种子植物形态解剖学.

种子植物形态解剖学第一章植物细胞基本结构第一节植物细胞1. 细胞的结构和功能1.1 原生质体1.1.1 原生质体的概念：原生质体是由生命物质生质构成，它是细胞各类代谢活动的场所，是细胞最重要的部分。

原生质体包括细胞核和细胞质两部分。

细胞器：一般认为，细胞器是指细胞质内具有一定结构和功能的微结构和微器官。

叶绿体、线粒体、内质网和高尔基体均为植物细胞的主要细胞器。

1.2 细胞壁1.2.1 细胞壁的概念：细胞壁是包围在植物细胞原生质体外面的一个坚韧的外壳。

它是原生质体生命活动的产物, 一般认为是没有生命的。

它的主要功能是对原生质体起保护作用。

最近, 越来越多研究证明, 细胞壁和原生质体之间有着结构和机能上的密切联系。

(1) 细胞壁的层次、形成时间和化学成分细胞壁一个重要的特征就是分层，每层形成的时间和化学成分均不相同。

胞间层:胞间层又称中层，存在于细胞壁的最外面，它的化学成分是果胶，具有把两个细胞粘连在一起的作用。

胞间层为相邻的两个细胞共有，它形成最早，出现于细胞有丝分裂末期。

初生壁：初生壁是细胞停止生长之前由原生质体分泌形成的细胞壁层，位于胞间层以内，主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。

初生壁能随着细胞生长而延展。

一些细胞初生壁是它们永久的细胞壁。

次生壁:次生壁是细胞停止生长以后在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。

它的主要成分是纤维素和少量半纤维素，并常常含有木质、栓质等化学成分。

所有植物细胞都有胞间层和初生壁，次生壁仅存在于部分细胞中，具有次生壁的大部分细胞由于壁的加厚和化学成分的改变使细胞与外界物质的交流受阻，乃至中断，这类细胞成熟以后原生质体随之解体，整个细胞也就死亡了。

1.2.2纹孔、初生纹孔场和胞间连丝细胞壁生长并不是均匀增厚的。

在初生壁壁上有一些明显凹陷的区域，称为初生纹孔场。

在初生纹孔场上集中分布着许多小孔。

细胞的原生质细丝就是通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连形，这种穿过细胞壁沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

当次生壁形成时，次生壁上有一些中断的部分，这些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。

一个纹孔由纹孔腔和纹孔膜组成。

纹孔分为单纹孔和具缘纹孔两种类型。

1.3 后含物后含物是细胞代谢的产物，常见的后含物有淀粉，以淀粉粒的形式存在；脂类以油滴的形式存在；蛋白质以糊粉粒的形式存在；无机盐以晶体的形式存在。

第二节细胞的繁殖植物细胞的繁殖是通过细胞分裂来完成的。

细胞分裂有3种方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。

2.1有丝分裂有丝分裂又称间接分裂，是真核细胞分裂最普遍的形式。

有丝分裂包括核分裂和胞质分裂两个阶段。

2.1.1核分裂核分裂是指从细胞核内出现染色体开始经过一系列变化，最后分裂形成2个子核为止。

根据细胞核形态变化，一般把它分成几个时期。

(1) 间期：间期是从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时间。

在间期主要完成DNA和蛋白质的复制。

根据在不同时期合成的物质不同，一般把整个间期分成3个阶段：复制前期(G1期)，主要进行蛋白质和RNA合成，其中包括多种酶的合成。

复制期(S期)，主要进行DNA复制和组蛋白合成。

复制后期(G2)。

此期RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微管蛋白，然后转入分裂期。

(2) 分裂期前期：细胞核内出现染色体，随后核膜和核仁消失，同时纺锤丝开始出现。

中期：染色体排列在细胞中央的赤道面上，纺锤体非常明显。

后期：染色体着丝点一分为二，两组子染色体分别朝相反的细胞两极移动。

末期：染色体到达两极，纺锤丝消失，核膜、核仁出现。

形成新的子核。

2.1.2 胞质分裂染色体到达两极后，两极的纺锤丝消失，两个子核之间的纺锤丝在赤道面区域形成桶状的成膜体。

来自高尔基体、内质网的小泡形成由一单层小泡组成的细胞板。

小泡内的果胶物质形成新的细胞壁的胞间层，两侧的单层膜成为两个子细胞的质膜，穿于小泡之间的内质网与微管形成胞间连丝。

细胞板扩展形成新的细胞壁，把一个母细胞分隔成两个子细胞。

2.1.3 有丝分裂的意义有丝分裂过程中，每条染色体裂为两条子染色体，平均地分配给两个子细胞，这样就保证了每个子细胞具有与母细胞相同的染色体数目，也就是说染色体得到准确的复制和分配，从而保证了细胞性状的遗传。

2．2 减数分裂减数分裂是一种染色体数目减半的、特殊有丝分裂过程。

这个过程相当复杂，整个过程包括两次连续的细胞分裂过程。

2.3无丝分裂无丝分裂也称直接分裂，是一种比较简单的分裂方式。

分裂过程中核内不出现染色体，不发生向有丝分裂过程中一系列复杂的变化。

无丝分裂有多种形式，最常见的是横缢式分裂，细胞核先延长，然后在中间缢缩、变细，最后断裂成两个子核。

第三节植物组织细胞分化的结果导致植物体中形成多种类型的细胞，即导致植物组织的形成。

因此，把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称为组织。

1 分生组织1.1分生组织的概念和特点种子植物中具有分裂能力的细胞限制在植物体内的某些部位，这些细胞在植物一生中常持续地或周期性地保持强烈的分裂能力，一方面为植物体增加新细胞；另一方面它本身继续存在下去，这种具有持续分裂能力的细胞群称为分生组织。

1.2分生组织的类型1.2.1按在植物体上所处的位置划分(1) 顶端分生组织：顶端分生组织位于根和茎的主轴及其分枝顶端，它们分裂活动的结果可使根和茎不断伸长。

茎的顶端分生组织还将产生生殖器官。

顶端分生组织细胞的特点：细胞排列紧密、细胞壁薄、细胞核大、原生质浓厚、几乎没有液泡。

(2) 侧生分生组织：侧生分生组织位于根和茎侧方的周围部分，靠近器官边缘。

它包括维管形成层和木栓形成层。

该组织是一些细胞高度液泡化、细胞质不浓厚的薄壁细胞。

他们的分裂活动往往随季节性的变化有明显的周期性。

(3) 居间分生组织：居间分生组织是贯穿于茎、叶、子房柄、花梗等的器官成熟组织中，具有保持一定时期分裂能力的细胞群。

1.2.2按来源的性质划分(1) 原生分生组织：原生分生组织是直接由胚性细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力的细胞，分布于根尖和茎尖生长点的最先端。

(2) 初生分生组织：初生分生组织由原生分生组织的细胞分裂衍生而来，位于分生组织后部。

这些细胞在形态上出现了最初的分化，但细胞仍具有很强的分生能力。

(3) 次生分生组织：次生分生组织是由成熟的薄壁细胞恢复分裂能力转变而成的分生组织。

2 成熟组织2.1成熟组织的概念分生组织衍生的细胞逐渐失去分裂能力，进一步生产和分化成各种其他组织, 称为成熟组织。

2.2成熟组织的类型根据功能的差异，成熟组织可以分成保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌组织。

2.2.1保护组织保护组织是覆盖于植物体表面起保护作用的组织，它的主要功能是减少体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交流，防止病虫害侵入等。

保护组织包括表皮和周皮两种。

(1)表皮表皮一般由一层细胞组成，不含叶绿体，与空气接触的壁常常加厚并具角质层。

除此之外，表皮上还有气孔器，它由保卫细胞组成，中间留有间隙，称为气孔，是气体出入的门户。

表皮上还存在着形态结构各异的表皮毛和腺毛。

(2)周皮周皮是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。

它由木栓形成层细胞进行平周分裂，向外分化成木栓层，向内分化成栓内层，这三层合称周皮。

周皮上有皮孔与外界进行气体交换。

2.2.2基本组织基本组织又称薄壁组织，是植物组织中最大的一类。

它广泛存在植物体各个器官中。

其细胞特征为细胞壁薄、液泡大、排列疏松、具有明显的细胞间隙。

它们分化能力较低，有潜在的分生能力。

基本组织因功能不同分成不同的类型：(1)同化组织 (2) 储藏组织 (3) 通气组织 (4) 储水组织 (5) 传递细胞2.2.3机械组织机械组织对植物体起着机械支持作用。

根据细胞结构的不同可以分成厚角组织和厚壁组织。

(1)厚角组织：厚角组织是生活的细胞，细胞壁具有不均匀的增厚，壁的增厚常在几个细胞相连接处的角隅上特别明显。

这种增厚是初生壁性质的，故有一定的坚韧性和伸展性。

因此，它既有支持作用，又不妨碍幼嫩器官的生长。

厚角组织主要分布于茎、叶柄、花柄等部分。

(2)厚壁组织与厚角组织不同，厚壁组织的细胞都有均匀加厚的次生壁，这种次生壁多木质化，成熟后细胞内原生质体死亡分解，成为只留有细胞壁的死细胞。

厚壁组织根据形态又可分成石细胞和纤维两种类型。

2.2.4输导组织输导组织在植物体内负担长途运输的任务，根据它们运输不同的物质而分为两类：一类是木质部，运输水和无机盐的主要是导管和管胞；另一类是韧皮部，运输有机养料的主要是筛管和筛胞。

(1)导管和管胞导管分子的端壁在发育过程中溶解，形成一个或数个大的穿孔，具有穿孔的端壁特称穿孔板。

许多长管形的导管分子通过穿孔首尾连接而成导管，承担着被子植物体内水分和无机盐的运输。

管胞是单个细胞，末端呈楔形，在器官中纵向连接时，相邻两个细胞的端部紧密重叠，水分通过管胞壁上的纹孔运输。

管胞承担着大多数蕨类植物和裸子植物运输水分的作用。

导管分子和管胞都是厚壁的伸长细胞，成熟时都没有生活的原生质体。

次生壁具有各种各样的木质化增厚，在壁上呈现出环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹几种加厚。

(2)筛管、筛胞和伴胞：与导管相似，筛管也是由一些管状细胞首尾连接而成，承担着被子植物体内有机营养的运输。

组成筛管的细胞称为筛管分子。

筛管分子只有初生壁，端壁上有许多较大的孔，称为筛孔。

具有筛孔的端壁称为筛板。

筛管分子侧壁上形成筛域。

成熟的筛管分子是生活细胞，具有生活的原生质体。

大多数筛管分子的侧面都有一个或几个小型薄壁细胞，它与筛管分子通过胞间连丝相通，影响着筛管分子的生理活动，人们称之为伴胞。

裸子植物没有筛管和伴胞，输导有机营养的主要是筛胞。

筛胞是一种细长的细胞，两端渐尖而倾斜，侧壁上具有不甚特化的筛域。

筛域输导有机物能力较差，是比较原始的输导结构。

第四节种子的结构1种子的基本结构种子是种子植物特有的生殖器管，由胚珠发育而成。

种子因植物种类的不同而形态多种多样，但基本结构是相同的。

胚、胚乳和种皮是组成种子的基本结构。

1.1胚胚是构成种子最重要的部分，是新生植物的雏体。

胚由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成。

单子叶植物具有胚芽鞘和胚根鞘。

1.2胚乳胚乳是种子集中储藏营养物质的组织。

有胚乳种子的胚乳发达；无胚乳种子的胚乳在种子早期发育过程中被胚吸收，转入子叶中贮藏。

1.3种皮种皮是种子外面的覆被部分，具有保护种子不受外力机械损伤和防止病虫害入侵的作用。

第二章种子植物的营养器官植物体由多种组织组成、在外形上具有显著形态特征和特定功能、易于区分的部分，称为器官。

承担营养功能称为营养器官；承担繁殖功能称为繁殖器官。

第一节根根是植物体生长在地下面的营养器官，具有吸收、固着、输导和支持等作用。

1.1根的类型植物的根有多种类型。