植物生產(chǎn)與環(huán)境第1章.pptVIP

第1章 植物體的結(jié)構(gòu)與功能,第二節(jié) 植物的組織與功能,第三節(jié) 植物的營(yíng)養(yǎng)器官,第四節(jié) 植物的生殖器官,第一節(jié) 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能,返回主頁(yè)面,第一節(jié) 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能,一、植物細(xì)胞的概念 二、植物細(xì)胞的形狀和大小 三、細(xì)胞生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 四、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 五、植物細(xì)胞的繁殖,一、植物細(xì)胞的概念,細(xì)胞是植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。 1665年英國(guó)物理學(xué)家虎克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞（Cell）。 德國(guó)生物學(xué)家施萊登和施旺共同創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說，確認(rèn)細(xì)胞是一切動(dòng)植物體的基本結(jié)構(gòu)單位。細(xì)胞可分為兩大類型：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。,二、植物細(xì)胞的形狀和大小,植物細(xì)胞的形狀是多種多樣的。細(xì)胞形狀的多樣性，反映了細(xì)胞形態(tài)與其功能相適應(yīng)的規(guī)律。 植物細(xì)胞的大小差異懸殊。最小的支原體細(xì)胞直徑為0.1m；絕大多數(shù)的細(xì)胞體積都很小。,三、細(xì)胞生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),構(gòu)成細(xì)胞的生活物質(zhì)稱為原生質(zhì)，它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 組成原生質(zhì)的化學(xué)元素主要有碳、氫、氧、氮等4種，約占全重的90%；其次有少量硫、磷、鈉、鈣、鉀、氯、鎂、鐵等，約占全重的9%；此外還有極微量的元素，如鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等。 組成原生質(zhì)的化合物可分為無機(jī)物和有機(jī)物兩類。無機(jī)物主要是水，此外還有CO2和O2等氣體、無機(jī)鹽以及許多離子態(tài)的元素。有機(jī)物主要有蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖類和極微量的生理活性物質(zhì)。,四、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),植物細(xì)胞包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等部分，其中細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核總稱為原生質(zhì)體。,（一）細(xì)胞壁 1細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁是植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)大體分為三層：胞間層、初生壁和次生壁。,2細(xì)胞壁的功能 保護(hù)原生質(zhì)體，減少蒸 騰，防止微生物入侵和機(jī) 械損傷等。 支持和鞏固細(xì)胞的形狀； 參與植物組織的吸收、運(yùn) 輸和分泌等方面的生理活 動(dòng)。 在細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控、細(xì)胞識(shí) 別等重要生理活動(dòng)中也有 一定作用。,（二）細(xì)胞膜（質(zhì)膜） 1組成與結(jié)構(gòu) 細(xì)胞膜主要由脂類物質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還有少量的糖類以及微量的核酸、金屬離子和水。 2生物膜 細(xì)胞膜的種類很多，除質(zhì)膜外，還包括細(xì)胞內(nèi)膜，如核膜和各種細(xì)胞器的膜，這些膜通稱為生物膜。,3功能 質(zhì)膜起著屏障作 用，能維持穩(wěn)定的細(xì)胞 內(nèi)環(huán)境，可調(diào)節(jié)膜內(nèi)外 物質(zhì)的濃度，有選擇地 使物質(zhì)通過或排出廢 物。 質(zhì)膜具有胞飲作 用、吞噬作用和胞吐作 用。,鑲嵌、流動(dòng)性膜結(jié)構(gòu),（三）細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞膜以內(nèi)，細(xì)胞核以 外的原生質(zhì)統(tǒng)稱為細(xì)胞質(zhì)。細(xì) 胞質(zhì)包括細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞器。 1細(xì)胞基質(zhì)：又稱基質(zhì)、透 明質(zhì)等。主要化學(xué)成分為 水、無機(jī)鹽，溶于水中的 氣體、糖類、氨基酸、核 苷酸等小分子物質(zhì)，也含 有蛋白質(zhì)、核糖核酸等一 些生物大分子。 2細(xì)胞器：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有一 定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小 單位。,（四）細(xì)胞核 細(xì)胞核是細(xì)胞的重要組成 部分，是細(xì)胞的控制中 心。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)可分為 核膜、核仁和核質(zhì)三部分。 細(xì)胞核中可貯存和復(fù)制 DNA，合成和向細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn) RNA；形成細(xì)胞質(zhì)的核糖 體亞單位；控制植物體的遺 傳性狀，通過指導(dǎo)和控制蛋 白質(zhì)的合成而調(diào)節(jié)控制細(xì)胞 的發(fā)育。,五、植物細(xì)胞的繁殖,（一）無絲分裂 （二）有絲分裂 有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過程，分為間期、前期、中期、后期和末期五個(gè)時(shí)期。 有絲分裂的意義：通過有絲分裂形成的子細(xì)胞的染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同，由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體，因此，每一子細(xì)胞就有著和母細(xì)胞相同的遺傳性，從而使子代和親代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。,（三）減數(shù)分裂 減數(shù)分裂的過程與有絲分裂基本相似。 所不同的是，減數(shù)分裂包括了連續(xù)兩次的分裂，但染色體只復(fù)制一次，這樣，一個(gè)母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂可以形成四個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞染色體數(shù)目只有母細(xì)胞的一半，因此，這種分裂叫做減數(shù)分裂。,第二節(jié) 植物的組織與功能,一、組織的概念 二、組織的類型,一、組織的概念,具有相同來源的同一類型或不同類型的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位，稱為組織。 根據(jù)組織的細(xì)胞種類，可分為分生組織和成熟組織兩大類。,分生組織,成熟組織,成熟組織,成熟組織,二、組織的類型,（一）分生組織 1概念 是指具有持續(xù)分裂能力的細(xì)胞群。 2類型 頂端分生組織 側(cè)生分生組織 居間分生組織,（二）成熟組織 1概念 成熟組織是由分生組織分裂產(chǎn)生的細(xì)胞，經(jīng)過生長(zhǎng)、分化而形成特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的生理功能。 2類型,（三）復(fù)合組織和組織系統(tǒng),第三節(jié) 植物的營(yíng)養(yǎng)器官,一、根的形態(tài)與功能 二、莖的形態(tài)與功能 三、葉的形態(tài)與功能 四、植物營(yíng)養(yǎng)器官的變態(tài),一、根的形態(tài)與功能,（一）根的形態(tài) 根分為主根、側(cè)根，不定根。主根和側(cè)根為定根。 一株植物所有根的總體叫根系。根系可分為直根系和須根系。,（二）根的結(jié)構(gòu) 1根尖的結(jié)構(gòu) 根尖是指根的最頂端到著生根毛的部位。 根尖從頂端起依次分為根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)四區(qū)。,2雙子葉植物根的結(jié)構(gòu) （1）初生結(jié)構(gòu) 根的初生結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次為表皮、皮層和維管柱三部分。,（2）次生結(jié)構(gòu) 雙子葉植 物根的次生結(jié)構(gòu)從外 向內(nèi)依次為： 周皮木栓層、木 栓形成層、栓內(nèi)層。 韌皮部初生韌皮 部、次生韌皮部。 形成層。 木質(zhì)部次生木質(zhì) 部、初生木質(zhì)部。,3禾本科植物根的結(jié)構(gòu) 禾本科植物根的基本結(jié)構(gòu)也可分為表皮、皮層、維管柱三個(gè)部分，但不產(chǎn)生維管形成層和木栓形成層，不能進(jìn)行次生生長(zhǎng)。,4側(cè)根的形成 側(cè)根開始發(fā)生時(shí)，中柱鞘某些部位幾個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)變濃，液泡變小，細(xì)胞恢復(fù)分裂活動(dòng)。首先進(jìn)行切向分裂，增加細(xì)胞層數(shù)，繼而進(jìn)行各個(gè)方向的分裂，產(chǎn)生一團(tuán)細(xì)胞，形成側(cè)根原基，其分化方向以向順序進(jìn)行，其頂端逐漸分化為生長(zhǎng)點(diǎn)和根冠。最后，由于新的生長(zhǎng)點(diǎn)的不斷分裂、生長(zhǎng)和分化而向外突出，穿過母根的皮層和表皮成為側(cè)根。,（三）根的生理功能,二、莖的形態(tài)與功能,（一）莖的形態(tài)及特征 1莖的形態(tài) 種子植 物的莖多數(shù)呈圓柱 形、三棱形、方柱 形或扁平柱形。通 常植物地上部分具 有主莖和側(cè)枝，莖 有節(jié)、節(jié)間、葉腋 和枝條等。,2莖的生長(zhǎng)習(xí)性 莖的生長(zhǎng)方式有四種：直立 莖、纏繞莖、攀緣莖和匍匐莖。,3芽 芽是處于幼態(tài)而未伸展的枝、花 或花序。按不同的分法分別可分為： （1）定芽和不定芽 定芽又可分為頂芽 和腋芽。 （2）葉芽、花芽和混合芽。 （3）鱗芽和裸芽。 （4）活動(dòng)芽和休眠芽。,4分枝與分蘗 種子植物的分枝方式，一般有單軸分枝、合軸分枝和假二叉分枝三種類型。 分蘗是禾本科植物的特殊分枝方式，它是從靠近地面的莖基部產(chǎn)生分枝，并在其基部產(chǎn)生不定根，這種特殊的分枝方式叫分蘗，如小麥、水稻等。,（二）莖的結(jié)構(gòu) 1雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu) 自外向內(nèi)分為表皮、皮層和維管柱三部分。 表皮：是幼莖最外面的一層細(xì)胞。表皮上有氣孔、腺毛。表皮對(duì)莖的內(nèi)部起著保護(hù)作用。 皮層：位于表皮和維管柱之間?？拷砥げ课怀Ｓ幸恢翑?shù)層厚角細(xì)胞，對(duì)幼莖具有機(jī)械支持作用。幼莖呈綠色，能進(jìn)行光合作用。 維管柱：位于皮層以內(nèi)，由維管束、髓和髓射線三部分組成。,2雙子葉植物莖 的次生結(jié)構(gòu) 雙子 葉植物莖的次生結(jié) 構(gòu)由外向內(nèi)包括： 木栓層、木栓形成 層、栓內(nèi)層、皮層 （有或無）、初生 韌皮部、次生韌皮 部、形成層、次生 木質(zhì)部、初生木質(zhì) 部、髓（有或無） 和維管射線。,3單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 以禾本科植物為例。 多數(shù)沒有次生結(jié)構(gòu)。 表皮細(xì)胞常硅質(zhì)化。有的還有蠟質(zhì)覆蓋，如甘蔗、高粱等。 皮層和維管柱之間沒有明顯的界限，維管束分散排列于莖內(nèi)。每個(gè)維管束由韌皮部和木質(zhì)部組成，沒有形成層。所以，禾本科植物莖的增粗受到一定的限制。,（三）莖的主要生理功能,光合作用,三、葉的形態(tài)與功能,（一）葉的形態(tài) 1葉的組成 植物的葉一般由葉片、葉柄和托葉三部分組成。具有葉片、葉柄和托葉三部分的葉為完全葉；有些葉只有一個(gè)或兩個(gè)部分，稱為不完全葉。禾本科植物的葉有些不同，其葉由葉片和葉鞘組成，并有葉舌和葉耳。 一般植物的葉 禾本科植物的葉,2葉片的形態(tài) 各種植物葉片的形狀多種多樣，大小不同，形態(tài)各異。,（二）葉的結(jié)構(gòu) 1雙子葉植物葉的結(jié)構(gòu) 雙子葉植物的葉片由表皮、葉肉和葉脈三部分組成。,表皮,葉肉,2單子葉（禾本科）植物葉的結(jié)構(gòu) 以禾本科植物的葉片為例，其葉片也由表皮、葉肉和葉脈三部分組成。,3.單子葉與雙子葉植物葉的結(jié)構(gòu)的不同 表皮細(xì)胞從正面觀察呈長(zhǎng)方形，細(xì)胞的外 壁除含角質(zhì)外，還含有硅質(zhì)。 從橫切面看，上表皮中有許多呈扇形排列 的泡狀細(xì)胞（運(yùn)動(dòng)細(xì)胞），與葉片的卷曲 與開張有關(guān)。 氣孔器分布在上下表皮上，成縱行排列， 保衛(wèi)細(xì)胞為啞鈴形，其外側(cè)各有一個(gè)近似 菱形的副衛(wèi)細(xì)胞。 禾本科植物葉肉組織沒有明顯的柵欄組織 和海綿組織。 葉脈為平行排列，在維管束與上下表皮之 間有發(fā)達(dá)的機(jī)械組織，每個(gè)維管束的外圍 具有由一層或兩層大型薄壁細(xì)胞或厚壁細(xì) 胞組成的維管束鞘。,（三）葉的主要生理功能,四、植物營(yíng)養(yǎng)器官的變態(tài),（一）根的變態(tài) 1貯藏根 通常分為肉質(zhì)直根（如蘿卜、胡蘿卜等）和塊根（如甘薯等）兩種。 2氣生根 可分為支持根（如玉米）、攀緣根（如常青藤）和呼吸根（如榕樹）三種。 3寄生根 有些寄生植物如菟絲子、列當(dāng)?shù)惹o纏繞在寄主的莖上，它們的根形成吸器，侵入寄主體內(nèi)，產(chǎn)生寄生根。,（二）莖的變態(tài) 1地上莖變態(tài) 有五種變態(tài)：莖刺、莖卷須、葉狀莖、小鱗莖和小塊莖等。如山楂的莖刺，南瓜、黃瓜的莖卷須，天門冬的葉狀莖，大蒜的小鱗莖和秋海棠的小塊莖等。 2地下莖變態(tài) 地下莖的變態(tài)有根狀莖、塊莖、鱗莖和球莖等類型。如其中根狀莖有竹、蓮、蘆葦?shù)龋瑝K莖有馬鈴薯等，鱗莖有洋蔥、百合等，球莖有荸薺、芋等。,（三）葉的變態(tài) 常見葉的變態(tài)有：鱗葉、苞葉、葉刺、葉卷須和捕蟲葉等。如洋蔥、百合的鱗葉，玉米的苞葉，刺槐、仙人掌的葉刺，豌豆的葉卷須，豬籠草的捕蟲葉等。,第四節(jié) 植物的生殖器官,一、花的形態(tài)與發(fā)育 二、果實(shí)的發(fā)育與結(jié)構(gòu) 三、種子的發(fā)育與結(jié)構(gòu),一、花的形態(tài)與發(fā)育,（一）花的組成與 形態(tài) 1花的組成 一朵典型的花由花梗和花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分組成。,2禾本科植物的花 禾本科植物的花與一般花的形態(tài)不同，如下圖的小麥花。,有限花序,無限花序,3花序 花序可分為無限花序和有限花序兩大類。 無限花序：開花順序是花軸基部的花先開，漸及上部，花軸頂端可繼續(xù)生長(zhǎng)、延伸；若花軸很短，則由邊緣向中央依次開花。,有限花序： 其開花順序與無限花序相反，是頂端或中心的花先開然后由上向下或由內(nèi)向外逐漸開放。,（二）花的發(fā)育 1雄蕊的結(jié)構(gòu)與發(fā)育 花藥的結(jié)構(gòu)與發(fā)育、花粉粒的結(jié)構(gòu)與發(fā)育。,2雌蕊的結(jié)構(gòu)與發(fā)育 胚珠的結(jié)構(gòu)與發(fā)育和胚囊的結(jié)構(gòu)與發(fā)育。,（三）開花、傳粉和受精 1開花 當(dāng)花粉粒和胚囊成熟后或其中之一成熟，花被展開，雌雄蕊暴露出來的現(xiàn)象叫開花。 2傳粉 植物開花后，花藥破裂，成熟的花粉粒傳到雌蕊柱頭上的過程，叫傳粉。 3受精 雌雄配子（即卵和精子）相互融合的過程，叫做受精作用。,二、果實(shí)的發(fā)育與結(jié)構(gòu),（一）果實(shí)的發(fā)育,（二）果實(shí)的結(jié)構(gòu) 1真果的結(jié)構(gòu) 由子房發(fā)育而成的果實(shí)稱為真果，真果的外面為果皮，內(nèi)含種子。果皮由子房壁發(fā)育而來，可分為外果皮、中果皮和內(nèi)果皮。,2假果的結(jié)構(gòu) 植物的 果實(shí)，除子房外，還 有花的其他部分參與 果實(shí)的形成和發(fā)育， 稱為假果。,（三）果實(shí)的類型 被子植物的果實(shí)大體分為三類：?jiǎn)喂?、?合果和復(fù)果。 1單果 花朵中僅有一枚雌蕊所形成的果實(shí)，稱 為單果。它又分為肉質(zhì)果和干果。 2聚合果 聚合果是由一朵花中的離生單雌蕊發(fā) 育而成的果實(shí)，許多小果聚生在花托上。 3復(fù)果 有些植物的果實(shí)是由整個(gè)花序發(fā)育而成 的，稱為復(fù)果，又稱聚花果，如鳳梨、無花