《高等植物》课件2

高等植物高等植物是地球生态系统的基础支柱本课程将探索植物的结构、功能与生命过程高等植物的定义与特征定义主要特征具有维管组织的植物群体具有真正的根、茎、叶分化包括蕨类、裸子植物和被子植有发达的维管组织系统物生殖特点具有明显的世代交替现象高等植物的演化历程1234水生藻类登陆过渡维管植物出现种子植物兴起最早的光合生物，生活原始苔藓类植物开始适蕨类植物发展出输导组在水中应陆地生活织高等植物的分类体系被子植物1最进化、最繁盛的植物类群裸子植物2种子外露，如松柏类蕨类植物3有维管组织但无种子苔藓植物4植物细胞的基本结构细胞壁提供支持和保护细胞膜控制物质进出细胞质含有各种细胞器细胞核植物细胞的特殊结构叶绿体进行光合作用，合成有机物中央液泡储存水分和废物，维持细胞膨压细胞壁提供机械支持，决定细胞形状质体系统植物细胞壁的组成与功能纤维素半纤维素12主要成分，提供结构支持与纤维素交联，增强强度木质素果胶43在次生壁中沉积，增加硬度填充物质，维持细胞间连接植物细胞质膜的特点基本结构特殊功能植物特有特点磷脂双分子层选择性通透与细胞壁紧密贴合嵌入的蛋白质信号转导含有特殊的运输蛋白糖蛋白和糖脂细胞识别参与胞吐和胞吞作用植物细胞器的种类与功能细胞器主要功能线粒体细胞呼吸，产生能量叶绿体光合作用，合成有机物内质网合成脂质和蛋白质高尔基体分泌物质的加工、运输液泡储存物质，维持膨压植物细胞核的结构与功能核膜1双层膜结构，具有核孔复合体染色质2DNA与蛋白质复合物，携带遗传信息核仁3合成核糖体RNA和组装核糖体核基质4支持核内结构的纤维网络植物组织的类型分生组织保护组织输导组织具有分裂能力的未分覆盖植物表面，防止运输水分和养分化细胞水分丢失基本组织填充性组织，支持和储存分生组织的特征与功能3主要类型顶端分生组织、侧生分生组织、肋间分生组织∞分裂能力理论上具有无限分裂潜能种2细胞分裂方式反式分裂和周式分裂全年活动时间在生长季节持续活动保护组织的结构与作用木栓层周皮木质化细胞层，防水防腐气孔老化器官的次生保护组织表皮调节气体交换和水分蒸腾最外层保护组织，覆盖角质层基本组织的分类与功能输导组织的结构与功能木质部韧皮部运输水分和无机盐运输有机养分由导管和管胞组成由筛管和伴胞组成单向运输，从根到叶双向运输，源到库机械组织的特点与作用提供支持抵抗外力支撑植物体抵抗重力增强植物对风雨的抵抗力维持生长形态保护内部组织决定植物的生长方向和姿态形成坚韧外层，抵御外界损伤分泌组织的类型与功能植物器官概述营养器官功能生殖器官功能根、茎、叶光合作用、吸收水分与矿花、果实、种子繁殖、传播、种族延续物质、支持植物体根的基本结构根冠保护根尖分生组织，感知重力分生区细胞活跃分裂，形成新细胞伸长区细胞快速伸长，推动根向下生长根毛区表皮细胞延伸形成根毛，增大吸收面积根的生长发育初生根突破种皮1种子萌发早期，胚根向下生长侧根形成2从主根周鞘层分化出侧根原基根毛发育3表皮细胞向外延伸形成根毛维管束分化4形成导管和筛管，建立输导系统次生生长5在双子叶植物中形成木质部和韧皮部根的特殊类型须根气生根支柱根肉质根单子叶植物常见，无主根悬挂空中，吸收空气水分从茎干长出，增强支撑储存养分，根部膨大茎的基本结构表皮皮层最外层保护层，有气孔和毛状体位于表皮与中柱之间，多为薄壁组织髓部维管束茎的中心部分，储存养分运输水分和养分的通道茎的生长方式顶端生长茎尖分生组织使植物向上生长芽的分化形成侧芽，发育为分枝节间伸长节间细胞伸长导致茎干延伸次生生长形成木材和树皮，增加茎的粗度茎的特殊类型地下茎根茎、球茎、块茎储存养分，营养繁殖攀援茎卷须、缠绕茎、气生根攀援依附他物向上生长肉质茎仙人掌、多肉植物储水抗旱，减少蒸腾变态茎刺、匍匐茎、假球茎特殊环境适应性结构叶的基本结构叶的形态多样性叶的变态捕虫叶捕蝇草、猪笼草，捕食昆虫获取养分储水叶多肉植物叶片肥厚，储存水分繁殖叶落地生根叶缘可形成小植株鳞片叶仙人掌等植物的退化保护叶花的基本结构雌蕊1柱头、花柱、子房，产生卵细胞雄蕊2花药、花丝，产生花粉花冠3由花瓣组成，吸引传粉者花萼4由萼片组成，保护花蕾花托5花器官着生的基部花的类型与排列单花总状花序伞形花序头状花序花单独生长，如郁金香花着生于主轴两侧，如葡萄花梗从一点发出，如胡萝卜花密集着生于扁平花托上，如向日葵花粉的形成与传播花粉萌发花粉传播落在柱头上，形成花粉管花粉释放通过风、昆虫、鸟类或水传花粉形成花药开裂，释放成熟花粉播花药内进行减数分裂种子的结构与类型双子叶种子单子叶种子两片子叶一片子叶豆类、向日葵水稻、小麦胚根明显胚乳丰富种子的萌发过程吸水种子吸收水分，体积膨胀酶活化激活酶系统，水解储存物质胚根出现3胚根突破种皮，向下生长胚芽发育胚芽向上生长，子叶展开或留在土中果实的形成与类型核果浆果内有硬核，如桃、李多汁果实，如葡萄、番茄坚果坚硬果皮，如核桃、栗子5蒴果翅果成熟开裂释放种子，如棉花有翅状附属物，如枫树果实植物的营养繁殖扦插嫁接压条茎、叶、根的一部分将一植物的芽或枝接将枝条弯曲埋入土形成新植株到另一植物上中，生根后分离分株分离植物的自然分蘖或球茎植物的有性生殖传粉花粉从花药转移到柱头花粉管生长花粉管向下生长进入子房受精精细胞与卵细胞结合形成受精卵种子发育受精卵发育为胚，子房发育为果实植物的无性生殖自然无性繁殖人工无性繁殖匍匐茎、球茎、鳞茎扦插、嫁接、压条分蘖、根茎、块茎分株、组织培养优势局限性保持母体特性遗传多样性低繁殖速度快抗病性下降植物的光合作用概述6CO₂分子每轮卡尔文循环固定的二氧化碳分子数6H₂O分子光反应中被分解的水分子数1C₆H₁₂O₆产生的葡萄糖分子数6O₂释放到大气中的氧气分子数光反应过程光能捕获叶绿素分子吸收光能水分解光能分解水产生电子、质子和氧气电子传递电子沿电子传递链传递，释放能量形成ATP能量用于ATP合成和NADPH生成暗反应过程还原反应固定CO₂ATP和NADPH提供能量将中间产物还RuBP与CO₂结合形成不稳定中间产物原RuBP再生糖形成剩余三碳化合物重组形成RuBP部分三碳化合物用于合成葡萄糖影响光合作用的因素植物的呼吸作用糖酵解葡萄糖分解为丙酮酸柠檬酸循环丙酮酸进一步氧化分解电子传递链电子传递产生质子梯度合成ATP质子梯度驱动ATP合成植物的水分吸收与运输根毛吸收根毛从土壤中吸收水分和矿物质根压作用根细胞主动运输产生压力推动水分上升导管运输水分通过木质部导管向上运输蒸腾拉力叶片蒸腾产生拉力，促进水分上升植物的蒸腾作用气孔开放水汽扩散光照下保卫细胞膨胀，气孔张开水分从叶内细胞蒸发进入大气水分补充降温效果蒸腾拉力促进根部吸水和运输蒸腾带走热量，调节叶温植物的矿质营养植物激素及其作用激素类型主要功能生长素促进细胞伸长，调控向性生长赤霉素促进茎伸长，打破种子休眠细胞分裂素促进细胞分裂，延缓衰老脱落酸诱导休眠，促进气孔关闭乙烯促进果实成熟和器官脱落植物的向性运动向光性向地性向水性向化性茎向光源方向弯曲生长根向重力方向生长，茎逆重根向水分较多的区域生长对化学物质的定向生长反应力方向生长植物的昼夜节律生化调整生理反应光合与呼吸代谢的昼夜转换生物钟调节气孔开闭、叶片运动随昼夜光信号感知内源性节律控制基因表达变化光敏色素感知光照变化植物的开花调控光周期反应依据昼夜长短调控开花时间春化作用需经低温处理后才能开花温度影响适宜温度促进花芽分化基因调控开花相关基因网络精确控制植物的抗逆性机制抗旱机制抗寒机制抗盐机制气孔关闭细胞膜组成改变离子区隔化根系加深脱水蛋白积累选择性吸收脱落酸积累抗冻糖分合成盐腺排盐渗透调节物质合成生长发育延缓渗透调节蕨类植物的特征需水繁殖大型叶片无种子精子需水游动受精大型羽状复叶，幼时通过孢子繁殖卷曲世代交替孢子体为主体，配子体小型裸子植物的特征种子裸露1种子直接形成于球鳞表面木本植物2多为乔木或灌木常绿特性3多数种类常绿，针形叶风媒传粉4花粉通过风力传播被子植物的特征花双受精具有完整花器官，吸引传粉者形成胚和胚乳，增加存活率2维管系统果实3高效输导组织，水分矿物质运输子房发育成果实，保护种子单子叶植物与双子叶植物的区别特征单子叶植物双子叶植物子叶数一片子叶两片子叶叶脉平行脉网状脉根系须根系主根系茎维管束散生维管束环状排列花三数或三的倍数四数或五数重要经济作物简介常见观赏植物介绍牡丹兰花月季梅花中国传统名花，花大色艳清雅脱俗，品种繁多四季开花，色彩丰富耐寒傲雪，早春开放药用植物的应用传统中药人参、灵芝、当归等滋补强身现代提取物银杏叶提取物、人参皂苷改善循环植物源抗生素青蒿素、紫杉醇等治疗重大疾病保健应用薄荷、洋甘菊、薰衣草等改善生活质量植物与生态环境的关系生态价值固碳释氧，改善气候水文调节涵养水源，减少洪涝土壤保护防止水土流失，维持肥力生物栖息地提供食物和庇护所植物资源的保护与利用资源调查了解植物分布与数量就地保护建立自然保护区迁地保护植物园、种子库保存可持续利用平衡保护与开发植物生物技术的发展组织培养从单细胞培养完整植株遗传工程转基因改良作物性状分子标记辅助育种加速育种进程，提高育种效率基因编辑精准修改植物基因组高等植物学习总结器官系统细胞与组织根茎叶花果种的特征与功能植物体的基本结构单元生理过程光合作用、呼吸作用、水分运输生态与应用生物多样性植物的生态价值与人类利用不同类群的演化与适应4。