第一章植物细胞的结构与功能

1、植物生产与环境,授课教师：杨 川,剑阁县武连七一中学,本章概述内容简介,一、植物细胞的结构与功能 植物细胞的概念、形状和大小，细胞生命活动的物质基础，细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的基本构造，植物细胞的无丝分裂、有丝分裂和减数分裂等繁殖方式。 二、植物的组织与功能 分生组织的类型与特征，营养组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织等成熟组织的特征，复合组织及组织系统。 三、植物的营养器官 根、茎、叶的形态结构与功能，根、茎、叶等营养器官的变态。 四、植物的生殖器官 花、果实、种子的形态结构与发育,本章概述学习目标,1熟练掌握：植物细胞和组织、器官的概念、类型、构造以及细胞有丝分裂的特点，根

2、、茎、叶的形态、构造与功能。 2掌握：生物膜的结构和功能，减数分裂的特点，花的构造、开花、传粉、受精作用及果实和种子的形成。 3了解：植物细胞的形状和大小，有丝分裂和减数分裂的过程与区别。 4学会：显微镜的正确使用方法，会用显微镜观察植物营养器官的结构,本章概述重点难点,1植物细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的基本构造。 2有丝分裂和减数分裂的基本过程与区别。 3分生组织和成熟组织的结构与功能。 4根、茎、叶等营养器官的结构。 5花、果实、种子等生殖器官的结构。 6花、果实、种子等生殖器官的发育过程,植物细胞的结构质体,植物细胞的结构其它细胞器,1.核糖体 核糖核蛋白体简称核糖体或核蛋白体，是直

3、径约0.02um的无膜小颗粒，分布在粗糙内质网表面或游离于胞基质中，一个细胞内可以有几十万个。核糖体是合成蛋白质的主要场所。 2.高尔基体 高尔基体是由一叠扁囊组成的，扁囊由平滑的单层膜围成，直径约13m，厚约0.0140.02m，边缘膨大且具穿孔，囊内有液状内含物。高尔基体的主要功能为：物质集运，主要是对由粗糙型内质网合成的蛋白质进行加工、浓缩、储存和运输；生物大分子的装配，利用单糖合成多糖（如纤维素、半纤维素、木质素与果胶质等）；参与细胞壁的形成；分泌物质，如糖、多糖蛋白复合体、酶等；参与溶酶体与液泡的形成,3.溶酶体 溶酶体是由单层膜围成的泡状结构，内含60多种水解酶。溶酶体的功能是消化

4、作用，能分解从外界进入到细胞内的物质，也能消化自身的细胞质和细胞器；溶酶体还可以消化分解细胞内衰变、崩解的一些细胞器，更新细胞结构。 4.圆球体 圆球体 又称油体，是单层膜围成的球形小体，直径约0.11m。内含合成脂肪的酶，是细胞内合成脂肪的细胞器，也是贮藏油脂的小泡,5.微体 微体是由单层膜包围的细胞器，膜内含有过氧化氢、乙醇酸氧化酶和尿酸氧化酶。微体呈球状或哑铃形，直径约为0.21.0m。目前已明确的微体有过氧化物酶体和乙醛酸循环体，前者与光呼吸有密切关系，后者与脂肪代谢关系密切。 6.微管 微管是中空长管状纤维，主要由微管蛋白组装而成。微管的功能主要有：在保持细胞形态方面起作用；细胞质运

5、动方向与其导向有关；为胞内物质定向运输提供运输轨道，并与微丝结合提供运输动力；微管是纺锤丝的组成成分，对染色体的转移起作用；在细胞壁建成时，控制纤维素微纤丝的排列方向,减数分裂是特殊的有丝分裂。它是生殖细胞繁殖的方式。 有丝分裂是多数细胞繁殖的主要方式。有丝分裂形成的子细胞染色体数目与母细胞相等，而减数分裂产生的子细胞中只有母细胞数目的一半,每种植物细胞里的染色体数目都是一定的。多数植物细胞内含有2个或2个以上的染色体组。体细胞内含有几个染色体组，植株体就叫几倍体。常见植物染色体组数如下,营养组织又称薄壁组织或基本组织，它普遍存在于植物体各个部位。其特点是：细胞体积较大，排列疏松，有明显的胞间

6、隙；细胞壁薄，由纤维素组成；细胞质内含叶绿体或质体，有大的液泡；分化程度浅，极易转化为次生分生组织,机械组织是对植物起主要支持作用的组织，具有很强的抗压、抗张和抗曲挠的能力。广泛分布于根、茎、叶柄等处，有时也存在于果实中。在植物体内起支持和巩固作用，其细胞特点是有一定程度加厚的细胞壁。可分为厚角组织和厚壁组织两种,植物的根可分为主根、侧根和不定根,主根和侧根为定根。一株植物所有根的总体为根系。可分为直根系和须根系,双子叶植物幼茎是由茎的生长点细胞经过分裂、伸长和分化形成的。把幼嫩的茎作一横切，自外向内分为表皮、皮层和中柱（也称维管柱）三部分。 表皮：是幼茎最外面的一层细胞。通常由单层的活细胞组

7、成，是由原表皮发育而成。表皮对茎的内部起着保护作用。 皮层：位于表皮和中柱之间。近靠表皮部位常有一至数层厚角细胞，对幼茎具有机械支持作用。 中柱：位于皮层以内，由维管束、髓和髓射线三部分组成,茎双子叶茎初生到次生发育过程,一个完整的叶是由托叶、叶柄和叶片组成。禾本科植物的叶有些不同，其叶是由叶片和叶鞘组成，并有叶舌和叶身,禾本科植物的叶片也由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。上表皮中有许多呈扇形排列的泡状细胞（运动细胞），与叶片的卷曲与开张有关。气孔器分布在上下表皮上，成纵行排列。禾本科植物叶肉组织没有明显的栅栏组织和海绵组织。叶脉为平行排列，在维管束与上下表皮之间有发达的机械组织，每个维管束的外围

8、具有由一层或两层大型薄壁细胞或厚壁细胞组成的维管束鞘,常见叶的变态有：鳞叶、苞叶、叶刺、叶卷须和捕虫叶等,植物体的结构与功能花花的组成,花是被子植物所特有的有性生殖器官，由花芽发育而成。从起源讲，花由适应生殖的变态短枝转变而来。一朵典型的花由花梗和花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分所组成。通常把具有花萼、花冠、雄蕊和雌蕊的花叫完全花。如果缺少其中任何一部分或几部分，则叫不完全花,花禾本科植物花的组成,花花和植物的性别,一朵花中既有雄蕊、又有雌蕊，称两性花,一朵花中只有雄蕊或雌蕊，称单性花,一朵花中既无雄蕊、又无雌蕊，称无性花,单性花中，雌、雄花同长在一株植物上称雌雄同株，雌雄长在不同植株上，称

9、雌雄异株,花粉粒是由花药中的花粉母细胞经过减数分裂形成的，其花粉粒的染色体减少一半。 成熟的花粉粒有两层壁，外壁厚，表面形成不同的花纹，并有萌发孔。当花粉粒萌发时，花粉管由萌发孔长出。花粉粒的内壁较薄,2、胚囊的发育 胚囊发生于珠心组织中，它经过孢原细胞、胚囊母细胞、单核胚囊（大孢子）、两核胚囊、四核胚囊、八核胚囊（雌配子体）等阶段的发育。其中八核分别为一个卵细胞、三个反足细胞、两个助细胞和两个极核,果实果实的结构,1真果的结构单纯由子房发育而成的果实称为真果，真果的外面为果皮，内含种子。果皮由子房壁发育而来，可分为外果皮、中果皮和内果皮。2假果的结构有些植物的果实，除子房外，还有花的其他部分

10、参与果实的形成和发育，称为假果。假果的果实，如苹果、梨的食用部分主要由花筒发育而来，而真正的果皮，包括外、中、内三层果皮位于果实中央托杯内，仅占很少部分，其内为种子,种子由胚（包括胚芽、胚轴、胚根、子叶）和胚乳（或无）、种皮三部分组成。根据种子成熟时胚乳的有无，可将种子分为无胚乳种子和有胚乳种子两类,种子胚乳的发育,被子植物的胚乳是由初生胚乳发育而来，常具三倍染色体。极核受精后，初生胚乳核不经休眠或经短暂休眠，即开始分裂。胚乳的发育形式有两种： 1核型胚乳 初生胚乳核第一次分裂和以后的核分裂，均不伴随细胞壁形成，前期胚乳细胞核呈游离状态分布于胚囊中，待胚乳发育到一定阶段，在胚囊周围的胚乳核之间

11、，先出现细胞壁，然后由外向内逐渐形成胚乳细胞。多发生于单子叶植物和双子叶的离瓣花植物中。 2细胞型胚乳 从初生胚乳核分裂开始，随即伴随细胞壁的形成，以后的各次分裂也都是以细胞形式出现，而无游离核时期。大多数具合瓣花的双子叶植物的胚乳发育属于此类,种子果实和种子的传播,植物在长期自然选择中，成熟的果实和种子往往具有适应于各种传播方式的特性，以扩大后代植株生长和分布范围，使种族更加昌盛。 1.借风力传播这类植物的果实或种子小而轻，并有毛、翅等附属物，如蒲公英的种子、杨树、柳树等。 2.借水力传播有些水生或沼生植物的果实与种子具漂浮结构，适宜水面漂浮传播，如莲，苋属菜种子等。 3.借人与动物活动传播

12、有些植物的果实或种子，有的具钩刺（如苍耳）、具宿存黏萼（如马鞭草）可黏附于人和动物身上而被传播；有的果皮或种皮坚硬，动物吞食后不消化而排泄至他处（如人参）；有些杂草的果实和种子常与栽培植物同时成熟，借人类收获和播种活动进行传播,本章小结本章小结,一、植物细胞的结构与功能 细胞是植物体结构和执行功能的基本单位。植物细胞的形状多种多样，如球形、多面体、长筒状等；细胞的大小差异悬殊。 一般植物的细胞是由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等部分组成。成熟细胞的细胞壁由外向内依次分为胞间层、初生壁、次生壁三层。细胞质包括胞基质和细胞器，在光学显微镜下可以看到液泡、质体和线粒体等细胞器；在电子显微镜下可以看到

13、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、圆球体、微粒体和微管等细胞器。 植物细胞的繁殖方式有三种：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 二、植物的组织与功能 植物组织分为分生组织和成熟组织两大类。分生组织依据分布位置分为以下三种:顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织；成熟组织包括营养组织、保护组织、机械组织、输导组织和分泌组织,三、根的形态与功能 植物的根可分为主根、侧根和不定根三种。根系按形态可分为直根系和须根系两种类型。根尖从顶端起依次分为根冠、分生区、伸长区、根毛区四区。 双子叶植物根的初生结构由外向内依次为表皮、皮层和中柱；多年生木本植物的根可产生次生维管组织和周皮等次生结构。单子叶植物根的基

14、本结构也可分为表皮、皮层、中柱三个部分，但不产生维管形成层和木栓形成层。 植物根系的主要生理功能有：支持与固定作用、吸收作用、输导作用、合成与转化作用、分泌作用、贮藏作用和繁殖作用。根的经济用途有食用、药用、工业原料等经济用途,四、茎的形态与功能 一般种子植物的茎多数呈圆柱形、三棱形、方柱形或扁平柱形等，植物地上部分具有主茎和侧枝，茎有节、节间、叶腋和枝条等。茎的生长方式有直立茎、缠绕茎、攀缘茎和匍匐茎等。 将双子叶植物茎的初生结构自外向内分为表皮、皮层和中柱（也称维管柱）三部分；其次生结构主要是维管形成层和木栓形成层活动的结果。禾本科植物的茎在形态上有明显的节和节间，其内部构造有以下特点：禾

15、本科植物的茎多数没有次生构造。表皮细胞常硅质化。禾本科植物茎的皮层和中柱之间没有明显的界限，维管束分散排列于茎内。 植物茎的生理功能主要有：输导作用、支持作用、繁殖作用、储藏作用。茎的经济用途主要有食用、药用、工业原料、木材、竹材等，为工农业及其他方面提供了极为丰富的原材料,七、花的形态与发育 一朵典型的花由花梗和花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分所组成，通常把具有花萼、花冠、雄蕊和雌蕊的花叫完全花。如果缺少其中任何一部分或几部分，则叫不完全花。 花的发育包括雄蕊和雌蕊的发育，雄蕊由花药和花粉粒发育而成，雌蕊由胚珠和胚囊发育而成。植物通过开花、传粉和受精进行生殖。 八、果实的发育与结构 受精作

16、用完成后，花的各部分随之发生显著变化，通常花被脱落，但也有些植物的花萼宿存于果实上，雄蕊和雌蕊的柱头、花柱枯萎，仅子房连同其中的胚珠生长膨大，发育成果实。 真果和假果的结构各不相同。被子植物的果实大体分为三类：单果、聚合果和复果。 九、种子的发育与结构 被子植物的花经过传粉、受精之后，胚珠逐渐发育成种子，即包括胚、胚乳和种皮三部分，它们分别由合子、初生胚乳核和珠被发育而来。 种子的形状、大小和颜色因植物种类不同而差异较大，但其结构是由胚（包括胚芽、胚轴、胚根、子叶）和胚乳（或无）、种皮三部分组成,五、叶的形态与功能 植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。各种植物叶片的形状多种多样，常见的叶

17、形主要有针形、线形、披针形、椭园形、卵形、菱形、心形、肾形等；叶尖的形状主要有渐尖、锐尖、尾尖、钝尖、尖凹、倒心形等，而叶基的主要形状则有心形、耳垂形、箭形、楔形、戟形、园形、偏形等；叶脉主要有平行脉、网状脉和叉状脉三种类型，叶序基本上有四种类型：互生、对生、轮生和簇生。 植物的叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。叶的主要生理功能是进行光合作用和蒸腾作用，同时还具有吸收、繁殖等功能。 六、植物营养器官的变态 根的变态主要有贮藏根、气生根和寄生根，茎的变态主要有茎刺、茎卷须、叶状茎、小鳞茎和小块茎等地上茎变态和根状茎、块茎、鳞茎和球茎等地下变态，叶的变态有：鳞叶、苞叶、叶刺、叶卷须和捕虫叶等,本章

18、小结复习思考,1.表述以下概念：细胞、原生质、细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂、组织、组织系统、器官、根、根系、茎、芽、分枝、分蘖、叶脉、叶序、花序、开花、传粉、受精作用。 2.简述植物细胞的大小、形状和物质组成。 3.简述植物细胞壁的基本构造和特殊构造。 4.简述植物细胞膜、细胞质、细胞核的基本构造。 5.简述常见植物细胞器的基本构造。 6.简述有丝分裂和减数分裂的基本过程与区别。 7.简述分生组织和成熟组织的结构与功能。 8.列举35个直根系和须根系的例子，并说明不同植物根系在土壤中分布特点。 9.以棉花、小麦的根为例，说明双子叶植物和单子叶植物根的结构和特点。

19、 10.简述茎的作用、茎（包括芽和枝条）的形态和种类、茎的生长习性。 11.举例说明叶的组成特点、双子叶植物和单子叶植物叶的构造特点。 12.列举根、茎、叶的各种变态类型的例子。 13.简述双子叶植物和单子叶植物花的组成及发育特点。 14.简述果实和种子的发育过程和结构特征,在线自测,一、判断题 1.高尔基体参与细胞壁的形成，所以高尔基体是植物细胞特有的结构. 2.茎的木栓形成层是中柱鞘细胞产生的. 3.质体的三种形式在一定条件下可以相互转化。 4.细胞质可分为质膜.胞基质.细胞器三部分。 5.细胞质中的水溶液叫细胞液. 6.生物膜是由于某种原因鳞脂和蛋白质组成的。 7.输导组织的细胞是死细胞

20、，多呈管形，构成植物体的运输管道。 8.根茎不断增粗，是侧生分生组织分裂的结果. 9. 腺毛.蜜腺.树脂道等都属于分泌组织. 10.顶端分生组织活动结果使植物拔节抽穗。 11.导管和管胞的作用是运输有机物和无机物,12.无限维管束是指在木质部和韧皮部之间有形成层，能形成新的木质部和韧皮部. 13.单子叶植物根的外皮层上有凯氏带，能控制吸收物质的运转。 14.侧根是伸长区一定位置上的中柱鞘细胞恢复分裂能力形成的. 15.在双子叶植物中，根内皮层细胞的侧壁和横壁上有部分木化或栓化增厚，形成凯氏带. 16.大多数双子叶植物茎的初生构造中无维管束鞘。 17.多数单子叶植物的根和茎都无次生构造。 18.

21、葡萄的茎属于缠绕茎。 19.变态茎仍保持茎的特征。 20.藕.姜的食用部分是地下块茎,21.黄瓜和豌豆的卷须是叶的变态. 22.双子叶植物叶片的叶肉由栅栏组织和海绵组织构成. 23.玉米.水稻的叶脉为直出平行叶脉。 24.叶的主要生理功能是光合作用和蒸腾作用。 25.单子叶植物的气孔器由两个半月形的保卫细胞围合而成。 26.花萼是萼片的总称，位于花的最外面，形像叶，通常是绿色. 27.油菜.花生的花萼都是合萼。 28.十字形花冠是离瓣花冠。 29.甘薯的花冠为漏斗状花冠，它是合瓣花冠. 30.杨树和柳树的花为双被花。 31.油菜和棉花的花的花为单被花。 32.禾本科植物的花内稃片对花的开花有重

22、要作用,33.花序的总花柄称为花轴. 34.玉米花是单性花，且是雌雄同株异花传粉植物. 35.花药发育初期，纤维层的内面还有绒毡层，它为花粉发育提供营养物质。 36.雌蕊由一个或几个变态叶组成。 37.禾谷类作物和油菜的花粉粒发育至二核阶段时，花粉囊便开裂散粉。 38.花粉粒外壁透水性强，多雨季节易吸水造成花粉粒破裂。 39.花粉粒内含糖类、蛋白质、脂肪等营养物质，这对保持花粉粒的生活力有重要作用。 40.珠心是一群没有分生能力的细胞。 41.开花是植物由营养生长转入生殖生长的标志。 42.自花授粉中比较典型的是闭花受精，即开花前就完成了自花授粉,43.果树栽培上同品种不同株间的传粉，称为异花

23、传粉。 44.作物栽培上同品种不同株间的传粉称自花传粉. 45.自花授粉的后代遗传差异小，而异花授粉的后代个体遗传差异较大. 46.栽种苹果、梨等果树时，要配置一定数量的其它品种作为授粉树，提高授粉率。 47.根据叶痕的数目可以判断枝条的年龄。 48.双受精作用是植物界有性生殖中的最高级形式，是被子植物所具有的特征. 49.有限花序各花开放顺序是由上而下或由外而内开放。 50.使用显微镜时应先转动粗调节轮，再转动细调节轮。 51.使用显微镜应用右眼靠近接目镜观察. 52.显微镜各部分零件可以在各个显微镜之间调换使用. 53.接目镜和接物镜部分一定要要用擦镜纸轻擦拭,54.苹果.棉花是两面叶，小

24、麦、水稻是等面叶。 55.凡是体细胞的细胞核里含有二个染色体的个体称二倍体。 二、选择题1 .参与蛋白质的合成和遗传，指挥细胞生命活动的“司令部”是指的_。 细胞质细胞核. 核糖核蛋白体 高尔基体 2.染色体复制在有丝分裂的_进行。 间期.前期 中期 后期 3.下列_是双子叶无胚乳种子。 大豆、茄子花生、白菜.蓖麻、辣椒萝卜、番茄 4.与细胞内物质运输密切相关的细胞器是_。 核糖体内质网.高尔基体细胞核 5.绿色植物特有的细胞器是_。 质体.细胞质核糖体圆球体 6.染色体是由_组成。 RNA和蛋白质DNA和蛋白质.核酸类脂和蛋白质 7.下列结构不属于植物细胞特有的是_。 液泡质体细胞壁内质网,

25、8.细胞有丝分列过程中，观察染色体形态和数目最好的时期_。 前期中期.后期末期 9.可使小麦、水稻拔节，抽穗的分生组织是_。 顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织.分泌组织 10._的特点是细胞壁薄，质浓，核大，排列紧密，液泡小或无。 薄壁组织分生组织.保护组织输导组织 11.下列物质中，_由活细胞组成的。 导管管胞筛管伴胞.导管伴胞筛管管胞 12.单子叶植物有胚乳种子是_。 小麦、油菜玉米、茄子水稻、高梁.瓜类、荞麦 13.双子叶植物有胚乳种子_。 花生、油菜 大豆、茄子 番茄、辣椒. 瓜类、葡萄 14.下列属于蛋白质类种子的是_。 大豆. 花生 小麦 向日葵 15._的根系不属于直根系。

26、花生 棉花 马铃薯 小麦. 16._根系属于须根系。 豆类 果树 小麦. 棉花 17.从植物茎、叶、老根或胚轴上发生的根为_。 主根 侧根 不定根.支根 18._属于肉质直根。 甘薯 萝卜. 何首乌 马铃薯,19._属于寄生根。 胡萝卜 菟丝子. 玉米 甜菜 20.下列具有强烈分裂能力的是_。 根冠 分生区. 伸长区 根毛区 21.双子叶植物根内皮层的加厚是由_。 横壁和侧壁. 横壁和切向壁 侧壁和切向壁 22.叶肉的薄壁组织含叶绿体能进行光合作用称_。 吸收组织贮藏组织通气组织同化组织. 23.生产上常用的扦插、压条等繁殖苗木的方法,利用的就是植物能产生_的特性。 侧根 不定根. 侧根和不定根 主根 24.下列植物属于合轴分枝。 苹果.松杨杉 25.凯氏带在双子叶植物根的_中出现的现象。 表皮 内皮层. 中柱 薄壁细胞 26.下列顺序符合变态根-变态茎-变态叶的是_。 甘薯-马铃薯-仙人掌. 马铃薯-甘薯-仙人掌 甘薯-仙人掌-马铃薯 马铃薯-仙人掌-甘薯