植物学提纲文档格式.docx

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植物解剖学：

研究植物组织和器官显微结构的科学。

植物分类学：

研究植物种类，探索植物间亲缘关系，按照植物进化对植物进行分类的科学。

植物生理学：

研究植物生命活动、生长发育规律的科学。

植物遗传学：

研究植物遗传和变异的科学。

植物生态学：

研究植物相互间及植物与生存环境相互关系的科学。

五、学习植物学的目的与方法

细胞→组织→器官→植物体

第一章植物细胞

第一节概述

细胞是生物体结构和功能的基本单位。

植物细胞的形状和大小取决于细胞的遗传、生理上所担负的功能及对环境的适应。

而且伴随着细胞的长大和分化，往往也发生着形状上的相应改变。

　　根据细胞核的有无，细胞可以分为原核细胞和真核细胞。

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第二节　细胞生命活动的物质基础——原生质

原生质：

构成细胞的生活物质。

原生质体：

细胞内由原生质组成的各种结构的统称。

一、原生质的化学组成

Ø

蛋白质是原生质的结构物质，也是调节各种代谢活动不可缺少的物质；

核酸是遗传物质（DNA），并与蛋白质的合成有关（RNA）；

脂类参与膜结构和细胞壁的形成；

糖类是原生质的结构物质并提供原生质生命活动的能源。

二、原生质的胶体性质

原生质是具有一定粘度与弹性、半透明的亲水胶体。

原生质的新陈代谢：

包括同化作用和异化作用两个方面。

原生质是一个动态平衡的生态反应的开放系统。

第三节　植物细胞的结构与功能

植物细胞的基本结构包括：

细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核。

一、细胞壁

细胞壁是植物细胞的显著特征之一。

它具有一定的硬度和弹性，对细胞起保护和巩固的作用。

1、细胞壁的结构和化学组成

胞间层：

相邻两细胞共有的一层薄膜，主要由果胶质组成，又称中层或中胶层。

初生壁：

在细胞生长增大体积时所形成的壁层，由纤维素、半纤维素和果胶质组成。

次生壁：

细胞停止生长后加在初生壁内侧的壁层，主要由纤维素组成。

　　　一般认为，细胞分化完成后，仍保持有生活原生质体的细胞不具有次生壁。

2、细胞壁的超微结构

构成细胞壁的结构单位是微纤丝；

纤维素分子→微纤丝→大纤丝→壁层。

3、细胞壁的生长与特化

初生壁的生长是随细胞生长而增加面积，以填充生长的方式进行。

次生壁的形成常发生于细胞停止生长时，以附加生长的方式进行。

细胞壁的特化有：

木质化、角质化、栓质化、矿质化和黏液化等。

4、纹孔和胞间连丝　P20

纹孔：

细胞壁上不形成次生壁的比较薄的区域。

纹孔具有一定形状和结构，而且形成纹孔时相邻两个细胞壁上的纹孔往往成对发生，形成纹孔对。

按纹孔的结构特征，可以分为两种主要类型：

单纹孔和具缘纹孔。

胞间连丝：

相邻细胞穿过细胞壁的原生质丝。

胞间连丝使植物体中的细胞连成一个整体，是植物细胞间物质和信息交流的直接通道。

通过胞间连丝结合在一起的原生质体，称共质体。

共质体以外的部分，包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔，称质外体。

P20

二、细胞膜

　　细胞膜主要由蛋白质和脂类组成，形成单位膜结构。

　　功能：

具有选择透性，使细胞维持稳定的胞内环境。

三、细胞质

细胞膜以内，细胞核以外的原生质称为细胞质。

1.质体

　　植物细胞特有的细胞器，是一类合成和累积同化产物的细胞器。

尚未分化成熟的质体称为前质体或原质体。

前质体存在于幼嫩的细胞（分生组织）中。

质体在一定条件下可以相互转化。

从质体的生理功能方面，概括地讲，质体是一类合成和累积同化产物的细胞器。

2.线粒体

线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器，是细胞内能量代谢的中心，被称为细胞中的“动力站”或“动力工厂”。

动物和植物细胞都有线粒体。

3.内质网

由单层膜构成的管状或片状结构；

是蛋白质、脂类和多糖的合成、贮藏和运输系统；

分粗糙型内质网和光滑型内质网。

4.高尔基体

由一叠单层膜围成的扁平囊组成；

高尔基体常呈弧形，其凸面称形成面，凹面称成熟面；

参与多糖的合成、细胞壁的形成和分泌作用。

5.核糖体

核糖体是合成蛋白质的主要场所，其主要成分是核酸（RNA）和蛋白质。

6.溶酶体

由单层膜围成的囊泡状结构，以酸性磷酸酶为其特有的酶。

能分解所有的生物大分子，对细胞内贮藏物质的利用起着重要作用。

7.圆球体

圆球体是由单层膜包围的球状小体，含有脂肪酶，能积累脂肪，因此，圆球体是一种储藏细胞器，是脂肪积累的场所。

8.微体

9.液泡

具有大的中央液泡是成熟植物生活细胞的显著特征。

液泡膜具有特殊的选择透性。

调节细胞的水势与膨压，参与细胞内物质的积累和移动。

贮藏和消化等方面。

10.细胞骨架

微管与微丝和中间纤维（中间丝）组成细胞骨架,在细胞中起支架作用；

微管与细胞壁纤维素分子的定向沉积和细胞分裂时染色体的移动有关；

微丝与物质运输和原生质流动有关；

中间丝与微管、微丝一起维持细胞形态和参与胞内运输。

四、细胞核

细胞核的功能：

控制细胞的生长、发育和遗传。

第四节　植物细胞的后含物

后含物是细胞代谢过程中所产生的贮藏物质、代谢中间产物和废物等。

它们可以在细胞生活的不同时期出现和消失，后含物在结构上是非原生质的物质。

主要有：

淀粉、蛋白质、脂类、无机盐结晶等。

一、贮藏的营养物质

1．淀粉

淀粉是植物细胞中最常见的贮藏物质，常以颗粒状态存在，称为淀粉粒。

淀粉粒在形态上有三种类型：

单粒淀粉粒、复粒淀粉粒和半复粒淀粉粒。

淀粉遇碘呈蓝－紫色。

2.脂肪和油

常温下呈固体为脂肪，呈液体的为油。

脂肪和油遇苏丹－Ⅲ呈橙红色。

3.蛋白质

常以无定形或结晶状态存在于细胞中；

无定形的蛋白质常被一层膜包裹成圆球状的颗粒，称糊粉粒；

谷类种子的胚乳最外的一层细胞含有大量的糊粉粒，称糊粉层；

蛋白质遇碘呈黄色。

二、次生代谢物质

1.单宁和色素

单宁存在于细胞壁或细胞质基质、液泡中，有抗水解、腐烂和动物危害的作用。

所以，单宁一般被认为对植物有保护作用。

色素存在于质体和液泡中。

2．晶体和硅质小体

　　最常见的是草酸钙晶体，新陈代谢产生的废物草酸和钙形成晶体，避免了对细胞的毒害。

第五节　植物细胞的分裂、生长和分化

一、细胞周期：

持续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，到下次分裂完成为止的整个过程。

1、间期

从一次分裂结束，到下次分裂开始的一段时期，是有丝分裂的准备时期，主要是进行染色体的复制和有关物质的合成，积累能量。

根据在不同的时期合成的物质不同，一般把整个间期分为三个阶段：

2、分裂期

进行细胞核和细胞质分裂。

二、有丝分裂

分裂期包括细胞核分裂和细胞质分裂两个过程。

⑴.核分裂

核内出现染色体是进入前期的标志。

①.前期：

出现染色体，随后核膜、核仁消失，纺锤丝开始出现。

②.中期：

染色体排列到细胞中央的赤道板上，纺锤体非常明显。

③.后期：

着丝粒分裂，染色单体分开成两个子染色体，分别向细胞的两极移动。

④.末期：

染色体到达两极，伸展延长而呈细丝状，核膜、核仁重新出现，形成新的子核。

⑵.胞质分裂

新壁的形成一般始于细胞分裂的晚后期。

当染色体接近两极时，许多小囊泡（由高尔基体分泌）汇集在赤道板上，微管的运动使其排列成行构成成膜体，（所谓成膜体，是染色体移到两极后，在赤道板上变了形的纺锤体区域。

与之相互融合的小泡可能是来自高尔基体和内质网。

）成膜体进一步完整化形成细胞板，果胶和少量的纤维素分子不断地填充和渗入而构成胞间层，在其两侧陆续有纤维素和半纤维素等物质沉积形成初生壁。

有丝分裂的意义：

　　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。

三、无丝分裂

无丝分裂的过程：

由于无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质平均分配到子细胞，因此不能保证细胞遗传的稳定性。

四、减数分裂

减数分裂是生殖细胞成熟过程中的特殊的细胞分裂，也称为成熟分裂。

减数分裂与有丝分裂的主要区别

五.植物细胞的生长和分化

　　细胞生长：

指细胞体积的增大，重量的增加。

　　细胞分化：

指细胞在结构和功能上的特化。

脱分化：

植物体内某些生活的成熟细胞，在一定条件下，可恢复分裂机能转化为分生组织过程。

细胞在生长分化过程中形态结构的主要变化：

体积明显增大，重量增加，初生壁也伴随细胞体积的增大而生长增大；

质体发育成熟（前质体→叶绿体、有色体或白色体）；

液泡化程度明显增加（小而分散的液泡→中央大液泡）；

内质网由稀网状→密网状。

六、细胞的全能性及细胞工程

细胞的全能性：

指植物体的全部组成细胞都具有与合子相同的染色体或整套的遗传信息，因而每个活细胞应与合子一样，具备发育成整个植株的潜在能力。

即植物体的大多数生活细胞，在适当的条件下，都能由单个的细胞经分裂、生长和分化，形成一个完整的植株。

细胞工程是指以细胞为单位进行培养、增殖或按人们的意愿改造细胞的某些生物学特征，从而创造新的物种，以获得具有经济价值的生物产品。

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　　细胞全能性是细胞工程创立的重要理论基础。

第六节　植物细胞的衰亡

细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死两种形式；

细胞凋亡也叫程序性细胞死亡，是生物体在生长发育和对环境信号作出反应的过程中发生的积极死亡，是一种有选择地除去不需要细胞的生理性死亡。

细胞凋亡是生物体在内外因子的诱导下，由基因控制的一种细胞主动死亡途径；

细胞坏死是由于外界环境剧烈的损伤条件造成的细胞死亡，是一种非生理性的死亡过程；

细胞坏死是一种外界环境造成的细胞被动死亡的途径。

思考题：

1.植物细胞的有丝分裂和减数分裂有何不同？

2.辣椒在成熟过程中颜色的变化说明什么问题？

3.植物细胞通常有哪些贮藏物质？

显微镜下如何区别它们？

4.植物细胞在生长分化过程中形态结构有哪些变化？

5.试述植物细胞有丝分裂的过程。

第二章　种子与幼苗

种子是种子植物特有的生殖器官，由胚珠发育而成。

第一节　种子

一、种子的基本结构

二、种子的基本类型

根据成熟种子胚乳的有无将种子分为：

三、种子的寿命及萌发

㈠、种子的休眠与寿命

大多数植物的种子成熟后要经过一段时间才能萌发，这种现象称为种子的休眠。

有些种子脱离母体时，胚尚未发育成熟，必须经过一段时间，使胚继续发育完全才能萌发，这个过程称为种子的后熟作用；

休眠是植物长期对外界条件所形成的一种适应，是有益的生物学特征。

干燥和低温有利于种子的贮藏。

二、种子萌发的外界条件

结构完整、具有生命力的种子，在有充足的水分、适宜的温度、足够的氧气等外界条件下，便会萌发形成幼苗。

第二节　幼苗

一、种子萌发形成幼苗的过程