第1章植物細(xì)胞和組織

第1章植物的細(xì)胞和組織授課人:曾曉燕

教學(xué)目標(biāo)：1、細(xì)胞的一般概念、形態(tài)和大小，理解細(xì)胞的基本構(gòu)。2、植物細(xì)胞的三種繁殖方式。3、細(xì)胞、組織和器官的概念及相互關(guān)系；4、了解植物細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化。5、組織的的概念、各組織的功能及在植物體內(nèi)的分布。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、植物細(xì)胞的基本構(gòu)造;2、植物細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程與特點(diǎn);(難點(diǎn))3、組織的概念和及各類(lèi)組織的分布、功能;教學(xué)時(shí)間:12課時(shí)植物的細(xì)胞第一節(jié)植物細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造一、細(xì)胞的基本概念植物體是由細(xì)胞所構(gòu)成的。細(xì)胞：細(xì)胞是植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞一般很小，要用顯微鏡才能看到，細(xì)胞是英國(guó)學(xué)者虎克發(fā)現(xiàn)的。

顯微鏡的發(fā)明300多年前

世界上最早的顯微鏡

虎克（RobertHooke）

軟木蜂窩狀的小格子“細(xì)胞”1838年施萊登（Schleiden）（德國(guó)植物學(xué)家）1839年施旺（Schwann）（德國(guó)動(dòng)物學(xué)家）細(xì)胞是組成植物體的基本單位顯微鏡的發(fā)明打開(kāi)了微觀世界的大門(mén)光學(xué)顯微鏡透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立：

1838-1839年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺分別以植物和動(dòng)物為材料進(jìn)行研究,證明：1.植物和動(dòng)物的組織由細(xì)胞構(gòu)成2.所有的細(xì)胞由細(xì)胞分裂或融合而成3.卵和精子都是細(xì)胞4.一個(gè)細(xì)胞可分裂形成組織從而發(fā)表了細(xì)胞學(xué)說(shuō)：確認(rèn)細(xì)胞是一切動(dòng)植物體的基本結(jié)構(gòu)單位。

植物（動(dòng)物）細(xì)胞具有全能性——植物離體細(xì)胞是獨(dú)立的個(gè)體，是有機(jī)體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，在一定的條件下能夠分裂、生長(zhǎng)和分化，產(chǎn)生親本有機(jī)體的“復(fù)制品”。

細(xì)胞學(xué)說(shuō)被認(rèn)為是19世紀(jì)科學(xué)上的三大發(fā)現(xiàn)之一。組培試管苗（植物細(xì)胞的全能性）

二、植物細(xì)胞的形狀和大小

（一）植物細(xì)胞的形狀

多種多樣，一般與它們所處的環(huán)境、擔(dān)負(fù)的生理功能有關(guān)，如長(zhǎng)筒形（導(dǎo)管）；圓柱形（葉肉細(xì)胞）；梭形（形成層細(xì)胞）；多面體；星形等。反映了形態(tài)與功能相適應(yīng)的規(guī)律。（二）植物細(xì)胞的大小

細(xì)胞的大小差異很大.一般很微小，非肉眼能看到（分辨），必須借助顯微鏡。直徑大多為10-100um（1um=1‰0mm）。但有些細(xì)胞更小：球菌直徑0.5μm有些細(xì)胞較大：成熟的西瓜果肉細(xì)胞1mm苧麻的纖維細(xì)胞長(zhǎng)達(dá)550mm這些細(xì)胞我們用肉眼都能看到。

植物細(xì)胞的形狀三、植物細(xì)胞的基本構(gòu)造細(xì)胞壁細(xì)胞原生質(zhì)體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核質(zhì)膜細(xì)胞后含物（一）細(xì)胞壁細(xì)胞壁是植物細(xì)胞所特有的，具有一定的硬度和彈性，是位于原生質(zhì)體外面的保護(hù)層，使細(xì)胞保持一定的形狀.胞間層初生壁次生壁1、細(xì)胞壁的分層和化學(xué)成分細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)可分三層：胞間層、初生壁、次生壁.（1）胞間層：

為相鄰細(xì)胞所共有的一層，成分主要是果膠質(zhì)。作用：將相鄰細(xì)胞粘合在一起，并具有一定的可塑性，能緩沖細(xì)胞間的壓力。思考：為什么生的果實(shí)硬，而果實(shí)成熟時(shí)又松又軟口感好？胞間層（2）初生壁：初生璧是細(xì)胞生長(zhǎng)（增長(zhǎng)體積）時(shí)所形成的壁層，由相鄰細(xì)胞分別在胞間層兩面沉積壁物質(zhì)而成。成分：纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)特點(diǎn)：壁很薄，質(zhì)地柔軟，有較大的可塑性，能適應(yīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)。胞間層初生壁（3）次生壁：次生壁是在細(xì)胞停止增大體積后，在初生璧內(nèi)表面增加厚的壁層。成分：主要是纖維素和半纖維素，常有木質(zhì)素等物質(zhì)填充其中。特點(diǎn)：很厚，無(wú)彈性，較堅(jiān)韌。

剛分裂的細(xì)胞只有胞間層較成熟活細(xì)胞有胞間層和初生壁成熟死細(xì)胞具有胞間層、初生壁、次生壁（可達(dá)三層）

次生壁2、細(xì)胞壁上的紋孔和胞間連絲

胞間連絲——指相鄰細(xì)胞間，通過(guò)紋孔穿過(guò)細(xì)胞壁的胞間連絲，是細(xì)胞間物質(zhì)和信息直接聯(lián)系的橋梁。紋孔——由次生壁形成時(shí)所產(chǎn)生的中斷部分形成的孔（這些中斷部分的初生壁完全不被次生壁覆蓋）。

胞間連絲、紋孔的存在，有利于細(xì)胞與環(huán)境以及細(xì)胞之間的物質(zhì)和信息交流。

初生壁次生壁

胞間連絲

3、細(xì)胞壁的變化次生壁形成后，常常有其它物質(zhì)填充其中，使細(xì)胞壁的性質(zhì)發(fā)生不同的變化，從而適應(yīng)一定的生理機(jī)能。細(xì)胞壁的次生變化：（1）木質(zhì)化木質(zhì)素滲透到細(xì)胞壁中，加大細(xì)胞壁的硬度，增強(qiáng)細(xì)胞的支持力量。(2)角化細(xì)胞壁滲入角質(zhì)，并常在細(xì)胞壁外連成一層稱(chēng)角質(zhì)層，角質(zhì)是脂類(lèi)物質(zhì)，在外表形成膜。不透水，但可透光。減少蒸騰和雨水浸漬，增抗性；（3）栓化木栓質(zhì)（脂類(lèi)化合物）滲入細(xì)胞壁引起的變化。不透水、不透氣。原生質(zhì)體最終解體成為死細(xì)胞，只剩下細(xì)胞壁，起保護(hù)作用。如植物莖干和老根外表層。（4）礦質(zhì)化細(xì)胞壁滲入碳酸鈣和二氧化硅等礦物質(zhì)使細(xì)胞壁堅(jiān)硬粗糙，礦化能增強(qiáng)細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度，提高抗倒伏和抗病蟲(chóng)能力。如水稻、玉米、甘蔗等禾谷類(lèi)作物。

（二）原生質(zhì)體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞器細(xì)胞膜或質(zhì)膜細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)質(zhì)

膜核

膜核

仁核

質(zhì)細(xì)胞核白色體葉綠體線(xiàn)粒體液

泡液泡膜胞間隙植物細(xì)胞

（1）質(zhì)膜或稱(chēng)細(xì)胞膜

是細(xì)胞質(zhì)最外面緊靠細(xì)胞壁的一層界膜，它是原生質(zhì)體的最外部分。具有選擇透性，能控制細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換，調(diào)節(jié)物質(zhì)運(yùn)輸，并有識(shí)別的功能。2、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞器細(xì)胞膜以?xún)?nèi)、細(xì)胞核以外的部分屬于細(xì)胞質(zhì)，包括胞基質(zhì)和細(xì)胞器。在光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞質(zhì)透明、粘稠并且能流動(dòng)，其中分散著許多許多細(xì)胞器。

（1）細(xì)胞基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器以外無(wú)定形部分，稱(chēng)為細(xì)胞基質(zhì)。細(xì)胞基質(zhì)中含有豐富的蛋白質(zhì)，細(xì)胞25%~50%的蛋白質(zhì)都存在于細(xì)胞質(zhì)之中。這些蛋白質(zhì)中包括多種酶。細(xì)胞基質(zhì)是細(xì)胞代謝的重要場(chǎng)所。在新陳代謝活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中，常可見(jiàn)到細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。（2）細(xì)胞器：細(xì)胞器是細(xì)胞內(nèi)具有特定 形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。質(zhì)體線(xiàn)粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞器液泡核糖體高爾基體其他細(xì)胞器溶酶體圓球體微體微管a.質(zhì)體：與糖類(lèi)合成和儲(chǔ)藏有關(guān)質(zhì)體有色體葉綠體白色體

葉綠體

白色體

有色體

葉綠體

分布：植物綠色部分的薄壁細(xì)胞中，如葉肉細(xì)胞等。一個(gè)細(xì)胞中可含十幾個(gè)到幾十個(gè)葉綠體。

所含色素：葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素。葉綠素占所含色素總量的2/3，故葉綠體呈綠色。形狀：形狀：扁橢園形.功能：進(jìn)行光合作用。葉片與葉綠體

葉綠體的超微結(jié)構(gòu)模式圖有色體分布：存在于果實(shí)、花瓣或其他部分，如胡蘿卜根中。所含色素：主要含類(lèi)胡蘿卜素，呈黃色、橙色或紅色。功能：吸引昆蟲(chóng)及動(dòng)物傳粉，利于授粉、種子傳播；也有積累淀粉、脂類(lèi)的能力。

問(wèn)題：秋天到了，為什么葉片由綠色變成黃色？白色體分布：存在于植物體無(wú)色部分的貯藏細(xì)胞中，如蘿卜根。所含色素：不含色素，一般近球形。根據(jù)功能不同：淀粉體—貯藏淀粉造油體—貯藏油脂造蛋白體---貯藏蛋白質(zhì)三種色素在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如西紅柿由白--綠--紅；蘿卜見(jiàn)光為綠色；胡蘿卜見(jiàn)光為綠色；韭菜黃化為韭黃；樹(shù)葉由綠色---黃色、紅色。B、線(xiàn)粒體

在所有生活細(xì)胞中普遍存在。功能：是細(xì)胞內(nèi)呼吸作用的場(chǎng)所。細(xì)胞中線(xiàn)粒體數(shù)目的多少是細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)弱的標(biāo)志。在生長(zhǎng)旺盛的的細(xì)胞中數(shù)量多。線(xiàn)粒體的超微結(jié)構(gòu)模式圖C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量（ATP+熱能）

生命活動(dòng)需要能量

C、液泡

是植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)之一（占90%體積）。液泡膜：?jiǎn)螌?，選擇透過(guò)性高于質(zhì)膜

細(xì)胞液：約70%的水、貯藏物（糖、有機(jī)酸等）、排泄物（咖啡堿、煙堿、單寧、花青素、草酸鈣等）。濃度高，易形成結(jié)晶，色深。結(jié)構(gòu)液泡的形成過(guò)程、細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)

功能：Ａ：與細(xì)胞的吸水有關(guān)，并形成膨壓，使細(xì)胞保持緊張狀態(tài)，有利于各種生理活動(dòng)的進(jìn)行。Ｂ：貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如糖、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽。Ｃ：是存儲(chǔ)代謝廢物的場(chǎng)所。D：液泡內(nèi)有多種水解酶，參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的分解。中央大液泡：野生植物資源的開(kāi)發(fā)利用，如甘蔗、甜菜——蔗糖，罌粟——鴉片，刺梨、酸棗——制飲料，花、果實(shí)——天然色素。D、其他細(xì)胞器在生活細(xì)胞中，除了以上介紹的細(xì)胞器以外，還有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、圓球體、微體、微管等細(xì)胞器。（3）細(xì)胞核

植物中除了最低等的類(lèi)群——細(xì)菌和藍(lán)藻外，所有的生活細(xì)胞都具有細(xì)胞核。細(xì)胞核是生活細(xì)胞中最顯著的結(jié)構(gòu)。

細(xì)胞核常呈圓球狀。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)可分為

核膜

核仁

核質(zhì)

染色質(zhì)

核液細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)

u

核膜包括外膜、內(nèi)膜、核孔.是核內(nèi)外物質(zhì)交換的通道。u

核仁在光學(xué)顯微鏡下是折光性強(qiáng)、發(fā)亮的小體。

核質(zhì)：核液、染色質(zhì)。u

核液是是細(xì)胞核內(nèi)的基質(zhì)，染色質(zhì)和核仁懸浮其中。u

染色質(zhì)由DNA、少量RNA、蛋白質(zhì)組成，易被堿性染料染色，細(xì)胞分裂時(shí)變粗短成染色體。

細(xì)胞核的功能：是控制蛋白質(zhì)的合成，控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育和遺傳。（三）細(xì)胞后含物

后含物：細(xì)胞在生命活動(dòng)中，不僅為自身的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，同時(shí)還產(chǎn)生代謝中間產(chǎn)物、貯藏物質(zhì)和廢物等，這些物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞后含物。有的貯藏在細(xì)胞液中，有的分散在細(xì)胞質(zhì)中。貯藏物質(zhì)主要有：淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和油生理活性物質(zhì)：如：酶、維生素、植物激素抗生素等。一些中間產(chǎn)物及其他物質(zhì)。1、貯藏物質(zhì)（1）淀粉形式：以顆粒狀態(tài)存在，稱(chēng)為淀粉粒鑒定：用碘—碘化鉀溶液染色時(shí)，通常呈藍(lán)黑色形成淀粉粒時(shí)，先從一個(gè)點(diǎn)（臍點(diǎn)）開(kāi)始，向外層層沉積，形成許多同心的層次——輪紋（直鏈淀粉和支鏈淀粉交替沉積而成）不同植物的淀粉粒有不同的形態(tài)，可作鑒定植物種類(lèi)的依據(jù)之一。細(xì)胞后含物（淀粉）

淀粉粒

（2）蛋白質(zhì)

貯藏形式：糊粉粒鑒定：貯藏蛋白質(zhì)遇碘呈黃色糊粉粒集中分布于種子的胚乳和子葉中細(xì)胞內(nèi)貯藏的蛋白質(zhì)與構(gòu)成原生質(zhì)的蛋白質(zhì)不同，貯藏的蛋白質(zhì)是無(wú)生命的。后含物（蛋白質(zhì)）

糊粉粒

（3）脂肪和油脂肪積累于造油體或圓球體中。常以小滴、小固體狀存在于細(xì)胞質(zhì)中。常溫下呈小油滴的稱(chēng)為油。呈固體狀的稱(chēng)脂肪。以蘇丹Ⅲ液染色，呈橙黃色或橘紅色。通常在種子或果實(shí)的細(xì)胞中含量最多，如花生、大豆、芝麻、油菜、油茶、核桃、油桐等。2、生理活性物質(zhì)細(xì)胞在生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生一些數(shù)量極微，但對(duì)植物的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用的物質(zhì)，種類(lèi)很多，總稱(chēng)為生理活性物質(zhì)，如酶、維生素、植物激素、抗生素等。3、其他物質(zhì)細(xì)胞在代謝過(guò)程中還能產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物及其他物質(zhì)，這些物質(zhì)通常溶解于細(xì)胞液中主要有糖類(lèi)、有機(jī)酸、單寧、芳香油、花青素植物堿、無(wú)機(jī)鹽與結(jié)晶體。此外，有些植物還含有一些特殊物質(zhì)。如松類(lèi)植物中含有豐富的松脂，橡膠樹(shù)含有豐富的橡膠等，均為工業(yè)上的重要原料。思考題：為什么蘋(píng)果等果實(shí)未成熟時(shí)又酸又澀，而成熟時(shí)又甜又好吃？（1）糖類(lèi)主要是葡萄糖、蔗糖和果糖。植物生命活動(dòng)過(guò)程中能源的物質(zhì)基礎(chǔ)。如甘蔗和許多水果的甜味主要是含有大量的糖分。（2）有機(jī)酸常見(jiàn)的有草酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、酒石酸等，它們都是細(xì)胞代謝活動(dòng)的中間產(chǎn)物，果實(shí)中因含有機(jī)酸而呈酸味。（3）單寧單寧廣泛分布在多種植物的細(xì)胞中，使未成熟的果實(shí)具有澀味。單寧遇鐵呈藍(lán)黑色，可根據(jù)此來(lái)檢驗(yàn)單寧是否存在。單寧是重要的工業(yè)原料，可用于制革、防腐、印染、醫(yī)藥等。（4）芳香油是一類(lèi)具有揮發(fā)性的芳香物質(zhì)。如樟屬的皮、葉木材，柑橘屬的花、果、葉，桉屬的葉以及很多植物的花中都含有芳香油。芳香油揮發(fā)的氣味是觀賞植物價(jià)值的重要方面，芳香油也是重要的化工原料和醫(yī)藥原料。（5）花青素普遍存在植物的花或葉中，通常溶于細(xì)胞液中。有些植物的花、果實(shí)呈現(xiàn)紅色、紫色藍(lán)色以及某些植物的莖葉呈現(xiàn)紅色都是花青素表現(xiàn)的?；ㄇ嗨氐念伾c細(xì)胞液酸堿度有關(guān)，細(xì)胞液酸性時(shí)呈紅色，堿性時(shí)呈藍(lán)色，中性時(shí)呈紫色。液泡中的花青素

液泡中花青素

（6）植物堿是一種含氮的有機(jī)化合物，它可在一定程度上防止動(dòng)物啃食，起到一定的保護(hù)作用。植物堿種類(lèi)很多，如煙草中的煙堿，罌粟果實(shí)中的嗎啡等。中藥中的許多有效成分均是植物堿。（7）無(wú)機(jī)鹽與結(jié)晶體植物細(xì)胞液內(nèi)還含有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，如鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽等，有的呈溶解狀態(tài)，有的呈結(jié)晶狀態(tài)，常見(jiàn)的有草酸鈣結(jié)晶。植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞葉綠體線(xiàn)粒體細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡細(xì)胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體纖毛四、植物細(xì)胞的繁殖植物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，與植物體內(nèi)細(xì)胞的繁殖、增大和分化密切相關(guān)。細(xì)胞的繁殖作用是以分裂的防止體現(xiàn)的。細(xì)胞分裂方式：無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂。（一）無(wú)絲分裂

存在：常見(jiàn)低等植物。高等植物如禾本科植物居間分生組織，塊根、塊莖膨大，胚乳細(xì)胞發(fā)育，愈傷組織分裂。分裂時(shí)核內(nèi)不出現(xiàn)染色體，也不形成紡錘絲分裂過(guò)程：核仁一分為二，細(xì)胞核延長(zhǎng)，核仁向兩端移動(dòng)，核中間縊縮斷裂成兩個(gè)子核，隨后在兩子核之間形成新壁，成為2個(gè)子細(xì)胞。植物細(xì)胞的無(wú)絲分裂植物細(xì)胞的有絲分裂圖解（二）有絲分裂間期間期是從前一次分裂結(jié)束，到下一次分裂開(kāi)始的一段時(shí)間，它是分裂前的準(zhǔn)備時(shí)期，核內(nèi)發(fā)生一系列的生物化學(xué)變化，主要是RNA的合成、蛋白質(zhì)的合成、DNA的復(fù)制等。為細(xì)胞分裂進(jìn)行物質(zhì)上的準(zhǔn)備。同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)也積累足夠的能量，提供分裂活動(dòng)需要。前期從前期開(kāi)始，細(xì)胞進(jìn)入了分裂時(shí)期。前期的特征是細(xì)胞核出現(xiàn)染色體，核膜、核仁消失，同時(shí)紡錘絲開(kāi)始出現(xiàn)。間期核內(nèi)的染色質(zhì)呈松散的細(xì)絲狀，進(jìn)入分裂前期的染色質(zhì)絲開(kāi)始螺旋化，逐漸縮短變粗，成為明顯的染色體。每個(gè)染色體是由兩條完全相同的染色單體組成。隨后，核仁消失，核膜解體，開(kāi)始從兩極出現(xiàn)紡錘絲。2．中期染色體受兩極紡錘絲的作用而向赤道面移動(dòng)，有規(guī)律地在該處排列。這時(shí)，前兩種紡錘線(xiàn)已形成，整體排列如紡錘形而被稱(chēng)為紡錘體。此時(shí)染色體已收縮到比較固定的狀態(tài)，且彼此松開(kāi)，是觀察染色體形態(tài)特征和數(shù)目的最佳時(shí)期。3．后期后期的特征是染色體的兩條染色單體分開(kāi)，分別由赤道面移向細(xì)胞兩極。

4．末期末期的細(xì)胞特征是染色體到達(dá)兩極，核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成兩個(gè)新細(xì)胞。當(dāng)染色體逐漸到達(dá)兩極后，就成為密集的一團(tuán)，外面重新出現(xiàn)核膜，細(xì)胞膜與細(xì)胞壁重新形成，染色體通過(guò)解螺旋作用，又逐漸變成細(xì)絲狀，最后分散在核內(nèi)，成為染色質(zhì)。此時(shí)，核仁重新出現(xiàn)，原有的紡錘體演變成膜體，然后發(fā)育成細(xì)胞極，最后發(fā)育成胞間層形成兩個(gè)新的子細(xì)胞。

有絲分裂的生物學(xué)意義：每次分裂前染色體復(fù)制一次染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中子細(xì)胞染色體數(shù)與母細(xì)胞相同保證了細(xì)胞遺傳的穩(wěn)定性（三）減數(shù)分裂

減數(shù)分裂是植物有性生殖中進(jìn)行的一種細(xì)胞分裂方式。在被子植物中，減數(shù)分裂發(fā)生于大小孢子的時(shí)候，即花粉母細(xì)胞產(chǎn)生花粉粒和胚囊母細(xì)胞產(chǎn)生胚囊的時(shí)候。減數(shù)分裂的整個(gè)過(guò)程包括兩次連續(xù)分裂，而DNA只復(fù)制一次。因此，一個(gè)母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成四個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目為母細(xì)胞的一半，減數(shù)分裂由此得名。減數(shù)分裂過(guò)程比較復(fù)雜，包括兩次連續(xù)分裂。植物細(xì)胞的減數(shù)分裂圖解

1．減數(shù)分裂的第一次分裂可分為四個(gè)時(shí)期：(1)前期I。經(jīng)歷時(shí)間長(zhǎng)，變化復(fù)雜，根據(jù)變化特點(diǎn)，可分為五個(gè)時(shí)期：①細(xì)線(xiàn)期：細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)、線(xiàn)狀的染色體，核和核仁增大。②偶線(xiàn)期(又稱(chēng)合線(xiàn)期)：同源染色體(一條來(lái)自父本，一條來(lái)自母本，其形狀大小相似的染色體)逐漸兩兩成對(duì)靠攏，這種現(xiàn)象稱(chēng)為聯(lián)會(huì)。

③粗線(xiàn)期：染色體進(jìn)一步縮短變粗，同時(shí)可以看到每對(duì)同源染色體含有4條染色單體，但著絲點(diǎn)處不分離。所以2條染色單體在著絲點(diǎn)處仍連在一起。同源染色體上相鄰的兩條染色單體常發(fā)生橫斷和染色體片段交換現(xiàn)象，使每一條染色體都帶有另一條染色體的片段，這種互換現(xiàn)象對(duì)生物的遺傳和變異具重要意義，使后代具有巨大的多樣性。④雙線(xiàn)期：染色體繼續(xù)縮短變粗，配對(duì)的同源染色體開(kāi)始分離，但在染色單體交換處仍然相連，這期間染色體因而呈現(xiàn)“X”、“V”、“8”、“O”等形狀。⑤終變期：染色體更為縮短變粗，此時(shí)是觀察與計(jì)算染色體數(shù)目最好的時(shí)期。以后，核膜、核仁消失，開(kāi)始出現(xiàn)紡錘絲。(2)中期Ⅰ。成對(duì)的染色體排列在細(xì)胞中部的赤道面上，紡錘體形成。(3)后期Ⅰ。由于紡錘絲的牽引，每對(duì)同源染色體各自分開(kāi)，并向兩極移動(dòng)，每極染色體數(shù)目只有原來(lái)母細(xì)胞染色體數(shù)目的一半。這時(shí)每條染色體仍舊有2條染色單體聯(lián)在一起。(4)末期Ⅰ。到達(dá)兩極的染色體解螺旋，重新出現(xiàn)核膜，形成兩個(gè)子核，并且赤道面形成細(xì)胞板，將母細(xì)胞分隔成兩個(gè)子細(xì)胞。稱(chēng)為二分體。也有的植物，不形成細(xì)胞板，兩個(gè)子核繼續(xù)進(jìn)行第二次分裂。2．第二次分裂一般與第一次分裂的末期緊接，這次分裂與前一次不同在分裂前，核不進(jìn)行DNA復(fù)制和染色體加倍，與有絲分裂過(guò)程相似，分成四個(gè)時(shí)期：(1)前期Ⅱ。染色體縮短變粗，核膜、核仁消失，紡錘絲重新出現(xiàn)。(2)中期Ⅱ。每一子細(xì)胞的染色體著絲點(diǎn)排列在赤道面上，紡錘體出現(xiàn)。(3)后期Ⅱ。著絲點(diǎn)分裂，使染色單體在紡錘絲的牽引下，分別向兩極移動(dòng)。每極各有一套完整的單倍的染色體組。(4)末期Ⅱ。到達(dá)兩極的染色單體各形成一個(gè)子核，核膜、核仁出現(xiàn)。同時(shí)在赤道面上形成細(xì)胞板，產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞。這樣一個(gè)母細(xì)胞產(chǎn)生了四分體，以后四分體中細(xì)胞各自分離，形成了四個(gè)單核的花粉粒。

減數(shù)分裂雖屬于有絲分裂的范疇，但和有絲分裂有著一些明顯不同點(diǎn)：1、連續(xù)分裂兩次，而染色體僅復(fù)制一次，故形成的子細(xì)胞染色體數(shù)目為母細(xì)胞一半。2、在第一次分裂的前期出現(xiàn)染色體片段的互相交換和再結(jié)合，導(dǎo)致后代遺傳性狀的變異，對(duì)物種進(jìn)化有重要意義，是有性雜交培育新品種的根據(jù)。有絲分裂減數(shù)分裂不同點(diǎn)體細(xì)胞中生殖細(xì)胞中分裂次數(shù)一次分裂次數(shù)兩次無(wú)聯(lián)會(huì)有聯(lián)會(huì)，同時(shí)出現(xiàn)有染色體片段交換的現(xiàn)象1母細(xì)胞→2子細(xì)胞，子細(xì)胞的染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同1母細(xì)胞→4子細(xì)胞，子細(xì)胞的染色體數(shù)目為母細(xì)胞的一半2nn相同點(diǎn)它們都是染色體只復(fù)制一次，在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)紡錘體。比較有絲分裂和減數(shù)分裂的異同：減數(shù)分裂在植物的進(jìn)行中具有非常重要的意義：1、由于花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體的單核花粉粒，形成單倍體的雄配子(精子)。胚囊母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生了單倍體單核胚囊，形成單倍體的雌配子(卵細(xì)胞)后，精卵融合，又形成了二倍染色體的胚，這樣使各種植物染色體數(shù)目保持不變，使其遺傳上具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2、在減數(shù)分裂中出現(xiàn)了染色單體片斷的交換現(xiàn)象和同源染色體之間進(jìn)行交叉，極大地豐富了植物遺傳性的變異性，促進(jìn)了物種的進(jìn)化。（四）染色體和多倍體的概念

二倍體2n單倍體n多倍體植物如：三倍體（3n）、四倍體（4n）、六倍體（6n）、七倍體（7n）、八倍體（8n）等。五、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化種子植物：受精卵細(xì)胞分裂胚幼苗成年植物體（一）細(xì)胞的生長(zhǎng)細(xì)胞生長(zhǎng)---在分裂產(chǎn)生子細(xì)胞后，跟隨著發(fā)生的細(xì)胞體積增大和重量增加的變化過(guò)程。（二）細(xì)胞的分化細(xì)胞----細(xì)胞群----組織第二節(jié)植物的組織

一、植物組織的概念來(lái)源相同、形態(tài)結(jié)構(gòu)相似、執(zhí)行同一生理功能的細(xì)胞群稱(chēng)為組織。組織→器官二、植物組織的類(lèi)型植物組織的概念簡(jiǎn)單組織：由一種類(lèi)型的細(xì)胞構(gòu)成。如薄壁組織。復(fù)合組織：由多種組織構(gòu)成；如維管組織。（一）分生組織分生組織:具有細(xì)胞有分裂能力的細(xì)胞群。成熟組織:薄壁、保護(hù)、機(jī)械、輸導(dǎo)、分泌組織。根據(jù)位置來(lái)區(qū)分：頂端分生組織側(cè)生分生組織居間分生組織1、頂端分生組織分布：根、莖及各級(jí)分枝的頂端。功能：經(jīng)過(guò)分裂活動(dòng)使根、莖不斷伸長(zhǎng)，也是形成新葉和腋芽的基礎(chǔ)。

2、側(cè)生分生組織分布：裸子植物與雙子葉植物根、莖周側(cè)，與所在器官平行。包括形成層和木栓形成功能：形成層——分裂活動(dòng)向外產(chǎn)生次生韌皮部，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部，使根、莖增粗。木栓形成層——使根、莖表面或受傷器官表面形成新的保護(hù)組織—周皮。注意：在沒(méi)有加粗生長(zhǎng)的單子葉植物中，沒(méi)有側(cè)生分生組織。草本雙子葉中活動(dòng)微弱或根本不存在。3、居間分生組織分布：間插在已分化成熟的組織區(qū)域之間，如單子葉植物莖、葉基部。功能：加速莖葉的縱向伸長(zhǎng)。

根據(jù)來(lái)源和性質(zhì)區(qū)分（1）原生分生組織來(lái)源：直接由胚細(xì)胞保留下來(lái)。特點(diǎn)：有很強(qiáng)的持續(xù)分裂能力。分布：根尖、莖尖最先端。（2）初生分生組織來(lái)源：由原生分生組織細(xì)胞分裂衍生而來(lái)。特點(diǎn)：邊分裂，邊開(kāi)始初步分化，顯現(xiàn)液泡。分布：根尖、莖尖分生區(qū)的稍后部位。（3）次生分生組織來(lái)源：某些成熟組織脫分化而來(lái)。特點(diǎn)：同側(cè)生分生組織。分布：同側(cè)生分生組織。只有裸子植物和木本的雙子葉植物才具備，它能使樹(shù)木的枝干不斷增粗。（二）成熟組織成熟組織的概念分生組織衍生的大部分細(xì)胞，逐漸喪失分裂的能力，進(jìn)一步生長(zhǎng)和分化，形成的其他各種組織，稱(chēng)為成熟組織。有時(shí)也稱(chēng)永久組織。成熟組織分類(lèi)可以按照功能分為基本組織、保護(hù)組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織、分泌組織。1、基本組織（薄壁組織）

1）特點(diǎn)細(xì)胞排列疏松，胞間隙明顯，細(xì)胞壁薄（僅有初生壁），液泡發(fā)達(dá)。2）主要功能：與植物的營(yíng)養(yǎng)有關(guān)，具有吸收、同化、貯藏、通氣等營(yíng)養(yǎng)功能。3）類(lèi)型①吸收組織

特點(diǎn)：細(xì)胞外壁常向外突出形成許多根毛。功能：吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。分布：根尖外表（表皮）。植物的基本組織吸收組織②同化組織特點(diǎn)：細(xì)胞內(nèi)含有大量葉綠體。功能：進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物。分布：葉肉、幼莖、幼果。③貯藏組織特點(diǎn)：細(xì)胞較大，近等徑，內(nèi)部貯藏大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及某些特殊物質(zhì)。功能：貯藏營(yíng)養(yǎng)物。分布：根、莖的皮層、髓；果實(shí)（果肉）；種子（子葉、胚乳）；塊根、塊莖。④通氣組織特點(diǎn)：細(xì)胞間隙特別發(fā)達(dá)，有的形成通氣腔室或通氣道，含蓄大量氣體。功能：貯藏和通導(dǎo)氣體。分布：水生和濕生植物的根莖葉中。

通氣組織2、保護(hù)組織概念：覆蓋于植物體表起保護(hù)作用的組織功能：減少體內(nèi)水分蒸騰，控制植物與環(huán)境的氣體交換，防止病蟲(chóng)害侵襲和機(jī)械損傷等類(lèi)型：分為表皮和周皮

①表皮：位置：覆蓋在幼嫩器官的表面結(jié)構(gòu)特征：一層細(xì)胞，彼此緊密嵌合，無(wú)胞間隙，外壁加厚并覆蓋一層角質(zhì)膜；有的還有蠟質(zhì)(蠟被,呈白霜狀)氣孔器氣孔：窄縫狀開(kāi)口保衛(wèi)細(xì)胞：氣孔兩側(cè)腎形或啞鈴形的特殊細(xì)胞，細(xì)胞中含葉綠體，細(xì)胞壁不均勻增厚(內(nèi)側(cè)壁厚)，與氣孔開(kāi)關(guān)有關(guān)。植物的保護(hù)組織表皮附屬物：表皮細(xì)胞向外突出延長(zhǎng)，形成各種毛狀附屬物，又叫表皮毛加強(qiáng)表皮的保護(hù)作用—減少水分蒸騰,免遭動(dòng)物采食。還有分泌、散布種子等作用。棉花是重要紡織原料（2）周皮木栓層：木栓層是取代表皮的次生保護(hù)組織。在雙子葉植物和裸子植物的根和莖，由于不斷增粗，致使表皮破壞，這時(shí)表皮的保護(hù)功能由木栓層組織所代替。木栓層細(xì)胞之間無(wú)細(xì)胞間隙，細(xì)胞成熟時(shí)，原生質(zhì)解體，細(xì)胞壁高度木栓化，是具有不透水、絕緣、隔熱、耐腐蝕等特性的保護(hù)組織。

木栓形成層向外分裂細(xì)胞分化形成木栓層,向內(nèi)分裂細(xì)胞分化成栓內(nèi)層。周皮:木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱(chēng)周皮(樹(shù)皮)。3、機(jī)械組織1）概念2）類(lèi)型①厚角組織特點(diǎn)：細(xì)胞稍長(zhǎng)，活細(xì)胞，常含葉綠體，細(xì)胞壁增厚不均勻，常在相鄰的角隅處增厚。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素，一般不木質(zhì)化。故其既有一定的堅(jiān)韌性，又有一定的可塑性和延伸性，既有一定的機(jī)械支持力，又可適應(yīng)器官的進(jìn)一步伸長(zhǎng)、生長(zhǎng)。分布：正在生長(zhǎng)和經(jīng)常擺動(dòng)的器官中。植物的機(jī)械組織②厚壁組織特點(diǎn)：細(xì)胞增厚均勻，常木質(zhì)化，細(xì)胞腔小,細(xì)胞質(zhì)在成熟時(shí)消失,是死細(xì)胞.石細(xì)胞：特點(diǎn):細(xì)胞短而寬,細(xì)胞壁極度增厚,且強(qiáng)烈木質(zhì)化.

纖維：

特點(diǎn)：細(xì)胞狹長(zhǎng)，末端尖銳，呈長(zhǎng)紡錘形。A：韌皮纖維：分布在韌皮部；主要成分纖維素，木質(zhì)化程度低，故堅(jiān)韌而有彈性。B：木纖維：分布在木質(zhì)部；木纖維較短，木質(zhì)化程度高，壁厚而堅(jiān)硬，抗壓力強(qiáng)，增強(qiáng)了木材的機(jī)械鞏固作用但韌性降低，脆而易斷。4、輸導(dǎo)組織

1）概念是植物體內(nèi)長(zhǎng)距離運(yùn)輸水分和溶于水中的各種物質(zhì)的組織。2）分布：常與機(jī)械組織一起組成束狀，上下貫穿植物體各個(gè)器官。3）類(lèi)型

（1）導(dǎo)管和管胞——運(yùn)輸水分和無(wú)機(jī)鹽①導(dǎo)管分布：普遍存在于被子植物的木質(zhì)部中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長(zhǎng)筒形的細(xì)胞縱向連接而成，側(cè)壁不同程度增厚并木質(zhì)化，端壁溶解，原生質(zhì)體消失，是死細(xì)胞，彼此以穿孔相連。植物的輸導(dǎo)組織——導(dǎo)管和管胞根據(jù)發(fā)育先后及側(cè)壁木化增厚方式不同可分：環(huán)紋導(dǎo)管：環(huán)狀增厚螺紋導(dǎo)管：螺旋狀增厚梯紋導(dǎo)管：幾乎平行的橫條狀增厚網(wǎng)紋導(dǎo)管：次生壁突起呈網(wǎng)狀，網(wǎng)眼為初生壁孔紋導(dǎo)管：全部增厚，只留細(xì)小的紋孔②管胞分布：裸子植物和絕大多數(shù)蕨類(lèi)植物唯一的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)。被子植物中與導(dǎo)管同時(shí)存在于木質(zhì)部中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是紡錘形的單細(xì)胞，原生質(zhì)體消失，為死細(xì)胞，傾斜端壁上不具穿孔，而為具緣紋孔，故輸導(dǎo)能力弱。（2）篩管和篩胞——運(yùn)輸有機(jī)物

①篩管：分布：被子植物的韌皮部中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長(zhǎng)筒形的薄壁細(xì)胞縱向連接而成，為活細(xì)胞，含原生質(zhì)體，但核已消失，細(xì)胞器也退化，它們以端壁相連，端壁上形成許多小孔——篩孔，具篩孔的橫壁叫篩板，有機(jī)物通過(guò)篩孔運(yùn)輸。伴胞：篩管分子的一側(cè)有一至數(shù)個(gè)狹長(zhǎng)的伴胞。植物的輸導(dǎo)組織篩管和伴胞②篩胞：分布：蕨類(lèi)和裸子植物的韌皮部中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：系統(tǒng)發(fā)育上早于篩管，為細(xì)長(zhǎng)的紡錘狀細(xì)胞，運(yùn)輸效率不及篩管。5、分泌組織某些植物體內(nèi)有些細(xì)胞常分泌一些特殊物質(zhì)，如揮發(fā)油、樹(shù)脂、乳汁、蜜汁和其他液汁等，這些細(xì)胞稱(chēng)為分泌細(xì)胞。分泌細(xì)胞或特化組合稱(chēng)為分泌結(jié)構(gòu)。根據(jù)分泌物是否排出體外，分泌結(jié)構(gòu)可分成外分泌結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。①外分泌結(jié)構(gòu)分布：植物體的外表，能將分泌物排于體外。類(lèi)型：腺毛、腺鱗、表皮腺、鹽腺、蜜腺、排水器。

排水器排水器是植物將體內(nèi)過(guò)剩的水分排出到體表的結(jié)構(gòu)。它們排水的過(guò)程稱(chēng)為吐水。排水器由出水孔、通水組織和維管束組成。水孔大多存在于葉尖或葉緣，它們是一些變態(tài)的氣孔，保衛(wèi)細(xì)胞已失去了閉孔的能力。通水組織是水孔下的一團(tuán)變態(tài)葉肉組織，細(xì)胞排列疏松，無(wú)葉綠體。細(xì)胞較小，水從木質(zhì)部的管胞經(jīng)通水組織到水孔排出葉表面，形成吐水。如旱金蓮、卷心菜、番茄、草莓、慈姑和蓮等植物吐水更為普遍。植物的分泌組織②內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)