植物细胞与组织-高中生物竞赛.ppt

1、植物细胞的繁殖,细胞分裂方式： 有丝分裂主要分裂方式 减数分裂产生生殖细胞 无丝分裂-生物学意义进一步研究中,1有丝分裂(包括核分裂和胞质分裂) （1）分裂间期 分裂间期是细胞生长期，为分裂期作物质准备，包括G1、S、G2三个时期。 G1期：细胞结束上一次有丝分裂后进入G1期。它是一个生长期。在这个时期内细胞进行着一些物质的合成，并且为下阶段S期的DNA合成作准备，特别是合成DNA的前身物质、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及储备能量。 S期：从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，

2、细胞增殖活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。 G2期：这个时期又叫做“有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的分裂期作准备。在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，为分裂期纺锤体微管的组装提供原料。 （2）分裂期（M期） 细胞一旦完成了细胞分裂的准备，就进入有丝分裂期。细胞分裂期是一个连续的过程，为了研究的方便，可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。M期的细胞有极明显的形态变化。间期中的染色质在M期浓缩成染色体形态。染色体的形成、复制和移动等活动，保证了将S期复制的两套DNA分子平均地分到两个子细胞中去。,有丝分裂细胞周期,植物细胞的有丝分裂,胞质分裂 胞质分裂是在二个新

3、的子核之间形成新细胞壁，把一个母细胞分隔成二个子细胞的过程。 一般情况下，核分裂和胞质分裂在时间上是紧接着的。例如胚乳细胞，和无节乳汁管。 胞质分裂通常在核分裂后期。 过程：纺锤体成膜体细胞板新细胞壁的胞间层最初部分 细胞板的形成于高尔基体有关 在形成细胞板的过程中，有些原生质细丝连同内质网一起，保留在细胞板中，形成贯穿二个子细胞的胞间连丝。,2无丝分裂 无丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式，早在1841年就在鸡胚的血细胞中看到了。因为分裂时没有纺锤丝出现，所以叫做无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂，所以又叫做直接分裂。 关于无丝分裂，有不同的看法：有人认为无丝分裂不是正常

4、细胞的增殖方式，而是一种异常分裂现象；另一些人则主张无丝分裂是正常细胞的增殖方式之一，主要见于高度分化的细胞，如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等。 无丝分裂的早期，球形的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进一步伸长呈哑铃形，中央部分狭细。最后细胞核分裂，这时细胞质也随着分裂，并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝分裂中，核膜和核仁都不消失，没有染色体的出现，当然也就看不到染色体的规律性变化。但是，这并不说明染色质没有变化，实际上染色质也要进行复制，并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时，细胞核就发生分裂，核中的遗传物质就分配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如何分配的，还待进一

5、步研究。,3减数分裂 减数分裂是一种特殊的有丝分裂，细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次，形成的四个子细胞中的染色体数目比母细胞减少一半。 在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期，称为减数分裂前间期，也包括G1、S、G2三个时期。但S期较长。 （1）第一次分裂 减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中，特别是前期。 前期：时间较长，又分为五个时期。 细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条染色单体。 偶线期 是同源染色体配对的时期。 粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合，同源染色体的非姊妹染色单体间

6、发生局部交换。 双线期 联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。 终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。,前期,中期 配对的同源染色体（二价体）排列于赤道面中，形成赤道板。这时二价体因长短的不同和交叉数目的多少和有无而呈不同形态，比如环状、棒状、C字型、十字型等。 后期 二价体中两条同源染色体分开，分别向两极移动。但这时的每条染色体是由两条染色单体组成的。应当强调的是，二价体由哪条染色体移向哪一极完全是随机的。 末期 染色体到达两极后开始末期过程。部分细胞进入末期后染色体解螺旋，核膜、核仁重现，通过胞质分裂形成两个子细胞。但也有的细胞只形成两

7、个子核，不进行胞质分裂。 减数分裂间期：在减数分裂和减数分裂之间的间期很短，且并不进行DNA合成。因而也不进行染色体的复制。在有些生物甚至没有这个间期，而由末期直接转为前期。 （2）第二次分裂 第二次减数分裂基本上与普通有丝分裂相同。前期时间较短。中期染色体排列于赤道面，两条染色单体的着丝点分别向着两极，形成赤道板。后期时两条染色单体分开，移向两极。末期时染色体解螺旋化形成核膜，出现核仁经过胞质分裂，完成减数分裂过程。,有丝分裂的意义 有丝分裂保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性 减数分裂的意义 减数分裂是有性生殖的前提，是保持物种稳定性的基础。有性生殖能使子代产生变

8、异（基因重组）。,第1节 植物的组织和组织系统,组织：在个体发育中，具有相同来源的同一类型，或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。 植物组织分为分生组织和成熟组织,一、分生组织,1、按位置分,* 顶端分生组织：使根茎伸长 * 侧生分生组织：使根茎增粗 * 居间分生组织：使器官迅速增长 （持续活动时间短）,这种具有持续分裂能力的细胞群称为分生组织,顶端分生组织 位于茎和根主轴和侧枝的顶端。他们的分裂活动可以使茎和根不断伸长，并使茎上形成侧枝和叶。茎的顶端分生组织最后将产生生殖器官。 细胞特征：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

9、。,侧生分生组织 位于茎和根的侧方的周围部位，靠近器官边缘。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。,分布：侧生分生组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中只有微弱的活动或根本不存在。单子叶植物中侧生分生组织一般不存在。所以有些植物根和茎没有明显增粗。,细胞特点：细胞梭形，原生质体高度液泡化。细胞质不浓厚。分裂活动随季节的变化而周期性变化。,居间分生组织 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、

10、小麦和谷类作物，茎的节间基部保留居间分生组织，进行拔节和抽穗，是茎急剧长高。葱、蒜、韭菜的叶的伸长。落花生开花后的子房推入土中，是由于雌蕊柄基部的居间分生组织的活动。 细胞特点：细胞持续活动时间短，分裂一段时间后，所有的细胞都完全转变为成熟组织。,2、按来源的性质分,* 原分生组织：胚细胞保留（持久分裂） * 初生分生组织：有初步分化 * 次生分生组织：成熟组织经脱分化 转变成的分生组织,两种分类方法的对应关系 广义的顶端分生组织包括原分生组织和初分生组织，而侧生分生组织一般讲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（永久组织）,按形态结构和生理功能分,* 保护

11、组织 * 薄壁组织（基本组织、营养组织） 代谢的主要组织（分布最广） * 机械组织 * 输导组织 * 分泌组织,1、保护组织,* 覆盖在植物体表，控制蒸腾和气体交换， 防止病虫入侵和机械损伤 * 表皮 * 周皮,表皮：初生保护组织,* 1层细胞，外表常覆盖角质层 不含叶绿体，但有质体 * 气孔器 * 表皮附属物（根的表皮是吸收组织） 表皮存在时间。增粗时被周皮取代,气孔器,周皮：次生保护组织（加粗生长的根和茎）,* 木栓层：多层死细胞，壁栓质化 * 木栓形成层：1层细胞次生分生组织） * 栓内层：1-2层细胞,周皮某些区域活跃，木栓形成层向外衍生（补充组织）会形成皮孔，皮孔是通气结构。,2、薄

12、壁组织：各种代谢活动的主要组织,* 同化组织：光合作用（含叶绿体） * 吸收组织：水、无机盐 * 储藏组织：淀粉、蛋白质、脂肪 * 通气组织：细胞间隙发达 * 储水组织：具大液泡 * 传递组织：胞间连丝发达,细胞具有薄的初生壁而得名,储水组织,传递细胞,同化组织：幼茎的皮层，发育中的果实和种子，叶肉细胞是典型的通话组织 贮藏组织：主要在块根、块茎、球茎、鳞茎、果实和种子中 储水组织：仙人掌 龙舌兰 景天 芦荟的光合器官中能看到 通气组织：水稻、莲、睡莲等的根茎叶大量存在，它还与水中的浮力和支持作用有关 传递组织：叶的小叶脉中，分泌结构中，种子的子叶、胚乳、胚柄等部位也有。进行物质的高效率运输。

13、,3、机械组织,* 细胞壁不同程度增厚，在各器官中起支持作用，常成群分布 * 厚角组织：活细胞 * 厚壁组织：死细胞,厚角组织 最明显的特征是细胞壁具有不均匀的增厚，增厚为初生壁性质。壁增厚在细胞角隔上特别明显，故称厚角组织。有些植物的厚角组织是细胞的弦向壁特别厚。 化学成分：除纤维素外，还含有大量的果胶和半纤维素，不含木质。果胶强烈的亲水性。 厚角组织与薄壁组织有很多的相似性，除了初生壁外，他也有叶绿体。具有分裂潜能，在许多植物中，参与木栓形成层的形成。 分布：器官的外围，或直接在表皮下，或与表皮只隔开几层薄壁细胞，茎和叶柄厚角组织呈连续的圆筒和分离成束。例如薄荷的方茎中，南瓜、芹菜具棱的茎

14、和叶柄中。,厚角组织,厚壁组织 具有均匀增厚的次生壁，并且常常木质化。成熟后，原生质体死亡分解，只留有细胞壁的死细胞。 根据形态厚壁组织可分为 *石细胞 *纤维,石细胞广泛分布于植物的茎、叶、果实和种子中，有增加器官的硬度和支持作用。 例子：梨的果肉。茶、桂花的叶片中。核桃、桃、叶子果实。豆类的种皮。,厚壁组织,纤维,石细胞,山楂,梨,4、输导组织,* 细胞长管状，与纵轴平行排列（长途运输） * 输导水分、无机盐：导管、管胞 输导有机养料：筛管、筛胞,（1）木质部：主要运输水分和无机盐 （2）韧皮部：主要运输有机营养物质,（1）木质部,组成： 管胞， 导管分子 纤维 薄壁细胞等,木质部 管胞：

15、大多数蕨类植物和裸子植物的输水分子，只有管胞构成。在系统发育中，管胞向两个方向演化，一是形成木纤维，起支持作用。而是细胞端壁溶解，特化成导管分子。 被子植物木质部中 木纤维：细胞壁增厚，一般成熟时原生质体死亡。 木薄壁细胞：发育后期，细胞壁通常也木质化，细胞内常含有淡粉和结晶，具有储藏的功能。,（2）韧皮部,组成： 筛管分子或筛胞 伴胞 薄壁细胞 纤维等,筛管和伴胞,* 筛管分子：细胞长管状，纵向连接 活细胞，成熟后无细胞核、细胞器 端壁特化形成筛板，端壁及侧壁有 筛孔，通过联络索连系细胞质 * 伴胞：紧贴筛管分子旁的1至数个小型 薄壁细胞，有细胞核和细胞器 伴胞和筛胞分子起源于同一原始细胞的

16、薄壁细胞。有的植物伴胞发育为传递细胞。,裸子植物和蕨类植物中，一般没有筛管，运输有机物的是筛胞。筛胞区别于筛管分子的是：细胞壁上只有筛域，原生质体中叶没有P蛋白体。 韧皮纤维：木质化程度低，较坚韧。例如苎麻、亚麻、罗布麻等的韧皮纤维长而不木质化，可作衣着和帐篷的原料。黄麻、洋麻、苘麻等纤维有一定程度的木质化，可制麻袋和绳索。 木质部和韧皮部是植物体内起输导作用的二类复合组织。在形态学上，又将二者合称维管组织。具有维管组织的植物称为维管植物。维管植物包括极少数的苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物,5、分泌组织,植物体产生、输导或储存分泌物质的相关细胞或特化细胞组合。 植物的分泌物种类繁多，如

17、糖类、挥发油、有机酸、生物碱、丹宁、树脂、油类、蛋白质、酶、杀菌素、生长素、维生素、无机盐等 * 外分泌结构：腺表皮、腺毛、蜜腺、排水器等 * 内分泌结构：分泌细胞、分泌道、分泌腔、 乳汁管等,排水器 吐水现象,（2）内部的分泌结构 分泌物不排到体外的分泌结构。 包括 * 分泌细胞 * 分泌腔或分泌道 * 乳汁管,1、分泌细胞 一般为薄壁细胞，单个地分散于其他细胞中，细胞体积往往比较大。 根据分泌物的类型 油细胞（木兰、腊梅） 粘液细胞（仙人掌、锦葵、椴科） 含晶细胞（石蒜、鸭拓草） 鞣质细胞（葡萄科、豆科、蔷薇科） 芥子酶细胞（白花菜科、十字花科）,2、分泌腔和分泌道 他们是植物体内储藏分泌物的腔或管道。 溶生型（细胞解体后产生的）：柑橘叶子及果皮中的黄色透明小点 裂生型（细胞中层溶解产生）：松柏类木质部的树脂道和漆树韧皮部中的漆汁道 裂溶生型：杧果属的叶和茎中的分泌道,3、乳汁管（具初生壁，不木质化，多核） 无节乳汁管：由一个细胞发育而来 如夹竹桃科、桑科和大戟属植物的乳汁管 有节乳汁管：由多个细胞发育而来 如菊科、罂粟科、番木瓜科、芭蕉科等,橡胶树上同时存在二种乳汁管，初生韧皮部为无节乳汁管，次生韧皮部外有节乳汁管，生产割