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文档简介
《植物学》电子教案
课程编号:B1013103
适用专业:园林专业本科
课程性质:专业基础课
开课学期:第二学期
总学时:60学时
教学时数:理论课学时数40学时、实验课学时数20学时
一、编写说明
1、课程简介:全面、系统地介绍有关植物形态解剖学的基本知识、基本理论和
基本操作技术及植物基本类群的进化与分类的基础知识。主要研究植物的形态、
结构和生活现象及植物类群与分类。通过教学培养学生辩证唯物主义思想,严肃
认真的科学工作态度、分析问题的能力,并且为学习专业课奠定必要的基础。2、
地位和任务:本课程是园林专业的重要专业基础课。其任务在于全面、系统地介
绍有关植物形态解剖学的基本知识、基本理论和基本操作技术,详细介绍植物基
本类群与分类的基础知识。
3、总体要求:熟练掌握细胞的形态结构、功能、繁殖、分化。掌握植物组织的
概念、类型、特点和分布。掌握植物营养器官和生殖器官的形态、结构和功能。
熟练掌握植物分类的基础知识,掌握植物界各大类群主要特征;掌握被子植物重
要科的特点,并能初步鉴定植物。
4、与其它课程的关系:为后续学习专业基础课《植物生理学》、《园林树
木学》和《植物遗传学》等及专业课奠定必要的基础。
5、修订的依据:1996年学校《植物学》教学大纲。
授课内容及学时分配
章节各章名称理论课周次理论课时数实验课时数总课时数
绪论0.511
一植物细胞和组织36814
二种子和幼苗0.511
三根2426
四茎2426
五叶1.5325
六营养器官的变态0.511
七被子植物生殖器官3628
八植物分类基础知识122
九植物界的基本类群1224
十被子植物形态学术语122
T―一被子植物的分科48210
合计20402060
实验课内容与学时分配
序号实验内容实验目的学时周次
一显微镜的使用及细胞结构的观察(一)显微镜使用方法细胞观察21
二植物细胞的观察(二)质体及植物细胞的含物21
三植物细胞的观察(三)细胞有丝分裂和胞间连丝21
四植物组织的观察机械组织输导组织21
五植物根的观察根的初生、次生结构21
六植物茎的观察茎的初生、次生结构21
七植物叶的观察双子叶、禾本科叶片的结构21
八植物生殖器官的观察掌握花药和子房的结构特21
点
后握苔葬真蕨松属形态结
九高等植物类群代衰植物形态结构21
构
十被子植物分科(一)掌握十字花科豆科菊科百21
合科
合计2010
学年第二学期课程教学进度表
课程名称:植物解剖学学时:50任课教师:
周次课次教学内容
11绪论及细胞的形态结构
22细胞的结构及后含物与细胞分裂
33组织及其类型
44微管系统、种子和幼苗
55根的形态、功能、类型、初生结构
66根的次生结构与根瘤
77茎的功能、形态、初生结构
88茎的次生生长结构
99叶的形态、功能与结构
1010营养器官的相互联系与器官变态
1111花的概念、组成与花芽分化花药的发育与结构
1212胚囊的发育与结构,开花、传粉与受精
1313种子和果实的形成和类型
1414植物分类基础知识
1515植物界的基本类群
1616被子植物形态学术语
1717被子植物的分科(一)
1818被子植物的分科(二)
1919被子植物的分科(三)
2020被子植物的分科(四)
三、教学内容:
课目一:细胞基本结构2学时
1.目的要求:掌握细胞的基本结构。
2.重点与难点;重点是真核细胞的基本结构。难点细胞器的种类与功能的比较,
绪论
第一节植物与植物界
一、植物的多样性(10分钟)
二、植物界的基本特征和生物界的划分
(二)生物界的划分
1.二界系统:
2.三界系统:
3,四界系统:
4.五界系统:
5.六界系统:
第二节:植物在自然界中的作用(10分钟)
一.植物的合成作用和矿化作用
光合作用:
矿化作用:
二.植物在自然界物质循环中的作用
1、碳循环
2、氮循环
第三节:植物学的研究对象(20分钟)
研究对象:植物各类群的形态结构,分类和有关生命活动发育规律以及植物和外界环境建多
种关系的科学。
二.分支科学:
1、植物形态学:
2、植物分类学:
3、植物生理学:
4、植物生态学:
5、植物遗传学:
三.植物学的研究内容:
包括植物的外部形态、内部结构、植物类群、植物分类等。介绍植物的个体发育和系统
发育。个体发育:细胞、组织、根茎叶、花果实种子,的形态、结构及生理功能。
系统发育:介绍植物界的基本类群和分类及生态、群落、植被介绍。
第四节:学习本门课程目的要求(10分钟)
(-)目的
(-)要求
第一章植物细胞与组织
§1.1植物细胞(10分钟)
§1.1.1细胞的概述
细胞的概念:细胞是构成植物和动物体结构和功能的基本单位.
植物和动物种类很多,但都是由单个细胞构成的,除病毒外。单细胞植物和多细胞植物:
二.细胞的发现:
人们对细胞的认识,追溯到十七世纪,与显微技术发明与改建是分不开的。
§1.12.植物细胞的大小和形状
一.植物细胞的大小:最小的球菌0.2pm,一般种子植物中细胞在
二.细胞的形态:千差万别,有球状体,多面体,纺缠体,柱状,卵形,椭圆形,体现着形
态和功能的统一。
§1.1.3细胞生命活动的物质基础----原生质
一.原生质的组成
原生质:细胞内具有生命活动的物质。细胞是由原生质构成的,它是细胞结构和生命活
动的物质基础。它的基本组成成分。
1.所含主要化学元素:
2.水和其他无机物:
3.有机化合物:组成原生质的有机物为蛋白质,核酸,脂类和糖类。
⑴.蛋白质:
(2).核酸:
(3).脂类:
(4).糖类:
显微结构:把在光学显微镜下能看到的结构称显微结构。
亚显微结构:把在电子显微镜下能看到的结构。(超微结构)
§1.1.4细胞的基本结构
细胞壁:包在植物细胞外,特有结构(动物细胞不具细胞壁)
原生质体:是由原生质特化而来的,指单个细胞内的原生质。它包括细胞膜,细胞质,
细胞核总称为原生质体。是一个细胞内的原生质,是细胞存在有生命部分,是细胞内各种代
谢活动进行的场所。
原生质:是细胞当中提供基础化合物,物质概念。
一.细胞膜(质膜):包围在细胞外面的一层薄膜,是单层单位膜。(10分钟)
1.质膜成分:脂类(类脂),蛋白质
单位膜:在电镜下观察具有明显的三层结构,二个暗带,中间夹一个明带,叫单位膜,
厚约70-100A,核膜,质体膜,线粒体膜是层单位膜质,其它细胞器膜都是单层单位膜。
膜系统:生物膜:质膜,细胞内膜(如核膜和各类细胞器膜)统称。构成细胞的膜的种
类很多,除质膜外,还包括细胞内腊,核膜和各种细胞器的膜。除核膜,质体膜,线粒全膜
外,其它细胞器膜大多是单层单位膜。
2.质膜的功能:
3.质膜的结构:目前较广泛地接受的是“流体镶嵌模型”,假说
(1).脂类双分子层,做为骨架,头在膜内外两侧,尾部朝向膜中间,尾尾相连。
(2).蛋白质分子与磷脂层的内外表面结合或嵌于脂类层或贯穿于脂类层而部分露在膜
的内外表面。
⑶.磷脂和蛋白质都有一定的流动性,使膜的结构促于不断变动状态,蛋白质上具有酶
类,且有“识别,捕捉,释放”物质的能力。从而对透过起控制作用。膜的选择透性主要与
膜上蛋白质有关。
二.细胞质及其细胞器
细胞质:充满于细胞核与细胞膜之间,进一步分为:胞基质,细胞器。
胞基质:是透明的复杂溶液,是包围细胞器的细胞质部分,是透明的物质。
功能:不信是细胞器之间物质运输的介质,而表是生化反应的重要场所。
细胞器:是细胞内上具有特定结构和功能的亚细胞单位。
1.质体:是植物细胞所特有的细胞器,是一类合成和积累同化产物的细胞器,而动物,
真菌,细菌一般没有。(10分钟)
前质体:
A.叶绿体:
(1).存在:于植物的绿色细胞中,即:叶肉细胞,嫩,幼果等绿色部分.
(2).形态:
(3).结构:用电镜观察:超微结构。
被膜:最外面由双层单位膜包被,(内膜,外膜),膜表面有与光合作用有关的酶
基粒:内部由膜形成的圆盘状类囊体相互重叠形成柱状体单位,一个叶绿体内有40—60
个基粒,每个基粒有10—100片层不等。
基粒间膜(基质片层):在基粒与基粒之间由基质片层相连系,使整个叶绿体成贯通的膜系
统。
基质:基粒以外的部分充满基质,基质中有DNA,核蛋白体rRNA,酶等。
⑷.组成:叶绿素,叶黄素,胡萝卜素。
(5).功能:进行光合作用一吸收光能并使之转化为化学能,同时利用二氧化碳和水制造
有机物释放氧的过程。:
B:有色体:是含有类胡萝卜素而呈红一蓝色的质体,能积累脂类和淀粉。
C:白色体:不含可见色素的无色质体。呈无色颗奸状,球状,或纺锤状。
D:有色体,白色体及叶绿体和相互转变:
2.线粒体:除了细菌,蓝藻和厌氧真菌上,生活细胞都有线粒体。(10分钟)
(1).形状:呈球状,分枝状,般比质体小,0.5-1um
(2).构造:在电镜下
双层膜:外膜:包被线粒体
内膜:向中心腔内折叠,形成许多管状突起的内褶皱称崎。
喳:崎的内表面上,均匀地排布着形似大头针的结构,称电子传递粒(ETP),电
子传递粒(ETP):ETP上含有ATP醐(能合成ATP,是细胞供能中心),参与解吸作
用。
基质:内膜和基质中含有其它与呼吸作用有关的酶。100多种的参与呼吸作用。
(3).功能:是细胞进行呼吸作用的场所。
3.核糖体(核糖核蛋白体)(核蛋白质体),凡生长旺盛,代谢活跃的细胞内特别多。
(1).形态:生活细胞都有核糖体,小而圆的颗粒,是无膜结构。
(2).成分:核糖核酸,60%(RNA)、蛋白质,40%
(3).存在:游离胞基质中,但在细胞核,线粒体,叶绿体的基质中也存在,还大量附着
在粗糙内质网膜上。
(4).功能:
4.内质网(缩写ER):(10分钟)
①存在于胞基质中,
②形态:由膜围成的扁平的束,槽,平的槽,管,形成纵横交错的网状结构。
③内质网:滑面内质网SER:内质网表面光滑,不附有核糖体颗粒。
粗糙型内质网rER,内质网表面结合核糖体。
④功能:
5.高尔基体:是由一叠平滑单位膜围成的束,由扁平束,大束泡,小束泡组成。
功能:①将ER合成的物质运输到某些部位中去,能运输糖,脂类,蛋白质。
②生物大分子的装配。高尔基体能利用单糖和含硫单糖合成多糖和含硫多糖,
是许多多糖的合成场所。
③主要是合成纤维素,半纤维素,高尔基小泡向细胞壁内表面移动,与细胞壁
的形成有关。
④与细胞的分泌作用有关,如根尖细胞分泌的粘液,花蜜中的糖与多糖蛋白的
分泌,是在高尔基体作用下形成的。
(5)参与溶酶体与液泡形成。
课目二:细胞核、细胞壁、后含物及细胞分裂2学
时
1.目的要求:掌握细胞核、细胞壁的基本结构,和细胞分裂的主要方式。
2.重点与难点;重点是及细胞核的超微结构、细胞壁和后含物的结构和化学组成。难点是
细胞分裂、分化的概念,及有丝分裂各时期的特点。
6.液泡:存在于胞基质中,,由单层单位膜包被的细胞器。(20分钟)
⑴构成:最外层有一层单位膜叫液泡膜。
细胞液:液泡内的汁液,是含有多种有机物和无机复合物的复杂水溶液。
(2)液泡的功能:
7.溶酶体:是由单位膜包围的多种形状的小泡状结构,它是由内质网分离出来的小泡形
成的,常为圆球形小体。内部没有特殊结构,
⑴成分:含有大量的水酶,已知60多种,如酸性磷酸酶为主(核糖核酸酶等脂酶,蛋
白质),能分解所有的生物大分子。
⑵功能:
8.圆球体:是膜包裹着的圆球状小体,膜是半单位膜(只有一个暗带)。
功能:含有合成脂肪的酶,能大量集累脂肪,在一定条件下,也能将脂肪水解成甘油
和脂肪酸,因此,它具有溶醐体性质。
9.微体:是由内质网分离出小泡形成的,是单屋膜包围的细胞器,呈球状或哑铃形的颗
粒。与溶酶体在大小,形状相似,但含酶种类不同,包含过氧化氢醐和氧化酶类。
10.微管:组成:它是由组成a,B球状蛋白围成的细小的中空的长管状结构。在细胞
质中,靠近细胞壁。
功能:
①起支架作用,使细胞维持一定形状,花中裸露精细胞,无细胞壁,靠维管维持纺锤
形状。
②对细胞壁的形成和增厚起作用。微管组成的成膜体,指导着高尔基体小泡。向新壁
方向运动,在赤道面中,形成细胞板。
③参与构成有丝分裂和减数分裂时的纺缠丝。
④影响胞内物质的运输和胞质运动。
⑤参与构成低等植物的纤毛,鞭毛,影响整个细胞的运动。
微丝:是比微管更细的纤丝,在细胞中呈纵横交织的网状,与微管和中等纤维共同构成
细胞的骨架。(或叫微梁系统,维管,中等纤维,微丝)
功能:与微管配合,控制细胞器的运动,微丝的收缩功能与胞质流动密切相关。
三.细胞核:(20分钟)
(除细菌,蓝藻外,生活细胞都有细胞核)是原生质体重要的组成部,是控制细胞生命
活动的中心,折光率强,在光学显微镜下很容易看到。
1.形态:一般近于球形,但也有许多不同形状,如禾本科保卫细胞,细胞核量哑铃形,
花粉的营养细胞,核呈不规则裂瓣。
①大小:
②数量:
③位置:
2.结构:(在光学显微镜下,间期核可分为)
核膜:包在核的最外面(内膜,外膜)又叫核被膜,
核孔:核膜上一定间隔愈合的小孔,有开闭结构,细胞核和细胞质进行物质交换的通道。
核仁:是制造核糖体亚单位的部位(功能)。
核质:核膜以内,核仁以外的物质,它以碱性染料染色后,可分为着色的是染色质:化
学成分是DNA和蛋白质构成,间期核内成网状细丝。染色体:化学成分一样,要分裂期,染
色质丝高度螺旋化,变粗变短,形成杆状染色体。着色浅的是核液。
3.功能:储存和传递遗传信息,在细胞遗传上起重要作用。
①.间期细胞核的功能是贮存和复制DNA,合成和向细胞质转运RNA。
②.染色体含有许多基因,控制植物各种性状的表现。
四.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,本质上它不是•种生活物
质,无生命的由原生质体向外分泌物质形成的。(30分钟)
细胞壁,质体、液泡一起构成了植物细胞与动物相区别三大结构特征。
1..功能:
2.细胞壁的结构一分层结构,据形成时间和化学成分的不同分为三层。
①胞间层
②初生壁:
③次生壁:
3.细胞壁的化学组成:
(1).构架物质:
(2).细胞壁的衬质:
(3).内镶物质:
(4).复饰物质:
4.细胞壁上的纹孔,胞间连丝。
初生纹孔场:在初生壁上,具有一些明显的凹陷区区域。在初生纹孔场上有许多
小孔,细胞的原生细丝,通过这些小孔与相邻细胞的原生质相连。
胞间连丝:是穿过细胞壁的细胞质细丝,它连接相邻细胞的原生质体。
作用:在细胞间起着物质运输与刺激传导的通道作用,细胞间相互沟通,使植物
体成为一个统一的整体。
纹孔:这种在次生壁层中未增厚的部分。
纹孔对:相邻细胞间的纹孔常成对存在,合称纹孔对,纹孔对中的胞间层和两边
的初生壁,合称纹孔膜,中间的间隙腔称纹孔腔。
按结构纹孔分:
单纹孔:次生壁在纹孔腔边缘终止而不延伸,它纹孔口大,如纤维细胞。
具缘纹孔:次生壁在纹孔腔边缘向内延伸,拱起,纹孔口小。
导管,管胞上常有具缘纹孔。
作用:纹孔是细胞之间进行水分及其他物质交换的通道。
共质体运输:通过胞间连丝的物质运输。
质外体运输:通过细胞壁,细胞间隙和大多纤维细胞腔运输。
5.细胞壁的生长:增大面积形成初生壁的生长和增加厚度,形成次生壁的生长。
6.研究细胞壁的实践意义:
细胞壁的化学成分一纤维素一造纸,人造纤维,火药等重要材料,木质在石油,
染料中有广泛的用途,对细胞壁的研究在工业生产上有重要意义。
§2.5植物细胞的后含物(30分钟)
后含物:是细胞内所有非生命的物质,是细胞代谢作用的产物。它后可以在细胞
一生不同时期中出现和消失,其中有的是贮藏物有的是废物。有的存在于细胞液中,有
的存在于细胞质中。
儿种重要的贮藏物质有:
1.淀粉:是一种最普遍的贮藏物质
①.形成:
②.结构:
③.淀粉粒类型:
单粒:兴有一个脐和许多轮纹围绕的淀粉粒。
复粒:是有二个以上的脐和各自的轮纹的淀粉粒。
半复粒:是外围有共同的轮纹懈围的“复粒”。
④.特性:淀粉不溶于水,在热水中膨胀成为糊状。
⑤.鉴定:淀粉是碘-碘化钾溶液呈蓝色,这是淀粉的特殊反应,可鉴定淀粉是否存
在。
⑥.存在:普遍存在于种子的胚孔,子叶中,植物的块根,块茎,球茎,根状茎中
都有丰富的淀粉粒。
2.蛋白质:
①.形式:
②.存在:
③.鉴定:蛋白质遇碘-碘化钾溶液是黄色反应,遇硫酸铜碱性溶液呈紫色反应。
可据此鉴定蛋白质是否存在。
3.脂肪和油类:是含能量最高的贮藏物质。在常温下为固体的称脂肪,液体珠称为油
类。
①.存在:
②.鉴定:脂肪遇苏丹III酒精溶液呈橙红色,可用此鉴定种子是否有脂肪存在。
4.晶体和硅质小体:
5.丹宁和色素
真核细胞:具有核被膜和各种细胞器的细胞,除细菌,蓝藻外,其它植物细胞。
原核细胞:无核被膜和细胞器的细胞,只有拟核,如细菌,蓝藻。
课目三:细胞分裂及植物组织2学时
1、目的要求:掌握细胞分裂及组织的概念和类型和特点。
2、重点与难点;重点是不同组织种类的区别与特征。
§2.6植物细胞的分裂(繁殖)(30分钟)
一.细胞分裂的方式常见的有三种:
①.无丝分裂:
②有丝分裂:
③减数分裂:
二.细胞周期及其概念。
细胞周期:持续分裂的细胞,从结束一次分裂开始,一次分裂完成为止的整个过程,它
可进一步分为:
间期:
DNA合成前期(G1):
DNA合成期(S期):
DNA合成后期(G2):(叫有丝分裂准备期):
分裂期(M或D):核分裂:前,中,后,末期。
胞质分裂:
三.有丝分裂全过程包括核分裂和胞质分裂二步聚
㈠.核分裂:各时期
L前期:染色质凝缩成短粗的染色体,核仁解体,核膜破裂,及纺锤丝开始出现(由
微管组成的细丝)。
由于染色体在间期已完成复制,可看出每个染色体是由二条染色单体组成。
2.中期:两清一中:①每条染色体的两条染色单体清晰可见。
②纺锤体非常明显。
③染色体的着丝点都排列在赤道面上,数目固定,方便记数,
是观察染色体的形状数目的最好时期。
3.后期:各个染色体的着丝点一分为二,两条染色单体分开,在纺锤丝的牵引下分
别由赤道面向细胞两极移动,使细胞两极各有数目相同的2n条染色体。
4.末期:①已经到达两极的染色体通过解螺旋作用,变成染色质细丝。
②在染色质的外围形成新的核膜核仁。
③原来的一个母细胞形成二个子核。
㈡.胞质分裂:是在二个新的子核之间形成新的细胞壁,分隔母细胞细胞质的过程。
㈢.有丝分裂的意义。
①.是高等植物最普遍的分裂方式,使细胞数目增多,导致细胞生长,经过核分裂
和胞质分裂,一个母细胞成为两个子细胞。②每一子细胞具有与母细胞引同
数量和类型的染色体。而决定遗传特性的基因存在于染色体匕因此,每一
子细胞具有与母细胞相同的遗传性,保证了细胞遗传目的稳定性。
㈣.细胞周期的持继时间
植物细胞的一个细胞周期所需的时间,现般在十几小时至几十小时之间。
四.无丝分裂:(横裂,纵裂,出芽等)指不经过任何有丝分裂时期,直接分裂成差不多相等
的两个子细胞。
过程:分裂细胞的核先伸长,中间缢缩变细,最后断裂分成两个子核,子核间形成新壁,
最后形成两个子细胞。无丝分裂比有丝过程简单,不出现纺锤丝,消耗能量小,分裂速度快,
但遗传物质没有平均分配到子细胞中,所以子细胞的遗传性可有是不稳定的。
§2.7植物细胞的生长和分化(10分钟)
■,细胞的生长:植物的生长不仅是由于细胞数量增加,且与细胞体积生长密切相关。
细胞的生长:就是指细胞体枳的增长,包括细胞纵向的延长和横向的扩展。
二.细胞的分化
细胞分化:指多细胞有机体内细胞在结构和功能上变成彼此互异的过程。形成多细
胞植物体内细胞群分工协作现象。
三.细胞的全能性:指植物的大多数生活细胞,在适当条件下都能由单个细胞经分裂,生长
和分化形成个完整植株的现象或能力。
第三章:植物组织(30分钟)
植物组织的概念
细胞分化导致植物体中形成多种类型的细胞,也就是细胞分化导致了组织的形成。
组织:形态结构相似,在个体发育中来源相同,具有相同生理功能的细胞群。
§1.2分生组织:
植物组织的类型
植物体内组织据其发育程度,生理功能和形态结构的不同,分
概念:种子植物体内的生长部位,具有持续性或周期性分裂能力的细胞群。它们的分裂
活动直接关系到植物的生长。
特点:
二、类型:分生组织在植物体中位置的不同,又可分为顶端分生组织,侧生分生组织,和居
间分生组织三类:
①顶端分生组织:存在于根尖的分生区
特点:
②侧生分生组织:包括维管形成层和木栓形成层存在于裸子植物和木本双子叶植物的器官
中,主要分布在老根,老茎周侧。维管形成层和木栓形成层。
③居间分生组织:分布于成熟组织之间,能进行一段时间的分裂活动,以后失去分裂能力,
完全转化为成熟组织。存在某些植物的茎,叶,子房柄,花梗,花序轴等器官中有居间分生
组织。
n.将分生组织按发生来源分类:
原分生组织:
初生分生组织
次生分生组织:
§1.3成熟组织
成熟组织:由分生组织衍生的大部分细胞,经生长,分化,逐渐丧失分生的性能,形
成具有特立功能和形态结构的组织。
将生理功能的不同将成熟组织分为以下几类:保护,基本,机械,输导,分泌。
一、保护组织:存在于植物体的表面,是由一层或数层细胞构成。(10分钟)
作用:主要起保护作用,可防止水分过度蒸腾,控制气体交换,抵抗风,病虫害
侵袭。
又分为:初生保护组织一表皮,分布于幼根,茎,叶,花,果实和种子的表面。
次生保护组织一木栓层。
1、表皮:是器官外的覆盖层,通常由一层生活细胞构成,含细胞类型:
①表皮细胞:
②保卫细胞:
③许多植物表皮上具附尾物。
2、周皮--------次生保护组织:它是由木栓形成层向外分化(平周分裂)也多层
木栓细胞,组成木栓层(死细胞),向内分裂出少量的栓内层(活细胞)
2.基本组织:(薄壁组织)(营养组织)(10分钟)
在植物体内占比例最大,广泛存在感动植物茎,叶,花,果实中。在体内担负着
吸收,同化,贮藏,通气,传递的营养功能,因此又叫营养组织。
(1)吸收组织:
(2)同化组织:
⑶贮藏组织:
(4)通气组织:
⑸传递细胞:
3.机械组织:主要功能是巩固和机械支持植物体,具有抗压,抗张,抗曲挠的性能。共
同特点是细胞壁局部或全部加厚。(10分钟)
(1).厚角组织:最明显的特征是细胞壁具有不均匀的增进取,壁的增厚通常在几个
细胞邻接处的角隅处特别明显,因此叫厚角组织。
特点:
(2).厚壁组织:它的细胞壁呈较均匀的木质化增厚,细胞腔很小,成熟细胞•般没
有生活的原生质体(死细胞)。它的形成加强了器官的坚韧性。分为:石细胞
和纤维两类。
①.纤维:
韧皮纤维:
木纤维:
②.石细胞:
课目四:种子与幼苗2学时
I.目的要求:掌握微管组织、种子的基本形态、结构和类型,了解种子萌发过程以及幼苗
的类型。
2.教学的重点与难点;重点是微管组织类型和种子的基本结构,难点是维管束的种类、特点
及空间排列方式及小麦籽粒的结构。
4.输导组织:是植物体内部分细胞分化成管形结构,担负着体内水溶液和同化产物的
长途运输的组织。细胞为长管形,相互联接,,贯穿于器官中。据运输物质的不同
将输导组织分两类:(20分钟)
①.运输小份和溶解于水中的无机盐的组织:即导管,管胞
②.运输同化产物的组织。
⑴.导管:
据导管发育先后和侧壁木质化增厚的方式不同,将导管分为五种类型。
环纹导管:
螺纹导管:
梯纹导管:
网纹导管:
孔纹导管:
这种堵塞导管的束状物称侵填体。侵填体的形成,增强了自然抗腐力,对防止病菌
的侵害及增强木质的致密,耐水性都有一定作用。作用:没输导功能,但有机械支
持作用。
(2).管胞:是两端斜尖的狭长细胞,是端壁不具穿孔的死细胞。
(3).筛管:存在于韧皮部,是运输叶所制造和的有机物,它是由些管状的细胞纵行连
接而成,每一细胞称为筛管分子。
伴胞:在筛管分子的旁侧有一至数个狭长的薄壁细胞的伴胞,伴胞与筛管分子
都是由同一母细胞纵裂而来。
(4).筛管:反存在于蕨类植物和裸子植物之中,它们是种比较细长,末端尖斜的细胞,
没有筛板的分化,侧壁和末端部分只有一些初步分化的小孔,孔中有细窄的原生质
丝通过,它输导功能不及筛管分子是原始的运输有机养料的结构。
5.分泌结构:是一类能产生分泌物质的细胞或细胞组合。它们的来源,形态与分布
都比较复杂,所分泌的物质多种多样。如,挥发油,糖类,蜜汁,乳汁,树脂,
单宁,粘液,盐类等。许多分泌物是重要的药物,香料或工业原料,按分泌物是
否排出体外,分泌结构分为外分泌结构和内分泌结构两类。(5分钟)
(1).外分泌结构:分布于植物体的外表,能将分泌物排于体外。常见的有腺毛,腺
鳞,蜜腺,排水器。
(2).内分泌结构:均存在于植物体的内部,常见的有分泌细胞,分泌腔,分泌道和
乳汁管。
§1.4维管束和维管组织(15分钟)
1.维管束:是由原形成层分化而来,是由木质部和韧皮部共同组成的束状结构,据维管
束内形成层的有无和维管束能否继续发展扩大,将维管束分二大类。如:叶
片中的叶脉,柑桔果皮内的桔络,丝瓜的瓜络都是维管束。
有限维管束:维管束中全部为初生木质部和初生韧皮部,没有形成层,不能产生次生
组织,如大多数单子叶植物的维管束。
无限维管束:初生木质部与初生韧皮部之间有形成层,能分裂产生次生组织,如裸子
植物和大多数双子叶植物的维管束。
2.据维管束中韧皮部和木质部的排列方式情况差别可归为三类:
①.并生排列:韧皮部在外,木质部在内,呈内外并生排列,一般种子植物茎内
形成外韧维管束。而有些植物,如南瓜等葫芦科和马铃薯等茄科植物,
它们茎中信管束,在木质部的内外两方并存有韧皮部,称双韧维管束。
②.同心圆排列:是木质部与韧皮部呈同心圆围绕排列。一种是韧皮部环绕于木
质部的外周,形成周韧维管束,存在-蕨类植物根状茎,叶柄和一些植
物花丝中,另一些木质部包围在韧皮部外方,称周木维管束,如:单子
叶,香蒲,芹菜,胡椒科的根状茎中有此类型。
③.辐射排列:根中的初生结构,木质部分成若干辐射角,韧皮部间生于辐射角
之间,成为辐射排列,但并不组成束状的维管束。
3.维管组织:木质部和韧皮部是植物体内主要起输导作用的组织
木质部由:导管,管胞,木纤维,木薄壁细胞有机组合在--起。
韧皮部由:筛管,伴胞韧皮纤维,韧皮薄壁细胞。
因木质部,韧皮部都是管状结构,因此又称为维管组织。
4.复合组织:由几种不同细胞构成的一种组织。如:
木质部:由导管分子,管胞,纤维,薄壁细胞等。
表此:表皮细胞,表皮毛,气孔器。
第二章:种子和幼苗
§2.1种子的形态与结构(15分钟)
种子的形态:不同的植物所产生的种子在大小、形状和颜色等方面有较大的差别。
1.大小:
2.形状:
3.颜色:
二.种子的基本结构
1.胚:是构成种子最重要的部分,新植物就是由胚发育而来的,胚是新植物的雏体,
是原始体。胚包括:
胚根:一般圆形。一胚根发育成初生根。
胚芽:呈现雏叶的形态。种子萌发时一胚芽发育成地上部分的茎、叶、芽.
胚轴:介于胚根胚芽之间,极短。并与子叶相连。是过渡区,是幼根、幼茎的一部
分
上胚轴:子叶着生点到第一片真叶的一段
下胚轴:子叶着生点到胚根的段
子叶:子叶在不同植物种子里在数目上和出现功能上不同
双子叶植物:种子内有2片子叶的。豆类、瓜类、棉花、油菜
单子叶植物:种子内有1片子叶的。水稻、玉米、小麦、洋葱
子叶的生理功能:
2.胚乳:是种子内贮藏营养物质的组织。它贮藏的养料供种子萌发和形成幼苗时的需
要。
有些植物在种子发育过程中,正被胚吸收,利用,这类种子在成熟后无胚乳种子。
3.种皮:包在种子的最外面起保护作用的。在种皮上可以看到种柄脱落后留下的痕迹,
称为种脐。(豆科上的种脐最显著)在种脐的一端有一小孔称种孔。(他是种子进行
气体交换的门户。)有些植物的种子在种脐上面还有海绵状肉质结构,称种阜。在
种脐的另一端与种孔相对处通常隆起,降起的部分称种脊。
§2.2种子的主要类型(20分钟)
种子的基本类型:有胚乳种子和无胚乳种子。
一、有胚乳种子。在据子叶数目的不同分为:大多数单子叶和双子叶植物属此类。
1、双子叶植物有胚乳种子:辣椒、茄子、蕃茄、烟草、蔺麻。以翅麻为例:
2、单子叶植物有胚乳种子:如水稻、小麦、玉米、高梁、洋葱等。
以水稻、小麦种子为例说明种子的结构:种皮、果实叫颖果、胚乳、胚、胚芽、
胚芽鞘、胚根、胚根鞘、胚轴、盾片、外胚叶。
二.无胚乳种子:由种皮和胚构成
1.双子叶植物无胚乳种子:花生、棉花、豆类、瓜类、柑桔类种子
(1).菜豆种子的结构
种皮:表面有或无花纹,颜色各种,有圆形的种脐,种脐•端有小圆孔。种孔(种
子萌发处),种脐另一端有瘤状小突起,种瘤,种瘤下端到种子顶端,具较长隆起
的棱脊,即种脊
胚:胚芽、胚根、胚轴、子叶,子叶肥厚,乳白色,贮藏大量养分
2.单子叶植物无胚乳种子:如慈姑。
典型种子的基本结构可概括如下表,
种皮:•般坚韧,为种子的保护屋。禾本科植物种皮与果皮不易分开
胚:
胚芽:一般为生长点和幼叶构成(有的无幼叶)•禾:胚芽外有胚芽鞘包围
胚轴:连接胚芽,胚根,子叶的轴。
胚根:由生长点与根冠组成。禾:胚根外包有胚根鞘
子叶:双子叶胚有二片子叶,单子叶植物有一片子叶
胚乳:是贮臧营养物质的组织。禾本科:胚他分为糊粉层和淀粉贮藏组织。(有的
植物胚乳在种子发育过程中为胚所吸收形成无胚乳种子)
§2.3种子的萌发
种子的寿命(10分钟)
1.种子的寿命:指种子在一定条件下保持生活力的最长期限。超过这个期限,种子的
生活力就丧失,也就失去萌发的能力。
决定种子寿命的因素:
(1)决定于植物本身的遗传性。
(2)与种子贮藏期条件有关:
(3).种子贮存期限的长短影响种子生活力,一般来说种子贮存愈久,生活力也愈衰退,以
至完全失去生活力。
(4).种子失去生活力的主要原因,•般因种子内酶物质的破坏,贮存养料的消失及胚细胞
的衰退死亡。
2.种子的休眠:
休眠:有些植物的种子成熟后,即使在适宜的环境条件下,也不能立即萌发,必须
经过•段相对静止的阶段才萌发,种子的这一特性。休眠的种子处于近于不活动状态。其内
部因素有:
①.种皮坚硬,阴碍了种子对水分和氧气的吸收。
②.(种子生理上没有成熟),种子的后熟作用
②.种子内产生抑制萌发的物质:
二.种子萌发的条件:(10分钟)
萌发:已渡过休眠期或已解除休眠的植物种子,在获得适宜的环境条件时,种子的胚就
由休眠状态转入活动状态,开始生长,形成幼苗,这一过程称为萌发。
1.种子萌发需充分的水分:
2.种子萌发需足够的氧气
3.种子萌发需要适当的温度:要求表现出最低、最高、最适三基点。
4.一般说光照和黑暗对种子萌发没有影响
三.种子萌发的过程:
种子内部发育成熟,并具备外部条件后,种子首得天独厚吸水膨胀,种皮变软。接着胚
根进行生长,经过种孔突破种皮,向下生长,逐渐形成幼苗的主根。当胚根生长到一定长度
时,胚轴和胚芽也开始进行伸长生长,突破种皮。由于胚轴伸长生长将胚芽推出地面,并逐
渐形成叶和茎,逐渐形成幼苗。
种子萌发形成根的意义:根使早期幼苗固定于土壤中,及时从土壤中吸收水分和养料•,
使幼苗植物很快独立生长。
种子萌发为什么先胚根突破种皮?
①根系将根物固定于土壤
②胚根伸入土中形成主根
③根系及时吸收根物所需的水分和无机盐,这种功能是根长期的历史发展中对环境的
适应
§2.4幼苗的类型(10分钟)
1.子叶出土的幼苗:种子萌发时,其下胚轴迅速进行伸长生长,将子叶和胚芽推出地
面,使子叶出土的幼苗。如双子叶植物中的大豆、豆角、棉花及各种瓜类(无胚乳种子)。
薨麻、洋葱(单子叶有胚乳)子叶出土后通常变为绿色,右以暂时进行光合作用,待其营养
物质耗尽,而枯萎脱落。
2.子叶留土的幼苗:种子萌发时,下胚轴不进行伸长生长或伸长生长很少,上胚轴伸
长生长较快,将胚芽推出地面,逐渐形成幼苗的茎和叶,而子叶留在土层中。
如大多数单子叶植物:小麦、玉米、水稻,部分双子叶植物:豌豆、蚕豆子叶留在土中,
直至养料耗尽而消失。
实践中,注意两种幼苗种子的播种深度。
课目五:根的形态与初生结构2学时
1、目的要求:了解根及根系的形态、功能、类型、分布及与环境的关系,掌握双子叶植物
根与禾本科植物根的结构及其区别,认识根瘤与菌根。
2、教学的重点与难点:重点是双子叶及禾本科植物根的结构特点以及二者的区别,难点是
双子叶植物根的次生结构
第三章:根
器官:由多种不同的组织构成,具有特定生理功能和形态结构的部分。根茎叶担负着植物
营养生长,称营养器官。
本章主要讲根、茎、叶营养器官的形成、结构和功能。
§3、1根的生理功能和经济用途(10分钟)
-根的生理功能
①最主要是吸收作用。能吸收土壤中的水、二氧化碳和溶于水的无机盐。
②固着作用:
③输导作用:
④根具有合成的功能:
⑤分泌功能。
⑥具有储藏和繁殖作用:
二.经济用途:
①食用,药用,工业用
②老根雕制成工艺品
③保护坡地,堤岸和防水流失
§3.2根和根系的类型及分布(15分钟)
根的种类
1.根据发生部位的不同,根分为
定根:主根:由胚根发育而来的,(又有初生根)胚根突破种皮,形成最粗最
长的根
侧根:又叫次生根,在主根上产生的各级大小分支,有•级侧根,二级,
三级
不定根:植物从茎、枝、叶,老根,胚轴上产生根,这种根产生的部位不固定称不
定根。如玉米茎基部的节上长出的不定根,草莓葡萄茎上产生不
定根。
二.根系类型
根系:一株植物地下部分所有的根的总体称根系。
直根系:主根粗壮发达,主根与侧根区分明显的根系,如松柏等裸子植物的根系,大多
双子叶植物棉花、油菜、白菜、大豆、花生、蒲公英等
须根系:主、侧根无明显区别,主根不发达或早期停止生长,由茎的基部或胚轴上产生
许多粗细、长短差不多不定根形成的丝状、须状根系。
三.根系在土壤中的分布状况,一般可分为深根系和浅根系两类。
深根系:
浅根系:
栽培上意义:
§3.3根尖的分区及其生长动态(20分钟)
根尖:指根的得天独厚端到着生根毛这•段的幼部分(4—6cm)。不论主根,侧
根或不定根都具有根尖。它是根澡生长最活跃的部分。
根尖可分为四部分:根冠、分生区、伸长区、成熟区。
㈠根冠:是根特有的一种结构,位于根的最得天独厚端,一物质财富或成贺锥形,如帽
状套在分生区的外方。
作用:
㈡分生区(1—3cm)
分生区位于根冠内方的端分生组织。是分裂和生新细胞的主要地方,又称生长点。
1.原始细胞分层现象
在分生区的最前端为原分生组织的原始细胞,它的分裂活动具有分层特性,在分生区
的后部,分别形成了原形成层,基本分生组织和原表皮三种初生分生组织。
2.不活动中心概念50年代以后,利用生理生化技术马到成功根尖进行研究发现在
相当多植物的根尖中,发现在根尖分生区中的最前端的中心部分,有一些分裂活
动弱甚至不分裂的细胞,形成一个近于半圆形的区域称不活动中心。它在根中的
作用有人认为疔能是激素合成的地方。
㈢伸长区2-10mm由分生区向上发育,细胞的分裂活动(停止)愈来愈弱,细
胞开始伸长,生长和分化,米渐变的伸长区。
特点:
作用:
㈣成熟区(根毛区),(几mm——几cm)
①.特点:
②形成:
四.就细胞分裂方面:(10分钟)
①平周分裂(切向或弦向分裂):产生的新壁与器官表面平行,结果啬细胞层数,使
器官或组织加厚。切向分裂后子细胞呈径向排列
②垂周分裂(径向分裂):分裂方向和新壁与器官表面垂直,结果增加轴向的细胞数
目,使器官组织伸长。
③横向分裂后子细胞呈纵向排列
§3.4根的结构(45分钟)
一.双子叶植物根的初生结构,(棉花、大豆、油菜、瓜类)
根的初生生长:由根尖的分生区悸顶端分生组织经过分裂,生长分化形成成熟的根,
这个过程,在成熟区内由初生分组织分化为各种成熟的初生组织,组成了根的初生结构。
由根毛区横切面可以看到根的初生构造为:
1.表皮:特点是成熟区最外面的层:①排列紧密的细胞。每个细胞形状略成长方体,横切
成上近于方形。②其细胞壁薄,适于水和溶质渗透,角质膜薄或不发达。③表皮没有气孔的
分化。许多表皮细胞向外突出形成根毛。作用:扩大根的吸收面积,对幼根的表皮来说,吸
收作用比保护作用更重要。
2.皮层:位于表皮与维管柱之间,由基本分生组织发育而来,由多层细胞组成,占幼根横
切面很大比例,(1)特点:细胞大型,排列疏松,有贯通的胞间隙,发达。(2)作用:是水
分和溶质从根毛到中柱的横向输导途径,也是幼根贮藏
(1)外皮层:有的植物中,皮层的最外层或数层细胞,形状较小,排列紧密而整齐,称
内外皮层,当根毛枯死,表皮破坏后,外皮层细胞壁增厚并栓化,起代表皮临时保护
作用。
(2)内皮层:是皮层最内一层形态结构和功能都较特殊的细胞,皮层最内的一层细胞为
内皮层。此层细胞较小,排列紧密,无胞间隙,结构比较特殊。
凯氏带:在细胞的径向壁(西侧的细胞壁)和横向壁(上下细胞壁)有一条木化和栓化的带
状增厚,称凯氏带。水分和溶质由皮层进入中柱都要能过内皮层的选择透性及原生质体才能
进入中柱。同时减少了溶质的散失,保证水分源源进入导管。而多数单子叶植物内皮层细胞
五面增厚。
3.维管柱:指皮层以内的中轴部分,包括起源于原形成层的维管组织和非维管组织(主要是
薄壁组织,中柱的细胞玷较小而密集,结构复杂,通常构成由中柱鞘,初生木质部,初生韧
皮部和薄壁组织构成等。
⑴中柱鞘:是中柱的最外层,紧巾着内皮层,由一层或几层薄壁细胞组成,重要特点,有潜
在的分裂性能(长期保持分生能力)。仙根,不定根,不定芽,孔汁管,树脂道等都可以起
源于此。当根开始次生生长时,维管形成层的一部分及木栓形成层也都发生于中柱鞘。
⑵初生木质部:功能运输水和无机盐,位于根的中央,横切面呈辐射状,其紧接中柱鞘内侧
的辐射角端较早-分化成熟,由U径较小的环纹或螺纹导管组成。称为原生木质部。初生木质
部中越靠近轴心的部分,成熟越迟,由管腔较大的梯纹,网纹或孔纹导管所组成,称为后生
木质部。
外始式:初生木质部这种由外方向内分化成熟的方式,是根初生木质部的重要特点,在生理
上具有适应意义。
髓:
一般来说,同种植物根中,原生木质部的束数是相对稳定的。据原生木质部束数的不
同,把根划分为二原型,三,四,五……多原型。
二原型:主根中有二束原生木质部,如烟草,油菜等的主根,马铃薯,萝卜,甜菜。
三原型:紫云英,豌豆。
四原型:主根中有四束原生木质部,如棉花,花生,蚕豆。
多原型:主根中有多束原生木质部,如高梁,玉米,水稻,小麦等。
⑶初生韧皮部:位于中柱内,形成若干束分布于初生木质部辐射角之间,与初生木质部相间
排列,这是幼根维管柱中最为突出的特征。初生韧皮部的发育方式也是外始式,即原生韧皮
部在外方,后生韧皮部在内方,主要由筛管和伴胞组成。功能输导同化产物。
⑷薄壁细胞:分布于初生木质部与初生韧皮部之间,常有几列薄壁细胞,有贮存和输送养分
的作用,在根次生生长时,部分恢复分裂能力,成为维管形成层的主要部分。
课目六:根的次生结构2学时
1、目的要求:掌握根的次生结构特点,及根瘤与菌根的概念。
2、重点与难点;重点是维管形成层的发生与活动。难点是双子叶与禾本科植物根结构的异
同点。
㈡双子叶植物根的次生生长和次生结构。(50分钟)
大多数双子叶植物和裸子叶植物的主根和较大的侧根在完成初生生长后,便开始了加
粗的次生生长。(而一年生双子叶植物和多数单子叶植物根,都只有初生生长完成一生,根
的初生结构一直保持到植株死亡为止。
次生生长:由于根内维管形成层和木栓形成层的发生和活动,不断产生次生维管组织
和周皮,使根的直径增粗的生长过程。
1.维管形成层的发生和活动。
维管形成层的产生是在初生木质部的凹部分与初生韧皮部内侧之间,由原形成层保留
下来的示分化的薄壁细胞开始分裂活动,成片段状,为形成层的主要部分。
随后,各段形成层逐渐向左右扩展,并向外推移,直到初生木质部角端处,在该处和
中柱鞘细胞相接,成为完整连续的形成层环。
形成层主要进行切向分裂,向内分裂产生的细胞形成新的木质部,加在初生木质部的外方,
称为次生木质部,向外分裂产生的细胞形成新的韧皮部,另在初生韧皮部的内方,称为次生物皮。
次生木质部与次生韧皮部为内外相对排列完全不同。
形成层除了产生次生韧皮部和次生木质部以外,在正对初生木质部辐身角处,由中柱
鞘发生的形成层段也分裂形成径向排列的薄壁细胞群维管射线。
木射线:在木质部中形成的射线。
韧皮射线:在韧皮部中形成的射线。
作用:射线有横向运输水分和养料的功能。维管射线组成根的维管组织内的径向系统,
而导管,管胞,筛管,伴胞,纤维等组成维管组织的轴向系统。
2.木栓形成层的发生及活动。
随着次生信管组织和继续增加,根的直径不断扩大。到一定程度,表皮和皮层因受内
部组织增加所形成的压力而遭胀破,中柱鞘恢复分裂形成木栓形成层。木栓形成层。木栓形
成层细胞向外分裂产生大量数层木栓细胞组成的木栓层,覆盖在根外起保护作用。向内分裂
产生由少量薄壁细胞组成的栓内层。
木栓形成层,木栓层,栓内层,合称为周皮,是根加粗过程中形成的次生保护组织。
木栓层形成的,山于木栓层不透水气,其外方的表皮和皮层因得不到水分和营养物质的供应
而脱落。
§5.5禾本科植物根解剖结构的特点:(20分钟)
禾本科植物属于单子叶植物,它们根的基本结构可分为表皮,皮层,中柱,但它没有维
管形成层和木栓形成层,不能进行次生生长。
1.表皮:
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