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《植物學》(形態解剖部分)復習總結

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第一篇:《植物學》(形態解剖部分)復習總結

(二)

06生物技術班《植物學》(形態解剖部分)復習要點

本課程的教學要求

1.形態解剖部分 主要掌握種子植物的根、莖、時、花、果實和種子的形態結構和發育過程。2.植物的基本類群部分 主要掌握七大類群的基本特征,代表植物和起源演化。

3.被子植物分類部分 主要掌握分類單位、學名、形態結構的演化規律,重要目、科的特征及起源和演化。

下面將按各章順序進行學習指導:

第一章

緒論

一、本章教學內容為 :1.植物學的昨天,今天和明天 2.植物科學的重要作用

3.植物界劃分和植物科學的分支學科

4.植物分類的階層系統和國際植物命名法規 5.學習植物學的方法

二、本章思考題:

1.植物與人類的關系表現在哪些方面?

2.什么光合作用和礦化作用?它們在自然界中各起什么作用? 3.為什么說,植物對環境具有保護作用? 4.如何學習植物學?

第一編 種子植物的形態與解剖

種子與幼苗

一、本章重點掌握的內容:

二、本章復習思考題

1.學習植物各器官的形成與發育,為什么從種子開始,為什么說胚是新一代植物的原始體? 2.總結種子的基本結構有哪些?比較有胚乳種子中雙子葉植物種子與單子葉禾本科植物的種子有何異同。

3.種子里有哪些主要的貯藏物質? 4.種子萌發的內外條件是什么?萌發的主要過程如何?從胚發育為幼苗可以見到哪些形態方面的變化? 5.何謂“子葉出土幼苗”和“子葉留土幼苗”?

第二章 植物的細胞和組織的形態結構

一、本章重點內容:

(一)植物細胞

1、原生質體 2.細胞壁 3.質體 4.液泡

5.植物細胞的后含物

(二)植物的組織 1.植物組織 2.植物組織的類型 3.維管系統

二、本章復習思考題

.簡述植物細胞的結構。2.說明質體的亞顯微結構。3.簡述細胞壁的結構。

4.簡述植物細胞后含物及其顯微鑒定方法 5.什么叫細胞的分化? 6.什么叫植物的組織?

7.分別說明分生組織、薄壁組織、保護組織、輸導組織、機械組織和分泌結構的概念,細胞的特點、功能和分布。8.解釋下列術語

原生質體、細胞壁、質體、液泡、后含物、植物組織、維管系統 9.區分以下術語

原生質與原生質體、初生壁與次生壁、導管分子和導管、篩管分子和篩管、導管和管胞、篩管和篩胞。

第三章 種子植物的營養器官

一、本章重要內容

(一)根

1.根的形態:主根、側根和不定根;直根系和須根系;深根系和淺根系。2.根的結構 :根尖的結構;根的初生結構;根的次生結構 3.根瘤與菌根: 4.根的生理功能:

(二)莖

1.莖的形態:節和節間;芽的概念及類型;莖的生長習性;莖的分技;禾本科植物的分蘗

莖的結構:莖尖結構;莖的初生結構;莖的次生結構 3.年輪與年輪的形成: 4.莖的生理功能:

(三)葉

1.葉的形態:完全葉與不完全葉;葉的形狀;單葉與復葉;葉序與葉鑲嵌 2.葉的發育:

4.葉的結構:異面葉與等面葉

5.葉的生態類型:旱生葉與水生葉;陽地葉與陰地葉;C3植物葉與C4植物葉

6.葉的生活期:常綠與和落葉;落葉與離層 7.葉的生理功能:

(四)營養器官間相互關系和變態

1.營養器官內部結構上的相互聯系:葉跡與枝跡;葉隙與枝隙;根莖過渡區

2.在植物生長中營養器官間的相關性:植物地上部分和地下部分的相互關系;頂芽與側芽的相互關系

3.營養器官的變態:根的變態;莖的變態;葉的變態; 4.同源器官和同功器官:

二、復習思考題

(一)根

1.主根和側根為什么又叫定根?不定根是由哪兒發生的? 2.根系有哪幾種類型及在土壤中分布如何? 3.根尖分為幾個區?各區的特征及功能是什么? 4.根毛和側根有何區別?它們是如何形成的?

.詳細說明根的初生結構的組成。

6.根的內皮層結構有何特點?這種結構特點對根的生活有何意義? 7.詳細說明根的次生結構的組成。8.根的維管形成層的發生部位。

9.根的木栓形成層從何處發生?周皮的組成和功能是什么? 10.什么是次生生長和次生結構? 11.一般單子葉植物的根為什么不能增粗?

12.簡述雙子葉植物的根是怎樣由生長點逐漸發育出初生結構和次生結構的。13.什么是根瘤和菌根? 14.根的主要生理功能是什么?

(二)莖

1.從外形上怎樣區分根和莖?

2.枝芽的結構是怎樣的?當枝芽發育成枝條時,各部分發生了哪些變化?

3.根據芽的枝上的位置,芽鱗的有無、將要形成的器官性質和生活活動狀態,可以將芽分為哪些類型?不同類型的芽各有何特點? 4.如何區分纏繞莖和攀援莖?

5.什么是分蘗、分蘗節和蘗位?為什么說蘗位高低與分蘗的成穗率密切相關? 6.比較莖和根的頂端分生組織,分析它們之間的異同。7.什么是原套原體學說?這一學說有什么價值? 8.比較莖尖和根尖的分區結構有何異同?

9.說明葉和芽的起源部位和過程。葉和芽的起源與側根的起源程序有何區別? 10.說明雙子葉植物莖的初生結構,并與根的初生結構進行比較,分析二者的異同。

.說明雙子葉植物莖的次生維管組織的結構,并與初生結構進行比較,分析二者異同。12.什么是莖的三種切面?為什么說,射線可以作為判斷切面類型的指標? 13.什么是年輪?年輪是怎樣形成的? 14.比較維管射線和髓射線,分析二者的異同。15.說明木栓形成層的起源。

16.什么是周皮?為什么說周皮和樹皮是兩個完全不同的概念? 17.比較單子葉植物莖和雙子葉植物莖的初生結構,分析二者的異同。18.莖為什么樣具有輸導和支持功能?從莖的結構進行說明。

(三)葉

1.葉由哪幾部分組成?什么是完全葉和不完全葉?

2.從葉片的全形、葉尖、葉基、葉緣和葉脈等方面,說明葉的形狀和類別。3.復葉的主要類型有哪些?如何區分單葉和復葉? 4.說明種子植物中常見的葉脈類型。5.葉鑲嵌是怎樣形成的?有何意義?

6.以異面葉為例,說明一般被子植物葉的結構。

7.和一般被子植物的葉相比,禾本科植物葉在結構方面有哪些特點? 8.什么是葉的氣孔器?氣孔是如何啟閉的? 9.C4植物和C3植物葉在結構上有何區別? 10.離層是怎樣形成的?有何意義? 11.簡述葉的主要生理功能。

(四)營養器官間相互關系和變態

1.什么是葉跡和葉隙?莖和葉的維管組織是怎樣聯系的?

.什么是根莖過渡區?說明四原型根轉達變成莖的四個外韌維管束的過程。3.何謂變態?營養器官的變態是怎樣形成的? 4.說明胡蘿卜、蘿卜和甜菜肉質直根加粗方式的異同。5.說明甘薯塊根形成的過程。

6.人們食用的馬鈴薯和荸薺,為什么是變態莖而不是變態根? 7.葉的變態有哪些主要類型?它們變態后的功能是什么?

第四章

種子植物的繁殖和繁殖器官

一、本章重點內容

(一)種子植物的繁殖 1.繁殖的概念:

2.繁殖的類型:營養繁殖、無性生殖、有性生殖 3.被子植物的營養繁殖:營養繁殖的意義;人工營養繁殖

4、植物的有性生殖:

(二)花

1.花的組成部分及其形態結構: 2.花各部分的演化: 3.禾本科植物的花: 4.花公式和花圖解

5.花序:

6.花藥的發育和花粉粒的形成: 7.胚珠的發育和胚囊的形成: 8.開花、傳粉與受精:

1.果實的形成:真果與假果 2.果實的結構:

3.果實的類型:聚合果與聚花果;肉果與干果

(四)種子

1.種子的形成:胚和胚乳的發育;核型胚乳與細胞型胚乳;假種皮;無融合生殖與多胚現象 2.種子的結構:胚的結構(胚根、胚芽、胚軸和子葉);雙子葉植物和單子葉植物的種子結構;有胚乳種子和無胚乳種子;種臍、種孔種脊、種阜等。3.種子的休眠 4.種子的壽命 5.種子萌發的條件 6.種子萌發的主要過程

7.幼苗的類型:子葉出士幼苗和子葉留土幼苗

二、復習思考題

(一)種子植物的繁殖

1.植物的繁殖具有哪些重要的生物學意義?植物的繁殖可分為哪幾種類型?各種繁殖類型的特點是什么?

2.什么是自然營養繁殖?舉各種自然營養繁殖的實例加以說明。

3.什么是人工營養繁殖?在生產上適用的人工營養繁殖有哪幾種?人工營養繁殖在生產上的特殊意義是什么?

4.扦插和壓條繁殖時需注意哪些重要的環節?二者的具體操作有何不同? 5.嫁接繁殖和扦插、壓條有何不同?何以嫁接繁殖優于扦插和壓條繁殖? 6.嫁接繁殖的成功關鍵是什么?具體的操作方法有哪幾種?

1.花的組成包括哪幾部分?各有何特點? 2.說明花冠的主要類型。

3.從雄蕊的數目和長短方面,說明雄蕊的類型。

4.心皮與雌蕊是什么關系?何謂單雄蕊、離生雌蕊和合生雌蕊? 5.繪出子房上位、了房下位和子房半下位的簡單圖解。6.何謂胎座?繪出邊緣胎座、側面膜胎座和中軸胎座的圖解。7.以小麥花為例說明禾本科小花和小穗的組成。8.什么是花程式和花圖式?舉例說明。

9.何謂花序?花序有哪幾種主要類型?它們各有何特點? 10.說明花藥發育的過程。

11.說明花藥壁各層細胞的特征及功能。12.說明花粉粒的發育。13.說明花粉粒的形態結構。14.試述蓼型胚囊的發育過程。15.詳述胚囊的結構。

16.花粉粒在柱頭上為什么能夠萌發?從花粉粒和柱頭兩方面進行說明。17.說明花粉管是怎樣穿過花柱、進入胚囊的? 18.試述雙受精過程,并說明雙受精的生物學意義。

(三)果實

1.果實是怎樣形成的?它包括哪些結構? 2.果實有哪些類型?各有何特點?

1.學習植物各器官的形成與發育,為什么從種子開始,為什么說胚是新一代植物的原始體? 2.總結種子的基本結構有哪些?比較有胚乳種子中雙子葉植物種子與單子葉禾本科植物的種子有何異同。

3.種子里有哪些主要的貯藏物質? 4.種子萌發的內外條件是什么?萌發的主要過程如何?從胚發育為幼苗可以見到哪些形態方面的變化? 5.何謂“子葉出土幼苗”和“子葉留土幼苗”? 6.以薺菜為例說明雙子葉植物胚的發育過程。7.以小麥為例說明單子葉植物胚的發育過程。8.三種胚乳發育類型的詳細過程如何?

9.種皮的結構特征如何?種皮的性質、厚薄與果實的果皮之間是否有一定的相關性? 10.什么是無融合生殖和多胚現象?

11.什么是單性結實?自發和誘導單性結實在生產上有何重要意義? 12.種子和果實的傳布有哪些方式?

13.理順被子植物的生活史。用表列出生活史中各個階段的發展順序,包括大、小孢子囊的發生,大、小孢子的形成,雌、雄配子體的發生,雌、雄配子的形成,受精過程,由受精后產生的果實和新一代的雛體。注明各階段的核相變化。

06生物技術班

植物學課程(系統分類部分)

復習思考題

第五、六章 藻類植物(Algae)

1.藻類植物的基本特征是什么?藻類植物的分門根據是什么?一般分為哪些門? 2.藍藻門的主要特征是什么? 3.硅藻門的特征是什么? 4.試述硅藻的生殖方式。

5.綠藻門的特征是什么?為什么說綠藻是植物界進化的主干? 6.衣藻的形態構造如何?簡要說明其生活史。

7.簡述水綿的形態構造和接合生殖的過程,它的生活史屬何種類型?

8.綠藻門植物和陸生高等植物有哪些相似的地方?為什么說陸生高等植物是從綠藻進化來的?

9.紅藻門的主要特征是什么? 10.褐藻門的主要特征是什么? 11.綜述藻類的起源和進化。12.試舉例說明藻類植物生殖的演化。13.舉例說明藻類植物細胞的演化。14.藻類植物的生活史有哪些基本類型?

15.什么叫核相交替?核相交替和世代交替有何區別? 16.什么叫世代交替?出現世代交替生活史的先決條件是什么? 17.試述藻類植物的經濟意義。

第八章 地衣(Lichens)

1.地衣的通性及其在自然界中的作用。2.概述地衣的經濟意義。

第九章 苔蘚植物(Bryophyta)

l.苔蘚植物門植物有哪些特征?為何植物學家把苔蘚植物列入高等植物范疇? 2.苔蘚植物多生長在哪些地區?有何共同特點? 3.如何區別苔類植物和蘚類植物? 4.詳述地錢的生活史。5.詳述葫蘆蘚的生活史。

6.苔蘚植物在自然界中有哪些作用?有何經濟價值?

第十章 蕨類植物(Pteridophyta)

1.中柱有哪幾種主要類型?它們彼此之間存在什么系統演化關系? 2.蕨類植物有哪些主要特征?它和苔蘚植物有何異同?

3.真蕨亞門分幾個綱?它們之間有何區別?試從各方面進行分析比較。4.古代蕨類反映了哪些特點,它們與現在生存的蕨類有何關系? 5.試述蕨類植物的起源演化中的主要問題。

蕨類植物有哪些用途?

孢子植物小結

1.植物界從其出現到如今經過了哪幾個主要發展階段?這與地球環境的變遷有何關系。2.試述植物界由單細胞到群體、到多細胞體的發展過程。3.植物有性生殖經歷了怎樣的發展過程? 4.試從生態適應方面論述植物界的發展過程。

5.植物的生活史有哪幾種主要類型?它們是怎樣演化的。6.何謂頂枝學說?它是怎樣解釋植物營養體和孢子葉進化的 7.何謂個體發育?何謂系統發育?兩者之間存在什么關系?

第十一章 裸子植物(Gymnosperm)

1.裸子植物有什么主要特征?它與苔蘚植物和蕨類植物有什么共同點?有什么區別? 2.試以松屬為例,簡述松柏綱植物的生活史?

3.銀杏、水杉均為我國特產,它們的發現在生物學上有什么重要意義? 4.試比較松科、杉科和柏科的異同點是什么? 5.為什么說買麻藤綱是裸子植物中最進化的類群? 6.簡述裸子植物的起源與進化?

7.試述裸子植物在自然界中的作用及其在經濟上的重要性。

被子植物(Angiosperm)

1.被子植物有哪些基本特征?

2.制定被子植物分類原則的依據是什么? 3.試述木蘭科、毛茛科、樟科的基本特征及相互區別,這三科中何者較原始,何者較進化,為什么?

4.試述薔薇科的基本特征及其4 亞科的相互區別。5.試述含羞草科、云實科和蝶形花科的異同。6.將芍藥屬從毛茛科中分出另立芍藥科的理由是什么? 7.試述十字花科植物與人類生活的關系。8.解釋十字花科花部結構的特點。9.何謂胎生植物?

10.菊科有哪些主要特征?在蟲媒傳粉方面有哪些特殊的適應構造?為什么說菊科是木蘭綱中較為進化的類群?

11.列舉薔薇科、唇形科、葫蘆科、蕓香科和菊科的重要經濟植物。12.概述禾本科的特征和經濟價值。

13.檳榔科在單子葉植物中有什么突出的特點?本科植物的經濟用途? 14.百合科的基本特征是什么?有哪些重要的經濟植物?

15.試述蘭科植物花的構造?某些學者將蘭科作為單子葉植物中最進化的類群,其理由是什么?

16.試述假花學說、真花學說及其主要的分類系統。

17.試述哈欽森、塔赫他間、克朗奎斯特被子植物分類系統的異同。

重點掌握木蘭科、樟科、毛茛科、??啤㈠\葵科、葫蘆科、十字花科、薔薇科、蝶形花科、蕓香科、傘形科、茄科、唇形科、菊科、禾本科、百合科、棕櫚科等的主要特征、常見的代表植物及經濟意義

第二篇:植物學復習材料教案

緒 論

植物學(Botany):主要研究植物的形態結構和功能、生長發育的基本特性、植物多樣性及植物與環境之間的關系。

一、植物的多樣性

1.植物總數:50余萬種。

2.分布范圍:極其廣大。熱帶、溫帶、寒帶至南北兩極;平原、丘陵至高山;海洋、湖泊、沼澤至陸地。

3.細胞組成:單細胞、群體、多細胞。

4.演化趨勢:水生到陸生,低等到高等,簡單到復雜。

5.植物的功能:

綠色植物體內具有葉綠素,吸收太陽光能,呈現綠色一大類植物。光合作用。

非綠色植物:不具葉綠素的一大類植物。礦化作用。

二、植物界

生物的分界

地球上生活著的生物約有200萬種,但每年還有許多新種被發現,估計生物的總數可達2000萬種以上。

對這么寵大的生物類群,必須將它們分門別類進行系統的整理,這就是分類學的任務。

1.二界分類

公元前300多年,古希臘的亞里士多德將生物分為二界:

植物界

動物界

林奈(Carolus Linnaeus,1707—1778),1735年發表自然系統(Systema Naturae):植物界和動物界。

2.三界分類

1866年德國生物學家??藸枺‥.Haeckel)提出三界分類法:

原生生物界:單細胞動物、細菌、真菌、多細胞藻類。

植物界

動物界

3.四界分類

由美國人科帕蘭(Copeland)提出。

原核生物界:包括藍藻和細菌、放線菌、立克次氏體、螺旋體、支原體等多種微生物。

原生生物界:包括原生動物和單細胞的藻類。

動物界

植物界

1959年,魏泰克(R.H.Whittaker)提出。

植物界,動物界,真菌界和原生生物界。

4.五界分類

1969年美國學者魏泰克提出五界分類法:植物界,動物界,真菌界,原生生物界和原核生物界

原核生物界:細菌、立克次體、支原體、藍藻。

特點:環狀DNA位于細胞質中,不具成形的細胞核,細胞器無膜,為原核生物。細胞進行無絲分裂。

原生生物界:單細胞的原生動物、藻類。

特點:細胞核具核膜的單細胞生物,細胞內有膜結構的細胞器。細胞進行有絲分裂。

真菌界:真菌,包括藻菌、子囊菌、擔子菌和半知菌等。

特點:細胞具細胞壁,無葉綠體,不能進行光合作用。無根、莖、葉的分化。營腐生和寄生生活,營養方式為分解吸收型,在食物鏈中為還原者。

植物界:包括進行光合作用的多細胞植物。

特點:具有葉綠體,能進行光合作用。營養方式:自養,為食物的生產者。動物界:包括所有的多細胞動物。

特點:營養方式:異養。為食物的消費者。

5.六界分類

1977年,我國生物學家陳世驤提出了六界分類系統:

Ⅰ 非細胞生物

病毒界 Ⅱ 原核生物

細菌界

藍藻界

Ⅲ 真核生物

植物界

動物界

真菌界

三、植物的重要性

(一)推動地球和生物的發展

地球約在46億年前形成。原始的地球缺乏氧氣,存在許多還原性氣體如H2、NH3、CH4、水蒸氣(H20),也可能有CO2、H2S等。缺乏臭氧層的保護,紫外線輻射很強。

地球形成到5.7億年前為前寒武紀。

在41億年前出現最早的結晶礦物。

在38億年前出現沉積巖。

20世紀50年代以前,古生物學家在前寒武紀地層找不到動植物化石。以后,科學家通過顯微鏡,找到并確認沉積巖中存在微體古生物化石,是一些細菌、藍細菌(藍藻)等。

最早的生物化石存在于34億年前的南非燧石層中,是一種能進行光合作用的藍細菌。

(二)合成有機物質,貯存能量

光合作用,把簡單的無機物、水和二氧化碳合成復雜的有機物(化學能)--糖類,再進一步同化為脂類、蛋白質等物質。

(三)促進物質循環,維持生態平衡

氧的循環、碳的循環、氮的循環和其它元素的循環。

氮氣變成含氮化合物;植物吸收合成蛋白質;動物食用后變成動物蛋白。

生物有機體死亡后,被分解為氨。一部分氨成為銨鹽,一部分氨經硝化細菌的硝化作用形成硝酸鹽,二者均可被植物吸收利用。環境中的硝酸鹽由反硝化細菌的反硝化作用再度釋放出氮氣和氧化亞氮。

(四)人類賴以生存的物質基礎

1.衣食住行

2.農林業生產

植物多樣性是天然基因庫,是引種馴化和抗病育種等的寶貴資源。

3.工業

食品、制糖、油脂、紡織、造紙、橡膠、油漆、釀造、石油、冶金、煤炭等都需植物原料或參與。

4.醫藥

藥用植物,生物堿,抗生素。

此外,水土保持、土壤改良、園林綠化、環境保護、污染治理等方面,植物資源的影響十分重要和深遠。

(五)植物與人類的三大難題

人口、資源、環境是人類面臨的三大難題。

能源耗費、資源枯竭、人口膨脹、糧食短缺、環境退化、生態因素失調都與植物資源的合理利用和保護有著直接或間接的關系,因為植物在任何環境中,幾乎都是唯一的、第一級生產者(有時是二級生產者)。1.植物新能源研究:代替石油和煤。

2.作物品種選育:提高糧食和其它農產品產量。

3.保護植物資源:植被就是空調。

現狀:世界高等植物瀕危種類2~2.5萬種,占10%;

我國森林覆蓋率16%。

措施:保護植被,永續利用;植樹造林、綠化祖國;再造山川秀美的大西北、華北、東北、西南、東南,再造山川秀美的中華,重塑地球形象。

四、植物學發展簡史及今后的發展趨勢

(一)植物學發展簡史

1.描述植物學時期

時間 17世紀前

內容 以認識和描述植物為主,積累植物學的基本資料和發展栽培植物。對農業栽培植物的發展起了重要作用。

方法 以描述和比較為主。

重要事件

A 公園前371-286,希臘,特奧弗拉斯托,植物的歷史,植物本原,500多種植物

B 16世紀末:意大利,西沙爾比諾,提出以植物生殖器官為分類基礎。

C 1665年,英,虎克發現細胞

D 1690年,英,雷給物種下定義,依據花和營養器官的性狀分類

2.實驗植物學時期

時間 18世紀到20世紀初

方法 以實驗方法為主,了解植物生命活動過程。

內容 已形成植物形態學,植物分類學和植物生理學等分支學科。

重要事件

A 18世紀,林奈,自然系統

B 19世紀,德,施萊登和施旺,細胞學說

C 達爾文,物種起源

D 孟德爾,摩爾根

3.現代植物學時期

時間 20世紀初至今

內容 分子生物學時期,應用先進技術從分子水平研究植物生命現象。

重要事件

A 1954年,DNA雙螺旋結構模型

B 1972年,分子克隆技術誕生

C 植物發育基因的克隆與功能鑒定

D 離體培養與發育

E 雙子葉模式植物擬南芥全基因組測序

F 單子葉模式植物水稻全基因組測序

4.當代植物學發展趨勢

兩極分化及融合

植物學科中的各分支學科彼此交叉滲透,界限逐漸淡化,與其它學科的交叉滲透進一步加強,基因組學和蛋白質組學用于植物學研究。

5.我國植物學研究

2000年前,詩經:200多種植物 公園6世紀,北魏賈思勰:齊民要術

明代徐光啟:農政全書(1639年)

明李時珍:本草綱目

清吳啟睿:植物名實圖考

清李善蘭:植物學

1999年:中國植物志

袁隆平:雜交水稻之父

水稻全基因組測序(秈稻)

(二)植物學的分支學科

1.按內容分

植物形態學(Plant Morphology)

植物分類學(Plant Taxonomy)

植物生理學(Plant Physiology)

植物生態學(Plant Ecology)

地植物學(Geobotany)

植物細胞學(Plant Cytology)

植物分子生物學(Plant Molecular Biology)

植物基因組學(Plant Genomics)

2.按植物類群分

藻類學

真菌學

地衣學

苔蘚學

蕨類學

種子植物學

3.按對象和方法分

經濟植物學

藥用植物學

古植物學

植物病理學

植物地理學

放射植物學

(三)植物學發展趨勢

1、生物技術向植物學各領域滲透

2、應用基礎方面的研究正在加強

3、在系統研究方面,應用計算機為手段的模擬方面的研究

五、學習植物學的目的和方法

植物學是生物學的重要專業課,是農林院校的一門重要專業基礎課。

(一)目的

研究植物學的目的:了解植物的生活習性,掌握植物的生長發育、遺傳變異和分布的規律,從而控制、改良和利用植物,為工農業生產和改善人類生活服務。

學習植物學的目的:掌握植物學的基本知識和基本技能,加深對植物的認識,為進一步學習農學、果樹、園林花卉、植物保護、草業科學等學科的專業基礎課和專業課打下堅實的基礎。

(二)方法

1.樹立辯證的觀點:理解植物的組成與各器官之間、形態結構與生理功能之間、植物與環境之間的相互關系。

2.建立立體概念和動態發育的觀點:理解植物有機體是一個整體,個體成長需要經過一系列生長發育的過程。

3.運用系統進化的觀點:物競天擇,由低級到高級,由簡單到復雜。植物種類繁多,類群復雜,是在自然界中經過長期演化的結果。

4.重視理論聯系實際:認真細致地進行實驗觀察,加強基本實驗技能的訓練。

教科書給你的是抽象的文字描述和平面的圖像,授課教師僅僅是幫助你去理解教科書的內容。每一位同學要運用平面的圖像、立體的思維、動態的觀點、實踐的手段,加深對所學內容的理解,為以后專業基礎課和專業課的學習打下良好堅實的基礎。

第一章 植物細胞

細胞結構發現的歷史軌跡

細胞發現的歷史:

1665,胡克(R.Hooke),死細胞

1667,列文·虎克(A.van Leeuwenhoek),活細胞

1831,布朗(R.Brown),細胞核

1838,施萊登(M.J.Schleiden),核仁

1839,浦金野(Purkinje),原生質

1839,莫爾(H.von.Mohl),動物細胞肉樣質

顯微鏡下的細胞結構:20世紀初

電鏡下的細胞結構:20世紀40年代

細胞學說:由德國植物學家Schleiden,M.J.和動物學家Schwann,T.于1838~1839年共同提出。

植物和動物的組織都是由細胞構成的;所有的細胞是由細胞分裂或融合而來的;卵和精子都是細胞;一個細胞可以分裂而形成組織。

恩格斯高度評價了細胞學說的創立,將其列為19世紀自然科學的三大發現之一。

細胞學說的重要意義:

在細胞水平上提供了有機界統一的證據,證明了植物和動物有著細胞這一共同的起源,為19世紀自然科學領域中辯證唯物主義戰勝形而上學、唯心主義,提供了一個有力的證據;為近代生物科學的發展,接受生物界進化的觀念準備了條件,推動了近代生物學的研究。

細胞的研究技術:

光學顯微鏡:分辨率0.2微米(?m),有效放大倍數1200倍。用于研究細胞的主要顯微結構。

超速離心機:分離活細胞的不同結構部分,用于研究細胞各部分的生理功能。

顯微放射自顯影術(microradioautography):對細胞代謝進行動態研究。

透射電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM):分辨率1埃(?),有效放大倍數超過 100萬倍。用于研究細胞的超微結構(ultrastructure)。

電鏡放射自顯影術(electron microscopic autoradiography):用于研究細胞結構和功能的關系。

掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM):焦點深度大,用于觀察細胞、組織、器官、孢粉、器官發生、木材結構和斷面結構等表面的三維立體圖像。

X射線衍射技術:研究生物大分子的空間結構。細胞顯微光譜分析技術:精確定量研究細胞內的物質。

顯微操作儀;

共聚焦顯微鏡;

細胞離體培養和細胞雜交技術等。

第一節 細胞的基本特征

一、細胞的基本概念

細胞是生物體結構的基本單位

細胞是代謝和功能的基本單位

細胞是生長發育的基礎

細胞是遺傳的基本單位,具有遺傳上的全能性,在一定條件下能發育新的個體。

亞細胞結構不是構成植物體的單位

真核細胞(eukaryotic cell)與原核細胞(prokaryotic cell)

原核生物(prokaryote)和真核生物(eukaryote)。

病毒(virus):是比細胞更簡單的生命有機體,也是目前已知的最小生命單位。它們只是由蛋白質外殼包圍核酸芯子所組成的,并不具有細胞結構,可稱為非細胞的生命形態(non-cellular form of life)。

二、細胞的化學組成

原生質(protoplasm):構成細胞的生活物質,是細胞生命活動的物質基礎。所有的原生質有著相似的基本組成成分。

組成原生質的化學元素及化合物

主要化學元素是:碳、氫、氧、氮占90%。

少量幾種元素是:硫、磷、鈉、鈣、鉀、鐵等。

極微量的其他化學元素:鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等。

上述元素構成許多類化合物,可分為有機物質和無機物質兩類。

(一)水和無機鹽

水一般占細胞全重的60?90%。

液態的水:是溶劑,也是分散介質。95%的水參入代謝,以游離水的形式存在,也有少量的結合水。

水含量的多少,影響原生質的膠體狀態,水分多時,原生質呈溶膠狀態,代謝活動旺盛;水分少時,原生質呈凝膠狀態,代謝活動緩慢。水的比熱大,能吸收大量的熱能,從而使原生質的溫度不致過高,這對維持原生質的生命活動具有很大意義。

原生質中還有溶于水中的氣體(如二氧化碳和氧等)、無機鹽以及許多呈離子狀態的元素,如鐵、銅、鋅、錳、鎂、鉀、鈉、氯等。

(二)有機化合物

蛋白質、核酸、脂類和糖,以及極其微量的生理活躍物質等。

1.蛋白質(protein):是極其重要的高分子有機化合物,含量僅次于水,占干重的60%。是原生質的結構物質,以酶等形式起著重要的作用。除碳、氫、氧、氮等元素外,還含有硫、磷、碘、鐵、鋅等元素。

由很多較簡單的化合物—氨基酸(amino acid)聚合形成的高分子長鏈化合物。氨基酸有20多種。由于氨基酸的數量、種類、排列順序??等方面的差異,可形成各種各樣的蛋白質。

脂蛋白、核蛋白和色素蛋白。

酶(enzyme)是生化反應的催化劑,多數情況下,一種酶只能催化一種反應。一個細胞約有3000種酶,原生質的不同部分或結構的特定功能,就和所含的特定酶有關。

酶的非蛋白質組分種類很多,如維生素、核苷酸或某些金屬等。

酶可以從細胞中分離出來,并仍保持其活性,這在工農業生產、醫療等方面有廣泛的實用價值。

2.核酸(nucleic acid):遺傳物質,由許多單體——核苷酸經脫水聚合而成的高分子有機化合物。

單個核苷酸由一個含氮堿基、一個五碳糖和一個磷酸分子組成。核酸中僅有五種含氮堿基,它們是兩種嘌呤——腺嘌呤(adenine,縮寫A)和鳥嘌呤(guanine,縮寫G);三種嘧啶——胞嘧啶(cytosine,縮寫C),胸腺嘧啶(thymine,縮寫T)和尿嘧啶(uracil,縮寫U)。

根據所含有的糖的不同,核酸可分為含有核糖的核糖核酸(ribonucleic acid,縮寫RNA)和含有脫氧核糖的脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,縮寫DNA)。

DNA主要存在于細胞核內,是構成染色體的遺傳物質;RNA則主要存在于細胞質中,而在堿基種類上,DNA含A、G、C、T等四種,在RNA中則以U代替T。在分子結構上,RNA是以單鏈存在,而DNA則以雙鏈形式存在。

3.脂類(lipid):凡是經水解后產生脂肪酸的物質屬于脂類。它是一大類脂肪性質的物質,其共同特點是在水內很難溶解。

(1)脂肪酸:飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。

(2)中性脂肪和油:甘油三酯

(3)磷脂類:磷酸甘油酯

(4)其它脂類物質:蠟、類固醇、萜。

β胡蘿卜素

脂類在原生質中有的作為結構物質,有些脂類物質形成角質(cutin)、木栓質(suberin)和蠟(wax),有些脂類物質,在細胞生理上有活躍的作用,如類胡蘿卜素……等。

4.糖類(saccharide):糖類是光合作用的同化產物,參與構成原生質和細胞壁。是能源,也是原料。

糖類化合物含有碳、氫、氧三種元素??煞譃閱翁?、雙糖和多糖三類。

單糖是不能用水解的方法再降解成更小糖單位的糖類。細胞內最重要的單糖是五碳糖和六碳糖,前者如核糖和脫氧核糖,是核酸的組成成分之一;后者如葡萄糖(C6H12O6),是細胞內能量的主要來源。

雙糖是由兩個單糖分子脫去一個水分子聚合而成,植物細胞中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽糖。

多糖是由許多單糖分子,脫去相應數目的水分子聚合而成的高分子糖類化合物,植物細胞中最重要的多糖有纖維素、淀粉、果膠……等。

纖維素是細胞的最重要的構架物質,而淀粉是貯藏的營養物質,果膠物質也是壁的組成成分之一。

多糖可分為兩類:

(1)營養儲備多糖:淀粉

直連淀粉:250-300葡萄糖

支連淀粉:1000以上葡萄糖

(2)結構多糖:纖維素、果膠、半纖維素

5.生理活性的物質:主要有酶、維生素、激素、抗菌素……等。

維生素(vitamin):可分為脂溶性和水溶性兩大類。前者如維生素A、D、E、K等,后者如維生素B、C、P等。

激素(hormone):生長素、赤霉素、細胞分裂素、乙烯和脫落酸是植物體內產生的五大類已知的激素。一般說來,低濃度激素能促進植物的生長,而高濃度抑制植物的生長。

抗菌素(antibiotic):很多真菌和放線菌的細胞能產生抑制殺死某些微生物的物質。如青霉素、鏈霉素、土霉素、金霉素等以及農業上防治稻瘟病、甘薯黑斑病等植物病害的各種抗菌素等。

溶膠——凝膠

生活的原生質,必須從環境中吸收水分、空氣以及營養物質,經過一系列復雜的生理、生化作用,合成為構成原生質的物質。稱為同化作用(anabolism,assimilation)。

原生質的某些物質,不斷地分解,成為簡單的物質,并且釋放出能量,供生命活動的需要,這個過程稱為異化作用(catabolism,dissimilation)。

同化和異化分別包含一系列合成和分解的生化反應,共同構成了原生質的新陳代謝(metabolism)。

三、植物細胞的基本特征

(一)植物細胞的大小和形狀

細胞的形狀和大小取決于其遺傳性、生理功能、對環境的適應以及分化狀態等。

1.細胞的大小:絕大多數細胞體積都很小。體積小,表面積大,有利于和外界進行物質交換,對細胞生活有特殊意義。最小的細胞:枝原體(mycoplasma),直徑0.1?m。

分生組織細胞:直徑5?25 ?m。

分化成長的細胞:15?65 ?m。

大型的細胞:肉眼可見。西瓜瓤的細胞直徑1mm;棉籽的表皮毛長達75mm;苧麻莖纖維細胞長可達550mm。

2.細胞的形狀

單細胞藻類、細菌等游離生活的細胞常為球形或近于球形;

多細胞植物體由于細胞間的相互擠壓,往往形成不規則的多面體--十四面體;

高等植物內的許多細胞的特殊形狀,更體現形態與功能的統一。

(二)植物細胞與動物細胞的主要區別

植物細胞:細胞壁、大液泡、質體,具有明顯細胞體積增大的過程。

動物細胞:中心粒

第二節 植物細胞的基本結構和功能

植物細胞的基本結構,包括細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核等四部分。

細胞膜、細胞質和細胞核三者均由原生質特化而來,總稱原生質體,即細胞壁內各種結構的總稱,是各種代謝活動進行的場所。

后含物

顯微結構

超微結構

一、原生質體

(一)質膜:生活細胞的原生質外表,都有一層薄膜包圍,將細胞與外界分開。這層薄膜稱為細胞膜或質膜(plasmalemma)。

質膜的橫斷面在電鏡下呈現”暗—明—暗”三條平行的帶,即內外兩層暗的帶(由大的蛋白質分子組成)之間,有一層明亮的帶(由脂類分子組成),這樣的膜稱單位膜(unit membrane)。

生物膜(biological membrane):包括質膜、核膜以及各種細胞器的膜。

核膜、質體膜和線粒體膜是雙層單位膜,其它細胞器的膜都是單層單位膜。

1.質膜的分子結構

質膜主要由脂類物質和蛋白質組成,還含有少量的多糖、微量的核酸、金屬離子和水。

膜的流動鑲嵌假說:Jon Singer和Garth Nicolson 脂類物質分子的雙層形成了膜的基本結構的襯質(matrix),膜的蛋白質分子則和脂類層內外表面結合,或者嵌入脂類層,或者貫穿脂類層而部分露在內外表面。膜及其組成物質是高度動態的、易變的。其磷脂和蛋白質都有一定的流動性,使膜的結構處于不斷變動狀態。

(1)脂雙層

(2)膜蛋白:外在蛋白或周邊蛋白、內在蛋白

載體、酶、受體

(3)膜糖:葡萄糖、半乳糖等,糖蛋白、糖脂

細胞識別

(4)細胞膜的流動性——分子運動性

2.質膜的功能:維持穩定的胞內環境,調節和選擇物質的通過,細胞識別、信號傳導、新陳代謝調控等。(1)物質的跨膜運輸

簡單擴散、促進擴散、主動運輸、內吞作用、外排作用

(2)細胞識別:糖蛋白

(3)信號轉換:從細胞外信號轉換為細胞內信號并與相應的生理生化反應偶聯的過程稱為細胞信號轉導。

(二)細胞質

細胞質(cytoplasm):是細胞膜以內,細胞核以外的原生質??煞譃榘|和細胞器。細胞器(organelle):是細胞內具有特定結構和功能的亞細胞結構。

胞基質(cytoplasm matrix):是包圍細胞器的、沒有特定結構的細胞質。

1.細胞器

(1)質體(plastid):植物細胞特有,是一類合成和積累同化產物的細胞器。

葉綠體(chloroplast)、有色體(chromoplast)和白色體(leucoplast)。

①前質體:質體未分化成熟時稱為前質體(proplastid)。

存在于根端、莖端的分生組織細胞中,直徑1~1.5μm,無色或呈淡綠色,形狀不規則,其內部結構比較簡單。

②葉綠體:是綠色質體,含有葉綠素、葉黃素和類胡蘿卜素,其主要功能是進行光合作用(photosynthesis)。

存在于葉肉細胞、保衛細胞和其它綠色組織細胞中。

葉綠體常分布于靠近細胞質膜處的胞基質中,直徑3~10 μm,常呈圓球形或橢圓球形。

質體的超微結構

雙層單位膜

類囊體

基粒

基粒間膜或基質片層

基粒片層

基質中有擬核、核蛋白體、淀粉粒、質體小球和酶

分裂增殖。

③有色體:含有類胡蘿卜素而呈現紅—黃色的質體,能積累脂類和淀粉。

④白色體:不含可見色素,是無色的質體,包括合成淀粉的造粉體(amyloplast)、合成脂肪的造油體(elaioplast)和合成貯藏蛋白質的造蛋白體(proteinoplast)。

⑤有色體、白色體以及質體的相互轉變(2)線粒體

細菌、藍藻和厭氧真菌

線粒體是進行呼吸作用的主要細胞器,直徑為0.5?1.0μm,長約1?2μm。

線粒體外有雙層單位膜。

嵴(cristae)。

電子傳遞粒(縮寫ETP),ETP含有ATP酶,能催化ATP的合成。

基質:酶,DNA、脂類、蛋白質、核蛋白體和含鈣顆粒。

細胞內的糖、脂肪和氨基酸的最終氧化是由線粒體進行的,最后釋放能量,供細胞生活的需要。

線粒體經分裂或出芽增殖。

(3)內質網(endoplasmic reticulum,縮寫ER):是由膜圍成的扁平的囊、槽、池或管,并形成相互溝通的網狀系統。

粗糙型內質網(rough ER,縮寫rER)

光滑型內質網(smooth ER,縮寫sER)。

內質網的功能:

①具有制造、包裝和運輸代謝產物的作用。

②ER是許多細胞器的來源

③內質網還有分室作用(compartmentation)

(4)高爾基體(Golgi body,dictyosome):是一疊由平滑的單位膜圍成的囊組成,囊作扁平圓形,邊緣膨大且具穿孔。

高爾基小泡

形成面、成熟面

主要功能:●在細胞內將ER合成的物質運輸到某些部位?!裰参锛毎校郀柣w能合成纖維素、半纖維素等構成細胞壁的多糖類物質,參入細胞壁的形成?!窀诩毎械母郀柣w,能分泌粘液。(5)液泡(vacuole):

液泡膜(tonoplast)

中央大液泡將其它原生質體都擠成一薄層,緊貼著細胞壁,這樣,就使很少的細胞質與環境之間有最大的接觸面,有利于新陳代謝。

生理功能:貯藏和消化、滲透調節、物質的生化循環、抗旱和抗寒、有害物質隔離、防御。

(6)溶酶體(lysosome)和圓球體(spherosome)

溶酶體:是分解蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的細胞器,具單層膜,含有多種水解酶。

功能:異體吞噬、自體吞噬、自溶作用)。

溶酶體是由內質網分離出來的小泡形成的。凡含有溶酶體酶的小液泡,就是溶酶體。糊粉粒和圓球體也屬于溶酶體性質。

圓球體除含水解酶外,還含有脂肪酶,能積累脂肪。圓球體的膜是半單位膜。

圓球體普遍存在于植物細胞,尤其是油料植物的種子。

(7)微體(microbody):可能是來自內質網,由單層膜包被,含有過氧化氫酶、乙醇酸氧化酶與尿酸酶。

過氧化物酶體與葉綠體和線粒體結合,執行光呼吸的功能。

乙醛酸循環體:脂肪經它所含的幾種酶逐步分解,轉變成糖類。

(8)核糖核蛋白體(核蛋白體,核糖體 ribosome):是合成蛋白質的主要場所。含有大約60%的核糖核酸和40%的蛋白質。

由兩個亞單位結合而成。

多聚核糖核蛋白體(polyribosome)。

2.細胞質基質

胞質運動(cytoplasmic streaming)

具單個液泡的細胞

具多個液泡的細胞

(三)細胞核(nucleus):

1.細胞核的形態及其在細胞中的分布

(1)細胞核的大?。号呒胺稚M織細胞中,直徑約7?10μm;分化成熟的細胞內,核的直徑為35~50μm;有少數植物細胞的核很大,如蘇鐵(cycas)的卵細胞核,直徑達1mm;最小的細胞核,如某些真菌的細胞核,其直徑不超過0.5μm。

(2)細胞核的形狀:近于球形。禾本科植物的保衛細胞,核呈啞鈴形;一些花粉的營養細胞,核形成不規則裂瓣;受黑穗病侵染的玉米葉片上表皮細胞,細胞核變成更不規則的多瓣狀。

(3)細胞核在細胞內的位置:幼期細胞,核常位于中央;成熟細胞核位于細胞的一側;根尖表皮細胞的核,常常是移到將要形成根毛突起的部位;另外細胞核有趨傷現象。

(4)細胞核的數目:一般植物細胞僅具一個細胞核。有些植物細胞卻含二個或更多的核,如一些花藥絨氈層的細胞、乳汁管以及許多真菌和藻類植物的細胞;有的細胞不具核,如篩管分子,其細胞核解體。

2.細胞核的超微結構

細胞周期(cell cycle):分為分裂期(division phase)和間期(interphase)。細胞核的結構一般是指間期的核,可分為核膜(nuclear membrane)、核仁(nucleolus)和核質(nucleoplasm)等三部分。

(1)核膜:核被膜(nuclear envelope)。

核孔(nuclear pore)。

核孔的精致的結構:在核被膜的外膜和細胞質接觸面上,有時結合有核蛋白體;在一些部位,外膜向外延伸到細胞質中去,可以和內質網膜相連。因此,內、外膜間的間隙和內質網的基質是連續的,似可經過內質網和相鄰的細胞相通。

(2)核質:染色質(chromatin)和核液(karyolymph)。

染色質:是由核酸和蛋白質的復合物—核蛋白(nucleoprotein)組成的復雜物質結構。

間期核內,染色質常伸展成為寬度約10~15nm的細長的纖絲,這些染色質的細絲,到有絲分裂時高度地螺旋纏繞—螺旋化,成為染色體。染色質就是間期的染色體。

染色質細絲:由核小體連接而成串珠狀。每個核小體的中心有8個組蛋白分子,DNA雙螺旋盤在它表面,核小體之間有一段DNA雙螺旋,并與另一個組蛋白分子相連。

間期細胞核主要功能:是貯存和復制DNA,合成和向細胞質轉運RNA。

(3)核仁:一個或幾個核仁。核仁是細胞核內形成核蛋白體亞單位的部位,在細胞有絲分裂的前期末消散,到末期形成二子核時又重新出現。

核仁的功能:形成細胞質核蛋白體的亞單位。

(四)細胞骨架

微管、中等纖維、微絲(microfilaments)合稱微梁系統或細胞骨架。三者在胞內形成錯綜復雜的立體網絡。

1.微管(microtubule):微管是由直徑約5nm的兩種結構不同的(α和β)球狀微管蛋白圍成的中空的長管狀結構。

微管的功能:◆支架作用,維持細胞一定形狀;◆參與構成有絲分裂和減數分裂時的紡錘絲;◆對細胞壁的生長和分化起作用;◆影響胞內物質的運輸和胞質運動;◆參與構成低等植物和動物的纖毛、鞭毛,影響整個細胞的運動。

2.微絲(microfilament):肌動蛋白組成,直徑6-7nm。

3.中間纖維(intermediate filament):直徑8-10nm的中空管狀蛋白質絲。

二、細胞壁

植物細胞在其細胞膜(質膜)的外方具有細胞壁(cell wall)(與動物細胞最顯著的區別之一)。

細胞壁保護原生質體,并在很大程度上決定了細胞的形態和功能,限制原生質體因液泡活動、膨脹產生的壓力,與植物組織的吸收、蒸騰、運輸和分泌等生理活動有很大的關系。

(一)細胞壁的結構與組成1.細胞壁的化學成分:多糖和蛋白質

(1)多糖:纖維素、半纖維素和果膠物質等。

纖維素:一個纖維素分子是由2000~14000個葡萄糖分子聚合而成的直鏈。纖維素分子結合成為生物學上的結構單位,稱微纖絲(microfibril),許多微纖絲進一步結合,成為大纖絲。

纖絲系統是由分子鏈—微團—微纖絲—大纖絲等一系列的級別構成的。

半纖維素:木葡聚糖

胼胝質:花粉管、篩板、柱頭、胞間連絲。

果膠:

(2)蛋白質:結構蛋白和酶蛋白

結構蛋白:伸展蛋白(網),垂直于細胞壁表面,具有抗病和抗逆特性。

酶蛋白:水解酶類,蛋白酶、果膠酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶等。

凝集素:糖蛋白,防御作用。

2.細胞壁的層次結構

原生質體生命活動中形成的多種壁物質加在質膜外方所構成。有成層現象(lamellation):初生壁(primary wall),次生壁(secondary wall),相鄰細胞之間為胞間層(intercellular layer)。

(1)胞間層:又稱中層(middle lamella),是由相鄰兩細胞向外分泌的果膠物質構成的。胞間層在一些酶(如果膠酶)或酸、堿的作用下會分解。

(2)初生壁:是細胞生長增大體積時所形成的壁層,是由相鄰的細胞分別在胞間層兩面沉積的壁物質構成,是新細胞最初產生的壁。

一般都很薄,厚度1~3μm,也有的增厚。如柿胚乳細胞,厚角組織細胞。

初生壁增厚是可逆的。

微纖絲的方向大體上垂直于細胞的長軸。

(3)次生壁:是細胞體積停止增大后加在初生壁內表面的壁層。

分化成熟后原生質體消失的細胞,才產生次生壁。如纖維細胞、導管、管胞等。物質組成:以纖維素為主,還有木質等其它物質。

次生壁可分為內、中、外三層,各層中微纖絲的方向都不同。

3.細胞壁的生長和特化

細胞壁的生長:增大面積、增加厚度。

次生壁的增厚生長:敷著(apposition)生長、內填(intussusception)生長。

構架(framework)物質主要是纖維素,襯質則含有非纖維素的多糖、水和蛋白質。

附加物質:內鑲(incrustation),復飾(adcrustation)。

細胞壁比作鋼筋混凝土的構件,纖維素構架相當于鋼筋,襯質相當于混凝土。

內鑲物質主要有木質和礦質:

(1)木質化(lignifacation):木質素,苯丙烷衍生物的聚合物。

(2)礦質化:SiO2

復飾物質主要有角質、蠟質、木栓質和孢粉素等

(3)角質化(cutinication):角質(cutin)

(4)栓質化(suberization):栓質(suberin)

(5)孢粉素(sporopollenin):花粉、孢子的外壁,是胡蘿卜素的氧化聚合物或類胡蘿卜素酯。

(二)細胞壁與植物抗病性

(三)紋孔與胞間連絲

1.初生紋孔場(primary pit field):初生壁上較薄的凹陷區域。

2.胞間連絲(plasmodesma):是穿過細胞壁的細胞質細絲,通過相鄰細胞間的壁上直徑約40~50nm的小管道,二細胞的質膜也伸入此管內相連,內有胞基質,而且中部有時還有更細的小管,稱為連接管(desmotubule)。

胞間連絲在細胞間起著物質運輸與刺激傳導的通道的作用,病毒也可經胞間連絲轉移。

3.紋孔(pit):紋孔對(pit pair)、紋孔膜(pit membrane)、紋孔腔(pit cavity)。單紋孔(simple pit)和具緣紋孔(bordered pit)

導管、管胞、纖維管胞有具緣紋孔。石細胞和一些纖維細胞有單紋孔。

松科植物的具緣紋孔的紋孔膜中央加厚成紋孔塞,周圍未增厚部分稱塞周緣,塞周緣較柔韌,受壓時可伸張。

三、后含物

貯藏物質、代謝中間產物以及廢物等,這些物質稱為后含物(ergastic substance)。

(一)淀粉

淀粉(starch):貯藏淀粉呈顆粒狀,稱為淀粉粒(starch grain)。

淀粉遇碘呈藍-紫色。

同化淀粉轉化成可溶性糖類,運輸到貯藏細胞的造粉體內,再合成為貯藏淀粉。

臍(hilum),位于中央或偏于一側,輪紋被認為是由于兩種不同結構的淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉)交替積累而成。

淀粉??煞譃閱瘟?、復粒和半復粒。

淀粉粒的大小、形狀和臍所在的位置,在商品檢驗、生藥鑒定以及植物分類上可作為依據。

(二)蛋白質

蛋白質?!哿#╝leurone grain)、擬晶體

貯藏蛋白質遇碘呈黃色。

(三)油和脂肪

脂肪酸的甘油酯。液態的稱為油(oil),固態的稱為脂肪(fat),是貯藏形式較經濟的營養物質。

油和脂肪遇蘇丹III或蘇丹IV呈橙紅色。

(四)晶體和硅質小體

草酸鈣,沉積在液泡內。

禾本科、莎草科、棕櫚科植物莖、葉的表皮細胞內含有二氧化硅的晶體,稱為硅質小體(silica body)。

(五)次生代謝物質

1.酚類化合物:丹寧(tannin):有保護植物,抗水解、腐爛和動物危害的作用。

工業上有廣泛的用途,如皮革鞣制。

2.生物堿(alkaloid):

3.類黃酮(flavonoid):色素(pigment)是存在于液泡中的一類水溶色素,稱為類黃酮色素(花色素苷和黃酮或黃酮醇)。

花色素苷顯出的顏色因細胞液的pH值而異,酸性溶液中呈橙紅—淡紅色,堿性溶液中呈藍色,中性時呈紫色。

4.甙(glucosides)

第三節 細胞的增殖、生長與分化

繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。植物的生活和后代繁衍的基礎是細胞分裂。

細胞分裂有無絲分裂、有絲分裂、減數分裂等方式。

一、細胞周期與細胞增殖

從一次分裂結束開始,到下一次分裂完成的整個過程,稱為細胞周期(cell cycle)。

分裂期(M期或D期)和間期(interphase)。

(一)分裂間期

1.DNA合成前期(G1期):DNA合成以前的準備期,染色體由一條DNA分子的染色單體(chromatid)組成。G1期細胞極其活躍地合成RNA、蛋白質和磷脂等。

2.DNA合成期(S期):是合成DNA的時期,染色體發生復制,DNA含量比G1期增加一倍。

3.DNA合成后期或有絲分裂準備期(G2期):G2期的每條染色體由兩條完全相同的染色單體組成,含一個完全相同的DNA分子。

(二)分裂期:

核分裂(karyokinesis)、胞質分裂(cytokinesis)

(三)細胞周期的時間

一個細胞周期的時間,在十幾小時至幾十小時之間,凡DNA含量高者,其細胞周期持續的時間愈長。G1、G2期長短變動大,S期最長,M期最短。

(四)周期細胞、G0期細胞和終端分化細胞

二、有絲分裂(mitosis)

又稱間接分裂(indirect division)。分為核分裂(karyokinesis)和胞質分裂(cytokinensis)。

一個細胞經過一次有絲分裂,產生染色體數目和母細胞染色體數目相同的兩個子細胞。

(一)染色體和紡錘體

1.染色體的結構

染色單體

著絲粒:異染色質

動粒:蛋白質復合體

2.紡錘體(spindle)

連續紡錘絲、極間微管

染色體牽絲、動粒微管

(二)有絲分裂的過程

1.細胞核分裂

(1)前期(prophase):核內的染色質凝縮成染色體,核仁解體,核膜破裂以及紡錘體形成。

(2)中期(metapnase):中期是染色體排到赤道面上,紡錘體完全形成的時期。

中期時便于計數染色體數目。

(3)后期(anaphase):各個染色體染色單體分開,由赤道面移向細胞兩極的時期。(4)末期(telophase):子染色體,變為染色質細絲,核膜、核仁出現,形成了兩個子核。2.細胞質分裂

染色體離開赤道面后變了形的紡錘體,稱為成膜體(phragmoplast)。

由高爾期體及內質網分離出來的小泡匯集到赤道面上,和成膜體的微管融合成為細胞板(cell plate)。

細胞板逐漸離心擴展,直到和母細胞的壁接觸,完成胞質分裂。

經過核分裂和胞質分裂,一個母細胞成為兩個子細胞,子細胞染色體的數目和母細胞的相同。

三、減數分裂

減數分裂(meiosis)是植物有性生殖過程中產生性細胞時進行的一種細胞分裂。

減數分裂:包括兩次連續的分裂,但其DNA只復制一次,一個母細胞經過減數分裂以后,形成4個子細胞,這樣,每個子細胞染色體的數目(以N表示)比母細胞(2N)減少了一半。所以稱為減數分裂。

減數分裂也分為間期和分裂期。間期細胞進行DNA的復制,分裂期細胞進行兩次連續的分裂。

(一)減數分裂的過程

1.第一次分裂——減數分裂Ⅰ:包括4個時期

(1)前期Ⅰ(prophase Ⅰ):可分為以下6個時期:

前細線期(preleptotene):核中染色體極細,已開始凝縮,出現螺旋絲。

細線期(leptotene):染色質經螺旋化,形成細長線狀的染色體,每條染色體含有2條染色單體。細胞核和核仁增大,RNA含量增加一倍。

偶線期(合線期,zygotene):同源染色體(一條來自父本,一條來自母本,兩者的形狀,大小很相似,而且基因順序也相同的染色體)逐漸兩兩成對靠攏,進行準確的配對,這種現象稱為聯會(synapsis)(配對的染色體稱為二價體)。

粗線期(pachytene):染色體縮短變粗。二價體的數目為原來二倍體染色體數目的一半。每個二價體含有4條染色單體,也稱為四聯體(tetrad)。

二價體中不同染色體的染色單體之間,可在若干相對應的位置上發生橫斷,并發生染色單體片段的互換和再結合,而另兩條染色單體則不變。這種現象稱為交換(crossing-over)。

雙線期(diplotene):染色體繼續縮短變粗。配對的同源染色體彼此排斥并開始分離,但在染色單體之間發生交換的地方—交叉點,仍然連接在一起。因此聯會的染色體呈現出X、V、8、0等形狀。

終變期(diakinesis):染色體變得更為粗、短,染色體對常分散排列在核膜內側.此期末,核膜、核仁相繼消失,紡錘絲開始出現。

(2)中期Ⅰ(Metaphase Ⅰ):成對的染色體(二價體)排列在細胞中部的赤道面上,紡錘體形成。(3)后期Ⅰ(anaphase Ⅰ):在紡錘絲的牽引下,二價體中兩條同源染色體分開,分別移向兩極。(4)末期Ⅰ(telophaseⅠ):染色體到達兩極。

此時有兩種情形,核仁都不出現:

①有的植物染色體螺旋解體,重新出現核膜,形成兩個子核,并在赤道面上形成細胞板,將母細胞分隔為兩個仍連在一起的子細胞,稱做二分體;

②另一些植物只形成一個2核細胞,染色體不發生解螺旋,胞質也不分裂,要等到第二次分裂末期才發生胞質分裂。

2.減數第二次分裂——減數分裂Ⅱ

減數第二次分裂與有絲分裂相似,也可分為4個時期。

前期Ⅱ(prophase Ⅱ):此期很短。已伸展的染色體又螺旋化縮短變粗,核膜再度消失,紡錘絲重新出現。中期Ⅱ(metaphase Ⅱ):染色體以著絲點排列在子細胞的赤道面上,紡錘體形成。

后期Ⅱ(anaphase Ⅱ):著絲點分裂,染色單體彼此分離,在紡錘絲的牽引下分別移向兩極。

末期Ⅱ(telophase Ⅱ):移到兩極的染色體解螺旋,核仁,核膜出現,各形成一個子核。同時細胞板出現,這樣就形成4個子細胞——四分體。

2.減數分裂的意義: ①減數分裂產生的子細胞染色體數目減為母細胞的一半,細胞內只有一組染色體,由此形成的精細胞及卵細胞也是單倍體。精、卵結合形成受精卵又恢復了親代的染色體數目,這就使每一種植物的染色體數目保持了相對的穩定性,也就是在遺傳上保持了物種的相對穩定性。

②減數分裂過程中,發生同源染色體間的交叉,即遺傳物質的交換和重組,使后代出現了變異性。這對增強植物的適應能力,繁衍種族,都有重要意義。

四、無絲分裂

無絲分裂(amitosis)是指間期核不經任何有絲分裂時期,直接分裂,形成差不多相等的兩個子細胞。

依據核的形態變化,可分為許多類型。如橫縊、出芽等。

五、生長和分化

單細胞合子到由億萬個細胞構成的成年植株

(一)植物細胞的生長

細胞生長時,合成代謝旺盛,合成大量的新原生質,同時也出現許多中間產物和一些廢物,從而,體積不斷增大,重量也相應在增加。體積可增加幾倍、幾十倍,甚至更大。纖維細胞可增大幾百倍、幾千倍。

細胞生長表現為體積和重量的增加。

細胞生長和體積的大小,主要是受細胞本身遺傳因子的控制。

(二)細胞的分化

一般將多細胞有機體內的細胞在結構和功能上變成彼此互異的過程稱為細胞分化(cytodifferentiation)。包括形態結構和生理生化上的分化。生理生化上的分化早于形態結構分化。

細胞為什么會分化?是現代生物學研究領域中的一個重要問題。從生化研究的角度,相同遺傳組成的細胞,合成特殊的、不同的蛋白質時,細胞就出現了分化。

細胞分化的原因:

①外界環境條件的誘導

②細胞在植物體的位置以及細胞間的相互作用

③細胞的極性化

④激素或化學物質

(三)細胞的全能性

全能性即植物的大多數生活細胞,在適當條件下都能由單個細胞經分裂、生長和分化形成一個完整植株的現象或能力。

(四)極性和細胞不等分裂

器官分化的極性現象。一個細胞,也可能有極性,如合子,其細胞質及其細胞器的分布是不均勻的。

極性引起不等分裂(unequal division):根毛母細胞和氣孔保衛細胞的母細胞,都進行不等分裂,產生大小不同的兩個子細胞,其小細胞分化成為根毛或保衛細胞。單核花粉粒核的不等分裂,形成一個大的營養細胞和一個小的生殖細胞。

第二章 植物組織 第一節 植物組織及其形成

一、組織的概念

形態、結構相似,個體發育中來源相同,擔負著一定生理功能的細胞組合,稱為組織(tissue)。

二、組織的形成

組織是植物體內細胞生長、分化的結果,也是植物體復雜化和完善化的產物。

功能決定形態,形態適應于功能。

第二節 植物組織的類型

一、分生組織

在成熟植物體中,特定部分極少分化,保持胚性特點,并能繼續進行分裂活動的組織稱為分生組織(meristem)。

分生組織細胞排列緊密,細胞壁薄,細胞核較大,細胞質豐富,含有線粒體、高爾基體、核蛋白體等細胞器。一般沒有液泡和質體的分化,或只有極小的液泡(維管形成層的細胞例外)和前質體的存在。

第二節 植物組織的類型

(一)根據分生組織的發生來源分類

1.原分生組織(promeristem)是由胚性細胞構成的,位于根尖和莖尖的先端。

2.初生分生組織(primary meristem)是由原分生組織衍生而來的,在根尖中稍后部位的原表皮、原形成層和基本分生組織是初生分生組織。

3.次生分生組織(secondary meristem)是由已經成熟的薄壁組織恢復分裂功能轉化而來的。束間形成層和木栓形成層是典型的次生分生組織。脫分化

(二)根據分生組織在植物體中分布位置分類

1.頂端分生組織(apical meristem)

存在于根尖和莖尖的分生區。

營養生長和生殖生長

頂端分生組織屬于原分生組織,還包括部分初生分生組織。

2.側生分生組織(lateral meristem)

包括維管形成層和木栓形成層,分布于植物體內的周圍,平行于所在器官的邊緣。

側生分生組織的分裂活動,是使根、莖增粗。

3.居間分生組織(intercalary meristem)

間生于莖、葉、子房柄、花梗、花序軸等器官中的成熟組織之間,只能保持一定時間的分生能力。居間分生組織是由頂端分生組織遺留下來的,屬于初生分生組織。

禾本科植物莖的每個節間的基部具有居間分生組織,拔節、抽穗以及莖稈倒伏后能逐漸恢復向上生長,都與這種分生組織的活動有關;花生的“入土結實”是因為子房柄的居間分生組織的分裂活動,使子房柄伸長,子房被推入土中的結果;禾本科作物的葉鞘和韭、蔥的葉子基部也有居間分生組織存在。

二、成熟組織及其功能

分生組織分裂所產生的細胞,經過成長和分化,逐漸轉變為成熟組織(mature tissue)。成熟組織在生理和形態結構上具有一定的穩定性,一般情況下,不再分裂,稱為永久組織(permanent tissue)。

凡仍保持原生質體的成熟組織細胞,在一定條件下,通過脫分化,均可恢復分裂活動。

(一)薄壁組織(parenchyma tissue)

由生活的薄壁細胞所組成,稱薄壁組織。在植物體各器官中均有薄壁組織,是植物體的基本組成部分,又稱為基本組織(ground tissue)。

擔負吸收、同化、貯藏、通氣、傳遞等營養功能,又稱營養組織(vegetative tissue)。

細胞壁較薄,液泡較大,細胞質較少,但含有質體、線粒體、內質網、高爾基體等細胞器。一般都具有胞間隙,分化程度較淺,有潛在的分生能力,可轉變為分生組織,也可以分化為其它組織。

1.同化組織(assimilating tissue):莖的幼嫩部分和葉肉的細胞中含大量的葉綠體。

2.吸收組織(absorptive tissue):主要生理功能是從外界吸收水分和營養物質,并將吸入的物質轉送到輸導組織中。

如根尖的根毛區。

3.貯藏組織(storag tissue):根、莖、果實、種子有大量貯藏營養物質的組織,稱為貯藏組織。

4.通氣組織(ventilating tissue 或 aerenchyma):水生植物和濕性植物常具有通氣組織。通氣組織的細胞間隙非常發達,形成大的氣腔,或相互貫通成氣道。

5.傳遞細胞(transfer cell):是一些特化的薄壁細胞,具有胞壁向內生長的特性,行使物質短途運輸的生理功能。

形態特點是非木質化的次生壁的一部分生長突入細胞腔內,形成許多不規則的多褶突起。細胞質膜緊貼這種多褶的胞壁向內生長物,形成了壁—膜器結構。

傳遞細胞的細胞核大、細胞質稠密,富含線粒體和內質網。

傳遞細胞存在位置:

各種腺細胞 細根

根瘤內的中柱鞘

線蟲浸染后的病變根中的多核巨細胞

節和子葉節中的木質部薄壁細胞和韌皮部薄壁細胞

小葉脈

沉水葉的表皮細胞

寄生植物與寄主維管束接觸的吸器部分

花藥絨氈層

珠被絨氈層

胚囊肋助細胞、反足細胞

胚乳的內層細胞

子葉表皮

穎果糊粉層的某些特化細胞。

(二)輸導組織(conducting tissue)

植物體內有一部分細胞分化成為管狀結構,專門運輸水溶液及同化產物的組織叫做輸導組織。

1.導管(vessel):存在于木質部,由許多長管狀的、細胞壁木化的死細胞縱向連接而成。組成導管的每一個細胞稱為導管分子(vessel element 或 vessel member),其側壁上逐漸出現不同紋式的次生加厚,其端壁的初生壁消失,形成了不同形式的穿孔(perforation),單穿孔和復穿孔(compound perforation)。

穿孔板(perforation plate)。

導管分為五個類型:

環紋導管(annular vessel):環狀的木化增厚的次生壁。

螺紋導管(spiral vessel):木化增厚的次生壁呈螺旋帶狀。

梯紋導管(scalariform vessel):木化增厚的次生壁呈橫條突起,似梯形。

網紋導管(reticulated vessel):木化增厚的次生壁呈突起的網狀,網眼是未增厚的初生壁。

孔紋導管(pitted vessel):導管壁大部分木化增厚,未加厚的部分形成許多紋孔。

外形扁寬、端壁近于垂直側壁的導管分子,比外形狹長而末端尖銳的較進化;端壁具有單穿孔的又較復穿孔的處于更進化的地位。

螺紋導管與環紋導管一般存在于原生木質部中??趶捷^小,輸水能力較弱,但能適應器官的生長而延伸。

梯紋導管直徑較大,出現于器官停止停止伸長的部分。網紋導管與孔紋導管次生壁堅固,直徑更大,輸導效率更高,出現于器官組織分化的后期—后生木質部和次生木質部.導管長度由幾厘米至1米,藤本植物的可長達幾米,水在導管中的運輸速度很快。

新導管的產生后,較老的導管便失去輸導能力。由于鄰接導管的薄壁細胞脹大,并通過導管壁上未增厚的部分或紋孔,侵入導管腔內,形成大小不等的囊泡狀突出物,以后則常為丹寧、樹脂等物質所填充。這種堵塞導管的囊狀突出物稱為侵填體(tylosis)。侵填體的形成,增強了木質部的自然抗腐力。

2.管胞(tracheid):是絕大部分蕨類植物和裸子植物唯一的導水結構。在多數被子植物中,管胞和導管兩種成分同時存在于木質部內。

管胞是一個兩端斜尖,徑較小,壁較厚,不具穿孔的管狀死細胞。管胞的次生壁增厚,形成環紋、螺紋、梯紋及孔紋等類型。

管胞以其偏斜的兩端相互穿插,水溶液通過側壁上的紋孔溝通。機械支持的功能較強,而輸導能力不及導管。

3.篩管(sieve tube)和伴胞(companion cell):

篩管:存在于韌皮部,是運輸有機物質的一種輸導組織,由一些管狀活細胞縱向連接而成。

篩管每一個細胞稱篩管分子(sieve element)。端壁上存在一些凹陷區域,其中分布著成群的小孔,稱為篩孔(sieve pore),具有篩孔的凹陷區域稱為篩域(sieve area)。分布著一至多個篩域的這部分細胞壁則稱為篩板(sieve plate)。篩管分子在發育早期階段,細胞中有細胞核、濃厚的細胞質、線粒體、高爾基體、內質網、粘液體等細胞器存在。粘液體(slime body)是一種蛋白質狀內含物,又稱為P-蛋白質(phloem protein)。

P-蛋白質具有ATP酶活性,與物質運輸有關。成熟的篩管中,細胞核解體,線粒體退化,質體、核糖體消失,內質網變得平滑,并形成網狀結構,細胞質含量減少,由蛋白質物質構成的粘液分散在整個原生質體中。

只有一個篩域的篩板為單篩板(simple sieve plate),分布著數個篩域的則為復篩板(compound sieve plate)。

細胞質成絲狀聯絡索(connecting strand),通過篩孔,彼此貫通,形成同化產物運輸的通道。以后圍繞聯絡索逐漸積累的碳水化合物—胼胝質(callose)。隨著篩管成熟老化,胼胝質不斷增多,成墊狀沉積在整個篩板,而聯絡索收縮、變細,甚至完全消失,篩孔也被堵塞。胼胝質形成的這種墊狀物稱為胼胝體(callosity)。

一些多年生雙子葉植物在冬季來臨之前,胼胝體形成,篩管停止輸導功能。到翌年春,胼胝體溶解,篩管的功能又逐漸恢復。

伴胞:每一篩管的旁邊有一個或數個形狀細長、兩端尖削的薄壁細胞,稱為伴胞,篩管和伴胞是由同一母細胞分裂而來。

伴胞的原生質體具有代謝活躍的細胞學特征,與篩管緊密連接,并發育出向內生長的細胞壁,具有傳遞細胞的特點。

4.篩胞(sieve cell):篩胞是單獨的輸導單位,常存在于蕨類植物和裸子植物。

其形狀細長,末端漸尖,形成很大傾斜度的端壁,側壁先端部分有不甚特化的篩域,篩域也不聚生在一定范圍的壁上,因此不具篩板。

導管和篩管是輸導組織的重要組成分子,常常也是遭受某些病菌侵襲的感染途徑。棉花枯萎病菌的菌絲可從導管中侵入,病毒可通過媒介昆蟲而導入韌皮部。

(三)機械組織(mechanical tissue)

機械組織是鞏固、支持植物體的組織。

植物幼嫩部分,機械組織很不發達,植物體依靠細胞的膨壓維持直立伸展的狀態。

機械組織的共同特點是其細胞壁局部或全部加厚。

根據加厚的方式,分為厚角組織和厚壁組織。

1.厚角組織(collenchyma):由活細胞構成,含有葉綠體,可進行光合作用,并有一定的分裂潛能。其細胞壁的成分主要是纖維素,含較多的果膠質,增厚不均勻,且位于細胞的角隅,有一定堅韌性,可塑性和延伸性,既可支持器官的直立,又適應于器官的迅速生長。

厚角組織普遍存在于正在生長或經常擺動的器官之中。如幼莖、花梗、葉柄和大的葉脈等的表皮的內側。

2.厚壁組織(sclerenchyma):細胞壁呈不同程度的木質化加厚,細胞腔很小,成熟細胞一般沒有生活的原生質體(死細胞)??煞譃槔w維和石細胞。

①纖維(fiber):纖維是細長的細胞,細胞壁各個方向都強烈地增厚,常木質化而緊硬,細胞腔小,互以尖端穿插連接。

韌皮纖維(phloem)和木纖維(xylem fiber)。

韌皮纖維是指韌皮部內發生的纖維,有時將分布在皮層、維管束鞘部分的纖維也概括地稱為韌皮纖維。如苧麻纖維,黃麻纖維。

木纖維是木質部中主要組成分子之一,木纖維壁厚、腔小而堅硬,增強了木材的機械鞏固作用。

②石細胞:一般系由薄壁細胞經過細胞壁的強烈增厚分化而來。細胞壁極度增厚、木化,有時也可栓化或角質化。形狀差別較大,等徑的,長形的,多分枝的,不規則的形狀。成群分布或單個存在。

(四)保護組織(protective tissue)

存在于植物體的表面,由一層或數層細胞構成,具有防止水分過渡蒸騰、抵抗外界風雨和病蟲害侵害的作用。

初生保護組織—表皮

次生保護組織—木栓層。

1.表皮(epidermis):通常為一層活細胞,但少數植物可形成復表皮。表皮包含幾種不同的細胞類型:表皮細胞、氣孔器、表皮毛或腺毛等附屬物。

(1)表皮細胞:扁平,排列緊密,無細胞間隙。有的其側壁呈波紋或不規則形狀,細胞相互嵌合,銜接更為緊密。細胞中含有大的液泡,一般沒有葉綠體,但有時有白色體。細胞外壁增厚,常形成角質膜,有時有蠟質。角質膜(cuticular membrane)分為角化層(cuticular layer)和角質層(cuticle)。角化層含有角質、纖維素和果膠;角質層含有角質和蠟質。

有的植物表皮細胞壁還礦化,如禾本科、蕨類木賊表皮細胞硅質化。

(2)氣孔器:由兩個保衛細胞構成,禾本科植物保衛細胞旁邊還有一對副衛細胞。

氣孔的開關可以調節水分蒸騰和氣體交換。

(3)表皮附屬物:植物的外表常常存在表皮毛、腺毛等,其形態類型甚多。

2.周皮

木栓層(phellem)由多層疊生細胞組成,細胞扁平,無細胞間隙,高度栓化,不易透水和透氣,是由木栓形成層(phellogen)向外分裂的細胞所組成的。木栓形成層向內分裂產生栓內層(phelloderm)。木栓層、木栓形成層和栓內層共同構成周皮(periderm)。

周皮的內側,還可產生新的木栓形成層,再形成新的周皮保護層。

周皮及其外方的毀壞組織及韌皮部,也就是形成層以外的所有部分,常被稱為樹皮(bark)。

(五)分泌結構(secretory structure)

能產生分泌物質的有關細胞或特化的細胞組合,總稱為分泌結構。

根據分泌物是否排出體外,將分泌結構分為外分泌結構和內分泌結構。

1.外分泌結構(external secretory structure):將分泌物排到植物體外的分泌結構稱為外分泌結構,分布于植物體的表面,如腺毛、腺鱗、蜜腺和排水器等。

(1)腺毛(glandular hair):包括柄部和頭部。其分泌物一般為粘液或精油。

捕蟲植物的腺毛分泌粘液和酶類,能膠粘昆蟲并將蟲體消化吸收。

(2)腺鱗(glandular scale):也是一種腺毛,只是柄部極短,頂部分泌細胞較多,排列成鱗片狀。

(3)蜜腺(nectary):是一種分泌糖液的分泌結構,可分為花蜜腺(floral nectary)和花外蜜腺(extrafloral nectary)。蜜腺分泌糖液的作用是對蟲媒傳粉的適應。花外蜜腺如棉花葉中脈的蜜腺等。

(4)鹽腺(salt gland):分泌無機離子和礦物質的特化結構,如泌鹽腺。

(5)排水器(hydathode):是一種排出液體的結構,常位于植物的葉尖和葉緣,其排水過程稱為吐水(guttation)。

排水器主要是由水孔(water pore)與通水組織(epithem)構成。水孔沒有自動調節開閉的作用。

2.內分泌結構(internal secretory structure):將分泌物積貯于植物體內的分泌結構,稱為內分泌結構。

常見的有分泌腔、分泌道、分泌細胞和乳汁管。

裂生、裂溶生。

(1)分泌細胞(secretory cell):油細胞(oil cell)和粘液細胞(mucilage cell),單個分布。

(2)分泌腔(secretory cavity):有裂生的,有溶生的,還有裂溶生的。

(3)分泌道(secretory canal):是由細胞間的胞間層溶解后,裂生形成的管道狀結構。如松柏類樹脂道(resin canal),漆樹的漆汁道(lacquer canal)。

(4)乳汁管(laticifer):一種能分泌乳汁的管狀結構。

分為無節乳汁管和有節乳汁管。

無節乳汁管(non-articulate laticifer):由一個細胞發育而成的,隨植物體的增長而延伸、分枝,貫穿于植物體之中。如大戟屬的乳汁管。

有節乳汁管(articulate laticifer):由多數具乳汁的長形細胞連接而成,連接處的細胞壁解體后,形成連通的管道系統,如蒲公英、萵苣、三葉橡膠樹的乳汁管。

乳汁成分很復雜,蛋白質、淀粉、糖類、酶、植物堿、丹寧。

第三節 復合組織和組織系統一、復合組織:簡單組織、復合組織

(一)木質部和韌皮部

木質部(xylem)包括導管、管胞、木薄壁組織和木纖維.韌皮部(phloem)包括篩管、伴胞(蕨類植物及裸子植物為篩胞,無伴胞)、韌皮薄壁組織和韌皮纖維。

木質部和韌皮部的組成分子包含輸導組織、薄壁組織和機械組織等幾種組織。由于木質部或韌皮部的主要組成分子都是管狀結構。因此,稱為維管組織。蕨類植物和種子植物體內有維管組織的分化,總稱為維管植物。

(二)維管束(vascular bundle):由原形成層分化而來,是由木質部和韌皮部共同組成的束狀結構。

根據維管束內形成層的有無將維管束分為有限維管束和無限維管束。

有限維管束(closed bundle):沒有形成層。大多數單子葉植物中的維管束是有限維管束。

無限維管束(open bundle):在木質部和韌皮部之間還保留一層分生組織—束內形成層,以后通過形成層的分生活動,能產生次生韌皮部和次生木質部。多雙子葉植物和裸子植物的維管束屬于無限維管束。

根據木質部與韌皮部的位置和排列情況,將維管束分為以下幾種:

外韌維管束(collateral bundle):木質部在內,韌皮部在外,內外并生成束。

雙韌維管束(bicollateral bundle):木質部的內、外都存在韌皮部。如瓜類、茄類、馬鈴薯、甘薯等是雙韌維管束。

周木維管束(amphivasal bundle):木質部圍繞著韌皮部,呈同心排列。如芹菜以及香蒲的根狀莖。

周韌維管束(amphicribral bundle):維管束韌皮部圍繞著木質部。存在于花絲,酸模、秋海棠的莖,蕨類植物的根狀莖等。

二、組織系統

由一些復合組織進一步在結構和功能上組成的復合單位稱為組織系統。

皮組織系統(dermal tissue system)

維管組織系統(vascular system)

基本組織系統(fundamental tissue system)

第三章 種子和幼苗

器官(organ):由多種不同的組織構成,具有顯著的形態特征和特定的生理功能的部分。

被子植物的根、莖、葉共同擔負著植物體的營養生長活動,它們被稱為被子植物的營養器官(vegetative organ)。

被子植物的生殖器官指的就是與有性生殖有關的器官,即花、果實、種子。

第一節 種子的基本結構

一、種子的形態和結構

(一)種子的形態

種子的大小

種子的形狀

種子的顏色

(二)種子的結構

種子來源于受精后的胚珠

受精卵→胚

受精中央細胞→初生胚乳核→胚乳

珠被→種皮

大多數植物珠心消失,少數植物珠心→外胚乳

1.胚(embryo)

胚根、胚芽、胚軸、子葉

雙子葉植物、單子葉植物

子葉的功能:

貯存營養

光合作用 分泌酶物質

2.胚乳(endosperm)

胚乳細胞中最重要的貯藏物質為糖類、脂肪,油類和蛋白質。最常見的是淀粉粒,半纖維素則是柿和海棗等胚乳細胞壁的主要貯藏物質。

有些植物的珠心組織隨種子的發育而增大,形成一種類似胚乳的組織,稱為外胚乳(prosembryum),例如菠菜、甜萊、咖啡等的成熟種子具有外胚乳,胡椒、姜等成熟種子中兼有胚乳和外胚乳。

3.種皮(seed coat)

珠被→種皮;一層珠被→一層種皮;兩層珠被→兩層種皮:外種皮和內種皮。有的植物內珠被或者外珠被被吸收或消失,如大豆、蠶豆種皮來自外珠被,而小麥、水稻種皮則來自內珠被。

石榴種子:外珠被分化為外種皮,其表皮細胞延長為食用的部分。

棉花纖維:是種皮的表皮毛。

有的植物有假種皮,是由珠柄、胎座等發育而來的。荔枝、龍眼可食部分為假種皮。

二、種子的類型

(一)有胚乳種子

1.雙子葉植物有胚乳種子

蓖麻種子

番茄種子

2.單子葉植物有胚乳種子

小麥、玉米種子

①種皮

②胚乳

③胚

(二)無胚乳種子

1.雙子葉植物無胚乳種子

許多植物如豆類、瓜類、油菜、柑枯等,胚乳逐漸地被發育中的胚所吸收,養分被貯藏于子葉,因而形成無胚乳種子。

菜豆種子

花生種子

棉花種子

2.單子葉植物無胚乳種子

慈姑

第二節 種子的萌發和幼苗的形成

一、種子的壽命和休眠

(一)種子的壽命:是種子在一定條件下保持生活力的最長期限。

①決定于植物的遺傳性,因此生長在同一地區和相同的環境條件下的不同植物,種子壽命不同。例如:小麥、水稻的種子壽命很短,而瓜類的種子則壽命長。

②與種子留在母株時的生態條件及采收以后貯藏的環境條件有關,這些因素都直接或間接的影響種子的生理狀況。因此同一作物甚至同一品種的種子由于產地不同,收獲及貯藏方法不同,壽命相差很大。

(二)種子的貯藏:貯藏種子的最適宜條件是干燥和低溫。如果濕度大,溫度高,種子內貯藏的有機養料,將會通過種子的呼吸作用而大量消耗,種子的貯藏期限也就會必然縮短。

種子貯藏期限的長短能影響種子的生活力,一般來說種子貯藏愈久,生活力也越衰退,以致完全失去生活力。種子失去生活力的主要原因,一般是因為種子內酶物質的破壞、貯藏養料的消失及胚細胞的衰退死亡。

(三)種子的休眠

休眠期的有無和休眠期的長短不同。有些植物的種子成熟后,即使在適宜的環境條件下,也不能立即萌發,必須經過一段相對靜止的階段才能萌發,種子的這一特性稱為休眠。另有一些植物的種子成熟后,在適宜的環境條件下能立即萌發,只有在環境不適宜的條件下,才處于休眠狀態,如小麥、豌豆等。

種子休眠有多種原因。

①胚沒有發育完全,還要經過一段時期的發育才能成熟,這種現象稱為種子的后熟作用。

②種皮過厚,含有角質等,不易使水分透過,對氧的滲透也極微弱,而限制了種子的萌發。

③種子內部產生了抑制萌發的物質,如有機酸、植物堿和某些植物激素,即使種子處于適宜萌發的條件,也不能萌發。只有消除了這些抑制性物質,才能使種子正常的萌發。如番茄或瓜類種子不可能在果實內萌發生長,只有在脫離果實后才能萌發。

二、種子萌發的條件

種子在適當的溫度,充足的水分和足夠的氧氣條件下,種子的胚便由休眠狀態轉變為活動的狀態,開始生長形成幼苗,這個過程稱為種子的萌發。農業生產上采用各種播種、浸種,催芽的方法,就是為種子萌芽創造良好的條件。

(一)充足的水分

種皮經水浸潤后,結構松軟,氧氣容易進入,同時,胚根,胚芽才容易突破種皮。

種子吸水膨脹,促進細胞內各種酶的催化活動,通過水解或氧化等方式,使貯戴的營養物質變為溶解狀態。

一般種子要吸收其本身重量的26~60%或更多的水分。如果水分過多,引起氧氣缺乏。

(二)適當的溫度

酶的催化活動必須在一定的溫度范圍內進行。溫度低時,反應慢或停止。隨著溫度的增高,反應就加快。但酶在過高的溫度下,常被破壞而失去催化性能。

種子萌發對溫度的要求,就表現出最低、最高、最適的溫度三基點。多數植物種子萌發所需的最低溫度為0~5℃,低于此溫度則不能萌發;最高溫度為36~40℃,高于此溫度也不能萌發;最適溫度為25~30℃。原產南方的作物,萌發需要的溫度高,原產北方的作物,萌發需要的溫度低。

(三)足夠的氧氣

種子在呼吸過程中,要吸入氧氣,把細胞內貯藏的營養物質逐步氧化、分解,變成二氧化碳和水,并釋放出能量。

種子開始萌發時,呼吸作用的強度顯著增加,因而需要多量氧氣的供應。如果氧氣不足,正常的呼吸作用就會受到影響,胚就不能生長。如高粱、花生、棉花或其他作物的種子,完全浸沒于水中或埋藏于堅實土層深處,則往往不能萌發,主要是因為得不到氧氣供應的緣故;水稻籽實漫在深水中,或不能萌發,或只是胚芽鞘的伸長而不長根。

另外,一般來說光照和黑暗對種子萌發沒有影響。但是,胡蘿卜、芹菜、煙草等少數植物種子在光照下才能萌發。而莧菜等少數植物種子在黑暗中才能很好地萌發。

三、幼苗的形成和類型

(一)幼苗的形成

胚根先突破種皮向下生長,形成主根。然后胚芽突出種皮向上生長,伸出土面而形成莖和葉,逐漸形成幼苗。

根先發育,可以使早期幼苗固定于土壤中,及時從土壤中吸取水分和養料,使幼小的植物能很快地獨立生長。

(二)幼苗的類型

1.子葉出土幼苗

雙于葉植物如大豆、棉花以及各種瓜類的無胚乳種子,下胚軸伸長,將子葉和胚芽推出土面,這種幼苗是子葉出土的幼苗。幼苗在子葉下的一部分主軸是由下胚軸伸長而成的,子葉以上和第一真葉之間的主軸是由上胚軸形成的。

2.子葉留土幼苗

雙于葉植物無胚乳種子如豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳種子如三葉橡膠樹的種子,以及單子葉植物的水稻、小麥、玉米等有胚乳種子萌發時,僅上胚軸和中胚軸伸長而下胚軸并不伸長,子葉留在土中,這種幼苗稱為子葉留土的幼苗。

花生玉米兼有子葉出土和留土兩種情況。

第四章 根

根(root)是植物適應陸地生活的器官,構成了植物的地下部分。

第一節 根的功能 1.吸收、輸導作用:吸收土壤中的水分和溶解于水中的無機鹽和氮素等。

2.固著、支持作用:固定植物體,維持植株的重力平衡。(固土保水)

3.合成、分泌作用:十余種氨基酸以及植物堿、有機氮等有機物在根內合成。

4.貯藏作用:儲存大量的養料,和含有生物堿、甙等物質。

5.繁殖作用:有些植物的根能產生不定芽。(分株、扦插)

第二節 根的形態

一、根的類型

定根和不定根

主根(main root)

側根(lateral root)

主根和側根從植物體固定的部位生長出來,為定根。

由莖、葉、老根或胚軸上發生的根,其發生位置不固定,稱為不定根。不定根

二、根系

根系(root system)

直根系(tap root system)

須根系(fibrous root system)

三、根系在土壤中的生長和分布

舉例說明:小麥的根可深入到約2米的土層;花生于萌發后一個月,主根的長度已達50厘米左右,側根100-145條,最長的達45厘米,成熟植株的主根長達2米;果樹根系一般都超過其樹冠范圍2—5倍;生長在沙壤土高墩上的12年紅桔植株,樹高4.20米,樹冠擴展范圍的直徑約為4米,而根系在土壤中的擴展范圍其直徑約可達到9米,主根深達5.6米。

一般來說,具有發達主根的直根系,分布在較深的土層,屬于深根性;須根系往往分布于較淺的土層,屬于淺根性。深耕改土,合理施肥,是為根系發育創造良好條件的有效措施。

第三節 根的初生生長與初生結構的形成

根的尖端,在根毛生長處及其以下的一段,叫做根尖(root tip)。

一、根尖的結構及其生長發育

可依次分為根冠、分生區、伸長區、根毛區(成熟區)等四區。

(一)根冠

根冠(root cap)位于根尖的先端,是由許多薄壁細胞組成的冠狀結構。有粘液的覆蓋,可使根尖易于在土壤顆粒間推進,并保護幼嫩的生長點不受擦傷。同時,也形成一種吸收表面,有利于促進離子的交換與物質的溶解。

根冠細胞的原生質內含有淀粉體(造粉體,amyloplast),常以根冠中央柱的細胞中含量為多。多集中分布于細胞的下側。

在生長過程中,根冠外層的細胞與土粒磨擦而不斷地脫落,以后由頂端分生組織不斷產生新細胞從內側補充。

(二)分生區

分生區(meristematic zone),又稱為生長點(growing point)。

根尖分生區的最前端為原分生組織的原始細胞。在分生區內的后部,分別形成了原形成層,基本分生組織和原表皮三種初生分生組織。

原表皮將分化為表皮。

原形成層將來分化為維管組織。

基本分生組織將分化為根的基本組織。

在根尖分生區最前端中心部分,有一些分裂活動弱甚至不分裂的細胞,形成一近于半圓形的區域,被稱為不活動中心(quiescent centre)。

不活動中心的細胞內部很少有蛋白質和核酸的合成,DNA、RNA和蛋白質的含量都較低。線粒體較少,細胞核、核仁、內質網、高爾基體等細胞器較小。不活動中心的作用:

①可能是根尖中合成激素的場所。

②可能具有保持根頂端組織結構模式的功能。

③可能是頂端分生組織細胞的補充淵泉。

④可能是貯存原始細胞以度過不利環境條件的場所。

(三)伸長區

分生區以上,細胞分裂變弱,并開始伸長、生長和分化,逐漸轉變為伸長區(elongation zone)。

細胞伸長迅速,細胞質成一薄層,液泡明顯,逐漸分化出一些形態不同的組織。

原生韌皮部的篩管和原生木質部的導管相繼出現,其中原生韌皮部分化和成熟均較原生木質部略早。

伸長區中許多細胞同時迅速伸長,成為根尖深入土層的主要推動力。

(四)根毛區

根毛區(root hair zone)內部細胞停止分裂,分化為各種成熟組織,故又稱為成熟區(maturation zone)。

根毛是由表皮細胞向外突出的、頂端密閉的管狀結構。細胞核常位于先端。

同型的根表皮層。

異型的根表皮層:原表皮細胞進行不均等分裂,形成兩個形態特性不同的子細胞。較長的是一般的表皮細胞,較短的形成根毛,稱為生毛細胞,如眼子菜。

根毛的壽命一般不超過二、三周或更短。

二、根的初生結構

根的初期生長是由根尖的頂端分生組織經過分裂、生長、分化發展而來的,初生生長過程中所產生的各種組織,都屬于初生組織,它們組成根的初生結構。

(一)雙子葉植物根的初生結構

在橫切面上,幼根從外至內可劃分為表皮、皮層、維管柱。

1.表皮(epidermis)

最外的一層排列緊密的細胞。許多表皮細胞向外突出成根毛,擴大了根的吸收面積,根的表皮沒有氣孔的分化;角質膜薄或不甚發達。

2.皮層(cortex)

在表皮之內,是由多層薄壁細胞組成的。

貯藏有各種后含物。以淀粉粒為最常見。

有些植物,皮層的最外一層或數層細胞,形狀較小,排列緊密而整齊,稱為外皮層(exodermis)。當表皮上的根毛枯死后,外皮層細胞的細胞壁栓化,起著臨時的保護作用。

皮層的最內方有一層形態結構和功能都較特殊的細胞,稱為內皮層(endodermis)。其細胞壁在徑向壁(radial wall)和橫向壁(cross wall)上具有一條木化栓質的帶狀增厚,稱為凱氏帶(casparian strip)。凱氏帶加厚是由于木質素和栓質沉積于初生壁中,并連續地橫過胞間層。

少數雙子葉植物的根,沒有次生生長,其內皮層細胞的細胞壁常在原有的凱氏帶基礎上再行增厚,徑向壁和內切向壁再度加厚,而外切向壁是薄的,有少數正對原生木質部的內皮層細胞保持薄壁的狀態。這種薄壁的細胞稱為通道細胞。

3、維管柱

維管柱(vascular cylinder)也稱中柱,是指內皮層以內的中軸部分,包括所有起源于原形成層的維管組織和非維管組織(主要是基本組織)。由中柱鞘、初生木質部、初生韌皮部、薄壁組織等四部分組成。

(1)中柱鞘(pericycle):位于中柱外圍,與內皮層相鄰,由一層或幾層薄壁細胞所組成,有潛在性的分裂性能。

側根、不定芽、乳汁管、維管形成層的一部分以及木栓形成層都發生于中柱鞘。

(2)初生木質部(primary xylem): 初生木質部具有輻射角(木質部束),輻射角的尖端為原生木質部(protoxylem),是較早分化成熟的,它們的導管口徑較小而壁較厚,由環紋導管和螺紋導管組成。后生木質部(metaxylem)靠近軸心,是較晚分化的,導管口徑較大,多為梯紋、網紋或孔紋導管。

根的初生木質部這種由外向內分化成熟的方式,稱為外始式(exarch)。

原生木質部的束數是相對穩定的。

油菜、煙草、馬鈴薯、蘿卜、番茄的主根有二束原生木質部,稱為二原型(diarch);

豌豆、紫云英的主根為三原型(triarch);

棉花、花生、向日葵、南瓜的主根為四原型(tetrarch);

梨、蘋果為五原型(pentarch);

茶樹因品種不同而有5束、6束、8束和12束。

(3)初生韌皮部(primary phloem):初生韌皮部與原生木質部相間排列(這是幼根維管束系統的最為突出的特征)。

可分為原生韌皮部(protophloem)和后生韌皮部(metaphloem),后生韌皮部主要是由篩管和伴胞組成,而原生韌皮部通常缺少伴胞。

(4)薄壁細胞:在初生韌皮部與初生木質部之間有幾列薄壁細胞,其中有一層細胞可以形成維管形成層的一部分。

另外,少數植物根木質部分化成熟過程中,后生木質部沒有分化到中柱的中央,因此,中央就形成了髓(pith)。

(二)禾本科植物根的結構特點

可分為表皮、皮層、維管柱三個基本部分。

1?表皮:是最外的一層細胞。當根毛枯死后,解體而脫落。

2?皮層:靠近表皮的一層至數層細胞為外皮層。在根的發育后期,這些細胞轉變為機械組織。外皮層以內則為數量較多的皮層薄壁組織。水稻或甘蔗較老的根的皮層中,有明顯的氣腔。

禾本科植物的內皮層,發育后期其細胞壁常呈五面增厚。橫切面上,呈馬蹄鐵形。

3?維管柱:根的較老部分,中柱鞘細胞木質化增厚;初生木質部一般為多原型,每束原生木質部是由幾個小型導管組成,每束的內側有一個大型的后生木質部導管與其相連,或者在二束內側共同并列著一個后生木質部導管。每束初生韌皮部主要由少數篩管和伴胞組成,與原生木質部相間排列。老根的中柱以內(除韌皮部外),所有的組織都木質化增厚,既保持輸導的功能,又有堅強的支持和鞏固作用。

三、側根的發生

(一)側根的發生與形成

當側根發生時,中柱鞘相應部位細胞首先進行切向分裂,增加細胞層數,繼而進行各個方向的分裂,產生一團新細胞,形成側根原基,其頂端逐漸分化為生長點和根冠。最后側根原基的生長點細胞進一步分裂、生長和分化,穿過母根的皮層,伸出表皮,成為側根。

(二)側根在母根上的分布

側根起源于根毛區內中柱鞘的一定部位。

二原型的根中,側根發生于原生木質部與原生韌皮部之間或正對原生木質部;

三原型、四原型的根,正對原生木質部;

在多原型的根中,則多正對原生韌皮部。

第四節 根的次生生長和次生結構

形成層的發生和活動,產生次生維管組織和周皮,使根的直徑增粗,這種生長過程稱為次生生長(secondary growth)。

一、維管形成層(vascular cambiun)的發生及其活動

次生生長開始,初生韌皮部內側的薄壁細胞開始分裂,形成維管形成層的主要部分。剛開始,維管形成層是一行扁平的、排列整齊的細胞片段。不久,每個片段繼續向兩側擴展,直至與中柱鞘相接。此時,正對原生木質部的中柱鞘細胞也進行分裂,變為形成層的另一部分。維管形成層連成了整個的環,環繞在初生木質部的外圍。第四節 根的次生生長和次生結構 維管形成層進行切向分裂(tangential division)增加細胞層數,形成層環上各處分裂的速度并非一致的,所形成的次生木質部和次生韌皮部的數量也不相同。

隨著根直徑加粗,維管形成層細胞也進行徑向分裂(radial division),以擴大其周徑。

維管形成層,在正對初生木質部輻射角處,分裂出呈徑向排列的薄壁細胞—射線(ray)。在較粗的老根內,其次生木質部和次生韌皮部中,也有射線形成。分別稱為木射線(xylem ray)和韌皮射線(phloem ray)。

二、木栓形成層(phellogen 或 cork cambium)的發生及其活動

中柱鞘細胞進行切向分裂和徑向分裂,形成幾層細胞,外層的細胞變為木栓形成層。

木栓形成層的主要活動是進行切向分裂,向外產生木栓組織。

木栓形成層每年重新發生,其發生位置,逐年向根內推移,最后可深入到次生韌皮薄壁組織和韌皮射線。

三、根的次生結構

雙子葉植物根的發育過程

第五節 根瘤和菌根

根系與根際微生物關系十分密切:

?根部分泌的糖、有機酸、氨基酸及其他含氮和不氮的化合物是微生物的營養來源。

?土壤微生物新陳代謝能夠產生一些刺激生長的物質,或抗菌的、有毒的以及其他物質,直接或間接地影響著根的生長發育;也可合成一些物質被高等植物所利用,成為某些養料的來源。

根瘤和菌根是根系和土壤微生物之間的共生類型。

一、根 瘤

豆科植物的根有各種顏色的瘤狀物,稱為根瘤(root nodule),是豆科植物與根瘤細菌的共生結構。

根瘤菌的分泌物,刺激根毛,使其頂端發生卷曲和膨脹。同時,在根瘤菌分泌的纖維素酶的作用下,根毛細胞壁發生內陷、溶解。根瘤菌由此侵入根毛而進入根內。

根瘤菌分裂滋生,聚集成帶,外面被一層粘液所包,形成了感染絲。

在根瘤菌的刺激下,根細胞相應地分泌出一種纖維素,包圍于感染絲之外,形成了具有纖維素鞘的內生管。這種內生的管狀結構稱為侵入線。

皮層細胞受到根瘤菌侵入的刺激,迅速分裂,產生大量的新細胞,致使皮層出現局部的膨大。含有根瘤菌的薄壁細胞的細胞核和細胞質被根瘤菌破壞而消失,相應地轉為擬菌體。只有發展到擬菌體階段,才能進行固氮作用。

根瘤菌含有固氮酶,能空氣中的游離氮和細胞內的糖合成為含氮化合物。固氮酶一般由鐵蛋白和鉬—鐵蛋白組成。

根瘤菌屬共有十多個種,具有專一性。不同的豆科植物分泌的蛋白質在結構上存在一定差異。

根瘤細菌固定的含氮化合物,可以提高土壤的含氮量,豆科植物可作為綠肥,在間作和輪作上也有著重要的意義。

非豆科植物如早熟禾等能與類似根瘤菌的固氮細菌共生,而胡頹子屬、木麻黃屬植物可以與某些放線菌發生共生關系,都能結瘤、固氮。

二、菌根

植物根部與土壤中的真菌發生共生關系,稱為菌根(mycorrhiza)。菌根分為外生菌根和內生菌根。

(一)外生菌根(ectomycorrhiza)的菌絲大部分生長在幼根的外表,形成白色絲狀覆蓋層,只有少數菌絲侵入根表皮、皮層的細胞間隙。多見于木本植物的根上。

(二)內生菌根(endomycorrhiza)的菌絲穿經細胞壁而進入幼根的生活細胞內。很多草本和部分木本植物可形成這種菌根。

(三)內外生菌根是兩種菌根的混合型。柳屬、蘋果、檉柳、銀白楊等植物具有這種菌根。

共生的真菌能加強植物根部的吸收能力。

?外生菌根的菌絲代替了根毛,擴大了根的吸收面積,提高根部吸收水分和無機鹽類的效率;

?菌絲分泌水解酶,促進根際有機物質分解;

?菌絲呼吸釋放大量的CO2,溶解后成碳酸(H2CO3),能提高土壤酸性,促進難溶性鹽類的溶解,使易于吸收;

?真菌還可產生一些生長活躍性的物質。如維生素B1(硫氨素)、維生素B6(吡醇類)等,能促進根系的發育;

?真菌還有固氮作用。

第五章 莖

莖是聯系根和葉,輸送水、無機鹽和有機養料的軸狀結構,由胚芽發育而成。

第一節 莖的功能

一、莖的功能

1.支持作用:伸展枝、葉、花、果,利于光合作用、傳粉和果實傳播。

2.輸導作用

3.貯藏作用:鱗莖、塊莖、球莖、根狀莖等貯存大量養料。

4.繁殖作用:變態莖的自然營養繁殖;能產生不定芽和不定根,扦插、壓條、嫁接等。

5.光合作用

二、莖的經濟價值

第 二 節 莖的基本形態

一、莖的外形

1.莖的形狀:圓柱體,最適宜擔負支持和輸導的功能。三棱形、四棱形和多棱形,對加強機械支持作用由適應意義。

2.莖的形態:

節(node)

節間(internode)

枝條(shoot):長枝(long shoot)和短枝(short shoot)之分,短枝又稱為花枝或果枝。

葉痕(leaf scar)

維管束跡或葉跡(leaf trace)

皮孔(lenticel)

芽鱗痕(bud scale scar)

根據芽鱗痕的數目和相鄰芽鱗痕的距離,可以判斷枝條的生長速度和年齡。

二、芽的結構及類型

(一)芽的概念

芽(bud)是未發育的枝或花和花序的原始體。

(二)芽的結構

幼嫩的莖尖頂端分生組織、葉原基(leaf primordium)、腋芽原基(axillary bud prinordium)和幼葉四部分。

側枝原基、枝原基

(三)芽的類型

1.根據芽在枝條上的位置,可分為定芽(normal bud)和不定芽(adventitious bud)

頂芽(terminal bud)

側芽(lateral bud)

腋芽(axillary bud)

副芽(accessory bud)

葉柄下芽(subpetiolar bud)

不定芽(adventitious bud)

2.依據芽鱗的有無,芽可分為裸芽(naked bud)和鱗芽(scaly bud)

被芽(protected bud)

芽鱗是葉的變態,其外層細胞角化或栓化,有時有茸毛,有時還分泌粘液或樹脂,因而有效地降低芽內水分的散失,以免受到冬季干旱的影響。生長在冬寒地帶的樹木中,鱗芽普遍存在。

3.依據芽將發育成的器官性質,芽可分為葉芽(leaf bud)(枝芽)、花芽(flower bud)和混合芽(mixed bud):

花芽和混合芽,通常比較肥大。

4.依據芽的生理活動狀態,芽可分為活動芽(active bud)和休眠芽(dormant bud)

休眠芽具有生長活動的潛能,當植物受到某種刺激,可以打破休眠而萌發?;顒友亢托菝哐靠梢曰ハ噢D變。

三、莖的生長習性 直立莖

纏繞莖

攀緣莖

匍匐莖

見十二章

四、莖的分枝方式

(一)單軸分枝

單軸分枝(monopodial branchihg)又稱總狀分枝,植物主莖的頂芽占優勢,形成一個直立的主軸,而側枝則較不發達。以后側枝又以同樣方式形成次級分枝,但各級側枝的生長均不如主莖的發達。這種分枝方式,主軸生長迅速而明顯,稱為單軸分枝。

(二)合軸分枝(sympodial branching)

頂芽活動到一定時間后,生長變得極慢甚至死亡,或分化為花芽,或發生變態,而靠近頂芽的腋芽則迅速發展為新枝,代替主莖的位置。不久,這條新枝的頂芽又同樣停止生長,再由其側邊的腋芽所代替。

合軸分枝的節間較短,較多的花芽得以發育,為豐產的分枝形式。合理整枝。

(三)假二叉分枝(false dichotomous branching)

植物的頂芽,生長一段枝條之后,停止發育,而頂端兩側對生的二個側芽同時發育為新枝。新枝頂芽的生長活動也同母枝一樣,再生一對新枝,如此繼續發育下去,形成了二叉狀分枝,是一種合軸分枝方式的變化,稱為假二叉分枝。

二叉分枝(dichotomous branching)是頂端分生組織本身分裂為二,多見于低等植物。

單軸分枝在裸子植物中占優勢,合軸分枝和假二叉分枝卻是被子植物主要的分枝方式,較為進化。

五、禾本科植物的分蘗

禾本科植物,在四、五葉期的幼苗,有些腋芽開始活動,迅速生長為新枝,同時在節位上產生不定根。這種分枝的方式稱為分蘗。

分蘗節:著生分蘗的、密集的節和節間部分稱為分蘗節。新枝的基部又各自形成分蘗節,順序地產生各級分蘗和不定根。

從主莖發生的分蘗叫做第一次分蘗,還有第二次分蘗等等。

第三節 苗端分生組織與器官形成

一、苗端分生組織

苗端(shoot apex):枝端、莖端、頂端分生組織

原分生組織、初生分生組織

(一)組織原學說

1868年,韓士汀

表皮原、皮層原、中柱原

根端組織原

(二)原套——原體學說

1924年,史密特

莖頂端有原套(tunica)、原體(corpus)的分層結構。原套由表面一至數層細胞組成,它們進行垂周分裂,擴大表面積而不增加細胞層數。原體是由原套包圍的一團不規則排列的細胞,它們進行垂周、平周各方向分裂,增大體積。

大多數的雙子葉植物,原套通常是2層,而單子葉植物則有1~2層。

原套的原始細胞位于中央軸的位置,這些細胞較大,并有較大的核和液泡,染色較淺。分裂衍生的細胞成為由原始細胞至葉原基之間的周緣分生組織區(peripheral meristem zone)。

原體的原始細胞位于原套原始細胞的內側,經過多方向的細胞分裂,中央形成髓分生組織區(pith meristem zine),或稱為肋狀分生組織區(rib meristem zone),也向外周分裂新細胞加入到周緣分生組織區。

莖尖頂端后部,周緣分生組織和髓分生組織,逐漸分化為三種初生分生組織。

(三)細胞學分區概念 1938年,福斯特:銀杏

頂端原始細胞區

中央母細胞區

過渡區

周圍分生組織區

髓分生組織區(肋狀分生組織區)

二、葉原基和芽原基

(一)葉原基

苗端分生組織表面第二或第三層細胞分裂形成。

(二)芽原基

頂芽

腋芽原基

外起源:葉和芽起源于分生組織表面第一層或第二、三層細胞。

不定芽:內生、外生

第四節 莖的初生生長和初生結構

一、莖尖各區與莖的初生生長

(一)莖尖的分區

可分為分生區、伸長區和成熟區三個部分。

1.分生區

莖尖頂端由原分生組織和初生分生組織構成,頂端以下是葉原基和腋芽原基。

2.伸長區

細胞的迅速伸長。由原表皮、基本分生組織、原形成層三種初生分生組織,并逐漸分化出一些初生組織。

3.成熟區

各種成熟組織的分化基本完成,已具備幼莖的初生結構。

(二)莖的初生生長

1.頂端生長(apical growth):由于頂端分生組織的活動而引起的生長,稱為頂端生長。

2.居間生長

二、雙子葉植物莖的初生結構

在橫切面上,可以看到表皮、皮層、中柱三部分。

(一)表皮

(二)皮層

水生植物莖缺乏機械組織,常形成通氣組織。

分泌腔、乳汁管,含晶體和單寧的細胞,石細胞群等。

淀粉鞘。

(三)維管柱:是皮層以內的中軸部分。由維管束、髓和髓射線等組成。

1.維管束:草本雙子葉植物幼莖橫切面上,維管束呈橢圓形。環形排列于皮層的內側。多數木本植物幼莖內的維管束,彼此間距很小,幾乎連成完整的環。

初生韌皮部由外至內進行向心發育(centripetal development)。

初生木質部進行離心發育(centrifugal development),稱為內始式(endarch)。

無限維管束

甘薯、煙草、馬鈴薯、南瓜等幼莖的維管束,有內生韌皮部(internal phloem)。

2.髓(pith)和髓射線(pith ray):

一部分髓射線細胞可變為束間形成層。

三、單子葉植物莖的結構

(一)單子葉植物莖的初生結構

維管束散生,沒有皮層和維管柱的界限,只能劃分為表皮、基本組織和維管束三個基本的組織系統。

1.表皮:由長細胞(long cell)、短細胞(short cell)和氣孔器(stomatal apparatus)排列而成。

栓細胞(cork cell)

硅細胞(silica cell)。

2.基本組織:實心的、空心的、通氣道

表皮內側的基本組織中,有厚壁細胞。

3.維管束

?水稻、小麥:內、外兩環,節間中空,形成髓腔。

?玉米、甘蔗、高粱:維管束分散排列,維管束的外周有厚壁機械組織組成的維管束鞘。

有限維管束

V形的基部為原生木質部:氣隙(air space),或稱為原生木質部腔隙(protoxylem lacuna)。

V形的兩臂為后生木質部:各有一個后生的大型孔紋導管。

(二)單子葉植物莖的初生增粗生長

單子葉植物莖的增粗:

細胞長大

初生增厚生長(primary thickening growth)是由于初生增厚分生組織(primary thickening meristem)分裂活動的結果。

玉米、甘蔗等莖尖的正中縱切面上,可以看到葉原基的下方,靠近莖軸外圍的部位,有一些扁平的細胞,具有分裂能力,稱為初生增厚分生組織。

第五節 莖的次生生長與莖次生結構的形成

一、維管形成層的產生及其活動

(一)維管形成層的來源

原形成層

束中形成層(fascicular cambium)。

束間形成層(interfascicular cambium)。

維管形成層

維管形成層開始分裂,進行次生生長而形成次生結構。

可分為三類:

?許多草本和木本雙子葉植物,束中形成層分裂產生的次生部和次生木質部,使原來的維管束的體積增大;束間形成層所分裂出來的次生韌皮部和次生木質部則組成新的維管束。

?有些藤本植物束間形成層只分裂產生射線薄壁組織。

?較多的木本植物和一些草本植物維管束緊靠,維管形成層的主要部分是束中形成層,束間形成層只占一小部分。維管形成層的分裂活動是使維管束得以增大。

(二)維管形成層的細胞組成維管形成層的原始細胞有二種:

紡錘狀原始細胞(fusiform initial);

射線原始細胞(ray initial)

形成縱向系統(軸向系統)和橫向系統(徑向系統)。

(三)維管形成層細胞的分裂方式和衍生細胞的發育

紡錘狀原始細胞進行切向分裂,所產生的新細胞不斷地分化為次生韌皮部和次生木質部,構成軸向的次生組織系統。

射線原始細胞也進行切向分裂,產生維管射線,構成了徑向的次生組織系統。

形成層帶(camnial zone)

維管形成層周徑擴大

紡錘狀原始細胞在進行平周的切向分裂

垂周的徑向分裂

傾斜的垂周分裂

侵入生長:新產生的細胞頂端延長,插入相鄰的細胞之間。

紡錘狀原始細胞也可以通過橫裂、側裂衍生出新的射線原始細胞。

維管射線、木射線、韌皮射線

初生射線、次生射線

(四)維管形成層的季節性活動和年輪

維管形成的活動,易受氣候因素的影響而有周期性的變化。

1.早材和晚材

早材或春材

晚材或秋材

2.年輪

在一個長生期中所產生的次生木質部(即木材),構成一個生長輪。

年輪

同一年內所產生的早材和晚材就構成一個年輪。

熱帶的樹木,雨季——早材,旱季——晚材。

四季氣候差不多的地方的樹木,一般沒有年輪。

如果季節性的生長受到反常氣候條件或病蟲害等因素的影響,一年可產生二個以上的生長輪(即假年輪),或生長受到抑制不形成年輪。有些植物,一年有幾次季節性生長,形成層的活動出現幾次生長高峰,如柑桔屬果樹,一年一般可產生三個以上的生長輪。年輪的寬窄能在一定程度上反映歷年氣候的變化。年輪的分析,可作為研究地區氣候變遷情況的依據。

環孔材

散孔材

半環孔材

無孔材

邊材(sap wood)

心材(heart wood)

較老的邊材,逐年轉變為心材

侵填體

(五)木材解剖的三種切面

橫切面

徑向切面

切向切面(弦切面)

二、木栓形成層的產生及其活動

最初起源于表皮、近表皮的皮層薄壁組織或厚角組織、皮層較深處的薄壁組織中、初生韌皮部。

每年都重新發生,位置則逐漸向內移。老莖中木栓形成層甚至可以在次生韌皮部中發生。

狹義的樹皮

廣義的樹皮

皮孔(lenticel):一般產生于原來氣孔的位置,氣孔內方的木栓形成層不形成木栓細胞,而形成許多圓球形的、排列疏松的薄壁細胞,稱為補充組織。皮孔是植物老莖的內部組織與外界進行氣體交換的通道。

三、單子葉植物莖的次生結構

龍血樹、朱蕉、絲蘭、蘆薈等少數單子葉植物有次生生長和次生結構。

初生維管組織外方產生形成層,形成新的維管組織。

第六章 葉 第一節 葉的功能

一、光合作用

功能葉:小麥旗葉、玉米穗位葉。

二、蒸騰作用

三、繁殖作用

四、吸收作用

第二節 葉的形態

一、葉的組成

成熟的葉分為葉片、葉柄和托葉三部分。

完全葉(complete leaf)

不完全葉(incomplete leaf)

(一)葉片(blade)

葉尖、葉基和葉緣

葉脈分為中脈、側脈、細脈

脈序:網狀脈序、平行永序、叉狀脈序

(二)葉柄(petiole)

輸導和支持

扭曲生長——葉鑲嵌。

(三)托葉(stipules)

對幼葉有保護作用

托葉鞘

(四)禾本科植物

葉鞘(leaf sheath)

葉頸、葉環或葉枕

葉舌(ligulate)

葉耳(auricle)

二、葉的形狀(十二章)

三、單葉與復葉

單葉(simple leaf)

復葉(compound leaf)

四、葉序

葉序(leaf phyllotaxis)

互生、對生、輪生、簇生

葉鑲嵌

第三節 葉的發生與葉的生長

一、葉的形態發生

葉原基發生:由周緣組織區的外層細胞重復分裂向外突出而成,是外起源。

二、葉的生長

頂端生長、邊緣生長與居間生長。

第四節 葉的結構

一、雙子葉植物葉柄的結構

雙子葉植物的葉柄的內部結構,分為表皮、皮層和中柱三部分。

皮層的外圍有較多的厚角組織分布,維管束排列方式有多種,木質部位于韌皮部的上方。

二、雙子葉植物葉片的結構

表皮、葉肉和葉脈三部分。

(一)表皮

1.表皮細胞

角質膜:減低蒸騰,不受細菌和真菌侵害,有折光性,防止過度日照的損害。

2.氣孔器

保衛細胞(guard cell)

氣孔(stoma)

副衛細胞。

氣孔在表皮上的數目、位置和分布,隨植物的種類而異,且與生態條件有關。

旱生植物的氣孔位置常下陷,長于濕地的植物其氣孔位置常稍升高。

3.表皮附屬物 4.排水器

(二)葉肉(mesophyll)

腹面

背面

柵欄組織

海綿組織

異面型葉 等面型葉

氣孔內方,形成較大的氣孔下室,細胞內含葉綠體較少。葉片背面的顏色一般較淺。

(三)葉脈

主脈木質部與韌皮部之間有形成層,分裂活動微弱。

細脈的末端,韌皮部只有數個狹短的篩管分子和伴胞;木質部中僅有1-2個螺紋管胞。

木質部比韌皮部延伸更遠。

細脈中篩管分子和管狀分子鄰接的一些薄壁細胞,具有典型傳遞細胞的特征。

三、禾本科植物葉片的結構

包括表皮、葉肉和葉脈。

(一)表皮:表皮細胞、氣孔器,上表皮中還分布有泡狀細胞。

1.表皮細胞

長細胞:外側壁角化、硅化,形成一些硅質和栓質的乳突(papilla)。

短細胞:栓細胞和硅細胞。

施用硅酸鹽、稻草還田,利于細胞壁的硅化和抗病、蟲性能的提高。

2.泡狀細胞(buliform cell)

運動細胞(motor cell)

芭蕾細胞

泡狀細胞的排列常似展開的折扇形。

3.氣孔器

長啞鈴形的保衛細胞

近似菱形的副衛細胞(accessory cell)。

氣孔、排水器和泡狀細胞往往是病菌侵入的途徑。

(二)葉肉

沒有柵欄組織和海綿組織的分化,為等面型葉。細胞的形狀不規則,細胞壁向內皺褶,形成具有“峰、谷、腰、環”的結構,這有利于更多的葉綠體排列在細胞的邊緣,易于接受CO2和光照。

(三)葉脈

①玉米、高粱等的維管束鞘是由單層薄壁細胞組成,細胞較大、排列整齊,細胞內的葉綠體與葉肉細胞所含的同大或更大。

②小麥、大麥等的維管束鞘有2層,外層細胞薄壁、較大,含葉綠體,但少;內層是厚壁的,細胞較小,不含葉綠體。

玉米、甘蔗等植物葉片維管束鞘發達,細胞內含許多較大的葉綠體(其內沒有或僅有少量基粒),其積累淀粉的能力卻超過葉肉細胞中的。其外側密接一層成環狀排列的葉肉細胞,組成“花環型” 結構,這是四碳植物(C4)的特征。小麥、水稻、燕麥等植物葉片沒有“花環”結構,都是三碳植物(C3)。

C4植物葉片更利于將葉肉細胞中由四碳化合物所釋放出的CO2再行固定還原,提高了光合效能,因此C4植物可稱為高光效植物。

C4和C3植物在其它一些單子葉植物和雙子葉植物中也有發現,如莎草科、莧科、藜科等有C4植物,大豆、煙草則屬C3植物。

三、葉的形態結構與與生態環境的關系

旱生植物、中生植物和水生植物

(一)旱生植物的葉

降低蒸騰和貯藏水分。

較小,高度角化,表皮毛和蠟被發達,具復表皮,或氣孔下陷,或有氣孔窩。

柵欄組織很發達,甚至葉的背面也有柵欄組織(等面葉)。

葉肉細胞具有皺褶的邊緣(如松葉)。

貯藏水分,肉質多汁,常有貯藏水分和粘液的組織。

(二)水生植物葉的結構特點

較薄,絲狀細裂,葉肉的細胞層數少,沒有柵欄組織和海綿組織的分化,形成發達的通氣系統,有較大的氣室,葉脈很少,輸導組織、機械組織和保護組織都很退化,表皮上沒有角質膜或很薄。

(三)陽地植物和陰地植物

陽地植物

陰地植物

陽葉常傾向于旱性結構特點

陰葉常傾向于水生植物的特點。葉片常大而薄,柵欄組織發育不良,細胞間隙發達,葉綠體較大,表皮細胞也常含有葉綠體。

第五節 葉的衰老與脫落

一、葉的衰老

二、葉的脫落

落葉

落葉樹(deciduous tree)

常綠樹(evergreen tree)

離區(abscission zone)

離層(abscission layer)

保護層(protective layer)

離層下面的細胞其細胞壁木栓化,有時有膠質、木質等物質沉積,形成了保護層。

第七章 營養器官之間的聯系及其變態 第一節 根、莖、葉之間維管組織的聯系

一、莖、根的過渡區

相間排列和外始式木質部

外韌維管束的環狀排列和內始式木質部

在根、莖的交界處,維管組織從一種形式逐步轉變為另一種形式。發生轉變所在的部位稱為過渡區。

以四原型根轉變為具有四個外韌皮維管束的莖為例,在過渡區發生轉變時,中柱往往有所增粗,其中的維管組織發生分叉、轉位及匯合等情況。

二、枝與葉之間維管束的聯系

葉跡、枝跡、葉隙、枝隙

第二節 營養器官的生長相關性

一、植物體內水分的吸收、輸導和蒸騰

作物萎蔫

水分進入根毛,依次通過幼根的表皮、皮層、內皮層、中柱鞘而進入導管中。

綠葉的巨大蒸騰作用,提高了細胞吸水力。

二、植物體內有機營養物質的制造、運輸、利用和貯藏

制造的有機物,少數供應本身利用,大量運輸到根、莖、花、果、種子等器官中去。

篩管中運輸的碳水化合物主要是以蔗糖的形式出現的。

根系合成的氨基酸、酰胺等含氮有機物也經篩管運輸到地上部分。

環割、環剝

葉片制造的有機物,往往優先運往最鄰近的同側的生長器官。

三、營養器官的生長相關性

植物體各器官之間,在生長過程中存在著互相促進或互相抑制的關系,稱為生長相關性。

1.地下部分與地上部分的生長相關性—根條比率

“本固枝榮、根深葉茂” 2.主干與分枝的生長相關性—頂端優勢

頂芽對腋芽生長的抑制作用,通常稱為頂端優勢。

玉米的頂端優勢很強,稻、麥在分蘗期的頂端優勢較弱。主干和分枝的生長相關性,受植物體內生長激素濃度的影響。

第三節 營養器官的變態

植物的營養器官,適應不同的環境而行使特殊的生理功能,其形態結構相應發生變異,成為該種植物的遺傳特性,這種現象稱為器官的變態。

一、根的變態

(一)貯藏根:肉質直根和塊根。

1.肉質直根(fleshy tap root):肉質直根上部為下胚軸發育而成。這部分沒有側根發生,下部為主根基部發育而成,具有二縱列或四縱列側根。

蘿卜的肉質直根大部分是次生木質部的木薄壁組織,其中分散有大型的,排列成輻射行列的網紋導管,沒有纖維。

木薄壁組織中的若干部位,有的細胞可以恢復分裂,轉變成為副形成層(accessory cambium)。副形成層再產生三生木質部(tertiary xylem)和三生韌皮部(tertiary phloem)。

胡蘿卜的肉質直根,木質部所占比例較少,大部分由次生韌皮部組成。韌皮薄壁組織非常發達,貯藏大量的營養物質。胡蘿卜根的橫切

菾菜根除次生結構之外,由副形成層所產生的三生結構。先從中柱鞘衍生出額外形成層,形成若干三生維管束。以后再由三生韌皮部的外層薄壁組織產生新的額外形成層。

如此重復,可以達到8-12層。

2.塊根(root tuber):是由不定根或側根經過增粗生長而成的肉質貯藏根。甘薯的塊根第一階段是正常的次生生長。第二階段是甘薯特有的異常生長,出現副形成層的活動。

副形成層可以由許多分散的導管周圍的薄壁細胞恢復分裂而形成,也可以在距離導管較遠的薄壁組織中出現。

(二)氣生根:生長在空氣中的根均稱為氣生根。

1.支持根、板狀根

2.攀緣根

3.呼吸根(呼吸根組織疏松,適宜于輸送和貯存空氣)。

4.蘭科植物的氣生根(從潮濕空氣中吸收水分或雨水而貯藏起來)。

(三)寄生根:菟絲子屬、列當屬、無根藤屬等寄生植物有寄生根(吸器)。

二、莖的變態

(一)地下莖的變態

地下莖具有明顯的節和節間,節上具有小而退化的鱗片葉,頂端具有頂芽、葉腋具有腋芽。

1.根狀莖:如蘆葦、竹、藕、姜等。

2.塊莖(tuber):頂端有頂芽,四周有芽眼,幼時有鱗片葉,如馬鈴薯。

塊莖結構由外至內為周皮、皮層、維管束環、髓環區及髓。

3.鱗莖(bulb):扁平或圓盤狀的地下莖,由許多肥厚的鱗葉包圍。

4.球莖(corm):短而肥的地下莖,其上有頂芽、幼葉、鱗片葉和腋芽,節和節間明顯。如芋、慈姑、荸薺。

(二)地上莖的變態

1.莖卷須(stem tendril):有些植物的攀援莖上形成莖卷須。如葡萄(其莖卷須的位置與花或果序的位置相當)、黃瓜(其莖卷須位于葉腋)。

2.匍匐莖(stolon):莖細長,匍匐地面,節上生根、長芽。

3.莖刺(stem thorn):又稱為枝刺,位于葉腋,由腋芽發育而來,可分支,不易剝落,如皂莢、枸桔等。薔薇、月季等莖上刺,稱為皮刺。

4.肉質莖(fleshy stem):莖肥厚多汁,貯藏水分和養料,如仙人掌。

5.葉狀莖(葉狀枝,cladode 或 phylloid):葉退化或早落,莖變為葉狀.如文竹、假葉樹等。

三、葉的變態

1.苞片(bract)和總苞(phyllary):單花下面的變態葉為苞片,花序外圍的多枚苞片為總苞。

2.鱗葉(scale leaf):

木本植物被芽外的鱗葉

地下莖上的鱗葉,膜質化或肉質化。

3.葉卷須(leaf tentril):葉變為卷須。

4.葉刺(leaf thorn):葉或葉的一部分變為刺狀,通常對植物體起到保護作用,如刺槐的托葉刺,小檗的葉刺、仙人掌的葉刺等。

5.捕蟲葉(leaf insectivorous apparatus):葉變為捕食小蟲的變態葉,具有捕蟲葉的植物稱為食蟲植物或肉食植物,如豬籠草、茅膏菜。

第四節 同功器官、同源器官及變態的調控

一、同功器官

凡外形相似、功能相同,但來源不同的變態器官稱為同功器官(analogous organ)。如莖刺、皮刺與葉刺;莖卷須與葉卷須;塊根與塊莖。

二、同源器官

凡外形與功能不同,但形態學上來源相同的變態器官稱為同源器官(homologous organ),如莖刺、莖卷須、根狀莖與鱗莖。

同功變態——同源變態

第八章 花

繁殖的概念

任何植物,其生命活動周期都包含兩個互為依存的方面:

①維持本身一代的生存。

②保持種族的延續。

植物體本身一代的生存有一定時限,最終必然死亡,所以,植物體生長發育到某個時期,就要以一定的方式產生與自己相似的新個體,以維持種族的延續,這種現象稱為植物的繁殖(reproduction)。

繁殖的類型

植物的繁殖有三種方式:營養繁殖、無性繁殖和有性繁殖。

①營養繁殖(vegetative propagation 或 vegetative reproduction):植物營養體的一部分與母體分離直接成為新個體的繁殖方式。

自然營養繁殖:自然分株

人工營養繁殖,如扦插(cutting)、壓條(layering)、嫁接(grafting)、組織培養(tissue culture)等。

②無性繁殖(asexual reproduction,亦稱孢子繁殖):植物體產生無性生殖細胞——孢子(spore),孢子不經結合直接發育為新個體的繁殖方式稱為無性繁殖。扦插、嫁接、組織培養

③有性繁殖(sexual reproduction):植物體產生有性生殖細胞——配子。

被子植物的生殖器官指的就是與有性生殖有關的器官,即花、果實、種子。

被子植物的有性生殖過程是在花的結構中集中體現的,從配子的產生到傳粉、受精形成合子及合子的發育整個過程都是在花的一系列結構里進行。

第一節 花的組成與花序

人們常把能供觀賞花、果實、變態的葉及莖枝甚至整個植物體統稱為花。

花是有生命的藝術品

花成為一種人格化了的自然。對花的崇拜和愛護,使得許多國家和人民把當地特別著名的植物尊為國花,如:荷蘭的郁金香、日本的櫻花、英國的紅玫瑰、法國的百合花等。

最大的花是大花草,又名臭尸蓮,寄生在東南亞熱帶雨林葡萄科植物上,7Kg,1米。

最小的花是無根萍,植物體僅1mm長,1mm寬,雄花只有1個雄蕊,雌花只有1個雌蕊。

一、花的概念

德國人歌德:花是適應于繁殖作用的變態短枝。

花的概念是:花是適應于繁殖作用的變態短枝,上面著生變態的葉。

花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群。

二、花的組成與形態

完全花

不完全花

(一)花梗和花托

花梗(pedicel)

果柄

垂絲海棠

貼梗海棠

花托(receptacle)通常是花梗頂端略為膨大的部分。

玉蘭花托圓柱狀;草莓花托圓錐形;蓮花托倒圓錐形;薔薇花托壺狀或杯狀。

花生的花托在受精后能伸長,將子房插入土中,這種花托稱為雌蕊柄或子房柄(gynophore)。

(二)花萼

花萼(calyx)

離萼、合萼、萼筒、萼裂片

副萼:如棉花、錦葵,草莓等。

宿存萼

花萼主要功能是保護花蕾和進行光合作用。

一串紅等植物的花萼顏色鮮艷,類似花冠,有吸引昆蟲傳粉的作用;而蒲公英等植物的萼片變成冠毛,則有助于果實的傳播。

(三)花冠

花冠(corolla):有花青素和有色體,有些植物的花瓣中還有分泌結構,可釋放出香味或蜜汁。

主要功能:吸引昆蟲傳粉,以及保護雌、雄蕊。

離瓣花、合瓣花

花冠筒(corolla tube)、花冠裂片(corolla lobe)。

花被(perianth)、花被片(tepal)

兩被花(dichlamydeous flower)

無被花(achlamydeous flower),裸花(naked flower),如柳、楊梅等;

單被花(monochlamydeous flower),如桑,板栗等。

(四)雄蕊群

雄蕊群(androecium)

花藥和花絲。

雄蕊數目隨著植物種類的不同而不同。

(五)雌蕊群

雌蕊群(gynoecium):由1個或幾個心皮(carpel)組成,它包括柱頭、花柱和子房三部分。

1.柱頭(stigama):表面有一層親水的蛋白質薄膜,在花粉粒與柱頭的相互識別中起重要作用。2.花柱(style):是花粉管進入子房的通道。

3.子房(ovary):子房壁、子房室、胚珠。

子房發育成果實,子房壁發育為果皮,胚珠發育為種子。

根據心皮的數目和離合情況分為:

單雌蕊(simple pistil)

離生單雌蕊(apocarpous gynoecium)

復雌蕊(compound pistil):合生心皮雌蕊(syncarpous pistil)

合生的情況:①子房合生而花柱、柱頭分離,如梨、蘋果、石竹等;②子房與花柱合生而柱頭分離,如向日葵等;③子房、花柱、柱頭全部合生,如油菜、百合等。

三、兩性花與單性花

兩性花(bisexual flower)

單性花(unisexual flower)

雄花(staminate flower)

雌花(pistillate flower)

雌雄同株(monoecious),如黃瓜,玉米等。

雌雄異株(dioecious),如楊樹、柳樹、菠菜等。

無性花(neutral flower):中性花,如向日葵的邊緣花。

四、禾本科植物的花

小花由2個漿片(鱗被,lodicule)、3枚或6枚雄蕊和1枚雌蕊組成?;ǖ耐獠坑?個外稃(lemma)、1個內稃(pelea)。

外稃是苞片的變態,常具有顯著的中脈,并延長成芒;

內稃

漿片:漿片吸水膨脹

內稃和漿片是花被片的變態。

小花(floret)組成小穗(spikelet),小穗中間有小穗軸(rachilla)。

五、花序

花單生

花序

花序的內容十一章講。

第二節 花的形成和發育

花分生組織(floral meristem)

日照長度、低溫、內部發育信號

營養生長——生殖生長

植物莖尖分生組織不再形成葉原基或腋芽原基,而是形成花原基或花序原基,然后再分化形成花或花序,這一過程稱為花芽分化(flower-bud differentiation)。

一年生草本植物營養生長期幾個月就進入生殖生長;二年生草本植物營養生長一年多的時間進入生殖生長;木本植物營養生長多年以后才進入生殖生長。

一、花形成和發育的形態特征

植物進入生殖生長時,莖尖頂端稍有伸長,基部加寬,呈圓錐形。

花原基,莖尖便逐漸增寬變平;花序原基,則莖尖增大呈半圓形或圓錐形。

花芽各部分的分化順序,通常由外向內進行?;ㄐ虻陌l生和分化與花相似,花序基部或外側的總苞通常最早分化,然后向頂或自外向內地進行小花的分化。

以桃為例:

萼片原基、花瓣原基 外輪雄蕊原基、內輪數雄蕊原基

雌蕊原基

雄蕊在秋季即分化出花藥和花絲,花藥中有造孢組織的出現,隨后有藥壁組織的分化。雌蕊原基經伸長,逐漸形成花柱及子房,但胚珠珠心組織的出現和柱頭的增大開始于第二年的早春。

二、成花的生理與遺傳基礎

(一)低溫與成花

春花作用

莖生長點感受低溫

(二)光周期與成花

光周期

光周期現象:光照長短對植物開花的效應。

短日照植物、長日照植物、日中性植物

第三節 雄蕊的發育和結構

一、花藥的發育和結構

雄蕊由雄蕊原基發育而成,其基部形成花絲,頂部則形成花藥。

花絲結構較為簡單,最外是一層表皮,內為薄壁組織,在其中央有一條維管束,自花托經花絲進入花藥的藥隔。

花藥是雄蕊的主要部分,大多數被子植物的花藥由4個花粉囊(pollen sac)組成,少數具有2個,中間以藥隔(connective)相連。

初期的花藥是具有四棱外形的花藥雛體

一列孢原細胞(archesporial cell)。

孢原細胞進行一次平周分裂,形成內外兩層細胞,外層為初生周緣層(primary parietal layer);內層為初生造孢細胞(primary sporogenenous cell)。

藥室內壁(endothecium)

中層(middle layer)

絨氈層(tapetum)

花藥壁

初生造孢細胞

次生造孢細胞

小孢子母細胞 花藥中部的細胞分裂、分化形成維管束和薄壁組織,構成藥隔。

花藥壁完全分化后,從外向內依次是表皮、藥室內壁、中層和絨氈層。

1.表皮

2.藥室內壁:當花藥將成熟時,藥室內壁細胞徑向延長,并在橫向壁、徑向壁及內切向壁上出現不均勻的條紋狀的纖維素加厚,略微木質化,因此,藥室內壁又叫做纖維層。花藥的發育

3.中層

通常由一至三層較狹長、扁平的小細胞組成,一般含淀粉或其他貯藏物。

細胞逐漸解體被吸收。

百合的中層有數層,其外層能維持到花藥成熟,而且能象藥室內壁那樣發生纖維狀加厚。

4.絨氈層:初期一個細胞核,以后常具有兩個以上核。

絨氈層細胞的功能:

①小孢子母細胞減數分裂時,絨氈層起到轉運營養物質到藥室的作用。

②絨氈層合成胼胝質酶,分解包圍小孢子四分體的胼胝質壁,使小孢子分離。

③絨氈層提供孢粉素,這是構成花粉粒外壁的主要物質。④絨氈層細胞內合成識別蛋白質,轉運到花粉粒的表面上,在花粉粒和柱頭的相互識別中起重要作用。

絨氈層細胞的功能失常,將導致花藥粒不能正常發育,從而失去生殖功能。

二、花粉粒的發育和結構

(一)小孢子的發生

花粉母細胞(pollen mother cell):小孢子母細胞。大多數植物的初生造孢細胞分裂幾次后形成次生造孢細胞,然后再形成花粉母細胞;極少數植物的初生造孢細胞直接變成小孢子母細胞。

根據小孢子母細胞減數分裂Ⅰ是否進行胞質分裂,分為2種類型:

①連續型(successive type):減數分裂Ⅰ完成后產生細胞壁,形成兩個子細胞,稱為二分體。四分體排列在一個平面上,呈左右對稱形(田字形)。在單子葉植物中常見,如小麥、玉米等。

②同時型(simultaneous type):減數分裂的第一次分裂末不產生分隔壁,而是形成一個二核細胞(無二分體時期),這種類型稱為同時型。同時型形成的四分體呈四面體形。在雙子葉植物中比較常見,如花生、棉花、油菜等。

減數分裂形成的4個子細胞,在沒有分離之前稱為四分體(tetrad)。小孢子四分體被共同的胼胝質壁包圍,而且各小孢子之間也有胼胝質分隔。

當胼胝質解體消失后,四分體中的細胞就各自分離,形成4個單核花粉粒。

(二)雄配子體的形成

絨氈層釋放胼胝質酶分解小孢子周圍的胼胝質壁,四個小孢子即從四分體中游離出來,即單核花粉粒,其細胞質濃、細胞核大、且核位于中央,稱為單核中央期。

單核靠邊期

二核花粉粒

營養細胞(vegetative cell)

生殖細胞(generative cell):游離于營養細胞的細胞質中。

生殖細胞只有質膜包圍,為裸細胞,浸沒在營養細胞中,出現了細胞中有細胞的獨特現象。

約70%被子植物發育到2-細胞花粉粒時期即發育成熟,如百合、棉花等。少數植物其生殖細胞再進行一次有絲分裂形成2個精細胞,即花粉粒成熟時含有3個細胞,為3-細胞花粉粒,如向日葵、小麥等。

雄配子體(配子體:由孢子發育而來的植物體,染色體倍數為單倍,能夠產生配子),精細胞為雄配子。

三、花粉粒的形態和內含物

(一)形態:花粉粒直徑一般為15-50μm,形態各種各樣,有的球形,有的三角形,有的橢圓形等,不同的植物有著各自的特點。

(二)結構:成熟的花粉粒外圍是花粉壁,內含一個營養細胞、一個生殖細胞或二個精細胞。

1.花粉壁:

(1)外壁:外壁較厚,堅硬而缺乏彈性,有各式各樣的雕紋,如刺狀、網狀、瘤狀等。

成分:孢粉素、類胡蘿卜素、類黃酮素、脂類和蛋白質等。孢粉素具有抗分解的特性,可使花粉長期地保存在沉積物甚至化石中。

萌發孔或萌發溝:絕大多數的被子植物為3孔溝,有的為多孔溝。

外壁蛋白在花粉與柱頭的相互識別中起重要作用。

孢粉學。

(2)內壁:薄而有彈性,主要成分為纖維素、果膠質、內壁蛋白。

內壁蛋白將與外壁蛋白共同參與識別作用。

2.營養細胞:

淀粉質花粉粒多適于風媒傳粉

脂肪質花粉粒多適于蟲媒傳粉。

3.生殖細胞或精細胞:較小,細胞質少,細胞核大,沒有細胞壁,僅為質膜包圍,代謝活動低。

四、花粉敗育和雄性不育

花粉敗育

雄蕊發育不正常,不能形成正常的花粉?;蛘5木毎?,但雌蕊發育正常,這種植物,稱為雄性不育。

許多農作物上都能產生雄性不育,這樣的植物在作物育種上稱為不育系。

五、花粉粒的生活力

人工輔助授粉及雜交授粉

花粉生活力的長短,因植物的不同而有差異,但自然條件下,絕大多數植物的花粉維持受精的能力很有限。一般來說木本植物花粉的生活力要比草本植物的要長。

花粉的生活力長短:

①受遺傳基因決定:2-細胞型比3-細胞型的生活力高;

②受環境的影響,如溫度、濕度等。

低溫、真空、冷凍干燥技術保存花粉可使花粉的壽命大幅度延長。

六、花粉植物

花粉粒離體培養時,經誘導而脫分化,恢復分裂能力,轉變為分生細胞,再分裂、分化為薄壁組織而形成愈傷組織(callus)。

用花粉進行組織培養,使花粉粒長出愈傷組織或胚狀體(embryoid),形成單倍體植物(haploid plant),這種植物體比較矮小,不能正常開花結實,經染色體加倍以后,形成純合二倍體植物(pure diploid plant)?;ㄋ幍慕Y構和花粉粒的發育過程

第四節 雌蕊的發育及結構

一、雌蕊的組成和發育

心皮原基(雌蕊原基)發育形成心皮,心皮卷合形成雌蕊,上部形成花柱、柱頭,基部閉合形成子房。

心皮通常有3條維管束,一條背束(dorsal carpellary bundle),兩條腹束(ventral carpellary bundle),心皮邊緣聯合之處稱為腹縫線(ventral suture),有背束之處稱為背縫線(dorsal suture)。

(一)柱頭類型

干柱頭:傳粉時不產生分泌物。

濕柱頭:傳粉時產生許多分泌物。分泌物中主要為脂類物質,還含有少量的糖類和酚類物質。

(二)花柱的類型

分為空心型花柱(hollow style)和實心型花柱(solid style)兩種。

1.空心型花柱(開放型花柱):花柱中央具有花柱道,如百合?;ㄖ赖闹車哂幸粚犹厥獾膬缺砥ぜ毎ㄖ兰毎?,有傳遞細胞的特征。

2.實心型花柱(閉合型花柱):無中空的花柱道。有的植物有引導組織(transmitting tissue),如番茄、棉花等大多數雙子葉植物。有的植物花柱無引導組織,如柳、禾本科植物等。

(三)子房的結構

子房由子房壁(ovary wall)、子房室(locule)、胚珠(ovule)和胎座(placenta)等組成。胚珠在子房內壁上的著生位置叫胎座。

二、胚珠的發育和結構

1.胚珠組成:受精后形成種子。

胚珠由珠心(nucellus)、珠被(integument)、珠孔(micropyle)、珠柄和合點等5部分組成。

許多合瓣花植物具有一層珠被;離瓣花類植物及單子葉植物有兩層珠被。

2.胚珠的發育:胚珠起源于子房內壁的胎座處。此處內表皮下的細胞平周分裂產生突起,形成胚珠原基,它的前端成為珠心,基部分化為珠柄。珠心基部細胞分裂較快,產生一環狀突起,并向上擴展成為珠被。

三、胚囊的發育和結構

(一)大孢子的發生

孢原細胞(archesporial cell)

胚囊母細胞(embryo-sac mother cell,EMC)

在向日葵等合瓣花植物及小麥、水稻等植物中,孢原細胞不經過分裂,直接長大成為胚囊母細胞,也稱為大孢子母細胞。

多數的被子植物的孢原細胞先進行一次平周分裂,形成內外2個細胞,外為周緣細胞,內為造孢細胞。

周緣細胞經過分裂使珠孔附近的珠心細胞增加層數,而造孢細胞則發育為胚囊母細胞。

(二)雌配子體的形成

胚囊母細胞減數分裂,形成大孢子四分體,常呈一縱行(也有呈T形、二列等排列)。只有遠離珠孔的1個細胞發育成為單核胚囊。單核胚囊連續進行3次核的有絲分裂,但沒有胞質分裂和細胞壁的形成。分別形成2-核胚囊、4-核胚囊、8-核胚囊。珠孔端和合點端各有一個核移向胚囊中央,成為2個極核(polar nucleus);核之間形成細胞壁,珠孔端形成3個細胞:1個卵細胞(egg cell),2個助細胞(synergid),合稱為卵器(egg apparatus)。合點端形成3個反足細胞(antipodal cell)。極核與周圍的細胞質形成中央細胞(central cell)。

成熟的胚囊被稱為雌配子體(female gametophyte),其中的卵細胞就是有性生殖中的雌配子(female gamete)。

這種胚囊的發育最早發現于分叉蓼中,所以稱為蓼型,多數被子植物(81%)胚囊的發育方式屬于這種類型,常被稱為正常型。

(三)胚囊發育的類型

1.單孢子胚囊

2.雙孢子胚囊:二個大孢子核參與胚囊的發育,如蔥屬。大孢子母細胞減數分裂Ⅰ形成二分體,一個退化,另一個進入減數分裂Ⅱ,形成一個二核細胞即2-核胚囊,二核分裂形成4-核和8-核胚囊。

3.四孢子胚囊:減數分裂形成一個四核細胞,這四個大孢子核都參與胚囊的形成,如百合。四核細胞的一個核位于珠孔端,三個核位于合點端。接著進行一次有絲分裂,珠孔端形成二個核,合點端的三個核邊融合邊分裂,形成二個三倍體的核,即4-核胚囊,再進行一次有絲分裂,形成8-核胚囊。百合孢原細胞—大孢子母細胞 百合大孢子母細胞減數分裂I—前期 百合大孢子母細胞減數分裂I—末期 百合大孢子母細胞減數分裂II—中期 第一次四核時期 珠孔端的大孢子核分裂 合點端合并的 三核再分裂 第二次4核時期

4個核在分裂的中期或后期 8核胚囊 7細胞胚囊

(四)成熟胚囊的結構

1.卵細胞:高度極性的細胞,其細胞壁通常近珠孔端的最厚,接近合點端的逐漸變薄,形成具蜂窩狀細胞壁或不具細胞壁。

2.助細胞:近珠孔端的細胞壁較厚,而且向內形成不規則的片狀或指狀突起,致使質膜表面積擴大,這種突起叫做絲狀器。

助細胞的功能:

①從珠心吸收營養物質并轉運到胚囊中。

②合成、分泌向化性物質,引導花粉管定向生長;

③在受精時,是花粉管進入胚囊的場所。

3.反足細胞:數目變化大,許多植物的反足細胞是3個,但在禾本科等植物中,可達300個。其主要功能是吸收母體的營養物質并運到胚囊。

4.中央細胞:受精之前或在受精過程中,兩極核間發生融合形成一個次生核。中央細胞的壁變異很大,與卵細胞接觸處無壁,與反足細胞接觸處有壁。

第五節 開花、傳粉和受精

一、開花與傳粉

(一)開花

當雄蕊的花粉粒和雌蕊的胚囊(或兩者之一)達到成熟時,原來由花被緊包著的花就打開,露出雄蕊和雌蕊,這一現象稱為開花(anthesis)。

開花年齡、開花季節、花期長短及單花開放的時間、持續的時間等方面各有各的規律。

一、二年生植物,一生僅開一次花。

多年生植物每年定期開花;少數多年生植物,如竹等,一生只開一次花。

開花的季節,多數是在早春至春夏之季開花,也有在秋冬季節開花的。

植物大多先葉后花,而在冬季和早春開花的植物,先花后葉,如玉蘭、迎春,或花葉同放,如梨、李等。

一株植物中,從第一朵花開放到最后一朵花凋謝所經歷的時間,叫做開花期(blooming stage)。

開花期長短常植物而異。

每一朵花開放持續的時間也不同。

植物的開花時間因種而異,多數植物的花在太陽出來后才開放,傍晚或夜間開放的只是少數。如牽牛花清晨開花,太陽花中午開放而夜來香日落后才開放。植物的體內好像有鐘表似的,定時開放,定時收攏。

18世紀,瑞典的植物學家林奈觀察到這種現象,并利用不同開花時間的植物栽成一個別開生面的花時鐘:

牽牛花早4:00、野薔薇5:00、芍藥7:00、半支蓮(馬齒莧花)8:00、萬壽菊下午15:00、紫茉莉17:00、煙草花18:00、絲瓜花晚19:00。

(二)傳粉

成熟花粉粒從花粉囊散出,借助一定的媒介力量,被傳送到雌蕊柱頭上的過程,叫做傳粉(pollination)。

1.自花傳粉和異花傳粉及其生物學意義

自花傳粉(self-pollination):如水稻、小麥、豆類、柑桔、桃、番茄等都是自花傳粉植物。

農作物同株異花間的傳粉,甚至果樹同一品種不同植株之間傳粉也稱為自花傳粉。第五節 開花、傳粉和受精 閉花傳粉(cleistogamy):豌豆和花生植株的下部花,在花未開放時,花粉囊中的花粉粒就已經成熟,并直接在花粉囊中萌發,花粉管穿過花粉囊的壁,向柱頭生長,將精子送入胚囊,完成受精。

2.異花傳粉(cross-pollination):是指一朵花的花粉,傳到同一植株或不同植株另一朵花柱頭上的過程,如玉米、油菜、蘋果等。在果樹栽培中,不同品種間的傳粉,以及農作物栽培上,不同植株間的傳粉,也叫做異花傳粉。

異花傳粉是更為進化的方式。

栽培品種若連續幾年自花傳粉,將成為毫無價值的品種。

(三)植物花對傳粉的適應

1.對自花傳粉的適應:

①花必須是兩性花而且雌雄蕊位置較近,利于花粉落到珠頭上。

②花粉囊和胚囊必須同時成熟。

③柱頭與花粉必須親和,對花粉粒的萌發沒有障礙。

2.植物對異花傳粉的適應:

①單性花(unisexual flower)

②雌雄蕊異熟(dichogamy):雄蕊先熟—玉米、梨、蘋果等;雌蕊先熟—油菜、菾菜等。

③雌雄蕊異長(heterogony):二型花柱(dimorphic style)植物,如蕎麥、報春花等;三型花柱(trimorphic)植物,如千屈菜屬植物。

④雌雄蕊異位(herkogamy):石竹科植物雌蕊高于雄蕊;百合科嘉蘭屬植物雌蕊花柱基部直角狀向外折伸。

⑤自花不孕(self-sterility):花粉粒不能萌發,如向日葵、蕎麥等;花粉管生長緩慢,如玉米、番茄等;花粉粒對自花柱頭有毒害作用,如某些蘭科植物。

(四)異花傳粉的媒介

傳送花粉的最普通媒介是風和昆蟲,另外水、蝸牛、鳥、鼠甚至蝙蝠、猴子等均可充當媒介。

1.風媒(anemophily):風媒花(anemopphilous flower),十分之一是風媒植物,如小麥、水稻,玉米、板栗等。

①小而多,有的花密集成穗狀或柔夷花序。②花被很小甚至退化,不具鮮艷的顏色,無蜜腺或香氣。③花絲細長,亦隨風擺動,散播花粉。④花粉數量多,小而輕,外壁光滑,干燥,易于被風吹送。⑤雌蕊的柱頭大,常呈羽毛狀,以擴大接受花粉的表面積。⑥風媒花的植物多在早春開花,先花后葉或花葉同時開放。

2.蟲媒(entomophily):蟲媒花(entomophilous flower)。

①大而顯著,有鮮艷的色彩、香氣或特殊的氣味,或具有蜜腺,能分泌蜜汁。

②蟲媒花的花粉粒通常較大,外壁粗糙有紋飾,且具有粘性,易于粘附在昆蟲體上,同時,花粉粒富含各種營養物質,可作為昆蟲的食物。

水媒、蟻媒、鼠媒、蝙蝠媒

(五)植物自花傳粉和異花傳粉與環境條件的關系

異化傳粉植物易受環境的限制,當環境條件不利時,無法傳粉而影響結果,而自花傳粉在缺乏異花傳粉的條件下仍能延續種族,因此自花傳粉和異花傳粉同存在于自然界中。

異花傳粉植物和自花傳粉植物的化分并不是絕對的,當傳粉條件不具備時,異花傳粉植物仍有少量自花傳粉存在。而自花傳粉植物也有少量有異花傳粉存在。如棉花自花傳粉60-70%,異花傳粉30-40%;小麥是典型的自花傳粉植物,但有1-3%的花朵進行異花傳粉。

二、受精作用

植物的雌、雄配子,即卵細胞和精子相互融合的過程,叫做受精作用(fertilization)。

(一)花粉粒的萌發

經傳粉花粉粒到達柱頭后,花粉粒的內壁在萌發孔(溝)處向外突出,并繼續伸長形成花粉管,這一過程叫做花粉粒的萌發。

通過花粉粒和柱頭的相互識別(recognition)為親和的(compatible)的同種或親緣關系很近的花粉粒才能萌發,親緣較遠的異種花粉往往不能萌發。有些異花傳粉植物的柱頭,會抑制自花花粉粒的萌發和花粉管的生長;相反,對同種異株花粉的萌發和花粉管的生長,卻有促進作用。

(二)花粉管的生長

萌發的花粉管沿著柱頭細胞間隙或細胞內部,進入花柱。當花粉管在花柱中生長時,一方面利用花粉本身貯存的營養物質,另一方面,從花柱組織中吸取養料,用于花粉管的生長和管壁的建成。

花粉管到達子房以后,通常沿子房壁或胎座繼續生長,直達胚珠。

珠孔受精(porogamy)

合點受精(chalazogamy)

中部受精(mesogamy)

當花管生長時,3-細胞花粉粒的1個營養核和2個精細胞進入花粉管;2-細胞花粉粒,則營養細胞核和生殖細胞流入花粉管,生殖細胞在花粉管中分裂形成2個精細胞。

(三)雙受精過程

兩個精子分別移向卵細胞和中央細胞,一個精子與卵細胞結合,另一個精子與中央細胞融合。這種性細胞之間的雙融合過程,稱為雙受精,是被子植物的特有現象。第五節 開花、傳粉和受精

一個精子與卵細胞合點端的無壁區接觸,兩者的質膜發生融合,精核進入卵細胞的細胞質中,并與卵核靠近。隨后,兩核的核膜融合,核質相融,形成了一個具有二倍染色體的合子(即受精卵)2N。

另一個精子與中央細胞的融合過程。中央細胞受精后,精核與兩個極核或次生核融合,形成三倍體的初生胚乳核3N。

(四)雙受精作用的生物學意義

1.受精作用使單倍體的雌雄性細胞結合在一起,形成了一個2倍體的受精卵,恢復了親本原有的染色體的數目,保持了物種遺傳的相對穩定性;受精卵同時具有父本和母本各半的遺傳物質,既增強了后代的生活力和適應性,又促進了后代性狀的變異。

2.受精的中央細胞發育成的三倍體胚乳,作為新一代植物胚期的養料,使后代的生活力更強,適應性更廣。所以,雙受精作用是植物界有性生殖過程中,最進化,最高級的形式。

三、傳粉的人工調控

1.人工輔助授粉:異花傳粉植物往往受到條件的限制,降低了傳粉和受精的機會、造成作物減產。農業上常采用人工授粉的方法加以彌補。為增加產量創造了條件。

2.自花授粉的利用:利用自花傳粉可以提純作物品種。如玉米,經過連續4~5代自花傳粉就能形成一個比較穩定的自交系。

第九章 種子與果實

種子來源于受精后的胚珠

受精卵→胚

受精中央細胞→初生胚乳核→胚乳

珠被→種皮

大多數植物珠心消失

少數植物珠心→外胚乳

第一節 種子

一、種子的形成和結構

(一)胚的發育

合子產生纖維素的細胞壁,進入休眠期(并非真正的休眠)。

合子休眠期:

①極性加強。薺菜合子顯著地延長,使細胞質局限在合點端,加強了合子的極性化。

②各種細胞器增加并重新分布。合子的核被大量的造粉體和線粒體包圍,核蛋白體數量增多并聚集成多核蛋白體,高爾基體數量增加。

③合子被連續的細胞壁包圍。

極性加強是合子第一次分裂不均等性的主要原因。原胚(proembryo)、胚的分化發育階段、成熟的胚。

1.雙子葉植物胚的發育

以薺菜(Capsella bursa-pastoris L.)為例。

合子橫向分裂,形成一個基細胞(basal cell)和一個頂細胞(apical cell)。

基細胞橫分裂,頂細胞縱分裂,形成T形原胚。

胚柄、吸器、胚根原。

頂細胞縱分裂2次(分裂面相互垂直),產生四分體,又橫分裂形成八分體。近胚柄端的4個細胞以后形成胚軸(embryonal axis)。

遠胚柄端的4個細胞則發育成為莖端與子葉(cotyledon)。

八分體進行平周分裂,所產生的外層細胞形成原套,內部的細胞形成原體。

心臟形胚

馬蹄形胚

2.單子葉植物胚的發育

以小麥為例:第一次分裂為斜的橫分裂,形成一個頂細胞和一個基細胞,接著,頂細胞和基細胞再分裂一次,形成四個細胞的原胚。

四個細胞原胚不斷進行各個方向的分裂,使原胚擴大而呈梨形。以后,胚的中上部一側出現一個凹溝。

在形態上可區分為三個區:凹溝以上是頂端區,凹溝處是器官形成區,凹溝以下是胚柄細胞區。頂端區將形成盾片的主要部分和胚芽鞘的大部分;器官形成區形成胚芽鞘的其余部分和胚芽、胚軸、胚根、胚根鞘和外胚葉;胚柄細胞區形成盾片的下部和胚柄。

(二)胚乳的發育

被子植物的胚乳(endosperm)是為胚的發育提供營養物質的重要特化組織。它是由1個精細胞核與中央細胞的2個極核或次生核受精后的初生胚乳核(primary endosperm nucleus)發育而成的。

三倍體胚乳

五倍體胚乳

半纖維素則是柿和海棗等胚乳細胞壁的主要貯藏物質。

1.核型胚乳(nuclear endosperm):初生胚乳核的早期分裂,不伴隨著細胞壁的形成,胚乳細胞核呈游離狀態。胚乳發育到一定階段,胚乳細胞核才被新形成的細胞壁所分割。

核型胚乳在單子葉植物和雙子葉離瓣花植物中普遍存在,是最普遍的胚乳發育形式。

2.細胞型胚乳(cellular endosperm):初生胚乳核分裂后,隨即產生細胞壁,形成胚乳細胞。

大多數雙子葉合瓣花植物,如番茄、煙草、芝麻等,其胚乳發育屬于這種類型。

3.外胚乳(prosembryum)無胚乳種子

有胚乳種子

一般情況下,珠心組織被胚和胚乳所吸收。因此,在成熟的種子中沒有珠心組織。

有些植物的珠心組織隨種子的發育而增大,形成一種類似胚乳的組織,稱為外胚乳,例如菠菜、甜萊、咖啡等的成熟種子具有外胚乳,胡椒、姜等成熟種子中兼有胚乳和外胚乳。

胚乳和外胚乳同是胚發育所需的營養物質,二者同功而不同源。

二、無融合生殖和多胚現象

(一)無融合生殖

在植物的胚囊中,不經過雌、雄性細胞融合的受精過程,而直接產生胚的現象,稱為無融合生殖(apomixis)。

單倍體無融合生殖發生于單倍體胚囊

1.單倍體孤雌生殖(haploid parthenogenesis):卵細胞不經受精作用直接發育成為胚。

2.單倍體無配子生殖(haploid apogamy):胚囊內的助細胞、反足細胞直接發育成胚。

3.單倍體單雄生殖:由雄配子單獨分裂產生胚(缺少細胞學的證據,而是根據遺傳分析判斷為單雄單倍體)。單倍體無融合生殖,形成單倍體植株,無法進行減數分裂,常不育。

二倍體無融合生殖發生于未經減數分裂的二倍體胚囊中。

1.二倍體孤雌生殖(diploid parthenogenesis):2N卵細胞形成胚。蒲公英

2.二倍體無配子生殖(diploid apogamy):胚囊卵細胞以外的細胞形成胚。蔥

二倍體無融合生殖,由于細胞是二倍體,因此是可育的。

(二)多胚現象

在一個胚珠中產生兩個或兩個以上的胚,稱為多胚現象(polyembryony)。(包括無融合生殖)裂生多胚現象(cleavage polyembryony):由受精卵產生2個或多個獨立的胚,2N。

由卵細胞、助細胞,反足細胞產生的胚,N(無融合生殖)。

假多胚現象:多胚產生在同一胚珠不同的胚囊里,比較少見。

(三)不定胚

不定胚(adventitious embryo):在某些植物中,胚囊外面的珠心或珠被細胞發育形成胚。

如柑桔,有4-5個甚至更多的胚,其中1個為合子胚。

三、胚狀體

在自然界和組培過程中有體細胞分化形成的胚狀結構稱為胚狀體(embryoid)。

第二節 果實

一、果實的發育

單純由子房發育而成的果實稱為真果(true fruit)。如小麥、花生、柑桔、桃等。

蘋果、梨、菠蘿等的果實,除了子房以外,還有花托、花萼、甚至整個花序都參與形成果實,這類果實稱為假果。

(一)真果的結構

真果的外面為果皮,內含種子。果皮由子房壁發育而成,可分為外、中、內三層果皮。

外果皮薄,具氣孔、角質、蠟被、表皮毛等。

中果皮和內果皮的結構則因植物種類而異。

1.桃、杏等的中果皮為薄壁細胞(可部分),內果皮為石細胞構成硬核。桃、李

2.柑桔、柚等的中果皮疏松,內果皮膜質,其內表面生出許多具汁液的囊(可食部分)。

3.蠶豆等的果實,中果皮常變干收縮,成為膜質或革質。

4.小麥、玉米、水稻等的穎果(caryopsis),果皮與種皮愈合。

(二)假果的結構

假果(pseudocarp 或false fruit):除了有子房形成的果皮外,還有其它的部分參與形成果實。如蘋果、梨是比較典型的假果,其食用的主要部分是由托杯(hypanthium)膨大發育而成的,中部才是由子房發育而成的部分。

二、果實的類型(第十一章)

三、單性結實

胚囊不經過受精,子房發育成果實的現象,稱為單性結實(parthenocarpy)。無籽果實。

1.自發單性結實或營養單性結實:子房不經過傳粉或任何其他刺激,便可形成無籽果實,如香蕉。

2.誘導單性結實或刺激單性結實:子房必須經過一定的刺激才能形成無籽果實。如農業上用一定濃度的2,4-D、吲哚乙酸等生長素水溶液噴灑到西瓜、番茄或葡萄等花的柱頭上,就能獲得無籽果實。

并非所有的無籽果實都是單性結實形成的。因為有些植物能完成受精作用,但胚珠的發育受到阻礙,不能產生種子。

四、果實和種子的傳播

果實有兩個重要的功能,即傳播、保護種子。

(一)風力傳播:適應風力傳播的果實和種子,具有以下特點:

①一般比較小而輕,能懸浮在空氣中為風力送到遠處。如蘭科植物蒴果開裂,每個子房室內含上千粒微小種子。

②果實或種子表面具有毛、翅等利于飛翔的結構。柳絮、蒲公英、榆樹的果實。

第三篇:解剖總結

第一章 緒論

重點1 解剖學概念、定義。

研究正常人體形態結構,發生發育及其與功能關系的科學。2 人體解剖學的分科

解剖學包括系統解剖學、局部解剖學、斷層解剖學、臨床解剖學、外科解剖學、X線解剖學、機能解剖學、運動解剖學。細胞、組織、器官、系統的概念,人體系統的劃分。細胞:是構成人體最基本的形態單位是細胞 組織:由細胞和細胞間質構成組織

器官:幾種不同的組織組合成具有一定形態和功能的結構稱器官 系統:若干器官組合起來共同完成某種生理功能,叫系統

人體系統分運動,消化,呼吸,泌尿,生殖,內分泌,脈管,感覺器和神經系統 4解剖學的姿勢,方位,切面和軸 基本術語(標準姿態):身體立直,面向前,兩眼向前方平視,兩足并攏,足尖向前,上肢下垂于軀干的兩側,掌心向前。

方位:上、下; 前、后; 內側、外側; 淺、深;近側、遠側。軸和面:垂直軸 矢狀軸 冠狀軸

水平面 矢狀面 冠狀面 5 學習的觀點和方法

觀點:1進化發展觀點,2形態與功能互相影響的觀點,3局部與整體統一的觀點,4理論與實際相結合的觀點

方法:利用理論聯系實際的方法去探討,研究人體。

第二章 運動系統

1骨的構造:骨主要由骨質、骨膜和骨髓三部分構成

2軀干骨的組成:成人軀干骨包括24塊椎骨、一塊骶骨、一塊尾骨、一塊胸骨和12對肋分別參與構成脊柱,胸廓和骨盆。四肢骨的組成:包括上肢骨和下肢骨,分別由肢帶骨和自由肢骨組成。3 顱的組成:成人顱由23塊顱骨組成。另外有3對聽小骨位于顳骨內。4 顱的整體觀:頂面觀,側面觀,前面觀,內面觀。5 關節的基本結構,關節面,關節囊,關節腔 6 脊柱的整體觀:(1)前面觀:椎體自上而下逐漸增大,從骶骨耳狀面以下迅速變小,與負重有關。(2)后面觀:所有椎骨棘突連貫成縱嵴,頸椎棘突短而分叉,近水平位:胸椎棘突長,呈疊瓦狀排列,斜向后下;腰椎棘突呈板狀,平身向后。臨床做腰椎穿刺常選擇3、4腰椎棘突的間隙處進行。(3)側面觀:可見頸胸腰骶4個生理性彎曲,其中胸曲和骶曲凸向前方,分別在出生前、后形成。脊柱的這些彎曲增大了脊柱的彈性,有利于維持人體重心的平衡和減輕震蕩。胸廓的構成:由12塊胸椎、12對肋、一塊胸骨連結而成。8 肩關節構成:由肱骨頭和肩胛骨關節盂構成。肘關節構成:由肱撓關節,肱尺關節,撓尺近側關節構成。10 腕關節構成: 骨盆構成:由骶骨、尾骨和左右髖骨連結而成。具有容納,保護盆腔器官和傳遞重力等功能。骨盆性別差異:項目 男性 女性

骨盆形狀 窄而長 寬而短

骨盆上口 心形 橢圓形

骨盆下口 狹小 寬大

骨盆腔 漏斗形 圓桶形

恥骨下角 70°-75° 90°-100° 13 髖關節構成:由髖臼和股骨頭構成。膝關節構成:由股骨下端、脛骨上端,髕骨 踝關節構成:由脛、腓骨下端和距骨滑車構成。肌的形態結構:人體的肌按其位置。結構和功能分為心肌、平滑肌和骨骼肌。17 斜方肌位置:位于頸背部淺層,為三角形扁肌,兩側合并為斜方肌。背闊肌位置:位于背下部和胸的后外側,為全身最大的扁肌,呈三角形。19 豎脊肌的位置:縱列于棘突兩側的溝內。為背肌中最長最大的肌。胸鎖乳突肌的起止和作用:以兩頭分別起自胸骨柄前面和鎖骨的胸骨端,斜

向后上方,止于顳骨乳突。作用:兩側同時收縮可仰頭;單側收縮使頭頸向同側屈,面部轉向對側。胸大肌位置:位于胸廓前上部,呈寬而厚的扇形。22 前鋸肌位置:位于胸廓側壁。23 肋間外肌的作用:提肋助吸氣。24 腹肌的名稱:。

25三角肌的作用:主要作用是外展肩關節;前部肌束可使肩關節屈并旋內,后部肌束則使肩關節伸并旋外。該肌為臨床上肌內注射的常用部位之一。肱二頭肌的作用:屈肘關節,并使前臂旋后,亦可協助屈關節。28 肱三頭肌的作用:伸肘關節,長頭可伸肩關節并內收。29 手肌的分群:外側群、內側群、中間群。髂腰肌的作用:屈髖關節并旋外.;當下肢固定時,可使軀干和骨盆前屈。31 臀大肌的作用:伸髖關節并旋外。此肌外上部為肌肉注射的常用部位之一。32 股四頭肌的作用:

小腿三頭肌的作用:使足拓屈,并屈膝關節,站立時能固定膝關節和踝關節,防止身體前傾,是維持人體直立姿勢的重要肌之一。

骨的概述:骨是器官,外被骨膜,內含骨髓,有豐富的血管。淋巴管和神經,能不斷進行新陳代謝和生長發育。

35腦顱骨的構成:8塊。包括額骨,篩骨,蝶骨,枕骨各一塊,頂骨,顳骨各兩塊。

36關節的概述:骨與骨之間的連結裝置,稱關節或骨連結。

骨骼肌概述:數量眾多,全身共有650余塊,約占體重的40%。骨骼肌是運動系統的動力部分,在神經系統支配下,通過收縮牽引骨骼而產生運動。

第三章 消化系統 1消化系統的組成:由消化管和消化腺組成。

2牙的形態、構造:每個牙在形態上分為牙冠、牙頸、牙根三部分。3牙周組織包括:牙膜,牙槽骨,牙齦。4舌的外形:

5黏膜的結構:舌系帶和舌下阜。

6舌肌的結構:舌肌為骨骼肌,分舌內肌和舌外肌。7:咽的結構:鼻咽、口咽、和喉咽 8食管的位置,分部和狹窄:上端于第6頸椎體下緣平面續咽,下行穿過隔得 食

管裂孔,下端約于第11胸椎左側與胃連結,全長25cm。分為頸部、胸部、和腹部。

生理狹窄:第一個狹窄咋愛食管的起始處,距中切

牙約15cm;第二個狹窄在食管與左支氣管交叉處,距中切牙25cm;第三個狹窄為食管穿過隔得食管裂孔處,距中切牙40cm。

9胃的形態、分部和位置:胃的形態可受體位、體型、年齡和充盈狀態等多種因

素影響。

四部分:賁門部,胃底,胃體和幽門部。

在胃中等充盈時,大部分位于左季肋區,小部分位于

腹上區。

10小腸的分部,結構:上起幽門,下連盲腸,成人全長5-7米,分為十二指腸

空腸和回腸三部分。

11十二指腸的分部,結構:介于胃與空腸之間,成人長約25cm,呈c形包撓胰

頭,按其位置可分為上部、降部、水平部和升降部四部分。

12大腸的分部:分盲腸、闌尾、結腸、直腸和肛管。

13結腸形態特點:圍繞在小腸周圍,始于盲腸,終于直腸。分為升結腸,橫結腸,降結腸,乙狀結腸。

14盲腸的形態特點:是大腸的起始部,長6-8m,位于右髂窩內,下端為盲腸,左接回腸,上續升結腸。

15闌尾的形態:為一蚓狀突起,根部連于盲腸的后內側壁,遠端游離,一般長6-8m。闌尾的位置:位置變化較大,多與盲腸一起位于右髂窩內,以回腸前位和盲腸后位較多見。闌尾根部的體表投影:通常在臍與右髂前上脊連線的中、外1/3交點處,該

點稱Mc Burney點。

18直腸的彎曲和皺襞

19肛管的形態和結構:長約4cm,上續直腸,末端終止于肛門。

肛柱,肛瓣,肛竇

20肝的形態:呈不規則的楔形,可分為上下兩面和前后左右四緣。肝的位置:肝大部分位于右季肋區和腹上區,小部分位于左季肋區。22 肝的體表投影:

23膽囊底的體表投影:在右鎖骨中線與右肋弓交點附近。

24肝外膽道的組成:膽囊,肝左管,肝右管,肝總管和膽總管。

25腹膜與腹盆腔器官的關系:分為三類,腹膜內位器官,腹膜間位器官,腹膜

外位器官。

26腹膜形成的主要結構:網膜、系膜、韌帶、,腹膜襞、隱窩和陷凹。

第四篇:藥用植物學考試內容知識點復習總結

藥用植物學考試要點總結

第一章 植物的細胞

(二)考核知識點和考核目標

1、植物細胞的基本構造。(重點)

理解:植物細胞的主要組成。識記:細胞器及其類型與主要功能。

2、細胞后含物主要類型、顯微特征,細胞壁構成及特化。(重點)識記:細胞后含物的種類及顯微特征,細胞壁的組成。理解:紋孔及紋孔類型。

3、植物細胞的分裂。(一般)理解:植物細胞的主要分裂方式。

第二章 植物的組織

(二)考核知識點和考核目標

1、植物組織的概念、功能;維管束的基本組成。(重點)理解:植物組織的功能,維管束的基本組成。識記:植物組織的概念、維管束的概念及主要類型。

2、植物分生組織的分類及其活動結果、植物成熟組織的基本特征及其在植物體的分布;維管束的類型及其在植物類群中的分布。(次重點)

理解:植物分生組織的分類及其活動結果、植物成熟組織的基本特征及其在植物體的分布;不同類型的維管束在植物類群中的分布。

識記:維管束的類型

3、保護組織、機械組織、輸導組織、分泌組織的類型和細胞學特征。(重點)

識記:保護組織、機械組織、輸導組織、分泌組織的類型和細胞學特征。

第三章 植物的器官

第一節 根

(二)考核知識點和考核目標

1、根的形態特征和根的類型。(重點)理解:根的‘三性’。

識記:植物器官概念、類型;根的類型、根系的類型;變態根的種類。

2、根的初生構造和次生溝造。(重點)

理解:根尖的構造;根的初生構造向次生溝造轉變的過程。識記:根的初生構造及其構造特點。

3、根的異常構造。(一般)

第二節 莖

(二)考核知識點和考核目標

1、莖的形態。(重點)

理解:莖的外部形態特征;莖的變態(地上莖)。識記:莖的類型;莖的變態(地下莖)。

2、雙子葉植物莖的初生構造及各種類型的次生構造,單子葉植物莖和根莖的構造特點.(重點)

理解:雙子葉植物木質莖的次生構造中形成層與木栓形成層的產生及活動; 雙子葉植物草質莖的次生構造; 雙子葉植物根莖的構造;雙子葉植物莖和根莖的異常構造;單子葉植物莖的構造;單子葉植物根莖的構造

識記:雙子葉植物莖的初生構造; 雙子葉植物木質莖的次生構造及構造特點。

3、裸子植物莖的構造和莖的異常勾造。(一般)

第三節 葉

(二)考核知識點和考核目標

1、葉的形態。(重點)

理解:確定葉形的原則;葉片的分裂(淺裂、深裂、全裂);葉的變態。識記:葉的組成(葉柄、葉片、托葉);葉脈和脈序(平行脈序,網狀脈序);單葉與復葉以及復葉的類型;葉序的概念及類型。

2、葉的內部構造。(重點)理解:單子葉植物葉片的構造。識記:雙子葉植物葉片的構造。

第四節 花

(二)考核知識點和考核目標

1、花的形態。(重點)理解:花的含義及功能。

識記: 花的基本組成;花萼和花冠的形態特征及花冠的類型; 雄蕊的組成和類型; 雌蕊的組成;雌蕊的類型(單雌蕊和復雌蕊);子房的位置(上位子房、下位子房、半下位子房);胎座概念及類型(邊緣、側膜、中央等胎座);胚珠的構造及類型。

2、花的性質。(重點)

理解:花的類型(完全花和不完全花、單被花和重被花、兩性和單性花、整齊和不整齊花)。

3、花程式和花圖式。(一般)

4、花序。(重點)

理解:花序的概念、無限花序和有限花序的定義。識記:無限花序和有限花序的類型。

5、花的生殖(傳粉、受精)。(次重點)理解:雙受精的過程。識記:雙受精的定義。

第五節 果實

(二)考核知識點和考核目標

1、果實的發育來源及果實的構成。(重點)理解:果實的形成;果實的組成和構造。識記:真果和假果的概念。

2、果實的類型。(重點)

識記:單果的類型; 聚合果的組成和類型;聚花果的組成。

第六節 種子

(二)考核知識點和考核目標

1、種子的形態特征。(次重點)理解:種子的發育來源。

識記:種子的構成;種皮上的種臍、種孔、種脊、合點、種阜、假種皮。

2、種子的類型。(重點)理解:有胚乳種子和無胚乳種子。識記:胚的組成。

第五章 藻類植物

(二)考核知識點和考核目標

1、藻類植物的形態特征和分門;常見藥用藻類。(次重點)識記:藻類植物的形態特征和分門;常見藥用藻類。

2、藻類植物的世代交替。(次重點)理解:藻類植物的世代交替。

3、海帶的形態特征及其藥用部位。(一般)

第六章 菌類植物

(二)考核知識點和考核目標

1、菌類植物的營養方式。(重點)識記:共生、寄生、腐生的定義。

2、菌絲組織體及其常見類型。(重點)

識記:菌絲組織體、菌核、根狀菌索、子實體、子座的定義。

2、真菌營養體的主要特征,真菌的分門。(一般)

3、子囊菌亞門和擔子菌亞門的主要特征;冬蟲夏草、茯苓、靈芝、馬勃等的形態特征及其入藥部位。(次重點)

第七章 地衣植物門

(二)考核知識點和考核目標

1、地衣的構造。(次重點)

理解:地衣中藻類與菌類的共生關系。識記:地衣的類型。

2、葉狀地衣的構造。(一般)識記:同層地衣和異層地衣。

第八章 苔蘚植物門

(二)考核知識點和考核目標

1、苔蘚植物基本特征以及苔綱和蘚綱的區別。(次重點)

理解:苔蘚植物基本特征;苔蘚植物與其它高等植物的區別;苔綱和蘚綱的區別。

2、地錢的主要形態特征。(一般)

第九章 蕨類植物門

(二)考核知識點和考核目標

1、蕨類植物的生活史和主要的化學成分、蕨類植物門的分綱依據。(一般)

2、蕨類植物體的形態特征、蕨類植物孢子體和配子體以及孢子囊的形態特征。(次重點)

理解:蕨類植物體的形態特征;蕨類植物孢子體和配子體以及孢子囊的形態特征。

識記:大型葉與小型葉;孢子葉與營養葉;同形葉與異形葉。

3、卷柏、紫萁、海金沙、綿馬鱗毛蕨、石韋的形態特征及其入藥部位。(一般)

第十章 裸子植物門

(二)考核知識點和考核目標

1、裸子植物的基本特征。(重點)理解:裸子植物的基本特征。

2、裸子植物與被子植物在外部形態與內部構造上的主要區別;重點科及其常用的藥用裸子植物。(次重點)

理解:重點科及其常用的藥用裸子植物。

識記:裸子植物與被子植物在外部形態與內部構造上的主要區別。

3、松科、麻黃科的主要特征;銀杏、馬尾松、紅豆杉、草麻黃的形態特征及其入藥部位。(一般)

進行論述)第十一章 被子植物門

(二)考核知識點和考核目標

1、被子植物的分類和分類系統。(次重點)理解:真花學說和假花學說。

識記:被子植物的分類;分類系統的種類。

2、被子植物的主要特征;雙子葉植物綱與單子葉植物綱、離瓣花亞綱與合瓣花亞綱的主要特征;重點科屬拉丁名及其主要特征;常用藥用植物的學名及其入藥部位。(重點)理解:雙子葉植物綱與單子葉植物綱主要特征及區別;離瓣花亞綱與合瓣花亞綱的主要特征及區別。

識記:重點科拉丁名及其主要特征;常用藥用植物的學名及其入藥部位。

3、以下類群的主要特征及“()”內的重點藥用植物及其入藥部位:(重點)

(1)雙子葉植物綱。

離瓣花亞綱:蓼科(掌葉大黃、何首烏)、毛茛科(毛茛、烏頭、黃連)、木蘭科(厚樸、五味子)、十字花科(菘藍、獨行菜)、薔薇科(龍牙草、掌葉覆盆子、皺皮木瓜、桃、)、豆科(合歡、決明、甘草、野葛)、大戟科(大戟)、錦葵科、五加科(人參、三

七、細柱五加)、傘形科(當歸、川芎、柴胡、防風)。

合瓣花亞綱:蘿藦科(蘿藦)、唇形科(丹參、薄荷、益母草、紫蘇)、茄科(寧夏枸杞、洋金花)、玄參科(玄參、地黃)、茜草科(梔子、茜草)、葫蘆科(瓜蔞)、桔梗科(桔梗、沙參、黨參)、菊科(紅花、白術、蒼術、蒲公英、)。

(2)單子葉植物綱。

禾本科(淡竹葉、薏苡)、天南星科(天南星、半夏、石菖蒲)、百合科(百合、黃精、浙貝母、麥冬)、蘭科(天麻、白芨、石斛)。

第五篇:解剖標識及部分實踐操作

1、軀干骨

①掌握骨的形態及構造;

②掌握椎骨的一般形態及各部椎骨的特點; ③掌握肋骨及胸骨的形態。附:識辨要點

①椎骨:頸椎、胸椎、腰椎、椎體、椎孔、椎間孔、椎弓、椎弓根、椎弓板、上、下關節突、橫

突、棘突、橫突孔、肋凹、岬、骶管裂孔、骶前、后孔、骶角、骶管。②肋:肋頭、肋頸、肋結節、肋溝。

③胸骨頸靜脈切跡、胸骨角、胸骨(柄、體、劍突)、肋弓、胸骨下角)。2 2、四肢骨

①掌握上肢骨的組成及各骨的位置和形態; ②掌握下肢骨的組成及各骨的位置和形態。附:識辨要點

①肩胛骨(三個角、三條緣、三個窩)、肩峰、肩胛岡、喙突、關節盂。

②肱骨(頭、大、小結節、外科頸、橈神經溝、肱骨內外上髁、尺神經溝、肱骨滑車、肱骨 小頭、鷹嘴窩)。

③橈骨(頭、頸、橈骨粗隆、莖突)。

④尺骨(鷹嘴、滑車切跡、冠突、尺骨頭、莖突)。

⑤髖骨(髂嵴、髂結節、髂前上棘、髂窩、髖臼、坐骨大、小切跡、坐骨結節、恥骨結節、恥

骨聯合面、大小骨盆、恥骨下角、恥骨梳、弓狀線、閉孔。⑥股骨(頭、頸、大小轉子、股骨內外側髁、內外上髁、粗線。⑦脛骨(粗隆、內、外側髁、內踝)。⑧腓骨(頭、外踝)。3 3、顱骨

①掌握顱的組成及分部; ②掌握各部顱的名稱和位置;

③掌握下頜骨、舌骨、蝶骨、顴骨和篩骨的形態結構; ④掌握顱各面的形態。附:識辨要點

①腦顱:頂骨、顳骨、額骨、篩骨、蝶骨、枕骨。②面顱:、上頜骨、鼻骨、淚骨、下鼻甲、顴骨、腭骨、舌骨、犁骨、下頜骨(下頜角、下頜

頭、下頜孔、下頜管)、顱頂(冠、矢、人字)縫、顱底內面(顱前、中、后窩、篩板、篩孔、垂

體窩、視神經管、蝶鞍、枕骨大孔、內耳門、顱底外面(枕外隆凸)、枕骨大孔、枕髁、乳突、下

頜窩、顱側面(外耳門、顴弓、顳窩、翼點)。4 4、骨連結

①掌握關節的構造; ②掌握軀干骨的連結;

③掌握肩關節、肘關節、膝關節 骨盆的構成及功能; ④掌握手足的連接; ⑤掌握顱骨的連結。附:識辨要點

② 柱(前后縱韌帶、棘上韌帶、黃韌帶、棘間韌帶、椎間盤)。②胸廓(上下口、肋間隙)③肩關節 ④肘關節 ⑤橈腕關節

⑥骨盆(恥骨聯合、骶髂關節、骶棘韌帶、骶結節韌帶、坐骨大小孔、界線、骨盆下口、盆 腔及性別差異)。

⑦髖關節、膝關節(髕韌帶、脛、腓側副韌帶、前、后交叉韌帶、內、外側半月板)⑧踝關節 ⑨顳下頜關節 5 5、肌

①掌握肌的分類、構造和輔助裝置; ②掌握軀干肌的位置、分群和起止點; ③掌握腹股溝管的結構;

④掌握頭頸肌的位置、分群和起止點; ⑤掌握四肢肌的位置、分群和起止點。附:識辨要點

咬肌、胸鎖乳突肌、前斜角肌及斜角肌間隙、胸大肌、前鋸肌、斜方肌、背闊肌、豎脊肌、腹

直肌、三角肌、肱二頭肌、肱三頭肌、肱橈肌、魚際、小魚際、臀大肌、梨狀肌、股四頭肌、股

二頭肌、半腱肌、半膜肌、小腿三頭肌、跟腱、膈及膈的三個裂孔、全身各部位肌的分群、腹

股溝韌帶、腹股溝管、腹直肌鞘、胸腰筋膜、腋窩、肘窩、股三角、腘窩。6 6、消化系統

①掌握消化系統的組成;

②掌握消化管各段的位置、連續關系并說出其形態結構特點; ③掌握食管、胃和直腸的毗鄰; ④掌握腹膜與臟器關系;

⑤掌握大網膜、小網膜的位置,小網膜的分部,網膜囊和網膜孔的位置與交通; ⑥掌握腹膜形成的系膜、韌帶和陷凹的位置; ⑦掌握肝的位置、形態和體表投影;

⑧掌握膽囊的位置和形態,膽囊底的體表投影。肝外膽道的組成和通連關系; ⑨掌握胰的位置和形態。附: 識辨要點

腭扁桃體、咽峽、咽的分部及各部的通連關系(鼻咽部、口咽部、喉咽部)、食管的起止、分

部(頸、胸、腹部)三處狹窄的位置、胃兩口(賁門、幽門)、兩緣(胃大、小彎)、四部(賁 門部、胃底、胃體、幽門部)、十二指腸及大乳頭、空回腸、盲腸、闌尾、結腸(升、橫、降、乙 狀結腸)、直腸、肝臟上下面的分葉(肝左、右葉、方葉、尾狀葉)、肝門、出入肝門結構(肝 固有動脈、肝左右管、肝門靜脈)、肝圓韌帶、鐮狀韌帶、膽囊、膽總管、胰、大、小網 膜、小腸系膜、闌尾系膜、橫結腸系膜、乙狀結腸系膜、網膜孔、網膜囊、直腸子宮陷凹、子

宮膀胱陷凹、直腸膀胱陷凹

7、呼吸系統

①掌握上、下呼吸道的組成; ②掌握鼻旁竇的組成、開口部位; ③掌握喉的位置、分部;

④掌握氣管的位置和分部、左右主支氣管的區別; ⑤掌握肺的位置并識別肺的形態; ⑥掌握肺門和肺根的概念、位置; — 64 —

⑦掌握胸膜組成、肋膈隱窩的位置; ⑧掌握肺和胸膜下界的體表投影; ⑨掌握縱隔的境界、分部和內容。附:識辨要點

鼻腔(上、中、下鼻甲、鼻道)、鼻旁竇(額竇、上頜竇、蝶竇)咽鼓管咽口、咽隱窩、喉(甲

狀軟骨、環狀軟骨、會厭軟骨、杓狀軟骨、會厭、喉口、前庭襞、聲襞、前庭裂、聲門裂、喉

前庭、喉中間腔、喉室、聲門下腔、氣管(起止、分部)、氣管杈、左右主支氣管、肺尖、肺

底、心切跡、肺裂(斜裂、水平裂)、肺葉(左 2 右 3)、肺門及出入肺門的三套管腔(肺 靜脈、肺動脈、支氣管)、胸膜分部、胸膜腔、胸膜頂、肋膈隱窩、縱隔及分區、上縱隔 器官排列、下縱隔分部及主要的器官配置。8 8、泌尿系統

①掌握泌尿系統器官的名稱和功能; ②掌握腎的位置、形態和毗鄰關系; ③掌握腎區的位置;

④掌握腎的剖面所見結構名稱; ⑤掌握腎的被膜層次和名稱; ⑥掌握腎內主要動脈的名稱;

⑦掌握輸尿管的起始、分部和狹窄部位;

⑧掌握膀胱的形態結構、位置和毗鄰結構,膀胱三角的界限; ⑨掌握尿道的位置和毗鄰關系。附:識辨要點

腎的位置、形態、腎門、出入腎門的 3 套管腔(腎靜脈、腎動脈、腎盂)、腎的冠狀剖面 結構(腎皮質、腎錐體、腎乳頭、腎大、小盞、腎盂)、腎的被膜(腎纖維囊、腎脂肪囊、腎 筋膜)、輸尿管行程及三處狹窄、膀胱的位置、膀胱尖、膀胱頸、尿道內口、膀胱三角、女 性尿道的起止和行程。

9、生殖系統

①掌握男性生殖系統的組成及各器官的位置、形態和結構; ②掌握女性生殖系統的組成及各器官的位置、形態和結構。附:識辨要點 ① 男性:睪丸、附睪、輸精管、精索、前列腺、精囊、男性尿道起止、行程分部(三部分)、三

處狹窄、兩個彎曲、陰囊、陰莖。② 女性:卵巢、輸卵管(四部分)、子宮位置、分部(底、體、頸)子宮腔、子宮頸管、子 宮口、子宮圓韌帶、子宮闊韌帶、骶子宮韌帶、陰道后穹、乳腺、輸乳管、盆膈、尿生殖 膈。、內分泌系統

①掌握甲狀腺的形態、位置; ②掌握甲狀腺旁腺的形態、位置; ③掌握腎上腺的形態、位置;

④掌握垂體的位置、辨認形態及毗鄰 ; 附:識辨要點

甲狀腺及分葉、垂體、腎上腺、胸腺、松果體 11、心及肺 循環血管

①掌握心的形態、位置及心各腔結構及其相互關系; ②掌握冠狀動脈的起始、行程和分布; — 65 —

③心包及心包腔的結構; 附:識辨要點

心臟(標本結合模型):心的形態(一尖、一底、兩面、三緣、冠狀溝、前后室間溝)、左右 心房、左右房室口、上下腔靜脈口、房間隔、卵圓窩、肺靜脈口、左右心室、二尖瓣、三尖 瓣、腱索、乳頭肌、主動脈瓣、主動脈竇、肺動脈瓣、室間隔、左右冠狀動脈、冠狀竇、心 包、心包腔。、體循環的動脈

①掌握主動脈的起止、位置、分部及各部發出的分支; ②掌握頭、頸、上肢、胸部、腹部、盆部和下肢動脈主干的起始部位、行程及其分支與分布; ③掌握胃的動脈來源;

④掌握上腔靜脈的組成、起止及主要屬支的名稱、位置和收集范圍; ⑤掌握下腔靜脈的組成、起止和主要屬支的名稱、位置及收集范圍; ⑥掌握門靜脈的組成,主要屬支及收集范圍; ⑦掌握胸導管的起始、組成、走行和注入部位; ⑧掌握右淋巴導管的組成和匯入部位; ⑨掌握脾與胸腺的位置和形態。附:識辨要點

① 動脈:肺動脈干及肺動脈、升主動脈、主動脈弓、胸主動脈、腹主動脈、頭臂干、頸總 動脈、頸內、外動脈、甲狀腺上動脈、面動脈、顳淺動脈、上頜動脈、鎖骨下動脈、椎動 脈、甲狀頸干、胸廓內動脈、腋動脈、肱動脈、橈動脈、尺動脈、腹腔干及其分支、腸系 膜上、下動脈、左、右髂總動脈、髂內、外動脈、閉孔動脈、陰部內動脈、子宮動脈、臀 上、下動脈、股動脈、腘動脈、脛前、脛后動脈、足背動脈。

② 靜脈:頸外靜脈、頸內靜脈、鎖骨下靜脈、頭臂靜脈、靜脈角、上腔靜脈、奇靜脈、頭 靜脈、貴要靜脈、肘正中靜脈、肝門靜脈、下腔靜脈、髂總靜脈、髂內外靜脈、股靜脈、大、小

隱靜脈、四肢深靜脈(與同名動脈伴行)。13、眼睛 ①掌握眼球壁的層次、分部及形態結構; ②掌握眼球內容物的組成; ③掌握眼副器的組成; 附:識辨要點

眼球壁的三層(角膜、鞏膜、視網膜、虹膜、睫狀體、脈絡膜)、眼內容物(晶狀體、玻 璃體)、眼球外肌、淚器。14、耳

①掌握耳的組成及外耳道的形態; ②掌握鼓膜的位置及形態; ③掌握鼓室、咽鼓管的位置; ④掌握內耳各部的形態。附:識辨要點

前庭蝸器:外耳(耳廓、外耳道、鼓膜)、中耳、(鼓室 6 個壁、聽小骨、咽鼓管)內耳(骨 迷路、膜迷路的組成)。15、淋巴系統

脾(脾門、脾切跡)、胸導管、主要淋巴結群(以模型為主)

16、神經

①掌握脊神經的分布概況; — 66 —

②掌握頸叢、臂叢、腰叢和骶叢的組成、位置和分支、分布; ③掌握胸神經前支的行程和分布;

④掌握各對腦神經進、出顱腔所經過的孔、裂,行程及其重要分支的行經和分布; ⑤掌握交感干的組成、位置及與脊神經的關系;

⑥掌握交感干的分部,交感神經節的名稱和位置,內臟大、小神經的組成; ⑦掌握副交感神經骶部與脊神經的關系及盆內臟神經的組成和分布。附:識辨要點

① 中樞神經系統(標本結合模型):腦的分部、腦干(中腦、腦橋、延髓)、腦干的內部結 構、背側丘腦、視交叉、小腦及小腦扁桃體、端腦三面、三溝、五葉及主要的溝回、功能 區、側腦室、第三腦室、中腦水管、第四腦室、腦和脊髓的被膜。

② 周圍神經系統:膈神經、臂叢及其主要分支(橈神經、尺神經、腋神經、正中神經、肌 皮神經)、肋間神經、股神經、閉孔神經、臀上下神經、陰部神經、坐骨神經、脛神經、腓 總神經、面神經、三叉神經、迷走神經、舌下神經、交感干。

(一)人體血壓的測量 1、簡介 通常血液在血管內流動時是沒有聲音的,但當外加壓力使血管變窄形成血液渦流時,則

可以發生血管音,因此可以根據血管音來判斷血壓的高低。要求考生按照規范在 10 分鐘內完成血 壓的測量((測量對象為志愿者)。2 2、操作步驟: ①檢查血壓計;

②受檢者取坐位或臥位,露出一臂,衣袖卷至肩部。放平血壓計,水銀柱 0 點,上臂與心臟同一水平;

③袖帶平整地纏于上臂、距肘窩上 3 厘米處;

④左手食指、中指在肘窩內處及肱動脈搏動,聽診器置于肱動脈搏動處并固定; ⑤右手打開水銀柱開關,握住氣球,關閉氣門打氣至橈動脈搏動消失,再升高 20-30mmHg; ⑥慢慢放開氣門汞柱緩慢下降。聽診器聽到第一聲搏動時汞柱所指刻度為收縮壓,以后水銀柱繼續

下降,當搏動聲轉輕或消失,此時汞柱所指刻度為舒張壓;

⑦測量畢,驅盡袖帶內余氣,關閉水銀柱開關,擰緊氣門螺帽、解開袖帶,整理后與氣球妥善放入 盒內;

⑧記錄結果。

(二)人類 O ABO 血型鑒定 1、簡介 人類 ABO 血型抗原是根據紅細胞膜上有無特異性抗原(凝集原)A 或 B 將血型分為 A 型、B 型、AB 型、O 型四種。在人類的血液里含有凝集原(又稱抗原)A、B 和凝集素(又稱抗體)A、B。凝

集原附著在紅細胞表面,凝集素存在于血漿(或血清)中。同名的凝集原和凝集素相遇(如凝集原

A 和凝集素 A)會發生紅細胞凝集現象(凝血反應)。本項操作待測血液由考點提供,考核時間為 10 分鐘。2、操作步驟(玻片法):

①待檢紅細胞的制備:吸管吸取待測懸浮血細胞,放入盛有生理鹽水的小離心管中,混勻,制成待

測紅細胞懸液;

②取清潔載玻片一張,用蠟筆劃為兩格,標明 A、B; ③將抗 A、抗 B 血清各一滴分別滴在 A、B 格內;

④用吸管取待測紅細胞懸液于抗 A、抗 B 格內各加一滴,使血清與細胞充分混合。在室溫下靜置數

分鐘,在白色背景下肉眼觀察,也可顯微鏡觀察;

⑤結果確定:陰性,紅細胞均勻分散分布;陽性,紅細胞呈絮狀物凝集。

(一)徒手心肺復蘇 1、簡介 由于某些原因,心臟突然停止搏動或發生心室纖維性顫動,以致不能維持血液循環。心

搏驟停一旦發生,如得不到即刻及時地搶救復蘇,4~6 分鐘后會造成患者腦和重要器官組織的不可 逆的損害,因此心搏驟停后的心肺復蘇必須立即進行。要求考生按照規范在 10 分鐘內完成操作((測

量對象為模型)。2 2、操作步驟:

①意識的判斷;用雙手輕拍病人雙肩,問:“喂!你怎么了?”告知無反應。②檢查呼吸:觀察病人胸部起伏 5-10 秒(1001、1002、1003、1004、1005?)告知無呼吸,③呼救:來人啊!喊醫生!推搶救車?、芘袛嗍欠裼蓄i動脈搏動;用右手的中指和食指從氣管正中環狀軟骨劃向近側頸動脈搏動處,告之

無搏動(數 1001,1002,1003,1004,1005?判斷五秒以上 10 秒以下)。⑤松解患者衣領及褲帶。

⑥胸外心臟按壓;兩乳頭連線中點(胸骨中下 1/3 處),用左手掌跟緊貼病人的胸部,兩手重疊,左

手五指翹起,雙臂深直,用上身力量用力按壓 30 次(按壓頻率至少 100 次∕分,按壓深度至少 5cm)。

⑦頭偏向一側,除口腔分泌物及假牙;打開氣道:仰頭抬頜法(左手肘關節著地,左手掌壓低前額,右

手食指和中指托起下頜骨)。

⑧人工呼吸:正確吸氣后張口完全包住患者的口,并密閉,吹氣時用放在患者前額手的拇指和食指

捏住患者鼻孔,吹氣時間大于 1 秒,給予足夠的潮氣量(500-600ml),使胸廓擴張,松手,吹 2 次。

⑨持續 2 分鐘的高效率的 CPR:以心臟按壓:人工呼吸=30:2 的比例進行,操作 5 個周期。⑩判斷復

蘇是否有效(聽是否有呼吸音,同時觸摸是否有頸動脈博動),整理病人。

(二)心電圖描記 1、簡介 心臟興奮時產生的生物電變化,通過心臟周圍容積導體傳導到體表。如在體表按一定 的引導方法,可將心臟電位變化記錄下來,即心電圖。心電圖反映了心臟興奮的產生、傳播及恢復

過程中的規律性的生物電位變化。由于引導電極位置和導聯方式不同,心電圖的波形可有所不同,但

一般都有 P、QRS 和 T 三個波及 P-R、Q-T 兩個間期。P 波代表心房去極化過程;QRS 波群反映了心

室去極化過程;T 波則表示心室復極化過程。P-R 間期為心房興奮傳導至心室興奮所需要的時間;Q-T 間期表示心室開始去極化到完成復極,恢復到靜息電位所需要的時間。要求考生按照規范在 10 分鐘

內完成操作(測量對象為志愿者)。2 2、操作步驟

①受試者安靜平臥,全身肌肉松弛。

②按要求將心電圖機面板上各控制鈕置于適當位置。

③安放電極 把準備安放電極的部位先用酒精棉球脫脂,再涂上導電糊,以減小皮膚電阻。電極應

安放在肌肉較少的部位,一般兩臂應在腕關節上方(屈側)約 3cm 處,兩腿應在小腿下段內踝上方 約 3cm 處。

④連接導聯線按所用心電圖機之規定,正確連接導聯線。一般以 5 種不同顏色的導聯線插頭與身體

相應部位的電極連接,上肢:左黃、右紅;下肢:左綠、右黑;常用胸部電極的位置有 6 個,V1 位

于胸骨右緣第四肋間;V2 位于胸骨左緣第四肋間;V3 位于 V2 和 V4 連線的中點;V4 位于左鎖骨中

線與第五肋間相交處;V5 位于左腋前線 V4 水平處;V6 位于左腋中線 V4 水平處。⑤調節基線旋動基線調節鈕,使基線位于適當位置。⑥輸入標準電壓打開輸入開關。

⑦記錄心電圖旋動導聯選擇開關,依次記錄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、V1、V2、V3、V4、V5、V6 12 個導聯的心電圖。

⑧記錄完畢,應解松電極,洗凈擦干,整理患者衣服。— 68 —

⑨將心電圖機面板上的各控制鈕轉回原處。⑩取下記錄紙,進行心電圖分析(在心電圖紙上標明 P 波、QRS 波群、T 波,并測定心率)。

(三)體溫、脈搏和呼吸 測量操作 1、簡介 體溫、脈搏、呼吸、血壓是生命的基本體征。安全、準確和及時的測量可以為疾病診療和

制定護理措施提供依據。要求考生按照規范在 10 分鐘內完成操作(測量對象為志愿者)。2 2、操作步驟 :

2.1 測體溫(以腋溫為例):

①將消毒好的體溫表給病人,必要時為病人擦干腋窩。②協助病人將夾體溫表的上臂屈臂過胸,夾緊體溫表。③10 分鐘后取出體溫表,觀察后記錄。2 2.2 測脈搏:

①測脈搏前,協助病人取坐位或臥位,將手臂置一舒適位置,腕部伸展,手掌向上。②操作者以食指、中指、無名指端按壓病人撓動脈表面,默數脈搏跳動的次數,一般數 30 秒 鐘,將所得數乘 2 后,再做記錄。

③注意脈搏的節律、強弱等,脈搏異常時,須數 1 分鐘。3 2.3 測呼吸:

② 作者測量病人脈搏的手不移動。

②用眼睛觀察病人胸腹部的起伏,默數呼吸 30 秒鐘,將所得數乘二后,再做記錄。

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