四川大学植物生物学期中作业

植物生物学期中作业植物生物学期中作业一、论述被子植物从种子到种子的整个营养生长、生殖发育全过程及器官的结构特征。包括种子的结构和萌发、根的初生生长及初生结构、根的次生生长及次生结构（加粗过程）；茎的发育，茎的初生生长及初生结构、茎的次生生长及次生结构（茎的加粗过程）；叶的发育叶的结构。营养器官的相互联系。被子植物的繁殖包括花的结构、花药及花粉的发育过程；雌配子体及胚囊的发育过程；传粉、双受精过程及双受精的意义。受精卵的发育、胚和胚乳、种子的形成过程；果实的形态及类型。另外还要区别单子叶与双子叶植物的不同点。答：种子为种子植物所特有的结构。种子的分类： 有胚乳种子：成熟后胚乳占种子体积的大部分的种子，常见于单子叶植物，裸子植物。无胚乳种子在成熟过程中胚乳的营养物质进入子叶，故仅有胚和种皮构成种子。无胚乳种子：在成熟过程中胚乳的营养物质进入子叶，故仅有胚和种皮构成种子。种子的结构： 胚；胚的结构：胚由胚芽；胚轴；胚根；子叶四部分组成.胚根由根端生长点及根冠组成；胚芽由茎端生长点及幼叶组成；胚轴是连接培根及胚芽的轴状结构，极短，在种子中不显著；子叶被认为是植物体最早的叶子，不同种子的子叶数量有些差异，有一片子叶的（今后发育的植物体称为单子叶植物），有两片子叶的（今后发育的植物体称为双子叶植物）。裸子植物中子叶的数目差异更大，通常为两片后两片以上。胚轴也就与被子植物的有了一定区别，子叶到第一片真叶之间的叫上胚轴，子叶与根之间的叫下胚轴。 胚乳；胚乳的结构：种皮与胚之间的结构，由贮藏组织构成的为子萌发提供营养的场所。其中多为营养物质，如：糖类，脂质，蛋白质，少量无机盐和维生素，这些营养物质在不同的植物种子之间的含量的差异较大。有的种子还存在外胚乳，胚珠中一部分的珠心组织保留，从而形成类似于胚乳的结构。外胚乳与胚乳功能相同，但来源不同。裸子植物的胚乳为单倍体，而被子植物的胚乳为三倍体或多倍体。种皮；种皮的结构：位于种子的最外端具有保护功能。种皮通常由几层细胞组成，表皮层内的细胞类型与排列根据植物的类型不同而有差异，有的为薄壁细胞；有的为厚壁细胞；有的是两种细胞均有，这些会导致种皮性质不同。当种子成熟时，种皮细胞已经死亡。成熟的种皮上还有种脐，种孔，和种脊。种脐是种子成熟后与果实脱离时留下的痕迹；种孔就是原来的珠孔，种子萌发的时根由种孔突破种皮；种脊位于种脐的另一端，分布了大量的维管束。种子的萌发：种子萌发即为种子发育为幼苗的过程。整个萌发过程是：种子的休眠 种子中的吸水物质（蛋白质等）进行吸胀吸水 种皮软化，酶的活性上升，新陈代谢加强，子叶或胚乳中的营养物质分解并向胚运输 开始进行分裂，生长 胚芽和胚根突破种皮 胚芽向上生长，突破土壤，此时胚芽与子叶一起被推出土面，形成茎、叶；胚根发育为根，继续向下生长，形成根系然而种子的萌发也会因不同的植物而不同。通常种子会经过一段相对静止的时间，即种子的休眠。种子的休眠的原因分为以下几种：1、种皮厚而坚硬，阻止了水分及空气的吸收。萌发条件：自然状态下，通过微生物作用使种皮软化；或用化学、机械方法使种皮软化。2、胚未发育完全。萌发条件：经数周后，等胚发育完全自然萌发。3、胚虽已分化，但是生理上未成熟。萌发条件：使其内部生理生化反应完全。4、种子内存在某些抑制物质。萌发条件：这些物质消除。植物体的地下营养结构根根冠：根尖最前端，保护分生组织，防止分生组织受土壤颗粒磨损，有许多薄壁细胞组成，外层排列疏松，细胞壁粘液化，粘液还可以促进根对矿质离子的吸收。根冠细胞受土壤颗粒摩擦后受损、死亡、脱落。根冠细胞会由分生组织补充。根冠可以感受重力，这个与根的向地性生长有关。分生区：全部由分生组织构成，始终保持分裂能力且分裂能力强。其作用为：产生新细胞，一部分补充根冠中脱落的细胞，大部分进入伸长区；进行分裂保持自己永存下去，使分生区的体积不变。伸长区：分生区的后方，源于分生区，细胞多已停止分裂，细胞显著伸长，液泡化程度加强，体积增大，开始分化，开始出现早期的筛管及环纹导管，属于一种过渡结构，促进了根的生长。是使根生长的重要部分。成熟区（根毛区）：位于伸长区上方，由伸长区发育而来的成熟组织，根毛由表皮细胞壁的球形突起伸长成为管状，核及部分细胞质亦移到管中。中央为一大液泡。壁上有粘性物质，可与土壤颗粒结合。根毛生长速度快、数目多，根毛扩大了根的表面积，有利于从土壤吸收水分与矿物质。根毛寿命短，死亡的根毛细胞脱落，由伸长区的细胞补充。分生区：原分生组织：位于前端，原始细胞构成，细胞排列紧密，无细胞间隙，细胞小，壁薄，核大，细胞质浓厚，液泡化程度低，具有强分裂能力。有一部分分裂不分化，使自己永存；有一部分细胞分裂分化形成初生分生组织。存在不活动中心，即根尖分生区远端存在一圈细胞其有丝分裂频率远远低于周围的细胞，少有DNA合成，有丝分裂处于停滞状态。初生分生组织：位于原分生组织的后端，分裂能力依旧很强，细胞大小、位置、形状、液泡化不同。初生分生组织：原表皮：细胞成砖形，径向分裂，位于最外层，以后发育为表皮。基本分生组织：细胞为多面体，细胞大，可向多方向分裂，以后发育为皮层。原形成层：细胞小，为长形，位于中央区域，以后发育为维管柱。根的初生生长：根尖的顶端分生组织 分裂 生长 分化 分生区 伸长区 成熟区 无根毛的初生结构的一部分，或成为根冠细胞而后又脱落 此过程为根的初生生长，产生的结构为初生结构。根的初生结构: 初生结构即为由顶端分生组织细胞分裂产生的经生长、分化形成的成熟区的结构。双子叶植物：表皮：表皮位于成熟区的最外层，是由原表皮层发展而来，属吸收薄壁组织，细胞特点表现为： 一层生活细胞，细胞壁薄，具大液泡，渗透压高，无角质层; 细胞为长方体，长轴与根的纵轴平等，排列紧密; 表皮上无气孔分化，但有许多表皮细胞向外突出形成的根毛，扩大了根的吸收面积。 因此，幼根根毛的表皮主要起吸收作用。 皮层：皮层是由基本分生组织分化而来，位于表皮内侧，由许多薄壁组织细胞构成，占幼根横切面相当大的比例，是水分和溶质从根毛到中柱的输导途径，也是幼根贮藏营养物质的场所，并有一定的通气作用。 维管柱：中柱是指根的内皮层以内的中轴部分，包括所有起源于原形成层的维管组织和非维管组织。 中柱的细胞一般体积较小，排列紧密，易与皮层区别。皮层： 皮层薄壁组织：一般由几层至几十层薄壁组织细胞构成，占皮层的绝大部分。 该层细胞特点表现为： 细胞体积大，排列疏松，具有大的胸间隙; 细胞壁薄，仅具初生壁，具大液泡，渗透压高; 一般不含叶绿体，但常含淀粉。 在有些植物种类的皮层中还掺杂有厚壁、厚角组织细胞分布其中。内皮层：位于皮层的最内层，一般由一层细胞组成，细胞体积较小，排列整齐、紧密，无胞间隙，并因其细胞结构的特殊性而使其具有控制根选择性吸收的作用。其细胞特点表现为：内皮层细胞在其径壁及横壁上（四面壁）形成一条木栓化加厚的带状结构，这一加厚的结构称为凯氏带。凯氏带有效地阻止了水分、矿物质进入凯氏带。将有害物质挡在内皮层外。内皮层细胞的这一结构，对根的吸收作用具有特殊意义。维管柱： 中柱鞘：为中柱外围的组织，紧接着内皮层，常由一层或几层薄壁细胞组成。中柱鞘细胞具有潜在的分生能力，可参与形成：维管形成层；木栓形成层；侧根的形成；不定根、不定芽。 初生木质部：根的初生木质部一般位于整个根的中心位置，由导管、管胞、木纤维及木薄壁细胞组成，其主要功能是输导水分和溶质。初生木质部具数目不同的辐射状棱角，在横切面上，整个木质部的形状似星芒状，其棱角的数目各种植物各不相同，可以分为二原型、四原型、五原型、六原型及多元型。但各种植物的木质部束数却是稳定的。初生木质部是由原形成层细胞分化形成的。按分化、成熟的先后顺序，一般初生木质部又可分为原生木质部和后生木质部。原生木质部位于辐射角的先端，是植物发育早期分化成熟的，其导管口径较小，壁较薄，多属环纹及螺纹导管；后生木质部靠近轴心，是较晚分化的，其导管口径较大，壁厚，多为梯纹、网纹、孔纹导管。根的这种由外向内发育的方式，称为外始式。因此，在根的横切面上初生木质部为具有棱角的实心体，一般无髓的存在。这是双子叶植物幼根初生结构的主要特性。 初生韧皮部：初生韧皮部位于中柱内，一般分为若干束分布在初生木质部各辐射角之间，即与原生木质部束相间排列，故此，初生韧皮部与初生木质部束数相同。初生韧皮部一般由筛胞、伴胞、韧皮纤维及韧皮薄壁细胞组成。其主要功能是输导同化产物。一般，叶所制造的有机营养物质，通过韧皮部输送到根、茎、叶、果等部分供利用。初生韧皮部同样也可以分化为原生韧皮部和后生韧皮部，前者在外侧，后者在内方。其中原生韧皮部主要由筛管及伴胞组成，而原生韧皮部则缺少伴胞。初生韧皮部的分化方式也为外始式。 薄壁细胞：在初生木质部与初生韧皮部之间常存在几层薄壁细胞，以此将二者分开，有人称其为髓射线。在有次生生长的植物，其中的一部分薄壁细胞恢复分裂能力，参与维管形成层的形成。 单子叶植物根的初生结构：单子叶植物根的初生结构，与双子叶植物根的初生结构相比，其基本结构一样，也可在其横切面上从外向里分为：表皮、皮层及中柱三个部分，但各部分各具特点。同样，在它们的横切面上，从外向里，分为： 表皮：与双子叶植物无明显不同，表皮是根最外的一层细胞，寿命较短，当根毛枯死后，往往解体而脱落； 皮层：在单子叶植物根的皮层中，多数植物发育有外皮层，并在根的发育后期，往往转变为厚壁细胞，起机械支持及保护作用； 皮层薄壁组织较为发达；内皮层：其细胞壁在发育后期常是五面壁增厚，唯有外切向壁是薄的，因此，在横切片上这种五面增厚的细胞壁部分呈马蹄形，此部分即为凯氏带。 因此，在内皮层中发育有通道细胞以解决运输问题。 中柱：中柱最外层为一层薄壁组织构成的中柱鞘。在较老的根中，中柱鞘细胞的细胞壁木化增厚而成为厚壁细胞。 中柱内的初生木质部、初生韧皮部一般都是多元型的，每束原生质部由几个小型导管组成，每束的内侧有一个大型的后生木质部导管，或在二束原生质部的内侧共同存在有一个原生木质部导管，发育方式也为外始式。初生韧皮部与初生木质部相间排列，其主要是由少数筛管及伴胞组成。其中，原生木质部一般只有一个筛管和二个伴胞，在其内方有一、二个大型的后生筛管。 根的次生生长及次生结构：双子叶植物：完成初生生长 形成层的发生和活动 次生维管组织和周皮 根的直径增加根增粗的过程，称为次生生长经次生生长产生的结构部分，为次生结构。形成层： I维管形成层：发生：维管形成层形成于根中柱内初生木质部与初生韧皮部之间。维管形成层的形成首先是初生韧皮部内则的薄壁细胞恢复分裂能力，逐渐扩展到左右两侧；随后初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞恢复分裂能力，并向外推移至中柱鞘，最后中柱鞘的一部分细胞（即原生木质部束尖端相对的细胞）也恢复了分裂能力。结果在初生木质部与初生韧皮部之间形成一个波浪式的形成层环。这种早期形成的形成层环的形状与木质部相似，在横切面上： 二原型- 呈卵圆形；三原型- 呈三角形；四原型- 呈十字形；五原型- 呈五角形 活动：维管形成层一经产生，随即进行切向分裂，以增加细胞层数。初期，形成层刚形成以后，各部分进行着不等速的分裂，越早形成的分裂越快。很快就把原来呈波浪状的维管形成层环逐渐变成一正圆形的环。正圆形的维管形成层形成以后，便以等速进行分裂活动。其分裂活动的结果，使向外分裂的细胞形成次生韧皮部，而向内产生的细胞形成次生木质部，中间始终保持着一层具有分裂能力的维管形成层细胞。使根的直径逐渐加粗，并随内方组织的增多，维管形成层的位置不断向外推移。与此同时，维管形成层细胞还进行一定的径向分裂，以扩大其周径，适应次生木质部增粗的变化。在次生结构的横切面上，次生木质部所占比例很大，较次生韧皮部大好几倍。在根的增粗生长过程中，由于初生韧皮部比较柔弱，常被挤压于次生韧皮部之外，有时仅剩下压碎后的残余部分，于是输导同化产物的任务转交次生韧皮部来承担。次生木质部与次生韧皮部的结构与初生木质部和初生韧皮部基本相同，只是在次生维管组织中产生出一种新的组织-维管射线。维管射线是由一些沿径向方向伸长的薄壁细胞构成，它们呈径向排列，贯穿于次生木质部和次生韧皮部的内部。维管射线细胞的产生是由形成层中的一些特殊细胞分裂形成的。在有些根中，是由中柱鞘起源的形成层段分裂产生的。据射线所存在的部位，分别称为木射线和韧皮射线。II木栓形成层：由于维管形成层的分裂活动，使得根不断加粗。中柱外围的表皮、皮层等组织，在根加粗的过程中被拉、挤，最终被撑破。当这些组织被破坏之前，大多数有次生生长的根，其中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成为木栓形成层。木栓形成层的主要活动是平周分裂，向外分裂的细胞构成木栓层。由于木栓细胞具有不透气、不透水的特性，使得木栓层形成后，木栓层外围的表皮、皮层等组织由于给养断绝而死亡。木栓层则代替表皮起保护作用。木栓形成层向内分裂、产生少数的生活细胞，构成栓内层。 木栓形成层、木栓层及栓内层共同组成周皮。这是一种次生保护组织，增强了防止水分散失、抵抗病虫害侵袭的作用。此外，有些树木和多年生草本植物的木栓形成层还可在皮层内发生。在多年生植物的根中，维管形成层的活动可持续多年，木栓形成层也随之每年重新发生，以配合维管形成层的活动。木栓形层成的发生位置，逐年向根内推移，最后可深入到次生韧皮部。单子叶植物的根，一般不进行次生生长，也无次生结构。 茎的发育：（一）顶端分生组织：构成：原分生组织和初分生组织。 茎尖：指顶端分生组织到接近成熟区的一段。（二）顶端分生组织组成的几种理论：1 组织原学说：即表皮原，皮层原，中柱原。此学说在茎中不适用，适用与根。2 原套原体学说：原套：指表面一层或几层细胞行垂角分裂，保持表面生长的连续性，其原始细胞在茎尖中央轴的位置上表面层的其衍生细胞形成原表皮进而发展为表皮 原体：原套里面的多层细胞进行平周和各方向分裂其原始细胞位于原套细胞的下面其衍生细胞（包括原套细胞表面的衍生以内的各个衍生细胞）形成基本分生组织和原形成层（与根的明显的三层不同）3、细胞学分区概念：顶端原始细胞：即茎端表面一群原始细胞中央母细胞：在上者之下由上者的衍生而成，染色较淡过度区：在上者之下髓分生组织：在上者之下，原始细胞和中央母细胞向侧方衍生的细胞形成周围区，周围区染色较深其局部较强的分裂活动形成叶原基，其平周分裂引起茎的增粗，其垂周分裂引起茎的伸长。过度区细胞在活动高潮时进行有丝分裂，很象微管形成层。髓分生组织一般只有几层，细胞相当液泡化，能横向分裂，衍生的细胞形成纵向列的肋状分生组织（三）叶和芽的起源1、叶的起源：外起源：即由顶端分生组织的表层或第二、三层细胞发生。由平周分裂开始，接着进行垂周分裂，形成叶原基。叶原基可由原套单独发生套原体其同发生2、芽的起源 外起源：顶芽来自顶端分生组织；腋芽：外起源，发生在叶原基腋处，与叶的起源相似由表层或第二、三层细发生；不定芽的起源：有外生或内生，其发生与顶端分生组织无直接关系，发生在不定部位，不同层次。外起源：表层、皮层；内起源：微管柱外围组织或微管形成层。 茎的初生生长：茎端顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞 分裂 生长 分化 形成组织 茎的初生结构： 双子叶植物： 表皮：来源于初生分生组织的原表皮；茎的初生保护组织；横切面上的细胞为长方形，排列紧密，无细胞间隙；分布有表皮毛和气孔器；活细胞；一般不具有叶绿体有一定的分裂能力。皮层：表皮之内，基本分生组织发育的结构；主要由薄壁细胞构成，细胞有多层，排列疏松，具有明显的间隙；植物此部分存在厚角组织；厚角组织中存在叶绿体，使得茎成绿色；部分植物还存在厚壁组织或异细胞、石细胞。淀粉鞘介于皮层与维管柱之间。 维管柱： 维管束：皮层以内初生木质部与初生韧皮部构成的束状结构，其中韧皮部在外，木质部在内；初生木质部与初生韧皮部之间存在束中形成层。 髓：由原形成层内的基本分生组织发展而来，能贮藏各种后含物；周围分布有紧密排列的小细胞，称为环髓带，环髓带与髓中心部分有明显差异。 髓射线：维管束中间的薄壁组织；位于皮层与髓之间；呈放射状；有贮存营养物质和横向运输的作用。 维管束： 初生韧皮部：由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞构成；分化顺序为外始式，即越向内分化程度越高；原生韧皮部的细胞发育为韧皮纤维，位于中柱鞘的位置。起到运输有机物的作用。 初生木质部：由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞构成；分化顺序为内始式，即越向外分化程度越高，为植物茎的重要特征；随着后生木质部的形成，原生木质部的管状分子多被挤毁消失。起到运输水分无机盐的作用，同时兼有支持作用。 双子叶植物茎与根初生结构的对比：比较项目根茎中柱鞘有无维管束组成初生木质部初生韧皮部初生木质部初生韧皮部维管束排列相间排列外层韧皮部，内层木质部维管束发育方式均为外始式韧皮部为外始式；木质部为内始式髓少量大量髓射线有无 单子叶植物： 表皮：一层活细胞；排列整齐，长的角质化的表皮细胞与短的期间带有气孔的栓质细胞、硅质细胞交错排列；为植物的终生保护组织，无周皮形成。维管束鞘：维管束外围的一层厚壁组织维管束：韧皮部在维管束外层，木质部在维管束内层；木质部呈V形分布，由35个导管构成。分化过程中木质部导管常被拉坏，形成气腔；无束中形成层。维管束星散分布于薄壁细胞中。茎的次生生长：初生结构形成 维管形成层、木栓形成层分裂、分化 茎加粗茎的次生结构： 双子叶植物： 维管形成层：具有分裂潜能的细胞伸长，形成纺锤状原始细胞，横向分裂形成射线原始细胞，产生束中形成层，细胞脱分化，恢复分裂能力，产生次生分生组织；纺锤状原始细胞平周分裂，产生一个次生韧皮部原始细胞或次生木质部原始细胞，使茎增粗；射线原始细胞则向内、外分裂分别产生木射线和韧皮射线。次生木质部：茎的主要部分，木材的主要来源；具有年轮；中心部分全部为死细胞，边缘部分可能存在部分活细胞；依旧具有运输水分的能力。次生韧皮部：形成层的射线原始细胞向外产生韧皮射线，与木质射线合成维管射线；具有横向运输能力和贮藏作用；筛管具有纵向运输有机物的作用。木栓形成层：表皮不能进行分裂，随着内部的增粗，被内部产生的生长张力挤破，外围表皮恢复分裂能力，形成木栓形成层；为典型的次生分生组织；进行平周分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层；木栓层层数多，排列紧密，无间隙；成熟时为死细胞；栓质化；不透水；不透气；栓内层层数少，有的植物甚至没有。木栓层、木栓形成层、栓内层合称周皮，起保护作用。 单子叶植物基本没有次生生长，故没有次生结构。 裸子植物的茎：与双子叶植物基本相同无导管、筛管的结构；比双子叶植物茎次生结构多出树脂道结构；且无草质茎。 叶的发育：茎尖叶原基 顶端原始细胞 垂周分裂 表面层 近顶端原始细胞 平周分裂和垂周分裂 表面下层和里面层 垂周分裂增加了叶的长度，平周分裂增加了叶的厚度 边缘分生组织 边缘原始细胞 垂周分裂 原表皮 近边缘原始细胞 平周分裂和垂周分裂 基本分生组织和原形成层 平周分裂决定叶肉细胞的层数，层数恒定后只进行垂周分裂。只进行垂周分裂的组织为板状分生组织 板状分生组织垂周分裂，叶肉细胞分化 栅栏组织 海绵组织 中脉处原形成层分化 分裂 分化 维管组织 叶最终全部发育为成熟结构。 叶的结构： 表皮：保护作用；上下表皮之分；有气孔，水孔，表皮毛等平皮切面上看是形状规则或不规则的扁平细胞；在横切面上外较规则，外壁厚，常具角质，有的有腊质；一般不具叶绿体。气孔一般组成：保卫细胞、副卫细胞、气孔器。 叶肉：上下表皮之间的绿色组织的总称。组成：通常由薄壁细胞组成内含丰富的叶绿体。异面叶中分为栅栏组织和海绵组织两部分。栅栏组织：一般异面叶中，近上表皮部位的绿色组织排列整齐，细胞呈长柱状，称为栅栏组织。海绵组织：近下表皮部分的绿色组织，形状不规则排列不整齐，疏松具较多间隙，作海绵状，称海绵组织。叶脉：通常为网状，大小叶脉错综分枝。主脉和较大的侧脉：由维管束和薄壁组织、厚角、厚壁组织等组成粗大的中脉：维管束和机械组织组成。维管束发达，有形成层，活动有限，机械组织发达。叶脉中的维管束：木上韧下，具薄壁细胞组成的维管束鞘。 小叶脉：从大叶脉到小叶脉结构逐渐简化。 单子叶植物叶的特征表皮：细胞形状规则排列成行，常包括有长、短细胞。长细胞：角质化，充满硅质。短细胞：硅质、栓质。气孔：保卫细胞哑铃型，副卫细胞由保卫细胞衍生。泡状细胞：上表皮上的一些特殊的大型含水细胞，有较大液泡，无或有少量叶绿素。叶肉：等面叶无栅栏组织和海绵组织的分化叶脉：维管束外围有维管束鞘 营养器官的相互联系：植物体内的维管组织，根通过下胚轴的根茎过渡区与茎相连，再通过枝迹、叶迹和所有侧枝、叶相连构成维管系统。 枝迹： 主干维管束分支进入侧枝的部分。 叶迹：维管束茎中分支起穿过皮层到叶柄基的位置止的部分。叶隙：在茎中叶迹的上方，一个薄壁组织填充的区域。枝隙：在枝迹的上方由薄壁组织所填充的区域。 花的结构： 花柄：着生花的小枝；长短根据植物的种类而不同。 花托：位于花柄的顶端花的其他部分着生于花托上；类型各异：柱状、圆顶状、杯状、与子房壁愈合的杯状花被花被 花萼：由多片萼片组成；生于花托边缘；绿色；可联合也可分离 花冠：由多片花瓣组成；颜色鲜艳；花瓣联合的为合花瓣；分离的为离花瓣雄蕊群：花中雄蕊的总称，分为花药、花丝两部分；花丝上着生花药；花丝为一层角质化的表皮细胞包围的薄壁组织，中央为维管束用于支持花药；花药在空间方向伸展，有利于花粉的扩散；花药着生花粉囊的结构，分为两半中间以药隔相连。开裂方式有纵裂，横裂，孔裂，瓣裂。着生方式有全着药： 花药全部着生于花丝上；基底着药：花药基部着生花丝顶；背贴着药：花药背部贴着在花丝上；丁字着药：药背中一点着生花丝顶。 花药的面向：内向，外向。离合：一般分离，也有合生的 雌蕊群：雌蕊的总称，位于花中央或花托顶部；心皮是能育的变态叶，是构成雌蕊的基本单位；心皮是构成雌蕊的单位是具生殖作用的变态叶；腹缝线是心皮边缘愈合部分形成的一条缝线；背缝线是心皮中脉处的一条缝线；单雌蕊是指一朵花中的雌蕊由一个心皮构成；复雌蕊是指一朵花中的雌蕊由2个以上的心皮合生而成；离生雌蕊（离生心皮）是指一朵花中有二个以上离生的心皮。 雌蕊群： 柱头：位于雌蕊的顶端；一般膨大，有的扩展成各种形状，常有各种分泌物；接受、识别和促进花粉萌发。花柱：位于柱头和子房之间；一般细长，也有短而不明显的；实心薄壁细胞排列疏松，为引导组织； 空心：花柱道；花粉管的通道，能提供营养和某些趋化物质，有利花粉进入胚囊。子房：单子房：单雌蕊的子房。 复子房：复雌蕊的子房。子房室：子房一室：单雌蕊及离生单雌蕊，或复雌蕊各心皮边缘连合或多室的隔膜消失而成。子房多室：由复雌蕊形成，各心皮向内卷入在子房中彼此连合，卷入的部分成为隔膜。胎座：子房内壁上肉质突起的结构，称为胎座，其上着生胚珠。花药的发育：顶端分生组织形成雄蕊原基 花丝顶端分生组织形成花药原始体细胞分裂不均使花药呈四裂瓣状 中部的细胞分化形成药隔 角隅处表皮下方出现孢原细胞 平周分裂 向内产生初生造孢细胞 初生壁细胞多向分裂 形成药室内壁、中层和绒毡层，与表皮合称为花粉 囊壁中层、绒毡层相继解体消失，药室内壁细胞的 径向、横向及内切向壁有条形增厚而被称为纤维层 向外产生初生壁细胞 分裂几次后形成 花粉母细胞花粉母细胞减数分裂形成四分体，四分 体经花粉粒发育形成成熟花粉粒中层、绒毡层相继 解 花粉粒成熟后，花药开裂，花粉粒散出. 花粉的发育： 药隔及维管束 原表皮 表皮花药 药室内壁 幼花粉囊 初生壁细胞 平周分裂 壁中层 花粉囊壁 孢原细胞 平周分裂 绒毡层造孢细胞 有丝分裂 花粉母细胞 减数分裂 四分体 小孢子 精细胞 营养细胞 花粉 有丝分裂 精细胞 生殖细胞胚珠的发育： 心皮腹缝处子房壁内表皮下的细胞分裂增加，产生一团细胞，即胚珠原基 原基的基部成为珠柄，前端发育形成珠心 珠心基部外围有些细胞分裂块，很快形成了包围珠心周围的珠被，顶端留下了珠孔。单珠被的胚珠以这样方式发育。在有些植物如百合中，可产生内珠被和外珠被，其外珠被是在内珠被发生后以同样的方式在其外发生的。雌配子体的发育过程：珠心中产生大孢子母细胞，减数分裂产生大孢子，继而发育为胚囊，在胚囊中产生卵。 珠心中产生孢原细胞（体积大，细胞质浓厚，核明显） 平周分裂 大孢子母细胞 减数分裂 大孢子周缘细胞 有丝分裂 多层珠心细胞 单孢子胚囊：减数分裂形成四个单倍体大孢子，呈直线型排列，仅有一个参与胚囊发育，其余的3个退化 双孢子胚囊：第一次分裂就发生细胞质分裂形成两个单倍体细胞，一个退化，另一个发生减数第二次分裂，只进行核分裂，形成两个大孢子核，这两个核均参与胚囊发育 四孢子胚囊：减数分裂的两次分裂中，只发生核分裂，不进行细胞质分裂形成四个单倍体大孢子核，四个单倍体大孢子核均参与胚囊的发育 胚囊的发育过程：大孢子母细胞减数分裂形成四个单倍体大孢子，呈直线型排列，合点端一个细胞发育，其余的3个退化，随着这个细胞的增大，细胞核进行三次有丝分裂，不发生细胞质分裂，经2核，4核，8核得游离阶段，形成细胞壁，发育未成熟胚囊。8核游离阶段时，最初两端各四个，各端有一个向中间移动，细胞壁形成时为一个大细胞，称中央细胞。有两个核为极核，珠孔端的三个核分别成为三个细胞，一个为卵，其余两个为助细胞，三个细胞组成卵器，合点端形成三个反足细胞，这样就形成了成熟胚囊。 成熟胚囊的结构:7细胞8核 即1 个卵细胞(雌配子)近珠孔与精子结合成受精卵,2 个助细胞(先后退化),1 个中央细胞(内有2 个极核),3个反足细胞(近合点,后退化)。 助细胞的作用:诱导花粉管进入胚囊,同时还可能分泌某些酶物质,使进入胚囊的花粉管末端溶解,促进精子和其他内含物质注入胚囊,此外还有吸收,贮藏,转运珠心组织的物质进入胚囊. 助细胞最突出的一点:是在近珠孔端的细胞壁内向生长而形成丝状器,是花粉管的入口。反足细胞作用:吸收,转运和分泌营养物质到胚囊。传粉：花粉借助外力落到雌蕊柱头上的过程。自花传粉：成熟的花粉粒传到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。异花传粉：一朵花的花粉粒传到另一朵花的柱头上的过程。传粉的媒介：风媒花；虫媒花；鸟媒花。双受精过程：花粉管进入助细胞后放出内容物（一对精子，营养核，少量细胞质).精子释放出来后移向助细胞的合点端，营养核留在后面。一对精子是在卵和中央细胞无细胞壁的部分分别与卵和中央细胞结合的。一个精子与卵结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚。另一个精子与中央细胞极核结合，成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳。花粉粒的萌发：经过柱头的识别作用，被接受的花粉粒吸收水分内壁在萌发孔处向外突出，并继续生长，形成花粉管。柱头的两种状态：湿润；干燥。湿润型柱头在传粉时表面有分泌物。分泌物中含有糖，脂质与酚类，柱头分泌物有粘住花粉的作用并为花粉萌发提供所需物质。干燥型柱头在传粉时表面不具有分泌物，其表面有一层亲水的蛋白质表膜覆盖在角质层外，花粉粒通过这层蛋白质薄膜和角质层的裂隙获得水分。花粉管的生长：花粉管从柱头的细胞壁之间进入柱头，向下生长，进入花柱。在空心的花柱内，花柱道表面有一层具有分泌功能的细胞，叫通道细胞，花粉管沿着花柱道，在通道细胞分泌的黏液中向下生长，在多数实心的闭合型花柱中，引导组织的细胞狭长，排列疏松，胞质浓，高尔基体，核糖体，线粒体等较丰富，细胞间隙中充满基质。花粉管就在引导组织充满的细胞间隙中向下生长。花粉管进入胚囊：花粉管经花柱进入子房后通常沿着子房壁或胎座生长，一般从胚珠的珠孔进入胚珠，叫珠孔受精；从合点部位进入的，叫合点受精；从胚珠的中部进入胚珠，叫中部受精。花粉管进入胚珠后穿过珠心组织的助细胞进入胚囊。 双受精的意义：使得单倍体的雌雄配子成为合子，恢复了二倍体的染色体数目；父母的有差异的遗传物质结合在一起，使得合子有双重遗传性，可以产生新的变异，胚乳亦经过双受精也具有双重遗传性状，作为养料可以为合子的发育提供良好的基础与发育条件。双受精为最进化、最高等的有性生殖形式。种子的形成过程：种子的形成包括胚、胚乳（有的植物种子具有外胚乳）和种皮的形成，它们分别由受精卵、受精的极核和珠被发育而来。外胚乳是由珠心发育而来。1、种皮的形成：由珠被发育而成，在胚和胚乳发育的同时进行。2、胚的发育：合子通常需要经过一段休眠期，休眠时合子被包在完整的纤维素细胞壁之中；极性增强；合子的细胞器增多，新陈代谢加快；合子第一次分裂形成2个细胞，珠孔端的大细胞叫基细胞，合点端的细胞叫顶细胞。双子叶胚植物的发育：合子经过休眠后进行不均等分裂形成顶细胞、基细胞的二胞原胚，继续分裂四细胞原胚八胞原胚球形原胚顶端两侧突起，形成子叶原基(胚呈心形)子叶基部胚轴伸长，胚体呈鱼雷形两子叶相连凹陷处分化出胚芽，相对端形成胚根，至此，幼胚分化完成胚轴和子叶显著延伸，成熟胚在胚囊内弯曲成马蹄形胚柄退化消失。单子叶植物胚的发育： 顶细胞 2个细胞受精卵 上一个细胞 基细胞 细胞原胚 棒状胚体 胚 下一个细胞 胚柄 消失3、胚乳的发育：受精极核 胚乳，受精极核没有或只有短暂的休眠期，有三种发育方式。核型胚乳：核型胚乳是被子植物中普遍的胚乳发育形式。其主要特征是初生胚乳核的第一次分裂和以后的多次分裂，都不伴随壁的形成，各个胚乳核呈游离状态分布在胚囊中。待到发育到一定阶段，常在胚囊外围的胚乳之间出现细胞壁。细胞型胚乳：细胞型胚乳的特点是初生胚乳核的分裂开始，即产生细胞壁，形成胚乳细胞。沼生目型胚乳：这类胚乳是核型胚乳与细胞型胚乳的中间类型。初生胚乳核的第一次分裂将胚囊分隔为两室，其中珠孔端比合点端宽大。核分裂为成游离核状态，最后形成细胞。而合点室始终保持游离核状态。果实的形成： 种子 胚珠果实 外果皮：一层表皮，数层厚角组织。 果皮 中果皮：由大型薄壁细胞和维管束构成。 子房壁 内果皮：坚硬由木质化的石细胞构成。果实的类型： 浆果：中、内果皮肉质，种子多枚 肉果 核果：果皮为外膜质、中肉质，内木质，种子1枚 梨果：子房下位，花托参与果实形成，内果皮木质果实 荚果：单心皮，沿背、腹缝线裂开 裂 蓇葖果：单心皮，沿背或腹缝线裂开 果 蒴果：合生心皮，1室或多室，种子多数，开裂方式多样 干果 角果：2心皮，2室，具假隔膜，沿腹缝线裂开 瘦果：小型，种子1枚，果皮坚硬，易与种子分离 闭 翅果：果皮延展成翅状，便于随风传播 果 坚果：果皮木质坚硬，种子1枚，有总苞 颖果：果皮薄，革质，与种皮愈合，种子1枚 双悬果：两心皮,成熟时子房室分离成两瓣,悬于果柄上二、论述植物对水分和矿质营养的吸收过程和机理，并阐明水分和矿质营养的运输过程。 答：水势：植物体系内的水的化学势。 水分吸收及其运输 植物对水分的吸收：对水分的吸收主要来源于根尖，其中根毛区吸水能力强。 被动的物理吸水过程：由于枝叶的蒸腾作用导致的吸水过程。其机理为：蒸腾作用使叶片中的水分流失，导致其水势下降，并与临细胞产生了水势差，逐级向下传递，导致根部及茎部中的导管中的水柱向上拖拽，导致根部水势下降继而从土壤中吸收水分。此种吸水方式通过叶片的蒸腾作用达到，故蒸腾拉力为其作用的动力。蒸腾作用强其吸水能力强。此方式为植物吸水的主要方式。 主动的生理吸水过程：由于根系的代谢活动而引起的吸水过程。其中吐水（空气湿度大、土壤中水分充足、温度适宜时可见到夜间或叶边缘渗出水珠的现象）、伤流（生长旺盛的植株从近地面切断伤口处会流出汁液的现象）、根压（在植物近地面切断，伤口上套上压力计会显示出一定压力的现象）都是主动吸水的体现。其机理为：根部代谢活动而引起的离子吸收与运输造成内外的水势差，从而使得水分按照依次下降的水势梯度，从外界环境通过表皮、皮层和内皮层而进入中柱导管，并进而向上运输。并且根压为其动力。 水分在植物体内的运输：根表皮 皮层 内皮层 维管束 导管运输 叶组织 由气孔扩散到大气。 根表皮、皮层、内皮层的水分运输主要是靠细胞间的水势差实现的，这与吸水完全相同。其余的部分由维管束系统的导管或细胞间运输完成。皮层：两种途径： 质外体：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原生质体的部分移动，流动速度快。 共质体：水分经胞间连丝和细胞膜通过一个个的细胞传输，传输速度慢。 内皮层：内皮层中一般没有木栓化，有时具有凯氏带。形成不透水的结构。水分只能从共质体进入中柱鞘。这样内皮层起到了半透膜的作用，两侧的水势不同即可使其发生渗透作用。内皮层细胞的离子扩散，以及韧皮部的蔗糖运输均可使内皮层的水势下降，共质体的水势高于内皮层，中柱的水势也高于内皮层，使得水分从内皮层向中柱运输。 维管束：水分通过维管束系统的导管或管胞（低等植物具有的输导组织）运输，阻力小，速度快，适用于长距离运输。如：从根通过茎运送到叶片的过程。其主要动力为，蒸腾拉力。由于水分在维管束中运输时产生的蒸腾拉力与重力相互作用，使水柱处于张力状态，水分子之间的内聚力（相同分子之间的吸引力）大于张力，是水柱向上运输，不会断裂。 叶片：叶片内的运输主要以活细胞之间的运输为主，其阻力大运送速度慢。 气孔：水分大多通过叶片表面的气孔扩散到大气，即气孔蒸腾。此方式为植物吸水提供了蒸腾拉力。故气孔的运动对植物的吸水有很大影响。气孔中水分的扩散符合边缘效应（边缘分子相互碰撞几率小，边缘的扩散速率大于中间）及小孔定律（气体通过小孔的速率与小孔面积无关，与其周长成正比）。终上所述：水分运输是个复杂的过程，它不仅取决于根系的结构，根系水势的调节，茎叶的结构；也取决于土壤的性质，土壤的水分状况；还取决于当时当地的各种气候条件。因此植物吸收水分是受到土壤植物大气这样一个连续体系内的水势梯度的影响和调节。矿质离子的吸收及运输 植物体对矿质例子的吸收：矿质离子的吸收也位于根尖，主要部位与水分相同也在根毛区。矿质例子的吸收过程： 离子形式： 表皮细胞质膜 共质体 中柱 内皮层以外的外质体 皮层或内皮层质膜 共质体 中柱 吸附于土壤表面离子形式吸收与吸附于土壤表面吸收这两种形式常常相互交换，处于动态平衡。离子形式的吸收：表观自由空间 离子进入自由空间：水自由空间：根呼吸产生的二氧化碳和水生成碳酸离解为氢离子、碳酸氢根，以土壤溶液为介质，用氢离子与土壤表面的阳离子进行交换交换后的离子附着在根上并进入自由空间。 道南自由空间：细胞壁中带负电荷的果胶质可以吸引正电荷，使离子进入自由空间。 离子进入共质体：通过主动吸收,被动吸收使得离子连续的在细胞间连续移动,不需通过质膜，所以阻力小，适合长距离运输。此过程受低温、缺氧及抑制剂的阻碍，同时也受生理因素影响。 离子释放到导管：释放到导管的过程受到两种蛋白质载体的影响外界进入表皮与进入导管室两个相对独立的过程，受控于两种不同的蛋白质载体。 根部吸收完离子后，一部分在根部被同化，供根部的生长及代谢，一部分仍处于游离态起着调节作用；大多数离子在导管内顺着水的流动运送到各个器官，发挥其作用。植物吸收矿质离子的特点：对矿质元素和水分的相对吸收：联系：蒸腾流可作为矿质元素传送的一种载体，促进了无机盐进入根系的速率；而盐分的吸收又可引起细胞渗透势的降低，这又促进了细胞对水分的吸收。相对独立：水分的吸收是以蒸腾拉力为主的被动吸收；而盐分的吸收是以消耗代谢能量的主动吸收为主，要载体运输，有饱和效应。 离子的选择吸收：植物对不同离子的吸收也具有选择性，这对保证细胞内物质的相对稳定具有一定意义。植物对于同一种盐类中的阴阳离子的吸收也有选择性。单盐毒害和离子拮抗：单盐毒害：溶液中只有一种金属离子对植物起毒害作用的现象。离子拮抗：在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属