植物生物学学习指南

绪论[目标要求]生疏植物和人类的关系以及植物科学在国民经济进展中的重要意义。了解植物科学的争论对象和学习的目的意义及方法。了解植物科学的进展历史和进展趋势。在此根底上，明确学习植物学的重要意义和目的。[本章学问内容框架]植物在自然界中的作用以及与人类的关系界系统

2界系统海3界系统魏4界系统魏5界系统陈6界系统伍斯的三域系统

植物界；动物界植物界；动物界；原生生物界植物界；动物界；原生生物界；真菌界植物界；动物界；原生生物界；真菌界；原核生物界植物界；动物界；原生生物界；真菌界；原核生物界；病毒界古细菌域；真细菌域；真核生物域根本任务进展简史

从微观和宏观的各个层次和水平上提醒整个植物界中各种植物的形态构造和生命活动规律及其与环境的相互关系；提醒技术；解决有关人类生活与生存面临的重大问题等。描述植物学时期：林奈之前试验植物学时期：林奈之后至DNA觉察之前现代植物学时期：DNA觉察之后学习植物学的目的、要求和方法【重要名词概念】植物生物学[重点和难点解析]生物的分界系统，科学地生疏植物的范畴。性的有两界、四界、五界、六界和三域系统等几个分界系统〔如下表。分系统界分界名提出者主要依据植物界的类群两界动物界、植物界林奈能否运动，细胞壁的有无，养分方式苔藓、蕨类、种子植物三界动物界、植物界、原生生海克尔把介于动物和植物之根本同上，仅将单物间的单细胞的生物集细胞类型的藻类和合为一界菌类分出。四界动物界、植物界、原生生魏泰克把异养的真核菌类单真核多细胞藻类、物界、真菌界列为一界苔藓、蕨类、种子植物四界黎德尔撤消了原生生物界真核藻类、苔藓、原核生物界蕨类、种子植物五界魏泰克把全部单细胞真核生真核多细胞藻类、原生生物界、原核生物界物集合为一界；又将苔藓、蕨类、种子原核生物分出植物六界真核总界〔植物界、动物陈世骧依据非细胞生物、原真核藻类、苔藓、〕；原核总界〔蓝藻界、细菌界〕；非细胞总界〔病毒界〕核生物、真核生物分3个总界。把病毒1界。蕨类、种子植物三域细菌、古菌、真核生物伍斯分子生物学信息根本同上植物科学进展的几个主要阶段和进展趋势3第一个阶段：描述植物学时期：主要是生疏和描述植物。其次阶段：试验植物学时期：植物学形成了植物解剖学、植物分类学、植物生理学、植物生态学、植物胚胎学等很多分支学科在内的科学体系。第三阶段：现代植物学时期：从分子水平上提醒了很多有关植物的生长、发育、生殖等方面的机理问题。②植物科学的进展趋势第一，微观与宏观两极化与趋同化相结合。其次，植物科学中各分支学科间更广泛地彼此穿插渗透。很多重大问题。第一章植物细胞与组织【目标要求】1．把握植物细胞的构造与功能，特别留意细胞壁、质体和液泡等植物细胞特有的构造；了解植物不同类型的细胞其细胞器分布的特点；把握植物细胞的增殖方式，重点是有丝分裂和减数分裂；理解细胞分裂、分化和组织形成的关系把握分生组织的特点及在植物生长发育中的重要意义把握各类成熟组织的构造与功能特点【本章学问点框架】细胞壁植物细胞

原生质体

质膜 基质细胞质 细胞器〔质体、线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡、溶酶体、微体、微管、微丝〕细胞核 后含物〔淀粉粒、糊粉粒、蛋白质〕原分生组织按来源分初生分生组织薄壁组织次生分生组织保护组织分生组织成熟组织输导组织顶端分生组织机械组织按位置分侧生分生组织分泌组织居间分生组织【重要名词概念】原生质体；质膜；质体；叶绿体；有色体；白色体；液泡；细胞骨架；细胞壁；初生壁；次生壁；初生纹孔场；胞间连丝；纹孔；细胞周期；有丝分裂；成膜体；纺锤体；无丝分裂；减数分裂；细胞分化；植物细胞的全能性；细胞编程性死亡；植物组织；分生组织；原分生组织；初生分生组织；次生分生组织；顶端分生组织；侧生分生组织；居间分生组织；成熟组织；薄壁组织；表皮；周皮；导管；管胞；筛管；厚角组织；厚壁组织；分泌组织；维管束；组织系统。【重点与难点解析】联丝、初生纹孔场与纹孔的构造。一、细胞壁细胞壁是由纤维素、果胶、半纤维素、蛋白质及其他多糖和无机成分组成的复合体，包细胞的生长分化、物质的吸取、运输、分泌、细胞间的相互识别、细胞壁的分解等很多生命胞壁上常常形成一些构造，沟通相邻的细胞。胞间层胞间层又称中层或中胶层,位于细胞壁的最外层,是细胞分裂时最早产生的细胞壁要成分是果胶质，能使细胞彼此粘连。初生壁生组织细胞与薄壁细胞等生命活动旺盛的细胞通常仅有初生壁。次生壁：次生壁是细胞停顿生长、体积不再增大后形成的细胞壁，主要成分除纤维素以明显地分出3胞成熟时，其原生质体往往解体，留下厚的细胞壁执行支持植物体的功能。胞间连丝穿过中胶层和初生壁沟通相邻细胞的原生质细丝称胞间连丝递。初生纹孔场指初生壁上的一些较薄的区域，外表观椭圆形，横断面上为念珠状。初生纹孔场上集中分布有很多胞间连丝。纹孔纹孔是次生壁上的构造。在次生壁发育时，常在初生纹孔场区域没有次生壁沉积形成纹域隆起，形成纹孔的缘部。二、原生质体布在细胞质的基质中。质膜质膜又称原生质膜、细胞膜，位于原生质体的最外面，具有选择透性，可以掌握细胞膜系统。细胞器看作为一个细胞器。常将由膜形成的细胞器称为膜相构造；不具膜的细胞器称非膜相构造。质体成，一般分为叶绿体、有色质体与白色体三种类型。无色的基质和由膜形成的基粒内囊体和基质内囊体,基质中有DNA、核糖体、蛋白质、脂类和淀粉分布，光合作用的色素和电子传递系统都位于类囊体膜上。③白色体不含色素,但含有大量的贮藏物质，依据其贮藏物质的成分不同分别称为淀粉体、蛋白体和造油体。线粒体在光学显微镜下通常需要用特别的染色方法才能看到的细胞器内膜的外表积。线粒体中含有细胞呼吸所需要的各种酶和电子传递载体、DNA、核糖体、蛋白质和脂类。一般代谢活泼的细胞中线粒体数目多,脊也丰富。内质网膜上没有核糖体颗粒，在脂类代谢活泼的细胞中较兴旺；粗糙内质网膜上附有核糖体颗粒，具有合成和转运蛋白质的功能,在具有分泌功能的细胞中粗糙内质网很兴旺。高尔基体由单层膜包围的一系列扁平的囊和四周的分泌小泡组成。高尔基体与分泌作用和多糖的合成或来自内质网的分泌物质转运到细胞内所需部位或细胞外的分泌和细胞壁的形成，都有高尔基体的参与。液泡由单层液泡膜包围的构造，其内布满细胞液，细胞液是含有水解酶、氨基酸、无机盐、有机酸、糖类、生物碱、色素等多种成分的水溶液。液泡可以水解年轻的细胞器，在细胞构造更过程中起作用；同时能从外界吸水，具有维持细胞紧急度的作用。溶酶体由单层膜包裹的小泡，内含多种水解酶，可使蛋白质、多糖、脂类、DNA和RNA等物质降解。溶酶体参与导管和纤维等细胞的发育成熟过程。微体程，假设含有乙醛酸循环酶系,称乙醛酸循环体,与脂肪转化为糖的代谢有关。细胞骨架维共三种蛋白质纤维。① 微管是由球状的微管蛋白聚合组装形成的中空长管状纤维的发育，同时与染色体、鞭毛和纤毛的运动有关。② 微丝是由肌动蛋白和肌球蛋白等组成的实心纤维，与细胞器的运动有关。③ 中间纤维是一类由角蛋白形成的、直径介于微管与微丝之间的中空管状纤维。11.核糖体〔核糖核蛋白体〕体可串在一起形成多聚核糖体，使蛋白质的合成效率极大地提高。细胞核着生物体的遗传和代谢。①核膜由双层膜组成，其上具核膜孔，是核内外物质交换的通道。②③染色质是细胞核中能被碱性染料染色的丝状构造，主要成分是DNA异染色质。④核仁是细胞核中椭圆形或圆形的构造，富含蛋白质和RNA，与核糖体的形成有关。⑤核基质是富含蛋白质的无色液体，染色质和核仁分布于其中。过去认为核基质是无构造的液体，现在觉察核基质中具有纤维状的网络构造，这个网络构造被称为核骨架。后含物后含物是植物细胞中的贮藏物质和代谢产物，包括糖类、蛋白质、脂类、盐类的晶体和某些有机化合物如丹宁和生物碱等。①淀粉 在植物的贮藏组织中往往含有大量淀粉淀粉以淀粉粒的形式贮藏在细胞中。直链淀粉与支链淀粉在淀粉粒中常交替沉积，呈现环状轮纹。②蛋白质植物的贮藏蛋白质以结晶或无定形的固体存在称糊粉粒。中贮藏的高能化合物。同称为针晶、方晶和簇晶等。少数为草酸钙晶体，在细胞中形成钟乳体。三、细胞分裂细胞分裂有3分裂方式，分裂的结果导致植物的生长；减数分裂发生在植物的生殖过程中。有丝分裂一般将细胞从一次分裂完毕到下一次分裂完毕所经受的全部过程称为细胞周期，包括〔分裂〕胞周期所经受的时间长短不同。①间期：细胞形态上变化不明显，处于静止状态。细胞中的细胞核完整，有核膜、核仁期G1期，复制期S期，复制后期G2期。G1期：分裂期完毕到复制期之前的时期。该期细胞中合成活动加强，细胞内RNA、蛋白质与酶的含量增加，各种细胞器的数目增多。S期：这个时期细胞进展DNASDNAG2期：复制期完毕到分裂期开头前的时期。这个时期细胞中RNA、蛋白质合成旺盛，微管蛋白也在这一时期合成，为马上到来的有丝分裂期进展了物质与能量的储藏。②有丝分裂期DNA2，保证了细胞遗传的稳定性。依据染色体的形态变化，将有丝分裂分为前期、中期、后期和末期。在核分裂进入后期或末期时，由于细胞壁的形成将细胞分成了两个子细胞。解体消逝。细胞中心开头消灭纺锤体。细胞中心的赤道面上。中期的染色体缩短到最小的程度，是观看与争论染色体的好时期。极移动。分隔开来。在有丝分裂的中期，赤道面纺锤丝之间消灭了来源于高尔基体或内质网小泡；2个细胞的通道相通即为胞间连丝。此时，两个子细胞就完全被分隔开了。④微管周期：微管在细胞周期中的规律性变化称为微管周期。间期细胞中微管在质膜下道面严密排列成一个环,形成早前期微管环带；随细胞分裂的进展，环带微管解聚，形成细胞壁就消灭在早前期微管环带的位置上。无丝分裂无丝分裂又称直接分裂,在无丝分裂过程中没有纺锤体和染色体的消灭裂那样简单的形态变化。间分开形成2个核，然后在2核之间形成细胞壁。此外还芽生、碎裂和劈裂等多种方式。的细胞分裂中都有无丝分裂。原核生物细胞分裂的方式是无丝分裂。3．减数分裂染色体数目减半的核分裂。在减数分裂前的间期中，细胞核的DNA经过了复制，接下来的减数分裂过程包括了2植物在产生孢子时进展减数分裂，结果形成四个单倍体的孢子。期四个时期，分别用前期I、中期I、后期I和末期I表示，其中前期I化较大，又被分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。①前期I细线期：核内消灭瘦长的染色体，这时每条染色体与有丝分裂时一样有两条染色单体，在着丝粒处相连。核仁和核膜存在。偶线期：细胞核中的同源染色体两两配对，然后发生联会。如洋葱细胞中有16条染色824粗线期：染色体缩短变粗，同源染色体之间发生了染色体的片断交换，形成穿插现象，可在一对同源染色体上看到假设干个穿插点。交换后，染色体的遗传物质发生了变化。双线期：染色体连续缩短变粗，此时的穿插现象更加明显。终变期：染色体进一步缩短，核仁、核膜消逝。②中期I成对的同源染色体移向细胞中心的赤道面上,纺锤体消灭。③后期Ｉ每对同源染色体各自分开，向两极移动，这时每一边的染色体数目只有原来的一半。④末期Ｉ板而成为2直接开头其次次细胞分裂。减数分裂的其次次分裂用减数分裂IIII,细胞中没有DNA复制,很快进入其次次分裂。减数分裂II中期、后期和末期四个时期，分别用前期II、中期II、后期II和末期II四、细胞分化和组织的概念22本身的遗传掌握之外，还在受到外界环境因子如光照、温度、水分的影响。由细胞分化过程所形成具有肯定的生理机能和形态构造的细胞群称为组织生组织的衍生细胞渐渐失去了分裂力量,化程度有差异，有些成熟组织中的细胞可以脱分化，再形成分生组织。五、分生组织分生组织是在植物的一生中持续保持分裂力量的细胞群不分化，永存下去，维持分生组织的细胞数目和体积，这个细胞终生具有分裂力量。依据分生组织来源和分化程度的不同，将分生组织分为原分生组织、初生分生组织和次生分生组织。原分生组织细胞为等直径细胞，体积较小,细胞核相对较大,细胞质深厚，液泡不明显。化，被分为原表皮、根本分生组织和原形成层。原表皮细胞砖形，进展径向分裂；根本分生组织细胞多面体形，细胞进展各个方向分裂；原形成层细胞长形，进展纵向分裂。③次生分生组织：由成熟组织经脱分化，恢复分裂的力量转变成的分生组织。侧生分生组织。织和初生分生组织。②居间分生组织：在植物已分化的成熟组织间保存下来的初生分生组织为居间分生组株快速生长、增高。裂，结果使根和茎长粗。六、成熟组织薄壁组织易脱分化转变为分生组织细胞。植物体各种器官根、茎、叶、花、果实和种子中都有根本组命名为同化组织、贮藏组织、吸取组织、通气组织、贮水组织和传递细胞共6中不同类型。的叶绿体，如叶肉细胞和幼茎表皮下的薄壁细胞，光合作用在这些细胞中进展。织。皮细胞，特化出根毛的构造执行吸取的功能。④通气组织：水生与湿生植物体内的薄壁组织，细胞间隙特别兴旺,形成气道或气腔,构成了一个兴旺的通气系统,利于生于水中的器官漂移和气体交换组织。壁组织为贮水组织。有很多细胞具有传递细胞的特征，如胚柄、子叶、胚囊的中心细胞和反足细胞等等。保护组织作用的组织，称保护组织。保护组织包括表皮和周皮。①表皮：茎、叶、花及果实外表的一层细胞即为表皮，是植物的初生保护组织。表皮一质体。表皮外表有一层角质层〔膜，其上可以掩盖蜡质，既可以削减水分的丧失，也可以2还会形成很多不同的表皮附属物。层细胞层数多，横切面上呈长方形，外表观为6边形，细胞严密排列，细胞壁厚并栓质化，没有产生正常的木栓细胞，而形成了具有兴旺胞间隙的补充组织。3.机械组织持的作用。机械组织分为厚角组织和厚壁组织两种类型。作用。厚角组织具有脱分化，转变为分生组织的力量。，主要在茎和叶等器官中分布；石细胞外形不规章，有等径的，分枝状、长方形和瘦长毛状等多种形态，常分布在叶、果实和种子中。厚壁组织的支持力量比厚角组织强。输导组织管和管胞；输导有机物的构造为筛管与伴胞及筛胞。①输导水分和无机盐的输导组织成环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹等不同的加厚方式；原生质体解体死亡；同时相邻导管分3种加厚方式的导管则消灭在后生木质部和次生木质部中。纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹的加厚方式；不同之处在于管胞不形成穿孔，管胞之间通过侧壁上的纹孔相连通，细胞孔径小；因此输导效率低。除运输水分与无机盐的功能外，管胞还具有肯定的支持作用。既有导管，也有管胞。②输导有机物的输导组织化，核糖体和高尔基体渐渐消逝，随着核的解体，消灭了含蛋白质的粘液体称P—蛋白。筛相邻的筛管分子，这些特点都有助于有机物的输送。量。没有细胞核和正常细胞器的筛管分子能够生活，得益于伴胞的帮助，两者同生同死。不同之处在于没有筛板的形成也没有与其并存的伴胞帮助，因此输导效率较低。一般被子植物有机物运输的构造是筛管和伴胞筛胞。分泌组织分泌道和乳汁管等。七、复合组织与组织系统1．简洁组织：植物体内由一种类型细胞组成的组织，具有一样的生理功能和相像的形态构造。复合组织：由多种类型的细胞组成的组织，共同执行肯定的生理功能，如维管组织分木质部和韧皮部两局部，韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维与韧皮薄壁细胞共同构成，其功能是运输有机物质，如糖类、氨基酸及其他含氮化合物等；木质部由木纤维、管胞、导管和木薄壁细胞共同构成，能运输水与溶解在水中的无机盐；韧皮纤维和木纤维有支持作用。维管组织系统。皮系统包括表皮和周皮，分布在植物体表；根本组织系统主要由薄壁组织、部和输导有机物的韧皮部及其外围的机械组织。其次章植物体的形态构造与发育【目标要求】把握种子的根本构造、种子的类型以及幼苗的类型把握以种子植物为代表的养分器官的形态、构造和发育把握环境因子对养分器官构造与发育的影响了解种子萌发形成幼苗的过程以及养分器官的构造与功能关系【本章学问内容框架】种子的构造种皮——包在外面的保护构造胚芽——茎端生长点和幼叶组成〔禾本科植物胚芽外包有胚芽鞘〕种子 胚 胚轴——连接胚根和胚芽的短轴胚根——根端生长点和根冠组成〔禾本科植物胚根外包有胚根鞘〕子叶——变态叶，一枚，两枚或多枚胚乳——种皮内的贮藏组织根的构造与发育顶端分生组织 初生构造 次生构造顶端分生组织初生构造次生构造中柱鞘维管柱 初生韧皮部初生木质部原表皮 表皮原分生组织 初生分生组织 根本分生组织 中柱鞘维管柱 初生韧皮部初生木质部原形成层

木栓层栓内层顶端分生组织初生构造次生构造茎的构造与发育顶端分生组织初生构造次生构造原表皮原分生组织 初生分生组织根本分生组织原形成层

表皮皮层髓维管束

初生韧皮部初生木质部

木栓层栓内层叶的发育顶端分生组织初生构造顶端分生组织初生构造原表皮 皮原分生组织 初生分生组织 根本分生组织 叶肉原形成层 叶脉

海绵组织栅栏组织维管束鞘初生韧皮部初生木质部【重要名词概念】胚；胚乳；种子的寿命；种子的休眠；主根；侧根；不定根；直根系；须根系；根尖；初生构造；初生生长；凯氏带；通道细胞；维管柱；中柱鞘；外始式；组织原学说；静止中心理论；内起源；次生构造；次生生长；维管形成层；髓射线；维管射线；木栓形成层；叶痕；芽鳞痕；分蘖；原套原体学说；组织分区学说；外起源；内始式；双韧维管束；年轮；木材三切面；皮孔；树脂道；完全叶；不完全叶；网状脉；平行脉；单叶；复叶；叶序；叶镶嵌；异形叶性；栅栏组织；海绵组织；C3植物；C4植物；离层；叶迹；根茎过渡区。【重点与难点解析】以萌发形成具有根、茎和叶的植株，再进一步生长发育形成花、果实和种子。根、茎、叶与叶的构造，难点是根、茎、叶的发育过程。一、种子构造种子由胚、胚乳和子叶三局部构成。①胚根：由根端生长点和根冠组成。②胚芽：由茎端生长点和幼叶组成。的轴称为下胚轴。子叶，双子叶植物种子中有两片子叶，裸子植物的种子中，子叶的数目变化较大片或两片以上。不同种子中由于子叶的功能不同，在形态上有很大的变化。中，胚乳的养料被胚完全吸取，转入子叶中贮存，所以成熟时，种子中无胚乳存在，养分物类型。蓖麻，芍药，小麦和水稻等的种子是有胚乳种子，花生，蚕豆和慈姑的种子是无胚乳种子。皮细胞中的色素使种子具有不同的颜色，在种皮上一般还有种脐，种孔和种脊等构造。少数植物种子在形成过程中，胚珠中的一局部珠心组织保存下来，在种子中形成类似胚乳的养分组织，称外胚乳。的幼苗，如棉花，菜豆和蓖麻等。如种子萌发时，上胚轴伸长，而下胚轴不伸长，结果使子种子萌发形成的幼苗称为子叶留土的幼苗，如玉米，小麦，水稻和蚕豆等。二、根的构造与发育根是植物适应陆生生活的重要器官,大多生长在土壤里,构成植物体的地下局部,其主要功能是吸取、输导、支持、合成和贮藏。由于土壤中相对稳定的环境条件，根的构造比较保守。〔一〕根和根系长，长到肯定长度后，生出很多分枝，称为侧根或次生根，侧根生长到肯定长度后还可以形成次一级侧根，这样反复分枝形成直根系。通常将在主根和侧根称为定根，而将茎，叶，胚物根的总和。〔二〕根的初生生长和初生构造1．根尖及其分区根冠外，各区之间并无严格的界限。脱落，死亡，由其内的分生组织细胞不断分裂，补充，使根冠保持肯定的厚度。根冠还具有感受重力，掌握根的向地性反响的作用。生组织两局部。原分生组织位于最前端，细胞小，排列严密，无胞间隙，壁薄，核大，细胞2个子裂缓慢的静止中心细胞群和分布在周边的快速分裂的原始细胞群裂，一边分化，已有了初步分化，但分裂的力量仍很强。依据细胞的位置，大小，外形及液表皮细胞砖形，径向分裂，位于最外层，以后发育形成表皮；根本分生组织细胞多面体形，细胞大，可以进展各个方向的分裂，以后形成皮层；原形成层细胞小，有些细胞为长形，位于中心区域，以后发育形成维管柱。分化。根尖的伸长主要是由于伸长区细胞的延长。成熟组织。形成了具有表皮、皮层和维管柱〔中柱〕的初生构造。根的初生构造分生组织细胞分裂分化进展的生长称为初生生长。根的初生构造由外至内可分为表皮、皮层和维管柱三个局部。形，排列严密，无胞间隙，外切向壁上具有薄的角质膜，有些表皮细胞特化形成根毛。根毛胞壁物质主要是纤维素和果胶质，便于和土壤颗粒严密地结合在一起。根毛的生长速度快，数目多，每平方mm10—20之死亡。之下有一到几层细胞，排列严密，没有胞间隙，叫外皮层，当根毛细胞死亡后，表皮细胞随一周，称凯氏带。凯氏带不透水，并与质膜严密结合在一起，使根的吸取具有肯定的选择性皮层细胞壁在凯氏带形成后，还会进一步发育形成五面加厚的细胞，即内皮层细胞的上、下点，称凯氏点。③维管柱：位于根的中心局部，亦称中柱，来源于初生分生组织的原形成层，由中柱鞘两层或多层细胞的状况，其细胞排列整齐，分化程度比较低，可以脱分化恢复分裂的力量，细胞，一般在初生木质部的外侧其管状分子孔径小，多为环纹、螺纹导管；而中心局部孔径木质局部子由外向内渐次成熟的发育方式为外始式，即原生木质部在外，后生木质部在内。的类型，有二原型、三原型、四原型、五原型、六原型和多原型。每一种植物木质部脊的数目是相对稳定的，如萝卜和油菜等木质部脊的数目为二，即二原型木质部；豌豆和紫云英等脊的数目是三，为三原型木质部；也有同一种植物有不同的木质部脊数如蚕豆为四、五、六皮部之间有1—几层细胞，在双子叶植物和裸子植物中，是原形成层保存的细胞，将来成为形成层的组成局部；而在单子叶植物中两者之间为薄壁细胞。根中一般无髓。〔三〕使细胞的层数增加并向皮层方向突起；以后的分裂是各个方向的，结果使突起进一步增大，部脊的位置；而在多原型根中侧根的发生正对着韧皮部。〔四〕根的次生生长与次生构造由侧生分生组织分裂的细胞，经生长分化后形成的构造称次生构造，由此进展的生长称次生生长。一般一年生草本双子叶植物和单子叶植物的根在初生构造形成后，无次生生长；生维管组织；木栓形成层则形成周皮，两者活动的结果使根加粗。维管形成层的产生与活动根的维管形成层首先在根的初生木质部和初生韧皮部之间产生关，几原型的根即为几条，如在二原型根中为两条，在四原型根中为四条层由木质部的凹陷处向两侧进展陷处的形成层环向外推移，使整个形成层环成为一个圆环。维管形成层消灭后，主要进展构中，消灭的构造是维管射线，为径向排列的薄壁细胞，在木质部称木射线，在韧皮部称形成喇叭口状，以此适应圆周的扩大，这种宽大的维管射线被称之为次生维管射线。木栓形成层的产生及活动层细胞成熟时为死细胞，壁栓质化，不透水，不透气，细胞排列严密，使外方的组织养分断绝而死亡。化，恢复分裂的力量形成木栓形成层。根的次生构造根的维管形成层与木栓形成层的活动形成了根的次生构造。由外向内观看根的次生结初生韧皮部的残迹。次生韧皮部含有筛管、伴胞、韧皮纤维、和韧皮薄壁细胞，较外侧的局部筛管常被挤毁只含有纤维和贮藏薄壁细胞的维管射线。三、茎茎一般生长在地面以上，是连接叶和根的轴状构造，由于有叶的着生，同时地上局部的生态环境相对变化较大，因而茎的形态构造远比根简单。〔一〕茎的根本形态1．茎的外形〔往往长得格外高大，称木本植物。茎上着生叶和芽的位置叫节束痕，简称束痕。在不同植物中，束痕的外形、束数和排列方式也不同。将小枝脱落后在茎各异的裂缝，这是茎上的皮孔，是植物气体交换的通道，皮孔的形态、大小、分布等，也因植物不同而不同，因此落叶乔木和灌木的冬枝，可以利用上述形态特点作为鉴别指标。芽的类型及构造或花。①按芽在茎上发生的位置不同可以分为顶芽和腋芽(侧芽)一般生在主干或侧枝顶端的芽叫顶芽，着生在叶腋处的叫腋芽，腋芽因生在枝的侧面也称侧芽， 另外还有很多芽不是生长在枝顶或叶腋内，而是生长在茎的节间、老茎、根或叶上，这些没有固定着生部位的芽被称为不定芽养分生殖时常常利用不定芽与此相对应常把顶芽和腋芽称为定芽。和核桃的雄花芽。③按芽将形成的器官性质不同可分为叶芽、花芽和混合芽。芽发育开放后形成茎和叶，芽进一步发育形成花或花序，称为花芽，花芽是花的原始体，由花萼原基、花瓣原基、雄蕊的原始体。休眠芽可以在顶芽受到损害而生长受阻后开头发育，亦可能在植物一生中都保持休眠状态。茎的生长习性和分枝立，必需利用一些变态器官如卷须、吸盘等攀缘于其他物之上，才能向上生长，如丝瓜、葡为藤本植物。匍匐茎平卧在地面上集中生长，节间长，节上生有不定根，如草莓、甘薯等。外形的分枝，从外表看有点类似苔藓、蕨类植物的二叉分枝，因此叫假二叉分枝。蘖节，分蘖节包括了几个节和节间，节与节间密集在一起。分蘖节中贮有丰富的有机养料，业生产上，分蘖有重大意义，分蘖和产量有直接关系。〔二〕茎尖及其发育原基和芽原基，使茎尖的构造比根尖简单。与根尖相对应，茎尖也可以分为分生区、伸长区的过渡组织；成熟区为发育成熟的初生构造。茎的顶端分生组织〔茎端分生组织〕组织构成，狭义的含义仅包括原分生组织。茎端分生组织外形成圆丘状，有的较扁平或凹，相当大的变化，特别是从养分生长向生殖生长转化时变化更大。目前普遍承受的是原套—原体学说。依照这一学说在被子植物中，茎尖顶端的外部由1—2层排列整齐的细胞组成，只进展垂周分裂，仅增加外表积而不能增加细胞层数，称为原套，分裂，向下分裂的细胞参加到茎的初生分生组织中。一般单子叶植物的原套通常只有一层，2征的区域化，被称之为细胞分的理论。细胞分区理论现在也用在描述被子植物的茎端。分生组织中，细胞小而纵向伸长。熟分化，形成茎的初生构造。叶原基和芽原基单子叶植物中由顶端分生组织的表层细胞平周分裂产生时，先由较外一、二层细胞垂周分裂，将芽的分生组织和顶端其余分生组织分开基和芽原基在植物组织的外表发生，这种起源方式叫着外起源。〔三〕茎的解剖构造茎上着生有叶，因此其解剖构造比根简单的多。不同类群的植物由于根本组织与维管组织相对分布不同，茎的构造在不同类群植物之间有差异。1．双子叶植物茎的构造〔1〕初生构造双子叶植物茎的初生构造，可以分为表皮、皮层和维管柱三个局部。布。表皮细胞是生活细胞，有生活的原生质体，并贮有各种代谢产物体，但具有其他类型的质体。表皮上有气孔器分布。一般表皮细胞外切向壁较厚同程度加厚的角质膜，可以掌握蒸腾，抵抗病菌的侵入。②皮层：位于表皮之内，由根本分生组织发育，组成成分主要是薄壁细胞，细胞多层，排列疏松，有明显的胞间隙。在很多茎中，皮层的外围分化出厚角组织，形成一圈连续或不有些植物茎的四周皮层中还存在有厚壁组织幼小的茎中，皮层最内的一层或几层细胞含有丰富的淀粉，因此被称为淀粉鞘。维管柱的界限在茎中并不明显。多数双子叶植物的维管柱包括维管束、髓和髓射线三局部。初生维管束是指皮层以内由初生木质部和初生韧皮部构成的束状构造部和初生韧皮部之间常存在着束中形成层束成一轮分布，以此为界将根本组织分为皮层和髓。初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维和原生韧皮部首先消灭在原形成层的外部，后生韧皮部消灭在内方。原生韧皮部的分化很早，作用，常含有淀粉、脂肪、和晶体等物质。初生木质部由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞内始式，即原生木质部在内，后生木质部在外，与根木质部的发育方式正好相反胞、木纤维和梯纹、网纹、孔纹的管状分子组成，随着后生木质部的形成，原生木质部的管状分子常被挤毁消逝。木薄壁细胞是木质部的薄壁细胞，原生木质部中含量较多，其壁常木质化，但却是活细胞，细胞内含有淀粉、油类、丹宁等后含物，有贮藏作用。木纤维在后生木质部含量较多。而形成双韧维管束，这类维管束常见于葫芦科、旋花科、茄科、夹竹桃科等植物茎中，其中可以在被子植物的花、果实、和胚珠的小维管束上看到；后者正相反，是韧皮部在中心，外酸模、和秋海棠的髓维管束中。长过程中，髓成熟较早，节间局部的髓常被拉坏，形成片状髓或髓腔。而来的，称之为初生射线，在大多数木本植物中，髓射线窄，常为单列细胞或二列细胞，而草本双子叶植物则有较宽的髓射线。〔2〕次生构造多年生双子叶植物茎在初生构造形成以后，侧生分生组织活动使茎增粗。侧生分生组织和根中一样，包括维管形成层与木栓形成层。①维管形成层的来源及活动茎的维管形成层是由束中形成层和束间形成层联接形成的环状构造维管形成层。维管形成层由纺锤状原始细胞和射线状原始细胞组成对较小，春天时壁上有显著的初生纹孔场，细胞分裂可形成纤维、导管、管胞、筛管和伴胞物体的径向系统。纺锤状原始细胞分裂时以平周分裂为主，向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部。粗，形成层环被推向了外围，形成层环要扩张，以适应茎的增粗分裂以此来增加本身的数目即维管形成层的一个纺锤状原始细胞垂直地分裂成两个细胞入生长，结果维管形成层细胞的排列不整齐，称非叠生形成层，如杜仲、核桃、鹅掌秋等。纺锤状原始细胞横向分裂形成。维管形成层理论上为一层原始细胞成层带，包含了几层尚未分化的细胞。渐渐旺盛，到夏末秋初，活动渐渐减弱，到了冬季，则停顿活动进入休眠状态。②次生木质部〔木材〕数量较初生木质部为多，木薄壁细胞分为横向排列和纵向排列两大类。形成层细胞活动时，体积，树木生长的年数越多，次生木质部的比例就越大，次生木质部构成了茎的主要局部。分裂快，生长也快，形成的木质部细胞孔径大而壁薄，纤维的数目少，材质疏松，称为早材或春材；由夏季转到冬季，形成层活动渐渐减弱，环境中水分少，细胞分裂慢，生长也慢，限，但经过冬季的休眠，前一年的晚材和后一年的早材之间形成了明显的界限，叫年轮线。已成为争论气候史和考古纪年的工具。在多年生木本植物茎的次生木质部中，形成层每年向内形成次生木质部，结果越靠近色浅，是边材，为近二到五年形成的年轮，含有活的薄壁细胞，导管和管胞具有输导功能，或进入细胞腔内，木材坚硬耐磨，并有特别色泽，如胡桃木呈褐色，乌木呈黑色，更具有工艺上的价值。行争论，建立立体模型。横切面是与茎的纵轴垂直所做的切面，可见到同心圆环似的年轮，切面，是垂直于茎的半径所作的纵切面，年轮常呈U字形，所见到的导管、管胞、木纤维等观，其轮廓为纺锤形，可以显示射线的高和宽；径向切面是通过茎的中心所作的纵切面，所见到的导管、管胞、木纤维等都是纵切面，射线也是纵切面，能显示它的高度和长度，射线细胞排列整齐，象一堵砖墙，并与茎的纵轴相垂直。由于射线在三切面的特征显著，可以作为推断三切面的指标。③次生韧皮部谢产物，如橡胶和生漆；韧皮部薄壁细胞中还含有草酸钙结晶、丹宁等贮藏物质。天就停顿输导而死亡，但在有些植物如葡萄属，当年发生的筛分子，冬季休眠，翌年春天又重恢复活动。④射线始细胞，由此细胞分裂形成的射线，称维管射线。维管射线不能延长到达髓和皮层。⑤木栓形成层的产生和活动维管形成层活动的结果使次生维管组织不断增加从而使茎增粗长。树等，但也有直接从表皮产生的，如柳树、苹果等，此外，还有起源于初生韧皮部中的薄壁细胞如葡萄、石榴等。层数多，其细胞外形与木栓形成层类似，细胞排列严密，无胞间隙，成熟时为死细胞，壁栓质化，不透水，不透气；栓内层层数少，多为1—3层细胞，有些植物甚至于没有栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层，三者合称周皮，是茎的次生保护组织。形成层不透水、不透气，当周皮形成以后，外方的组织由于得不到水分和养料而死亡。眼可见的裂逢。皮孔有两种类型，一种构造比较简洁，补充组织有栓质化细胞组成，早期为薄壁的补充组织，胞间隙较大，后期成为厚壁的补充组织，胞间隙很小，如杨树、接骨木的植物中。⑥树皮死亡后形成的构造。这些死亡的组织由于缺乏水分而比较坚硬，并常常呈条状或片状剥落，管形成层，包括了次生韧皮部、皮层、周皮和木栓层以外的一切死组织。由于韧皮部到木栓应包括软树皮和硬树皮两局部。2.裸子植物茎的构造特点成分上有差异，裸子植物的韧皮部由筛胞、韧皮薄壁细胞和韧皮射线组成，无筛管和伴胞；成，因此在木材构造上比较均匀。松柏类茎有树脂道分布。单子叶植物茎的特点单子叶植物茎的构造特点以禾本科植物为代表来说明终生保护组织，没有周皮形成；表皮以内为根本组织，主要为薄壁细胞，在靠近表皮处常有挤毁失去功能，后生韧皮部可见到筛管、伴胞和薄壁细胞；木质部大导管呈VV1—3个孔径较小的环纹或螺纹导管组织，它们在茎分生组织分化过程中较早成熟，为原生木质部，在茎的生长过程中原生木质部导管常被拉坏，留下一个空腔称气腔；在V在木质部和韧皮部之间没有束中形成层，为有限维管束。禾本科植物的维管束常星散分布在成二轮排列，位于四周的薄壁组织中，中心局部中空而形成髓腔，如小麦、水稻。与双子叶植物茎的构造相比，不同之处在于大多数单子叶植物茎只有伸长生长和初生构造皮层、髓和髓射线；维管束具有厚壁的维管束鞘，其内没有束中形成层，为有限维管束四、叶叶是植物进展光合作用的场所；同时叶也是进展蒸腾作用和气体交换的主要器官。〔一〕叶的形态1．叶的组成绿色扁平体，不同的植物其叶片外形差异很大；叶柄位于叶的基部，连接叶片和茎；托叶是叶柄基部的附属物，通常细小，早落，托叶的有无及外形随不同植物而不同。具有叶片、叶柄和托叶三局部的叶，叫完全叶，如梨、桃和月季等；仅具其一或其二的叶，为不完全叶；无托叶的不完全叶比较普遍，如丁香、白菜等，也有无叶柄的叶，如莴苣、荠菜等；缺少叶片的状况极为少见。出的两片耳状的小突起，叫叶耳。叶耳和叶舌的有无、外形、大小和色泽等，可以作为鉴别禾本科植物的依据。叶的形态①叶缘:叶片的边缘的各种形态，常见者有全缘、波状、锯齿、重锯齿等，全缘者边缘状裂。依据裂片裂入的深浅程度不同，可分为浅裂、深裂和全裂，浅裂者裂片很浅，最深者仅有叶半径的二分之一；深裂者大于叶半径的二分之一；而全裂者深入到中脉或叶片基部，以及掌状全裂。脉，侧脉再经多级分支，在叶片内连接成网状。网状脉序可依据中脉分出侧脉的方式不同单子叶植物叶脉的特征。③单叶和复叶：一个叶柄上只生一个叶片的叶称单叶，如桃、李、柳等。而一个叶柄上3个叶片，如橙、桔、柚等，是由三出复叶两侧的小叶退化而形成，其小叶柄与叶轴连接处有一明显的关节。复叶和生有单叶的小枝简洁混肴中的小叶与总叶柄在一个平面伸展，而单叶在小枝上以肯定的角度伸向不同的方向。④叶序：叶序是植物叶在茎上的排列方式，有三种根本类型：互生、对生和轮生。互生射状排列。还有一些植物，其节间极度缩短，使叶成簇生于短枝上，称簇生叶序。⑤：叶镶嵌叶在茎上的排列方式，不管是互生、对生、轮生，相邻两个节上的叶片都决于光合作用的进展，同时也使茎上的负载平衡。⑥异形叶性:一种植物通常具有特定形态的叶，可在分类上作为该种植物的鉴别特征。成丝状。〔二〕叶的解剖构造被子植物叶的一般构造〔1〕叶柄的构造同而有差异，一束、三束、五束或多束，在叶柄中，进入的维管束数目可以原数不变，始终数目常有变化。维管束的构造与幼茎中的维管束相像，木质部在近轴面，韧皮部在远轴面，两者之间有形成层，但活动有限，每一维管束外常有厚壁组织分布。〔2〕叶片的构造被子植物的叶片为绿色扁平体，一般将向光的一面称为上外表或近轴面，因其距离茎比较分构成。叶绿体，外表观为不规章形，细胞彼此严密嵌合，没有胞间隙，在横切面上，表皮细胞的外形格外规章，呈扁的长方形，外切向壁比较厚，并掩盖有角质膜，角质膜的厚薄因植物种类多层构造，称为复表皮。状，称为栅栏组织，通常1—3层，也有多层；在栅栏组织下方，靠近下表皮的叶肉细胞外形化，从外形上也看不出上、下两面的区分，为等面叶。简单，包含有一至数根维管束，包埋在根本组织中，木质部在近轴面，韧皮部在远轴面，两肋。大型叶脉不断分枝，形成次级侧脉，越分越细，构造也越来越简洁，中小型叶脉一般包于韧皮部消逝,四周常有传递细胞分布。裸子植物的叶裸子植物的叶以松柏类作为代表，构造上可分为表皮、下皮层、叶肉组织和维管组织四局部。卫细胞的壁均有不均匀加厚并木质化。②下皮层为一至多层木质化的厚壁组织。位置是松属植物鉴别种的依据之一。④内皮层叶肉组织以内有明显的内皮层横切面上可见到明显的凯氏点。壁细胞构成，有助于叶肉组织与维管束之间的物质沟通。松柏类叶的外形和解剖构造都具有旱生叶的特点相全都。禾本科植物的叶禾本科植物叶片的构造组成与一般叶一样，有表皮、叶肉和叶脉三局部。一种大型细胞，称为泡状细胞，壁比较薄，有较大的液泡，常几个细胞排列在一起，从横切也称为运动细胞。孔器的保卫细胞成哑铃形，中部狭窄、壁厚，两端壁薄膨大成球状，含有叶绿体，气孔的开表皮毛。叶肉细胞排列严密，胞间隙小，仅在气孔的内方有较大的胞间隙，形成孔下室。C３植物中，维管束鞘由两层细胞构成，内层细胞壁厚而不含叶绿体，细胞较小，外层细胞壁薄而大，叶绿体与叶肉细胞相比小而少。在玉米、甘蔗C4植物中，维管束鞘仅由一层较大远超过叶肉细胞中的叶绿体，C4。C4植物的光合效率高，也称高光效植物,可以利用极低浓度的二氧化碳，甚至于气孔关C4有上述特点。〔三〕叶对不同生境的适应地植物的叶各自表现出形态构造上的适应特征。旱生植物的叶旱生植物的叶一般具有保持水分和防止蒸腾的明显特征。通常向着两个不同的方向发展，一类是对削减蒸腾的适应，形成了小叶植物，其叶片小而硬，通常多裂，表皮细胞外壁增厚，角质层也厚，甚至于形成复表皮，气孔下陷或局限在气孔窝内，表皮常密生表皮毛，在叶肉内有兴旺的薄壁组织，贮存了大量的水分，其细胞保持水份，以此适应旱生的环境。水生植物织特别兴旺，是水生植物的共同特征。对于挺水植物和浮水植物而言,除胞间隙兴旺或海绵导管和机械组织不兴旺。阳地植物和阴地植物在阳光直射下，受光受热比较多，四周空气比较枯燥，处于蒸腾作用加强的条件下，因此阳地植物倾向于旱生叶的特征。阴地植物叶片构造特征与阳地植物相反，叶片大而薄，角质膜薄，单位面积上气孔数目少；栅栏组织不兴旺，只有一层；海绵组织兴旺，占了叶肉的大局部，有兴旺的胞间隙；细胞中叶绿体大而少，叶绿素含量多，有时表皮细胞也有叶绿体；机械组织不兴旺，叶脉稀疏，这些特点均有利于光的吸取和利用，因而能适应光线缺乏的要求。四、养分器官内部构造上的关系植物各器官间的组织是相互联系的，虽然根、茎、叶的构造不同，但其表皮、皮层和维表皮之下是皮层，表皮和皮层的联系简洁，而维管组织的联系则比较简单。叶迹与叶隙区域叫叶隙。枝迹与枝隙填充的区域叫枝隙。由于叶与侧枝的维管束都在节局部枝，因此茎中节部的构造格外简单。3.根茎过渡区茎与根之间的维管组织联系在初生构造中比较简单4木质部束的二分之一合并，再与韧皮部相连，转变为茎中的排列方式。侧枝及叶相连，构成了一个连续的维管系统。【学习要点】了解植物的含水量，植物体内水分存在状态和水分在植物生命活动中的作用。把握植物细胞对水分的吸取方式以及水势的概念以及植物细胞水势的组成。把握植物根系对水分的吸取途径、动力和影响根系吸水的土壤条件。把握蒸腾作用的生理意义和部位、气孔运动的机理，以及影响蒸腾作用的外、内条件。生疏植物体内水分的运输途径、速度和动力。理解植物必需矿质元素的生理作用，并把握如何推断缺素病症。把握植物体对矿质元素的吸取方式。了解矿物质在植物体内的运输和分布。理解植物对氮的同化过程。了解合理浇灌和施肥的生理根底。【学问构造框架】水植物对水分植物的含水量分的需要植物体内水分存在状态〔自由水和束缚水〕代谢植物细胞的水分在植物生命活动中的作用水势 溶质势、压力势、重力势和衬质势水分关系水分的运动 集中；集流；渗透作用植物细胞水势的组成 渗透势和压力势根的吸水根系吸水的部位水分进入植物的过程 质外体途径；共质体途径；跨膜途径根系吸水的动力 根压；蒸腾拉力。影响根系吸水的土壤 土壤中可用水分；土壤通气状况；土壤温度；条件 土壤溶液浓度。蒸腾作用生理意义 植物对水分和矿质盐类吸取和运输的主要动力；能降低叶片的温度。部位和部位指标 指标

皮孔蒸腾；角质蒸腾；气孔蒸腾。蒸腾速率；蒸腾比率；蒸腾系数。植物体内水分的运输

气孔蒸腾的机制影响蒸腾的条件途径速度水分沿导管或管胞上升的动力

气孔运动的机制：淀粉—糖转化学说；钾离子泵学说；苹果酸代谢学说外因：光照、温度、风、空气相对湿度内因：气孔频度、气孔大小、气孔下腔容积、叶片内部面积即细胞间隙的面积合理浇灌的作物的需水规律生理根底矿矿质植物必需推断必需矿质元素的标准的矿质元植物必需矿质元素种类不行缺少性；不行代替性；直接作用性109种营 素 确定必需矿质元素的方法养 必需矿质元素的生理功能； 缺素病症及其诊断

水培法；沙培法细胞对矿质元素的吸取 通道运输；载体运输；泵运输〔质子泵和钙泵；胞饮作用植物体对矿质元素的吸取矿物质在植物体内的运输和分布植物对氮的同化

根系吸取矿质元素的部位根系吸取矿质元素的过程根系吸取矿质元素的特点影响根吸取矿质元素条件地上局部对矿质元素吸取速率矿物质在植物体内的分布硝酸盐的复原氨的同化生物固氮

根尖根毛区吸附；进入根内部；进入木质部导管或管胞对矿质养分与水分的吸取具有相对性；根系对离子吸取具有选择性；单盐毒害土壤温度；土壤通气状况；土壤溶液浓度；土壤酸碱度叶片合理施肥作物的需肥规律的生理基础【重要名词概念】水分代谢、自由水、束缚水、水势、渗透势、压力势、衬质势、质外体途径、共质体途径、渗透作用、吸胀作用、集中、集流、水的偏摩尔体积、化学势、水通道蛋白、吐水、伤流、根压、蒸腾作用、蒸腾速率、蒸腾比率、水分利用效率WUE〔蒸腾系数、小孔集中率、永久萎蔫、内聚力学说、水分临界期、生理干旱、矿质养分、灰分元素、必需元素、大量元素、微量元素、有益元素、溶液培育法、选择透性、胞饮作用、被动运输、主动运输、单盐毒害、离子颉抗、平衡溶液、生理酸性盐、生理碱性盐、生理中性盐、叶面养分、离子通道、载体蛋白、单向运输载体、同向运输器、反向运输器、离子泵、初级主动运输、次级主动运输、易化集中〔帮助集中、生物固氮、诱导酶、膜片钳技术、需肥临界期、植物养分最大效率期、交换吸附、外连丝、缺素症。【重点与难点解析】〔一〕植物体的水分代谢植物细胞对水分的吸取自由能和水势当把一小块高锰酸钾结晶投入到一盛有纯水的烧杯中时μ摩尔或达因·/摩尔。中能够用于做功的能量度量。其大小固然能够指示水分子发生反响或产生运动的方向和限0℃、1.013×105Pa而得到。的偏摩尔体积来除所得的商。即：式中Ψ表示的是水势；μw表示的是系统中水的化学势；μw0表示的是纯水的化学势；Δμ表示的是化学势差；V表示的是系统中水的偏摩尔体积。现举一例来说明。在20℃、1.013×105Pa下，一摩尔纯水的体积是18.09mL，一摩尔纯乙醇的体积是在这个系统中，一摩尔的水所表达出来的体积已不再是18.09m〔而是17.0m乙醇所表达出来的体积也不再是58.35m〔而是57.40m。这17.0mL和57.40mL分别是水和乙醇在此混合物中此条件下的偏摩尔体积。0℃、1.013×105Pa00℃、1.013×105Pa0。其他的任何溶液〔在开放系统中〕都由于溶质的存在，降低了水的自由能而使水的化学势都小于纯水，全为负值。水势固然也比纯水小，也全为负值。水势的大小能够指示水分发生反响或产生运动的方向和限度全一样，无论在植物体外还是在植物体内，水分总是顺着水势梯度由高水势流向低水势区。/2，这可由ψ＝Δμ/V推出，通常以帕斯卡〔pa〕来表示。植物细胞的水势与渗透吸水质也并非是任何物质都简洁透过的构造。这样我们就有充分的理由将细胞的整个原生质体〔原生质膜、液泡膜和中质〕看做是一个分别透性膜。液泡中是具有肯定渗透势的溶液，那〔高水势液〔低水势液〔等水势液。但不管处在何种状况下，植物细胞与外界溶液之间都能够发生渗透作用，只不过如何计算呢？质势，用ψs表示。由于纯水的渗透势最大，并规定为0，所以任何溶液的渗透势都比纯水要小，全为负值。当细胞处在高水势溶液中时，细胞吸水，体积扩大，由于细胞原生质体和生一种向外的推力，即膨压。反过来细胞壁也会对细胞原生质体、对细胞液产生一种压力，存在而使细胞水势的增加值就称为压力势，用ψp为正值。此外，细胞质为亲水胶体，能束缚肯定量的水分，这就等于降低了细胞的水势。这种由于细胞的胶体物质〔衬质〕的亲水性而引起的水势降低值就称为细胞的衬质势，以ψm表示。所以说，植物细胞的吸水不仅打算于细胞的渗透势ψs，压力势ψp，而且也打算于细胞的衬质势ψm。一个典型的植物细胞的水势应由三局部组成，即ψw＝ψs＋ψp＋ψm。从作用效果看，ψsψm是使水分由细胞外向细胞内流的力气；ψpψsψmψpψsψmψp理论上细胞的水势ψwψs、ψpψmψs、ψpψm中所占的比例则是随着细胞的发育时期及细胞所处的状态的转变而变化的。就ψm来讲，枯燥种子和未形成液泡的细胞中，ψm是一个很大的负值；而在有液泡的细胞中，由于细胞的衬质局部已被水饱和，m等于零或接近于零，其确定值很小〔0.，相对于确定值很大的水势来讲，就格外的微缺乏道了。因此，在计算有液泡细胞水势的时候，ψm掉。即有液泡细胞的水势可以用公式ψw＝ψs＋ψp进展表示和计算。当ψw低于外界溶液时，细胞即可吸水。在一般状况下，细胞的ψpψp张力相当于负的压力；在计算水势时应取负值。因此，在产生张力时ψs植物根系对水分的吸取吸取部位：主要是根毛区根系的吸水方式主动吸水：现象：吐水、伤流主要动力：根压根压的构造根底：内皮层的凯氏带或马蹄形加厚使得内皮层成为选择性透膜度，因而发生渗透吸水被动吸水主要动力：蒸腾拉力根本原理：水从水势高到水势低的渗透作用根部吸水的途径质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的局部移动质，形成一个细胞质的连续体膜如何理解根系吸水及水分沿导管或管胞上升的动力是蒸腾拉力。那么，根压和蒸腾拉力是怎样产生的呢？论，必需首先了解植物体的构造。括皮层局部的细胞壁、细胞间隙，这局部可以和土壤溶液之间保持水分和溶质的集中平衡。原生质体隔开，所以它既不属于质外体，也不属于共质体，而且它们也不连续成整体。渗透理论认为：土壤中含有丰富的离子，在质外体的外部〔皮层，离子随土壤溶液进胞。之后细胞中的离子又被动地集中到导管中，即由共质体进入质外体。其结果外的质外体离子浓度降低，水势增高；而内皮层以内的质外体离子浓度增高，水势降低。这导管，使导管内产生一种静水压力即根压，水分即沿导管上升。蒸腾拉力是由于蒸腾作用而产生的。由于蒸腾，靠近气孔下腔的叶肉细胞含水量削减。产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力气就称为蒸腾拉力。主动吸水和被动吸水并导管中的水柱如何能保持连续而不发生中断呢？众所周知大，可达－300×105Pa，同时水分子与导管或管胞内纤维素分子之间还有强的附着力，它们远远大于水柱的张力〔－5～－3×10Pa。所以导管或管胞中的水柱可以保持连续，保证在蒸腾作用进展时木质部中的水分能不断向上运输水分上升的学说称为内聚力学说，也称为蒸腾——内聚力——张力学说，是19世纪末爱尔兰人迪克松提出的。植物的蒸腾作用植物体内水分的运输水分运输的途径土壤——根毛——根皮层——根中柱鞘——根木质部维管束——茎木质部维管束——叶柄木质部维管束——叶脉木质部维管束——叶肉细胞————气孔下腔——气孔——大气水分沿导管上升的动力根压：在蒸腾较弱时，根压作用大蒸腾拉力：在晴朗的环境下是主要的〔蒸腾拉力-内聚力-张力学说〕〔二〕矿质元素的吸取和运输植物细胞对矿质元素的吸取和主动吸取是植物细胞吸取矿质元素的主要方式。被动吸取被动吸取：是指通过集中方式进展，不需要消耗代谢能量，顺电化学势梯度进展。说，非极性的溶质通过膜的速度较快，如O2、CO2、NH3等。〔离子转运2蛋白。主动吸取泵。胞饮作用胞饮作用进入植物体。植物吸取矿质元素的特点对矿质养分与水分的吸取既相互关联，又相互独立。离子的选择吸取植物从环境中吸取离子时是具有选择性的成正比。例如，池塘水中K＋的浓度较低，但生长在池中的丽藻液泡中积存的K＋浓度很高。海水中Na＋Na＋仅表现在对不同的盐分吸取量不同供给(NH4)2SO4时，根对NH4＋吸取多于SO42－，所以溶液中留有很多，使溶液的氢离子浓度增大，这种盐称为生理酸性盐。大多铵盐属于这类盐。相反，NaNO3和Ca(NO3)2属生理碱碱性不产生影响，这类盐称为生理中性盐，如NH4NO3。单盐毒害假设将植物培育在只含一种金属离子的溶液中，即使这种离子是植物生长发育所必需的，如K＋，而且在培育液中的浓度很低，植物也不能正常生活，不久即受害而死。这种由于溶液中只含有一种金属离子而对植物起毒害作用的现象称为单盐毒害。假设在能引起毒KCl溶液中参加少量的Ca2＋，则K＋对植物就不产生毒害作用，即Ca2＋能对抗K＋。植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中，才能很株有良好的充分的矿质养分，又对植物无毒害效应，这种溶液就称为平衡溶液。相对来说，土壤溶液就是平衡溶液。作用。如K＋、Na＋之间就不存在对抗作用，由于二者对原生质的影响是全都的。只有不同族的元素才有颉抗作用，如Ca2＋K＋、Na＋可以产生拮抗。同样Ba2＋Ca2＋Mg2＋，原理也在于此。矿质元素在植物体内的运输43 2 4 〔天冬氨酸和酪氨〔天冬酰氨和谷氨酰氨，还有少量以NO－形式向上运输。磷主要以HPO－或HPO2－形式运输，也有少量磷在根部转变为有机磷向上运输。硫的运输形式主要是SO2－43 2 4 在茎部主要是经韧皮部向上向下运输，也可从韧皮部横向运输到木质部，再向上运输。利用一次。最典型的元素是钙，其次是铁、锰等。这类元素在植物体内的分布特点是器官越老含量越高。有些元素在植物体内可屡次利用，即该类元素形成化合物后输到其他需要的器官去。被再利用的元素中以氮、磷最为典型。【学习要点】理解叶绿体色素的构造和光化学特性。理解光合作用的原初反响、电子传递与光合磷酸化和碳同化的过程。理解光呼吸的途径和生理功能。了解影响光合作用的因素。5.理解呼吸作用的类型及代谢途径。6【学问构造框架】作用及其特性

光合色素化学特性光学特性主要功能

叶绿素类〔a，b〕不溶水，溶于有机溶剂两个吸取峰能转化为电能

类胡萝卜素不溶水，溶于有机溶剂400-500nm吸取和传递光能；保护叶绿素。光合光光能的吸取和光的性质；光合单位；反响中心作用反传递的程过应光合电子传递b6f复合体光合电子传递的过程光合电子传递的方式光合磷酸化ATP合酶ATP产生的机制碳〔C3RuBP的羧化；C3产物的复原；RuBP的再生；卡尔反途径〕文循环中的能量转换；卡尔文循环的调整应C途径4PEP的羧化与复原；初产物的转移与脱羧；底物PEP景天酸代谢途的再生；C4途径的调整及其生理生态意义CAM植物的碳固定：在夜间进展PEP的羧化反响；径在光下完成CO再固定；CAM途径的调整2吸光合作用的产物光呼吸的途径吸光合作用的产物光呼吸的途径光呼吸的生理功能在叶绿体与细胞质间的安排影响光合作用的因素提高群体光能利用率的途径光照；二氧化碳；温度；水分；矿质养分增加光合面积、延长光合时间、提高光合效率2 光反响、暗反响、C3途径、C4途径、荧光现象、磷光现象、光合链、反响中心、光合磷酸化、原初反响、红降现象、双光增益效应〔爱默生增益效应、共振传递、量子产额、放氧CO补偿点、CO饱和点、光抑制、光合滞后期、光合“午休”现象、光能利用率、叶面积系数2 【重点与难点解析】〔一〕光合作用〔通过原初反响完成〔通过电子传递和光合磷酸化完成第三步，活泼的化学能转变为稳定的化学能过程〔通过碳同化完成。第一、二两大步骤基本上属于光反响，第三大步骤属于暗反响〔见下表。原初反响原初反响包括光能的吸取、传递与转换过程。依据其功能来区分，叶绿体片层构造上的色素又可区分为两种：一种是作用中心色素，少数特别状态的叶绿素a分子属于此类，它具有光化学活性，既是光能的“捕获器〔把光能转换为电动势；另一种是聚光色素，没有光化学活性，只有收集〔包括大局部叶a和全部叶绿素b、β-胡萝卜素、叶黄素、藻红蛋白和藻蓝蛋白〕都属于聚光色素。400～700nm素分子P、一个原初电子受体A〕和一个原初电子供体，才能导致电荷分别，将光能转换为电能，并且累积起来。作用中心色素分子一般用其对光线吸取顶峰的波长作标志，例如P700700体和最终电子受体，构成电子的“源”和“流子受体是NADP＋。以下图表示光合作用的能量吸取、传递与转换的关系。光合作用原初反响的能量吸取、传递与转换图解粗的波浪箭头是光能的吸取，细的波浪箭头是能量的传递，直线箭头是电子传递。空心圆圈代表聚光性叶绿素分子，有黑点圆圈代表类胡萝卜素等关心色素。P是作用中心色素分子，D是原初电子供体，A是原初电子受体，e是电子〔P〕被激发而成为激发态，放出电子给原初电子受体〔A，中心色素失去的电子可由原初电子供体〔D〕就把电子不断地传递给原初电子受体，从而完成了光能转换为电能的过程。电子传递和光合磷酸化ATP和NADPH＋H＋，从而将电能转化为活泼的化学能，并把化学能贮藏于这两种物质之中。2个光系统，即光系统Ⅰ〔简称PSⅠ〕和光系统Ⅱ〔称PSⅡ素复合体及一些物质。光系统Ⅰ的颗粒较小，直径为11nm，位于类囊体膜的非叠合局部；光系统Ⅱ的颗粒较大，直径为17.5nm，位于类囊体膜的叠合局部。PSⅠ的光反响是长波光NADP＋P700。当PSIP700吸取光能而被激发后，把电子供给F〔铁氧还蛋白，在NADP复原酶的参与下，Fd把NADP＋复原成NADPH＋H＋。PS光系统Ⅱ的作用中心色素分子可能是P680，它吸取光能，把水分解，夺取水中的电子供给光〔光合链〕PQ6fPC等。关于两个光系统的光化学反响和电子传递〔4-12〕ATP，即叶绿体在光作用下把无机磷和ADP转化成ATP，形成高能磷酸键，此称为光合磷酸化。光合磷酸化又分为非循环式光合磷酸化和循环式光合磷酸化两种类型。引起了ATPPSH＋复原NADP＋成为NADPH＋H＋。在这个过程中，电子传递不回到原来的起点，是一个开放的通路，故称非循环式光合磷酸化。其反响式为：2 2AD＋2P2NAD＋2HO/体2T＋2NADP＋2＋＋2 b563等后，只引起ATP的形成，而不其反响式为：ADPi/体TP经过光反响后，由光能转变来的电能临时贮存在ATPNADPH中。叶绿体用ATP和NADPHATP和2＋H＋1CO2NADPH＋H＋3ATP3个2ATP2个产生于非循环式光合磷酸化，还有1个产生于环式光合磷酸化。碳的同化2ATP和NADPH＋H＋中的活泼的化学能，转换为贮存在碳水化合物中的稳定化学能。光合作用中，由CO到己糖的总反响式可表示如下：26CO＋18ATP＋12NADPH＋12H＋＋12HO→6–磷酸果糖〔已糖〕＋18ADP＋12NADP2 2＋＋ 17HPO＋3 44高等植物光合同化CO2的生化途径有卡尔文循环、C途径和景天科酸代谢三种。其中422不够普遍，而且只能起固定、转运CO的作用，单独不能形成淀粉等产物，所固定的CO22在植物体内再次释放出来，参与卡尔文循环。卡尔文循环：卡尔文循环是全部植物光合作用碳同化的根本途径，它能形成碳水化合物并输送到细胞质中。在这个循环中，由于大多数植物复原CO2的第一个产物是三碳化合物〔如磷酸甘油酸，故又称为C3阶段。①羧化阶段：1，5–二磷酸核酮糖十CO2→3–磷酸甘油酸②复原阶段：3–磷酸甘油酸→3–磷酸甘油醛③再生阶段：3–磷酸甘油醛→6–磷酸果糖→5–磷酸核酮糖→1，5〔简RuBP〕在此循环途径中，首先是RuBP在核酮糖二磷酸羧化酶催化下与CO2结合，生成3–磷酸甘油酸；3–磷酸甘油酸经磷酸化和脱氢两步反响，生成3–磷酸甘油醛；3–磷酸甘油醛分别经两条途径又重回到RuBP，连续进展CO2的固定、复原等一系列反响，使循环反复进展。〔简写为2个PGALd化合而成葡萄糖。这一循环的总账是：循环3次，固定3个CO2分子，生6个PGALd1个PGALd用来合成葡萄糖或其他糖类，这1个PGALd才是本循环5个PGALd3个分子的RuBP1分2PGALd6次循环。从能量的变化来计算：生产一个可用于细胞代谢和合成的PGALd9个ATP6个NADPH分子参与。即：3CO＋5HO＋9ATP＋6NADPH——→PGALd＋6NADP+＋9ADP＋8Pi＋3H+2 2PGALd在叶绿体中不能积存，需通过一系列转化形成淀粉，作为光合作用的产物，临时用的产物。2 3 C4途径：有些起源于热带的植物，如甘蔗、玉米、高梁等，除了和其他植物一样C3COCCO受体是〔简写为PEP2 3 2 固定COCO的第一个产物草酰乙酸是四碳化合物，所以这个途径叫C4途径。具有C4途径的这类植物叫C42 C42种不同类型的光合细胞，各具不同的叶绿体。围绕束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒，而有很多大的卵形淀粉粒。2 C3植物中，CO2是在叶肉细胞中通过卡尔文循环而被固定复原的。在C4植物的叶肉细胞中，CO的承受体不是C途径的RuBP，而是PEP。催化这一反响的酶是PEP2 2223CO被固定后，不是生成三碳的磷酸甘油酸〔简写成PG，而是生成四碳的双羧酸，即草NADPH中，脱羧放出CO，而成为丙酮酸。丙酮酸再回到叶肉细胞中，被转变为PEP，连续固定CO2CORuBPC4植物既有C4途径又有C2个途径的关系如以下图所示。2223C4C4C3途径的关系2C4植物中，CO2在叶肉细胞中先依据C4途径被固定，然后在维管束鞘细胞中照旧是通过卡尔文循环而被复原。由于在C4植物的C4途径中，PEP羧化酶对CO的亲和力极强，22 2 4 2 2COCOC途径是在COCO的一种2 2 4 2 22CO2

浓度的降低。C4

CO

不致成为光合作用的限制4 C植物的生产效率明显高于C4 C3植物生产效率较低的另一个缘由是它们具有较强过程的光呼吸。光呼吸光呼吸是指绿色植物只在光照条件下才能吸取氧气，放出CO2的过程。光呼吸和一般生活细胞的呼吸作用〔通过线粒体释放CO2的呼吸作用〕显著不同，它是在光刺激下绿色细胞释放CO2的现象。光呼吸的凹凸。是指植物在光合作用下释放CO2的多少，这样释放的CO2，实际上是植物在光合作用过程中同化的CO2，它往往将光合作用已固定的20％～40％的碳变成CO2再释放出来。明显这是一个消耗过程，对积存光合产物很不利。RuBP羧化酶既是羧化酶，催化2CORuBP结合，又是加氧酶，催化O2化2

RuBP结合。在CO

分压低、氧分压高时，222这个酶催化O与RuBP3–PGA2–磷酸乙醇酸。2–磷酸乙醇在这里释放出CO，这就是光呼吸的全过程。222同化物在叶绿体与细胞质间的安排光合作用生理生态植物的光合速率影响光合作用的因素光对光合作用的影响〔叶片对光的适应、光对叶片光合速率的影响、光对光合速率的抑制〕二氧化碳温度水分矿质养分光合作用与作物产量光合作用与作物产量形成提高群体光能利用率的途径〔增加光合面积、延长光合时间、提高光合效率〕【目标要求】了解植物的生殖方式包括有养分生殖，无性生殖和有性生殖三种类型把握花的根本组成和构造，在此根底上理解花序的概念及类型、花各局部构造的多样性及其演化把握大小孢子的形成和雌雄配子体的发育过程以及花粉囊壁的构造与功能、胚珠的发育与构造把握双受精及受精后的胚胎发育过程了解种子与果实的形成过程、无融合生殖与多胚现象，果实的类型以及果实和种子对传播的适应把握被子植物的生活史【本章学问点框架】小孢子的发生过程小孢子的发生过程造孢细胞小孢子母细胞〔花粉母细胞〕减数分裂四分体分别4个小孢子〔单核〕初生造孢几次有丝次生造孢胼胝质壁形成胼胝质壁解体雄配子体的发育过程有丝分裂雄配子体的发育过程有丝分裂养分细胞小孢子花粉〕〔不等分裂〕有丝分裂精细胞生殖细胞2细胞花粉精细胞3细胞花粉萌发精细胞花粉管生殖细胞精细胞胚囊〔雌配子体〕的构造与发育大孢子发生雌配子体形成珠心中1个孢原细胞大孢子母细胞造孢细胞减数分裂大孢子有丝分裂胚囊周缘细胞珠心组织蓼型胚囊的发育过程蓼型胚囊的发育过程:功能大孢子核分裂〔单核胚囊〕核分裂2核胚囊核分裂4核胚囊 8核胚囊细胞化珠孔端3核1卵细胞2助细胞卵器中心2核1中心细胞合点端3核3反足细胞成熟胚囊〔7细胞8核〕荠菜胚的发育过程：荠菜胚的发育过程：细胞屡次分裂顶细胞合子休眠横分裂基细胞屡次横分裂胚柄消逝球形胚体〔原胚〕胚柄顶部细胞子叶原胚阶段心形胚胚弯曲胚成熟胚胚芽胚轴胚的分化与成熟阶段【重要名词概念】生殖；生殖；养分生殖；无性生殖；有性生殖；雄蕊群；心皮；雌蕊群；单雌蕊；离生雌蕊；合生雌蕊；胚珠；胎座；边缘胎座；中轴胎座；特立中心胎座；侧膜胎座；完全花；不完全花；花序；无限花序；有限花序；药室内壁；绒毡层；雄性生殖单位；雄性不育；胚囊；丝状器；雌性生殖单位；传粉；自花传粉；异花传粉；双受精；核型胚乳；无融合生殖；多胚现象；聚合果；聚花果。【重点和难点解析】及受精与胚胎发生。一、生殖的类型一代个体的方式。植物的生殖方式一般可分为养分生殖、无性生殖和有性生殖三种类型。养分生殖：植物养分体的一局部与母体分别或不分别直接形成个体的生殖方式。无性生殖：植物生长到肯定阶段，植物体上产生具生殖功能的细胞，称为孢子，孢子不经过细胞的融合直接发育成个体有性生殖：植物体生长发育到肯定阶段，其上产生称为配子的生殖细胞，配子细胞必需通过两性细胞的融合，形成合子或受精卵，由受精卵发育形成个体。二、花基，进一步发育形成花。〔一〕花的组成与根本构造花萼、花瓣、雄蕊群和雌蕊群。花托是节间极度缩短的不分枝的变态茎，花萼、花瓣、雄蕊群和雌蕊群均为变态的叶。花柄花柄(梗)是着生花的小枝,花柄的长短因植物种类而异。花托花柄的顶端局部为花托,花的其他局部按肯定方式着生于花托上。较原始的托呈现不同的外形，呈圆顶状甚至于凹陷呈杯状或筒状。花萼；萼片合生，称合萼花萼。假设萼片基部联合局部称萼筒。花冠着生在花托上的第一轮变态叶，多有明媚的颜色，由花瓣组成。花瓣分别为等不同类型。花萼和花冠合称花被，对其内的雌雄蕊有保护作用。雄蕊中的支持构造，其上着生花药，花药在花丝上有不同的着生方式。花药一般包含2～4个花粉囊，花粉囊相当于小孢子囊，其内产生花粉。当花粉成熟时花药开裂，花粉散出。不同植物花药有不同的开裂方式。雄蕊也有分别与联合的变化，大多数植物的雄蕊是分别的；蕊；有些植物花药联合而花丝分别形成聚药雄蕊。雌蕊；多数植物雌蕊群有多个心皮，有的植物每心皮彼此分别，称离生雌蕊〔离雌蕊，有的植物雌蕊群由多个心皮联合形成，称合生雌蕊〔复雌蕊。合生雌蕊心皮的联合程度在不雌蕊和离生雌蕊中，一心皮两侧的边缘愈合；而在合生雌蕊中，不同心皮的两侧边缘愈合，一般将心皮边缘愈合之处的缝线称为腹缝线，将心皮中肋处称为背缝线。雌蕊分为柱头、花柱、子房三局部。①柱头柱头位于雌蕊的顶端，多有肯定的膨大或扩展，是承受花粉的部位。柱头表皮泌液，含有水分、糖类、脂类、酚类、激素和酶等，可粘附花粉，并为花粉萌发供给水分和其它物质；干型柱头外表枯燥无分泌液，其外表有亲水的蛋白质表膜。②花柱花柱是连接柱头与子房的局部，分为空心的与实心的两类。空心花柱中空，中央是花柱道，实心花柱中心常形成引导组织。③子房子房是雌蕊基部膨大的局部,着生在花托上，由子房壁、子房壁包围的子房室以及胎座和胚珠组成。不同植物子房室的数目有所不同，单雌蕊和离生雌蕊的子房仅一室，和多室子房的纵隔膜消逝，留下一中心轴；多室的子房其子房室的数目与心皮的数目一样。物不同而不同，为一至多个。胚珠有珠柄、珠被、珠心和胚囊组成。珠心相当于大孢子囊，其内产生大孢子，大孢子发育形成胚囊。卵和胚胎等在胚囊中形成和发育。子房着生在花托上，仅底部与花托相连，称为子房上位，这样的花称为下位花。假设花花托愈合，为子房半下位，花称为周位花。〔式合生雌蕊多室子房、胚珠着生在中轴上的是中轴胎座〔式；合生雌蕊心皮边缘愈合形成１室子房、胚珠着生在腹缝线上的为侧膜胎座〔式胚珠生于中心轴上的是特立中心胎座〔式；此外还有胚珠着生在子房顶部的顶生胎座〔式〕与胚珠着生在子房基部的基底胎座〔式，睡莲的胚珠着生在子房隔的各个面，是一种原始的胎座类型，称全面胎座〔式。与单性花共同生于一植株上的为杂性同株。(二)花各局部的演化在每一种植物中，花的形态是相对固定的；而在不同类群的植