植物生物学课件_第1页
植物生物学课件_第2页
植物生物学课件_第3页
植物生物学课件_第4页
植物生物学课件_第5页
已阅读5页,还剩638页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1.1植物细胞的形态与结构1.1.1植物细胞的形状与大小不同植物其细胞的大小不同。植物细胞的形状取决于其生理功能。1.1.2植物细胞的结构细胞壁(cellwall)原生质体(protoplast)显微结构:光学显微镜下呈现的细胞结构。亚显微结构(或超微结构):电子显微镜下看到更精细结构。1.1.2.1细胞壁

植物细胞区别于动物细胞的特征之一,是植物细胞特有的结构,它是由原生质体分泌的物质构成的。一、植物细胞壁的化学组成纤维素分子(cellulose)

:形成微纤丝,构成细胞壁的基本骨架木质素(lignin):增加细胞壁的强度与抗降解,参与次生壁形成。果胶质(pectin):参与细胞壁复杂网架的形成。半纤维素(hemicellulose):介导微纤丝彼此连接或介导微纤丝与其它基质成分(果胶质)连接。蛋白质:包括结构蛋白和酶蛋白。二、细胞壁的结构胞间层middlelamella:位于细胞壁的最外面,主要成分是果胶。初生壁primarywall:原生质体分泌形成,主要成分是纤维素、半纤维素和果胶、糖蛋白和酶类。次生壁secondarywall:在初生壁内侧积累的壁层,主要成分纤维素、半纤维素和木质素,可分为外、中、内三层。胞间层初生壁次生壁次生壁初生壁三、细胞壁的生长包括表面积的增加的壁的增厚微纤丝沿各个方向排列,受质膜内侧的微管控制。纤维素合成在细胞表面合成,由质膜上的酶催化。细胞壁基质由高尔基小泡运送。初生壁四、胞间连丝和纹孔1.初生壁与初生纹孔场和胞间连丝初生纹孔场(primarypitfield):初生壁生长的不均匀增厚,初生壁上非常薄的区域。红辣椒果皮细胞,示初生纹孔场胞间连丝(plasmodesma):

由质膜包围的直径狭窄的通道,内质网贯穿其中。原生质体间物质运输和信号转导的桥梁。

实现细胞间由信号介导的物质选择性的转运;

实现细胞间的电传导;

在发育过程中,胞间连丝结构的改变可以调节植物细胞间的物质运输。

柿胚乳细胞,示胞间连丝

2.次生壁与纹孔、纹孔对纹孔(pit)次生壁形成时,初生纹孔场不被次生壁覆盖,结果形成许多凹陷的区域。结构包括纹孔腔和纹孔膜

半具缘纹孔具缘纹孔单纹孔纹孔腔纹孔膜具缘纹孔单纹孔初生壁次生壁胞间层五、植物细胞壁的功能控制原生质体大小。含有多种酶,与细胞物质吸收、转动和分泌。接受和处理病原菌侵袭释放的化学信号,并将信号传递到质膜。支持和保护原生质体,同时还能防止细胞吸胀而破裂。细胞壁的特化有些细胞由于在植物体中担负的功能不同,原生质常分泌一些性质不同的物质,增加到细胞壁中,或存在于细胞壁的外表面,使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有:角质化:细胞壁中增加角质的过程。

栓质化:细胞壁中增加木栓质的过程。

矿质化:细胞壁中增加矿质的过程。

1.1.2.2原生质体

原生质体是细胞内所有有生命活动部分的总称一、质膜(plasmamembrane)二、细胞器(organelle)三、细胞质基质(cytoplasmicmatrix)四、细胞核(nucleus)一、质膜(plasmamembrane)1.质膜的结构2.质膜的功能是细胞质最外面紧靠细胞壁的一层界膜,它是原生质体的最外部分。细胞质膜和其他细胞器表面包被的膜的基本结构和功能都基本一致,统称为生物膜。

三层结构(7.5nm):两侧是高电子密度的暗带(2nm),主要成分为蛋白质;中间夹一个低电子密度的明带(3.5nm),主要成分是类脂。单位膜结构1.质膜的结构质膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者质膜的流动性2.质膜的功能调节物质进出原生质体协调细胞壁物质的合成和组装进行植物激素和与细胞生长、分化有关的环境信号的传导1.质体(plastid)2.线粒体(mitochondrium)3.内质网(endoplasmicreticulumorER)4.高尔基体(Golgiapparatus)5.溶酶体(lysosome)6.圆球体(spherosome)7.微体(microbody)8.液泡(vacuole)9.核糖体(Ribosome)1.质体plastid叶绿体(chloroplast)有色体(chromoplast)白色体(leucoplast)植物细胞特有结构,与碳水化合物的合成和贮藏有关。叶绿体含有叶绿素,由叶绿体膜,类囊体(thylakoid)和基质(stroma)构成。吸收和利用光能,进行光合作用的场所。西红柿细胞中的有色体含有黄色或橙色的类胡萝卜素,使许多植物的花、老叶、果实和根呈黄色、橙色或红色。有助于吸引昆虫和其它动物。有色体白色体不含色素的质体合成淀粉(造粉体)合成脂肪(造油体)合成蛋白质(造蛋白质体)质体类型颜色功能叶绿体绿色光合作用有色体黄-红色积累脂类和淀粉白色体无色合成淀粉,脂肪,蛋白质造粉体有色体叶绿体前质体白色体在植物发育过程中,质体可以相互转化。质体的发育2.线粒体线粒体由双层膜包被,内膜向中心腔内折叠成嵴(cristae),是细胞进行呼吸的场所。其膜上和基质中都存在有多种用于呼吸作用的酶。线粒体和叶绿体的内共生起源学说3.内质网三维膜系统,横切面为平行双层膜结构,两层膜之间有空腔。光面内质网(sER):无核糖体,为细胞内外糖类和脂类的合成和转运场所糙面内质网(rER):附着有大量核糖体,合成膜蛋白和分泌蛋白功能:细胞内的通讯系统;细胞内物质运输的通道;细胞中合成膜的重要场所;相邻细胞的内质网通过胞间连丝而贯通。4.高尔基体

由数个单层膜围成的扁平圆盘状的囊相迭而成。参与细胞的分泌作用,参与多糖的合成和运输及质膜、细胞壁的形成。5.溶酶体lysosome单层膜,含多种酸性水解酶。主要功能:进行细胞内的消化作用,催化蛋白质、多糖、核酸等大分子的降解。6.圆球体(spherosome)膜(非单位膜)包被的球状小体,直径0.1-1µm。圆球体是贮藏细胞器,其内含有脂肪酶,可将脂肪水解成甘油和脂肪酸。7.微体(microbody)

单层膜包被的细胞器,直径05-1.5µm,具有颗粒状的结构,有时含有蛋白质晶体。过氧化物酶体(peroxisome):与叶绿体、线粒体相配合,参与乙醇酸循环,把光合作用产生的乙醇酸转化成己糖。乙醛酸体(glegoxysome):存在种子中,可将脂肪水解成甘油和脂肪酸。8.液泡vacuale由单层膜包被,膜内充满着细胞液,是植物细胞所特有的结构细胞液的成分:主要成分是水,此外还溶有各种无机盐和有机物。功能:贮藏营养物质如糖、有机酸、无机盐;与细胞的吸水有关,并形成膨压,使细胞保持紧张状态,有利于各种生理活动的进行;代谢废物的积累与转化;参与细胞的分化、结构更新等过程。主要成分是RNA和蛋白质,由大小两个亚基组成。可以以游离状态存在于细胞内,或附着于糙面内质网上,在细胞核、线粒体和叶绿体中也存在。是合成蛋白质的中心。9.核糖体三、细胞质基质cytoplasmicmatrix无特殊结构,细胞器和细胞核,以及维持细胞形态的细胞骨架都存在于其中。化学成分:水、无机盐、溶解的气体、糖类、氨基酸、核苷酸、蛋白质、核糖核酸等。功能:为细胞代谢和细胞器之间物质运输提供场所和介质,同时为各类细胞器提供必需的营养和原料。

细胞质骨架(cytoskeleton)真核细胞中的蛋白质纤维网架体系;包括微管和微丝。

微管(microtubule):由微管蛋白组装成的长管状细胞器,平均外径24nm,内径15nm。生理功能:细胞形状的维持有关。细胞壁的形成和生长有关细胞的运动及细胞内细胞器的运动有密切关系。

微管微丝(microfilament)主要成分为肌动蛋白,直径为7nm。生理功能:与微管共同构成细胞内的支架,支持和网络各种细胞器;参与细胞壁物质的沉积、花粉管的顶端生长、细胞分裂后核的移动及细胞质环流等。

微丝细胞质骨架:微管(绿色)和微丝(红色),细胞核(蓝色).(三)细胞核1.核被膜(nuclearenvelope)2.染色质(chromatin)3.核仁(nucleolus)4.核基质(nuclearmatrix)1.核被膜(nuclearenvolope)双层核膜核孔复合体核纤层(nuclearlamina):位于内膜与染色体之间的一层蛋白质网络结构。2.染色质(chromatin)指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。染色体(chromosome):指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。ChromosomalStructureinnucleus

染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构

染色质与染色体具有基本相同的化学组成,但包装程度不同,构象不同。(3)核仁(nucleolus)核内合成和贮藏RNA的场所4.核基质(nuclearmatrix)蛋白质网,网孔中充满液体,是核内各结构的支架。细胞核的功能功能:储存的传递遗传信息,控制蛋白质的合成调节细胞的生理活动,在细胞的遗传和代谢方面起主导作用。1.1.2.3后含物ergasticsubstance细胞原生质体代谢的产物:包括贮存物质和代谢废物包括糖类(carbohydrate)蛋白质(protein)、脂肪(fat)及其有关的物质,还有成结晶的无机盐和其它有机物,如丹宁、树脂和植物碱等。淀粉(starch)形成淀粉粒质体合成脐点和轮纹三种类型:单粒淀粉粒、复粒淀粉粒和半复粒淀粉粒。蛋白质贮藏蛋白质呈固体状态,生理活性稳定,与原生质体中呈胶体状态的有生命蛋白质在性质上不同。呈晶体或无定形。糊粉粒积累在液泡中。脂肪含能量最高而体积最小的贮藏物质。脂肪:常温下为固体。油类:常温下为液体后含物1.2.1细胞周期(cellcycle)

细胞由一次分裂结束到下一次分裂完成所经历的整个历程,包括:分裂间期interphase分裂期mitosis

分裂间期(interphase)

分裂间期是从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时期。在此时期主要进行DNA和蛋白质的合成,是分裂前期的准备和积累时期.1.复制前期(G1期):细胞增长,生物合成2.复制期(S期):合成DNA和组蛋白3.复制后期(G2期):合成有丝分裂的有关结构(二)分裂期(Mitoticphase)核分裂karyokinesis:细胞核一分为二,产生两个在形态和遗传上相同的子细胞核,一般包括前期、中期、后期和末期。胞质分裂cytokinesis:是在两个新的子核之间形成新的细胞壁,将一个母细胞分隔成两个子细胞,通常发生在核分裂后期。(三)细胞周期的时间不同物种或不同组织的细胞周期经历的时间不同。细菌的细胞周期:20min紫露草:20h同种细胞的周期时间相对恒定(四)周期细胞、终端分化细胞与G0期细胞周期细胞:始终处于细胞周期。终端分化细胞:永久失去分裂能力,脱离细胞周期。G0期细胞:暂时脱离细胞周期,在发育阶段可恢复分裂能力。1.2.2细胞分裂celldivision1.2.2.1有丝分裂mitosis1.2.2.2无丝分裂amitosis1.2.2.3减数分裂meiosis是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础1.2.2.1有丝分裂

普遍存在的细胞分裂方式,又称为间接分裂。在细胞核中出现染色体(chromosome)和纺锤丝(spindlefiber)。(一)有丝分裂的过程1.核分裂:在形态上表现为一系列变化,分为:前期(prophase)中期(metaphase)后期(anaphase)末期(telophase)2.胞质分裂(1)前期propase①出现染色体:由染色质凝聚而成②核膜、核仁消失③出现纺锤丝:由微管排列而成,形态为纺锤形核膜着丝点染色单体母细胞前期(2)中期metaphase所有染色体的着丝点都排列在赤道板上纺锤体spindle明显纺锤丝一个染色单体中期(3)后期anaphase①着丝点分裂②姐妹染色单体分开,成为两个子染色体,并分别向两极移动。染色体后期(4)末期telophase①染色体变成染色质,②核膜、核仁重现,③纺锤体消失,④在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁细胞板末期2.胞质分裂cytokinesis成膜体phragmoplast:微管在两个子核间密集形成的桶状结构。其作用是引导细胞壁的生长。细胞板cellplate:由来源于高尔基体的小泡(含有半纤维素、果胶质)汇集到赤道面,融合后形成。(二)有丝分裂的特点和意义特点:1、核分裂和胞质分裂两个阶段中,细胞核的变化最大;2、每次核分裂必须进行一次染色体的复制;3、有纺锤丝和染色体的出现。意义:由于染色体复制,子细胞与母细胞具有相同的遗传物质,保持了细胞遗传的稳定性。1.2.2.2无丝分裂amitosis

无丝分裂,是指间期核不经任何有丝分裂时期,直接分裂,形成两个子细胞。特点:细胞分裂时,核内不出现染色体。不能保证遗传的稳定性。分裂方式:横缢式分裂最为常见。还有出芽、纵缢等不同方式。意义:低等植物中常见,也见于高等植物中,其意义仍在探讨中。1.2.2.3减数分裂meiosis

发生在有性生殖过程中,性母细胞DNA复制一次,分裂两次,产生4个子细胞,染色体数目只有母细胞的一半。在种子植物中,减数分裂发生在花粉母细胞形成单核花粉粒(小孢子)和胚囊母细胞形成单核胚囊(大孢子)时期。第一次分裂——减数分裂I:前期I、中期I、后期I、末期I。第二次分裂——减数分裂II:前期II、中期II、后期II、末期II。(一)减数分裂的过程核膜染色质前期I减数分裂I前期I交叉配对的同源染色体减数分裂I前期I①细线期leptotene:染色体线状,交缠在一起②偶线期zygotene:同源染色体配对-联会③粗线期pachytene:染色体变短,结合紧密,同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换④双线期diplotene:联会的同源染色体相互排斥、开始分离⑤终变期diakinesis:染色体显著变短,并向核周边移动,在核内均匀散开,纺锤丝出现减数分裂的特殊过程主要发生在前期I减数分裂I中期I:核膜、核仁消失,配对的同源染色体移向赤道面,纺锤体形成。后期I:同源染色体发生分离,向两极移动,两极的染色体数目只有原来的一半。减数分裂I中期I后期I赤道板末期I:核膜核仁出现,形成两个子核;胞质分裂形成两个子细胞,子细胞染色体数目只有母细胞的一半。减数分裂I末期I减数分裂II从减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ,细胞没有进行DNA复制,不存在间期或极短的间期,便进入减数分裂Ⅱ。减数分裂Ⅱ实际是一次普通的有丝分裂。最终形成4个单倍体的子细胞。减数分裂II前期II减数分裂II中期II后期II减数分裂II末期II减数分裂的结果

(二)减数分裂的生物学意义:减数分裂是有性生殖的前提减数分裂保证了有性生殖生物在世代交替中染色体数目的恒定减数分裂是遗传变异产生的主要原因细线期终变期双线期粗线期偶线期中期I末期I晚后期I早后期I间期前期II四分体中期II后期II末期II子细胞发生細胞染色体复制次数细胞分裂次数子细胞数联会与互换同源染色体分离染色体分裂次数染色体数目体细胞1次(间期)无1次(后期)1次2个2n2n4个1次(第二次后期)有(第一次后期)有(第一次前期)生殖细胞1次(第一次间期)无2次2nn有丝分裂减数分裂

细胞分裂的过程:

复制前期(G1期)间期复制期(S期)(interphase)复制后期(G2期)

前期(prophase)

中期(metaphase)

核分裂后期(anaphase)

末期(telophase)

胞质分裂(cytokinesis)

①细线期leptotene:染色体线状,交缠在一起②偶线期zygotene:同源染色体配对③粗线期pachytene:染色体变短,结合紧密,同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换同源染色体交叉重组染色体着丝粒微管kinetochoremicrotubule:一端与纺锤体的极连接,另一端结合到着丝点上极性微管polarmicrotubule:从纺锤体中一极伸向另一极的微管,它们不与着丝粒连接functionof

spindlefiberlineupchromosomespull/pushchromosomesseparatesisterchromatids

概念:细胞生长指细胞体积和重量的不可逆的增加。包括细胞纵向的延长和横向的扩展,细胞鲜重和干重的增长。1.3.1植物细胞的生长CellGrowth1.3.2植物细胞的分化celldifferentiation1.概念:个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上的特化过程称为细胞分化。2.细胞分化的实质:组织特异性基因在时间和空间上差异表达的结果。其表达主要由调控蛋白所启动。3.细胞分化的意义:细胞功能趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率;分化是进化的表现。1.3.3植物组织PlantTissues组织的概念组织(tissue):指植物体内在个体发育中有相同来源,且相互密切联系共同完成一种或几种生理功能的细胞群。组织的类型根据其组成成分可划分为:–

简单组织simpletissue:由一种类型细胞构成的组织。–

复合组织complextissue:由多种类型细胞构成的组织。按其发育特点可划分为:–

分生组织meristem/meristematictissue–

成熟组织maturetissue根据其功能和结构特点可划分为:–

分生组织meristem、薄壁组织parenchymatissue、保护组织protectivetissue、输导组织conductingtissue、机械组织mechanicaltissue和分泌组织secretorytissue1.3.3.1分生组织meristem1.分生组织的概念

指植物体内保留的具有持久分裂能力的组织。2.分生组织组成细胞的特点

细胞壁薄、体积小、原生质浓厚、细胞核大、液泡不明显。分生组织的类型(按位置分):1.顶端分生组织2.侧生分生组织3.居间分生组织1.顶端分生组织:(apicalmeristem)分布于根、茎顶端,使根、茎伸长生长。2.侧生分生组织(lateralmeristem):包括维管形成层和木栓形成层,分布于双子叶植物和裸子植物根、茎侧面,形成植物体的次生结构,使根茎加粗。原形成层3.居间分生组织(intercalarymeristem):位于植物节上,顶端分生组织被成熟组织隔离而保留下来的部分,使器官伸长。按来源和性质分:(1)原分生组织(promeristem)直接由植物胚胎里的细胞分裂保留下来的组织。(2)初生分生组织(primarymeristem)由原分生组织衍生细胞组成,已出现了分化,仍具有分裂能力。分为:原表皮基本分生组织原形成层(3)次生分生组织(secondarymeristem)由成熟组织经反分化成为具分裂能力的细胞。分为:维管形成层和木栓形成层。1.3.3.2成熟组织permanenttissue分生组织衍生的大部分细胞,逐渐丧失分裂能力,进一步生长和分化,形成的其它各种组织按功能分为:保护组织(protectivetissue)薄壁组织(parenchyma)机械组织(mechianicaltissue)输导组织(conductingtissue)分泌组织(secretorytissue)1.保护组织protectivetissue(1)表皮epidermis:植物幼体或草本植物的外层的细胞层。角质层气孔表皮毛(2)周皮覆盖于植物体表,起保护作用。表皮外常覆盖有角质层cuticle

角质层表皮细胞叶肉细胞单细胞或多细胞的表皮毛,具有保护及防止水分丧失。气孔stoma——气体进出植物体的门户。由二个特殊的保卫细胞和它们间的开口共同组成。保卫细胞成肾形或哑铃形,含叶绿体,具特殊不均匀增厚的细胞壁,通过改变细胞的形态,而使孔口开放或关闭。气孔保卫细胞副卫细胞根表皮主要与水分和无机盐吸收有关。具薄的细胞壁和薄的角质层。根毛:根表皮细胞外壁向外延伸,形成管状突起。增加根的吸收面积。根表皮木栓形成层

属于侧生分生组织(次生分生组织)。木栓层由多层细胞径向排列,细胞横切面呈长方形,细胞壁厚且强烈栓质化,成熟时原生质体死亡,细胞腔中充满空气栓内层生活的薄壁细胞,通常一层。(2)周皮periderm:取代表皮的次生保护组织,存在于有加粗生长的根和茎的表面。表皮木栓细胞木栓形成层栓内层周皮上的附属物:皮孔(lentical)周皮形成时具分生能力的细胞形成了木栓形成层,此形成层向外产生许多填充细胞,有比较发达的细胞间隙。由于补充细胞的积累,结果将表皮突破形成皮孔。皮孔是气体交换的通道。皮孔木栓形成层补充细胞2.薄壁组织parenchymatissue是植物体进行光合作用、呼吸作用、贮藏作用、分泌作用等重要生理过程的场所。具薄的细胞壁,较少特化,细胞常呈等径的多面体,具生活的原生质体,具有限的分裂能力。具发达的细胞间隙。薄壁组织①吸收组织(absorptivetissue)——其主要生理功能是从外界吸收水分和营养物质,并将吸收来的物质运送到器官的其它组织中去。②同化组织(assimilativetissue)——其主要生理功能是进行光合作用,制造有机物,供给植物的各项生命活动。③储藏组织(storagetissue)——其主要生理功能是贮藏营养物质,如淀粉、蛋白质、脂肪等⑤传递细胞(transfercell)——其主要生理功能是吸收与分泌,行使物质短途运输的作用。④通气组织(aeranchyma)——细胞间隙发达,形成通气系统。主要存在于水生和湿生植物。3.机械组织mechanicaltissue

具有加厚的细胞壁,是植物体内的机械支持组织。主要包括:(1)厚角组织collenchymatissue(2)厚壁组织sclerenchymatissue(1)厚角组织厚角组织(collenchyma)细胞为长梭状的生活细胞,具分裂潜能,细胞壁初生壁具不均匀增厚,在细胞的角隔上增厚特别明显。薄壁细胞厚角细胞增厚的初生壁薄的初生壁纹孔厚角组织主要分布于茎、叶柄、叶片和花柄等部位的表皮下,连续成筒或分离成束。是茎和叶的支持组织分布于叶柄中的厚角组织厚角细胞(2)厚壁组织厚壁组织细胞:①具均匀增厚的次生壁,细胞腔很小;②分化成熟的细胞中无原生质体。石细胞(sclereidorstonecell)

纤维(fiber)等径或不规则,细胞壁很厚、强烈木质化,具纹孔道分布于茎、叶、果实和种子中,增加器官的硬度和支持作用。石细胞次生壁初生壁二端尖细成梭状的细长细胞,长度是宽度的许多倍。细胞壁的次生壁增厚,纹孔稀少成缝状,成熟时原生质体一般消失。少数纤维可保留原生质体。分布成熟植物体各部分,常相互重叠排列。纤维4.输导组织植物体中长距离运输水分和有机物的组织导管韧皮部(1)管胞tracheid细胞特点::伸长的管状细胞,具有尖锐的侧壁。细胞壁的次生壁木质化加厚,布满纹孔,成熟时,原生质体解体。作用:运输水分和无机盐;支持作用。(2)导管分子vesselelement细胞特点:中空、长管状细胞,成熟时原生质体解体;次生壁木质化增厚;端壁消失,形成穿孔。作用:输导水分及无机盐。导管分子中的穿孔板(3)筛管sievetube细胞特点:长形细胞,成熟时细胞核退化,细胞质仍保留;端壁形成筛板,具有筛孔;侧壁有许多特化的初生纹孔场(筛域);存在p-蛋白。作用:运输有机物。筛板筛域筛域箭头所指即为p-蛋白(4)伴胞companioncell细胞特点:细胞质浓厚,具有细胞质,和筛管并列作用:辅助筛管运输有机物。(5)筛胞sievecell细胞特点:细胞两端尖锐,端壁不形成筛板,无细胞核,细胞质中没有p-蛋白;通过筛域来进行物质传输。作用:运输有机物。5.分泌结构glandularstructure蜜腺、蜜槽腺毛树脂道乳汁管(三)复合组织complextissue由多种类型细胞构成的组织维管组织vasculartissue1.木质部xylem:从根部向上输导水分和无机盐2.韧皮部phloem:输导光合产物中柱鞘皮层内皮层木质部韧皮部1.木质部由导管分子vesselelement、管胞tracheid、纤维和薄壁细胞等多种细胞构成的一种复合组织。导管分子射线细胞薄壁细胞纤维管胞管胞导管分子纹孔纹孔管胞纤维导管穿孔板2.韧皮部由筛管分子(sievetubeelement)或筛胞(sievecell)、伴胞(companioncell)、薄壁细胞和纤维等构成的一种复合组织。筛管和伴胞薄壁细胞纤维射线细胞维管组织维管束韧皮部木质部筛管伴胞韧皮纤维韧皮薄壁细胞导管管胞木纤维木薄壁细胞植物组织系统1.基本组织GroundTissues2.维管组织VascularTissues3.皮组织DermalTissues组织类型及其作用组织类型细胞类型功能基本组织薄壁组织厚角组织厚壁组织薄壁细胞厚角细胞厚壁细胞储藏、光合作用等支持支持维管组织木质部韧皮部导管分子、管胞筛管分子、伴胞水分运输、支持营养运输皮组织表皮周皮表皮细胞木栓细胞保护保护第一章复习要点1.植物细胞的基本组成,包括细胞壁、细胞质、细胞核、细胞器的结构及主要功能。2.有丝分裂和减数分裂的过程以及各个时期的主要特点。3.掌握细胞的分化、植物组织的概念,薄壁组织、厚角组织、厚壁组织的概念、细胞特点及主要功能;导管分子和导管、筛管分子和筛管、导管和管胞、筛管和筛胞、伴胞等的概念;表皮和周皮的结构和功能。顶端分生组织叶肉细胞的同化薄壁组织大豆子叶的贮藏薄壁组织红树根的通气组织传递细胞(transfercell)细胞壁具有内突生长,与物质迅速传递密切相关的一类特化的薄壁细胞。位于叶脉末梢等处。蜜腺营养器官(vegetativeorgan)担负着植物体的营养生长,如根、茎、叶;生殖器官(reproductiveorgan)起着繁衍后代的作用,如花、果、种子。

成年植物的植物体上由多种组织组成、在外形上具有显著形态特征的特定功能、易于区分的部分,称为器官(organ)。2.1根Root根的主要功能:吸收和输导水分和无机盐固着植株

Rootsareplant’sLinktotheundergroundenvironment.

根的其他生理功能:储藏营养物和利用不定芽进行繁殖;某些氨基酸和植物碱的合成;根系分泌物造成的根系微生物可增强植物的代谢、吸收和抗病等。2.1.1根和根系主根mainroot:由种子中的胚根发育而成。侧根lateralroot:主根的分支。不定根adventitiousroot:在主根和侧根以外的部分产生的根。MainrootLateralroot须根系FibrousrootsystemsofMonocotsconsistofamassofsimilarlysizedroots.直根系TaprootsystemsofDiocotsHaveonelargeprimaryrootandManysmallerbranchroots根系RootSystem:植物根的总和。有关植物体发育的术语:营养生长vegetativegrowth:植物体营养器官的生长,包括:初生生长primarygrowth:基于顶端分生组织的活动,表现为根、茎的延长并产生分枝,所形成的结构称为初生结构(primarystructure)。次生生长secondarygrowth:侧生分生组织活动的结果,表现为根和茎的加粗生长,所形成的结构称为次生结构(secondarystructure)。2.1.2根的初生生长和初生结构

2.1.2.1根尖及其分区根的生长和根内结构的形成都由根尖来完成根尖roottip:是指根的顶端到着生根毛的部位根尖的分区1.根冠2.分生区3.伸长区:细胞停止分裂,逐渐延伸、开始分化。4.成熟区根冠分生区伸长区成熟区2.1.2.2根的初生结构

内皮层维管形成层初生韧皮部初生木质部中柱鞘表皮皮层根毛1.表皮Epidermis2.皮层Cortex3.维管柱Vascularcylinder根初生结构的特点:1.表皮特化产生根毛;2.内皮层特异性的加厚,形成凯氏带;3.维管柱:包括中柱鞘、初生维管组织,有的植物的根有髓;4.中柱鞘具有潜在的分裂能力;5.初生木质部与初生韧皮部相间排列;6.初生木质部与初生韧皮部均为外始式发育方式,原生在外,后生在内;7.原、后生木质部导管(或管胞)类型有差别。2.1.2.3侧根的发生侧根的来源——侧根发生于根的内部组织中柱鞘。侧根为内起源endogenousorigin。侧根发生的位置——侧根的发生与初生木质部和初生韧皮部的位置和束数有关,例如在三原或四原型的根中,侧根发生在对着木质部的部位。2.1.3根的次生生长和次生结构2.1.3.1维管形成层vascularcambium的产生与活动

维管形成层中柱鞘原形成层2.1.3.2木栓形成层的发生及其活动

中柱鞘细胞恢复分裂能力,形成木栓形成层(phellogen)。木栓形成层进行平周分裂,向外产生木栓层(cork),向内产生栓内层(phelloderm),共同构成周皮(periderm)次生木质部居内,次生韧皮部居外,相对排列。出现维管射线。次生结构中次生木质部占据大部分比例,次生韧皮部所占比例较少。2.1.3.3次生结构的特点根初生结构与次生结构的比较根的发育顶端分生组织原表皮表皮侧根中柱鞘初生木质部和韧皮部原形成层皮层和髓基本分生组织木栓形成层次生木质部和韧皮部维管形成层周皮根冠rootcap保护分生组织分泌粘液,使根尖减少与土壤的摩擦细胞中含淀粉体,与根的向地反应有关分生区原分生组织初生分生组织:原表皮、基本分生组织、原形成层静止中心关于细胞分裂、壁面、排列方向的一些术语:①:切向分裂(弦向分裂,tangentialdivision)是细胞分裂与根的圆周最近处切线相平行,也称平周分裂(periclinaldivision),分裂的结果,增加细胞的内外层次,使器官加厚,他们的子细胞的新壁是切向壁。

②:径向分裂(radialdivision)是细胞分裂与根的圆周最近处切线相垂直,分裂的结果,扩展细胞组成的圆周,使器官增粗,新壁是径向壁。

③:横向分裂(transversedivision)是细胞分裂与根轴的横切面相平行,分裂的结果,加长细胞组成的纵向行列,使器官伸长,新壁是横向壁。径向分裂与横向分裂也称垂周分裂横向面、径向面和切向面横向壁、径向壁和切向壁表皮由原表皮发育而成,主要功能是吸收水分和矿物质,表皮细胞的外壁突出延伸成根毛,加大了根的吸收表面积。皮层多层薄壁细胞组成,贮藏淀粉和其他物质皮层cortex外皮层exodermis内皮层endodermis——凯氏带

casparianstrip马蹄形加厚和通道细胞passagecell。皮层内皮层皮层表皮外皮层维管柱中柱鞘pericycle初生木质部xylem初生韧皮部phloem髓pith中柱鞘皮层内皮层木质部韧皮部髓维管组织中柱鞘位于中柱最外层,外接内皮层,通常由一层薄壁细胞组成,少数植物可有二层或多层细胞。根的中柱鞘有潜在的分裂性能,可产生侧根、木栓形成层和维管形成层等部分。

不定根:由茎、叶或老根上长出的根榕树玉米爬山虎凯氏带(casparianstrip):环绕内皮层细胞径向壁和横向壁上的栓质或木质化带状加厚部分。控制物质的转输。内皮层凯氏带后生木质部StructureofendodermisunderTEM凯氏带质膜胞间层液泡膜细胞壁皮层具凯氏带的内皮层中柱鞘木质部凯氏带内皮层细胞质无次生生长的根中,具五面型加厚(外切向壁不加厚),称马蹄形加厚。控制物质的转输。通道细胞passagecell:夹杂在厚壁的内皮层细胞中的薄壁组织细胞,往往与原生木质部相对,称为通道细胞。单子叶植物根的初生结构双子叶植物根的初生结构幼根结构成熟根结构原生木质部protoxylem:紧接中柱鞘内侧的细胞先分化成环纹或螺纹导管组成后生木质部metaxylem:位于原生木质部内侧的细胞后分化成梯纹、网纹或孔纹导管组成根的发育方式:外始式初生木质部初生韧皮部中柱鞘内皮层节node——茎上着生叶的部位。节间internode——相邻两节之间的茎段。芽bud——叶腋或茎顶端的枝条、花或花序的原始体。2.1茎的基本形态叶痕leafscar——叶子脱落后留下的痕迹维管束痕vascularscar——叶柄中的维管束断裂后留下的痕迹皮孔lenticel——植物体和外界进行气体交换的一种通道茎的形态与根的区别:节与节间,顶芽与腋芽,叶痕与维管束,皮孔等。2.2.2茎的顶端分生组织原分生组织初生分生组织:原表皮原形成层基本分生组织原分生组织叶原基原表皮原形成层基本分生组织表皮皮层原形成层髓初生木质部初生韧皮部

原体与顶端分生组织分区的关系1.原套;2.原体原始细胞层;3.周围分生组织区;4.肋状分生组织区;5.原体;6.叶原基原套:

1~2(3~4)层细胞只进行垂周分裂。原体:可以进行平周分裂以及其他各个方向的分裂。原套原体茎顶端原分生组织组成的原套-原体学说2.2.3茎的初生结构2.2.3.1双子叶植物茎的初生结构1.表皮:由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成。起保护作用。2.皮层:皮层薄壁细胞具叶绿体,具光合和贮藏作用;皮层厚角组织,支持作用;无内皮层的分化。3.维管柱:皮层以内的部分,由维管束、髓及髓射线组成。表皮皮层维管束髓2.2.3.2单子叶植物茎的结构只具初生结构,维管束由木质部和韧皮部组成,无形成层。维管束的排列方式:1.维管束无规则地分散在整个基本组织中,愈向外愈多,皮层和髓难以分辨。2.维管束排列成两圈,中央为髓。玉米茎横切散生式分布水稻茎横切两轮式分布单子叶植物茎的结构表皮:由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成;保护作用。机械组织:表皮内方几层厚壁细胞;支持作用基本组织:机械组织内方所有的薄壁细胞;外方的薄壁细胞含叶绿体。有些茎中央基本组织解体成大空腔——髓腔维管束2.2.4双子叶植物茎的次生生长和次生结构次生生长secondarygrowth:茎的侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化的活动,使茎加粗。侧生分生组织包括维管形成层和木栓形成层。1.维管形成层的来源及活动

形成层细胞射线原始细胞纺锤状原始细胞纺锤状原始细胞木质部母细胞韧皮部母细胞纺锤状原始细胞木质部母细胞2.木栓形成层的产生与活动:

木栓形成层开始产生于表皮、皮层厚角组织或皮层薄壁细胞,以后产生的部位逐渐内移至初生韧皮部和次生韧皮部。周皮上的附属物:皮孔(lentical)周皮形成时具分生能力的细胞形成了木栓形成层,此形成层向外产生许多填充细胞,有比较发达的细胞间隙。由于补充细胞的积累,结果将表皮突破形成皮孔。皮孔是气体交换的通道。皮孔木栓形成层补充细胞次生韧皮部次生木质部三年椴树茎横切示茎的次生结构周皮年轮初生木质部及髓维管形成层韧皮射线木射线年轮:由于维管形成层的活动受气候因素影响,表现出有节奏的变化而形成的多个同心环结构。每一年轮由早材和晚材组成。早材(earlywood):生长季早期形成的次生木质部。细胞径大而壁薄。也称春材。晚材(latewood):生长季后期形成的次生木质部。细胞径小而壁厚,管胞数量增多。也称秋材。早材晚材

指维管形成层以外的所有组织,包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部。树皮茎的次生生长示意图茎顶端分生组织束间薄壁细胞原形成层髓和皮层残留分生组织基本分生组织原表皮次生木质部和韧皮部维管形成层束中形成层束间形成层残留形成层初生木质部和韧皮部表皮维管束:多个维管束排列成环状;纵向运输。初生木质部束中形成层初生韧皮部皮层韧皮纤维韧皮部后生木质部原生木质部髓A.外韧维管束(collateralbundle):初生韧皮部在外方,初生木质部在内方。多数植物属此类型。向日葵、苜蓿。B.双韧维管束(bicollateralbundle):初生木质部的内外方都存在着初生韧皮部。葫芦科、茄科、夹竹桃科。C.周韧维管束(amphicribralbundle):木质部在中央,外由韧皮部包围。被子植物中大黄、酸模等茎及花丝中。D.周木维管束(amphivasalbundle):韧皮部在中央,外由木质部包围。香蒲和鸢尾,蓼科和胡椒科茎中。

维管束的类型双韧维管束周韧维管束周木维管束初生木质部组成:导管分子、管胞、木薄壁细胞、木纤维。位置:在维管束内方,接近髓。

原生木质部在最内方,最早分化,主要由螺纹、环纹加厚的管状分子组成。

后生木质部在外方,主要由梯纹、网纹和孔纹加厚的管状分子组成。发育:内始式发育。皮层韧皮纤维韧皮部后生木质部原生木质部髓初生韧皮部组成:由筛管分子、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维。位置:维管束外方。

原生韧皮部在外方,后生韧皮部在内方。发育:外始式发育。皮层韧皮纤维筛管后生木质部原生木质部髓髓射线为相邻两维管束间的薄壁细胞,常为单列或二列细胞;连接皮层和髓,进行横向运输。导管管胞导管射线射线形成层筛管韧皮部木质部玉米茎的外韧维管束初生木质部

常呈V形,主要由3-4个导管组成。原生木质部:V形尖端,最早分化成熟,主要由螺纹、环纹加厚的导管组成。后生木质部:V形两侧,较晚成熟,各有一个孔纹加厚的导管组成。内始式发育。初生韧皮部

维管束外方原生韧皮部在外方,常被挤压而遭破坏。后生韧皮部在内方,后成熟的,细胞排列整齐,具筛管和伴胞。外始式发育维管束鞘一圈厚壁组织构成。皮层韧皮部木质部维管束鞘皮层初生木质部与初生韧皮部之间具有分裂能力的一层细胞发育形成束中形成层。与束中形成层相接的髓射线细胞恢复分生能力形成束间形成层;束间形成层与束中形成层相连形成维管形成层来源于束间薄壁细胞来源于原形成层Earlyformationoffascicularcambium叶的生理功能光合作用photosynthesis蒸腾作用transpiration:水分以气体状态从体内通过植物体表面散失到大气中的过程吸收、贮藏和营养繁殖2.3.1叶的外部形态ExternalstructureofLeaves2.3.1.1叶的组成1.叶片blade:进行光合作用和蒸腾作用2.叶柄petiole:连接茎与叶片的结构部分,是茎叶间物质运输的通道,能调节叶片的位置与方向3.托叶stipule:叶柄基部的一对附属物,形状多样托叶stipule完全叶与不完全叶完全叶无托叶无叶柄抱茎叶,无叶柄禾本科植物叶的组成:叶片:条形,光合。叶鞘:叶片基部延伸成鞘状裹茎,加强支持、保护腋芽和茎的居间生长。叶舌:是叶环处一向上突起的膜状物使叶片向外伸展,防止病菌与昆虫进入叶鞘。叶耳:叶舌两侧向外延伸的突起物,常有毛。叶耳叶舌叶鞘叶片茎叶舌叶耳叶鞘Grassleaf2.3.1.2叶的形态1.叶的形状叶片形状叶尖形状叶基形状叶缘形态线形披针形长圆形椭圆形卵形心形(1)叶片形状倒披针形倒卵形倒心形匙形楔形镰状(1)叶片形状耳形戟形三角形肾形盾形(1)叶片形状渐尖急尖钝尖截形骤尖倒心形微缺(2)叶尖形状短尖渐尖倒心形微缺截形钝急尖具小短尖骤尖(3)叶基形状渐尖心形圆形偏斜箭头形戟形截形急尖全缘细锯齿细圆锯齿具齿的重锯齿波状深波状缺刻锯齿(4)叶缘形状叶裂的类型2.叶脉:叶肉内的维管组织,其在叶片中的分布形式称为脉序。羽状脉网状脉掌状脉三出脉平行脉3.单叶和复叶单叶simpleleaf:一个叶柄只生一个叶片的叶。复叶compoudleaf:一个叶柄生有两个或两个以上的叶片。单叶Simpleleaves复叶compoundleaves如何区分单叶与复叶1.是否有顶芽。2.是否有腋芽。3.复叶中小叶与总叶柄在一个平面伸展,而单叶在小枝上以一定的角度伸向不同的方向。4.叶序:植物叶在茎上的排列方式。互生对生轮生2.3.2叶的发育叶原基的发生叶的发生与叶片的发育烟草叶的生长图解1.叶原基;2-3.顶端生长成叶轴;4.边缘生长;5.居间生长成成熟叶

2.3.3叶的解剖结构2.3.3.1双子叶植物叶的一般结构2.3.3.2禾本科植物的叶1.叶柄petiole的结构:与茎的初生结构相似

2.叶片blade的结构:分为表皮epidermis、叶肉mesophyll

、叶脉vein三部分2.3.3.1双子叶植物叶的一般结构1.表皮epidermis2.叶肉mesophyll3.叶脉vein2.3.3.2禾本科植物叶的结构小结:1、双子叶植物叶片结构特点:由表皮、叶肉和叶脉三部分组成,叶肉有栅栏组织和海绵组织的分化。2、单子叶植物叶片结构特点①表皮由一层长短细胞纵向相间排列而成,有泡状细胞,保卫细胞呈哑铃形

②叶肉细胞无分化。

表皮epidermis复表皮角质层:保护、控制水分蒸腾、防止病菌侵入气孔器:由保卫细胞和孔口构成表皮毛:起保护作用的表皮毛,具分泌功能的腺毛叶表面的初生保护组织叶肉mesophyll:位于上、下表皮之间,由含有大量叶绿体的薄壁细胞组成,是植物体进行光合作用的主要场所。栅栏组织palisade:排列整齐,细胞呈长柱形,细胞内含叶绿体大而多。海绵组织spongy:形状不规则,排列不整齐,疏松具较多间隙,细胞内含叶绿体少。异面叶:具有海绵组织和栅栏组织分化的叶。等面叶:没有叶肉组织分化的叶,或旱生植物中背、腹两面都有栅栏组织的叶。叶脉leafvenation由分布在叶片中的维管束及其周围的有关组织组成,起支持和输导作用。由表皮细胞、泡状细胞、气孔器和表皮毛等组成。表皮细胞——长细胞与短细胞;短细胞有硅细胞与栓细胞两种,并相间纵向排列成行。泡状细胞——在上表皮,由几个大小不等的薄壁细胞组成,横切面上可见中部的细胞大两侧的细胞小;泡状细胞吸水膨胀或失水收缩能使叶片舒展或卷曲,故也称运动细胞。气孔器——保卫细胞呈哑铃形

表皮毛表皮epidermis叶肉:上下表皮间的同化组织,无栅栏组织与海绵组织之分(等面叶)玉米叶横切面维管束鞘气孔表皮细胞叶绿体叶肉细胞保卫细胞气室木质部韧皮部叶脉:叶片中的维管系统,由维管束和其外围的维管束鞘组成;维管束结构与茎中相同。C3植物——维管束鞘由1-2层厚壁细胞组成,内含少量叶绿体。(小麦、水稻)C4植物——维管束鞘由一层薄壁细胞组成,内含大形叶绿体,维管束鞘细胞与其周围的叶肉细胞紧密相连。(玉米、高梁)维管束鞘细胞C4植物叶片构造角质层气孔保卫细胞海绵组织韧皮部上表皮栅栏组织木质部下表皮表皮细胞保卫细胞叶绿体核气孔加厚的细胞壁保卫细胞表皮细胞气孔

表皮毛其形状和结构有多样性,生理功能也不完全相同。机械组织:厚角组织维管组织:通常由木质部、韧皮部和维管束鞘组成,木质部近叶的上表皮,韧皮部近下表皮。叶脉的结构下表皮厚角组织厚角组织韧皮部上表皮木质部气孔水稻叶表皮1.栓细胞;2.硅细胞;3.长细胞;4.保卫细胞;5.副卫细胞12345泡状细胞蒸腾作用的生理意义

1.蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的一个主要动力;

2.蒸腾作用促进植物对矿物质的吸收和运输;

3.蒸腾作用能降低植物体和叶片的温度;

4.蒸腾作用的正常进行,气孔开放,有利于光合作用中CO2固定。等面叶

植物界的所有种类,无论是低等或是高等,它们的生活周期包含两个相互依存的方面:◆

维持其本身的生存◆

保持种族的延续

2.4.1花的组成和基本结构花柄(pedicel)花托(receptacle)花被(perianth)雄蕊群(androecium)雌蕊群(gynoecium)花冠雄蕊萼片雌蕊花托花柄(一)花柄pedicel和花托receptacle花柄是枝条的一部分,花托是其顶端膨大成各种形状的部分,有密集的节,着生花,起支持和输导的作用。不同形状的花托花托的不同形态(二)花被perianth

花萼和花冠总称花被。当花萼和花冠相似不易区分时也统称花被,其每一特征则称花被片。花萼sepal:由若干萼片组成,保护幼花,并有光合等作用。花冠corolla:由若干花瓣(petal)组成,常呈鲜艳色彩或散发出香气,有保护雌、雄蕊和招引昆虫传粉的作用。各种花冠类型双被花(二被花)doubleperianthflower:一朵花中同时具有花萼和花冠单被花simpleperianthflower:仅有花萼没有花冠或花萼和花冠分化不明显无被花:一朵花中既没有花萼,也没有花冠无被花:杨树A:雄花B:移去雄蕊的雄花1.花盘2.苞片3.雄蕊(三)雄蕊群androecium一朵花中雄蕊(stamen)的总称,雄蕊一般可分为花药(anther)和花丝(filament)。花丝的解剖结构花药anther花粉囊:2个或4个,其内产生花粉。药隔(四)雌蕊群gynoecium1.心皮carpel:心皮是具有生殖作用的变态叶,是组成雌蕊的基本单位。心皮边缘愈合的部分称为腹缝线.心皮中间相当于叶片中脉的部分称背缝线.

2.雌蕊的类型:单雌蕊、离生雌蕊、复雌蕊。3.雌蕊的结构:柱头stigma:雌蕊的顶端,接受花粉。花柱style:连接柱头和子房的部分,也是花粉管进入子房的通道。子房ovary:胚珠着生的地方,胚珠内可产生卵细胞柱头花柱子房花柱的横切引导组织transmittingtissue:花柱中的一种特化组织,这种组织可以提供营养物质,以帮助萌发的花粉管长进子房.子房结构

子房壁Ovarywall:内外的表皮胚珠Ovule:由心皮内壁腹缝线处形成的突起发育而成。胎座Placenta:着生胚珠处的心皮壁形成肉质突起OvaryWall禾本科植物的花的组成花的类型完全花不完全花两性花bisexualflower:具有雄蕊与雌蕊单性花unisexualflower:仅有雌蕊或仅有雄蕊无性花neutralflower:有花被无花蕊杂性花:兼有单性花和两性花花的类型2.4.2小孢子的发生及雄配子体发育2.4.2.1花药的发育1.发育初期:由顶端分生组织形成雄蕊原基。2.四棱形花药期:3.孢原细胞的活动:4.花药幼期:花药幼期的结构:

表皮药室内壁花粉囊壁中层绒毡层花粉母细胞基本组织和维管束药隔4花粉囊花药幼期的结构表皮:1层细胞,外切向壁有薄的角质层。药室内壁endothecium:1层细胞,细胞壁具有纤维素加厚带,也称纤维层,与花粉囊的开裂有关。中层middlelayer:1-3层细胞,贮藏物,当花粉母细胞减数分裂时,其贮藏物质减少,细胞逐渐解体被吸收。绒毡层tapetum:1层细胞,具多核,富含营养物质。小孢子母细胞减数分裂时,绒毡层起到转运营养物质到药室的作用绒毡层合成胼胝质酶,分解包围小孢子四分体的胼胝质壁,使小孢子分离绒毡层提供孢粉素,这是构成花粉粒外壁的主要物质绒毡层细胞内合成识别蛋白质,转运到花粉粒的表面上,在花粉粒和柱头的相互识别中起重要作用5.花药成熟期:成熟花药的结构:表皮花粉囊壁药室内壁花粉粒药室基本组织和维管束药隔4花粉囊孢原细胞花粉母细胞四分孢子4个小孢子(单核花粉粒)成熟花粉粒2.4.2.2小孢子的产生生殖细胞营养细胞2.4.2.3花粉的发育

从四分体中游离出来的单核花粉粒需要进一步发育,才能成为成熟花粉粒。花粉粒的发育,包括营养细胞和生殖细胞的发育及花粉壁的形成.液泡生殖细胞去液泡有丝分裂单核花粉粒液泡营养细胞核花粉萌发孔未成熟花粉粒2.4.2.4成熟花粉粒(雄配子体)的结构1.花粉粒的形态:形态各种各样,不同的植物有着各自的特点营养细胞花粉壁生殖细胞2.花粉粒的结构:成熟的花粉粒外围是花粉壁,内含一个营养细胞、一个生殖细胞或二个精细胞。

2细胞花粉粒:营养细胞1,生殖细胞1

3细胞花粉粒:

营养细胞1,精细胞1,精细胞22.4.3胚珠的发育与雌配子体的形成2.4.3.1胚珠的结构与发育珠被珠心珠孔珠柄合点胚珠的发育2.4.3.2胚囊的发育1.胚囊母细胞的形成孢原细胞造孢细胞胚囊母细胞不经平周分裂形成孢原细胞胚囊母细胞珠心组织周缘细胞加入造孢细胞平周分裂形成2.胚囊的发育大孢子母细胞减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂卵细胞孢原细胞(2N)周缘细胞(2N)造孢细胞(2N)形成珠心的一部分胚囊母细胞(2N)四分体(N)直接发育(水稻,小麦)分裂长大减数分裂单核胚囊(N)7细胞或8核胚囊(N)卵细胞1个(N)助细胞2个(N)中央细胞1个[含极核2个(N)]反足细胞3个(N)

3次有丝分裂一个发育3个消失3.大孢子发生的三种方式*胚囊(雌配子体)的结构

卵细胞(1个,n)8核7个细胞胚囊助细胞(2个,n)中央细胞(1个,含2极核,2n)反足细胞(3个,n)2.5.1传粉与受精Pollinationandfertilization传粉和受精2.5.1.1传粉pollination概念:成熟的花粉粒借助一定的媒介力量传到雌蕊柱头上的过程。

1、自花传粉(selfpollination):Pollenistransferredfromstamentostigmaonthesameplant.最典型的自花传粉为闭花受精(cleistogamy)。如豌豆、大麦。两性花雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必须同时成熟。柱头对于本花的花粉萌发和雄配子体的发育没有任何生理阻碍。2、异花传粉cross-pollinationPollenistransferredfromthestamenofoneplanttothestigmaofadifferentplant花单性,而且雌雄异株;两性花,但雄蕊和雌蕊不同时成熟;雌、雄蕊异长或异位;花粉落在本花柱头上不能萌发,或不能完全发育以达到受精的结果。雌雄异位雌雄异长柳兰:雄蕊成熟,柱头未伸出。柳兰:雄蕊已干瘪,柱头才伸出。WindpollinationWaterpollinationInsectpollinationAnimalpollination传粉生物学

pollinationbiology研究植物在传粉过程中各种生态因子对传粉时间和传粉效率的影响.近年来,研究者在基因流动、花粉与柱头的相互作用、交配选择及其对进化作用的探讨等方面进行了大量的工作。2.5.1.2受精作用fertilization

植物的雌、雄配子,即卵细胞和精子相互融合的过程花粉粒在柱头上的萌发花粉管在雌蕊组织中的生长花粉管到达胚珠进入胚囊双受精花粉粒在柱头上的萌发花粉管在雌蕊组织中的生长花粉管的帽区,集中分布有许多高尔基体小泡引导组织或通道细胞花粉管到达胚珠进入胚囊珠孔受精合点受精中部受精双受精doublefertilization两个精子分别与卵细胞和中央细胞结合,这种性细胞之间的双融合过程,称为双受精,是被子植物的特有现象。助细胞精子核卵极核合子双受精的结果精卵结合,形成二倍体的合子,发育为胚。精核与两个极核结合,形成三倍体的初生胚乳核,发育成胚乳。双受精的意义精卵结合把父、母本具有差异的遗传物质重新组合,形成了兼有父母本双重遗传性的合子。(1)恢复了植物原有的染色体数,保持物种的相对稳定性;(2)形成新的遗传性状为产生新变异提供物质基础。精子、极核结合,形成三倍体的初生胚乳核,同样兼有父、母本的遗传特性,生理上更活跃,发育成的胚乳作为营养物质供胚发育之用。2.5.2种子的形成FormationofSeeds种子的结构胚embryo:胚是植物新个体的原始体,包括子叶、胚芽、胚根和胚轴,是由受精卵发育来的。胚乳endosperm:种子内储藏营养物质的场所,由受精的极核发育而成。种皮seedcoat:种子外面的保护结构,由珠被发育而成。胚的发育胚的发育顺序:受精卵(合子)→

原胚

胚的分化

胚的成熟

顶细胞纵裂2个细胞四分体分裂纵裂球形胚球形胚两侧分裂生长较快形成二个突起(子叶原基)(心形胚)

两子叶凹陷处分化出胚芽;胚柄与球形胚体连接的细胞分裂分化形成胚根;胚根与胚芽之间的部分分化出胚轴。由于胚轴和子叶的伸长使胚呈鱼雷状(鱼雷胚)

子叶进一步伸长,并顺着胚囊弯曲,形成马蹄形的成熟胚。原胚阶段胚分化阶段胚成熟阶段合子基细胞顶细胞胚柄胚柄球形胚心形胚在原胚以前(器官分化前)的细胞分裂无根本区别,但从原胚分化为成熟胚时,只形成一片子叶。合子

斜向分裂2个细胞斜向分裂4个细胞的原胚各个方向分裂棍棒形或倒梨形胚

(16-32细胞)顶端区(凹沟上面):形成盾片主要部分和胚芽鞘一部分器官形成区(凹沟胚的中间部分):细胞较小,形成胚芽鞘其余部分和胚芽、胚根、胚根鞘,外胚叶等。胚柄细胞区(凹沟胚的基部):形成盾片下部和胚柄。单子叶植物胚的发育胚腹面出现凹沟(凹沟胚)(进入新发育期)形态上可分为:胚乳的发育1精子×2极核(次生核)初生胚乳核胚乳(三倍体)胚乳发育的三种类型:核型胚乳(nucleartype)细胞型胚乳(cellulartype)沼生目型胚乳(helobialtype)核型胚乳nucleartype初生胚乳核第一次核分裂及随后的分裂不伴随形成细胞壁,胚乳的发育有一个游离核时期,到一定阶段后,核之间发生细胞壁,变成胚乳细胞。单子叶植物和多数双子叶植物属于这种类型。双子叶植物核型胚乳发育过程的模式图

游离的胚乳核胚乳细胞初生胚乳核细胞型胚乳cellulartype初生胚乳核第一次核分裂及随后的分裂均伴随着细胞壁的形成,在胚乳发育过程中无游离核时期(双子叶合瓣花)。Degeneria胚乳的发育(细胞型)

1343456234541.内珠被2.外珠被3.合子4.胚乳细胞5.珠心6.退化的珠心沼生目型胚乳(helobialtype)初生胚乳核第一次分裂将胚囊分隔成两室(2个细胞);较大的一个(珠孔室)的细胞核进行多次核分裂,较小的一个(合点室)的细胞核不分裂或只进行少数几次核分裂(都不伴随细胞壁的形成)。最后,在珠孔室的细胞核之间发生细胞壁,形成胚乳细胞。独尾草属胚乳的发育(沼生目型)

1321.合子2.珠孔室3.合点室游离核胚乳细胞游离核种皮的发育种皮由珠被发育而来。单珠被双珠被种皮外层:厚壁组织中间:纤维、石细胞和薄壁细胞内层:薄壁细胞一层种皮双层种皮荔枝龙眼假种皮种子种子假种皮假种皮:胚珠受精后,由珠柄或胎座发育而来,包在种子外面的部分。2.5.3果实的形成Fo

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论