第一课时：植物分类、细胞和组织

1、植物在生物界中的地位 在我们生存的这个星球上存在着各种各样的生命形式，植物（plant）就是其中最重要的一大类。人类对植物和其他生物的研究和认识有一个漫长的历史，人们为了建立一个能反映自然演化过程和彼此间亲缘关系的分类系统，作了长期不懈的努力，使其日臻完善。 植物分类植物分类 瑞典的博物学家林奈（瑞典的博物学家林奈（ 1735 1735 ）在）在自然系统自然系统Systema NaturaeSystema Naturae。 植物界植物界（Kingdom plantKingdom plant）：固着不动，自养。）：固着不动，自养。 动物界动物界（Kingdom animalKingdom ani

2、mal）：能运动，异养。）：能运动，异养。 1753年发表的巨著植物种志中将植物分成24纲，把动物分成6纲。这就是通常所说的生物分界的两界系统。这在当时的科学技术条件下是有重大科学意义的。至今，许多植物学和动物学教科书仍沿用两界系统。 19591959年，魏泰克（年，魏泰克（WhittakerWhittaker）提出了）提出了四界分类四界分类系统：系统： 植物界植物界（Kingdom plantKingdom plant） 动物界动物界（Kingdom animalKingdom animal） 原生生物界原生生物界（Kingdom protistaKingdom protista） 真菌界真

3、菌界（Kingdom fungiKingdom fungi）：）：不含叶绿素的真不含叶绿素的真 核菌类核菌类 十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了五界系统五界系统： 植物界植物界（Kingdom plantKingdom plant） 动物界动物界（Kingdom animalKingdom animal） 原生生物界原生生物界（Kingdom protistaKingdom protista） 真菌界真菌界（Kingdom fungiKingdom fungi） 原核生物界原核生物界（Kingdom MoneraKingdom Mone

4、ra） 魏泰克的五界系统影响较大，流传较广。但是对魏泰克的四魏泰克的五界系统影响较大，流传较广。但是对魏泰克的四界、五界系统中的原生生物界不少学者存在质疑和反对意见，因为界、五界系统中的原生生物界不少学者存在质疑和反对意见，因为它所归入的生物比较庞杂、混乱，认为不能作为一个自然的分类群它所归入的生物比较庞杂、混乱，认为不能作为一个自然的分类群。 种子植物的个体发育过程种子植物的个体发育过程细细胞胞组组织织器器官官植植物物体体植物细胞结构特点植物细胞结构特点v与动物细胞的不同与动物细胞的不同 1、具有纤维素的细胞壁、具有纤维素的细胞壁 2、有中央大液泡、有中央大液泡 3、原生质体内含有质体、原生

5、质体内含有质体 1 1、细胞壁、细胞壁 是包围在细胞原生是包围在细胞原生质体外面的一个坚韧的质体外面的一个坚韧的外壳，为植物细胞所特外壳，为植物细胞所特有。有。植物细胞的结构组成植物细胞的结构组成胞间层：胞间层：为相邻细胞共有的一薄层，主要成分为果胶。（酸或果胶酶）为相邻细胞共有的一薄层，主要成分为果胶。（酸或果胶酶）细胞壁细胞壁的层次的层次胞间层（中胶层）胞间层（中胶层） 初生壁初生壁 次生壁次生壁初生壁初生壁 ：存在于胞间层内侧，是细胞停止生长前，由存在于胞间层内侧，是细胞停止生长前，由 原生质体分泌形成的。主要成分是纤维素、原生质体分泌形成的。主要成分是纤维素、 半纤维素和果胶。半纤维素

6、和果胶。次生壁：次生壁：位于初生壁内侧，分为内、中、外三层，是位于初生壁内侧，分为内、中、外三层，是 细胞停止生长后形成的。主要成分为纤维素、细胞停止生长后形成的。主要成分为纤维素、 少量半纤维素，常含有木质少量半纤维素，常含有木质 。是构成木材的主要部分。是构成木材的主要部分。（1）细胞壁的层次）细胞壁的层次 及组成物质及组成物质纹孔：次生壁形成时在壁上留下的空隙。纹孔：次生壁形成时在壁上留下的空隙。 纹孔结构纹孔结构纹孔膜纹孔膜 纹孔腔纹孔腔 初生壁和中胶层初生壁和中胶层次生壁围成次生壁围成纹孔类型纹孔类型单单 纹纹 孔：次生壁不向腔中拱出孔：次生壁不向腔中拱出具缘纹孔：次生壁向腔中拱出具

7、缘纹孔：次生壁向腔中拱出1 1、细胞壁、细胞壁（1）细胞壁的层次及组成物质）细胞壁的层次及组成物质（2）纹孔和胞间连丝）纹孔和胞间连丝纹孔纹孔胞间连丝：相邻细胞间通过壁胞间连丝：相邻细胞间通过壁 上小孔的上小孔的原生质丝原生质丝。初生纹孔场初生纹孔场 初生壁上明显凹陷的区域，称为初生纹孔场，胞初生壁上明显凹陷的区域，称为初生纹孔场，胞间连丝多数集中分布其上；初生纹孔场、胞间连丝及间连丝多数集中分布其上；初生纹孔场、胞间连丝及纹孔的存在都有利于细胞与环境及细胞之间的物质交纹孔的存在都有利于细胞与环境及细胞之间的物质交流。流。 液泡液泡v约占整个细胞体积的约占整个细胞体积的90%v含有糖、丹宁、有

8、机酸、植物碱、盐类和含有糖、丹宁、有机酸、植物碱、盐类和花青素花青素等等v含有晶体含有晶体（常见草酸钙结晶），单晶体、复晶体和（常见草酸钙结晶），单晶体、复晶体和针晶体针晶体v有利于水分的吸收和运输，维持细胞的紧张状态。有利于水分的吸收和运输，维持细胞的紧张状态。质质 体体v质体分类：质体分类：原质体、叶绿体、有色体、白色体、原质体、叶绿体、有色体、白色体、 黄化质体。黄化质体。v叶绿体：植物地上部分的接近表面的薄壁细胞，含四种色素，比例不同，叶子的颜色就不同v有色体：含有类胡萝卜素的质体，存在于成熟的红色和黄色的果实中，如番茄、辣椒。还有叶子变色。主要因为叶绿体分解，积累类胡萝卜素。v白色体

9、：贮藏营养物质的细胞。 贮藏淀粉：淀粉粒； 贮藏蛋白质：蛋白体； 贮藏脂肪：造油体。淀粉粒的形成淀粉粒的形成 初生淀粉初生淀粉（分解）葡萄糖（分解）葡萄糖（合成）（淀粉体）（合成）（淀粉体）次生淀粉粒次生淀粉粒 （叶绿体）（叶绿体） （运输）（运输） （白色体）（白色体） （贮藏器官）（贮藏器官）淀粉粒的类型淀粉粒的类型 应用应用 不同植物不同植物淀粉粒的形态、大淀粉粒的形态、大小差异很大，因此小差异很大，因此可用来鉴定植物。可用来鉴定植物。 鉴定鉴定 遇碘染成遇碘染成蓝紫色（蓝紫色（直链深直链深蓝色支链红至蓝色支链红至紫色紫色） 细胞分裂细胞分裂切向分裂（平周分裂）：细胞分裂方向和新壁与器官

10、表切向分裂（平周分裂）：细胞分裂方向和新壁与器官表面平行面平行 子细胞径向排列子细胞径向排列 组织或器官增粗。组织或器官增粗。径向分裂径向分裂（垂周分裂）：细胞分裂方向和器官与新壁表（垂周分裂）：细胞分裂方向和器官与新壁表面垂直面垂直 子细胞切向排列子细胞切向排列 组织或器官周径扩展组织或器官周径扩展横向分裂：分裂方向与器官横切面平行横向分裂：分裂方向与器官横切面平行 子细胞纵向子细胞纵向排列排列 器官或组织伸长。器官或组织伸长。切向分裂 横向分裂 径向分裂 植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v植物的器官植物的器官v 1、营养器官（与营养物质的吸收、合成、运输以及贮藏）、营养器官（与营养

11、物质的吸收、合成、运输以及贮藏） v 2、生殖器官、生殖器官 （与植物产生后代有关）（与植物产生后代有关）v植物组织的分类植物组织的分类v组织：组织：植物体中形态结构相似，生理功能相同，植物体中形态结构相似，生理功能相同，在个体发育中来源相同的细胞群组成的结构和在个体发育中来源相同的细胞群组成的结构和功能单位称为组织。功能单位称为组织。v 1 1、按发育特点，分为、按发育特点，分为简单组织和复合组织简单组织和复合组织。v 2 2、简单组织分为、简单组织分为分生组织和成熟组织分生组织和成熟组织，在于，在于分裂能力和分化分裂能力和分化 程度程度。v 3 3、成熟组织按、成熟组织按功能功能分为分为营

12、养组织、保护组织、输导组织、机营养组织、保护组织、输导组织、机 械组织以及分泌组织械组织以及分泌组织等。等。 植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（一）分生组织（一）分生组织v分生组织：分生组织：在植物体内特定部位具有持续性或周期性分裂能力的细胞群称为分生组织。 v分生细胞保持着胚性特点，细胞小，细胞壁薄，只具有初生壁，细胞核大，细胞质浓。 v1、根据分生组织的来源性质可划分为：原分生组织原分生组织初生分生组织初生分生组织次生分生组织次生分生组织分生组织分生组织植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v原分生组织原分生组织：由胚细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根端和茎端

13、。v初生分生组织初生分生组织：由原分生组织衍生的细胞组成，在形态上已经出现了分化，但细胞仍具有很强的分裂能力。v次生分生组织次生分生组织：由成熟的薄壁细胞，经历生理和形态上的变化，重新具有分裂能力。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v2、根据分生组织在植物体上的位置分生组织分生组织o顶端分生组织顶端分生组织o侧生分生组织侧生分生组织o居间分生组织居间分生组织。1.1.顶端分生组织顶端分生组织 根、茎顶端的生长点，细胞持续分裂使根、根、茎顶端的生长点，细胞持续分裂使根、茎伸长生长。下图为茎顶端分生组织茎伸长生长。下图为茎顶端分生组织 和根和根的的顶端分生组织顶端分生组织 3. 3. 居间分

14、生组织居间分生组织 是穿插于茎、叶、花梗、花丝等器是穿插于茎、叶、花梗、花丝等器官的成熟组织之间的分生组织，其分裂活官的成熟组织之间的分生组织，其分裂活动可使所在器官伸长生长。禾本科植物伸动可使所在器官伸长生长。禾本科植物伸长的茎节间基部有典型的居间分生组织。长的茎节间基部有典型的居间分生组织。 2.2. 侧生分生组织侧生分生组织 包括维管形成层和木栓形成层两种包括维管形成层和木栓形成层两种，维管形成层分裂活动向外产生次生韧皮部，维管形成层分裂活动向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部。木栓形成层分裂活动向内产生次生木质部。木栓形成层分裂活动产生周皮起保护作用。两者共同活动使根、产生周皮起保护

15、作用。两者共同活动使根、茎增粗生长。茎增粗生长。 按来源的性质分按来源的性质分 1.1. 原分生组织原分生组织 直接由胚细胞保留下来，一般具直接由胚细胞保留下来，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根端和有持久而强烈的分裂能力，位于根端和茎端较前的部分。茎端较前的部分。 2.2. 初生分生组织初生分生组织 由原分生组织刚衍生的细胞组成，由原分生组织刚衍生的细胞组成，细胞在形态上已出现了最初的分化，但细胞在形态上已出现了最初的分化，但仍具有较强的分裂能力。仍具有较强的分裂能力。东莞中学东莞中学 生物科生物科 3.3. 次生分生组织次生分生组织 由成熟组织的细胞，经历生理和由成熟组织的细胞，经历生理

16、和形态上的变化，脱离原来的成熟状态转形态上的变化，脱离原来的成熟状态转变而成变而成 。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（二）成熟组织（二）成熟组织成熟组织成熟组织1 1、保护组织、保护组织2 2、基本组织、基本组织3 3、机械组织、机械组织4 4、输导组织、输导组织5 5、分泌组织、分泌组织 失去分裂能力，发生了分化，也称为永久组织。一些分化程失去分裂能力，发生了分化，也称为永久组织。一些分化程度低的成熟组织细胞在相应的条件下还会发生脱分化，重新转化度低的成熟组织细胞在相应的条件下还会发生脱分化，重新转化为分生组织。为分生组织。v成熟组织成熟组织 v 成熟组织是细胞在形态和功能上已分

17、化成熟组织是细胞在形态和功能上已分化成熟的组织。按主要功能不同分为成熟的组织。按主要功能不同分为保护组保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌结构五类。泌结构五类。 保护组织保护组织 覆盖在器官表面，有表皮和周皮两覆盖在器官表面，有表皮和周皮两种种。表皮最显著的特征是细胞外壁角化并表皮最显著的特征是细胞外壁角化并形成角质层，为初生保护组织。形成角质层，为初生保护组织。周皮是木周皮是木栓层、木栓形成层、栓内层的总称栓层、木栓形成层、栓内层的总称，其中，其中的木栓层细胞壁高度栓化，不透水，不透的木栓层细胞壁高度栓化，不透水，不透气，是代替表皮的次生保护组织。

18、气，是代替表皮的次生保护组织。 2.2. 薄壁组织薄壁组织 具有薄的初生壁，是一类较不分化的成具有薄的初生壁，是一类较不分化的成熟组织，有着很强的分生潜力熟组织，有着很强的分生潜力。薄壁组织。薄壁组织是进行各种代谢活动的主要组织。按功能是进行各种代谢活动的主要组织。按功能不同，可分为不同，可分为同化组织，储藏组织，储水同化组织，储藏组织，储水组织，通气组织。组织，通气组织。通气组织通气组织同化组织同化组织 3. 3. 机械组织机械组织 对植物起主要支持作用对植物起主要支持作用，根据细胞机构，根据细胞机构不同，分为两种：不同，分为两种： 厚角组织厚角组织：厚角组织由生活细胞组成，：厚角组织由生活

19、细胞组成，细胞壁不均匀的增厚，具初生壁性质。分布在细胞壁不均匀的增厚，具初生壁性质。分布在茎、叶柄、叶片、花柄等位置。茎、叶柄、叶片、花柄等位置。 厚壁组织厚壁组织：细胞具有均匀增厚的次生壁，：细胞具有均匀增厚的次生壁，并且常常木质化。根据细胞的形态，厚壁组织并且常常木质化。根据细胞的形态，厚壁组织分为石细胞和纤维。分为石细胞和纤维。 厚角组织厚角组织纤维纤维石细胞石细胞 输导组织输导组织 植物体中担负物质长途运输的主要组织植物体中担负物质长途运输的主要组织，有，有两种：两种：木质部木质部： 是一种复合组织，主要由是一种复合组织，主要由管胞和导管分子组管胞和导管分子组成成。导管比管胞具有较高的

20、输水效率，被子植。导管比管胞具有较高的输水效率，被子植物中除了最原始的类型外，木质部中主要含有物中除了最原始的类型外，木质部中主要含有导管，而大多数裸子植物和蕨类植物则缺乏导导管，而大多数裸子植物和蕨类植物则缺乏导管。管。导管导管 管胞管胞韧皮部：韧皮部： 也是一种复合组织，主要也是一种复合组织，主要部分是部分是筛管分子和筛胞筛管分子和筛胞。裸。裸子植物和蕨类植物中，一般子植物和蕨类植物中，一般没有筛管，运输有机物的分没有筛管，运输有机物的分子是筛胞。子是筛胞。筛胞筛胞是一种细胞是一种细胞长的、两端尖斜的薄壁细胞，长的、两端尖斜的薄壁细胞，与筛管的主要不同点是端壁与筛管的主要不同点是端壁不特化

21、成筛板不特化成筛板，是单独的输，是单独的输导单位。导单位。 分泌结构分泌结构 是植物体中产生、输导或贮是植物体中产生、输导或贮存分泌物质的有关细胞或特化的细胞组合的存分泌物质的有关细胞或特化的细胞组合的总称总称。分泌物质有蜜汁、挥发油、粘液、树。分泌物质有蜜汁、挥发油、粘液、树脂、乳汁、单宁、生物碱、盐类等。将分泌脂、乳汁、单宁、生物碱、盐类等。将分泌物排到体外的结构称为物排到体外的结构称为外分泌结构外分泌结构，如腺毛、，如腺毛、腺鳞、蜜腺、盐腺、排水器等。将分泌物积腺鳞、蜜腺、盐腺、排水器等。将分泌物积聚在植物体内的分泌结构称为聚在植物体内的分泌结构称为内分泌结构内分泌结构，如分泌细胞、分泌

22、道、乳汁管等。如分泌细胞、分泌道、乳汁管等。 树脂道树脂道腺毛腺毛 排水器排水器植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v1、保护组织、保护组织：覆盖于植物体表面起到保护作用，它可以减少植物体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。v保护组织包括表皮表皮和周皮周皮。v（1）表皮：）表皮：是幼嫩的根茎叶花和果实的表面层细胞。它是一层细胞（角质化或蜡质），但不只是一类细胞。根的表皮是吸收组织（根毛）。v（2）周皮）周皮：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层平周分裂，向外分化成木栓层，向内分化成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层合成周皮。植物的组织和组织系统植物的组织和组

23、织系统v2、薄壁组织：、薄壁组织：在植物体中分布最广，根茎叶花果实中全部或主要都是薄壁组织。v薄壁组织具有潜在的分生能力，在一定的条件下转化为分生组织（如：创伤和嫁接愈合），薄壁组织也可以特化发育为厚壁组织。v根据薄壁组织的功能不同分为：v（1）同化组织：）同化组织：原生质体中含有大量的叶绿体，能够进行光合作用的组织。叶片上下表皮间的叶肉组织、发育中的果实和种子、幼茎皮层。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（2）贮藏组织：）贮藏组织：贮藏有大量营养物质的薄壁组织。如：马铃薯块茎中含有淀粉粒的薄壁细胞，蓖麻种子胚乳中含有糊粉粒的薄壁细胞。v（3）贮水组织）贮水组织：贮藏有丰富水分的细胞。

24、一般存在于一些耐旱的肉质植物，如：仙人掌、芦荟。v（4）通气组织：）通气组织：具有大量细胞间隙的薄壁组织。多存在于一些水生和湿生植物的根茎叶中，由于一部分细胞解体形成大的空腔，在体内贯穿形成通气系统，起到通气的作用。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（5）吸收组织：）吸收组织：根毛区的表皮细胞和根毛，主要吸收水分和无机盐。v（6）传递细胞）传递细胞：细胞壁向内突入细胞腔内，使得紧贴细胞壁内侧的质膜面积大大增加，有利于细胞从周围迅速吸收物质，也有利于物质从原生质体中释放，这类与物质迅速传递有关的细胞，称为传递细胞。v多出现在叶脉、输导分子周围溶质短途密集运输的部位。植物的组织和组织系统植

25、物的组织和组织系统v3、机械组织：、机械组织：对植物起主要支持和巩固作用。v根据细胞的结构不同分为厚角组织厚角组织和厚壁组织厚壁组织。v（1）厚角组织：）厚角组织：细胞的细胞壁具有不均匀增厚，在几个细胞连接的角隔上明显。厚角组织细胞壁增厚是初生壁性质的，除含纤维素外，含有大量果胶和半纤维素，不含木质。v多分布于茎、叶柄、叶片、花柄等部分，根中一般不存在；在器官中多分布于外围，或直接在表皮下，或与表皮只隔几层薄壁细胞。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v(2)厚壁组织厚壁组织:细胞具有均匀增厚的次生壁，且常常木质化；细胞成熟时，原生质体死亡分解，只留有细胞壁的死细胞。v厚壁组织有石细胞石细

26、胞和纤维纤维两类。v石细胞石细胞广泛存在于植物的茎、叶、果实和种子中；纤维两端尖细成梭状，长度一般比宽度大许多倍，多分布于成熟植物体的各部分。v纤维纤维通常在体内相互重叠排列，紧密结合成束，木质化程度高，增加了组织的强度，使它具有大的抗压力和弹性，成为成熟体中主要的支持组织。根据存在的部位，分为木纤维和韧皮纤维。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v4、输导组织、输导组织：在植物体中担负长途运输的主要组织。v木质部木质部：主要运输水分和溶解在水中的无机盐。v韧皮部韧皮部：主要将光合作用的产物有机物输送到根茎叶花和果实中去。v（1）木质部由管胞、导管、纤维和薄壁细胞组成，是一种复合组织。v导

27、管和管胞都是厚壁的伸长细胞，成熟时没有生活的原生质体，次生壁有各种各样的木质化增厚，在壁上出现环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v导管：由许多长管状细胞纵向连接而成，每个细胞称为导管分子 。通过穿孔直接沟通，且导管分子管径粗大，因而输水效率比管胞高。（被子植物）v管胞：单个细胞、末端楔形，纵向连接时，上下细胞的两端紧密重叠，水分通过管胞壁上的纹孔，从一个细胞流向另一个细胞。（蕨类和裸子植物的输导组织，被子植物很少）v管胞向两个方向演化：细胞壁增厚，壁上纹孔变窄，主要起支持功能的木纤维；端壁溶解，特化为专营输导功能的导管分子。植物的组织和组织系统植物的组织和组

28、织系统v穿孔：导管分子的端壁溶解，形成一个或数个的孔，称为穿孔。v穿孔板：具有穿孔的端壁，称为穿孔板。v被子植物中主要含有导管，而裸子植物和蕨类植物的输水分子，主要由管胞组成。v木纤维主要起到支撑的作用，薄壁细胞主要起储藏的功能。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（2）韧皮部：）韧皮部：由筛管分子（筛胞）、伴胞、薄壁细胞、纤维等不同类型细胞组成的复合组织。v筛管筛管：由长管状的生活薄壁细胞纵向连接而成，每一个细胞称为筛管分子。只具初生壁。v分化成熟的筛管没有细胞核，其端壁特化成为筛板，筛板上有许多筛孔。通过筛孔连着上下两个筛管分子的细胞质索称为联络索。较老的筛管由于胼胝体的形成而暂时或

29、永久地丧失输导能力。v紧贴筛管分子旁边有 1至数个小型的薄壁细胞，与筛管分子是由同一个母细胞分裂而来的，称为伴胞。 植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v筛域筛域：筛管分子侧壁上具有许多特化的初生纹孔场，称为筛域。v伴胞与筛管分子相邻的细胞壁上有稠密的筛域，裸子植物和蕨类植物没有筛管，由筛胞运输有机物，筛胞的细胞壁上只有筛域。v韧皮纤维起支撑作用，木质化程度弱或不木质化；韧皮薄壁细胞主要起储藏和横向运输的作用。v维管组织：维管组织：植物体中起输导作用的木质部和韧皮部组织合称为维管组织。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v5、分泌组织、分泌组织v分泌现象分泌现象：某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物，把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。v（1）外部分泌结构）外部分泌结构：能够将分泌物质排到植物体表面。如：腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器等。植物的组织和组织系统植物的组织和组织系统v（2）内部分泌结构：）内部分泌结构：分泌物不排出体外的分泌结构。如：分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。v分泌细胞分泌细胞：细胞腔内部积聚有特殊的分泌物的生活细胞或非生活细胞。v分