滨州学院生科系植物学上册笔记(完整版)
目录
第一章植物细胞和组织 (3)
第一节植物细胞的形态结构 ............................................................................................................ - 3 -第二节植物细胞的繁殖............................................................................................................................ - 5 -第3节植物细胞的生长和分化 .............................................................................................................. - 7 -第4节植物的组织和组织系统 ............................................................................................................ - 7 -第二章种子和幼苗 (10)
第1节种子的结构和类型 .................................................................................................................. - 10 -第二节种子的萌发和幼苗的形成 ...................................................................................................... - 11 -第三章种子植物的营养器官.. (12)
五、根的次生生长和次生结构 .............................................................................................................. - 14 -
六、侧根的形成...................................................................................................................................... - 15 -六、根瘤与菌根⒈根瘤 ........................................................................................................................ - 15 -第五节营养器官的变态 ...................................................................................................................... - 25 -
1.肉质直根(FLESHY TAP ROOT)............................................................................................................ - 25 -
2、块根.................................................................................................................................................... - 25 -块根........................................................................................................................... 错误！未定义书签。
(二)气生根.............................................................................................................................................. - 25 -支持根...................................................................................................................................................... - 25 -攀缘根...................................................................................................................................................... - 25 -板状根...................................................................................................................................................... - 25 -呼吸根...................................................................................................................................................... - 25 -(三)寄生根.............................................................................................................................................. - 25 -列当...................................................................................................................................................... - 25 -
二、茎的变态.......................................................................................................................................... - 25 -
2.块茎...................................................................................................................................................... - 25 -
3.鳞茎...................................................................................................................................................... - 25 -
4.球茎...................................................................................................................................................... - 25 -
(二)地上茎的变态.................................................................................................................................. - 25 -
2.肉质茎.................................................................................................................................................. - 25 -
3、叶状茎................................................................................................................................................ - 25 -
4、茎卷须................................................................................................................................................ - 25 -
5.茎刺...................................................................................................................................................... - 25 -茎刺和皮刺................................................................................................................... 错误！未定义书签。
三、叶的变态.......................................................................................................................................... - 25 -叶卷须...................................................................................................................................................... - 25 -4.叶刺(LEAF THORN).............................................................................................................................. - 25 -叶刺............................................................................................................................... 错误！未定义书签。捕虫叶........................................................................................................................... 错误！未定义书签。捕虫叶........................................................................................................................... 错误！未定义书签。
四、同功器官与同源器官 ...................................................................................................................... - 26 -
第四章种子植物的繁殖和繁殖器官 (26)
第一节植物的繁殖.............................................................................................................................. - 26 -第三节花药的发育和花粉粒的形成 .................................................................................................. - 29 -第四节胚珠的发育和胚囊的形成 ...................................................................................................... - 30 -第五节开花、传粉、受精 .................................................................................................................. - 31 -第六节种子和果实.......................................................................................................................... - 33 -第七节被子植物的生活史 .................................................................................................................. - 36 -
第一章植物细胞和组织
第一节植物细胞的形态结构
一、细胞是构成植物体的基本单位
1665年，英国人虎克发现细胞,称之为Cell
1838年德国植物学家施莱登和动物学家施旺发表细胞学说,指出,细胞是一切动物和植物的结构单位,一切动植物都是由细胞构成的.
细胞学说意义:从理论上确立了细胞在整个生物界的地位,把自然界中形形色色的有机体在细胞水平上统一了起来.
二、植物细胞的形状和大小
(1)形状:
?单细胞:球形或近球形
?高等植物细胞,因所处位臵和功能不同,形态差异也大,植物体中最多的是薄壁组织细胞,一般呈多面体或近球形.
?细胞形态与它的功能相适应.
(2)大小:
?分辨率:能区别的二点间的最小距离,称为分辨率.
?肉眼的分辨率是0.1mm,光学显微镜的是0.2～0.3um,电镜的是0.25nm.
?1cm=10mm=104um=107nm
?多数植物的细胞体积很小,直径为10~100um,少数植物细胞较大,肉眼可分辨.
三、植物细胞的结构
思考：植物细胞和动物细胞的区别：
（1）细胞壁（2）质体（3）液泡
?植物细胞由细胞壁和原生质体两部分构成,光学显微镜下,原生质体可以明显分为细胞核和细胞质两部分.
?原生质:指细胞内所含有的生活物质,是生命活动的物质基础.
?原生质体:指细胞内的所有原生质,它是生命物质的形态学单位.
?注意显微结构和亚显微结构的区别.
㈠、原生质体
1.细胞核：
真核生物的细胞内都有细胞核.
细胞核的构成：
核膜:控制核与细胞质之间的物质交流
核质:为核的活动提供稳定的环境
核仁:核内合成和储藏RNA的地方
染色质:储存传递遗传物质
细胞核的功能:
储存和传递遗传信息,在细胞遗传
中起重要作用.
2.细胞质
?外面包被着被膜,质膜内是透明无结构的基质,基质中包埋着称为细胞器的微小结构. ?细胞器:指细胞质中具有一定的形态结构和具有特定功能的微结构和微器官,包括质体、线粒体、高尔基体、内质网等等.
(1)质膜
?包围在细胞质的表面,叫做原生质膜,简称质膜.利用高渗溶液处理,发生质壁分离,才能看到质膜的存在.
?质膜主要由蛋白质和脂类分子组成,它的结构如下:
(2)细胞器
①质体:
?植物细胞特有结构,根据色素不同,分为三种类型:
叶绿体、有色体、白色体
叶绿体:进行光合作用的质体
?叶绿体所含的色素:叶绿素、叶黄素和胡萝卜素.
叶绿素直接参加光合作用，后两者起辅助光合作用的功能.
?叶片的颜色与三种色素的比例有关.
叶绿体的结构：
?高等植物叶绿体的形状相似:球形、卵形或双凸透镜形，主要分布在叶肉及幼茎皮层细胞中. ?有色体:只含有胡萝卜素和叶黄素,二者比例不同,可分别呈黄色橙色或橙红色.主要分布在花和果实的细胞中,使花和果实呈现颜色,如番茄、辣椒的红色.
?功能:有色体能够积累淀粉和脂类,使花和果实呈现鲜艳的颜色,吸引昆虫或其他动物传粉、传播种子.
?白色体:不含色素,普遍存在于植物体的储藏细胞中,起着淀粉、脂肪合成中心的作用. ?各类质体都是由前质体发育而来的.
?②线粒体：
?光镜下,线粒体一般呈杆状或粒状.电镜下,线粒体的超微结构.
?液泡:植物细胞特有
?由单层膜包被,内部充满细胞液.细胞液中富含有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等成分,对植物有很重要作用.
?细胞的内膜系统和各类细胞器不仅功能上密切联系,而且在结构和起源上也是相联系的.绝大部分细胞器都是由膜围成,各类细胞器的膜在成分和功能上虽具有各自的特异性,但它们基本结构是相似的,都是单位膜.可以认为细胞内各个细胞器是一个统一的、相互联系的膜系统在局部区域特化的结果,这个膜系统称为细胞的内膜系统。
?内膜是相对于包围在外面的质膜而言的.
?内膜系统在原生质内起到了分隔化、区域化的作用,保证了一系列生化反应能顺序高效进行. ?内膜系统的出现是真核生物和原核生物的显著特征之一.
(二)细胞壁(cell wall)
?细胞壁也是植物细胞所特有的结构。
1.细胞壁的层次:
?根据细胞壁形成的时间和化学成分的不同,细胞壁分为三层:胞间层、初生壁和次生壁。(1)胞间层:又称中层,是细胞分裂产生新细胞时形成的,是相邻细胞间共有的一层薄膜。
?主要成分是果胶质,容易被酸、碱、高温和果胶酶等分解,从而导致细胞的分离。
(2)初生壁:在细胞生长过程中,原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积,形成的细胞壁层。?主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。
?特点:比较柔软,有较大的可塑性,能随细胞的生长而延展.
(3)次生壁:是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层.主要成分是纤维素、半纤维素,且
常有木质素等物质填充其内而发生质变.
?次生壁一般较厚,质地坚硬,能明显增强细胞壁的机械强度,但延展性差.
?光学显微镜下,厚的次生壁可以显出折光不同的三层:外层、中层、内层.
?因此,典型的具次生壁的厚壁细胞,可见到多少层结构呢?
特别强调: 并不是所有的细胞都具有次生壁.大部分具次生壁的细胞,在成熟时原生质体死亡,残存的细胞壁起支持和保护植物体的功能.
3.纹孔和胞间连丝
(1) 初生纹孔场:
?细胞壁生长时增厚不均匀,在初生壁上有一些明显的凹陷区域,称之为初生纹孔场.
(2)胞间连丝
?细胞的原生质细丝穿过初生纹孔场和胞间层,与相邻细胞的原生质体相连,称之为胞间连丝. ?胞间连丝在细胞间起着物质运输、传递刺激及控制细胞分化的作用.通过胞间连丝,使整个植物体的细胞原生质体联成一个整体.
(3)纹孔(Pit):
?次生壁形成时,次生壁上有一些中断的部分,即初生壁完全不被次生壁覆盖的区域,称之为纹孔.相邻两个细胞的纹孔常成对存在,称纹孔对.
?纹孔由纹孔腔和纹孔膜两部分构成.纹孔腔是次生壁围成的腔,开口朝向细胞腔;中间的胞间层和初生壁称之为纹孔膜.
?根据次生壁增厚情况的不同,纹孔分为单纹孔和具缘纹孔.
?单纹孔:纹孔腔从外向内的直径相等.表面观为圆形.普遍存在于植物细胞壁上.
?具缘纹孔:次生壁形成的拱起,叫作纹孔缘,敷盖纹孔腔,纹孔缘的中心有一个开口,叫作纹孔口.表面观为两个大小不同套叠在一起的双圈.
?主要分布在植物体内导水细胞的细胞壁上.
四.植物的后含物
?细胞在生活过程中产生的各种无生命的物质,统称为细胞后含物。后含物主要是贮藏物质,其中以淀粉、蛋白质和脂类为主。
1.淀粉:
植物细胞中最普遍的贮藏物质,通常呈颗粒状,称淀粉粒,普遍存在于薄壁细胞中。在淀粉粒中常可见到脐,它是积累淀粉的起点,并有围绕脐的同心层次称为轮纹。
2.蛋白质：是化学性质稳定的无活性状态储藏蛋白质，有无定形和结晶两种状态，以无定形状
态最常见。
五.原核生物和真核生物
原核生物:细胞中没有核膜包被的细胞核,遗传物质分散与细胞中央的某个区域,这个区域称之为拟核.
?目前,只有细菌和蓝藻的细胞属于原核生物.称它们为原核生物.
真核生物:细胞中具有膜包被的细胞核,细胞内有各类被膜包被的细胞器.大多数生物的组成细胞是真核细胞.
第二节植物细胞的繁殖
一、有丝分裂
细胞周期:
?在细胞学上,从一次分裂结束,直到再一次分裂结束的过程称之为细胞周期(cell cycle),一般用T 来表示.
?整个周期包括分裂间期和分裂期.
?根据不同时期合成物质的不同,分裂间期划分为几个时期:
?复制前期:复制前的准备时期,又称G1期.
?复制期:又称S期,DNA和蛋白质复制为原来的2倍.
?复制后期:分裂前的准备,又称G2期.
?G2期结束,细胞便进入分裂期,即M期.
(二)细胞分裂期(M期)
?细胞分裂期包括核分裂和胞质分裂两个连续的过程.
1.核分裂:分为前、中、后、末期.
(1)前期:出现染色体,核膜核仁消失,纺锤丝开始出现.
(2)中期:染色体聚集到细胞中央的赤道面上,纺锤体明显.
(3)后期:姐妹染色体分开,并分别向两极移动.
(4)末期:染色体弥散成染色质,核膜核仁出现,重新形成子核.
2.胞质分裂
?植物细胞中,该过程是形成新的子细胞壁.
(三)有丝分裂的意义
?有丝分裂发生于体细胞和早期生殖细胞,DNA复制一次,细胞分裂一次,使子细胞的染色体数目和母细胞一致,保证了子细胞具有母细胞一样的遗传潜能,保证了细胞遗传的稳定性. 二.减数分裂
?定义:发生在进行有性生殖的生物产生生殖细胞的过程中.分裂时,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,结果一个母细胞分裂为4个子细胞,而且子细胞的染色体数目只有母细胞的一半.
?两次分裂过程称之为减数分裂的第一次分裂(减分Ⅰ)和减数分裂的第二次分裂(减分Ⅱ). ?减数分裂过程:
(一)间期:
与有丝分裂相似,也存在G1,S,G2期 ,在S期进行DNA复制 .
所以,分裂前, DNA是双份.
(二)减分Ⅰ:
? 1.前期Ⅰ
(1)细线期:是减数分裂过程的开始,染色质呈细丝状,核与核仁体积增大.
(2)偶线期(合线期):发生同源染色体配对,即联会现象.
(3)粗线期:同源染色体的染色单体发生交叉纽合,称之为染色体重组.
(4)双线期:同源染色体开始分离, 但非姐妹染色单体间的交叉还连在一起,呈现X、V、8、0等型.
(5)终变期:染色体更加粗短,核膜、核仁消失,出现纺锤丝.
3.后期Ⅰ
同源染色体分开,染色体发生减半.
4.末期Ⅰ
染色体解螺旋,成为细丝状染色质,核膜核仁重新出现.
?(三)分裂Ⅱ
1.前期Ⅱ:核膜核仁消失,染色质变为染色体
2.中期Ⅱ:染色体排列在赤道面上,纺锤体明显
3.后期Ⅱ:姐妹染色单体随着丝点的分开而分开
4.末期Ⅱ:子核形成
?结果:1个母细胞,复制1次,连续分裂2次,形成4个细胞,每个子细胞染色体只有母细胞的一半.
(四)减数分裂意义：
?（1）减数分裂产生了n的雌雄配子，两性配子通过受精而形成合子，又恢复了2n的染色体数，从而保证了物种染色体数目的恒定；
?（2）同源染色体的联会，使非姊妹染色单体之间可能发生交换，为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物的适应进化及为人工选择提供了丰富的材料。
第三节植物细胞的生长和分化
一.植物细胞的生长
指细胞体积的增长,增长过程中,细胞内部的细胞器在形态、数量和分布上都发生变化. 二.植物细胞的分化
植物体的个体发育,是植物细胞不断分裂、生长和分化的结果.
细胞的分化:从幼小的形态结构一致的分生组织细胞,彼此间逐渐出现结构功能乃至生化特征上的稳定差异的变化过程.
第4节植物的组织和组织系统
组织: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. ?简单组织:由一种类型的细胞组成的组织
?复合组织:由多种类型细胞形成的组织
器官:?
?种子植物的六大器官?
一.植物组织的类型
?根据组织的发育状况不同，分为分生组织和成熟组织两种
(一)分生组织
1.概念:凡能够持续保持细胞分裂能力的机能,不断分裂产生新细胞的细胞群,称之为分生组织. ?细胞特点:细胞小，细胞壁是薄壁的，细胞质浓厚，细胞核大。
? 2.类型
?(1)按在植物体上的位臵分
顶端分生组织:
①分布位臵：根和茎及其分枝的顶端
②活动结果：使根和茎不断伸长，并在枝上形成侧枝和叶，在根上形成侧根。
③细胞特点：细胞小而等径，具有薄壁，细胞核位于中央，较大，细胞质浓厚，液泡小而分散，
细胞内通常缺少内含物。
侧生分生组织:
①分布位臵：位于根和茎外围的侧面，靠近器官的边缘部分。包括维管形成层和木拴形成层两
种。
②活动结果：维管形成层活动使器官不断加粗，木拴形成层的活动使根和茎的表面形成次生保
护组织。
③细胞特点：细胞呈长梭形，液泡明显，细胞质不浓厚，细胞核不大。
居间分生组织:
①分布位臵：穿插在成熟组织之间的分生组织，是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。
②活动结果：因分布不同，结果不同。
③细胞特点：细胞持续活动的时间较短，分裂一段时间后，所有细胞都转化为成熟组织。
(2)按来源的性质分
?原分生组织:
①来源：由胚细胞保留下来
②特点：始终保持强烈分生能力，细胞体积小，细胞质浓厚，细胞核大，细胞薄壁等。
?初生分生组织:
①来源：是原分生组织刚刚衍生的细胞
②特点：仍具有很强的分生能力。
?次生分生组织:
①来源：成熟组织的细胞脱离原来的成熟状态，重新转化形成的分生组织。
②特点：具有一定的分生能力。如木栓形成层和维管形成层.
各种分生组织的联系:
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属于次生分生组织.
(二)成熟组织
1.概念:
?分生组织在器官生长和形成时衍生的大部分细胞,逐渐丧失分生能力,经过进一步生长和高度分化,形成的其他各种组织,称为成熟组织.
2.分类:
?按照生理功能和形态结构方面的差异,分为保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织、分泌结构.
?（1）保护组织：覆盖于植物体表面，起保护作用。
?根据来源和结构不同,可分为初生保护组织—表皮和次生保护组织—周皮.
? 周皮:存在于有加粗生长的根和茎的表面.是取代表皮的次生保护组织.,由侧生分生组织----木栓形成层发育而来.
?木拴层:由多层细胞构成，细胞长方形，排列紧密，细胞壁增厚，并强烈拴质化，细胞成熟时，原生质体死亡，所以整个木拴层具有很好的不透水、不透气性、抗压、隔热、绝缘等性能。不仅对植物体起到很好的保护作用，对我们来说，也具有很重要的经济意义。
?栓内层：由1~2层活细胞构成
（2）薄壁组织：又称基本组织，是构成植物体的最基本的组织。在植物体内占有的分量最多，在根、茎、叶、花、果实中含有这种组织，担负吸收、同化、贮藏和通气等营养功能，故又称营养组织。
特点：
?组成细胞是活细胞，具有很强的分生潜能
?具有较大可塑性，可以转化为另一类组织
?细胞间隙大，有利于进行旺盛的代谢活动
传递细胞：活细胞，细胞壁向内凸入细胞腔，形成许多指状或鹿角状的不规则突起，增加了质膜表面积和体积之比，有利于细胞迅速吸收物质以及从原生质中释放出去。主要分布于与溶质集中，短途运输有关的部位。
（3）机械组织：对植物体起着机械支持的作用
?根据细胞的形态和构造不同，分为厚角组织和厚壁组织。
?厚角组织：
?特点:
由活细胞组成，也具有分生潜能
细胞壁为初生壁性质，增厚不均匀，增厚部分常位于细胞的角隅，在细胞间邻接处增厚明显?分布：通常分布在幼嫩植物茎、叶柄的表皮下方
?作用:支持作用、光合作用
?厚壁组织：
特点：
?细胞为死细胞
?细胞壁增厚是次生壁性质，且加厚均匀
分布：广泛分布于植物的根、茎、果实中根据细胞形态，又分为石细胞和纤维两种
石细胞：
?等径或略微伸长的细胞，壁加厚并强烈木质化，壁上有许多单纹孔，形成明显的管状纹孔道。?分布：广泛分布于植物茎、叶、果实和种子中，起主要支持作用。
?纤维：两端尖的细长细胞，次生壁明显加厚，但不同纤维木质化程度不同。
?如木纤维，木质化程度高，坚硬有力，不易弯曲，其主要支持作用；而韧皮纤维，木质化程度低，韧性好。
（4）输导组织：担负运输功能。
根据运输物质的不同，分为木质部和韧皮部
?木质部：运输由根从土壤中吸收的水分和无机盐到地上部分。
?韧皮部：运输光合作用合成的有机营养物质到根、茎、花、果实中。
?植物的茎中，一般由木质部束和韧皮部束共同构成维管束，执行运输功能。
? a.管胞：
?每个管胞是一个细胞，呈狭长形，两端尖斜，末端楔形；管胞细胞壁在发育过程中原生质体消失，次生壁加厚，并木质化强烈，形成了各种形状的加厚样式。如环纹、螺纹、梯纹、孔纹等类型。
?管胞楔形末端存在许多具缘纹孔，管胞互相连接并集合成群，依靠纹孔（未增厚部分）和具缘纹孔运输水分。因此液流的速度缓慢，是一类较原始的输导组织。
?管胞是蕨类植物和绝大多数裸子植物唯一的输水组织，同时也兼有支持作用。
?导管分子细长形，发育过程中原生质体死亡，而且上下两端的端壁也部分溶解，形成大的穿孔，具穿孔的端壁称之为穿孔板，穿孔的形成，使导管形成了一个管状细胞连接的上下贯通的长管，输导水分的作用远较管胞为快。
导管侧壁不同程度本质化增厚，形成不同类型导管，如环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹等。?环纹导管：增厚部分呈环状，导管直径较小，存在于植物幼嫩器官中。
?螺纹导管：增厚部分呈螺旋状，导管直径一般较小，多存在于植物幼嫩器官中。
?梯纹导管：管径较大，增厚部分与未增厚部分间隔呈梯形，多存在于成长器官中。
?网纹导管：增厚部分呈网状，网孔是未增厚的细胞壁，导管直径较大，多存在于器官成熟部分。
?孔纹导管：细胞壁绝大部分巳增厚，未增厚处为单纹孔或具缘纹孔，导管直径较大，多存在于器官成熟部分。
?导管分子是一种发育比较完善的输导组织，一方面，其端壁形成了穿孔，另一方面，管径要比管胞大，因此，导管比管胞具有更高的输水效率。
?绝大多数被子植物的木质部的功能分子是导管，而蕨类植物和裸子植物的为管胞，所以，被子植物比裸子植物、蕨类植物更能适应陆地生活。
? C.纤维：木质部中纤维称之为木纤维，细胞壁强烈木质化，使木质部具有支持功能。? d.薄壁细胞：又称木薄壁细胞，具有储藏淀粉的功能，另外起着横向运输水分的功能。
②韧皮部：由筛管和伴胞或筛胞、纤维、薄壁细胞组成的复合组织。
a.筛管：
细胞特点：
?成熟筛管细胞长管状，是活的薄壁细胞，但没有细胞核，只具有初生壁
?细胞端壁上有小孔，称为筛孔，具筛孔的端壁称筛板
?筛管侧壁上具特化的初生纹孔场，称为筛域
上下左右相邻的筛管分子由原生质联络索通过筛孔和筛域相联系。
（注意胼胝体概念）
? b.伴胞：紧临筛管分子的侧面，与筛管分子有密切的胞间连丝相通。
C.筛胞：存在于裸子植物和蕨类植物中，其端壁不存在筛孔，只在侧壁存在筛域。
?运输能力不如筛管
d.韧皮纤维：木质化程度低，有韧性。
?有些植物韧皮纤维发达，有重要经济价值
e.薄壁细胞：储藏和横向运输功能
?植物体内，木质部和韧皮部一般相伴而生，形态学上称之为维管组织，分类学上把具有维管组织的植物通称为维管植物。
（5）分泌结构：
?指在植物体生活过程中能合成、排出、储藏或运输一些特殊分泌物质的结构。
?根据分泌物排出体外还是在植物体内起作用，分泌结构分为外部分泌结构和内部分泌结构。
二、组织系统
概念：一个植物体上或一个器官上的一种组织或几种组织，在结构和功能上组成一个单位，称为组织系统。
维管植物的组织可归并为三种组织系统：皮组织系统、基本组织系统、维管组织系统。?皮系统：包括表皮和周皮，形成包裹整个植物体的保护层
?维管系统：包括木质部和韧皮部，使植物体成为上下贯通的整体。
?基本系统：包括各类薄壁组织，厚角组织和厚壁组织，是植物体的基本组织。
第二章种子和幼苗
第1节种子的结构和类型
一.种子的基本结构
1.胚:新生植物的雏体.
?胚芽:顶端由胚性细胞组成,以后发育成地上茎和叶
?胚根:由根端生长点和根冠组成,将来发育形成根
?胚轴:连接胚芽和胚根
?子叶:植物体最早的叶,根据子叶数目,分为单子叶植物和双子叶植物.
? 2.胚乳:种子中储存养料的组织
?据胚乳的有无,把种子分为有胚乳种子和无胚乳种子.
3.种皮:种子外面的保护层
?不同种子的种皮不同.
?成熟种子种皮上还有种脐、种孔结构.
(一)有胚乳种子
?由种皮、胚、胚乳三部分构成.
2.单子叶植物有胚乳种子（小麦）
（二）无胚乳种子
?无胚乳种子由种皮和胚两部分构成，大部分双子叶植物和部分单子叶植物属于该类型。? 1.双子叶植物无胚乳种子（大豆）
种子的结构如下
?种皮：包在外面，对种子起保护作用
胚根：由生长点、根冠组成，禾本科物
种子外面有胚根鞘。
胚轴：连接胚根、胚芽，也与子叶相连。
胚芽：由生长点、幼叶组成，禾本科植
物外面有胚芽鞘。
子叶：一片、两片或多片，禾本科植物种
子的叫盾片。
?胚乳：储藏营养物质的组织。
第二节种子的萌发和幼苗的形成
一、种子的寿命和休眠
?种子的寿命：一定条件下，种子维持其生命力的最长期限，即为种子的寿命。
?种子的休眠：许多植物的种子成熟后，即使在适宜的条件下，也不能立即萌发，必须经过一段相对静止的时期才能萌发，这一特性称之为种子的休眠。
休眠的原因：
?种皮致密，不能透气、透水
?有些种子的胚有后熟作用，需经一段时间才能萌发
?有些种子内含有抑制萌发的物质
二、种子萌发的外界条件
?概念：成熟种子在适宜条件下，胚进入活动状态，吸收大量水分，呼吸作用加强，胚逐渐伸长，突破种皮，这个过程称之为种子的萌发。
?种子萌发的条件：
（1）需要充足的水分
（2）需要适宜的温度
（3）需要足够的氧气
三、种子萌发成幼苗的过程（略）
四、幼苗的类型
?种子萌发时，由于胚各部分特别是上胚轴和下胚轴部分生长速度不同，形成的幼苗形态也不同。
?常见幼苗类型有两种：子叶出土幼苗和子叶留土幼苗
补充：
?上胚轴：由子叶生长点到第一片真叶之间的一段胚轴
?下胚轴：由子叶生长点到胚根的胚轴部分
（一）子叶出土幼苗
?种子萌发时，上胚轴不伸长或伸长缓慢，下胚轴伸长迅速，将子叶和胚芽推出地面。子叶出土后，能进行光合作用。使幼苗生长初期制造养料的机构。
?双子叶植物无胚乳种子如大豆、棉花、油菜、瓜类和双子叶有胚乳种子，如蓖麻等，都属于该类型。
（二）子叶留土幼苗:
?种子萌发时，下胚轴不伸长，上胚轴伸长迅速，子叶及胚乳不随胚芽伸出地面，而是留在土中，直到养料耗尽。
?双子叶植物如豌豆、柑桔和有胚乳种子如核桃，单子叶植物种子如玉米、小麦、水稻等都属于该类型。
第三章种子植物的营养器官
第1节植物的根
三、根的发育
?根尖：指从根的顶端到着生根毛的部分，是根伸长生长，分支和吸收活动的最重要部分。
根尖的分区：
1.根冠：位于根尖的顶端，由许多排列不规则的薄壁细胞组成，形同帽状。
?作用：主要是保护后方的分生区，另外，参与控制根冠的向地性反应。
2.分生区：由顶端分生组织细胞构成，长度约0.3～1.5毫米。
?细胞特点：始终保持强烈分生能力，大部分细胞进入后方的伸长区，一部分仍保持分生能力。?组成：由原分生组织和初生分生组织两部分构成。
（1）原分生组织：
?位于最前端，由原始细胞组成。
?特点：分化程度低，具有很强的分裂能力。
?原始细胞在分裂时有分层的特点，如图：
（2）初生分生组织：
?由原分生组织分裂产生的细胞经过初步分化发展而来，位于原分生组织后方。
?特点：分裂能力也很强。
?根据细胞的位臵、大小、形状等可分为：
?原表皮：发育为表皮
?基本分生组织：发育为皮层
?原形成层：发育为维管柱
?对于原分生组织的研究发现，根尖分生区最远端有一个中心，有丝分裂发生频率远远低于周围细胞，称之为静止中心。
? 3.伸长区：位于分生区后方，通常2～5毫米
?特点：细胞显著伸长，液泡化程度加强，是根尖伸长的主要原因。
? 4.成熟区：已分化出各种成熟组织，长度数毫米至数厘米
?特点：表皮通常产生根毛，又称根毛区。
补充内容：细胞分裂的方向、壁面和排列
细胞的壁面：按在器官中的位臵可分
?内外切向壁、左右径向壁、上下横向壁
细胞分裂方向：根为圆柱状器官，可分为
?切向分裂：或称弦向分裂，指细胞分裂方向与根的圆周最近处切线相平行，也称圆周分裂。?分裂结果：增加细胞内外层次，使器官加厚
?径向分裂：细胞分裂与根的圆周最近处相垂直，又称平周分裂
?分裂结果：扩展细胞组成的圆周，使器官增粗
?横向分裂：细胞分裂与根轴的横切面相平行
?分裂结果：使器官伸长
细胞排列：以两个以上细胞排列的方向与其管表面或长轴所形成的方向为依据。
?切向分裂的子细胞径向排列，径向分裂的子细胞切向排列，横向分裂的子细胞纵向排列
四、根的结构
根毛区的横切
（一）双子叶植物根的初生结构
1.表皮：原表皮发育而来
?特点：
（1）单层细胞，紧密排列；
（2）细胞壁薄，具有根毛
?功能：主要是吸收功能，兼有保护功能
2.皮层：基本分生组织发育而来
?特点：多层细胞构成；细胞大型，排列疏松
?作用：主要是储藏营养成分
内皮层：
?皮层最内层，细胞排列紧密
?特点：细胞横向壁和径向壁上，出现木质化、栓质化的带状增厚，成为一整圈，称为凯氏带。?作用：控制根内水分、无机盐的横向输导。
?凯氏带：
?出现于根的初生结构的内皮层上，内皮层细胞在径向壁和横向壁上木质化、栓质化增厚，形成一个层环，称为凯氏带，它的主要作用是控制水分和无机盐的横向运输。
3.维管柱：原形成层发育而来
?由中柱鞘、初生维管组织和薄壁细胞构成
（1）中柱鞘：紧临内皮层，单层细胞构成
?特点：具有潜在分生能力，不定根、不定芽、侧根以及次生生长时维管形成层、木栓形成层的一部分都发生于此。
?初生木质部：
?发育方式为外始式，即外方的木质部先成熟，主要由螺纹或环纹导管组成，称之为原生木质部；内侧的木质部后成熟，主要由网纹、孔纹导管组成，称之为后生木质部。
?初生韧皮部：
?由原生韧皮部和次生韧皮部组成，发育方式为外始式。
（3）薄壁细胞：位于初生木质部和初生韧皮部之间
?特点：具有潜在分生能力，次生生长中形成维管形成层的一部分。
?最中央部分：中空或具髓
（二）单子叶植物根的结构
分为表皮、皮层和维管柱三部分
单子叶植物和双子叶植物根初生结构的区别
? 1.内皮层：
?细胞壁除径向壁和横向壁加厚外，内切向壁也加厚，在横切面上，加厚部分为马蹄铁状；少数正对木质部脊的内皮层细胞，保持薄壁性质，称之为通道细胞，起着内皮层和维管柱之间物质交流的作用。
? 2.中柱鞘细胞一般不能转化为次生形成层，进行次生生长
? 3.大多数单子叶植物根初生木质部为多原型
? 4.大多数单子叶植物分中央具髓
通道细胞：
凯氏带是内皮层细胞的径向壁和横向壁微微增厚，并经过了栓质化和木质化，栓质化和木质化的加厚部分位于径向壁和横壁的中央，成带形，叫做凯氏带。
单子叶植物根的内皮层细胞只有在发育的早期时才具有凯氏带，到发育的后期内皮层细胞壁里面敷设了一整层栓质层，随后又在栓质层的里面敷设了厚的纤维素壁层，使内皮层的壁五面加厚或者六面加厚。加厚的部分和具有凯氏带的纤维素初生壁可能还经过了木质化，可能就看不到凯氏带了。栓质层和加厚的壁并非在内皮层细胞上同时形成，首先出现在正对韧皮部束的内皮层细胞上，然后向两侧发展，正对木质部脊的内皮层细胞并不发生这种变化或者发生的较晚，因此这一部分细胞仍具有未栓质化、未加厚、具有凯氏带的初生壁，此即为通道细胞。
大多数单子叶植物根中正对木质部脊的内皮层细胞具有未栓质化、未加厚、具有凯氏带的初生壁，称这一部分内皮层细胞为通道细胞。水和溶解在水中的矿物质通过通道细胞进入中柱。
双子叶植物根初生结构特点：
?（1）横切面上，皮层占据的比例最大
?（2）皮层的最内层加厚，形成凯氏带
?（3）初生木质部和初生韧皮部各自成束，相间排列
?（4）初生木质部和初生韧皮部的发育方式都为内始式
?（5）横切面上，木质部辐射状，原生木质部构成棱脊，称为木质部脊
五、根的次生生长和次生结构
?次生生长：
?裸子植物和大多数双子叶植物中，由于维管形成层和木栓形成层的发生和活动，分别不断产生次生维管组织和次生保护组织—周皮，使根不断加粗，这种生长过程称之为次生生长。?次生生长活动所产生的结构称为次生结构。
（一）维管形成层的发生、活动及其结果
1.来源：
初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞＋木质部脊部位的中柱鞘细胞
2.活动：
?（1）维管形成层向内分裂，形成次生木质部；向外分裂，形成次生韧皮部。
?（2）形成层在次生木质部和次生韧皮部之间分裂产生一些径向排列的薄壁细胞，分别称之为木质部射线和韧皮部射线。
? 3.结果：根不断加粗
（二）木栓形成层的发生和活动
? 1.起源：中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层；以后逐年内移
? 2.活动：向外分裂产生木栓层，向内分裂产生栓内层
? 3.结果：木栓层、木栓形成层、栓内层合成周皮，使根加粗后形成的次生保护组织
双子叶植物根的发育过程
根次生结构的特点：
?（1）次生组织中，次生木质部居内，次生韧皮部居外，两者各自成束，向对排列?（2）新产生了维管射线，使维管组织的运输有了轴向和径向之分
?（3）次生结构中，以次生木质部为主，次生韧皮部占很小比例
?（4）新的木质部加在初生木质部外侧，初生木质部被保留；新的韧皮部加在初生韧皮部内侧，次生韧皮部被破坏
?（5）木栓形成层的活动，产生新的次生保护组织—周皮
?（6）次生结构的不断形成，使根不断加粗
六、侧根的形成
2.侧根的起源：
中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成侧根生长锥，向外突出而成。
侧根起源于中柱鞘细胞，即根尖较内部的组织，叫做内起源。
3.侧根发生位臵：
?与初生木质部和初生韧皮部的位臵和束数有关系
六、根瘤与菌根
⒈根瘤
?是由固氮细菌、放线菌与植物根共生形成的瘤状结构，常见于豆科植物。
⒉菌根
?是土壤真菌与植物根的共生体。
?主要有外生菌根和内生菌根两种：
?真菌菌丝主要包被在幼根外表，只有少数侵入皮层的胞间隙中，但不侵入细胞内的称为外生菌根。
?真菌菌丝侵入皮层细胞内，与细胞的原生质体混生在一起的称为内生菌根。
第二节茎
一、茎的生理功能和经济作用
生理功能：输导，支持，贮藏，繁殖。
经济利用：食用，药用，材用，原料。
二、茎的形态
（一）茎和枝条
1、茎：植物体上去掉叶和芽的轴状部分，一般为圆的，少有三角形和方形。
茎与根的区别：有节与节间、节上有叶、叶腋和茎顶生芽。
节和节间：茎上着生叶的部位称为节，节与节之间的部分称为节间。
2、枝条（枝）
枝条：着生叶和芽的茎称为枝条（又称为苗）。
长枝：节间显著伸长的枝条。
短枝：节间缩短的枝条。
3 、枝上有关结构
叶痕：叶落后在茎上留下的痕迹。
维管束痕：叶痕内一些点线状突起，为枝条与叶柄间维管束断离留下的痕迹。
芽鳞痕：顶芽（鳞芽）开展时芽鳞片脱落后留下的痕迹据此可判断枝条的年龄，用于插枝、嫁接、切片的依据。
皮孔：周皮形成后，木质茎上交换气体的通道。
（二）芽的概念和芽的类型
1 、芽的概念
芽：处于动态而未伸展的枝、花或花序。有枝芽和花芽之分。
2 、芽的一般结构（以枝芽为例）
顶端分生组织（生长锥）、叶原基、幼叶、腋芽原基（侧枝原基或枝原基）
3 、芽的类型
（1）按位臵分
A、定芽
B、不定芽
（2）按芽的结构分
A、鳞芽
B、裸芽（枫杨及一年生草本植物）。
（3）按芽的性质分
A、枝芽
B、花芽
C、混合芽
（4）按芽的生理活动状态
A、活动芽：在生长季节活动的芽。
B、休眠芽：在生长季节不活动，通常
茎下部腋芽是休眠。
（三）茎的生长习性
1、直立茎：茎背地面而生，直立。
2．缠绕茎：茎细长，柔弱，不能直立，以茎本身缠绕它物上升。
3、攀援茎：茎细长、柔弱，不能直立，以特有的结构攀援他物上升
4．葡萄茎：茎细长、柔弱、平卧地面，蔓延生长，节上生不定根，芽发育为新植株。如草莓、甘薯
（四）茎的分枝类型
1.单轴分枝：
?顶芽不断向上生长，成为粗壮主干，各级分枝由下向上依次细短，树冠呈尖塔形。
?多见于裸子植物以及部分被子植物。
2.合轴分枝:
茎在生长中，顶芽生长迟缓，或者很早枯萎，或者为花芽，顶芽下面的腋芽迅速开展，代替顶芽的作用，如此反复交替进行，成为主干。这种主干是由许多腋芽发育的侧枝组成，称为合轴分枝。
多见于被子植物
3.假二叉分枝:
叶对生的植株，顶端很早停止生长，开花以后，顶芽下面的两个侧芽同时迅速发育成两个侧枝，很象是两个叉状的分枝，称为假二叉分枝.
多见于被子植物木犀科、石竹科，如丁香、茉莉、石竹等。
补充：二叉分枝：
?比较原始的分枝方式，分枝时顶端分生组织平分为两半，每半各形成一小枝，并且在一
定时候又进行同样的分枝，称为二叉分枝。
?苔藓植物和蕨类植物具这种分枝方式。
（五）禾本科植物的分蘖
分蘖：分枝集中在地面下或近地面密集的节上，节上生根，这种分枝称为分蘖。
三、茎的发育
?（一）双子叶植物茎的初生结构
?由茎成熟区横切面看，可分为表皮、皮层和中柱（维管柱）三部分。
? 1.表皮：初生分生组织的原表皮发育而来
?特点：细胞外壁角化，并形成角质层。
?作用：茎外表的初生保护组织
? 2.皮层：由基本分生组织分化而来
?特点：由厚角组织和皮层薄壁组织构成。厚角组织及近外侧的薄壁细胞常含有叶绿体，故幼茎常呈绿色；最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒，称为淀粉鞘。
?作用：具有光合作用和贮藏作用，并可产生木栓形成层。
? 3.中柱（维管柱）由维管束、髓和髓射线三部分构成。
?（1）维管束：原形成层发育而来
?呈束状,彼此分开,维管束与维管束之间为薄壁组织,由初生韧皮部、束中形成层和初生木质部三部分组成。
?①初生木质部：
?组成：导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维
?功能：运输水和矿物质，兼有支持功能
?发育方式：内始式：即原生木质部先发育，位于内方，由管径较小的环纹和螺纹导管组成，而后生木质部在外方，由管径较大的网纹、孔纹导管组成
?②初生韧皮部：
?组成：筛管、伴胞、韧皮薄壁组织和韧皮纤维
?功能：运输有机养料
?发育方式：外始式：原生韧皮部先发育，在外方，后生韧皮部后发育，在内方
?③维管形成层：
?又称束中形成层，位于初生木质部和初生韧皮部之间，是原形成层在初生维管束的分化过程中留下的潜在的分生组织。
?（2）髓射线：
?分布：两个维管束之间，连接皮层和髓的薄壁细胞，呈放射状
?作用：贮藏和横向输导的功能
?（3）髓是茎中央的薄壁组织，起贮藏作用。
?根据初生木质部和初生韧皮部的排列方式，维管束分为多种类型：
?外韧维管束：初生韧皮部在外方，初生木质部在内方，两者内外并列，中间有形成层相隔?多数双子叶植物维管束为此类型
?双韧维管束：初生木质部夹在内、外韧皮部之间，外韧皮部与木质部之间有形成层，常见与葫芦科、旋花科、茄科等
?周韧维管束：木质部在中央，韧皮部在外面包围木质部，常见与蕨类植物
?周木维管束：韧皮部在中央，木质部包围在外层
?周木维管束和周韧维管束又称为同心维管束。
根据维管束中是否存在形成层，维管束可分为
有限维管束：
存在形成层，可以继续发育。多数木本双子叶植物属于该类型。
无限维管束：
不存在形成层，不能继续发育。草本单子叶植物和单子叶植物的茎中没有形成层，不能加粗生长。
?双子叶植物根和茎初生结构的主要区别：
?（1）横切面上，两者由外向内都为表皮、皮层、维管柱，但根中皮层占主要部分，而茎中维管柱占主要部分。
?（2）表皮部分：根中表皮细胞能形成根毛，使表皮不仅有保护功能，还有吸收功能；茎的表皮主要行使保护功能。
?（3）皮层部分：根中又分为内皮层和外皮层，内皮层上有凯氏带；而茎中，靠近表皮的薄壁细胞内含有叶绿体，可以进行光合作用，另外存在厚角细胞层，行使支持功能。?（4）维管柱部分：根中木质部和韧皮部各自成束，相间排列，两者的发育方式都是外始式；
茎中木质部和韧皮部各自成束，内外相对排列，呈筒状，木质部发育方式为内始式，韧皮部发育方式为外始式
?（5）根中维管柱外围存在中柱鞘，具有潜在分生能力；茎中木质部和韧皮部之间存在束中形成层，也具有潜在分生能力。
?（6）茎中维管束与维管束之间存在髓射线，外达皮层，内抵髓，具有横向运输和储存功能，根中没有。
?（7）根的最中央有的由后生木质部构成，有的由薄壁细胞组成的髓构成；茎中央主要由髓组成。
（二）单子叶植物茎的初生结构：以禾本科为例
初生结构包括外层的表皮和内部的基本组织，基本组织中散布着维管束。
维管束在基本组织中的排列类型：散生型（玉米）和二环型（小麦）
以玉米茎为例，说明单子叶植物茎的结构
（1）表皮：由表皮细胞和少数气孔组成
表皮细胞有两种：长细胞和短细胞，两者纵向相间排列。
（2）基本组织：
位于表皮内侧，靠近表皮处几层为厚壁细胞，起支持功能，其它全部为薄壁细胞，兼有皮层和髓的功能。
（3）维管束：
散生于基本组织中，分布规律是靠近外围的小而数目多，越靠近中心数目多而大
维管束的结构
横切面上为卵圆形，
最外层为厚壁组织所包围，形成维管束鞘
内侧为维管束，韧皮部在外侧，木质部在内方，之间无形成层，为有限外韧维管束
韧皮部：后生韧皮部由筛管分子和伴胞组成，原生韧皮部被破坏，外始式发育
木质部：原生韧皮部在内侧，由1～3个环纹或螺纹导管组成；后生木质部在外侧，由孔纹导管组成。内始式发育
整个木质部呈“V”型。
禾本科植物茎的解剖结构特点
禾本科植物茎的节与节间明显，节间有中空和实心两种类型。其节间解剖结构有两大特点：一是维管束星散分布，没有皮层和中柱的界限，整个结构由表皮、机械组织、基本组织和维管束组成。二是维管束为有限外韧维管束，无束中形成层，无次生生长和次生结构。
⑴表皮由长细胞和短细胞（硅细胞和栓细胞）组成，外壁角化并硅化。
⑵机械组织是位于表皮内的厚壁组织。
⑶基本组织占茎的大部分体积的薄壁组织，其中常有气腔或气道。
⑷维管束分散在基本组织中，在实心茎中星散分布，在中空茎中排成疏
松的两环。维管束由初生韧皮部、初生木质部和维管束鞘三部分组成，无束中形成层，为有限外韧维管束。初生木质部成熟方式为内始式；初生韧皮部由筛管和伴胞组成；维管束鞘由厚壁细胞组成。
禾本科植物茎的初生增粗生长
禾本科植物茎的维管束内没有束中形成层，不能进行次生增粗生长，玉米等禾本科植物茎的有限增粗，是由于其茎内初生加厚分生组织分裂活动的结果。
四、茎的次生生长和次生结构
次生分生组织，包括维管形成层和木栓形成层，分裂、生长和分化引起的增粗生长，称为次生生长，次生生长所产生的各种组织，称为次生组织
（一）双子叶植物茎的次生结构
1.次生维管组织
（1）维管形成层的来源和活动
?①维管形成层的来源：
束中形成层＋束间形成层
?束中形成层性质：初生分生组织
?束间形成层性质：次生分生组织
②维管形成层的细胞组成
?纺锤状原始细胞：纺锤形，有明显液泡，与茎长轴平行，切向面比径向面宽
?射线状原始细胞：等径状，体积小
③维管形成层的分裂方式及其衍生细胞的发育
?维管形成层的纺锤状原始细胞主要进行平周分裂，增加细胞层数，向外形成次生韧皮部，向内形成次生木质部，两者共同构成茎的次生维管组织。
?射线原始细胞也是主要进行平周分裂，向内、向外分别产生射线细胞，称为木射线和韧皮射线，两者通过射线原始细胞相连结，共同构成次生维管组织的横向系统。
?维管形成层细胞，特别是纺锤状原始细胞，不断分裂产生次生组织，使茎的周径不断增大，特别是向内产生的次生木质部，使形成层位臵不断向外推移。
?纺锤状原始细胞进行自身增殖，适应茎周径的扩大和形成层的外移。
增殖方式：
?①径向垂周分裂②侧向垂周分裂③拟横向分裂
射线原始细胞增殖方式：
?通过纺锤状原始细胞侧裂、横裂、短缩等各种方式来增加数目，产生新的射线细胞。
注意：侵入生长概念
（2）次生韧皮部：
?组成：筛管分子、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维
?形状：通常被分割成若干纵列索，围绕在维管形成层的外方，横切面上呈内宽外窄的梯形。
（3）次生木质部：
?组成：导管分子、管胞、木薄壁细胞、木纤维
?形状：维管形成层环状，向内产生的次生木质部为圆筒状；双子叶茎的横切面上，次生木质部占据的比例最大。
?次生木质部是木材的来源，有时也称之为木材。
?边材：次生木质部的外层，心材外围，含水分多，色泽较淡，具有输导和储存的功能，边材与树木的营养有关。
（注意侵填体概念）
（6）木材的三切面
?横切面：