和微丝的消失,只保留了与物质运输的维持生活直接有关的细胞器,如贮藏蛋白质或淀粉功能的质体,以及可以保证筛管分子中物质运输对能量需要的线粒体。但这些质体和线粒体的内部结构也稍有消退。此外,P-蛋白质也由原来分散状态而趋集与细胞腔的侧面和筛孔附近。
成熟的筛管分子成为特殊的无核细胞,在相当长的时间里仍保持活力。后来,沿着筛孔的四周,围绕联络索而积累胼胝质。胼胝质是一种糖类,水解时产生葡萄糖和糖醛酸,它们在筛孔之间的端壁上逐渐积累加厚,联络索则相应变细。当筛管分子进入休眠或衰亡时,胼胝质已称为垫伏沉积在整个筛板上,称为胼胝体。只是暂时处于休眠状态的筛管分子,在次年春季来临时再行恢复活动,胼胝体消溶,联络索重新出现。一般植物的筛管输导组织只有一个生长季,少数植物,如葡萄,椴的筛管可保持至二至多年。筛管分子衰亡后输导功能不再恢复,继而被新的具有活力的筛管分子代替。
63、试述筛管和伴胞的关系。
筛管分子的旁侧有一直多个狭长的伴胞。伴胞与筛管分子是由同一个母细胞经过不均等纵裂而来的,其中较小的一个子细胞形成伴胞。伴胞有时还进行横分裂,以致在筛管分子的一侧出现一纵列伴胞。伴胞在横截面上多呈三角形、方形或梯形,细胞核较大,有丰富的细胞器和膜系统,高尔基体、线粒体、粗面内质网和质体都较多,细胞质密度也较大,这些都表明伴胞有很高的代谢活性。伴胞与筛管分子的侧壁之间存在更多的胞间连丝。有些植物的叶脉中的伴胞发育为传递细胞,使筛管分子与伴胞更加紧密的联系。同时,由于它们位于筛管分子与叶肉之间,能更高效的传递光合产物。当筛管分子衰老死亡时,伴胞也随之失去功能而死亡。在生理功能上,伴胞为筛管分子的主动运输提供了必须的能量。
64、何为蛋白细胞?有何功能?
裸子植物某些射线和韧皮薄壁细胞在形态和生理上与筛胞密切联系着,这些细胞内含有丰富的蛋白质,称为蛋白细胞,这些细胞若含在射线中往往在射线的边缘成为直立细胞,筛胞和它相接触面具有明显的筛域,当筛胞解体时它也死亡,但是它和筛胞在个体发育上是没有联系的。与被子植物的伴胞相似。
65、试述管胞演化成导管的过程,较进化的导管具有什么特征? 相邻管胞侧壁相邻处梯状具缘纹孔的纹孔膜消失,后来边缘也停止发育,这样此部分壁就变为梯状穿孔板,以后由于梯状穿孔板上横条的消失而变为单穿孔板。所以梯纹孔管胞和原始的导管分子之间差别只限于无穿孔。
管胞演化为导管的过程,Bailey认为维管植物的导管独立起源于五个不同的类群:蕨类植物卷柏目、真蕨目、裸子植物买麻藤目及被子植物的单子叶植物和双子叶植物。导管在各类高等植物中是独立和平行发生的。
66、在双子叶植物和单子叶植物中,管胞演化成导管的演化过程(出现部位)有何不同?
在双子叶植物中,管胞演化为导管是在茎中也可能在根中的次生木质部中形成,进而伸展到叶子和其他器官中,当次生木质部中产生导管后,接着就在后生木质部出现,最后在原生木质部中也出现。
在单子叶植物方面,据Cheadle(1953)报道,某些单子叶植物,如水鳖科(Hydrocharitaceae)没有导管,泽泻科(Alismaceae)只有根中具有导管,他从而得出单子叶植物的导管最初发生在根内后期的后生木质部中,所以一般单子叶植物的后生木质部中的导管较进化,而原生木质部中的原始。特别值得提出的是在某些具有次生木质部的单子叶植物,其次生木质部中没有导管,只有管胞,反映其次生木质部是以后产生的。
67 最特化的筛管分子有何特征?
最特化的筛管分子是短而粗的,侧壁上无筛域,横壁成为单筛板,与侧壁垂直,从形态结构上分析,也是适应最大的运输机能的。
68、被子植物中射线在演化上有何趋势?
维管射线可以分为二类:同型射线和异型射线。在较原始的裸子植物中具有异形射线,而在较进化的裸子植物和被子植物中具有同型射线。异型射线又分为数类,较原始的类型是由多列和单列射线组合而成的混合——异型射线,此类又包括二类:
1)长末端的混合——异型射线,它的特点是中部属于多列射线,但是有很高的垂直伸长的末端,通过其单列部分为直立射线细胞所组成,而多列部分为横卧细胞所组成,此类射线在现代被子植物中是一些比较原始类型中存在(八角科、水青树属)。
2)短末端混合——异型射线,特别是单列的末端变短了,单列部分的细胞也变短,它是由前者演化来的(木兰科、黄杨科、连香树属)。
混合—异型射线在演化过程中向二个方向发展,①一个方向是单列部分消失,而形成多列—异型射线,②一个方向是多列部分消失,而形成单列—异型射线。
异型射线在演化中形成了同型射线。 同型射线在那些具有单穿孔导管的植物中 存在,由此也可以说明是一种比较进化的类型。此类也包括三类: 1)混合—同型射线:特点是由单列和多列同型射线组合而成的,存在于许多双子叶植物中。
2)多列同型射线:它只由多列的同型射线组成,存在于许多豆科植物中。 3)单列同型射线:只由单列的同型射线组成。
它们在演化上的关系是由混合——同型射线演化成多列同型射线和单列同型射线。
69、何为补充细胞? 树木的树干上,皮孔一般产生于原来气孔的位置,其内方的木栓形成层向外不形成木栓细胞,而形成一些排列疏松,具有发达的细胞间隙近似球状的薄壁组织细胞,它们以后栓化或非栓化形成的细胞,称为补充细胞(complementary cell),补充细胞组成的组织称为补充组织。由于补充细胞数目增多,撑破表皮或木栓层,形成皮孔。
70、哪些分泌结构可以做为分类学上的指标? 腺毛,蜜腺,分泌细胞,分泌腔,分泌道,乳汁器
第五章 植物器官的结构及组织分化
71、何为发育上的内起源和外起源?举例说明。
若器官起源于中柱鞘,发生于内部组织,则称这种起源方式为内起源;若器官在顶端分生组织的表面发生,这种起源方式成为外起源。如侧根生成,由里面的中柱鞘起源,为内起源。 如叶起源于生长锤表层为外起源。
72、什么是三生结构?
贮藏根中,除了中央的正常次生维管组织外,其外面具有呈同心圆那样多层形成层,它们由中柱鞘和韧皮部衍生的,能分别产生多层维管组织,其中有贮藏薄壁组织以及被宽的径向排列的薄壁组织分开的木质部束和韧皮部束。这种结构就叫三生结构。
73、双子叶植物茎成熟区原生木质部和原生韧皮部的分化方式有何不同? 从纵向方向来看,原生木质部一般在叶原基的基部与茎轴连接的地方先分化,然后向顶分化进入叶原基,向基分化到茎。因此,木质部开始发生时是不连接的;原生韧皮部是向顶式的分化,并进入叶原基。
从水平方向来说,木质部的分化过程是内始式的,即原生木质部靠近茎的中央; 韧皮
部的分化是向心的,原形成层束的中间部分最后分化,如有维管形成层,就从这些组织中衍生。
74、什么是环髓带?
髓的细胞间,尤其是中央部分有明显的胞间隙,而周围部分往往有排列紧密的小细胞,它们生存较久,与里面部分有明显区别,这个周围区域称为环髓带或髓鞘。
75、中柱都有哪些类型?其演化过程如何?
类型:单中柱、星状中柱、编织中柱、多体中柱、双韧管状中柱、外韧管状中柱、多环式管状中柱、网状中柱、多环式网状中柱、具节中柱、真中柱、散生中柱
演化的过程大概有3种:
①原生中柱→管状中柱→真中柱; ②原生中柱→管状中柱→多体中柱; ③原生中柱→星状中柱。
76、什么是叶迹和叶隙?其是如何演化的?
叶迹:一般把从叶的基部伸展到茎内与另一维管束连接的此段维管束称为叶迹。
叶隙:由于叶迹从茎中央向外弯到叶基去,因此,茎的维管柱上方出现了薄壁组织区填补此空白,此区即称叶隙。
(1) 二迹单叶隙节→二迹三叶隙节和二迹多叶隙节。
(2)二迹单叶隙节→单迹单叶隙节,单迹三叶隙节和单迹多叶隙节。 在这些变化中包括迹的并合、丧失和增加。
77、何为副形成层或附加形成层?
攀缘植物的茎内可存在正常类型的维管束而产生不寻常排列的次生木质部和韧皮部。茎内的束间形成层只形成薄壁组织,原来的形成层在整个次生生长中保持分离。另外,还有形成层处于不正常的位置,因而产生不正常的排列,产生了副形成层或附加形成层。
78、叶的生长发育都有哪几个阶段? 1.叶原基的发生 2.叶原基的生长
3.顶端生长和边缘生长:
首先出现顶端生长和边缘生长,前者使叶原基伸长,后者是侧向的扩展,因此,生长着的叶原基在顶端有顶端分生组织和沿着轴的两边各有边缘分生组织。
4.居间生长:
顶端生长和边缘生长后,是促使叶子伸展的居间生长,叶子的展开是整个原基普遍的细胞分裂和增大的结果,而叶基部细胞分裂停止最迟。以后,在叶片生长过程中,其厚度一般很均匀。
79、C3和C4 植物在维管束鞘结构上都有哪些特征?
① C4的维管束外是维管束鞘细胞和部分叶肉细胞围绕成的呈花环型的两圈细胞,C3的不是;
② C4的维管束鞘细胞中有不含基粒的叶绿体,C3的不含叶绿体。
80、裸子植物叶的结构有哪些特点?
除银杏、买麻藤外,通常比较狭细,成针状、条状或鳞片状。 1、松属叶的构造
均为针叶,成束状着生、单个叶成半圆形、三棱形。 2、杉属叶的构造
为狭长形,属异面叶,在中脉两侧有纵向密集分布的气孔带。
81、试以拟南芥为例,阐述花器官分化发育的分子机理。 在拟南芥中,参与花分生组织特征决定的三个重要基因已被较深入的进行了研究,它们是LEAEY(LEY)、APETALA1(AP1)和CAVLIFLOWER (CAL)。
LEY基因的突变导致花向花序的部分转变。此外其也是决定花瓣和雄蕊特征的重要基因。AP1是另一个参与花分生组织特征决定的基因,另外,Ap1基因还与萼片和花瓣的特征决定有关。 在双突变体ap1 cal中花的分生组织全部转变为花序,结果在花的着生部位形成一簇分生组织,cal-1纯合突变体的表现型与野生型无明显差异,表明CAL的功能缺失可被AP1所补偿。
正常的花器官不仅需要ABC基因,而且需要SEPALLATA基因。已有证据表明:
花器官的属性基因可分为4个不同的类别,分别称作A_、 B_、 C_和D_功能基因,它们的成员提供4种不同的同源异型功能:
A控制萼片,A+B控制花瓣,B+C控制雄蕊,C控制心皮,D控制胚珠。其中A功能和C功能基因又相互抑制,即A型基因抑制C型基因在1、2轮中表达,C型基因则抑制A型基因在3、4轮中起作用。
在拟南芥中,最初所鉴定的三类基因分别为APETALA2(A型),APETALA3和PISTLLATA(B型)及AGAMOUS(C型),后来的研究发现APETALA1也具A型基因的功能 。
现发现,A、B、C、D基因并不是直接对花的形态发育进行调控,而是通过转录后的产物进行调控。
82、试以大豆为例,说明果皮的结构和果实开裂的关系。 大豆的荚果,其果皮由外向内是:
外果皮:由外表皮层和表皮下层组成,其组成细胞都有厚的细胞壁, 中果皮:为薄壁组织构成
内果皮:包括几层厚壁组织细胞和内表皮层。 其中,外果皮和内果皮的厚壁细胞都属于伸长的细胞,但是这两类细胞的长轴的排列方向却相反。因此,当果皮干燥时,它的收缩方向相反,从而促使果实裂开。
83、何为假种皮?
某些种子外覆盖的一层特殊结构。常由珠柄、珠托或胎座发育而成,多为肉质,色彩鲜艳,能吸引动物取食,以便于传播。
84、什么是外胚乳?
胚乳一般是指被子植物在双受精过程中精子与极核融合后形成的滋养组织,也称内胚乳。有些植物的珠心组织(孢子体部分)在种子发育过程中,不但没有被吸收消耗,反而增殖并发育成充满丰富营养的组织——外胚乳。

