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第三编 植物的形态与功能,植物的结构和生殖 植物的营养 植物的调控系统,生物类别 植 物 动 物 细胞构造 有细胞壁 无细胞壁 营养方式 大多数自养 异 养 生长和 大多数植物生长 各器官在胚胎内 器官 和发育连续进行， 完全形成，生长、 发生 可连续不断产生 发育主要是体积 方式 新器官和新组织 增大与个体成熟,动物与植物的区别,植物在自然界的作用,第17章 植物的结构和生殖,17.1 植物的结构和功能,17.1.1 植物 适应于陆地生活的多细胞的能 够进行光合作用的真核生物。,子叶、叶脉、茎、根、花,单子叶植物：2 网 环 直 4.5,被子植物,双子叶植物：1 平行 分散 须根 3,17.1.2 植物的器官,根,叶,茎,花,果实,种子,营养器官,繁殖器官,植物营养器官的变态,根的变态,贮藏根 肉质直根 萝卜、胡萝卜 块 根 甘薯、大丽菊 气生根 支柱根 榕树 攀援根 常春藤 呼吸根 水松、红树 寄生根 菟丝子,贮藏根,气生根,地上茎的变态类型 叶状茎 昙花、文竹、天冬草等 茎卷须 黄瓜、南瓜、葡萄等 枝 刺 山楂、皂荚等 肉质茎 仙人掌等 地下茎的变态类型 根状茎 竹、姜、莲等 块 茎 马铃薯等 球 茎 荸荠、芋、慈菇等 鳞 茎 洋葱、水仙、百合等,茎的变态,茎的变态类型,叶的变态,叶卷须,叶 刺,捕虫叶,17.1.2 植物组 织,概念 形态结构相似、生理功能相同的细胞群 类型 分生组织 成熟组织 原生分生组织 薄壁组织 初生分生组织 保护组织 次生分生组织 输导组织 顶端分生组织 机械组织 居间分生组织 分泌组织 侧生分生组织,茎尖分生组织,17.2 植物的生长,顶端分生组织 原分生组织 分生组织 居间分生组织 分生组织 初生分生组织 （位置） 侧生分生组织 （发生） 次生分生组织,17.2.1 根的生长,1、根的形态,直根系,须根系,支持根,2、根的结构,成熟区 延长区 根尖 分生区 根 冠,3、根的初生生长 ：由根尖顶端分生组织经过细胞分裂、生长和分化形成了根的成熟结构，这一生长过程为初生生长。,表皮 初生结构 皮层 中柱,木质部,韧皮部,中柱鞘,内皮层,皮层,4、根的次生生长,次生木质部 微管形成层 次生结构 次生韧皮部,木栓层 中柱鞘细胞 木栓形成层 周皮 栓内层,5、根的生理功能： 吸收水分、无机盐 固着、支持 合成 储藏、输导,17.2.2 茎的生长,直立茎,匍匐茎,缠绕茎,1、茎的形态,有节和节间之分 在节上着生叶和芽 在节上能开花结果,2、茎的形态特征,节,节间,节,3、茎的结构,茎的剖面结构,单子叶植物茎,双子叶植物茎,表皮,基本 组织,维管束,表皮,维管束,皮层,髓,4、茎的初生生长,维管束,皮层基本组织衍生而来，营养,表皮茎的最外层，保护,初生韧皮部,形成层,初生木质部,髓茎的最内层，运输储藏,5、茎的次生生长,束间形成层,束中形成层,维管形成层,外,内,次生木质部,次生韧皮部,茎的次生结构,茎加粗,结果,木栓形成层,年轮：,外,内,木栓层,栓内层,周皮 （皮孔）,双子叶茎的初生结构,次生结构,茎的次生生长和次生结构,6、茎的功能,运输的功能 蒸腾作用、根压,支持的功能 木纤维,储藏的功能 块茎,多年生木本植物茎结构,营 养 繁 殖,无 性 繁 殖,有性繁殖,17.3 植物的生殖发育,1、被子植物的繁殖,花的结构,花被,雄蕊群,雌蕊群,花萼,花冠 花瓣,芽分生组织,光、温度,花分生组织,心皮,花瓣,雄蕊,花萼,花丝,花药,花柱,子房,柱头,花粉囊,花粉粒,子房壁,胚珠,17.3 植物的生殖发育,花的构造,美化环境 提取香精 熏制茶叶 制作糕点 药 用,花的应用,花粉粒的形成与发育,孢原细胞,4小孢子（单核花粉粒）,造孢细胞,花粉母细胞,平周 分裂,周缘细胞,花粉囊壁,减数 分裂,平周 分裂,纤维层,中层,绒毡层,有丝 分裂,营养 细胞,生殖 细胞,精子（2）,有丝 分裂,花粉的产生,自然条件下的授粉和授精作用,雌配子体（胚囊）的形成及发育,孢原细胞,4大孢子,胚囊 （1）,造孢细胞,大孢子母细胞,平周 分裂,减数 分裂,有丝 分裂,胚囊（2）,胚囊（4）,雌配子体,有丝 分裂,有丝 分裂,助细胞2,反足细胞3,卵细胞1,中央细胞1,胚珠原基,珠心,2、开花、传粉与受精,开花,传粉,自花传粉,异花传粉,虫媒,风媒,传粉是开花植物有性生殖的一个必要过程。是植物的花粉从花药到达同种植物花的柱头的过程。 分为自花传粉和异花传粉两种方式。,花萼,花冠,雄蕊,虫媒,鸟 媒,开花与传粉,花粉,花粉管,释放精子,被子植物的受精作用过程：,柱头,萌发,柱头、花柱、珠孔、胚囊,延伸,卵 细 胞,精 子,中央细胞极核,受 精 卵,受精极核,精 子,雌配子和雄配子的融合为受精,受精 双受精,自然条件下的植物胚胎发育,花粉与柱头的识别,柱头是花粉萌发的场所，也是花粉粒与柱头进行细胞识别的部位之一。,柱头,分泌,粘性物质,吸附,花粉粒萌发,促进,蛋白质,糖蛋白,+,花粉管在花柱中的延伸方向,水解,花粉粒（淀粉、脂肪、蛋白质）,酶,细胞液水解产物增加,渗透势降低,柱头,花粉粒萌发,水等,花粉管（Ca2+低）,胚囊中助细胞 （Ca2+高）,柱头、花柱,3、种子和果实,胚珠,珠被,胚囊,卵细胞,极核,精子,精子,受精卵,受精极核,胚,胚乳,种皮,种 子,子房壁,果皮,胚珠,种子,果实（真果）,花的一部分,果实（假果）,果实类型：肉果：浆果、柑果、核果、梨果、聚花果、聚合果 干果：荚果、角果、蒴果、瘦果、颕果、蓇葖果,果实的发育与由来,双子叶植物种子,单子叶植物种子,种子的构造,果实的外形与结构,外果皮,中果皮,种 子,内果皮,果实结构图,人与动物活动及取食传播,果实和种子的传播,风 力 传 播,果实和种子的传播,种子的萌发与出苗,外界因素对植物生长发育的影响,生物摄取营养 物质的方式,自养营养,CO2+H2O CH2O+O2,异养营养,CH2O+O2 CO2+H2O,光能自养,化能自养,腐食营养,吞噬营养,第18章 植物的营养,18.1 植物对养分的吸收和运输,植物营养物获得,CO2 叶片,矿物质 根,H2O 根,茎,运输,植物光合产物,运输,运 输,1. CO2 的摄取 叶片,叶的结构 ： 表 皮：保护、蒸腾作用 基本组织 叶肉：光合作用 维管组织叶脉：,叶的功能： 光合作用 蒸腾作用,气孔开闭的机制及调节,K+ H2O 光 进入 气孔开启 气孔关闭 K+ H2O 逸出 CO2 增多 暗,调节：,光照 保卫细胞进行光合作用 淀粉水解 保卫细胞CO2浓度 光合磷酸化 保卫细胞PH 保卫C的 HCO3 与PEP合成苹果酸 生成ATP 糖浓度 以ATP酶为媒介的H+/K+交换系统使K+进入保卫C 保卫C K+浓度 以ATP酶为媒介 的K+泵使K+进入保卫C 保卫C水势 气孔张开,2、根吸收水分和矿物质 什么是矿质元素 除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种： 大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg、 微量元素：Fe、Zn、B、Zn、Cu、Mo、Cl,根对水分及矿质元素的吸收 对水分的吸收：主动与被动吸收 主要吸收部位是根尖的成熟区 矿质元素以离子形式被吸收 矿质元素的吸收过程:主动与被动运输 对离子的吸收有选择性，与细胞膜上载体的种类和数量有关 吸收的途径：共质体途径和质外体途径,水和矿质元素的运输和利用 1、水 根尖 导管 各部分 2、运输动力：蒸腾拉力、根压 3、利用： a、呈离子状态，可再度利用，如K b、形成不稳定化合物，可再度利用，如Mg c、形成难溶的稳定化合物，不能再度利用，如Ca, Fe,3、糖分在韧皮部的运输,压力流学说,18.2 植物的营养与土壤,合理施肥 根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。,1、概念 在植物体内由特定组织或细胞合成，从产生部位输送到其他部位，对生理过程产生显著影响的微量有机物。,第19章 植物的调控系统,19.1 植物激素,作用力很强 很低浓度就能引起很强反应 半寿期短 在细胞内不能积累，很快被分解破坏 特异性 对某种或某几种细胞有效靶细胞上有相 应受体,2、植物激素的特点,1.生长素 5.乙烯 2.赤霉素 6.脱落酸 3.细胞分裂素 7.光敏色素 4.多胺,3、植物激素的种类,生长素的发现,达尔文父子的实验 1880年,杰逊的实验 1830年,温德的实验 20世纪20年代,生长素的作用,促进生长：,促进插条不定根的形成,对调运养分的效应,生长素还与植物向光性和向重力性有关，引起单性结实、顶端优势。,赤霉素的生理效应,促进茎的伸长生长：赤霉素最显著的生理效应就是促进整体植株的生长。这种效应主要是由于促进了细胞伸长。,GA促进生长具有以下特点： 1、GA可促进整株植物生长，尤其是对矮生突变品种的效果特别明显 2、GA一般促进节间的伸长，不是促进节数增加。 3、GA对生长的促进作用不存在超最适浓度的抑制作用 4、不同植物种和品种对GA的反应也有很大的差异。,诱导开花 若对未经春化的作物施用GA，则不经低温过程也能诱导开花，且效果很明显。GA也能代替长日照诱导某些长日植物开花，但GA对短日植物的花芽分化无促进作用。 打破休眠 促进雄花分化 此外，GA也可促进细胞的分裂和分化。GA促进细胞分裂是由于缩短了G1期和S期。,促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分裂。生长素、赤霉素和细胞分裂素都能促进细胞分裂，但它们各自所起的作用不同。生长素促进核的分裂,细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用,而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了细胞周期中的G1期和S期的时间，从而加速了细胞的分裂。,细胞分裂素的生理效应,促进细胞扩大 细胞分裂素可促进一些双子叶植物(如菜豆、萝卜)的子叶或叶圆片扩大，这种扩大主要是促进了细胞横向增粗所造成的。,促进芽的分化 细胞分裂素(激动素)和生长素的相互作用控制着愈伤组织根、芽的形成。当培养基中CTK/IAA的比值高时，诱导愈伤组织形成芽；当CTK/IAA的比值低时，诱导愈伤组织形成根；完整植株的形态建成就是受内源CTK和IAA的比值调控的。,促进侧芽发育，消除顶端优势 CTK能解除由生长素所引起的顶端优势，促进侧芽均等生长。,延迟叶片衰老 细胞分裂素延迟衰老是由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度、稳定多聚核糖体、抑制与衰老有关的呼吸和保持膜的完整性等。此外，CTK还可调动多种养分向处理部位移动，促进物质积累,促进核酸和蛋白 质合成的作用.所以，CTK防止衰老也可能在转录水平上起作用。,打破种子休眠 对于需光种子，如莴苣和烟草等，在黑暗下不能萌发。细胞分裂素可代替光照打破这类种子的休眠，促进萌发。,脱落酸的生理效应,促进休眠 促进气孔关闭，增强抗逆性 抑制生长 促进脱落,乙烯的生理效应,改变生长习性 乙烯对植物生长的典型效应是：抑制伸长生长、促进茎或根的横向增粗及茎的横向生长(即使茎失去向重力性)，这是乙烯所特有的反应，称为乙烯的“三重反应”,催熟果实 促进脱落 促进开花和增多雌花 乙烯可促进菠萝和其它一些植物开花，乙烯也可改变花的性别，,19.2 植物的运动向性,向重性,向光性,感夜性,感震性-含羞草,植物的运动 感性,本章复习题：,1、植物组织主要分为哪几类？各有何功能？ 2、植物体是如何吸收营养的？在体内是如何运输的？ 3、植物体的营养器官的结构与功能是什么？有哪些变态类型？ 4、木材主要指的是植物体的那一步部分？何谓心材、边材？何谓春材、秋材？ 5、被子植物花的结构组成是什么？雌雄配子是如何产生的？被子植物的受精方式有何特点？果实和种子是如何形成的？ 6、什么是植物激素? 主要有哪些种类，有何功能？,
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