植物学(上)综述

植物学（上）综述在上学期中，我们主要学习了植物学常识、植物细胞、组织、器官等方面的知识。下面我就来总结一下在上学期学习过程中所学到的知识以及运用在今后的学习生活工作的一些学科方法及思维。第一章是绪论部分。在这一章当中，我主要学到了有关植物的一些常识。首先，是自然界的分类。在大自然中随着研究的进展，所以逐步将大自然分为植物界和动物界。当然这只是早期的分类，随后又出现了一些较为细分的分界。例如；两界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系统等等。其次，还了解了植物对人类社会的作用。它可以进行大自然中能量的转化、减少环境污染、净化空气的作用。总之，植物对人类社会有着极其重要的作用。然后了解了一些有关植物命名的原则。为了防止“同物异名”和“同名异物”现象，因此，采用了双名法来命名植物。所谓的“双名法”是由瑞典的植物分类学大师林奈（Linnaeus)创立的。它是指用拉丁文给植物的种起名字，每一种植物的种名，都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成。第一个词是属名，第二个词是种加词。一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命名的作者名。第二章主要讲了植物细胞、组织。首先来讲植物细胞。众所周知，细胞是生物体结构和功能的基本单位。为许多科学家均对细胞进行了相关研究。其中最为典型的代表就是施莱登和施旺提出了细胞学说。它的主要内容是：一切动植物体都是由细胞发育而来的；每个细胞是相对独立的单位，即对自己的生命负责，还对有其他细胞共同组成的整体负责；新细胞来源于老细胞的分裂。这个学说揭示了生物结构、功能、生长、发育规律。与能量守恒与转化定律以及生物进化论并列为19世纪自然科学的三大发现。植物细胞形态多种多样，这些形状是由环境和担负的生理机能决定的。而植物细胞的大小差异较大。但由于细胞核的控制，因此其大小与其新陈代谢的速率有关。植物细胞的不同的形态有着不同的结构。不同的结构有着不同的功能。以真核细胞为例，植物细胞可分为原生质体和细胞壁。原生质体又分为细胞核、质膜、细胞器和胞基质。细胞核又由核膜、核质、核仁组成。核质又分为染色质和核基质。质膜又称为单位膜，由三层结构构成。细胞器可以分为质体、线粒体、液泡、核糖体、溶酶体、内质网、高尔基体、圆球体、微体、微管、微丝及中间纤维。其中质体又分为叶绿体、有色体、白色体。微管、微丝、中间纤维组成植物细胞的微梁系统，组成植物细胞的基本骨架。胞基质就是细胞内出细胞器以外的部分。细胞壁又分为胞间层、初生壁、次生壁。胞间层的主要组成成分是果胶。初生壁的主要组成部分是纤维素、果胶，生长于胞间层内侧。次生壁的主要组成成分是纤维素、果胶，生长于初生壁内侧。还含有少量的木质素。由于次生壁次生增厚，所以，其壁较厚。植物细胞也需要经过繁殖。主要的繁殖方式是有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。无论哪种都对生物的繁殖有着重要的意义。然后来讲组织。组织其重要内容就是组织的类型及其功能。组织的类型：分生组织和成熟组织。分生组织又可以按照位置及其类型来分。按位置来分可以分为顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。按类型来分可以分为原分生组织、初生分生组织、次生分生组织。成熟组织可以分为保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织、分泌结构。这些组织都有不同的结构和细胞所组成。主要的是保护组织中的表皮和周皮的区分。机械组织中的厚角组织和厚壁组织的区分。输导组织中的木质部和韧皮部的组成细胞以及功能的不同。第三章主要讲了植物的营养器官（根、茎、叶）这章主要都从其营养器官的功能、生长（初生生长、次生生长）来研究。由于主要研究种子植物的营养器官的发育。因此，主要研究双子叶植物、单子叶植物、裸子植物的营养器官。首先来讲根。根的功能：固着与支持、吸收和运输、合成和分泌、贮藏与繁殖。根尖结构分区：根冠、分生区、生长区、成熟区。生长：（1）根的顶端分生组织经过分裂、生长和分化，由分生区过渡到伸长区，再发育为成熟区。这个过程称为植物根的初生生长。形成的结构称为根的初生结构。由外向内分为表皮、皮层、维管柱。（2）在双子叶植物和裸子植物中，经过初生生长形成初生结构后，会形成侧生分生组织——维管形成层和木栓形成层。其中维管形成层向外形成次生韧皮部，向内形成次生木质部。木栓形成层向外形成木栓层，向内形成栓内层，构成周皮。特别留意的是根的初生结构和次生结构的区别。接下来主要讲茎。茎的功能：输导支持、贮藏繁殖茎间和分区：分生区、生长区、成熟区。生长：（1）初生生长同根一样。（2）维管形成层分为纺锤状原始细胞和射线原始细胞。前者发育为次生木质部和次生韧皮部。后者发育为木射线和韧皮射线。且形成层分为束中形成层和束间形成层。二者来源不同。木栓形成层的活动和根一样。只是最初木栓形成层的来源是由表皮以及皮层的细胞分化而来。单子叶植物的茎，没有次生生长，其初生结构与双子叶植物也不相同。初生结构为表皮、基本组织、维管束。维管束也分无限维管束和有限维管束。前者主要以双子叶植物为主。而后者则以单子叶植物为主。最后来讲叶。叶的功能：光合作用、蒸腾作用。双子叶植物叶的结构：表皮、叶肉、叶脉。单子叶植物叶的结构：表皮、叶肉、叶脉。二者主要的不同在于其叶肉和叶脉。双子叶植物叶肉：有海绵组织和栅栏组织的分化。单子叶植物叶肉：没有海绵组织和栅栏组织的分化。单子叶植物叶脉：有C3植物和C4植物的区分。类型：因环境的不同而不同。第四章主要讲了植物的繁殖器官（花、果实、种子）。了解花之前，了解一下种子植物的生活史。种子植物的生活史是从种子萌发形成幼苗开始，进过一定时间的营养生长后，在一定的内外部条件的影响下，植物转入生殖生长。形成不同的生殖器官即裸子植物的孢子叶球和被子植物的花。在孢子叶球和花的发育过程中会形成大、小孢子，并由孢子再形成雌、雄配子，最后经过传份、受精，最终产生种子，形成新一代孢子体的雏形—胚。种子植物的整个生活史中孢子体世代与配子体世代。接下来了解花。花的基本构造：花柄、花托、花被（花萼和花冠）、雄蕊群、雌蕊群。花的发育为这一章的重要内容，主要分为雄蕊的发育和雌蕊的发育。雄蕊的发育雄蕊的结构：由花药和花丝组成花药的发育：孢原细胞向外分裂为初生周缘细胞，向内分裂为初生造孢细胞。初生壁细胞进行平周、垂周分裂，花粉囊壁与外隔表皮一起组成。形成初生造孢细胞，可直接经过少数几次分裂后形成花粉母细胞。花粉囊壁是由初生壁细胞经过数次平周分裂形成的纤维层（药室内壁）、中层、绒毡层。小孢子的发育：初生造孢细胞经过几次有丝分裂后形成花粉母细胞，也叫小孢子母细胞。其经过减数分裂形成四分体，内含4个单倍体的小孢子。雄配子体的发育：四分体彼此分离形成的单个小孢子即单核花粉粒是雄配子体的第一个细胞，再经过两次有丝分裂。第一次是小孢子有丝分裂形成一个营养细胞和一个生殖细胞。第二次生殖细胞的有丝分裂，产生两个雄配子即精子。雌蕊的发育雌蕊的结构:由柱头、花柱、子房组成。胚珠的发育：在子房壁腹缝线的胎座外形成由一团幼嫩细胞组成的小突起，即胚珠原基经细胞分裂生长，凸起增大，上部形成珠心，基部形成珠柄。随后珠心基部表皮层细胞分裂较快，形成环状突起，将珠心包围起来形成珠被，珠被在珠心顶端形成一个小孔，称为珠孔。珠心基部与珠被连和成的部位，称为合点。大孢子的发育：珠心中形成一个孢原细胞，其直接增大，形成胚囊母细胞，即称为大孢子母细胞。经过减数分裂形成4个大孢子，其中靠近珠孔端的3个大孢子逐渐退化、消失，远离珠孔端的1个大孢子继续发育。胚囊雌配子体的发育：胚珠珠心中形成的具有功能大孢子是雌配子体的第一个细胞，也叫单核胚囊，继续发育为二核、四核以及八核的胚囊。成熟胚囊的结构（8核、7个细胞）:2个助细胞、1个卵细胞、1个中央细胞（2核）、3个反足细胞。受精作用1.花粉在柱头上萌发；2.花粉管在雌蕊组织中的生长;3.花粉管到达胚珠进入胚囊。双受精作用1.定义：花粉管进入胚囊后，停止生长。在花粉管的末端或侧面形成小孔，或顶端破裂释放出内容物。两个精细胞分别从卵细胞和中央细胞的无壁区进入，发生质膜融合，使两个精核分别进入卵细胞和中央细胞。其中一个精细胞与卵细胞融合形成合子，另一个精细胞与两个极核（中央细胞）融合形成初生胚乳核，分别形成胚和胚乳。2.作用：①恢复了植物体原有的倍性，保持了物种的相对稳定性。②使父母亲本具有差异的遗传物质重组，极大地丰富了后代的遗传性和变异性，提高了后代的生活力和适应性。接下来了解种子种子的结构：胚（胚根、胚芽、胚轴、子叶）、胚乳、种皮胚的发育：合子进行不均等分裂为基细胞（近珠孔端较大）和顶细胞（远珠孔端较小）。顶细胞进行分裂形成原胚后，经过球形期、心形期、鱼雷期，最终发育为一个成熟的胚。胚乳的发育：由受精极核形成的初生胚乳发育形成。可以发育为核型胚乳（有游离核时期）和细胞型胚乳（无游离核时期）。种皮的发育：由珠被发育而来。最后来讲果实果实的组成：种子和果皮组成。果皮的发育：由子房壁发育而来。参考文献植物学[徐兴友、张凤娟、郭学民主编]，中国农业科学技术出版社