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文档简介
【林植扬学经典教案
所在系、部艺术系_____________
教研室园艺_____________
课程名称园林植物学_______
任教对象园艺技术(花卉方向)
使用教材园林植物学_______
授课题目(教学章、节或主题):绪论
课时安排:1课时
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
1.掌握园林学;园林植物学的概念.
2.熟悉园林植物学的学习方法;
3.了解园林植物学的地位、作用及课本的编排。
教学内容(教学重点、难点〉:
重点:园林学及园林植物学的概念。
难点:园林植物学的概念;园林植物学与其他学科的联系。
教学过程:
一、园林植物学的作用、地位与内容
园林学:是一门集艺术、文化、工程与生物学于一体的综合性学科。
园林植物学:作用一是景观规划、园林工程设计、花卉树种栽培与养护、园艺新品种创造等技术的
基础。优化居住环境,提升城市品位。
地位--重要的专业基础课。
内容--是研究植物的形态构造、生长发育规律和适合园林观赏的树种的分类方法、分
类特征、地理分布、繁殖方法、应用技术等。
二、园林植物学与其他学科的联系
植物形态学、植物解剖学和植物分类学是园林植物学的主要组成部分。
植物生理学、植物遗传学、植物生态学、植物地理学等为园林植物的育种、引种驯化、新树种
开发、栽培与养护提供了理论依据。
三、学习园林植物学的方法
1.《园林植物学》的编排:前一部分是植物形态解剖学的内容,具有明显的实验性:后一部分是园
林植物的分类与应用技术介绍,具有较强的实践性。
2.学习方法:(1)善于观察。
(2)要学会对知识的梳理,形成纵向和横向的知识构架。
(3)善于运用比较方法,抓住知识要领。
(4)要在学习中树立变化的观念。
讨论:如何学好园林植物学?
授课类型(请打J):理论课目讨论课口实验课口练习课□其他口
教学方式(请打J):讲授团讨论口示教口指导口其他口
教学资源(请打J):多媒体口模型口实物口挂图口音像口其他口
授课题目(教学章、节或主题):第一章植物细胞学基础
课时安排:6课时
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
1.掌握细胞在光学显微镜下的主要结构以及各部分的主要功能;有丝分裂和减数分裂概念及两者的异
同点。
2.熟悉细胞分裂和细胞生长的概念以及细胞分裂和细胞生长的基本过程;有丝分裂和减数分裂的过
程;
3.了解染色质与染色体的不同,无丝分裂的概念和意义。认识到细胞是活的,细胞之间是相互联系
的。
教学内容(教学重点、难点”
1.教学重点:细胞的结构;有丝分裂和减数分裂的概念;有丝分裂和减数分裂过程。
2.教学难点:减数分裂过程中,染色体、DNA的数目变化特点和规律;细胞是立体的,细胞是植物体
的结构单位和功能单位。
教学过程:
第一节植物细胞
一、细胞学的发展简史
1.细胞的发现:1665年英国列文•虎克观察软木薄片,第一次发现了细胞(看到的是细胞壁)。
2.细胞学说的创立:18387839年德国施莱登和施旺。
3.20世纪三四十年代,电子显微镜的研制使细胞结构的研究进入超微年代。近代,各种生化技术的
应用,细胞研究进入分子水平,从而认识到细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
二、植物细胞的形状和大小
植物细胞的形状是多种多样的,有椭圆形、圆柱形、长柱形、长管形、多面体形、方砖形、纺
锤形、不规则形等等。
单细胞植物体或分离的单个细胞,因细胞处于游离状态,常常近似球形。在多细胞植物体内,
细胞是紧密排列在一起的,由于相互挤压,使大部分的细胞成多面体。根据力学计算和实验观察指
出,在均匀的组织中,一个典型的、未经特殊分化的薄壁细胞是十四面体。然而这种典型的十四面
体细胞,在植物体中是不易找到的,只有在根和茎的顶端分生组织中和某些植物茎的髓部薄壁细胞
中,才能看到类似的细胞形状,这是因为细胞在系统演化中适应功能的变化而分化成不同的形状。
种子植物的细胞,具有精细的分工,因此,它们的形状变化多端,例如输送水分和养料的细胞(导
管分子和筛管分子),呈长筒形,并连接成相通的“管道”,以利于物质的运输;起支持作用的细胞
(纤维),一般呈纺锤形,并聚集成束,加强支持的功能;幼根表面吸收水分的细胞,常常向着土壤
延伸出细管状突起(根毛),以扩大吸收表面。这些细胞形状的多样性,都反映了细胞形态与其功能
相适应的规律。
不同种类的细胞大小差异很大,最小的球菌细胞直径只有0.5pm。一般讲来,植物细胞的体积
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是很小的。直径一般在10~100Mm(lnm=10-m)之间。据估计,一张叶片可含4000万个以上的细
胞。那么,可以想像,一棵大树上全部叶片的细胞总数,可以达到惊人的数字,还不包括根、茎等
部分。由于细胞如此之小,因此,肉眼一般不能直接分辨出来,必须借助于显微镜。细胞大小受到
外界环境因素的影响,如水肥供应、光照温度、化学药剂等。因此也有少数较大的细胞,如熟透的
番茄、苹果、冬瓜、西瓜的果肉,用手掰开,肉眼可以观察到一个个亮晶晶的小颗粒,这就是细胞。
这些细胞,由于贮藏了充足的水分和营养物质,直径可达1mm。棉花种皮上的一根表皮毛(棉纤维)
就是一个细胞,长度达30〜75mm。芭麻韧皮纤维细胞可长达200〜550mm,但是,这些细胞在横
向直径上仍是很小的。
细胞体积之所以小,主要受两个因素的影响•其一,是细胞核在细胞生命活动中起重要作用,
它指挥和控制着细胞质中很多活动的进行,因此,细胞核和细胞质体积之间的关系,对细胞显得非
常重要。然而,一个细胞核所能控制的细胞质的量是有一定限度的,细胞的大小受细胞核所能控制
的范围的制约;其二,是在细胞生命活动的过程中,必须与周围环境(包括相邻的细胞)不断地进
行物质交换,同时,进入细胞的物质,在内部也有一个扩散传递的问题,细胞体积小,它的相对表
面积就大,这对物质的迅速交换和转运都比较有利。
在同一植物体内,不同部位细胞的体积有明显的差异,这种差异往往与各部分细胞的代谢活动
及细胞功能有关。一般讲,生理活跃的细胞常常较小,而代谢活动弱的细胞,则往往较大,例如根、
茎顶端的分生组织细胞,就比代谢较弱的各种储藏细胞明显的要小。
三、植物细胞的基本结构
1.细胞质和朦系统
白色体
2.质体[叶绿体
r原生质体3.线粒体有色体
4.核糖体
5.内质网
6.高尔基体
7.液泡
8.溶酶体、圆球体
植物细胞
9.微粒体
10.微管
11.细胞核
12.细胞后含物
1.胞间层
细胞壁
2.初生壁
3.次生壁
(一)原生质体
原生质:是细胞内具有生命活动的物质,是构成生活细胞的基本物质,是细胞结构和生命活动的物
质基础。是植物细胞内复杂的有机物和无机物的总和。由于组成原生质的各种物质能形成一定的构
相,将这些有形的和无形的构相组成的结构叫一一原生质体。
1.细胞质和膜系统
细胞质是在质膜内环绕着细胞核外围呈胶体溶液的原生质。由细胞器、后含物和基质组成。在细胞质
中包含着各种细胞器。场磁器是指细胞质内除了核以外的一些具有一定形态,结构和功能的微小的结构。
它们包括:线粒体,质体,核糖体,内质网,高尔基体,溶酶体和液泡。其中有些细胞器只是植物所特有
的。例如,中心体只是动物和一些蕨类及裸子植物有,质体(叶绿体等)只是绿色植物有。细胞器是细胞里
有生命活动的组成部分;现已肯定线粒体,叶绿体核糖体和内质网等具有重要的遗传功能。后M是指除
细胞器以外的积聚在细胞质中的各种代谢产物,其中包括糖类、脂肪、蛋白质、分泌颗粒和色素颗粒等。
是指细胞质中除去细胞器、后含物以外的透明物质。胞基质填充于质膜、液泡膜及核膜之间,在细
胞内经常流动,即细胞质运动。细胞质运动可以促进细胞中物质的交换和运输,有利于细胞生长及创伤的
恢复。
膜系统是细胞内各种膜如质膜、核膜、液泡膜的统称。质膜又叫细胞膜,是一层非常薄的膜。
由脂类(磷脂)和蛋白质构成。电镜观察质膜,是由内外两条暗带中间夹着一条明带组成。中
间明带是脂质双分子层的疏水尾部,两条暗带是脂磷双分子层的亲水头部和蛋白质分子层。
这种膜叫单位膜。在正常状态的植物细胞中,这层膜紧紧贴着细胞壁,因此看不清楚。对于植物细
胞来说,向细胞的临时装片里滴进浓盐水或浓糖水,液泡里的水就会渗出细胞,细胞膜与细胞壁分
离开,这时才能观察到细胞膜。细胞膜厚约600〜1000nm,结构非常复杂,具有选择渗透性,因此
能够控制物质渗入或渗出细胞。细胞膜有选择地从外面吸收细胞进行生命活动所需要的物质,因而
提高了细胞与外界环境之间交换物质的主动性。例如,在一般的情况下,细胞外物质的浓度高于细
胞内时,物质才能经过细胞膜渗透进来;相反时,物质就渗透出去。但是,细胞对于物质的透过也
有相反的情况,那就是,细胞外有些物质的浓度比细胞内物质的浓度低了许多,这些物质仍然能够
通过细胞膜渗透进来。例如,一种淡水藻的细胞,钾的含量比周围的水中的含钾量高出许多倍,这
种藻却仍然能从水里吸收钾。这种现象说明细胞膜在调节物质进出细胞方面起着重要的作用,也说
明细胞膜在细胞与外界交换物质时所具有的主动性。
2.质体:植物细胞特点之一就是具有双层膜的质体。质体是由前质体分化发育而成的。主要有叶绿体,
有色体和白色体。其中最主要是叶绿体,这是绿色植物细胞中所特有的一种细胞器。
(1)白色体:是由前质体在黑暗条件下发育来的。一般存在于幼嫩或不见光的细胞中。特点是无色
微小,呈球形、纺缠形等,数目多,具双层膜,内膜不发达,没有形成基粒。其功能是淀粉和脂肪
的合成中心(造粉体、造油体)。能合成和分解淀粉,内含有一个到几十个淀粉粒,可膨胀得很大。
(2)叶绿体:是由前质体在光照条件下发育而来的。存在于植物的绿色细胞中,是光合作用的细胞
器。含有两层膜,内含叶绿素的基粒是由内膜的折叠所包被,这些折叠彼此平行延伸为许多片层。
结构特点:呈卵形或圆盘状;双层膜;无色基质中充满绿色基粒;含叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素
包括叶绿素A(蓝绿色)和叶绿素B(黄绿色),类胡萝卜素包括叶黄素(黄色)和胡萝卜素(橙黄色
或红色)。叶绿体中有2/3是叶绿素,故叶片呈绿色,但当气温降低或叶片衰老时,叶绿素含量降低,
便显露出叶黄素及胡萝卜素的颜色,叶片呈现出黄色或橙黄色。
叶绿体的主要功能是光合作用。叶绿体含有DNA,RNA及核糖体。它能分裂增殖,也能够合成蛋白
质,还可能发生白化突变,这些特征都表现叶绿体具有特定的遗传功能,是遗传物质的载体之一。
(3)有色体:是由白色体或叶绿体转化而来的。可能因含色素的不同而成黄色、橘红色等不同颜色,
存在于花瓣、果实、根等各种不同的器官细胞中。其特点是形状多种多样,结构与白色体相似,具
有双层膜结构,内膜不发达,不形成基粒;含叶黄素和胡萝卜素。
因内外因素的不同,前质体可分化发育成不同的质体。不同的质体之间也可相互转化。如某些
根经光照后可以转绿,这就是白色体或有色体向叶绿体转化的外在表现。当果实成熟时,叶绿体又
有可能因叶绿素的退色和类囊体结构的消失而转化为其它有色体。当某种己分化的组织脱分化为分
生组织时,某些质体又可回复成前质体。
3.线粒体:是动植物细胞质中普遍存在的细胞器。是进行呼吸作用的场所,呈球状、棒状或细丝状
等,一般直径为0.5〜1.0um,长211m左右,不同种类细胞中的线粒体数目相差很大,一般为100〜
3000个。通常在代谢旺盛的细胞中线粒体数目较多,反之则较少。如衰老、休眠的细胞或缺氧环境
下的细胞,其线粒体数目明显减少。细胞中的线粒体既可随细胞质的运动而运动,也可自主运动移
向需要能量的部位。线粒体由内、外两层膜组成。外膜较光滑,厚度为5〜7nm。内膜厚度也为5〜
7nm,在许多部位,内膜向中心内陷,形成片状或管状的皱褶,这些皱褶被称为崎,由于崎的存在,
使内膜的表面积大大增加,有利于呼吸过程中的酶促反应。崎的数目也可有很大差异,一般需要能
量多的细胞,除线粒体数目较多外,峭的数目也多。在线粒体内膜的内侧表面有许多小而带柄的颗
粒,即ATP合成酶复合体,它是合成ATP的场所。
线粒体含有多种氧化酶,能进行氧化,可传递和贮存所产生的能量,因而成为细胞里氧化作用
和呼吸作用的中心;线粒体含有脱氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA)和核糖体等;并且具有独立
合成蛋白质的能力。线粒体DNA是环状裸露的DNA分子,DNA是重要的遗传物质。
4.核糖体:是直径约17~23nm的微小细胞器,在细胞质中数量很多。核糖体是由大约40%的蛋白质
和60%的RNA所组成,其中RNA主要是核糖体核糖核酸(rRNA)。
核糖体可以游离在细胞质中或核里,也可以附着在内质网上。在线粒体和叶绿体中也都含有核糖
体。它是合成蛋白质的主要场所。
5.内质网:内质网是广泛交织分布于细胞质中的膜层系统,通常可占细胞膜系统的一半左右。内质
网大部分呈膜片状,由两层平行排列的单位膜组成,膜厚约5nm,也有的内质网呈管状,止匕外,在两
层膜空间较宽的地方内质网则呈囊泡状。内质网不是像其它亚细胞组分,只占据细胞中的一定部位,
而是能相互连通成网状结构,内与细胞核外膜相连,外与质膜相连,穿插于整个细胞质中,并且还
可通过胞间连丝与邻近细胞的内质网相连。
内质网的形态及数量随细胞类型、代谢活性或发育阶段而异。一般细胞静止期,内质网少,细
胞分裂期,内质网增多。内质网本身也在不断更新,是个动态系统。按内质网膜上有无核糖体的存
在把内质网分为两种类型,即粗糙型内质网和光滑型内质网,前者有核糖体附着,后者没有。粗糙
型内质网大多为扁平囊状,靠近细胞核部位。这两种内质网是连续的,并且可以互相转变,如形成
层细胞的内质网,冬季是光滑型的,夏季则是粗糙型的。可见,内质网形态变化是与细胞代谢相适
应的•内质网主要是转运蛋白质合成的原料和最终合成产物的通道。
6.高尔基体:高尔基体是单层膜围成扁平囊垛叠而成;囊的两边稍变曲,中央为平板状。通常1个
高尔基体由3〜12个液囊平叠而成。边獴具穿孔并分离出许多小泡。其功能在于合成纤维素、半纤
维素等多糖类物质;还与细胞的分泌活动有关。
7.液泡:具有液泡是植物细胞的显著特征之一。在年幼的植物细胞中,液泡是不明显的,这时的液泡体积
小、数量多。液泡随着细胞的生长而扩大,最后彼此联合成一个大的中央液泡。在成熟的植物细胞中,液
泡可以占据细胞整个体积的90%,细胞质和细胞核则被大的中央液泡推挤到靠近细胞壁的地方。
液泡的外表是液泡膜,内部是细胞液。液泡膜和细胞膜对不同物质的透过都具有选择性,所以
在植物细胞生命活动中起着重要的作用:能调节细胞的渗透压,控制水分出入细胞;维持一定的膨
压,使细胞保持紧张状态;贮藏代谢产物;进行细胞内消化;高浓度的细胞液对提高植物抗旱、抗
寒、抗盐碱能力具有一定意义。
8.溶酶体和圆球体
溶酶体是由内质网分离的小泡形成的;广泛存在于动植物细胞中。它是具单层膜的泡状结构;形状
多样;直径约0.5um到几个微米;含多种水解酶,目前已知60多种,如酸性磷酸酶、核糖核酸酶、糖
甘酶、蛋白酶和酯酶等。水解酶能分解所有的生物大分子。溶酶体的功能表现在以下几个方面:
(1)消化作用溶酶体中的水解酶能分解蛋白质、核酸、多糖、脂类以及有机磷酸化合物等,进行细
胞内的消化作用。
(2)吞噬作用溶酶体通过吞噬等方式消化、溶解部分由于损裂而丧失功能的细胞器和其它细胞质颗
粒或侵入其体内的细菌、病毒等,所得产物可被再利用。
(3)自溶作用在细胞分化和衰老过程中,溶酶体可自发破裂,释放出水解酶,把不需要的结构和酶消化
掉,这种自溶作用在植物体中是很重要的。例如,许多厚壁组织、导管、管胞成熟时原生质体的分解消化,
乳汁管和筛管分子成熟时部分细胞壁的水解以及衰老组织营养物质的再循环等都是细胞的自溶反应。
圆球体普遍存在于动植物细胞中。它是由半单位膜构成的小泡;含水解酶、脂肪酶。是一种储
藏细胞,能积累脂肪,大量的脂肪积累使圆球体变成透明油滴状,内部颗粒会消失。
9.微体
微体具单层膜结构,呈球形,直径0.5TUm,具有稠密的基质,主要成分是蛋白质。微体含氧
化酶和过氧化物酶两类。在植物细胞中存在两种微体:过氧化物酶体主要存在于高等植物的叶肉细
胞中,与叶绿体、线粒体配合执行光呼吸的功能,把光合作用产生的已醇酸转化为已糖;乙醛酸循
环体主要存在于油料植物种子的胚乳或子叶细胞中,另外在小麦、大麦种子的糊粉层细胞也有。其
作用是把脂肪转化为糖类。
10.微管
在电子显微镜下显出中空长管状结构,直径约250nm,管壁厚40-50nm;它是由a微管蛋白与
B微管蛋白构成的异二聚体,易装卸,是一种不稳定的细胞器。在低温、压力、秋水仙素、酶的作
用下易被破坏。微管生理功能有:一是维持细胞形状有关,有花植物的精子呈纺锤形,用秋水仙素
处理后,微管破坏,精子变为球形;二是对细胞壁的生长和分化起作用;三是与细胞的运动有关。
一些动植物的纤毛、鞭毛是由微管构成的。细胞分裂时,出现的纺锤丝是微管构成的。除微管外,
细胞中有比微管更细的直径约10nm的中等纤维;直径约6-8nm的微丝。微管、中等纤维、微丝三
者合称为微梁系统(细胞骨架),它们形成错综复杂的立体网络,将细胞器连接和支架起来,维持在
一定部位,使细胞呈一定形状。
11.细胞核
细胞核是细胞内最大的细胞器,是细胞遗传和代谢的调节中心。除细菌和蓝藻外,生活的植物细
胞都有细胞核。一般一个细胞只有一个细胞核;有些植物细胞具有多个细胞核,多见于真菌藻类植物。
细胞核的直径为10〜20um。在幼小的植物细胞中,细胞核位于细胞的中央。在成熟的植物细胞中,
由于中央液泡的形成,细胞核随着细胞质移动,位于外围的细胞质薄层中,形状也常呈扁圆形。
在光学显微镜下就可看到,高等植物细胞核由核膜、核液,核仁和染色质四部分组成。
核膜是核的表面膜,为两层的薄膜,膜上分布着直径约400-700A的核孔,细胞核与细胞质之间的物
质流通就是通过核孔进行的。核膜以内是呈胶态的核液。在细胞分裂的前期,核膜开始解体;在细
胞分裂末期,核膜重新形成。
核液:核内充满着核液,核液是分散在低电子密度构造中的直径为100-200A的小颗粒和微细纤维。
核仁:核内一般有一个或几个折光率很强的核仁,其形态为圆形。在细胞分裂过程中,核仁短时间
的消失,实际上只是暂时的分散,以后又重新聚集起来。
染色质和染色体:在细胞尚未进行分裂的核中,可以见到许多由于碱性染料而染色较深的,纤细的
网状物,这就是染色质。当细胞分裂时,核内的染色质卷缩而呈现为一定数目和形态的染色体。
染色体是核中最重要的稳定的成分,它具有特定的形态结构和一定的数目,具有自我复制的能
力,并且积极参与细胞的代谢活动,能出现连续而有规律性的变化。控制生物性状的遗传物质单位
基因,按一定顺序在染色体上成直线排列,因此染色体是生物遗传物质的主要载体。
12.细胞后含物
(1)贮藏的营养物质
①淀粉:是植物细胞中最普遍的贮藏物质。其形成过程是光合作用形成的葡萄糖聚合成小颗粒状淀
粉,暂时累积在叶绿体中,称为同化淀粉。然后分解为可溶性糖类运输到贮藏器官,在白色体再合
成淀粉,并积累形成淀粉粒,这是贮藏淀粉。
贮藏淀粉的结构特点是具有轮状结构,各层轮状结构绕着一个核心,称为脐。轮纹的形成是直链淀
粉和支链淀粉交替积累形成的。直链淀粉亲水性强,对水更有亲和力,折光较好,在显微镜下看到较亮;
而支链淀粉较暗。如用酒精处理使淀粉脱水,则轮纹消失。不同植物的淀粉粒形态、大小、结构不同,
因此这些特征可作为鉴定植物种类的依据•淀粉遇碘呈蓝紫色,可用之检验其存在与否•
②蛋白质:贮藏蛋白质常以糊粉粒形式存在细胞质中,呈固体状态,生理活性稳定;与原生质体中的胶
体状态蛋白质不同,它无生命,是细胞活动产物;是由内贮无定形的蛋白质的小液泡在籽粒成熟过程中
脱水而来的。而有些植物如核桃的糊粉粒除含无定形蛋白质外,还含有蛋白质的拟晶体和球晶体:贮藏
蛋白质与碘呈黄色反应。蛋白质在油料种子中最多,如核桃、花生、大豆(优质蛋白质)等。
③脂肪:普遍存在于种子和果实中;是含能量最高而体积最小的贮藏物质。以固体或油滴形式存在
细胞质中,常温下呈固体的为脂肪,呈液体的为油类。折光率强,在光学显微镜下就可看到;遇苏
丹III乙醇溶液变橙红色。
(2)其他物质
①糖类:葡萄糖普遍存在于细胞液内,它是植物细胞新陈代谢的重要产物。多浆汁的瓜果中除含有
很多葡萄糖外,还含有果糖。果糖的甜味约为葡萄糖的2.2倍。瓜果成熟时,葡萄糖转变为果糖,
因而甜味增加。在甜菜贮藏根的细胞液中,蔗糖的含量很高。
②有机酸:细胞液中最常见的有机酸是柠檬酸、苹果酸和草酸。果实的酸味以及细胞液的酸性反应,
主要是由于有机酸的存在。有机酸是植物新陈代谢的中间产物,它们的生理功能各不相同。
③单宁:单宁是一类不含氮的有机物,具有涩味,遇到铁盐则变为暗蓝色以至黑色。许多植物的细
胞液中都含有单宁。例如,茶叶中含单宁15%〜20%。柿和石榴的果实中也含有大量的单宁。单宁与
动物皮中的蛋白质化合,能形成不溶性的蛋白质沉淀,使动物的皮变成柔软耐用的皮革,所以单宁
在制革工业中非常有用。
④花青素:花青素是细胞液中最常见的一种色素,常在多种花瓣的细胞液中存在。细胞液为碱性时,
花青素呈蓝色;细胞液为酸性时,花青素呈红色。棉、牵牛的花在开花期间细胞液的酸碱度发生变
化,花色也就随着改变。多数花的颜色,为花青素、胡萝卜素和叶黄素配合的结果。览菜、枫树的
叶,也含有花青素。强烈的光照、低温和干旱等条件,有利于花青素的形成。氮素、磷素不足,也
会引起花青素的形成,所以种在贫瘠土壤中的农作物,往往会出现不同程度的红色。
⑤植物碱:细胞液中的植物碱种类很多,其中有许多种植物碱是有毒的。所以,含有植物碱的植物,
可以减少或避免昆虫和鸟兽的吞食.茶叶和咖啡的种子中都含有咖啡碱,烟草叶中含有烟碱(尼古
丁),它们都具有使人兴奋的作用。奎宁、利血平、阿托平、吗啡、麻黄碱等植物碱是很多药物的有
效成分,所以植物碱在医药上十分重要.
⑥晶体:最常见是草酸钙结晶,沉积在液泡中;少数植物含碳酸钙晶体。晶体是代谢废物形成的,
以避免废弃物对细胞产生毒害作用。
(3)生理活性物质
①酶:是细胞中起生物催化作用的蛋白质。细胞各种生化反应必须有酶参与。酶具有专一性和高效
性等特点。
②维生素:对有机体的正常生长、发育是不可缺少的。
③植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸是植物体内的五大激素,对植物的生长
发育起着控制与调节作用。
(二)细胞壁
1。细胞壁的结构
每个植物细胞的外面包着的细胞壁都不止一层。典型的细胞壁是由胞间层、初生壁以及次生壁
组成。
(1)胞间层细胞在分裂时,最初形成的一层是由果胶质组成的细胞板,它把两个子细胞分开,两个
植物细胞共有,起着连接两个相邻细胞的作用,这层就是胞间层,又称中层。它在细胞间起缓冲作用,
在醐、酸、碱作用下易水解。
(2)初生壁随着子细胞的生长,原生质向外分泌纤维素,纤维素定向地交织成网状,而后分泌的半
纤维素、果胶质以及结构蛋白填充在网眼之间,形成质地柔软、具有弹性即可塑性的初生壁。
(3)次生壁很多细胞只有初生壁,如分生组织细胞、胚乳细胞等.但是,某些特化的细胞,例如纤
维细胞、管胞、导管等细胞壁很厚。在生长接近定型时,在初生壁内侧沉积纤维素、木质素等次生壁
物质,且层与层之间经纬交错。次生壁质地较坚硬,增强了细胞的机械强度。由于次生壁质地的厚薄
与形状的差别,分化出不同的细胞,如薄壁细胞、厚壁细胞、石细胞等。
2.纹孔和胞间连丝
纹孔:细胞次生壁不均匀增厚,有些位置不沉积增厚的物质而形成的一些孔隙。
(1)单纹孔:常在薄壁细胞上由纹孔腔(口底大小相等,呈圆筒状)和纹孔膜(包括胞间层和两边
的初生壁)构成。
(2)具缘纹孔:发生在管胞、导管和纤维管胞的细胞壁上;有口小底大的纹孔腔和中央增厚的纹孔
膜。纹孔缘、纹孔口、纹孔塞。
(3)半具缘纹孔:发生在薄壁细胞和厚壁细胞相邻的细胞壁上;由单纹孔与具缘纹孔形成的纹孔对。
(4)胞间连丝:在生活的细胞之间,细胞质常常以极细的细胞质丝穿过细胞壁将相邻的原生质体连
接起来,这种细丝就叫胞间连丝。其作用是在细胞间通过物质运输和刺激传导作用(物质运输指相
邻细胞的原生质可通过胞间连丝进行交换,使可溶性物质(如电解质和小分子有机物)、生物大分子
物质(如蛋白质、核酸、蛋白核酸复合物)甚至细胞核发生胞间运输;信号传递指通过胞间连丝可进
行体内信息传递,物理信号、化学信号则可通过共质体传递),将多细胞植物连接成一个统一的整
体。
3.细胞壁的超微结构
微纤丝:是由纤维素分子束聚合成的纤丝,是构成细胞壁的结构单位。微纤丝交织成网状构成细胞
壁的骨架,其他物质如胶质、半纤维素等填充于微纤丝的空隙中。
大纤丝:由微纤丝聚集成较粗的纤丝。
初生壁:微纤丝呈网状,富有弹性,适于细胞增长。
次生壁:微纤丝于细胞的长轴呈一定角度斜向排列,3层排列方式不一致,具分层结构(三生壁);
坚硬无伸缩性。
4.细胞壁的变化
(1)角质化:植物表皮细胞的外壁形成一层无色透明的角质层。角质是一种脂类化合物,能降低水分丧失。
(2)木质化:细胞壁中渗入木质素。木质由3种醇类化合物脱氢而成,能增加壁的机械强度,起支持作用。
(3)木栓化:细胞壁渗入栓质。栓质是脂类化合物,水分、空气不能通过。老根老茎木栓化起保护作用。
(4)矿化:细胞壁中积累矿质,常是二氧化硅和钙盐。矿化可增加细胞壁的硬度和支持力。
(5)黏液化:细胞壁中果胶质和纤维素变成黏液和树胶。存在于根毛、水生植物的叶、种子表面。
第二节植物细胞的繁殖
植物分的生长,主要是植物体内细胞数目的增加、体积增大有分化的结果。细胞数目的增加是通过分裂
方式来进行的。细胞分裂的方式主要有三种:有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。
一、细胞周期
我们知道,生活在自然界的各种生物,生命都将随着时间的流逝而日趋衰老,最后死亡。作为生物体
基本单位的细胞也是如此。单个细胞都有一定的生命期限,活细胞到了一定阶段不是繁殖,就是死亡。细
胞的繁殖是通过有丝分裂进行的,细胞进行有丝分裂,具有一定的周期性。母细胞平均分裂成两个和自身
相同的子细胞:子细胞逐渐成熟,又重复母细胞的生命过程,由此生命得以世代繁衍,生生不息。细胞的
这种生长与分裂的周期就叫做细胞周期。换个方式说,纸遨周期就是指一个活细胞以上一次分裂结束为起
点到下一次分裂结束为终点所经历的过程。
1951年,生物学家霍华德等人用同位素32P-磷酸盐标记蚕豆根尖细胞,以观察细胞内DNA合成的时
间间隔问题时,发现同位素32P的掺入不是在有丝分裂期,而是在有丝分裂前间期中的一段时间内。在这
之前,人们普遍认为有丝分裂期是细胞分裂周期中的主要阶段,而处于分裂间期的细胞则处于静止阶段。
根据这一发现,霍华德提出了细胞周期的概念,他认为细胞分裂的间期是一个非常重要的阶段,发生着许
多与细胞分裂有关的特殊生化事件。这一发现被后来大量的研究事实所证明。
根据霍华德研究结果,我们可以把细胞周期人为地划分为几个时期。连续分裂的细胞,人们按照细胞
所处的形态学变化将细胞划分为间期和分裂期两相,霍华德学说划分细胞周期各期则是以细胞核的遗传物
质DNA的复制和分裂作为主要标界——即按时间顺序将细胞周期确定为四个期:DNA合成前期(G1期),
DNA合成期(S期),DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。
L0期:从有丝分裂完成到DNA复制之前的这段间隙时间叫Gi期。在这段时期中有各种复杂大分子包括
mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成。
2.S期:这是DNA复制时期,故称S期,这期间DNA的含量增加一倍。
3.G2期:从DNA复制完成到有丝分裂开始的一段间隙称缶期,此期的持续时间短,DNA的含量不再增加,
仅合成少量蛋白质。
4.M期:细胞分裂开始到结束,也就是从染色体的凝缩、分离并平均分配到两个子细胞为止的时期。分裂
后细胞内DNA减半,这个时期称M期(即有丝分裂)。细胞分裂的意义在于S期中倍增的DNA以染色体形式
平均分配到两个子细胞中,使每个子细胞都得到一整套和母细胞完全相同的遗传信息。
细胞周期中,各个时期所经历的时间,因植物种类和细胞种类的不同而不同。一般持续时间可在十几
个小时到几十个小时之间,其中S期最长,M期最短,Gi和&期变动较大。在一个细胞周期中分裂间期占有
极大比例。分裂间期是一个新生细胞进行物质积累生长成熟的阶段,与此同时这个细胞还要为新一代细胞
的产生做好充分的物质准备。因此看似静止的分裂间期其实是细胞最繁忙的阶段。如下表所示:
不同类型细胞的细例0周期持续时间(小时)
细胞类型分裂间期分裂期合计
小鼠十二指肠细胞13.51.815.3
蛙单倍体细胞35.31.636.9
蚕豆根尖细胞15.3217.3
Gi期、S期和金期合称为间期。细胞分裂间期是新的细胞周期的开始,这个时期为细胞分裂期准备了条
件。用光学显微镜观察分裂间期的细胞,往往看不出细胞有什么明显的变化,细胞似乎是静止的。实际上
并不同这样,这时候细胞的内部正在发生很复杂的变化,主要是完成组成染色体的DNA分子的复制和有关
蛋白质的合成。复制的结果,每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。但是,这时候的每个姐妹
染色单体是一条长的细丝,呈染色质的形态。
二、染色质和染色体
染色质是细胞分裂间期遗传物质存在的特定形态,呈细长的丝状,并交织成网状;染色体是细胞分裂
期遗传物质存在的特定形态,呈圆柱状或杆状。染色质和染色播是同一物质在不同时期的两种存在形态。
在细胞分裂初期,细丝状的染色质逐渐高度螺旋化形成染色体;在细胞分裂末期,杆状的染色体逐渐解螺
旋化变成染色质。染色单体是染色体经过复制(染色体数目并没有增加)后仍连接在同一个着丝点的两个子
染色体(姐妹染色单体);当着丝点分裂后,两染色单体就成为独立的染色体(姐妹染色体)。
染色体因其易被碱性染料染色而得名,染色体的形状、大小随植物种类不同,所处细胞分裂时期不同
而不同。但在同一种生物中,每个细胞的染色体数目一般是恒定的。
一种生物的体细胞具有一定数目和大小、形状的染色体,这些不同的染色体的总和叫染色体组型。
单倍体(n):生殖细胞所含染色体的数目只有体细胞染色体数目的一半。
二倍体(2n):体细胞的染色体数是生殖细胞的2倍。
多倍体:含有三个或三个以上染色体组的个体。
三、有丝分裂
有丝分裂也叫间接分裂,是植物真核细胞普遍的一种分裂方式。人们为了研究的方便,人为地把把它
分为间期,前期,中期,后期,末期。其实,分裂期的各个时期的变化是连续的,并没有严格的时期界限。
1.间期:为细胞分裂做物质准备。细胞在形态上无明显变化,但核内发生一系列变化,主要是DNA分子的
复制和有关蛋白质、RNA的合成,能量的积累。
①复制的结果:每个染色体都形成完全一样的现个姐妹染色单体.
②经复制后,形成的两个姐妹染色单体由一个着丝点连着,还是一个染色体,所以,染色体的数目不变.
③由于染色体内的DNA分子进行了复制,一个DNA变成两个DNA分子,所以DNA分子数目增加了一倍.
2.前期:细胞分裂的前期,最明显的变化是细胞核中出现染色体。分裂间期复制的染色体,由于螺旋缠绕
在一起,逐渐缩短变粗,形态越来越清楚。在光学显微镜下观察这个时期的细胞,可以看到每一个染色体
实际包括两个并列着的姐妹染色单体,这两个并列的姐妹染色单体之间不是完全分离开的,而是由一个共
同的着丝点连接着。在前期,核膜逐渐解体,核仁逐渐消失。从细胞的两极发出许多纺锤丝,纺锤丝纵行
排列在细胞的中央,形成一个梭形的纺锤体。这时候,细胞内的染色体散乱的分布在纺锤体的中央。特征:
①染色质一染色体,染色体散乱排列。
②随着纺锤体形成,核膜、核仁消失,细胞核解体。纺锤丝连接每一个染色体的着丝点,开始牵引拔河。
③此时期的染色体由两个姐妹染色单体组成,每个染色体含2个DNA分子。
3.中期:细胞分裂的中期,纺锤体清晰可见。这时候,每个染色体的着丝点的两侧,都有纺锤丝附着在上
面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每个染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤丝
的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,所以叫做赤道板。在分裂中期的细胞中,染色体的形态比较固
定,染色体的数目比较清晰,因此,观察这个时期的细胞,可以辨认染色体的形态和数目。特征:
①DNA高度螺旋化。短粗的染色体清晰可见。
②所有染色体的着丝点集中在“赤道板”上。
4.后期:细胞分裂的后期,每一个着丝点分裂成两个,原来连接在同一个着丝点上的两个姐妹染色单体也随
着分离开来,成为两个染色体。由于附着在着丝点上的纺锤丝不断地收缩变短,它牵引着分离开的两个染
色体,分别向细胞的两极移动。这样,细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞的两极,使细胞的两极
各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目是完全相同的,每一套染色体与分裂以前的母细胞中的染色
体的形态和数目也是相同的。特征:
①染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分离。染色体数目增加一倍。
②纺锤丝牵引染色体移向细胞两极。遗传物质DNA均分。
5.末期:当这两套染色体分别到达细胞的两极以后,每个染色体的形态发生变化,又逐渐地变成细长而盘
曲的丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现新的核膜和核仁。核膜把染色体包围起来,形成了两个新的细胞核。
这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁。最
后,一个细胞分裂成为两个子细胞。子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期的状态。特征:
①DNA解螺旋,染色体一染色质。
②新的核膜出现,细胞核重新形成。纺锤体消失。
③赤道板中央位置出现细胞板,并向外围扩展形成新的细胞壁,细胞质分离成两部分。
④1个亲代细胞一2个核遗传物质完全相同的子代细胞。
由于染色体的复制与子染色体的分离,使子细胞具有与原母细胞相同数量与类型的染色体,有效地保
持了细胞内遗传物质的恒定性。从而保持了细胞跑遗传的稳定性,对生物的遗传意义重大。
四、减数分裂
定义:在减数分裂过程中,细胞连续分裂两次,但染色体只复制一次,因此,使同一母细胞分裂分裂成的4
个子细胞的染色体数只有母细胞的一半。
在真核生物性细胞形成过程中,核在配子形成之前进行的连续2次的分裂。分别称为减数分裂I和减
数分裂
(一)、减数分裂过程
间期:与有丝分裂相似,也存在G,S,Gz期。但&期较短(因其前期长,相当于出期的作用,为分裂期作
准备)。在S期进行DNA复制。所以减数分裂过程中DNA是复制了两份基因。
1.减数分裂I
(1)前期I:此期较长,较复杂,明显的特征是核体积增加,核内染色体形态变化较大,故常分为5个时
期:
①细线期:是减数分裂过程的开始。染色体细长看不到双线结构,但已能分辨出线。有时呈花束状偏于核
的一侧(有人认为是固定的假象)。核大,核仁明显。
②偶线期:仅从核内染色体形态上不易区分细线期与偶线期。但偶线期一个主要的变化是“同源染色体配
对”也称为联会。这是减数分裂的关键,是区别于有丝分裂的重要特征。联会只在同源染色体之间进行。
联会的结果是2n条单价体变成n对同源染色体。
③粗线期:从形态上,染色体明显缩短变粗,分散较好的细胞中可以辨别出n对同源染色体,同时在成对
的同源染色体中,每条染色体纵列为二,形成形成两条染色单体,但着丝点不分开,两条染色单体仍连在
一起,这样,每对同源染色体就含有4条染色单体。
④双线期:同源染色体配对完成,同源染色体的非姊妹染色单位间发生局部交换(根据双线期看到的交叉判断)。
基因交换后,联会的两条同源染色体开始分开,成为双线。
⑤终变期:染色体收缩到最大限度。由于纺锤体尚未与染色体连接,染色体分散与细胞内,是计数的理想时期,(但
持续的时间较短)。终变期末核仁消失,核膜破裂。
(2)中期I:核仁核膜消失,纺锤体形成,是中期I开始的标志。各对同源染色体排列于赤道板,着丝粒
朝向两极(不同于有丝分裂)。同源染色体因着丝点位置不同和交叉的情况呈现X、V、8、0等不同形态。
(3)后期I:一对同源染色体分别随机移向一极,因此染色体数目减少一半。不同于有丝分裂的是,移
向两极的每一条染色体包括2个染色单体。
(4)末期I:染色体到达两极时即进入末期。染色体解螺旋成细丝状。核膜重建,核仁形成。末期之后,
紧接着进行胞质分裂(如水稻,玉米),或延续到减数分裂H末期进行胞质分裂。
2.减数分裂n
由于不需要进行DNA合成及染色体复制,故在减数分裂II之前基本上不存在间期或间期短。减数分裂
II与有丝分裂基本相同。
(1)前期H:较短。
(2)中期H:染色体排列于赤道板上,且由两条染色单体组成的。
(3)后期H:2条染色单体分开,移向两极。
(4)末期H:染色体解螺旋,核仁核膜出现。胞质分裂,完成减数分裂的过程。
(-)减数分裂的特点与生物学意义
1.减数分裂的特点:
(1)只发生在有性生殖过程中。
(2)减数分裂全过程包括两个连续的分裂过程,结果产生四个性细胞。
(3)在分裂过程中,染色体只复制一次,子细胞染色体数目只有原来母细胞的一半。
(4)在分裂过程中,染色体有配对、交换、分离现象。
2.减数分裂的生物学意义:
减数分裂第二次分裂与一般的有丝分裂相似,而第一次分裂与有丝分裂有明显的区别,这在遗传学上具有
重要的意义。
(1)减数分裂时核内染色体严格按规律分到四个子细胞,这四个细胞发育为雄性细胞(花粉),或1个发
育为雌性细胞(胚囊),它们各自具有半数的染色体。雌雄配子受精结合为合子,又恢复为全数的染色体
(2n)»从而保证了亲代与子代间染色体数目的恒定,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础,同
时保证了物种相对的稳定性。
(2)在减数分裂第1次分裂中,非同源染色体之间可以自由组合分配到子细胞中。n对染色体,就可能有2n
种自由组合方式。这说明各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合。不仅如此,同源染色体
的非姐妹染色体之间的片段还可能出现各种方式的交换,这就更增加了差异和复杂性。因而为生物的变异提供
了重要的物质基础,有利于生物的适应及进化,并为人工选择提供了丰富的材料”
(三)有丝分裂与减数分裂的比较(讨论)
有丝分裂减数分裂
分裂性质体细胞分裂产生有性生殖细胞
分裂次数一次连续分裂两次
染色体复制时期间期减数分裂前的间期
不
无联会、四分体同源有联会、四分体同源
染色体行为
染色体分离等行为染色体分离等行为
与母细胞相比,保持与母细胞相比,减少
同子细胞染色体数目
恒定一半
子细胞DNA分子数与母细胞相比,保持与母细胞相比,减少
目恒定一半
点
产生子细胞数目两个四个
基因重组不发生发生
相
同①均出现鲂锤丝和鲂锤体
点②减数分裂的第二次分裂类似普通的有丝分裂
五、无丝分裂
(分裂过程:细胞核先延长,从核的中部向内凹进,缢裂为两个细胞核。整个细胞从中
部缢裂成两部分,形成两个子细胞
«[不出现染色体(但DNA也要复制)
分裂全过程细胞核始终存在
1■特点《分裂全过程不出现纺锤丝
分裂全过程代谢始终旺盛
〔耗能少(因为不存在染色体移动问题)
六、三种分裂方式的比较(思考题)
「无丝分裂:细胞核始终不消失,细胞内不出现染色体等丝状结构。
有丝分裂:在细胞分裂过程中细胞核曾经消失并有染色体等丝状
|结构出现。细胞分裂一次。
〔减数媲:在细胞分融程中细胞核曾经消失翔舱^丝状
结构出现。细胞分裂两次。
讨论、思考、作业:
1.试解释和比较原生质体、原生质、和细胞质;纹孔和初生纹孔场;中胶层、初生壁;原分生组织、
初生分生组织和次生分生组织;表皮和周皮;厚角组织和厚壁组织;导管和管胞;筛管和筛胞;内分
泌结构和外分泌结构等,同时掌握它们各自的形态特征。
2.简要阐述三种细胞分裂的过程和步骤。
授课类型(请打J):理论课目讨论课目实验课口练习课目其他口
教学方式(请打,):讲授回讨论回示教口指导R]其他口
教学资源(请打八:多媒体团模型口实物口挂图口音像口其他口
授课题目(教学章、节或主题):第二章植物组织细胞
课时安排:2课时
教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
1.理解植物组织的概念。
2.掌握各种组织的形成及特点功能。
3.了解植物细胞分化的过程。
教学内容(教学重点、难点〉:
重点:各种组织的特点及分布;组织的概念。
难点:各种组织的特点。
教学过程:
第一节植物细胞的分化
来源于同一细胞,在细胞的分裂和生长过程中具有了不同的形态结构,生理功能的现象叫细胞
分化。分化的结果是出现了多种多样的细胞。
细胞分化在表现内部生理变化和形态外貌变化。这两方面是进化的表现。
植物个体发育是植物细胞不断分裂、生长和分化的结果。受精卵连续分裂,最初产生一团较一
致的细胞,然后细胞分裂逐渐局限在某些特定位置进行,其他先生长,再彼此出现差异。在长成成
年植物学的过程中,行使不同功能的细胞逐渐形成与之相适应的特有的形态,即分化出各种类型的
细胞,使植物的成熟部分具有了复杂的内部结构。
在系统发育上,植物越进化,越细致,细胞的分化越剧烈,内部结构也越复杂。被子植物是
最高等的植物,细胞分工最细致,结构最复杂,功能最完善的植物类型。
第二节植物的组织
一、植物组织的概念
组织:在个体发育中,具有相同来源(即由一个或同一群分生细胞生长分化而来)的同一类型,
或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。
简单组织:同一种细胞构成的组织。
复合组织:由多种细胞构成的组织。
每一组织各有分工,又相互依赖和相互配合。
二、植物组织的类型
植物组织分成分生组织和成熟组织两大类。
(-)分生组织
1.分生组织的概念种子植物中具分裂能力的细胞限制在植物体的某些部位,这些部位的细胞在植
物体的一生中持续地保持强烈的分裂能力,一方面不断增加新细胞到植物体中,另一方面自己继续
“永存”下去,这种具持续分裂能力的细胞群称为分生组织。
2.分生组织的类型
(1)按在植物体上的位置分为3类:
①顶端分生组织顶端分生组织位于茎与根主轴的和侧枝的顶端。它们的分裂活动可以使根和茎不断伸
长,并在茎上形成侧枝和叶,使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。顶端
分生组织细胞的特征是:细胞小而等径,具有薄壁,细胞核位于中央并占有较大的体积,液泡小而
分散,原生质浓厚,细胞内通常缺少后含物。
②侧生分生组织侧生分生组织位于根和茎的外侧的周围部分,靠近器官的边缘。它包括形成层和木
栓形成层。形成层的活动能使根和茎不断增粗,以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是
使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生组织并不普遍存在于所有种子
植物中,它们主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微
弱的活动或根本不存在,在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在,因此,草本双子叶植物和单子
叶植物的根和茎没有明显的增粗生长。
侧生分生组织的细胞与顶端分生组织的细胞有明显的区别,例如形成层细胞大部分呈长梭形,
原生质体高度液泡化,细胞质不浓厚。而且它们的分裂活动往往随季节的变化具有明显的周期性。
③居间分生组织居间分生组织是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织,它是顶端分生组
织在某些器官中局部区域的保留。
典型的居间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中,例如水稻、小麦等禾谷类作物,在茎的
节间基部保留居间分生组织,所以当顶端分化成幼穗后,仍能借助于居间分生组织的活动,进行拔节
和抽穗,使茎急剧长高。葱、蒜、韭菜的叶子剪去上部还能继续伸长,这也是因为叶基部的居间分生
组织活动的结果。落花生由于雌蕊柄基部居间分生组织的活动,而能把开花后的子房推入土中。
居间分生组织与顶端分生组织和侧生分生组织相比,细胞持续活动的时间较短,分裂一段时间后,
所有的细胞都完全转变成成熟组织。
(2)按来源的性质可分3类:
①原分生组织原分生组织是直接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
和茎端较前的部分。
②初生分生组织初生分生组织是由原分生组织刚衍生的细胞组成,这些细胞在形态上已出现了最初
的分化,但细胞仍具有很强的分裂能力,因此,它是一种边分裂、边分化的组织,也可看作是由分
生组织向成熟组织过渡的组织。
③次生分生组织次生分生组织是由成熟组织的细胞,经历生理和形态上的变化,脱离原来的成熟状
态(即反分化),重新转变而成的分生组织。
如果把二种分类方法对应起来看,则广义的顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织,而
侧生分生组织一般讲是属于次生分生组织类型,其中木栓形成层是典型的次生分生组织。
(二)成熟组织
分生组织衍生的大部分细胞,逐渐丧失分裂的能力,进一步生长和分化,形成的其他各种组织,
称为成熟组织,有时也称为永久组织。
各种成熟组织可以具有不同的分化程度,有些组织的细胞与分生组织的差异极小,具有一般的
代谢活动,并且也能进行分裂。而另一些组织的细胞则有很大的形态改变,功能专一,并且完全丧
失分裂能力。因此,组织的“成熟”或“永久”程度是相对的。而且成熟组织也不是一成不变的,
尤其是分化程度较浅的组织,有时能随着植物的发育,进一步特化为另一类组织;相反,有时在一
定的条件下,又可以反分化(或脱分化)成分生组织。
成熟组织可以按照功能分为基本组织(薄壁组织)、保护组织、、输导组织、机械组织、和分泌组织。
1.基本组织(薄壁组织)基本组织是进行各种代谢活动的主要组织,光合作用、呼吸作用、
贮藏作用及各类代谢物的合成和转化都主要由它进行。基本组织占植物体体积的大部分,在茎和根
的皮层及髓部、叶肉细胞、花的各部,许多果实和种子中,全部或主要是基本组织,其他多种组织,
如机械组织和输导组织等,常包埋于其中。因此,从某种意义讲,基本组织是植物体组成的基础。
由于基本组织都是由薄壁细胞组成,所以又称为薄壁组织。
薄壁组织有着很强的分生潜能,在一定条件下,很容易转化为分生组织。此外,薄壁组织有较
大的可塑性,在植物体发育的过程中,常能进一步发育为特化程度更高的组织,如发育为厚壁组织。
薄壁组织的另一特点,是一般都具有较发达的细胞间隙,这对于细胞的旺盛代谢是必需的。
薄壁组织因功能不同可分成不同的类型,它们在形态上有各自的特点。
营光合作用的基本组织称为同化薄壁组织,主要特点是原生质体中发育出大量的叶绿体。同化薄壁组
织分布于植物体的一切绿色部分,如幼茎的皮层,发育中的果实和种子中,尤其是叶的叶肉,是典型的同化
薄壁组织。
贮藏大量营养物质的薄壁组织,称为储藏薄壁组织。主要存在于各类贮藏器官,如块根、块茎、
球茎、鳞茎、果实和种子中,根、茎的皮层和髓。
贮藏有丰富水分的细胞,称为贮水薄壁组织。它的细胞较大,液泡中含有大量的粘性汁液。一
般存在于旱生的肉质植物中,如仙人掌、龙舌兰、景天、芦荟等的光合器官中都能看到。
专用以吸收水分和无机盐的根毛细胞,称为吸收薄壁组织。
具有大量细胞间隙的基本组织,称为通气薄壁组织。在水生和湿生植物中,此类组织特别发达,
如水稻、莲、睡莲等的根、茎、叶中,薄壁组织有大的间隙,在体内形成一个相互贯通的通气系统,
使叶进行光合作用而产生的氧气能通过它进入根中
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