植物学整理

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植物学总结
第一章绪论植物细胞
1,植物细胞的结构(纹孔是细胞间物质交流的区域)
2,具体的起源,内共生学说
3,叶绿体基因组的特性
4,植物细胞的分化与死亡(物理死亡和凋亡)
第二章植物组织
1,植物组织的概念胞间连丝是组织形式的物质基础
2,植物组织的产生和演化是长期适应自然环境和自然选择的结果
3,植物组织的类型
分生组织的概念类型发育时期和活动结果
成熟组织的类型,薄壁组织、机械组织、保护组织(表皮和周皮的区别)、疏导组织(包括导管管胞筛管筛胞)、维管束、分泌组织
重点
1,以苔藓和蕨类对比简述孢子体配子体的生活史
2,定距式检索表(以根茎叶花果实种子为顺序挑选性状对比明显的,例如草本植物和木本植物,裸子植物和被子植物,有地上茎和无地上茎,常绿和落叶,叶对生和叶互生,叶披针形和叶心形,头状花序和总状花序,唇形花和舌状花)
罂粟(有乳汁侧膜胎座蒴果),垂柳,红松,一串红,向日葵,蒲公英,杏
3,以松鼠植物为例,简述松柏类(裸子植物)的生活史
4,简述云冷山的区别和重要特征
5,【重】花的演化意义(例如两性花配子的形成,以及具有雌蕊子房发育成果实的意义)6,【重点】双受精现象的意义
7,APG系统的概念和优势,以及它的全称被子植物中发生以及英文名Angiosperm Phylogeby Group
8,协同进化和趋同进化
9,以无油樟为例简述现生最古老的被子,植物类群的特征(现身被子植物最基部类群)10,从花序和果实类型出发的名词解释(例如聚花果和聚合果的差异)
11,请问如何分别小枝和复叶
12,以木兰科为例简述其原石特征的花托伸长(壳斗科总苞)
13,毛莨科性状特征
14,简述一个类群的初生次生结构
……
第一章绪论植物细胞
1,植物细胞的结构(纹孔是细胞间物质交流的区域)
木质部或韧皮部的结构及其功能。

木质部:由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞构成。

功能是输送水和无机盐。

韧皮部:是输送有机营养物质的通道,由筛管或筛胞、伴胞、韧皮薄壁细胞和
韧皮纤维构成。

纹孔:次生壁形成时,往往在原有的初生纹孔场处不形成次生壁,这种只有中层和初
生壁隔开,而无次生壁的较薄区域称为纹孔。

纹孔是细胞壁较薄的区域,有利于细胞间的沟通和水分的运输,胞间连丝较多的出现在纹孔内,有利于细胞间物质交换。

2,质体的起源,内共生学说
质体结构及其转化。

质体是植物细胞特有的细胞器,分为白色体、有色体和叶绿体。

质体的发育,一般认为是由前质体发育而来,最初,在幼小细胞内有一些为双层膜所包被的小泡,其中没有片层结构,以后,小泡内膜向内折叠,内折的膜层与小泡表面平行,此时为前质体。

前质体进一步发育发育,在光照条件下,内膜逐渐发育成正常的叶绿体基粒,同时形成叶绿素,发育为叶绿体:而在黑暗的条件下,内膜形成分离的管子,相互连接成立体的网格,同时也不形成色素,发育成白色体。

如果将黄化的植物再转入逛下,白色体又可以发育成正常的叶绿体。

有色体一般认为不是由前质体直接发育而来的,它是由白色体或叶绿体转化而成的。

共生:微生物从根中吸取其生活的营养物质,而根也利用微生物的活动来获得它所需要的物质,二者间互为有利。

我们把这种生存的方式称为共生。

内共生作用:真核细胞的线粒体和质体起源于一个单细胞原核生物被另一个摄入,被吞入的生物被保留在宿主细胞的细胞质中,这种共生型的整合被称为内共生作用。

在这之后,共生作用的两方共同满足这个新生物体的生存所需。

第二次内共生作用-质体的形成:有些真核类群后来有了另一种细胞器--质体,这是通过第二次内共生作用形成的。

一个含有线粒体的真核细胞摄入了一个光和蓝细菌,形成了一个自养细胞--能够通过光合作用从无机二氧化碳中生成所需有机碳的生物体。

共生的蓝细菌就变成了质体。

许多蓝细菌的基因转移到了宿主细胞的基因组中。

剩下的那部分基因变成质体基因组。

3,叶绿体基因组的特性
植物细胞中80%-90%的DNA以线性状态存在于细胞核当中,剩余的10%-20%DNA以环状存在于质体与线粒体中。

质体分裂与细胞分裂并不同步
质体具有独特的基因表达机制:
1.质体基因不遵循孟德尔遗传规律,为母系遗传。

2.质体基因组在演化过程中不断被简化。

大多数陆生
植物的质体中只含有100-200个基因。

3.质体DNA的复制和重组并不与细胞分裂紧密偶联。

4.质体和真细菌基因表达具有相同特征。

5.质体中含有两种不同的RNA聚合酶。

4,植物细胞的分化与死亡(物理死亡和凋亡)
细胞分化及其实质、特点
植物个体发育过程中,细胞在形态、结构、功能上发生改变的过程称为细胞分化。

细胞分化过程的实质是基因按一定程序选择性的活化或阻遏,也就是说,细胞分化是基因有选择性地表达的结果。

细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度,具有持久性;一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡,具有稳定性;是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础,具有普遍性;细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行,具有不可逆性。

(即全能性逐渐减小)
细胞死亡有两种不同的形式,一种是坏死性死亡;一种是细胞编程性死亡,也叫细胞凋亡。

坏死性死亡
坏死性死亡是由于某些外界因素,如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非正常死亡;它是一个随机的无序的被动过程,属病理性死亡。

细胞核枯萎→溶解→质膜透性增强→细胞器肿胀→破裂
细胞编程性死亡
细胞编程性死亡是细胞在一定生理或病理条件下,遵循自身的程序,主动结束其生命的过程,是正常的生理性死亡,是基因程序性活动的结果。

第二章植物组织
1,植物组织的概念,胞间连丝是组织形式的物质基础
组织系统:植物体或者器官上的一种组织或几种组织在结构或功能上组成的一个单
位。

植物的成熟组织可以分为基本组织系统、皮系统和维管系统。

基本组织系统包薄壁组织和机械组织。

皮系统包括表皮和周皮。

维管系统包括木质部和韧皮部。

2,植物组织的产生和演化是长期适应自然环境和自然选择的结果
3,植物组织的类型
植物组织是由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型的细胞群构成的结构和功能单位。

分生组织
成熟组织:薄壁组织
机械组织
保护组织
输导组织
分泌组织
分生组织的概念类型发育时期和活动结果
分生组织的概念:位于植物体的某些特定部位,具有持续分裂能力的细胞群。

2. 分生组织的类型
(1)按来源和性质分
a 原分生组织
b 初生分生组织
c 次生分生组织
a.原分生组织来源于胚性原始细胞,细胞较小,近于等直径,细胞核较大,细胞质丰富,无明显液泡,有强烈持久的分裂能力,位于根尖、茎尖的顶端。

b.初生分生组织由原分生组织衍生。

c.次生分生组织是由某些成熟组织细胞脱分化,重新恢复分裂能力形成。

细胞呈扁长形,明显液泡化,一般位于器官的侧方。

(2)按在植物体上的位置分
a 顶端分生组织:顶端分生组织位于根、茎及各级分枝的顶端,包括最顶端原分生组织和其衍生的初生分生组织。

b 侧生分生组织:侧生分生组织位于裸子植物和双子叶植物根、茎周围,与器官的长轴方向平行排列,包括维管形成层和木栓形成层。

c 居间分生组织:居间分生组织穿插于已分化成熟组织区域之间,是顶端分生组织衍生、遗留在某些器官局部区域的分生组织。

成熟组织的类型
详细论述成熟组织(永久组织)组织类型及各自的结构特点。

成熟组织:包括薄壁组织、机械组织、保护组织、输导组织和分泌组织
薄壁组织:薄壁组织是最基本、最少特化、分布最广的一类细胞群。

细胞中含有细胞核和质体、线粒体等多种细胞器,液泡发达,细胞间隙明显,初生壁较薄。

薄壁组织能分化形成同化组织、贮藏组织、通气组织以及特化成传递细胞机械组织:机械组织的细胞壁不同程度加厚,具有扩张、抗压和抗曲折性能。

根据细胞的形态和细胞壁的加厚方式不同,将其分为厚角组织和厚壁组织两类。

(2)厚角组织:生活细胞、具叶绿体、细胞壁由纤维素、半纤维素和果胶质构成。


胞稍长,具明显加厚的初生壁,其加厚部分是在细胞相互毗连的角隅处。

(2)厚壁组织: 细胞具均匀加厚的次生壁,常木质化,细胞成熟时原生质体死亡,成为死细胞。

可分为石细胞和纤维。

石细胞在根、茎、叶、种皮及果皮中存在,它来源于薄壁组织的分化。

纤维常成环或成束地分布在维管组织中,它来源于薄壁组织或由维管形成层分裂、分化形成。

保护组织:保护组织是器官表面的覆盖层,包括植物体早期形成的初生保护结构——表皮和某些植物后期增粗生长形成的次生保护组织——周皮。

输导组织:输导组织是植物输送水、无机盐及各种营养物质的通道。

它包括木质部和韧皮部。

木质部由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞构成。

功能是输送水和
无机盐。

韧皮部是输送有机营养物质的通道,由筛管或筛胞、伴胞、韧皮薄
壁细胞和韧皮纤维构成。

分泌组织:产生分泌物质的有关细胞或特化的细胞组合,其分为外分泌结构和内分泌结构。

外分泌结构常分布于植物体的外表。

将分泌物排于体外,包括蜜腺、
腺毛、盐腺等。

内分泌结构是将分泌物滞留于植物体内的分泌结构,有分泌
腔、分泌道、乳汁管等。

表皮与周皮的区别
(1)表皮是植物体早期形成的初生保护结构,是幼嫩的根和茎、叶、花、果实等的
表面层细胞;周皮是取代表皮的次生保护组织,存在于有加粗生长的根和茎的
表面。

(2)表皮一般只有一层细胞,细胞形状不规则,扁平或长柱形,排列紧密,无胞间隙,无叶绿体,常见白色体和有色体,是生活细胞;周皮由木栓层、栓内层和木栓形成层构成。

木栓具多层细胞,在横切面中细胞呈长方形:栓内层是薄壁的生活细胞,一般只能从它们与外面的木栓细胞排成同一整齐的径向行列。

(3)气生表皮上具许多气孔,且表皮细胞呈各种形状的板块状,排列紧密。

且表皮细胞向外突出延伸形成各种毛状附属物。

输导组织
导管:是被子植物主要的输水组织,
是由许多导管分子连接而成的。

细胞特点:幼嫩时是生活细胞,成熟后为死细胞。

由于次生壁的不均匀加厚在壁上呈现出各种纹理。

有环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、孔纹导管、网纹导管。

管胞:是裸子植物和蕨类植物主要的输水组织,单细胞。

靠纹孔输送水和无机盐。

同导管一样有各种纹理。

木纤维:木质部中的纤维,具支持功能。

筛管:主要是输送有机营养物质的,由许多筛管分子组成。

长形薄壁的生活细胞,成 熟后细胞核消失,液泡膜也解体。

伴胞:为筛管提供能量和运输营养物质。

细胞壁薄、细胞小、生活细胞、细胞质浓、细胞核明显。

筛胞:存在于裸子植物和蕨类植物中。

细胞特点:单细胞、无 伴胞、端壁不特化成筛板, 纵壁上有筛域,输导功能弱。

分散重点
1, 以苔藓和蕨类对比简述孢子体配子体的生活史
(1)苔类和藓类的区别
(2)苔藓及蕨类植物的生活史过程。

苔藓植物的生活史
苔 纲 藓 纲 配子体 通常是两侧对称,有背腹之
分,假根单细胞
通常直立,辐射对称,假根为单列细胞 孢子体 大多无蒴轴,蒴盖和蒴齿,有
弹丝
大多有蒴轴、蒴盖和蒴齿,无弹丝 原丝体 不发达,顶端细胞分裂发育成
一个配子体
发达,具单列细胞的假根,可发生多个芽体形成多个配子体 生态习性
要求较高的湿温条件 适应较低的温、湿条件
蕨类植物的生活史
蕨类植物生活史特征:
1.孢子体世代:从受精卵萌发到孢子体上孢子母细胞进行减数分裂前,其细胞染色体数目为2n。

2.配子体世代:从单倍体的孢子萌发到精子与卵子结合前,细胞内染色体的数目为单倍n。

3.世代交替明显,其中孢子体世代占很大优势。

2,定距式检索表(以根茎叶花果实种子为顺序挑选性状对比明显的,例如草本植物和木本植物,裸子植物和被子植物,有地上茎和无地上茎,常绿和落叶,叶对生和叶互生,叶披针形和叶心形,头状花序和总状花序,唇形花和舌状花)
罂粟(有乳汁侧膜胎座蒴果),垂柳,红松,一串红,向日葵,蒲公英,杏
3,以松属植物为例,简述松柏类(裸子植物)的生活史
(1)论述松属植物雌配子体的发育过程。

雌配子体由大孢子发育而成。

大孢子是雌配子体的第一细胞,它在大孢子囊(珠心)内萌发,进行游离核分裂,形成具16—32个游离核,不形成细胞壁。

雌配子体的四周具1薄层细胞质,中央为1个大液泡,游离核多少均匀分布于细胞质中,当冬季到来时,雌配子体即进入休眠期。

翌年春天,雌配子体重新开始活跃起来,游离核继续分裂。

以后雌配子体内的游离核周围开始形成细胞壁,这时珠孔端有些细胞明显膨大,成为颈卵器的原始细胞。

之后,原始细胞进行一系列的分裂,形成几个颈卵器,成熟的雌配子体包含2—7个颈卵器和大量的胚乳。

(2)松柏纲的生活史:
a. 孢子体: 单轴分枝,具长枝和短枝。

网状中柱,多为管胞,有树脂道。

孢子叶球单性,同株。

小孢子叶球穗状排列,于新生长枝的鳞片叶腋处生出。

小孢子(花粉粒)有2层壁,外壁向两侧突出成气囊。

大孢子叶球初生红色或紫色,以后变绿,成熟时褐色。

大孢子叶由苞鳞和珠鳞组成。

每一珠鳞的基部近轴面着生2胚珠。

珠心内1个大孢子母细胞,形成4个大孢子,只有远离珠孔端一个大孢子有效发育,其他3个大孢子消失。

b.雄配子体: 雄配子体是1个大为减退了的结构,只由少数几个细胞构成。

小孢子(单核时期的花粉粒)是雄配子体的第一个细胞,小孢子在小孢子囊内萌发,细胞分裂为2,其中较小的1个是第一原叶体细胞(营养细胞),另1个大的叫胚性细胞,胚性细胞再分裂为2,即第二原叶细胞及精子器原始细胞(中央细胞),精子器原始细胞再分裂为2,形成管细胞和生殖细胞。

成熟的雄配子体有4个细胞:2个退化原叶体细胞、1个管细胞和1个生殖细胞。

c. 雌配子体: 由大孢子发育而成。

大孢子是雌配子体的第一细胞,它在大孢子囊(珠心)内萌发,进行游离核分裂,形成具16—32个游离核,不形成细胞壁。

雌配子体的四周具1薄层细胞质,中央为1个大液泡,游离核多少均匀分布于细胞质中,当冬季到来时,雌配子体即进入休眠期。

翌年春天,雌配子体重新开始活跃起来,游离核继续分裂。

以后雌配子体内的游离核周围开始形成细胞壁,这时珠孔端有些细胞明显膨大,成为颈卵器的原始细胞。

之后,原始细胞进行一系列的分裂,形成几个颈卵器,成熟的雌配子体包含2—7个颈卵器和大量的胚乳。

注意:此题中加粗的几类细胞名称应牢牢记住,考试时容易将同一细胞用不同名字称呼变法考!考试也会问论述题:论述松柏纲植物雌、雄配子体的形成过程。

4,简述云杉冷杉属的区别和重要特征
云杉属(Picea)与冷杉属(Abies)的区别。

云杉属小枝有显著隆起的叶枕。

球果下垂。

种鳞宿存,苞鳞短小。

冷杉属枝具圆形而微凹的叶痕。

球果直立,当年成熟,种鳞和种子一同脱落。

5,【重】花的演化意义(例如两性花配子的形成,以及具有雌蕊子房发育成果实的意义)详细论述被子植物花的演化趋势。

1)数目的变化:多而无定数到少而有定数。

2)排列方式的变化:花部的排列方式主要有 (1)螺旋排列、(2)轮状或圆周排列,其中前者为原始类型。

3)对称性的变化:花的对称可分为(1)辐射对称、(2)两侧对称、(3)完全不对称,辐射对称是原始性的,而两侧对称,则是进化的。

4)子房的位置的变化:原始类型的花托是一个圆锥体或圆柱形,在进化中,花托逐渐缩短,加大宽度,变为园丁或扁平状,并且进一步在中央出现凹陷,成为凹顶形。

于是根据子房在花托着生的位置和与花托相连情况,子房可分子房上位、子房下位
和子房半下位三种类型,据此还可以分为:子房上位下位花、子房上位周位花、子
房下位上位花和子房半下位周位花。

6,【重点】双受精现象的意义
出现了双受精,现象和与之相适应的特华胚囊受精产生的三倍体胚乳核相比于骡子植物的单倍体胚乳含有更多的父母本遗传信息基因表达更加活跃增加了被子植物的适应性和生存能力
(2)双受精是植物界有性生殖中衍化水平最高的受精方式
(3)双受精现象是被子植物成为优势类群的重要原因
被子植物生活史的特征,
孢子体发达,配子体退化,具有双受精现象
被子植物起源学说中的单元说的依据是什么?
a.被子植物具有许多独特和高度特化的特征,如筛管和伴胞的存在;
b.雌、雄蕊在花托上排列的位置固定不变;
c.雄蕊都有4个孢子囊和特有的药室内层;
d.花粉萌发,花粉管通过退化的助细胞进入胚囊与卵细胞结合的过程;
e.双受精现象和三倍体的胚乳。

7,APG系统的概念和优势,以及它的全称被子植物中发生以及英文名(Angiosperm Phylogeby Group)
APG,即Angiosperm Phylogeny Group,被子植物种系发生学组,以分支分类学和分子系统学为研究方法,以单系原则来界定植物类群。

依据当代系统演化生物学最前沿成果建立,大量采用分子系统学的最新成果,用多基因序列、甚至整个基因组序列进行比对、分析,构建系统发育树。

APG系统是基于系统发育关系建立,力图真实反映各类群间真实的亲缘关系,主要采用分子系统学的数据来构建的系统,现在已被广泛接受、应用。

分子系统学在客观性上有着本质上的飞跃,依据分子系统学数据、采用统计学方法进行分析,尽可能降低主观因素的影响。

APG系统
以分支分类学和分子系统学为研究方法,以单系原则来界定植物类群
分支分类学(支序分类学,亲缘分支分类学)只依据演化过程中的分支顺序,不参考形态上的相似性来排列类群,事实上最贴近系统发育关系
理想状态下,在系统发育树上,每个节点都只有两个下级分支,每个分支户为旁系群
一个自然的类群英在同一个分支下,此分支拥有同一唯一的祖先,且该祖先不是旁系群的祖先
每一个分支除了分子上的共同特征,通常也会有一些明显的共同特征,称为眼睁,应当只出现于该分支其他分支上,没有上述特征和其他分支,共有的特征称为主张,趋同进化
什么是APG分类法?
被子植物APG分类法是1998年由被子植物种系发生学组(APG)出版的一种对于被子植物的现代分类法。

这种分类法和传统的依照形态分类不同,是主要依照植物的三个基因组DNA
的顺序,以亲缘分支的方法分类,包括两个叶绿体(rbcL和matK基因)和一个核糖体(ITS)的基因编码。

8,协同进化和趋同进化
趋同进化
在不同的进化谱系中,独立演化出相似的特征,常起源于不同的祖先特征,或经历了不同的发育途径。

漫长的进化过程中,亲缘关系较远的类群,由于适应相似的环境、生活方式,而出现表型相似性(体形、器官高度相似一相同环境条件下,不同生物获得的相同选择)
趋异进化
亲缘关系较近的类群,为适应不同的环境而分化成多个形态特征、生理功能不同的物种,形成一个同源的辐射状进化系统。

拥有共同祖先的类群,为适应不同的环境条件,进化的结果不同;趋异进化是生物多样性的基础——物种形成、分化
平行进化
在不同的谱系中,独立进化出相似或完全相同的性状,通常认为,是由于相同发育途径中出现相似的改变。

亲缘关系较近的生物类群,各自适应相似的生活环境,独立发展成形态上相似的进化现象,产生异物同形。

协同进化
狭义上,指两个或多个生态学上相互关联种的共同进化,每个物种对其它种施加的选择都有进化上的相应。

广义上,某个种的进化受到与其相互作用的另一个种的影响,或仅指生态物种相关物种间共同的分化历史
9,以无油樟为例简述现生最古老的被子,植物类群的特征(现身被子植物最基部类群)
无油樟是现生被子植物最基部类群,最早和其他被子植物分开演化的分支,具有大量的原始特征,没有导管,只有管胞,单叶,全缘,雌雄异株,花各部分螺旋状排列不定数,花被不分化成花瓣和萼片,雄蕊不能明显区别,花丝和花药,花心皮离生,下位花
金主分析揭示,无油樟具有2亿年历史,处于裸子植物与被子植物进化的过渡阶段,染色体突然加倍,很可能是促进无油樟产生花的原因
系统发育论的重要论断
现存被子植物不直接起源于任何现存蕨类植物或裸子植物,木兰类较原始,但不是最原始类群,无油樟是现生被子植物的最基部类群,现生被子植物不直接起源于木兰类,单子叶植物和真双子叶植物为并系类群
10,从花序和果实类型出发的名词解释(例如聚花果和聚合果的差异)
论述5个花序类型及结构特点。

花序:花在总花柄上有规律地排列方式,包含有限花序与无限花序。

无限花序:花序的主轴在开花期间可以继续向上生长,开花顺序由下而上,分为简单花序和复合花序。

简单花序:花序轴单一不分枝。

复合花序:花序轴具分枝,每一分枝相当于一简单花序。

简单花序之总状花序:花序轴单一,直立,不分枝,上面着生很多花柄等长的两性花,
开花顺序由下而上。

简单花序之伞房花序:是变形的总状花序,花序轴单一、直立,上面着生很多花柄
不等长的两性花,花柄自下而上逐渐缩短,所有花排列在同一平
面上,开花顺序由边缘到中央。

简单花序之伞形花序:花轴单一,顶端膨大,膨大部分着生许多花柄等长的两性花,
开花的顺序是由外向内。

简单花序之穗状花序:花轴直立,单一,不分枝,上面着生许多无柄或花柄极短的两性花。

简单花序之葇荑花序:花序轴上着生许多无柄的单性花,花为单被花或无被花,花序
轴柔软下垂偶直立,开花后一般整个花序一起脱落。

简单花序之肉穗花序:花序轴粗短,直立,不分枝,肥厚而肉质化,上生多数单性无
柄的小花。

简单花序之佛焰花序:有的肉穗花序外面包有一片大型总苞,称为佛焰苞,因而这类
花序又称佛焰花序。

简单花序之头状花序:花轴极度缩短而膨大,扁形,铺展,上面着生无柄的两性花,
各苞叶常集成总苞。

简单花序之隐头花序:花轴特别肥大而呈凹陷状,很多无柄单性花着生在凹陷的内侧
腔壁上,花序轴仅留一孔与外界相通。

复合花序之圆锥花序:亦称复总状花序。

花序轴上分生许多小枝,每个小枝自成一个
总状花序。

复合花序之复穗状花序:花序轴分枝,每个分枝自成一个穗状花序。

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