《植物学》期末考试试题及参考答案

《植物学》期末考试试题及参考答案一、名词解释（每小题2分，共20分）1.细胞全能性2.凯氏带3.异面叶4.双受精5.聚合果6.维管形成层7.子叶出土幼苗8.颈卵器9.世代交替10.复叶二、填空题（每空0.5分，共20分）1.植物细胞与动物细胞特有的三大结构是_______、_______、_______。2.典型植物细胞壁从外到内可分为三层，分别是_______、_______、_______，其中具有栓质化、木质化次生加厚特性的部分通常发生在_______层。3.植物成熟组织按照功能可分为五大类，分别是保护组织、薄壁组织、_______、_______和分泌组织。4.双子叶植物根的初生结构从横切面看由外向内可划分为_______、皮层、_______三个部分，其中皮层最内层的细胞称为_______，其细胞壁的特殊加厚结构即凯氏带。5.种子植物常见的分枝方式有单轴分枝、_______、_______和分蘖四种，其中_______是果树最常采用的分枝方式，有利于扩大光合面积、提升坐果率。6.被子植物花药的横切面结构中，花粉囊壁从外向内依次是表皮、药室内壁、_______和_______，其中_______层会在花粉发育成熟后解体，为小孢子发育提供营养。7.植物检索表最常用的两种类型是_______检索表和平行检索表，编制检索表的核心依据是植物性状的_______原则。8.原核藻类中唯一没有细胞壁的类群是_______，蓝藻细胞壁的主要成分为_______，光合色素仅包含叶绿素a、藻胆素和胡萝卜素。9.蕨类植物的配子体特称为_______，绝大多数为可以独立生活的小型叶状体，其生殖结构中产生精子的多细胞结构称为_______。10.裸子植物的生活史中，_______体世代占绝对优势，其胚珠裸露，没有_______结构包裹，因此不会形成真正的果实。11.十字花科植物的典型特征为具十字形花冠、_______雄蕊，果实类型为_______。12.菊科植物的花序类型为_______，其果实类型为_______，顶端常附生由花萼变态形成的冠毛，有利于风力传播。三、判断题（每小题1分，共15分，对的打“√”，错的打“×”）1.所有类型的植物细胞都具备典型的中央大液泡结构。2.侧根的发生起源于根中柱鞘细胞，属于内起源，而茎上的叶和芽起源于茎的表层细胞，属于外起源。3.厚角组织的细胞为生活细胞，细胞壁的加厚为初生壁性质，且仅在细胞的角隅部位发生局部加厚。4.双子叶植物茎的初生木质部的发育方式为外始式，根的初生木质部发育方式为内始式。5.禾本科植物叶的上表皮中存在特殊的运动细胞（泡状细胞），干旱时可通过细胞失水收缩使叶片卷曲，减少水分蒸腾。6.被子植物的双受精过程产生的胚乳为二倍体，具备较强的遗传稳定性。7.一朵花中同时存在雄蕊和雌蕊称为两性花，缺少其中任意一种的花称为单性花。8.豌豆的果实是由整个花序共同发育形成的聚花果。9.苔藓植物的孢子体可以完全独立生活，不需要依赖配子体提供营养。10.被子植物的成熟花粉粒都属于三核花粉粒，包含两个精子和一个营养核。11.植物的木质部属于复合组织，包含薄壁组织、机械组织和输导组织三类不同的组织组分。12.葡萄的卷须和豌豆的卷须属于同功器官，来源不同但功能形态相似。13.水稻的胚只有1枚子叶，属于单子叶植物，其种子萌发过程中属于子叶留土幼苗。14.裸子植物苏铁的精子不具备鞭毛，是所有种子植物中最进化的特征。15.伞形科植物的花序为伞形花序，果实为双悬果，常见的代表物种包括胡萝卜、芹菜、茴香。四、单项选择题（每小题1分，共15分）1.植物细胞中负责合成蛋白质的细胞器是（）A.叶绿体B.线粒体C.核糖体D.高尔基体2.下列组织中属于死细胞组成的是（）A.厚角组织B.筛管C.导管D.传递细胞3.双子叶植物根的次生生长过程中，木栓形成层最初来源于（）A.内皮层B.中柱鞘C.表皮D.初生韧皮部4.被子植物花粉粒发育过程中，单核花粉粒经过一次有丝分裂形成的两个细胞是（）A.精子和卵细胞B.营养细胞和生殖细胞C.两个精子D.生殖细胞和精子5.下列植物类群中属于低等植物的是（）A.苔藓B.蕨类C.蓝藻D.裸子植物6.苹果的可食用部分主要是由哪部分结构发育而来的（）A.子房壁B.花托C.胚珠D.花萼7.下列属于同源器官的一组是（）A.马铃薯的块茎和甘薯的块根B.仙人掌的刺和豌豆的卷须C.葡萄的卷须和南瓜的卷须D.月季的刺和柑橘的刺8.被子植物的雄配子体指的是（）A.单核花粉粒B.成熟的花粉粒C.花药D.小孢子母细胞9.禾本科植物茎的维管束属于（）A.无限外韧维管束B.有限外韧维管束C.双韧维管束D.周木维管束10.下列类群中生活史中配子体占绝对优势的是（）A.蕨类B.被子植物C.苔藓D.裸子植物11.细胞壁中渗入大量角质素，使得细胞壁透水性降低的特化类型是（）A.木质化B.栓质化C.角质化D.矿质化12.根的吸收功能主要发生在根尖的哪个区域（）A.根冠B.分生区C.伸长区D.根毛区（成熟区）13.下列哪种植物的果实属于核果（）A.黄瓜B.桃C.向日葵D.草莓14.葫芦科植物的典型特征不包括以下哪项（）A.藤本，具卷须B.单性花，雄蕊常聚生C.瓠果D.四强雄蕊15.茎的次生结构中，具有横向输导水分和有机物功能的结构是（）A.导管B.筛管C.维管射线D.维管形成层五、简答题（每小题4分，共20分）1.简述双子叶植物根和茎的初生结构的主要异同点。2.简述植物成熟花粉粒的结构及萌发条件。3.简述双子叶植物和单子叶植物叶片的解剖结构差异。4.简述苔藓植物和蕨类植物的主要演化地位及异同点。5.简述被子植物胚珠的结构及大孢子的发育过程。六、论述题（每小题10分，共30分）1.结合植物形态结构与繁殖特性，论述被子植物成为当前地球表面分布最广、种类最多、适应性最强的优势类群的核心原因。2.详细论述双子叶木本植物茎的次生生长过程，以及次生生长过程中形成的所有次生结构的特征与功能。3.设计一个徒手切片观察新鲜双子叶植物根初生结构的实验，写出完整的实验材料用具、操作步骤、预期观察结果及关键注意事项。参考答案一、名词解释1.细胞全能性：指已分化的植物活细胞仍然具备发育成完整植株的全部遗传潜能，在适宜条件下可以发育为新的完整个体，是植物组织培养技术的核心理论基础。2.凯氏带：是双子叶植物根内皮层细胞的径向壁和横向壁上发生的木质化、栓质化带状加厚结构，能够阻断水分和溶质通过细胞壁的质外体运输路径，迫使所有进入维管柱的物质必须经过内皮层细胞的原生质体，实现根对水分和溶质的选择性吸收。3.异面叶：典型的双子叶植物叶片的两面叶结构，叶片近上表皮一侧分化出排列紧密的柱状栅栏组织，近下表皮一侧分化出排列疏松的海绵组织，两面颜色差异明显，光合效率更高。4.双受精：是被子植物特有的生殖过程，两个精子进入胚囊后，一个与卵细胞融合形成二倍体的合子（胚的前体），另一个与中央细胞的两个极核融合形成三倍体的初生胚乳核，该过程使得胚同时具备母本和父本的遗传特性，胚乳也具备双亲的遗传性状，大幅提升了后代的生活力和适应性。5.聚合果：由一朵花中多个离生雌蕊分别独立发育，共同着生在同一花托上形成的果实类型，如草莓、莲、悬钩子的果实，与由整个花序发育而来的聚花果存在本质区别。6.维管形成层：是位于植物初生木质部和初生韧皮部之间的侧生分生组织，主要由纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成，通过平周分裂向内产生次生木质部、向外产生次生韧皮部，是双子叶植物根茎进行次生生长、实现增粗的核心分生结构。7.子叶出土幼苗：种子萌发过程中，下胚轴快速伸长生长，将子叶和胚芽一同推出土壤表面的幼苗类型，出土后的子叶可以暂时进行光合作用，待真叶完全发育后逐渐枯萎脱落，常见物种如大豆、向日葵、南瓜。8.颈卵器：是苔藓、蕨类和大部分裸子植物具备的多细胞雌性生殖器官，外形呈长颈烧瓶状，由颈部和腹部组成，腹部包含卵细胞和腹沟细胞，是原始陆生植物适应陆地生殖过程的标志性结构。9.世代交替：植物生活史中，二倍体的孢子体世代（无性世代）和单倍体的配子体世代（有性世代）有规律交替出现的现象，其中减数分裂是从孢子体世代向配子体世代转换的转折点，受精作用是从配子体世代向孢子体世代转换的转折点。10.复叶：在一个叶柄上着生两个及以上完全独立的叶片的叶类型，根据小叶的排列方式可分为羽状复叶、掌状复叶、三出复叶和单身复叶，与茎上单叶的核心区别是复叶的叶轴上没有芽，落叶时所有小叶会随同叶轴一同脱落。二、填空题1.细胞壁、质体、液泡2.胞间层、初生壁、次生壁；次生壁3.机械组织、输导组织4.表皮、维管柱；内皮层5.合轴分枝、假二叉分枝；合轴分枝6.中层、绒毡层；绒毡层7.定距（等距）、两相对立8.裸藻（眼虫）；肽聚糖9.原叶体；精子器10.孢子；子房壁11.四强；角果12.头状花序；瘦果三、判断题1.×只有成熟的高等植物薄壁细胞才具备中央大液泡，分生组织细胞、成熟种子的胚细胞都没有中央大液泡2.√3.√4.×根的初生木质部是外始式，茎的初生木质部是内始式5.√6.×双受精形成的胚乳为三倍体7.√8.×豌豆的果实是单心皮发育形成的单果，属于荚果9.×苔藓植物的孢子体完全寄生在配子体上，不能独立生活10.×约30%的被子植物如百合、桃的成熟花粉粒为二核花粉粒，仅包含营养细胞和生殖细胞11.√12.√13.√14.×苏铁的精子具备多数鞭毛，是裸子植物中较为原始的特征15.√四、单项选择题1.C2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.B10.C11.C12.D13.B14.D15.C五、简答题1.相同点：根和茎的初生结构都由表皮、皮层、维管柱三个部分组成，都具备初生木质部和初生韧皮部，初生韧皮部的发育方式都为外始式，都包含薄壁组织、机械组织和输导组织三类基本组织。不同点：①表皮：根的表皮细胞外壁没有角质层，存在大量根毛，属于吸收组织；茎的表皮细胞外壁有厚角质层，分布有气孔器，属于典型保护组织。②皮层：根的皮层占横切面比例超过90%，存在明显的内皮层和凯氏带结构；茎的皮层占比小，多数双子叶植物茎没有明显分化出内皮层，仅部分植物皮层最内层细胞含淀粉粒称为淀粉鞘。③维管柱：根的维管柱中央通常没有髓，初生木质部呈辐射状排列，初生韧皮部分布在初生木质部的辐射角之间，初生木质部发育方式为外始式；茎的维管柱中央多数存在髓结构，维管束呈环状排列，初生木质部发育方式为内始式，初生韧皮部位于初生木质部外侧。2.成熟花粉粒结构：包含外壁、内壁两层细胞壁，2-3个细胞（二核花粉粒为1个营养细胞+1个生殖细胞，三核花粉粒为1个营养细胞+2个精子），外壁上存在萌发孔，内部储存大量淀粉、脂类、酶类等营养物质。萌发条件：首先花粉粒具备较强的生活力，其次需要落在同种植物雌蕊柱头上完成识别作用，柱头表面必须具备适宜的湿度、温度和充足的糖类、硼元素等营养物质，温度通常控制在20-30℃区间内，花粉粒即可从萌发孔处伸出花粉管完成萌发。3.①表皮差异：双子叶植物表皮细胞为不规则形状，上下表皮都分布有气孔器，气孔器由两个肾形保卫细胞组成；单子叶植物（以禾本科为代表）表皮细胞为规则长方形排列，上表皮分布有泡状细胞，气孔器由两个哑铃形保卫细胞和两个副卫细胞组成。②叶肉差异：双子叶植物为异面叶，分化出栅栏组织和海绵组织；单子叶植物叶肉没有明显分化，为等面叶，叶肉细胞具备特殊的峰谷腰环结构。③叶脉差异：双子叶植物叶脉的维管束为无限外韧维管束，具备明显的维管束鞘延伸区结构；单子叶植物叶脉的维管束为有限外韧维管束，维管束鞘由两层细胞（C3植物）或一层大型薄壁细胞（C4植物）组成，没有次生生长能力。4.演化地位：苔藓植物是陆地植物演化的盲支，是最早具备茎叶分化的陆生植物，没有真正的根和维管组织；蕨类植物是最早具备维管组织的陆生高等植物，是介于苔藓植物和种子植物之间的过渡类群。相同点：两类植物都具备颈卵器结构，精子都具备鞭毛，受精过程离不开水，都通过孢子进行无性繁殖，没有种子形成。不同点：苔藓植物没有真正的维管组织，没有真正的根，仅具备假根，生活史中配子体占绝对优势，孢子体寄生在配子体上；蕨类植物具备完善的维管组织，有真正的不定根，生活史中孢子体占绝对优势，配子体为原叶体，可以独立生活。5.胚珠结构：由珠柄、珠被、珠孔、珠心、合点五个部分组成，多数被子植物为两层珠被，包围珠心组织，珠心内部是大孢子母细胞。大孢子发育过程：珠心表皮下的孢原细胞分化为大孢子母细胞，大孢子母细胞经过减数分裂形成4个单倍体的大孢子，沿珠孔端到合点端呈直线排列，其中靠近合点端的1个大孢子发育为功能大孢子，其余3个大孢子逐渐退化，功能大孢子再经过3次连续的有丝分裂，最终形成包含7个细胞8个核的成熟胚囊。六、论述题1.第一，被子植物的孢子体高度发达，适应性极强，有乔木、灌木、藤本、草本等多种生长型，体内的输导组织分化出了导管和筛管，相比裸子植物只有管胞和筛胞的输导系统，输导水分和有机物的效率提升数十倍，机械组织的发育也更为完善，可以支撑植物适应从高山、平原到水体的各类生存环境，目前已经演化出超过30万种物种，占据了地球90%以上的陆地植被面积。第二，被子植物具备真正的花结构，花的各个部分可以高度特化，适配不同的传粉媒介，虫媒花进化出了蜜腺、鲜艳的花冠、特殊的气味吸引昆虫传粉，大幅提升了传粉的精准度，避免了裸子植物风媒传粉大量浪费花粉的缺陷，传粉效率大幅提升。第三，被子植物的胚珠被子房壁完全包裹，避免了外界环境对胚珠发育的损伤，受精完成后子房壁发育形成果实，果实具备多种传播机制，如肉质果肉吸引动物取食传播种子，冠毛、翅果利用风力传播，钩刺附着在动物体表传播，大幅拓展了种子的扩散范围，提升了后代的存活概率。第四，被子植物具备独有的双受精机制，形成的三倍体胚乳同时具备父本和母本的遗传特性，为胚的发育提供了具备丰富遗传多样性的营养储备，让后代的适应性和生活力远高于裸子植物的单倍体胚乳后代。第五，被子植物的繁殖策略高度多元，除了有性生殖之外，还演化出了无融合生殖、营养繁殖等多种无性繁殖路径，可以在不适宜开花传粉的恶劣环境下快速完成种群扩张，这些特征共同支撑被子植物成为地球当前的优势植物类群。2.双子叶木本茎的次生生长是由维管形成层和木栓形成层两类侧生分生组织共同活动完成的增粗过程：首先维管形成层的发生，初生结构中位于初生木质部和初生韧皮部之间的束中形成层率先恢复分生能力，随后与维管束之间的薄壁组织脱分化形成的束间形成层相互连接，形成连续的环状维管形成层。维管形成层包含两类原始细胞：纺锤状原始细胞呈长梭形，通过平周分裂向内产生次生木质部的导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞，向外产生次生韧皮部的筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞，次生木质部的产生量远大于次生韧皮部，占次生结构体积的90%以上，随着季节温度变化，春夏形成的次生木质部导管大而壁薄称为早材，秋冬形成的导管小而壁厚称为晚材，每年的早材和晚材共同形成一轮明显的生长轮（年轮），构成木材的主体结构。另一类射线原始细胞呈近等径形状，通过平周分裂产生径向排列的薄壁细胞群，向内形成木射线，向外形成韧皮射线，共同组成维管射线，负责茎内部的横向水分和营养物质输导，同时具备储藏营养物质的功能。当维管形成层活动不断向外产生新增的次生维管组织时，茎的表皮和皮层无法适应内部的增粗压力发生破裂，此时靠近表皮的皮层细胞（部分物种是表皮细胞）脱分化形成木栓形成层，木栓形成层向外分裂产生多层细胞壁栓质化的木栓层，向内分裂产生少量薄壁细胞组成的栓内层，木栓层、木栓形成层、栓内层共同组成周皮，替代原来的表皮执行保护功能，周皮上分布有皮孔结构，保证茎内部和外界的气体交换。随着茎的不断增粗，外层的周皮会不断被破损，内部更深层的次生韧皮部薄壁细胞会再次脱分化形成新的木栓形成层，最终所有次生韧皮部以外的死亡结构共同形成树皮，起到保护茎内部活组织的功能。经过多年次生生长的木本茎，中心的次生木质部全部被侵入的单宁、树脂、色素填充，导管被侵填体堵塞，形成心材，没有输导功能，仅起到支撑作用；靠近维管形成层的外侧次生木质部颜色较浅，仍然具备输导水分的功能，称为边材。3.实验材料用具：新鲜的蚕豆（或向日葵）根尖成熟区部分，双面刀片，载玻片，盖