第四节植物细胞的生长、发育分化和
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植物细胞的分化和发育植物是多细胞生物,它的生长和发育是细胞分化和组织发生的结果。
植物细胞的分化和发育是一种高度复杂而又精密的生物学过程,涉及到细胞形态、结构、功能等多个方面的变化。
在这篇文章中,我们将探究植物细胞分化和发育的过程以及这些过程中的一些关键事件。
植物细胞的分化细胞分化是指由一种原始型细胞发育出不同类型和功能的细胞。
在植物中,分化一般发生在幼叶、幼根、芽等部位。
这些细胞在分化时经历了一系列的变化,形成了不同类型和功能的细胞。
植物细胞分化的过程可以分为三个阶段。
第一阶段:形成原初分生组织(meristem)植物形成原初分生组织这一阶段发生在胚苗期。
在这个阶段,小孢子开始发芽,形成原初茎尖。
这个茎尖在细胞周期中的分裂旺盛,快速增长,形成原初分生组织。
原初分生组织简单地说就是植物体内的一种活跃的细胞组织,它能够不断分裂并形成新的细胞。
原初分生组织的细胞是未分化的细胞,具有足够的增殖和分化能力。
它能发展成为不同类型和功能的细胞。
第二阶段:分化成植物体的基本组织在原初分生组织形成的基础上,植物体开始发生几何式的增长和分化,形成了基本的组织系统。
这些组织包括根、茎、叶、花等部分。
根是植物生长和发育的一个主要组织。
根发育分为初生根和次生根两种,初生根是由胚芽发育而来的,而次生根是由茎和叶柄发育而来的。
茎是植物生长的主要组织,它是支撑和输送水分养分的重要部分。
茎的生长分为主茎和分枝两种,主茎是最初的部分,而分枝是在主茎之后发展出来的。
茎的生长是由茎尖处原初分生组织中的细胞分化和增殖后形成的。
叶是植物体中负责光合作用的主要结构。
它由叶片、叶柄和叶鞘组成。
叶柄连接叶片和茎,它的生长是由原初分生组织中的细胞分化和增殖形成的。
花是植物的繁殖结构,它由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊组成。
花的形成是由茎尖处原初分生组织中的细胞分化和增殖形成的。
第三阶段:形成分化组织在组成植物体的各个基本组织之后,细胞开始不断分化形成分化组织。
《植物学》课程教学大纲(BOTANY TEACHING PROGRAM)执笔者:洪宇审核人:曹毅刘家友卢博彬编写日期:2017年8月二、课程简述植物学是园艺专业的一门重要专业基础课程。
本课程主要系统性地介绍植物体的形态、结构、发生和发育的一般规律,使学生掌握构成植物有机体的基本单位——细胞、组织、营养器官和生殖器官的形态结构及与发育等有关基础理论知识。
使学生较系统地了解植物界的基本类群,了解植物界进化的基本规律,初步掌握植物分类的基本技能,及一部分被子植物常见的科、属特征,并能识别常见的植物种类,为识别、利用和改造植物打下一定的基础。
通过本课程的学习,1. 使学生系统掌握植物体形态、结构和功能的基本知识,了解植物类群的基础知识以及植物界演化规律,了解植物个体发生、发育、生长、生殖等生命活动规律。
2. 使学生了解植物与环境条件关系的基础知识,及这些知识在生产、生活实践中的应用,为学习后续的专业基础课和专业课以及从事园艺产业和科学研究打下基础。
3. 培养学生严肃认真,实事求是的科学态度,使学生掌握研究植物学的基本技能,提高解决问题的能力。
四、考核方式及成绩评定(一)考核目标掌握植物种子的结构和主要类型,掌握植物组织和细胞的结构与功能,掌握被子植物营养器官的结构与发育过程,掌握雌蕊和雄蕊的结构与发育,掌握被子植物传粉与受精的过程,掌握被子植物基本类群与分科。
(二)考核方式闭卷考试(三)成绩评定总评成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定。
平时成绩:占30%。
其中:出勤考核:占10%。
作业成绩:占20%,根据学生作业完成情况评定。
期末考试成绩:占70%。
七、课程教材及主要参考资料(一)教材[1] 吴万春. 植物学(第二版). 广州:华南理工大学出版社, 2005.(二)主要参考书目[1] 郑湘如, 王丽.植物学(第二版). 北京:高等教育出版社, 2007.[2] 马炜梁. 植物学(第二版). 北京:高等教育出版社, 2009.[3] 胡金良. 植物学(第一版) . 北京:中国农业大学出版社, 2012.。
可编辑修改精选全文完整版第一章植物细胞与组织第一节植物细胞的形态与结构一、植物细胞的形状与大小细胞体积小的原因(1)细胞核在细胞生命活动中起重要作用,它所能控制的细胞质的量是有限的,所以细胞的大小受细胞核所能控制的范围的制约(2)利于细胞与周围环境(包括相邻细胞)的物质交换和细胞内部的物质运输和信息传递二、植物细胞的基本结构A原生质体是指细胞中有生命活动的物质(原生质),是细胞各类代谢活动进行的主要场所,是细胞最重要的部分。
包括细胞膜、细胞质、细胞核等结构原生质是组成原生质体的物质,包括水、无机盐;蛋白质、糖类、维生素等后含物是植物细胞中的一些贮藏物质或代谢产物B细胞壁是包围在原生质体外面的坚韧外壳显微结构:光学显微镜(分辨率0.2µm)观察到的细胞结构有细胞壁、细胞质、细胞核、液泡等结构和经过特殊染色的高尔基体(硝酸银染色)和线粒体(Janus green B染色)等。
亚显微结构(超微结构):在电子显微镜(分辨率0.25nm)下看到的更为精细的结构。
细胞三、原生质体(一)质膜电子显微镜下观察到它是包围在细胞质表面的一层薄膜通常紧贴细胞壁,厚度约7~8 nm (原生质体表面的一层薄膜,脂类和蛋白质)内膜:光学显微镜看不到,采用高渗溶液(如高盐溶液)处理后,使原生质体失水而收缩,与细胞壁发生分离(质壁分离),可以看到质膜是一层光滑的薄膜。
1.质膜的结构脂双层+膜蛋白+膜糖单位膜:暗—明—暗(蛋白质)(类脂)生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点:有序性、流动性、不对称性质膜的功能:1.物质跨膜运输2.能量转换3.代谢调节4.细胞识别5.抗逆性6.信号转导7.纤维素的合成和微纤丝的组装(二)细胞质:细胞核以外,细胞质膜以内的原生质为细胞质。
1.细胞器一般认为是散布在细胞质的基质中具有一定结构和功能的“微结构”或“微器官”。
(1)质体一类与碳水化合物的合成及贮藏密切相关的细胞器。
为植物细胞所特有的结构。
第二章:植物细胞和组织第一节:植物细胞的基本结构和功能一、植物细胞植物体的结构,即由细胞构成组织,由同一或不同组织构成器官,由器官构成植物体。
因此细胞是:构成植物体的形态结构和生命活动的基本单位。
(一)细胞学说是由德国植物学家M. J. Schleiden. 和T. Schwann二人于1838—1839年间提出的。
(二)细胞的形态:细胞的大小,主要受到下列三因素控制:(1)细胞核的控制能力;(2)细胞表面积的限制;(3)细胞代谢速率的影响。
显微结构:光学显微镜下看到的结构(0.1毫米——0.2微米)超微结构:电子显微镜下看到的结构(0.2微米——1.4埃)又称亚显微结构。
:植物细胞的基本结构与各部分的功能:生活的植物细胞的基本结构 :(1)原生质体:细胞膜﹑细胞质﹑细胞核。
(2)细胞壁:包围在原生质体的外围。
二、原生质体:原生质体:一个细胞内分化了的原生质 。
原生质:构成细胞的生活物质的总称。
1.细胞膜(质膜):生活细胞的原生质体表,都有一层由脂类和蛋白质等构成的具有选择透性的薄膜包围,它将细胞与外界分开,在植物细胞中它和它外围的细胞壁紧密相连。
功能:控制胞内外物质交换;稳定胞内环境;接受信息等。
细胞质:是质膜以内、细胞核以外的原生质。
它由半透明的胞基质和分布其中的细胞器组成。
它包括:(1)胞基质:细胞质中除了细胞内膜结构单位和非膜结构的实体以外,其余没有分化的均质的胶体部分。
(2)细胞器:细胞质内具有特定形态结构与功能的亚细胞结构。
根据是否具有生物膜及组成生物膜的单位膜层数,可将细胞器分为:具双层膜结构﹑单层膜结构和无膜结构三种类型。
(一)双层膜结构:1.质体:(1)概念:是植物细胞中特有的细胞器之一,它具有自主的遗传物质。
(2)功能:合成和积累同化物质,是细胞的光合作用中心。
(3)分类:质体按所含色素与行使的功能不同,可分为:①叶绿体:含叶绿素和少量类胡萝卜素,绿色,进行光合作用, 制造有机物。
中国农业大学硕士研究生入学考试初试科目考试大纲科目代码:339科目名称:农业知识综合一(A)考试内容:植物学、植物生理学、遗传学三部分,每部分50分,共计150分。
农业知识综合一(植物学部分)农业知识综合一(植物生理学部分)第 1 页/共12 页农业知识综合一(遗传学部分)第一章遗传的细胞学基础第一节染色体1、染色质与染色体:控制染色质和染色体的基本概念,明确二者是同一物质在不同细胞分裂时期的两种表现形态;何谓常染色质、异染色质?二者在细胞分裂周期中表现的区别?2、染色体的形态:控制着丝点、染色体臂、主缢痕、次缢痕、随体等染色体基本形态;按照着丝点位置将染色体按形态分为不同类型,在细胞分裂后期具有不同的表现形态;了解同源染色体、非同源染色体的基本概念,控制染色体核型分析的基本概念及其分类根据。
3、染色体的数目:同种生物染色体数目是恒定的,性细胞中的数目是体细胞的一半,了解主要农作物染色体的数目。
第二节细胞的分裂和细胞周期1、细胞周期:一个残破的细胞周期包括分裂间期和分裂期,前者由可分为合成前期、合成期、合成后期,后者又可分为核分裂和胞质分裂两个阶段。
2、有丝分裂:有丝分裂分为前期、中期、后期、末期,各个时期具有不同的表现特征;了解有丝分裂的遗传学意义。
3、减数分裂:了解减数分裂的基本概念,可分为第一次分裂和第二次分裂,每次分裂又分为前、中、后、末4个时期,减数发生在第一次分裂;第一次分裂的前期又分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期,了解不同时期染色体的形态特征;了解减数分裂的遗传学意义。
第三节配子的形成和受精1、雌雄配子的形成:控制无性生殖和有性生殖的基本概念;了解植物雌、雄配子的形成过程,每个胚囊母细胞形成1个雌配子体,每个花粉母细胞可形成4个雄配子体。
2、植物的授粉与受精:控制授粉、受精的基本概念,重点控制双受精的概念,第 3 页/共12 页了解通过双受精发育成的种子其各组成成分遗传组成来源的不同;控制花粉直感与果实直感的概念及区别并能各举实例。
第7章植物的生长生理第1节、生长,分化和发育的概念生长是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积(大小)或重量的不可逆的增加的过程。
是量变的过程。
例外:种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少,胚囊的发育(4 1)细胞数目不是增加而是减少。
分化是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。
是质变。
发育是生长和分化的综合,指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程,它推动植物的生命周期不断的向前发展。
叶发育:叶原基→幼叶→成熟叶根发育:根原基→幼根→完整的根系花发育:花原基→花蕾→开花。
果实发育:受精后子房膨大→果实形成→成熟。
第2节植物细胞的发育细胞的发育:分裂期、伸长期和分化期。
一、分裂期(一) Cell cycle 分生细胞的特点:体积小、壁簿、核大、内部充满原生质、无大液泡、合成代谢旺盛、细胞持水力高的细胞。
分生期的最大特点是DNA有规律的变化细胞周期的变化速度,受温度、IAA、GA和CTK的影响(二) Cytoskeleton (细胞骨架) 真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三维网络结构,称之为细胞骨架,由微丝(microfilament, MF)、微管(microtubule,MT)和中间纤维系统(Intermediate filament,IF)组成。
微丝由F-肌动蛋白(fibrous actin)组成,最主要功能是推动胞质流动。
微管由微管蛋白(tubulin,微管蛋白二聚体),最主要功能是细胞壁微纤丝的定向和组成有丝分裂纺缍丝。
中间纤维是蛋白质丝与细胞器的空间定位和运动有关。
2、伸长伸长区细胞的特点:大量吸水细胞体积增大, 细胞内小液泡并成了大液泡,细胞质与细胞核被挤压到边缘。
水分多少是影响伸长的最主要因子。
生理上的特点是细胞内干物质积累、呼吸速率和酶活性增加、蛋白质合成增加。
3.分化特点:细胞趋于成熟,体积不再增大,出现组织分化。
植物细胞和组织部分完整知识点第二章:植物细胞和组织第一节:植物细胞的基本结构和功能一、植物细胞植物体的结构,即由细胞构成组织,由同一或不同组织构成器官,由器官构成植物体。
因此细胞是:构成植物体的形态结构和生命活动的基本单位。
(一)细胞学说是由德国植物学家M. J. Schleiden. 和T. Schwann二人于1838—1839年间提出的。
(二)细胞的形态:细胞的大小,主要受到下列三因素控制:(1)细胞核的控制能力;(2)细胞表面积的限制;(3)细胞代谢速率的影响。
显微结构:光学显微镜下看到的结构(0.1毫米——0.2微米)超微结构:电子显微镜下看到的结构(0.2微米——1.4埃)又称亚显微结构。
:植物细胞的基本结构与各部分的功能:生活的植物细胞的基本结构 :(1)原生质体:细胞膜﹑细胞质﹑细胞核。
(2)细胞壁:包围在原生质体的外围。
二、原生质体:原生质体:一个细胞内分化了的原生质。
原生质:构成细胞的生活物质的总称。
1.细胞膜(质膜):生活细胞的原生质体表,都有一层由脂类和蛋白质等构成的具有选择透性的薄膜包围,它将细胞与外界分开,在植物细胞中它和它外围的细胞壁紧密相连。
功能:控制胞内外物质交换;稳定胞内环境;接受信息等。
细胞质:是质膜以内、细胞核以外的原生质。
它由半透明的胞基质和分布其中的细胞器组成。
它包括:(1)胞基质:细胞质中除了细胞内膜结构单位和非膜结构的实体以外,其余没有分化的均质的胶体部分。
(2)细胞器:细胞质内具有特定形态结构与功能的亚细胞结构。
根据是否具有生物膜及组成生物膜的单位膜层数,可将细胞器分为:具双层膜结构﹑单层膜结构和无膜结构三种类型。
(一)双层膜结构:1.质体:(1)概念:是植物细胞中特有的细胞器之一,它具有自主的遗传物质。
(2)功能:合成和积累同化物质,是细胞的光合作用中心。
(3)分类:质体按所含色素与行使的功能不同,可分为:①叶绿体:含叶绿素和少量类胡萝卜素,绿色,进行光合作用,制造有机物。