1)植物生活史有哪些类型?并举例说明
(1)合子减数分裂(始端减数分裂):减数分裂在合子萌发前进行。具核相交替,无世代交替,无孢子体世代。合子为仅有的二倍体阶段,无真正的二倍体植物体。
以衣藻为例,常见的植物体单倍,有性生殖时,两个配子互相融合成合子,合子一萌发就进行减数分裂,形成单倍的孢子。
如衣藻、团藻、丝藻、轮藻等。
(2)配子减数分裂(终端减数分裂):减数分裂在配子产生时进行。据核相交替,无世代交替,无配子体世代。配子是唯一的单倍体阶段,无单倍体植物体存在。
以鹿角菜为例,这类植物的营养体为二倍体,减数分裂在配子产生时进行,合子萌发成为二倍的植物体。
如绿藻门中的管藻目、褐藻目中的无孢子植物及多种硅藻。
(3)孢子减数分裂(居间减数分裂):减数分裂在二倍体的植物体形成孢子时进行。具世代
交替。
二倍体的孢子体在产生孢子时进行减数分裂,孢子萌发形成单倍体的配子体,配子体产生的配子,结合成二倍的合子。在高等植物中,合子分裂后经过胚的阶段,胚再发育成二倍体的孢子体。
如绿藻中的石莼、浒苔,褐藻门除了无孢子植物纲植物外的所有类,红藻门的石花菜、多管藻,以及所有高等植物。
世代交替分为同形和异形世代交替,前者指配子体和孢子体形态构造上相同,如石莼、水云;后者指两者形态结构不同,异形世代交替分为配子体世代占优势、孢子体世代占优势、三相生活史。配子体占优势的植物有苔藓植物、紫菜等;孢子体占优势的植物有海带和所有维管植物;三相生活史的植物有真红藻纲植物,在配子体和孢子体世代中插入了寄生的果孢子体。
2)种子结构与类型有哪些?并举例说明
种皮:有种脐、种孔、种脊;保护作用。
禾本科植物种子的“种皮”是种皮与果皮的复合物。
胚:最重要的组成;植物原始体;由胚根、胚轴、胚芽和子叶组成。
禾本科植物种子的胚由胚根、胚根鞘、胚轴、胚芽、胚芽鞘、盾片和外胚叶组成。
胚乳:一种贮藏组织;贮藏养料。(有或无)
(1)双子叶植物有胚乳种子:这类种子的一段有海绵状突起,为种阜,种脐不明显,种孔被种阜覆盖,在种子腹面的种皮上,有长条状的突起,为种脊。胚包在胚乳中央,胚有两片大而薄的子叶,下方连接着胚根,上方连接着胚芽。胚乳在种皮和胚之间。
如蓖麻、番茄、桑、柿。
(2)双子叶植物无胚乳种子:这类种子由胚和种皮组成,胚乳的营养被子叶吸收了。种脐在种子较宽的一端,种脊短。子叶肉质肥厚,叠合在胚轴两侧,胚芽夹在两片子叶之间,胚根露于两片子叶外面,如蚕豆、棉、油菜、茶、桃、瓜类等植物种子。
(3)单子叶植物有胚乳种子:以水稻种子为例,它的种皮与果皮紧密愈合,不能分离。胚
位于籽粒一端基部的一侧,胚由胚芽和包在胚芽外的胚芽鞘、胚根和包在胚根外的胚根鞘、胚轴、子叶组成。胚芽分为幼叶和生长锥,胚轴上连胚芽下连胚根,一片子叶着生于胚轴一侧,称为盾片。盾片与胚乳连接的一面有一层排列整齐的上皮细胞。与盾片相对的一侧有小突起,为外胚叶。这类植物有水稻、小麦、玉米、洋葱等。
(4)单子叶植物无胚乳种子:如慈姑、泽泻等植物。
(5)裸子植物种子:种子具有多胚现象,在胚胎发育过程中,通常选择一个胚正常发育。成熟胚的子叶数目为7~10枚,见于所有裸子植物。
3)详细阐述植物细胞的特有结构与功能
(1)质体:在幼龄植物细胞中,质体未分化成熟,为原质体,原质体逐渐分化成为成熟质体。成熟质体可分为叶绿体、有体和白体。
1、叶绿体
部位:叶绿体主要分布于叶肉细胞内,少量分布于幼茎和幼果表面。
形状:叶绿体由双层质膜包被、基质和类囊体构成。
功能:进行光合作用。
若叶在黑暗下培养,原质体会形成黄化质体,在光照下会形成叶绿体。叶绿体由原质体分化而来,一般需要光照。也可由造粉体转变而成。
2、有体
部位:成熟果实、花瓣及胡萝卜根中。
形状:多种形状;由双层膜、基质和变形解体的片层组成;含胡 萝卜素、叶黄素。
功能:积累物质;助传粉和种子传播。
有体多数由叶绿体转变而来,有的由造粉体形成。有些有体可转变为叶绿体、造粉体、原质体。
3、白体
部位:多在贮藏细胞内。
形状:近球形;由双层膜、基质和少量片层组成;含无原叶绿素。
功能:积累营养物质,有:造粉体——积累淀粉,造蛋白体——积累蛋白质,造油体——积累油和脂肪。
(2)液泡:在分生组织细胞中,液泡较小,随细胞分化,小液泡合并成一个中央大液泡,细胞核和细胞质被挤到靠近细胞膜的位置。液泡由一层液泡膜围成,内部的汁液为细胞液,含有水、糖类、有机酸、脂类、蛋白质、酶、氨基酸、树胶、黏液、植物碱、素、无机盐等组成。
液泡的功能有以下:贮藏作用;消化作用;含水解酶,起到溶酶体功能;调节渗透压和pH值,参与物质的生化循环。液泡与植物体水分吸收和运输、维持细胞膨压有关,而且对维持细胞质内环境稳态有重要作用。
(3)细胞壁:在植物细胞质膜外方有细胞壁,主要起保护和支持作用,并且于吸收、蒸腾、运输、分泌有关。细胞壁的主要成分为纤维素。细胞壁由胞间层、初生壁、次生壁三层
构成。
胞间层的主要成分为果胶质,是相邻细胞间共有的一层薄膜,起到缓冲胞间挤压的作用。
初生壁的主要成分为纤维素、半纤维素、果胶质、酶、糖蛋白,它是原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积而成,能随细胞生长而伸长。分生细胞和初生薄壁细胞仅具初生壁。
次生壁的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素,它是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层,只有分化成熟的细胞壁继续加厚的细胞,才有次生壁,有纤维细胞、导管、管胞。
细胞形成初生壁时,一些区域形成初生纹孔场,形成凹陷的区域,为纹孔。纹孔常成对存在,为纹孔对,中间的胞间层和初生壁为纹孔膜,腔为纹孔腔。纹孔分单纹孔和具缘纹孔。
胞间连丝是穿过胞间层和初生壁的细胞质连丝,起物质运输、传递信息、控制细胞分化作用。
黑暗组织细胞壁特化分为木化、角化、栓化、矿化、黏液化。
4)植物分哪六大组织?阐述它们的细胞结构特点和生理功能
植物分为分生组织、保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌结构。后五种为成熟组织。
(1)分生组织
细胞结构特点:体积小,璧薄,核大,质丰富,无大液泡,分生能力极强
1.顶端分生组织 存在根茎主轴及其分枝顶端,产生原生、初生结构。使根茎不断伸长,并在茎上形成侧枝。
2.侧生分生组织 包括维管形成层和木栓形成层,维管形成层分化产生次生韧皮部和次生木质部,使根茎加粗,木栓形成层形成周皮等。
3.居间分生组织 不普遍存在,只能保持一定时期分生能力。促进节间生长。
(2)薄壁组织
数量最多,分布最广,由薄壁细胞构成。只有初生壁无次生壁,能脱分化为次生分生组织。
1.吸收组织:位于根毛区,包括表皮细胞和根毛,壁上角质层薄,常具黏液。
功能为吸收水分和溶于水中的无机盐。
2.同化组织:细胞形状多样,内含大量叶绿体。
功能为光合作用。
3.贮藏组织:能储藏营养物质和水分
4.通气组织:胞间隙发达,薄壁细胞解体形成气腔或相互贯通形成气道。
利于细胞呼吸时的气体交换。
5.传递细胞:细胞壁内突生长。
起短途运输的作用。
(3)机械组织
细胞壁局部或全部加厚,有时木化。起机械支持作用。
1.厚角组织:不均匀加厚初生壁,含叶绿体,具脱分化能力,参与木栓形成层形成,为活细胞
2.厚壁组织:均匀加厚次生壁,常木化,死细胞。
分为纤维和石细胞,
纤维分为韧皮纤维和木纤维,韧皮纤维木化程度低,坚韧而有弹性
木纤维木化程度高,细胞腔小,脆而易断。
(4)输导组织
长途运输功能的管状结构
1.导管 在木质部;运输水和无机养分侧壁不同程度增厚木化,端壁溶解消失成穿孔,原生质体解体成死细胞。
分为环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹
2.管胞 蕨类、裸子植物和被子植物的木质部。直径较小,细胞壁次生增厚并木化,原生质体解体成死细胞,端壁不形成穿孔。
3.筛管 在韧皮部;只具有初生壁,活细胞,无核核解体。由长筒形筛管分子端壁(筛板)相接而成;细胞质成为穿过端壁上小孔(筛孔)的联络索;运输有机养分;筛板上胼胝质的积累使筛管失去功能。
4.伴胞 与筛管分子来源于同一个母细胞的长梭形薄壁细胞。具明显细胞核,与筛管有胞间连丝连接。
功能:具传递细胞特点,加强短途运输。
5.筛胞 蕨类和裸子植物的韧皮部;细胞长梭形,侧壁上有分化不完善的筛域;运输有机养分。端壁不形成筛板,输导功能差。
(5)保护组织
功能:减少水分蒸腾、防止机械损伤和其他生物的侵害。
1.表皮 幼嫩的器官表面,常为一层细胞,由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成。
表皮细胞:扁平,液泡化明显,无叶绿体,具核,外壁角化。
气孔器:由一对保卫细胞(肾形或哑铃形)围合而成,中间留有空隙(气孔)的结构。保卫细胞具核和叶绿体,有时其周围有1~多个副卫细胞。
毛状附属物:单细胞或多细胞毛状结构。有表皮毛(保护、减少水蒸发)和腺毛(分泌)两种类型。
2.周皮 增粗的根、茎表面;木栓形成层分裂产生,由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。
木栓层:多层细胞,壁栓化,保护作用。
木栓形成层:一层细胞,次生分生组织。
栓内层:一层薄壁细胞,常有叶绿体。
(6)分泌结构
能产生分泌物质的有关细胞或特化的细胞组合
1.外分泌结构 腺毛、腺鳞、蜜腺、排水器
2.内分泌结构 分泌细胞、分泌腔、乳汁管
5)试述单(禾本科)、双子叶植物叶片(横切面)的各结构组成部分及其特征
(1)双子叶植物叶片结构
由表皮、叶肉、叶脉组成
1.表皮 一层生活细胞,由表皮细胞、气孔器、表皮附属物、排水器组成。
气孔器由两个肾形保卫细胞和气孔组成。排水器由水孔和通水组织构成,位于植物叶尖和叶缘。
2.叶肉 分化为栅栏组织和海绵组织
栅栏组织:上表皮下方,如栅栏状,胞间隙小,具大量叶绿体。
海绵组织:栅栏组织和下表皮间,胞间隙发达,叶绿体少。
3.叶脉 具输导支持作用
由机械组织、薄壁组织和维管束组成。
(2)单子叶禾本科植物叶片结构
1.表皮 由表皮细胞、泡状细胞、气孔器和表皮毛组成。
表皮细胞包括长细胞和短细胞,长细胞构成表皮的大部分。短细胞分为硅细胞、栓细胞,分布叶脉上方。
泡状细胞为运动细胞,内含大液泡,与叶片卷曲舒展有关
气孔器由两个哑铃形的保卫细胞和一对近菱形的副卫细胞和气孔组成
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