《植物形態(tài)解剖學(xué)》教案

《植物形態(tài)解剖學(xué)》教案

黃勇

緒論

重點與難點：重點是生物界的劃分、研究對象、發(fā)展趨勢和學(xué)習(xí)植物學(xué)的重要意義；難點是

通過補充有關(guān)目前利用、改造和保護植物的新成就，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的興趣，調(diào)動其學(xué)

習(xí)的積極性。

教學(xué)要求：通過緒論的教學(xué)，要求學(xué)生掌握生物界的劃分和學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的重要意義，

了解地球上植物的發(fā)生和植物對人類及自然界的作用，了解植物生物學(xué)的研究對象、任務(wù)和

分支學(xué)科，以及植物科學(xué)在自然科學(xué)和國民經(jīng)濟發(fā)展中的意義、植物科學(xué)的發(fā)展簡史和發(fā)展

趨勢。

教學(xué)內(nèi)容：

一、植物界

（-）植物界的劃分

（二）植物的類型和分布

（三）植物在自然界中的作用

（四）植物界的多樣性及我國的植物資源

（五）植物界的發(fā)生和發(fā)展

（六）植物學(xué)研究分支

二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法

（-）植物學(xué)研究的對象

（二）植物學(xué)的分支學(xué)科

（=）植物學(xué)的發(fā)展簡史

（四）植物學(xué)與國民經(jīng)濟的關(guān)系

（五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法

三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求

一、植物界

（-）生物界的劃分

在自然界中，生物是多種多樣的，植物只是自然界多種多樣生物中的一員。整個生物

界的劃分，關(guān)系到植物界的范圍、細致的分類和進行其他的研究。生物界究竟應(yīng)該分成幾

個界，長期來，隨著科學(xué)的發(fā)展，學(xué)者們有著不同的看法。瑞典博物學(xué)家林奈（Carolus

Linnaeus,1707—1778）在1811t紀就將生物界分成植物和動物兩界，這種兩界系統(tǒng)，建立

得最早，也沿用得最廣和最久。以后出現(xiàn)了三界系統(tǒng)，即在動、植物界外，又另立原生生

物界。后來又有了四界系統(tǒng)，即植物界、動物界、原生生物界（或真菌界）和原核生物界。

所謂五界系統(tǒng)，即植物界、動物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。在70年代，我國

學(xué)者又把類病毒（viroids）和病毒（virus）另立非胞生物界，和植物界、動物界、菌物界

（即真菌界）、原生生物界、原核生物界，共同組成了六界系統(tǒng)。

在不同生物界的分界系統(tǒng)中，植物界的范圍大小不一。在同一分界系統(tǒng)中，由于各學(xué)

者的看法不同，植物界所包括的具體植物種類也不完全一樣，例如在五界系統(tǒng)中，魏泰克

（R.H.Whittaker,1969）提出植物界包括維管植物、苔葬植物、紅藻、褐藻和綠藻；動

物界包括多細胞動物；真菌界包括真菌和粘菌；原生生物界包括原生動物和金黃藻；原核

生物包括藍藻和細菌。而馬古利斯（L.Margulis,1974）提出的五界系統(tǒng)除動物界和原核

生物界包括的內(nèi)容與魏泰克的相同外，植物界包括維管植物和苔葬植物，真菌界包括無鞭

毛真菌，原生生物界包括鞭毛真菌、粘菌、紅藻、褐藻、金黃藻、綠藻和原生動物。但是

從進化關(guān)系上看，生物界的劃分，卻把許多通常認為的植物劃入了其他界，而不少分界系

統(tǒng)中所謂植物界，又只包括維管植物和苔解植物，因此，對廣泛地了解植物界是有?定的

局限性。本書作為植物學(xué)基礎(chǔ)課的教材，仍采用兩界系統(tǒng)，以便范圍較廣，易于理解，有

利于初學(xué)者。

(-)植物的類型和分布

生物界按上述兩界系統(tǒng)分類，現(xiàn)在已經(jīng)知道的植物種類多至50余萬種，包括藻類、菌

類、地衣、苔葬、蕨類和種子植物等。它們的大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活方式各不相同，共同

組成了復(fù)雜的植物界。

在地球表面上，總的來講，植物的分布極為廣泛。無論在廣大的平原、冰雪常年封閉

的高山、嚴寒的兩極地帶、炎熱的赤道區(qū)域、江河湖海的水面和深處、干旱的沙漠和荒原,

都有植物在生活著。即使一滴水珠、一撮塵埃、巖石的裂縫、樹葉的表層、懸崖峭壁的裸

露石面、生物體甚至人體的內(nèi)外，都可成為某些植物的生活場所。同樣，在冷達冰點的積

雪下面和水溫極高的溫泉中間，也常有特殊的植物種類在生存著。某些地衣甚至在冰點以

下的溫度中仍能生存，某些藍藻在水溫達40—85℃的溫泉中仍能旺盛生長。在高空的大氣

中，常有飄浮著的細菌和胞子，土壤的表層和深層，也多生活著藻類和菌類。所以，幾乎

可以說自然界處處都有植物。

植物界中，盡管種類繁多，形態(tài)結(jié)構(gòu)變化萬端，但除極少數(shù)外，它們都是由細胞構(gòu)成

的，并具有細胞壁。其中種子植物是今天地球上種類最多，分布最廣，形態(tài)結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,

也是和人類生活最為密切的一類植物。由于農(nóng)、林、園藝植物和絕大多數(shù)的經(jīng)濟植物，都

是種子植物。因此，本書內(nèi)的形態(tài)、解剖部分，將著重討論種子植物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

種子植物可根據(jù)它莖干的質(zhì)地，分為木本植物和草本植物兩大類型。

1.木本植物莖內(nèi)木質(zhì)部發(fā)達、木質(zhì)化組織較多、質(zhì)地堅硬，系多年生的植物。因莖

干的形態(tài)，又可分為喬木、灌木和半灌木三類。

(1)喬木植株?般高大，主干顯著而直立，在距地面較高處的主干頂端，由繁盛分

枝形成廣闊樹冠的木本植物，如玉蘭、泡桐、楊、榆、松、柏、水杉、榔等。

(2)灌木植株較矮小，無顯著主干，近地面處枝干叢生的木本植物，如大葉黃楊、

迎春、紫荊、木槿、南天竺、茶等.灌木和喬木的區(qū)別，不是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，而是生長

型的不同。

(3)半灌木外形類似灌木，但地上部分為一年生，越冬時枯萎死亡的木本植物，如

金絲桃、黃黃和某些蒿屬植物。

2.草本植物莖內(nèi)木質(zhì)部不發(fā)達，木質(zhì)化組織較少，莖干柔軟，植株矮小的植物。因

植株生存年限的長短，又可分為一年生、二年生和多年生三類。

(1)一年生植物在一個生長季完成全部生活史的植物。它們從種子萌發(fā)到開花結(jié)實,

直至枯萎死亡，在一個生長季內(nèi)完成，如水稻、玉米、高粱、大豆、黃瓜、煙草、向日葵

等。

(2)二年生植物在兩個生長季內(nèi)完成全部生活史的植物。第一年種于播種后當年萌

發(fā)僅長出根、莖、葉等營養(yǎng)器官，越冬后第二年才開花結(jié)實直至枯萎死亡，如白菜、胡蘿

卜、菠菜、冬小麥、洋蔥、甜菜等。

(3)多年生植物生存期超過兩年以上的草本植物。地上部分每年生長季節(jié)末死亡，

地F部分(根或地下莖)為多年生，如薄荷、菊、鶯尾、百合等。

不論木本植物或草本植物，凡莖干細長不能直立，匍匐地面或攀附他物而生長的，統(tǒng)

稱藤本植物。草質(zhì)藤本如牽牛、鶯蘿等；木質(zhì)藤本如葡萄、紫藤等。

（三）植物在自然界中的作用

1.植物的光合作用和礦化作用綠色植物細胞內(nèi)的葉綠體，能夠利用光能，將簡單的

無機物（即二氧化碳和水）合成為碳水化合物的過程，稱為光合作用（photosynthesis）。

因此，光合作用就是把無機物合成為有機物的過程。光合作用的產(chǎn)物不僅解決綠色植物自

身的營養(yǎng)，同時，也維持了非綠色植物、動物和人類的生命。所以，綠色植物對維持整個

生物界的生命起著重要作用。因而，在自然界的生態(tài)平衡中（ecologicalequilibrium）也就

占著主要的地位。此外，人類的衣、食、住、行、藥物和工業(yè)原料，絕大部分也是來源于

植物光合作用的產(chǎn)物。科學(xué)的發(fā)展，大大促進了人們對光合作用的研究，而揭開光合作用

的奧秘，將會更有效地提高農(nóng)、林、園藝植物和其他經(jīng)濟植物的產(chǎn)量，為人類利用、控制

和改造自然，創(chuàng)造出更廣闊美好的前景。

光合作用也是光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，而儲積在有機化合物內(nèi)的過程。這種積蓄的能量，

除去作為自然界有機食物的源泉外，也常為人類多方面所利用。甚至古代植物所儲積的能

量，到今天還被人類利用著，如工業(yè)上主要動力來源之一的煤，就是古代植物儲積的能量。

而石油、天然氣的形成，綠色植物也起了很重要的作用。

光合作用進行過程中放出氧氣，不斷地補充大氣中的氧，對改善生物生活環(huán)境有極大

的影響。因為氧是植物、動物和人類呼吸，以及物質(zhì)燃燒所必需的氣體。大氣中的氧約占

20%,它能夠穩(wěn)定地保持平衡，源源地供應(yīng)，這就不能不歸功于綠色植物的光合作用。

綠色植物以外的絕大多數(shù)非綠色植物和動物，都不能進行光合作用。少數(shù)的非綠色植

物，如某些細菌，能進行細菌光合作用和化能合成作用，但具這種能力的細菌，種類既少,

而又常受所需條件的限制，不能進行較大規(guī)模的光合作用。而綠色植物的光合作用所需條

件（即二氧化碳、水和光）最為普遍，所以光合作用的規(guī)模最大。

由此可見，綠色植物的光合作用是地球上唯一的最大規(guī)模地把無機物轉(zhuǎn)化為有機物，

將光能轉(zhuǎn)化為可儲積的化學(xué)能以及把氧釋放出來補充大氣中的氧，這是地球上生物界生命

活動所需能量和其他必需條件的基本源泉，也正是綠色植物的三項偉大的宇宙作用。

綠色植物進行光合作用，合成有機物質(zhì)，這在自然界中是極為重要的。但是，只有有

機物的合成和儲積，還是不成的。這樣，無機物都將被凍結(jié)在生物體內(nèi)，自然界最終也將

會由于原料的缺乏而成為死的世界。自然界的物質(zhì)，總是處在不斷的運動中，一方面，是

從無機物合成為有機物的過程，而另一方面，也是從有機物分解為無機物的過程。有機物

的分解，主要有兩個途徑：一是通過動、植物的呼吸作用來進行；一是通過非綠色植物的

參加，如細菌、真菌等對死的有機物質(zhì)的分解，也就是所謂礦化作用來進行。礦化作用的

結(jié)果，使復(fù)雜的有機物分解成簡單的無機物，可以再為綠色植物所利用。這樣，光合作用

和礦化作用，也就是合成和分解，使自然界的物質(zhì)循環(huán)往復(fù)，永無止境。

2.植物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用上面已經(jīng)提到綠色植物和非綠色植物的相互作用，

以及有機物的分解在物質(zhì)循環(huán)中的作用?，F(xiàn)就植物在碳和氮循環(huán)中的作用，再作進一步的

說明。

碳循環(huán)（carboncycle）綠色植物進行有機物的合成，即光合作用的過程中，需要空氣

中的二氧化碳作為原料?，以合成有機物?？諝庵械亩趸家匀萘坑嫞瑑H為0.03%。據(jù)估

計，碳按重量計，大氣中的總含量約600億噸，綠色植物在進行光合作用的過程中，要吸

收大量的碳，如果大氣中的二氧化碳不加補充，按地球上每年綠色植物要用19億噸碳酸態(tài)

的碳計算，只要30余年，大氣中的二氧化碳就將被消耗殆盡?？墒牵聦嵣蠀s不然，自有

綠色植物以來，在漫長的歲月中，二氧化碳始終維持著相對的平衡，這就說明自然界中的

二氧化碳一直在不斷地得到補充，這些補充，除去地球上物質(zhì)的燃燒、火山的爆發(fā)、動、

植物的呼吸外，主要是依靠非綠色植物，如真菌、細菌等對動、植物尸體的分解所釋放出

的二氧化碳來補充（圖緒-1）。

氮循環(huán)(nitrogencycle)氮是植物生命活動中不可缺少的重要元素之一。大氣中的氮

含量為79%,盡管含量高，但是這種游離氮，只有少數(shù)的固氮細菌和藍藻，才能吸收利用，

而綠色植物卻不能直接利用。這些細菌、藍藻等把大氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物,

成為植物所能吸收利用的氮，這個過程稱為生物固氮作用(biologicalnitrogenfixation)(＞綠

色植物把由光合作用所合成的碳水化合物與所吸收的鍍鹽合成蛋白質(zhì)，用以建造自己的身

體，或作為備用的養(yǎng)料，儲積在體內(nèi)。動物攝取植物的蛋白質(zhì)，加工成為動物本身的蛋白

質(zhì)。蛋白質(zhì)通過呼吸，或者通過動、植物尸體的分解，進行氨化作用(ammonification),

又釋放出錢離子。部分的錢成為鍍鹽，供植物吸收；另一部分錢，經(jīng)過硝化細菌一系列的

硝化作用(nitrification)成為硝酸鹽。硝酸鹽是植物能夠吸收和利用的氮的主要來源。但

硝酸鹽也可以由反硝化細菌的反硝化作用(denitrification)回復(fù)成游離氮(N2)或氧化亞

氮(N20),重返大氣中。氮就是這樣通過植物的復(fù)雜作用而循環(huán)著(圖緒-2)。

植物體內(nèi)除碳和氮外，還有氫、氧、磷、硫、鉀、鎂、鈣，以及各種微量元素如鐵、錦、

鋅、銅、硼、氯、鋁等。這些元素被植物吸收后，又通過植物，以各種途徑返還自然界，

進行著永無休止的物質(zhì)循環(huán)。由此可見，植物界是按照一定的規(guī)律來完成它的作用，合成

與分解是辯證地統(tǒng)一，是有規(guī)律地變化著，循環(huán)反復(fù)，使自然界成為取之不盡，用之不竭

的寶庫，維持著整個生物界的生存；同時，也使整個自然界，包括生物和非生物之間成為

不可分割的統(tǒng)一體。

3.植物對環(huán)境保護的保護作用植物對環(huán)境保護的作用，主要反映在它的凈化作用上。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大量應(yīng)用有毒農(nóng)藥，特別是工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，排放含有各種有害物質(zhì)的

廢氣、廢水、廢渣，所謂“三廢”，大量進入大氣、水體和土壤，造成環(huán)境污染，影響生物

的生存，更嚴重地是危害人類的生活和生產(chǎn)。

植物對大氣的凈化，一般是通過以下的途徑：首先是通過葉片吸收大氣中的毒物，減

少大氣中的毒物含量；其次，是植物能降低和吸附粉塵，凈化大氣，例如茂密的樹林能降

低風(fēng)速，使空氣中的大粒塵埃降落，特別是某些植物的葉面粗糙多毛，有的分泌粘液和油

脂，更能吸附大量飄塵。蒙塵的植物，一經(jīng)雨水沖洗，又能迅速恢復(fù)吸附的能力；此外，

草坪也有顯著的減塵作用。草坪由于枝葉繁茂，根莖與土表緊密結(jié)合，在草坪上沉積的各

種塵埃，在大風(fēng)天氣不易出現(xiàn)揚塵和污染。因此，在城市、工廠區(qū)和隙地，多種草坪，盡

量避免土壤裸露，也是保護環(huán)境、減少污染的一種有效措施。

植物對水域的凈化，主要有以下途徑：首先是植物能分解和轉(zhuǎn)化某些有毒物質(zhì)。在低

濃度的情況下，植物能吸收某些有毒物質(zhì)，并在體內(nèi)將有毒物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化為無毒成分。

例如，植物從水中吸收丁酚，丁酚進入植物體后，就能與其他物質(zhì)形成復(fù)雜的化合物，而

失去毒性。其中最常見的為酚糖甘，它可以貯藏在液泡內(nèi)變成對植物無毒的結(jié)合態(tài)物質(zhì)，

在以后的生長發(fā)育過程中，可以被分解和利用，參加細胞正常的代謝過程。其他苯、氟等

也都有相似的情況；其次是植物的富集作用。水生植物能吸收和富集水中的有毒物質(zhì)，其

富集能力依植物種類不同而異，但一般可高于水中有毒物質(zhì)濃度的幾十倍、幾百倍甚至幾

千倍以上。不同植物吸收和富集不同的有毒物質(zhì)的能力是不同的，利用植物富集能力來凈

化環(huán)境時，必須注意食物鏈的延伸對人類的影響。

土壤污染可以由大氣污染和水質(zhì)污染而引起。工廠排出的含有重金屬的廢氣、煙塵和

其他有害氣體、工業(yè)廢水、廢渣，以及農(nóng)業(yè)上施用化學(xué)農(nóng)藥、某些毒性除莠劑及污水灌溉

等都會污染土壤。其他放射性物質(zhì)也會對土壤污染。土壤污染后，能引起土壤酸化或堿化,

以及影響有些作物的正常生長發(fā)育，因此，利用某些植物對土壤中污染物質(zhì)的吸收，就能

達到消除和凈化的目的，但也必須注意某些農(nóng)林產(chǎn)品，通過糧食、蔬菜、果品、牧草等，

嚴重危害人畜。

在環(huán)境保護中，植物除了凈化作用，還有監(jiān)測作用。所謂監(jiān)測作用，就是利用某些植

物對有毒氣體的敏感性，當某些有毒氣體在低濃度時，它就能出現(xiàn)受害癥狀，反映出有毒

氣體的大概濃度，作為環(huán)境污染程度的指示，這就是監(jiān)測作用，而對有毒氣體特別敏感的

植物，利用它們來監(jiān)測有毒氣體的濃度，指示環(huán)境污染程度，這種植物就稱為監(jiān)測植物。

例如利用唐菖蒲和葡萄監(jiān)測氟化氫，利用菠菜和胡蘿卜監(jiān)測二氧化硫（S02）,這些植物

的葉片部分反應(yīng)最為敏感。葉片上都會因距離污染源的遠近而出現(xiàn)傷斑的長短、大小、深

淺和受害葉面枳的百分率大小等差異，指示出大氣中有毒物質(zhì)的濃度。不論植物的凈化作

用或監(jiān)測作用，都必須在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市的環(huán)保工作等的統(tǒng)籌計劃和綜合治理的基礎(chǔ)上,

使有毒物質(zhì)的含量，在植物可以忍受的程度下，才能起凈化和監(jiān)測的作用。因此，不同植

物對有毒物質(zhì)含量的忍受程度、敏感性和凈化情況，也是植物學(xué)上一個重要的課題。此外,

在環(huán)境保護方面，植物有散放殺菌素的作用，還有減低噪聲的作用，這對人類的健康和工

作，是極為有利的。

4.植物對水土保持的作用植物的生長發(fā)育，都要受到周圍環(huán)境的影響，而植物在逐

步成長的過程中，又會影響著周圍的環(huán)境。成年植物在地面上的枝葉和地面下的根系，都

會改變局部環(huán)境的情況，特別是單位面積上叢聚的樹木，也就是森林，對環(huán)境的影響更大,

它可以維持生態(tài)平衡，調(diào)節(jié)氣候，防止水、旱、風(fēng)、沙的災(zāi)害,有利于人類的生活和農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)。

森林對地面的覆蓋，特別是在山區(qū)和丘陵地帶，非常重要。森林的存在，使雨水可以

通過樹冠，緩緩下流，經(jīng)地面的枯枝落葉或腐殖層，滲入土中,減少雨水在地表的流失和

對表土的沖刷。因此，河川上游有茂密的森林，就能涵蓄水源、使清水常流、削減洪峰流

量、保護坡地、防止水土流失，這樣，也就減免下游河床或水庫的淤墊。此外，森林枝葉

的蒸騰作用，使水汽在大氣中散發(fā)，水汽凝結(jié)成雨，減免地區(qū)干旱。

據(jù)估計，黃河流水挾帶的泥沙每年有16億噸，而長江的泥沙含量，也日趨上升，據(jù)近

40年來有關(guān)資料的估計，長江流域的土壤總侵蝕量已達24億多噸，相當于每年毀壞土地

720萬畝，這些都反映我國目前不少地方存在著破壞植被所引起的嚴重后果。森林面積的

逐年縮小，特別是陡坡毀林、毀草、開荒的情景，令人觸目驚心，以致江河淤積，旱澇災(zāi)

害加劇。今天，我們正在進行包括農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的“四化”建設(shè)，更需要一個良好的生態(tài)環(huán)

境，如果聽任養(yǎng)育萬物的沃土肥壤繼續(xù)遭到破壞，隨水流失，那還有什么現(xiàn)代化可言。

因此，加強水土保持、植樹造林、綠化祖國，也是社會主義建設(shè)事業(yè)的重要組成部分,

是造福子孫后代的一件大事。

（四）植物界的發(fā)生和發(fā)展

植物界的發(fā)生和發(fā)展是一個漫長的歷史過程，它是隨著地球歷史的發(fā)展，由原始的生

物不斷地演化，其間經(jīng)歷了30多億年的漫長歷程，形成現(xiàn)在已知的50余萬種植物。植物

界漫長的演化歷史，可用地球歷史上劃分的代、紀來研究，從不同代、紀地層中存在的植

物化石來獲得植物界演化的可靠資料。由于化石、資料的不足和技術(shù)問題，目前，許多有

關(guān)演化的問題，還遠遠沒有解決，認識也沒有統(tǒng)、是可以理解的?？梢韵嘈?，隨著科學(xué)

技術(shù)和古植物學(xué)研究的進展，更多的化石會被發(fā)現(xiàn)，會被更好地鑒別，在辯證唯物主義的

指導(dǎo)下，繼續(xù)研究，不少問題必將會逐步地獲得澄清和解決。

植物也和其他生物一樣，最先是由非生物進化而來，經(jīng)歷了山無機物到有機物，逐漸

形成較為復(fù)雜的類似蛋白質(zhì)的有機物質(zhì)，再轉(zhuǎn)變?yōu)樽钤嫉纳w，由非細胞結(jié)構(gòu)的活質(zhì),

再逐漸成為具有細胞結(jié)構(gòu)的形式。

植物也是由簡單向復(fù)雜發(fā)展的。最初出現(xiàn)的單細胞植物是由一個細胞執(zhí)行著全部生活

功能。由于外界環(huán)境條件的變化，引起單細胞植物自身的變化，有的仍舊保留原來單細胞

的形式，而有的在外界環(huán)境影響下，通過自身進一步變化，演化成多細胞植物，因此，細

胞結(jié)構(gòu)的分工現(xiàn)象，也就出現(xiàn)了。物質(zhì)的吸收、同化、異化和個體的繁殖，也逐漸由不同

的細胞或不同的組織、器官來進行。分工愈細，結(jié)構(gòu)也就愈復(fù)雜，這些，在植物的進化上

是一個重要的階段。

植物也是由水生向陸生發(fā)展的。低等的綠色植物是水生的，苔薛植物是由水生轉(zhuǎn)向陸

生的過渡類型，直到蕨類植物才成為陸生植物。從水生到陸生是植物進化的又一個重要階

段。從水到陸，環(huán)境發(fā)生了劇烈的變化，這也就加強了植物內(nèi)部的矛盾，這種矛盾性也就

引起了植物的發(fā)展。適應(yīng)陸生的環(huán)境，植物也就逐步地產(chǎn)生根、莖、葉和維管組織。直到

種子植物，由于花粉管的產(chǎn)生，在受精作用這個十分重要的環(huán)節(jié)上，才不再受外界水分的

限制，而成為現(xiàn)時陸上最占優(yōu)勢的植物。

植物也是由低級向高級發(fā)展的。植物在漫長的歷史過程中，不斷地受到不同環(huán)境條件

的影響，從而引起植物內(nèi)在的變化。不能適應(yīng)的，趨于衰退或滅亡；能適應(yīng)的，就必然地

改變了自己原有的遺傳性，從生理功能到形態(tài)結(jié)構(gòu)上都發(fā)生了變異。由于環(huán)境條件繼續(xù)不

斷地改變所形成的影響，以及植物自身不斷地變異，這樣，就創(chuàng)造了愈來愈多的新植物類

型。在不同的時間和空間上，環(huán)境條件都是不同的，這也就是為什么從古至今，以及現(xiàn)時

地球上的各個部分，或者同一部分不同的地形或方位上，有著全然不同的植物。100萬年

前，人類的出現(xiàn)，對植物界更產(chǎn)生了巨大的影響，人類通過生產(chǎn)勞動的實踐，逐漸成了控

制植物界最強有力的因素，創(chuàng)造了栽培植物，更豐富了植物的類型?？傊?，植物界的歷史

是一部不斷發(fā)展的歷史，這將在下冊作較詳細地敘述。

二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法

(-)植物學(xué)研究的對象

植物學(xué)是一門內(nèi)容十分廣博的學(xué)科，研究對象是植物各類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類和有關(guān)

的生命活動、發(fā)育規(guī)律，以及植物和外界環(huán)境間多種多樣關(guān)系的科學(xué)。人們掌握了這些規(guī)

律，就可能更好地識別、控制、改造和利用植物，使它能更好地為人類服務(wù)，為生產(chǎn)建設(shè)

服務(wù)。同其他科學(xué)?樣，植物學(xué)也是在人們長期的生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實驗過程中，產(chǎn)生和發(fā)

展起來的。它的早期，主要是一門描述性的科學(xué)，20世紀以來，隨著自然科學(xué)、其他工程

技術(shù)的更新與發(fā)展，新的理論、新的技術(shù)和新的設(shè)備的產(chǎn)生，植物學(xué)才逐漸地由觀察描述

的階段進入實驗的階段，著重對植物界的生命活動規(guī)律，從不同的角度以新的技術(shù)和理論

進行微觀的和宏觀的、理論的和應(yīng)用的研究。我國社會主義建設(shè)事業(yè)正在大踏步前進，植

物學(xué)也必然相應(yīng)地發(fā)展，特別是在四化建設(shè)中，植物學(xué)工作者在向科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的進軍

中，也是一支重要的方面軍。許多教學(xué)、科研、生產(chǎn)、工程技術(shù)等部門也將會越來越迫切

地需要植物學(xué)方面的協(xié)助，并且提出了更多更高的要求。植物學(xué)的教學(xué)和研究能不能走在

經(jīng)濟建設(shè)的前頭，同其他許多學(xué)科一樣，是一個關(guān)系全局的重大問題。

(-)植物學(xué)的分支學(xué)科

隨著科學(xué)的發(fā)展，生產(chǎn)實踐和其他工作的需要，植物學(xué)的研究也愈來愈廣泛，而每一

局部的研究卻愈來愈細致和深入，于是植物學(xué)就依據(jù)研究內(nèi)容側(cè)重的不同，分化為許多不

同的分支學(xué)科，其中主要的有以下幾類：

植物形態(tài)學(xué)(Plantmorphology)植物形態(tài)學(xué)是研究植物體內(nèi)外形狀和結(jié)構(gòu)，器官的

形成和發(fā)育，細胞、組織、器官在不同環(huán)境中以及個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過程中的變化規(guī)律

的科學(xué)，它是植物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。其中研究植物細胞結(jié)構(gòu)的科學(xué)，稱為植物細胞學(xué)

(Plantcytology)；研究植物組織和器官的顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)的科學(xué)，稱為植物解

剖學(xué)(plantanatomy)；研究植物胚胎的結(jié)構(gòu)、發(fā)生和分化的科學(xué)，稱為植物胚胎學(xué)(plant

embryology)。

植物分類學(xué)(planttaxonomy)植物分類學(xué)是研究植物類群的分類、鑒定和親緣關(guān)系,

從而建立植物進化系統(tǒng)利鑒別植物的科學(xué)，是整個植物學(xué)中最基本的一門學(xué)科，也是進行

植物資源調(diào)查等工作的必需基礎(chǔ)。有時稱為植物系統(tǒng)學(xué)(systematicbotany)。其中由于

研究和應(yīng)用上的便利，以某一類植物為對象，又可分為若干專門學(xué)科，如種子植物分類學(xué)、

苔薛學(xué)、藻類學(xué)，等等。

植物生理學(xué)(Plantphysiology)植物生理學(xué)是研究植物體的生理功能(如光合、呼

吸、蒸騰、營養(yǎng)、生殖等)、各種功能的變化、生長發(fā)育的情況，以及在環(huán)境條件影響下

所起的反應(yīng)等的學(xué)科，其中專門研究植物細胞的活動和細胞組成方面的科學(xué)，稱為植物細

胞生理學(xué)(Plantcellphysiology)。

植物生態(tài)學(xué)(plantecology)和地植物學(xué)(geobotany)植物生態(tài)學(xué)和地植物學(xué)是研

究植物與環(huán)境條件間相互關(guān)系的學(xué)科。其中研究植物個體與環(huán)境條件間相互關(guān)系的科學(xué)，

稱為植物生態(tài)學(xué)；研究植物群體和環(huán)境條件之間以及植物群體中植物相互關(guān)系的科學(xué)，稱

為地植物學(xué)。

以上所說的學(xué)科，其中許多是彼此有重疊的，也有不少是可以再加細分的。

除了上述按照研究內(nèi)容而建立的分支學(xué)科外，植物學(xué)也可按照研究的具體植物而分為

藻類學(xué)、真菌學(xué)、地衣學(xué)、苔辭學(xué)、蕨類學(xué)、種子植物學(xué)(或裸子植物學(xué)和被子植物學(xué))

等。也可因研究的不同對象和方法，分為經(jīng)濟植物學(xué)、藥用植物學(xué)、古植物學(xué)、植物病理

學(xué)、植物地理學(xué)、放射植物學(xué)等。

第14屆國際植物學(xué)大會于1987年7月在聯(lián)邦德國西柏林召開。*大會以世界森林、生

物技術(shù)、應(yīng)用植物學(xué)、植物學(xué)中電子計算機的數(shù)據(jù)處理以及新方法等5方面為中心議題，

對植物學(xué)中的教學(xué)和研究、植物學(xué)的歷史、植物生理學(xué)中新的生物物理方法等內(nèi)容也展開

了討論。大會將植物學(xué)分為代謝植物學(xué)(metabolicbotany)、發(fā)育植物學(xué)(developmental

botany)、遺傳學(xué)和植物育種(geneticsandPlantbreeding)?結(jié)構(gòu)植物學(xué)(structural

botany)、系統(tǒng)及演化植物學(xué)(systematicandevolutionarybotany)、環(huán)境植物學(xué)

(environmentalbotany)等6大組，與1981.年8月在澳大利亞悉尼召開的第13屆國際

植物學(xué)大會分為12大組不同，數(shù)目削減了一半，許多學(xué)科被合并。從大體上講，更趨于綜

合，理論與應(yīng)用并重。兩屆大會的植物學(xué)分組，同樣地不依過去習(xí)慣按形態(tài)、分類、生理

等劃分。從本屆大會看，植物學(xué)總的有三點發(fā)展趨勢：首先是生物技術(shù)正在向植物學(xué)各領(lǐng)

域滲透。生物技術(shù)方面的一些手段和成果已被植物學(xué)各分支學(xué)科所接受；其次是應(yīng)用基礎(chǔ)

方面的研究，在理論性較強的學(xué)科中也在發(fā)展；其三是以電子計算機為手段的數(shù)學(xué)模擬方

面的研究和系統(tǒng)分析方面的研究也在不斷地增多.就植物形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)而言，除在電子

顯微鏡分辨率提高的基礎(chǔ)上做了更深入細致的工作外，還利用顯微錄相這一新技術(shù)，此點

很值得仿效。就植物分類學(xué)、植物區(qū)系和演化而言，仍是這屆大會的一個最大組，這些年

來的工作是大量的，新的發(fā)展可能是在分子生物學(xué)和超微結(jié)構(gòu)方面的研究，使它從表征研

究深入到分子水平。關(guān)于中國區(qū)系，這次大會上設(shè)一小的專題組，可見我國學(xué)者在這方面

所取得的出色成績。

在我國，植物學(xué)必須為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)和為今后植物學(xué)的發(fā)展服務(wù)，二者相輔相成，缺

一不可。為了同時在這兩條戰(zhàn)線作戰(zhàn)，就需要有?支龐大的高級植物學(xué)工作者的隊伍，因

此，也就需要相應(yīng)的師資隊伍，培養(yǎng)師資正是高等師范院校責(zé)無旁貸的任務(wù)。要培養(yǎng)好人

才，要做好教學(xué)和科研工作，就得一方面加強國內(nèi)、外信息的交流，全面細致地了解國際

植物學(xué)各分支學(xué)科的發(fā)展情況和認真學(xué)習(xí)國外的先進經(jīng)驗；另一方面也要從我國的實際出

發(fā)，調(diào)動更多的力量，在為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的同時，重視植物學(xué)自身的飛速發(fā)展，趕超世界

先進水平。

*可參考胡昌序同志所寫有關(guān)介紹第14屆國際植物學(xué)大會的文章；《植物雜志》1987.6

及1988.4兩期。

(三)植物學(xué)的發(fā)展簡史

植物學(xué)也像其他任何一門科學(xué)一樣，有它自己的發(fā)生和發(fā)展的歷史。植物學(xué)的歷史，

也反映了人們同自然作斗爭的歷史。

植物學(xué)的發(fā)展，是和生產(chǎn)實踐分不開的。早期的人類，在接觸和采收野生植物的過程

中，逐步積累了有關(guān)植物的知識。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，特別是人類從事農(nóng)牧業(yè)生活后，對野

生植物和栽培植物的生活習(xí)性、形態(tài)結(jié)構(gòu)以及它們和外界環(huán)境間的相互關(guān)系，又有了更進

一步的認識。社會的發(fā)展和勞動生產(chǎn)不斷地提高，植物學(xué)就在生產(chǎn)活動中，逐步地成長和

建立。

我國是一個文明古國，地大物博，植物資源非常豐富，是研究植物的最早國家之一。

約在兩千年前，《詩經(jīng)》就已經(jīng)提到了200多種植物。在農(nóng)、林、園藝方面，公元6世紀,

北魏賈思勰的《齊民要術(shù)》，概括了當時農(nóng)、林、果樹和野生植物的利用，提出豆科植物

可以肥田，豆谷輪作可以增產(chǎn)，并敘述了接枝技術(shù)。其他如郭橐駝的《種樹法》、王楨的

《農(nóng)書》等，都是很好的農(nóng)業(yè)植物學(xué)。明代徐光啟(1562—1633)的《農(nóng)政全書》(1639),

共60卷，總結(jié)過去經(jīng)驗，并提到救荒植物，是這方面集大成的著作。其他有關(guān)果蔬、花卉

等的著作，為數(shù)更多，如晉代戴凱之的《竹譜》、唐代陸羽的《茶經(jīng)》、宋代劉蒙的《菊

譜》、蔡襄的《荔枝譜》、陳景沂的《全芳備祖》、明代王象晉的《群芳譜》、清康熙時

的《廣群芳譜》、陳漫子的《花鏡》等，都是有名的專著。在藥用植物方面，漢代的《神

農(nóng)本草經(jīng)》積累了古代相傳的藥用植物的知識。以后歷代都有專論藥用植物的“本草”問

世，其中以明代李時珍(1518—1593)的《本草綱目》(1578)為最著名，他深入民間，

以30年的艱苦努力，總結(jié)了我國16世紀以前的本草著作，全書152卷，自第十二卷至三

十五卷全屬植物，包括藻、菌、地衣、苔解、蕨類和種子植物，共1173種，描述較詳，內(nèi)

容極為豐富，為世界的學(xué)者所推崇，至今仍有重要參考價值。清代吳其潘(1789-1847)

的《植物名實圖考》和《植物名實圖考長編》(1848),為我國植物學(xué)又?巨著，記載野

生植物和栽培植物共1714種，圖文并茂，為研究我國植物的重要文獻。

國外學(xué)者對植物學(xué)的發(fā)展，也從不同角度作出了重大貢獻。16世紀末，意大利西沙爾

比諾(AndreaCesalpino,1519—1603)的《植物》(Deplants),以植物的生殖器官作

為分類基礎(chǔ)，他的見解使植物學(xué)和實用的本草區(qū)別開來，對以后植物學(xué)的發(fā)展有很大影響。

17世紀,英國虎克(RobertHooke,1635—1703)1665年利用顯微鏡觀察植物材料,推動

了以后對植物顯微結(jié)構(gòu)的研究。植物細胞學(xué)、植物組織學(xué)、植物胚胎學(xué)和藻類學(xué)、細菌學(xué)、

真菌學(xué)、苔葬學(xué)等都相繼得到發(fā)展。18世紀，林奈創(chuàng)立了植物分類系統(tǒng)和雙名法，為現(xiàn)代

植物分類學(xué)奠定了基礎(chǔ)。19世紀，德國施萊登(MatthiasSchleiden,1804—1881)和施

旺(TheodorSchwann,1810—1882)首次提出了“細胞學(xué)說”，認為動、植物的基本結(jié)構(gòu)

單位是細胞。達爾文(CharlesDarwin,1809—1882)的《物種起源》(OriginofSpecies)

一書的出版，他的進化論觀點，大大地推動了植物學(xué)的研究。以后不少學(xué)者都從各自的領(lǐng)

域相繼做出了貢獻。

19世紀中葉，李善蘭(1811—1882)與外人合作編譯《植物學(xué)》一書，該書是根據(jù)英

國林德勒(J.Lindley,1799—1865)的《植物學(xué)綱要》(ElementsofBotany)中的重

要篇章編譯而成，共八卷，為我國第一部植物學(xué)的譯本。該書的出版，傳播了近代植物學(xué)

在實驗觀察基礎(chǔ)上所建立的基本理論，對發(fā)展我國近代植物科學(xué)起了積極作用。該書所擇

細胞、心皮、子房、胎座、胚、胚乳等名詞，至今沿用?！爸参飳W(xué)”這一名詞，以后也為

日本科學(xué)界所采用。在植物學(xué)上，我國古代學(xué)者的輝煌成就，值得我們自豪。宋代劉蒙在

《菊譜》(1104年)中已經(jīng)指出：“花之形色易變”、“歲取其變以為新”。這種以變異

為材料，通過人工選擇，可以形成新的生物類型的思想，和達爾文的理論卜分一致。

五四運動(1919)以后，我國開始有了植物學(xué)的專門研究機構(gòu)，大學(xué)也開設(shè)了植物學(xué)

方面的課程，我國學(xué)者才開始在自己的國土上進行近代植物學(xué)的教學(xué)和研究，在艱苦的條

件下，兢兢業(yè)業(yè)，以畢生的精力，為我國植物學(xué)的研究和人才的培養(yǎng)，作出了卓越的貢獻。

解放以后，在黨的領(lǐng)導(dǎo)和關(guān)懷下，制定了我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，其中也包括了植物

學(xué)。從此，植物學(xué)的發(fā)展進入了一個嶄新的階段。在環(huán)境保護、農(nóng)林生產(chǎn)、病害防治、引

種馴化、野生植物資源調(diào)查，以及發(fā)展藻類養(yǎng)殖、增加工業(yè)原料和副食品生產(chǎn)等方面，植

物科學(xué)都發(fā)揮了巨大的作用。此外，還大力開展了許多基本理論問題的研究。例如，對植

物區(qū)系作了系統(tǒng)的調(diào)查，對遼闊的祖國進行了綜合性的資源調(diào)查，包括青藏高原植物的考

察、《中國植物志》、《中國植被》、《新生代植物化石》等專著，以及各地地方植物志

和藥用植物志等的編寫和出版，植物學(xué)各學(xué)科的學(xué)報和科普性期刊的發(fā)行，都為我國植物

學(xué)的進一步發(fā)展和我國植物資源的進一步利用，準備了條件。此外，植物細胞學(xué)、胚胎學(xué)、

解剖學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)等的研究工作也都取得一定成績。解放以來，植物學(xué)的

教學(xué)和科普工作，也受到了一定的重視。高等院校和中等學(xué)校的植物學(xué)教師以及植物學(xué)工

作者，經(jīng)過長期的辛勤勞動，為傳播植物學(xué)知識和培養(yǎng)植物學(xué)人才，作出了顯著的貢獻。

所有這些，都為我國植物學(xué)的進一步發(fā)展，趕超世界先進水平，創(chuàng)造了必要的基礎(chǔ)和條件。

近年來，由于數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)，以及工程技術(shù)的滲透，促使植物學(xué)各

分科的不斷發(fā)展和更新，并形成了不少的邊緣科學(xué)，尤其是生物化學(xué)方面的迅速發(fā)展，對

包括植物學(xué)各分科在內(nèi)的生物科學(xué)，影響特別顯著。如對遺傳物質(zhì)DNA的深入研究，使定

向改變生物的特性，已有可能。

目前植物學(xué)及其分科還在不斷地向前發(fā)展，由于許多新技術(shù)如電子顯微鏡、X射線衍

射技術(shù)、激光技術(shù)、遙感技術(shù)和電子計算機等在植物學(xué)上的應(yīng)用，使許多老的學(xué)科，如植

物形態(tài)學(xué)、植物分類學(xué)等，有了新的面貌，并從定性的范疇逐漸進入定量的范疇。一些新

的植物學(xué)的研究不斷地在發(fā)展前進。第14屆國際植物學(xué)會所顯示的發(fā)展，也值得借鑒和學(xué)

習(xí)。植物學(xué)在我國，隨著社會主義建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，前途是無限光明的。

(四)植物學(xué)與國民經(jīng)濟的關(guān)系

植物在國民經(jīng)濟上的重要性是盡人皆知的。人類的衣、食、住、行、藥物及工業(yè)原料,

很大部分來源于植物。棉、亞麻、芝麻等都是衣著主要的原料；糧、萊、果、油、糖、茶、

咖啡等食品和飲料，都是由植物提供的；肉食、毛皮、羊毛、蠶絲等看來是由動物提供的,

但是動物依賴植物生活，所以也是間接來自植物：住和行方面，木材和竹材對房屋、家具、

橋梁、枕木等提供了大量材料；在藥物和工業(yè)原料方面，也都離不開植物，例如薄荷、奎

寧、人參、當歸、甘草、天麻等都是著名的藥材；其他如造紙、紡織、橡膠、涂料、油脂、

淀粉、染料、制糖、煙草、釀造等工業(yè)，也都要以植物為原料。

植物是生物，它的生命活動都有一定的規(guī)律，不按照規(guī)律栽培、管理，就不能獲得作

物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。要了解這些規(guī)律，就必須進行植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、類群歸屬、生理特性、化

學(xué)特征、遺傳變異、生態(tài)分布等一系列的研究工作，而這些工作就都屬于植物學(xué)的范疇。

植物學(xué)正是一門不斷地系統(tǒng)總結(jié)過去植物生產(chǎn)、利用的經(jīng)驗和長期觀察實驗的研究結(jié)果，

最后才概括成為理論的科學(xué)。人類只有以植物學(xué)為武器，才能更好地利用、控制和改造植

物，使它能為人類的生活和建設(shè)服務(wù)。今天，世界上的六大社會問題：糧食、資源、能源、

環(huán)保、生態(tài)平衡和人口等，無一不和植物學(xué)有關(guān)。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，自然環(huán)境的保

護、抗污植物和監(jiān)測植物的選擇、植物資源的調(diào)查和利用、野生植物種質(zhì)的保存、珍稀植

物和瀕危植物的保護、農(nóng)業(yè)區(qū)劃的制定、合理耕作栽培制度的建立、作物品種的改良和新

品種的培育、外來和野生植物的引種馴化、農(nóng)業(yè)上生物防治和抗菌素應(yīng)用的研究、雜草的

防治、有毒植物的識別及旅游事業(yè)的發(fā)展、都市綠化面積的擴充等，都需要借助植物學(xué)的

理論和技術(shù)來解決。至于調(diào)整作物結(jié)構(gòu)、培育高蛋白質(zhì)含量的谷類作物、開發(fā)新的糧食作

物和食物資源、利用植物生長激素提高作物產(chǎn)量，應(yīng)用遺傳工程培育作物新品種等，因涉

及面廣，更需要一支強大的植物學(xué)工作者的隊伍來進行各項工作。如何使我國的大好河山,

出現(xiàn)萬里山巒青翠、江河碧水長流、花果滿山、田園芬芳、鳥鳴獸馳、人壽年豐，在繁榮

經(jīng)濟、建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的前進道路匕植物學(xué)是大有可為的。

（五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法

植物界的形形色色、紛紜雜陳的現(xiàn)象，有著它的發(fā)生、發(fā)展和消亡，這些現(xiàn)象是物質(zhì)

運動的形式。各種現(xiàn)象的出現(xiàn)決不是孤立的、靜止的。只有掌握全面，抓住本質(zhì)，才能對

植物的生命活動有較正確的認識。因此，學(xué)習(xí)植物學(xué)必須以辯證唯物主義的觀點為指導(dǎo)。

自然界是一個相互依存，相互制約，錯綜復(fù)雜的整體。學(xué)習(xí)自然界中的植物時，只有

從整體的觀點出發(fā)，在空間上，以對立統(tǒng)一的規(guī)律來看待植物與周圍環(huán)境間的關(guān)系；在時

間上，以發(fā)展的眼光看待植物的過去與現(xiàn)在。恩格斯曾經(jīng)指出：“因為在自然界中沒有孤

立發(fā)生的東西。事物是互相作用著的，并且在大多數(shù)情形下，正是忘記了這種多方面的運

動和相互作用，阻礙我們的自然科學(xué)家去看清最簡單的事物”（《自然辯證法》157頁，

人民出版社，1971）。認識過程有感性和理性兩個階段，感性是理性的源泉，感性認識只

能解決現(xiàn)象問題，要認識事物的本質(zhì)，就非要通過抽象的概括，方能真正地理解。所以，

學(xué)習(xí)植物學(xué)，必須聯(lián)系實際，即多方面接觸自然實際和生產(chǎn)實踐，豐富感性認識，然后通

過整理和概括，提高到理性階段，才能提高對植物有關(guān)的本質(zhì)問題的認識。

除了上述的指導(dǎo)性學(xué)習(xí)方法外，植物學(xué)也和其他生物學(xué)的學(xué)科一樣，還有一些具體的

學(xué)習(xí)方法，即觀察、比較和實驗，通過這些方法，就能更好地理解植物界，揭露許多現(xiàn)象

的本質(zhì)和規(guī)律。

觀察是學(xué)習(xí)植物學(xué)的一種基本方法。通過認真細致地觀察，了解植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生

活習(xí)性，系統(tǒng)地加以描述和記錄下來。觀察需熟練地應(yīng)用一些設(shè)備和技術(shù)，描述需正確地

運用植物學(xué)術(shù)語，并重視定量的記載，這些就為今后的深入學(xué)習(xí)積累有用的第一手資料。

比較也是學(xué)習(xí)植物學(xué)的重要方法。通過對不同植物的整體或部分作系統(tǒng)地比較，才能

鑒別它們的異同，從而能更深入地分析和識別，并得出一般的規(guī)律。植物學(xué)中各類植物的

形態(tài)特征以及各分類單位的概括，就是由比較而獲得的。

實驗是在一定條件下，對植物的生活現(xiàn)象、生長發(fā)育、形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀測，由于實驗條

件可隨不同的要求而變更，因此，它比一般的觀測更能揭示植物生活、生長發(fā)育以及形態(tài)

結(jié)構(gòu)等的變化和形式的本質(zhì)。

觀察、比較和實驗等方法，既可單獨應(yīng)用，也可彼此結(jié)合。

學(xué)習(xí)原是一個艱苦的勞動，學(xué)習(xí)植物學(xué)也不例外。對初學(xué)植物學(xué)的大學(xué)生一定要在認

真聽課、鉆研教材和閱讀有關(guān)參考資料（包括有關(guān)植物學(xué)的期刊）的同時，實事求是地、

細致地進行實驗工作，有效地進行自學(xué)，才能為提高分析問題、解決問題的能力打下較好

的基礎(chǔ)。

三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求

植物學(xué)在高等師范院校生物學(xué)系中是門基礎(chǔ)課程，它包括種子植物形態(tài)解剖、抱子

植物和種子植物分類三個部分。

（-）學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的

學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的是：使學(xué)生系統(tǒng)掌握植物學(xué)的基本知識、基本理論和基本技能，了

解植物學(xué)的發(fā)展動態(tài)和應(yīng)用前景，受到與植物學(xué)有關(guān)的教學(xué)和科學(xué)研究工作的基本技能和

基本素質(zhì)的培養(yǎng)和訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決實際問題的能力，為學(xué)好后續(xù)課程，

如植物生理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、進化論以及其他選修課程等打下基礎(chǔ)。

（-）學(xué)習(xí)植物學(xué)的要求

根據(jù)以上學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的，因此，學(xué)習(xí)植物學(xué)的要求是：

1.在種子植物形態(tài)解剖部分通過學(xué)習(xí)，要求掌握植物細胞的基本結(jié)構(gòu)，包括顯微結(jié)

構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)；細胞分裂的類型和過程；組織的起源和類型；營養(yǎng)器官和繁殖器官的發(fā)

育和結(jié)構(gòu)。并通過實驗，能掌握顯微鏡的使用，識別細胞、組織的特征和結(jié)構(gòu)，器官的主

要外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，徒手切片以及染色、裝片等方法和技術(shù)。在有條件的高等師范院

校中，對透射和掃描電子顯微鏡的應(yīng)用和相應(yīng)的制片技術(shù)，可以提出合理的要求。

2.在抱子植物部分通過學(xué)習(xí)，要求對抱子植物中各大類群和門的特征，以及代表植

物的結(jié)構(gòu)、生活史、親緣關(guān)系等有一基本認識，從而建立起植物界發(fā)展演化的概念。通過

實驗和野外實習(xí)，識別和記錄常見的和中學(xué)課本所涉及的抱子植物，以及它們的生態(tài)和分

布，并學(xué)會標本的采集、野外的觀察和記錄以及各類抱子植物標本的制作方法。

3.在種子植物分類部分通過學(xué)習(xí)，要求掌握一部分重要科、屬、種的特征、親緣關(guān)

系、分布和經(jīng)濟價值等知識；掌握識別種子植物的方法，包括熟悉檢索表和重要工具書的

使用。并通過實驗，掌握繁殖器官和營養(yǎng)器官的形態(tài)特點，較熟練地應(yīng)用檢索表，能鑒別

出常見種子植物的科、屬；通過野外實習(xí)，接觸自然，擴大眼界，識別和記錄常見的種子

植物，以及它們的生態(tài)和分布，并學(xué)會采集和制作臘葉標本的方法。

植物學(xué)作為-門自然科學(xué)的課程，在學(xué)習(xí)中，除培養(yǎng)能閱讀教材和有關(guān)參考資料外，

還必須加強培養(yǎng)和鍛煉親自動手的能力，使能認真細致地進行實驗和實習(xí)，養(yǎng)成理論聯(lián)系

實際的良好學(xué)風(fēng)和實事求是的科學(xué)態(tài)度。

第一章植物的細胞和組織

重點與難點：本章重點是細胞、組織、細胞分裂、細胞分化等基本概念，有絲分裂的全

過程及其意義，分生組織的類型。

教學(xué)要求：掌握植物細胞的顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)，注意結(jié)構(gòu)與功能的一致性。了解植物

細胞的分裂類型，減數(shù)分裂的過程.掌握植物組織兒大類型的特點、結(jié)構(gòu)、分布和功能的相

適應(yīng)。

教學(xué)內(nèi)容：

一、植物細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

二、植物細胞的繁殖

三、植物細胞的生長和分化

四、植物的組織和組織系統(tǒng)

第一節(jié)細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

一、細胞是構(gòu)成植物體的基本單位

有機體除了最低等的類型（病毒）以外，都是由細胞構(gòu)成的。單細胞有機體的個體就

是一個細胞，一切生命活動都山這一個細胞來承擔(dān)；多細胞有機體是由許多形態(tài)和功能不

同的細胞組成，在整體中，各個細胞有著分工、各自行使特定的功能，同時，細胞間又存

在著結(jié)構(gòu)上和功能上的密切聯(lián)系，它們相互依存，彼此協(xié)作，共同保證著整個有機體正常

生活的進行。

人們對細胞的認識要追溯到17世紀，當時:顯微鏡發(fā)明不久。1665年英人虎克用顯

微鏡觀察薄木軟片，看到軟木是由一個個被分隔的小室集合而成，形似蜂窩，他稱這些小

室為“cell”，中文譯為“細胞”?實際上，當時虎克并未看到完整的生活細胞，他所看

到的是失去了生活內(nèi)容物，僅留下細胞壁的木栓細胞。以后，荷蘭的列文虎克（Anthonivan

Leeuwenhoek,1632—1723）、意大利的馬爾比基（MarcelloMalpighi,1628—1694）等

人先后用顯微鏡觀察和研究了其他多種動、植物材料，更豐富了人們對動、植物的顯微結(jié)

構(gòu)和細胞的認識，逐漸了解到細胞內(nèi)有比細胞壁更重要的生活內(nèi)容物，這就是細胞核和細

胞質(zhì)，在細胞核內(nèi)還具有核仁，在植物的細胞質(zhì)內(nèi)還有葉綠體等。

1838年，德國植物學(xué)家施萊登第一個指出：“一切植物，如果它們不是單細胞的話，

都完全是由細胞集合而成的。細胞是植物結(jié)構(gòu)的基本單位”。兒乎同時，德國動物學(xué)家施

旺在研究動物材料中也證實了施萊登的結(jié)論，并于1839年首次提出了“細胞學(xué)說"（Cell

theory）,他指出細胞是有機體，動、植物都是這些有機體的集合物，它們按照一定的規(guī)

則排列在動、植物體內(nèi)。細胞學(xué)說第一次明確地指出了細胞是一切動、植物體結(jié)構(gòu)單位的

思想，從理論上確立了細胞在整個生物界的地位，把自然界中形形色色的有機體統(tǒng)?了起

來。

20世紀初，細胞的主要結(jié)構(gòu)在光學(xué)顯微鏡下均已被發(fā)現(xiàn)，但對各部分的功能和它們彼

此如何聯(lián)系還知道得很少，直到20世紀40年代，電子顯微鏡發(fā)明后，用電子束代替了光

束，大大提高了顯微鏡的分辨率*,從而使人們看到了光學(xué)顯微鏡下所看不到的更為精細的

結(jié)構(gòu)。同時，細胞勻漿，超速離心，同位素示蹤等生化技術(shù)在細胞學(xué)研究上的運用，使人

們對細胞的結(jié)構(gòu)及其與功能間的關(guān)系，以及細胞的發(fā)育有了更深入的理解。

60年代，利用組織培養(yǎng)技術(shù)，把植物離體細胞培養(yǎng)成完整的植株，這一事實表明了從

復(fù)雜*分辨率即是能區(qū)別的二點間的最小距離。肉眼的分辨率為0.1mm；光學(xué)顯微鏡的分辨

率為0.2-0.3um；電子顯微鏡的分辨率為0.25nm。的有機體中分離出來的單個生活細胞，

是一個獨立的個體，具有遺傳上的全能性，在一定的條件下它能夠分裂、生長和分化，并

能產(chǎn)生親本有機體的“復(fù)制品”，這就更進一步證明了細胞是有機體的結(jié)構(gòu)和功能的基本

單位。

自然界中也存在非細胞形態(tài)的生物——病毒，但是病毒單獨存在時.，只是一類蛋白質(zhì)

和核酸組成的大分子，不能進行任何形式的代謝，只有寄生于宿主的細胞內(nèi)后，才具有生

命特征，能進行代謝和繁殖。

對“細胞”這一生命單位的了解，是我們認識生物體結(jié)構(gòu)、代謝和生長發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)，

因此，要了解植物的結(jié)構(gòu)及其形態(tài)建成的規(guī)律，有必要從認識植物細胞著手。

二、植物細胞的形狀和大小

（-）植物細胞的形狀

植物細胞的形狀是多樣的，有球狀體、多面體、紡錘形和柱狀體等。

單細胞植物體或分離的單個細胞，因細胞處于游離狀態(tài)，常常近似球形。

在多細胞植物體內(nèi)，細胞是緊密排列在一起的，由于相互擠壓，使大部分的細胞成多

面體。根據(jù)力學(xué)計算和實驗觀察指出，在均勻的組織中，一個典型的、未經(jīng)特殊分化的薄

壁細胞是十四面體（圖1-2）。然而這種典型的十四面體細胞，在植物體中是不易找到的,

只有在根和莖的頂端分生組織中和某些植物莖的髓部薄壁細胞中，才能看到類似的細胞形

狀，這是因為細胞在系統(tǒng)演化中適應(yīng)功能的變化而分化成不同的形狀。種子植物的細胞，

具有精細的分工，因此，它們的形狀變化多端，例如輸送水分和養(yǎng)料的細胞（導(dǎo)管分子和

篩管分子），呈長柱形，并連接成相通的“管道”，以利于物質(zhì)的運輸；起支持作用的細

胞（纖維），一般呈長棱形，并聚集成束，加強支持的功能；幼根表面吸收水分的細胞，

常常向著土壤延伸出細管狀突起（根毛），以擴大吸收表面。這些細胞形狀的多樣性，都

反映了細胞形態(tài)與其功能相適應(yīng)的規(guī)律。

（-）植物細胞的大小

一般講來，植物細胞的體積是很小的。最小的球菌細胞直徑只有0.5i*m,在種子植物

中，一般的細胞直徑為10—100口m。有人估計一張葉片可含4000萬個以上的細胞，那么，

可以想像，一棵大樹上全部葉片的細胞總數(shù)，可以達到驚人的數(shù)字，還不包括根、莖等部

分，這樣，就可對細胞的大小，有一個粗略的印象。

由于細胞如此之小，因此，肉眼一般不能直接分辨出來，必須借助于顯微鏡。少數(shù)植

物的細胞較大，如番茄果肉、西瓜瓢的細胞，由于儲藏了大量水分和營養(yǎng)，直徑可達1mm,

肉眼可以分辨出來；棉種子上的表皮毛，可以延伸長達75mm；芭麻莖中的纖維細胞，最長

可達550mm,但這些細胞在橫向直徑上仍是很小的。

細胞體積之所以小，主要受兩個因素的影響。其一，是細胞核在細胞生命活動中起重

要作用，它指揮和控制著細胞質(zhì)中很多活動的進行，因此，細胞核和細胞質(zhì)體積之間的關(guān)

系，對細胞顯得非常重要。然而，一個細胞核所能控制的細胞質(zhì)的量是有一定限度的，細

胞的大小受細胞核所能控制的范圍的制約；其二，是在細胞生命活動的過程中，必須與周

圍環(huán)境(包括相鄰的細胞)不斷地進行物質(zhì)交換，同時，進入細胞的物質(zhì)，在內(nèi)部也有一

個擴散傳遞的問題，細胞體積小，它的相對表面積就大，這對物質(zhì)的迅速交換和轉(zhuǎn)運都比

較有利。

在同一植物體內(nèi)，不同部位細胞的體積有明顯的差異，這種差異往往與各部分細胞的

代謝活動及細胞功能有關(guān)。一般講，生理活躍的細胞常常較小，而代謝活動弱的細胞，則

往往較大，例如根、莖頂端的分生組織細胞，就比代謝較弱的各種儲藏細胞明顯的要小。

微米，過去單位符號用U,現(xiàn)改用Um；納米，過去單位符號用mu(毫微米)，現(xiàn)用

nm；(埃)是習(xí)慣使用而應(yīng)廢除的單位，現(xiàn)改用10Inm(=0.Inm)(>

細胞的大小也受許多外界條件的影響，例如水肥供應(yīng)的多少光照的強弱、溫度的高低

或化學(xué)藥劑的使用等，都可以使植物細胞大小發(fā)生變化。例如，植物種植過密時，植株往

往長得細而高，這主要是因為它們的葉相互遮光，導(dǎo)致體內(nèi)生長素積累，引起莖桿細胞特

別伸長的緣故。

三、植物細胞的結(jié)構(gòu)

植物細胞山原生質(zhì)體(protoplast)和細胞壁(cellwall)兩部分組成。原生質(zhì)體是

由生命物質(zhì)——原生質(zhì)(protoplasm)所構(gòu)成，它是細胞各類代謝活動進行的主要場所，

是細胞最重要的部分。細胞壁是包圍在原生質(zhì)體外面的堅韌外殼，長期以來，人們認為它

是植物細胞的非生命部分，但近期，越來越多的研究證明，細胞壁和原生質(zhì)體之間有著結(jié)

構(gòu)和機能上的密切聯(lián)系，尤其是在幼年的細胞中，二者是一個有機的整體。

在光學(xué)顯微鏡下，原生質(zhì)體可以明顯地區(qū)分為細胞核(nucleus)和細胞質(zhì)(cytopla

一sm)。細胞核呈一個折光較強、粘滯性較大的球狀體，與細胞質(zhì)有明顯的分界。細胞質(zhì)

是原生質(zhì)體除了細胞核以外的其余部分。它們二者都不是勻質(zhì)的，在內(nèi)部還分化出一定的

結(jié)構(gòu)，其中有的用光學(xué)顯微鏡可以看到，而有的必須借助于電子顯微鏡才能顯得出來。人

們把在光學(xué)顯微鏡下呈現(xiàn)的細胞結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu)(microscopicstructure),而將在電

子顯微鏡下看到的更為精細的結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)(submicroscopicstructure)或超微

結(jié)構(gòu)(ultramicroscopicstructure)?同樣，細胞壁也有精細的構(gòu)造。卜?面我們將具體

地分別加以介紹。

(一)原生質(zhì)體

1.細胞核植物中除最低等的類群——細菌和藍藻外，所有的生活細胞都具有細胞核。

通常一個細胞只有一個核，但有些細胞也可以是雙核或多核的，多見于菌藻植物，維管植

物中少數(shù)細胞也可有二個以上的核，例如乳汁管具多核，絨氈層細胞常具二核。

細胞核的位置和形狀隨著細胞的生長而變化，在幼期細胞中，核位于細胞中央，近球

形，并占有較大的體積。隨著細胞的生長和中央液泡的形成，細胞核同細胞質(zhì)一起被液泡

擠向靠近壁的部位，變成半球形或圓餅狀，并只占細胞總體積的一小部分。也有的細胞到

成熟時，核被許多線狀的細胞質(zhì)索懸吊在細胞中央。然而不管是哪種情況，細胞核總是存

在于細胞質(zhì)中，反映出二者具有生理上的密切關(guān)系。

細胞核具有一定的結(jié)構(gòu)當觀察生活細胞時，可以看到細胞核外有i層薄膜,與細胞質(zhì)分界,

稱為核膜(nuclearmembrane)。膜內(nèi)充滿均勻透明的膠狀物質(zhì)，稱為核質(zhì)(nucleoplasm),

其中有一到兒個折光強的球狀小體，稱為核仁(nucleolus)。當細胞固定染色后，核質(zhì)中

被染成深色的部分，稱染色質(zhì)(chromatin),其余染色淺的部分稱核液(nucleochylema)。

核膜是物質(zhì)進出細胞核的門戶，起著控制核與細胞質(zhì)之間物質(zhì)交流的作用。電子顯微

鏡觀察到核膜具有雙層，由外膜和內(nèi)膜組成。膜上還具有許多小孔，稱為核孔(nuclear

pore)o這些孔能隨著細胞代謝狀態(tài)的不同進行啟閉，所以，不僅小分子的物質(zhì)能有選擇

地透過核膜，而且，某些大分子物質(zhì)，如RNA或核糖核蛋白體顆粒等，也能通過核孔而出

入，由此反映出細胞核與細胞質(zhì)之間具有密切而能控制的物質(zhì)交換，這種交換對調(diào)節(jié)細胞

的代謝具有十分重要的作用。例如，有實驗證明，小麥在活躍生長的分薨時期，核膜上呈

現(xiàn)相當大的孔，當進入寒冬季節(jié)時，抗寒的冬性品種的核孔，隨著氣溫的降低逐漸關(guān)閉，

而不抗寒的春性品種的核孔，卻依然張開，因此，據(jù)推測，核孔的這種動態(tài)，對于小麥在

低溫下停止細胞分裂和生長，增進抗寒能力上起著一定的控制作用。

核仁是核內(nèi)合成和貯藏RNA的場所，它的大小隨細胞生理狀態(tài)而變化，代謝旺盛的細

胞，如分生區(qū)的細胞，往往有較大的核仁，而代謝較慢的細胞，核仁較小。

染色質(zhì)是細胞中遺傳物質(zhì)存在的主要形式，在電子顯微鏡下顯出一些交織成網(wǎng)狀的細

絲，主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。當細胞進行有絲分裂時，這些染色質(zhì)絲便轉(zhuǎn)化成粗短的染

色體。

核液是核內(nèi)沒有明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì)，化學(xué)成分尚不清楚，可能含有蛋白質(zhì)、RNA和多種

酶。

由于細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)(DNA)主要集中在核內(nèi)，因此，細胞核的主要功能是儲存和傳

遞遺傳信息，在細胞遺傳中起重要作用。此外，細胞核還通過控制蛋白質(zhì)的合成對細胞的

生理活動起著重要的調(diào)節(jié)作用，如果將核從細胞中除去，就會引起細胞代謝的不正常，并

且很快導(dǎo)致細胞死亡。當然，細胞核生理功能的實現(xiàn)，也脫離不了細胞質(zhì)對它的影響，細

胞質(zhì)中合成的物質(zhì)以及來自外界的信號，也不斷進入核內(nèi)，使細胞核的活動作出相應(yīng)的改

變，因此，在細胞中，細胞核總是包埋在細胞質(zhì)中的。

2.細胞質(zhì)細胞質(zhì)充滿在細胞核和細胞壁之間，它的外面包被著質(zhì)膜(plasmalemma

或plasmamembrane),質(zhì)膜內(nèi)是透明的無結(jié)構(gòu)的基質(zhì)包埋著一些稱為細胞器(organelle)

的微小結(jié)構(gòu)。細胞器是細胞質(zhì)中具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和具有特定功能的小“器官”，包括

質(zhì)體(plastid)、線粒體(mitochondria)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum)、高爾

基體(dictyosome或Golgibody)、液泡(vacuole)、微管(microtubule)...等。

(1)質(zhì)膜質(zhì)膜是包圍在細胞質(zhì)表面的一層薄膜，在動物細胞中通常稱為細胞膜

(cellmembrane),由于它很薄，通常又緊貼細胞壁，因此，在光學(xué)顯微鏡下較難識別。

如果采用高滲溶液處理，使原生質(zhì)體失水而收縮，與細胞壁發(fā)生分離(即質(zhì)壁分離)，就

可看到質(zhì)膜是一層光滑的薄膜。

在電子顯微鏡下，經(jīng)適合的固定，質(zhì)膜顯出具有明顯的三層結(jié)構(gòu)：兩側(cè)呈兩個暗帶，

中間夾有一個明帶。三層的總厚度約7.5nm,其中兩側(cè)暗帶各為2nm,中間明帶約3.5nm。

明帶的主要成分是類脂，而暗帶的主要成分為蛋白質(zhì)。這種在電子顯微鏡下顯示出山三層

結(jié)構(gòu)組成為一個單位的膜，稱為單位膜(unitmembrane),所以，質(zhì)膜是一層單位膜。細

胞中除質(zhì)膜外，細胞核的內(nèi)膜和外膜，以及其他細胞器表面的包被膜一般也都是單位膜，

但各自的厚度、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都有差異。

質(zhì)膜的主要功能是控制細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換。這是因為質(zhì)膜具有“選擇透性”，

此種特性表現(xiàn)為不同的物質(zhì)透過能力不同。當膜生活時，某些物質(zhì)能很快透過，某些物質(zhì)

透過較慢，而另一些物質(zhì)則不能透過。而且，隨著細胞生理狀態(tài)的不同，物質(zhì)的這種透過

能力可以發(fā)生相應(yīng)的變化，在某些情況下，它們比另一些情況更能透過，這種特性是生活

的生物膜所特有的。一旦細胞死亡，膜的選擇透性也就隨著消失，物質(zhì)便能自由地透過了。

質(zhì)膜的選擇透性使細胞能從周圍環(huán)境不斷地取得所需要的水分、鹽類和其他必需的物質(zhì)，

而又阻止有害物質(zhì)的進入；同時，細胞也能將代謝的廢物排除出去，而又不使內(nèi)部有用的

成分任意流失，從而保證了細胞具有一個合適而相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，這是進行正常生命活

動所必需的前題。此外，質(zhì)膜還有許多其他重要的生理功能，例如主動運輸、接受和傳遞

外界的信號，抵御病菌的感染，參與細胞間的相互識別等。

生物膜的選擇透性是與它的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，但是，關(guān)于膜的分子結(jié)構(gòu)，到目前

為止，還沒有完全被人們所了解。一般認為，磷脂是組成生物膜整體結(jié)構(gòu)的主要成分，二

排磷脂分子在細胞質(zhì)(或細胞器)表面形成一個雙分子層。在每一排中，磷脂分子與膜垂

直，相互平行排列，二排分子含磷酸的親水“頭部”，分別朝向膜的內(nèi)、外二側(cè)，而疏水

的脂肪酸的燒鏈“尾部”都朝向膜的中間，二排分子尾尾相接，這樣形成了一個包圍細胞

質(zhì)的連續(xù)脂質(zhì)雙分子層。生物膜就是這種脂質(zhì)層與蛋白質(zhì)相結(jié)合的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)在膜上的

分布，科學(xué)家提出許多假設(shè)的模型，目前較普遍接受的二種是“膜的流動鑲嵌模型”。這

一學(xué)說認為，在膜上有許多球狀蛋白，以各種方式鑲嵌在磷脂雙分子層中，有的分別結(jié)合

在膜的內(nèi)外表面，有的較深地嵌入磷脂質(zhì)層中，再有的橫向貫穿于整個雙分子層(圖1—4)。

而且，這樣的結(jié)構(gòu)不是?成不變的，構(gòu)成膜的磷脂和蛋白質(zhì)都具有一定的流動性，可以在

同一平面上自由移動，使膜的結(jié)構(gòu)處于不斷變動的狀態(tài)。膜的選擇透性主要與膜上蛋白質(zhì)

有關(guān)，膜蛋白大多是特異的酶類，在一定的條件下，它們具有“識別”、“捕捉”和“釋

放”某些物質(zhì)的能力，從而對物質(zhì)的透過起主要的控制作用。

(2)細胞器細胞器一般認為是散布在細胞質(zhì)內(nèi)具有一定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)或微器

官。但對于“細胞器”這一名詞的范圍，還存在著某些不同意見。

①質(zhì)體質(zhì)體是一類與碳水化合物的合成與貯藏密切有關(guān)的細胞器，它是植物細胞特有

的結(jié)構(gòu)。根據(jù)色素的不同，可將質(zhì)體分成三種類型：葉綠體(chloroplast)、有色體(或

稱雜色體，chromoplast)和白色體(leucoplast)(圖1—5)。

葉綠體是進行光合作用的質(zhì)體，只存在于植物的綠色細胞中，每個細胞可以有幾顆到

幾十顆。有人計算蒐麻的葉片每平方毫米中可有403000顆葉綠體葉。葉綠體含有葉綠素

(ch1oro-phy11)、葉黃素(xanthophyll)和胡蘿卜素(carotin),其中葉綠素是主要

的光合色素，它能吸收和利用光能，直接參與光合作用。其他二類色素不能直接參與光合

作用，只能將吸收的光能傳遞給葉綠素，起輔助光合作用的功能。植物葉片的顏色，與細

胞葉綠體中這三種色素的比例有關(guān)。一般情況，葉綠素占絕對優(yōu)勢，葉片呈綠色，但當營

養(yǎng)條件不良、氣溫降低或葉片衰老時.，葉綠素含量降低，葉片便出現(xiàn)黃色或橙黃色。某些

植物秋天葉變紅色，就是因葉片細胞中的花青素和類胡蘿卜素(包括葉黃素和胡蘿卜素)

占了優(yōu)勢的緣故。在農(nóng)業(yè)上，常可根據(jù)葉色的變化，判斷農(nóng)作物的生長狀況，及時采取相