似连续的圆环，没有明显的维管束第五节 营养器官的变态 一 . 根的变态1贮蒇根：肉质直根、块根2气生根：支柱根、攀援根、呼吸根3. 寄生根二茎的变态1. 地上茎的类型2. 地下茎的类型三. 叶的变态 1. 苞片和总苞2. 鳞叶3. 叶卷须 4. 捕虫叶 5. 叶状柄 6. 叶刺 第四章 种子植物的繁殖和繁殖器官 第一节 植物的繁殖一. 植物繁殖的类型 营养繁殖 无性繁殖 有性生殖（同配、异配、卵配）二. 被子植物的营养繁殖（一）自然营养繁殖 利用变态器官（二）人工营养繁殖 分离 扦插 压条 嫁接 第二节 花一. 花的定义二. 花的组成 完全花和不完全花（一）花柄和花托 花托的各种形状（二）花被 包括花冠和花萼 花被的联合和分离 两被花 单被花 同被花 无被花 1. 花萼： 由萼片组成，离生萼和合生萼2. 花冠： 由瓣片（花瓣）组成，色彩（有色体或花青素），蜜腺，花冠的功能 离瓣花和合瓣花 整齐花和不整齐花（三）雄蕊群 花丝和花药雄蕊的数目：四强和二强雄蕊 花丝的联合和分离：单体雄蕊和多体雄蕊花药的着生方式：（四）雌蕊群雌蕊的组成：心皮， 单雌蕊和腹雌蕊， 离生和合生雌蕊1. 柱头2. 花柱3. 子房 背缝线和复缝线 单室和多室 胚珠 胎座和胎座的类型： 边缘胎座 侧膜胎座 中轴胎座 特立中央胎座子房位置： 子房上位（下位花） 子房上位（周位花） 子房半下位（周位花） 子房下位（上位花）三. 花基数和花各部的演化 花基数的定义 数目的变化 排列方式的变化 对称性的变化 子房位置的变化四. 禾本科植物花的组成 颖片 稃片（外稃、内稃） 浆片五. 花程式（花公式） Y P 3+3 A 3+3 G（3 : 3） K（5）C 1+ 2 +（2）A（9）+1 G（1+1）六. 花序 花轴（花序轴） 苞片 总苞 根据花轴是否分枝 简单花序 复合花序 根据开花顺序 有限花序 无限花序（一）无限花序 1. 简单花序 总状花序 伞房花序 伞形花序 穗状花序 柔荑花序 肉穗花序 （佛焰苞 佛焰花序） 头状花序 隐头花序 2. 复合花序 圆锥花序（二）有限花序 单歧聚伞花序 二歧聚伞花序 多歧聚伞花序第三节 花药一. 花药的结构 花粉囊（4个或2个）和药隔二. 花药的发育 表皮 表皮 药室内壁 纤维层 花药原始体 初生壁 C 中层（ 消失） （周缘 C） 绒毡层（消失）孢原 C 有丝 减数 造孢 C 花粉母C 小孢子 三. 花粉粒的发育和结构 双核花粉粒（营养细胞 + 生殖细胞） 单核花粉粒 （小孢子） 三核花粉粒（营养细胞 + 2个精细胞） 外壁： 厚，含孢粉素，光滑或具花纹和突起， 花粉壁 萌发孔 内壁： 薄 四. 花粉败育和雄性不育 原因第四节 胚珠一. 胚珠的结构 珠柄、珠被（单层或双层）、珠孔、珠心、胚囊及合点 胚珠的类型：直生胚珠和倒生胚珠二. 胚囊的发育和结构 发育 大孢子母细胞 减数，3种类型孢原细胞 周缘细胞珠心细胞 大孢子 造孢细胞大孢子母细胞大孢子3次有丝分裂 7细胞或8核的成熟胚囊 双受精过程 受精作用的选择：表现在两个方面 柱头对花粉的萌发和胚囊对精子细胞的进入的选择 无融合生殖和多胚现象 孤雌生殖 无配子生殖 无孢子生殖 第六节 种子一. 种子的基本结构（一）胚： 由受精卵发育形成 胚牙 胚根 胚轴 子叶（数目、作用）（二）胚乳：由受精极合发育形成 构成种子的主要成分，形成几种种子类型 糊粉层 外胚乳 （三）种皮 由珠被发育形成 厚和薄的种皮 种脐、种孔、种阜、种脊（倒生胚珠） 种皮的颜色二. 种子的类型（一）有胚乳种子和无胚乳种子 （二）单子叶（禾本科）植物种子 胚根外有胚根鞘，胚芽外有胚芽鞘，子叶一片（盾片）， 种皮与果皮愈合三. 种子的萌发第七节 果实一. 果实的形成 子房或花的其它部分果实 果实的组成单位果皮 单性结实和无子果实二. 果实的类型 真果和假果 单果、聚合果、聚花果 肉果和干果第八节 被子植物生活史 植 物 类 群 （下册） 引言 一. 植物界的分门别类 藻类植物 地衣 低等植物 菌类植物 孢子植物 植物界 苔藓植物 蕨类植物 高等植物 裸子植物 维管植物 种子植物 被子植物 二. 植物分类阶层 生物分类的基本单位 种 三. 植物命名法 双名法： 学名（种名）= 属名 + 种加词 + 命名人 桃： Prunus persica （L.）Batsch 三名法： 学名= 属名 + 种加词 + 亚种或变种加词 + 命名人 蟠桃： Prunus persica var. compressa Bean 第一章 藻类植物（Algae） 第一节 藻类植物的基本特征 一. 形态结构 二. 生态分布 三. 分门依据 第二节 蓝藻门 一. 形态与构造 原生质体：中央质和周质 色素 光合产物 细胞壁：胶质鞘（外层） 体形：单细胞、群体、丝状体二. 繁殖 细胞分裂 营养繁殖 群体破裂 藻殖段 厚壁孢子 无性繁殖 外生孢子 内生孢子 三. 分布 四. 代表种类 第三节 绿藻门一. 形态构造1. 体型： 单细胞、群体、丝状体、叶状体及管状体2. 细胞构造： 细胞壁 载色体（色素体）和色素：各种形状，叶绿素a和b等 光合片层 3-6 束 同化产物：淀粉 鞭毛： 2 或 4 条等长，顶生二. 繁殖 营养繁殖（单细胞或群体） 无性生殖以游动孢子（主要）、静孢子、似亲孢子等 有性生殖同配、异配、卵配及结合生殖三. 生态分布四. 分类和代表种类 1. 单细胞 衣藻属（具鞭毛）、小球藻属（不具鞭毛） 2. 群体 盘藻属（具鞭毛）、 栅藻属（不具鞭毛） 3. 多细胞体 球体 团藻属（具鞭毛） 丝状体 丝藻属、水绵属（不分枝）、刚毛藻属（分枝） 叶状体 石莼属 管状体 松藻属 第四节 轮藻门一. 形态构造 藻体有类似根、茎、叶的分化 载色体结构和色素、同化产物与绿藻相同二. 繁殖 有性生殖卵式， 生殖器官多细胞卵囊和精子器三. 生态分布 第五节 裸藻门（绿眼虫）一.形态构造 无细胞壁、具鞭毛、自养或异养的单细胞生物 眼点 中核 色素类型同绿藻一样，但载色体内的类囊体 3 条一束 同化产物：裸藻淀粉和油 鞭毛：单根二. 繁殖 以细胞分裂方式三. 生态分布 大多数生活在淡水环境，有机污染的指示生物 第六节 甲藻门 硅藻门 金藻门共同点：载色体含叶绿素a和c，含量少于其它色素， 类囊体 3 条一束一. 甲藻门1. 形态结构 体型：大多数为游动型的单细胞 由左右两片构成 纵裂甲藻 细胞壁 由多数小板片构成 横裂甲藻，分上壳和 下壳，具横沟和纵沟（仅在下壳） 鞭毛：2 根，顶生或有横鞭和纵鞭 细胞核：中核 栽色体和色素 同化产物：淀粉和油2. 繁殖 以细胞分裂方式3. 生态分布 海产（大多数）或淡水，重要的水产饵料， 但也是形成赤潮的主要种类4. 代表种类：原甲藻、多甲藻、夜光藻二. 硅藻门1. 形态结构 体型：大多数为单细胞，少数群体或丝状体 细胞壁：由上壳和下壳构成，侧面为环带，上下为壳面，其上有各种各样的花纹， 圆型 辐射硅藻 壳面形状 长型或椭圆型 羽纹硅藻 载色体和色素 同化产物：金藻昆布糖 鞭毛：无（精子除外） 2. 繁殖 以细胞分裂方式，通过复大孢子恢复大小3. 生态分布 分布广泛，淡水或海产，重要的海产饵料 赤潮生物之一4. 代表种类：圆筛藻属、羽纹藻属、针杆藻属等三. 金藻门1. 形态结构 体型：单细胞、群体或丝状体 大多数无细胞壁，少数具壁且含有硅质 光合产物：金藻昆布糖和油 鞭毛：1 根或 2 根（不等长） 载色体和色素2. 繁殖：无性、有性（同配）3. 生态分布：淡水（清冷水体），海产4. 代表种类：单鞭金藻属、等鞭金藻属（水产饵料之一） 含丰富的高度不饱和脂肪酸第七节 红藻门一. 形态结构 体形：大多数为多细胞（丝状体、假薄壁组织体），单轴型和多轴型 细胞壁： 具有纹孔联结 内层：纤维素 外层：果胶质，占 70 % 左右，主要是琼胶，有的有碳酸钙 载色体和色素：光合类囊体单层， 叶绿素为 a 和 c，藻红素（占优势）和藻蓝素，色适应 生长方式：顶端生长 光合产物：红藻淀粉，遇碘化钾最终呈紫色 二. 繁殖终生不产生游动细胞 营养繁殖 无性生殖 产生单孢子、四分孢子等 有性生殖 只有卵式生殖，果胞，不动精子三. 生态分布绝大多数分布在海洋中，固着生长在潮下带和潮间带，水平分布和垂直分布四. 代表种类紫球藻属、紫菜属、江蓠属、石花菜属、多管藻属等 第八节 褐藻门一. 形态结构 分枝的丝状体 体形：全部为多细胞体 假薄壁组织体 薄壁组织体 细胞壁： 外层 藻胶质，主要是褐藻糖胶 内层 纤维素 载色体和色素：光合片层 3 条一束，叶绿素 a 和 c 同化产物：褐藻淀粉 生长方式：顶端生长、居间生长及毛基生长 鞭毛：2 条侧生、不等长二. 繁殖 营养繁殖：主要以繁殖枝 无性生殖：多数产生游动孢子，分别由单室孢子囊（N）和多室孢子囊（2 N）产生 有性生殖：多数为同配，少数为异配或卵式，配子由单室配子囊和多室配子囊产生三. 生态分布： 绝大多数分布在海洋，底栖固着在潮下带和潮间带 水平分布和垂直分布 四. 代表种类水云属、海带属、马尾藻属、鹿角菜（我国特有）等 第四章 菌类植物 寄生：专性、兼性 营养方式：异养 腐生：专性、兼性 包括细菌门、粘菌门、真菌门 第一节 真菌门一. 一般特征1. 营养体及细胞构造 有隔菌丝 菌丝 菌丝体（分枝） 无隔菌丝 细胞核和液泡小 贮存的养分为蛋白质、油滴及肝糖 细胞壁：成分复杂，大多数由几丁质组成， 随不同时间、不同环境条件及不同种类而改变 产生胞外水解酶2. 菌丝组织结构（菌丝组织体） 类型：根状菌索、子座（如冬虫夏草）及菌核（如麦角） 意义：有利于繁殖和增强抵抗力3. 繁殖 比其它生物容易 营养：菌丝体的再生和产生孢子（芽孢子、厚壁孢子和节孢子） 无性生殖： 发达，产生各种孢子，表现出水生到陆生的适应 游动孢子 内生孢子 孢囊孢子 不动孢子 分生孢子 外生孢子，最常见 有性生殖：朝着简化的方式发展 同配、异配、卵式 低等真菌 配子囊结合 不形成性器官（营养菌丝结合）二. 真菌的主要类群（五个亚门）（一）鞭毛菌亚门 1. 特征：单细胞或丝状体（无隔），产生游动孢子，有性生殖为同配、异配和卵式，大多数水生。 2. 代表属： 水霉属，鱼类病菌，孢子囊的层出现象， 双游现象：初生孢子（2条顶生鞭毛） 静孢子 次生孢子（侧生鞭毛） （二）结合菌亚门1. 特征：单细胞或丝状体，产生静孢子（孢囊孢子）和 分生孢子，有性生殖少见，为配子囊结合，陆生。2.代表属：根霉属，又称面包霉（三）子囊菌亚门1. 特征：绝大多数为多细胞的有隔菌丝体，无性生殖产生分生 孢子，有性生殖产生子囊和子囊孢子（ N，减数分裂）， 产生子实体 子囊果（子囊盘、闭囊壳、子囊壳），陆生2. 代表属 酵母属、赤霉属、麦角菌属、青霉菌属、虫草属、羊肚菌属及盘菌属 （四）担子菌亚门1. 特征：全部为多细胞的有隔菌丝体，有初生菌丝和次生菌丝（双核菌丝，以锁状联合分裂），无性生殖产生分生孢子、芽殖、粉孢子等，有性生殖产生担子和担孢子（N，减数分裂），子实体 担子果 第三章 地 衣 一. 地衣的组成 藻类（主要是绿藻门和蓝藻门的的某些种类） 藻菌共生体 真菌（主要是子囊菌和少数的担子菌） 二. 地衣的形态 壳状（主要） 叶状 枝状 三. 地衣的构造 异层地衣：上皮层、藻胞层、髓层、下皮层有或无 叶状地衣、枝状地衣、壳状地衣三者都有 同层地衣：无藻胞层（藻细胞均匀分布） 一般为壳状地衣 四. 地衣的分布 第四章 苔藓植物 第一节 苔藓植物一般特征一. 生活环境