高等植物高等植物是地球生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)支柱本課程將探索植物的結(jié)構(gòu)、功能與生命過(guò)程高等植物的定義與特征定義具有維管組織的植物群體包括蕨類(lèi)、裸子植物和被子植物主要特征具有真正的根、莖、葉分化有發(fā)達(dá)的維管組織系統(tǒng)生殖特點(diǎn)具有明顯的世代交替現(xiàn)象高等植物的演化歷程1水生藻類(lèi)最早的光合生物，生活在水中2登陸過(guò)渡原始苔蘚類(lèi)植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活3維管植物出現(xiàn)蕨類(lèi)植物發(fā)展出輸導(dǎo)組織4種子植物興起高等植物的分類(lèi)體系1被子植物最進(jìn)化、最繁盛的植物類(lèi)群2裸子植物種子外露，如松柏類(lèi)3蕨類(lèi)植物有維管組織但無(wú)種子4苔蘚植物植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁提供支持和保護(hù)細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞質(zhì)含有各種細(xì)胞器細(xì)胞核植物細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)葉綠體進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物中央液泡儲(chǔ)存水分和廢物，維持細(xì)胞膨壓細(xì)胞壁提供機(jī)械支持，決定細(xì)胞形狀質(zhì)體系統(tǒng)植物細(xì)胞壁的組成與功能纖維素主要成分，提供結(jié)構(gòu)支持1半纖維素與纖維素交聯(lián)，增強(qiáng)強(qiáng)度2果膠填充物質(zhì)，維持細(xì)胞間連接3木質(zhì)素在次生壁中沉積，增加硬度4植物細(xì)胞質(zhì)膜的特點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)磷脂雙分子層嵌入的蛋白質(zhì)糖蛋白和糖脂特殊功能選擇性通透信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞識(shí)別植物特有特點(diǎn)與細(xì)胞壁緊密貼合含有特殊的運(yùn)輸?shù)鞍讌⑴c胞吐和胞吞作用植物細(xì)胞器的種類(lèi)與功能細(xì)胞器主要功能線粒體細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生能量葉綠體光合作用，合成有機(jī)物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成脂質(zhì)和蛋白質(zhì)高爾基體分泌物質(zhì)的加工、運(yùn)輸液泡儲(chǔ)存物質(zhì)，維持膨壓植物細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能1核膜雙層膜結(jié)構(gòu)，具有核孔復(fù)合體2染色質(zhì)DNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物，攜帶遺傳信息3核仁合成核糖體RNA和組裝核糖體4核基質(zhì)支持核內(nèi)結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)絡(luò)植物組織的類(lèi)型分生組織具有分裂能力的未分化細(xì)胞保護(hù)組織覆蓋植物表面，防止水分丟失輸導(dǎo)組織運(yùn)輸水分和養(yǎng)分基本組織填充性組織，支持和儲(chǔ)存分生組織的特征與功能3主要類(lèi)型頂端分生組織、側(cè)生分生組織、肋間分生組織∞分裂能力理論上具有無(wú)限分裂潛能2種細(xì)胞分裂方式反式分裂和周式分裂全年活動(dòng)時(shí)間在生長(zhǎng)季節(jié)持續(xù)活動(dòng)保護(hù)組織的結(jié)構(gòu)與作用表皮最外層保護(hù)組織，覆蓋角質(zhì)層氣孔調(diào)節(jié)氣體交換和水分蒸騰周皮老化器官的次生保護(hù)組織木栓層木質(zhì)化細(xì)胞層，防水防腐基本組織的分類(lèi)與功能薄壁組織厚角組織石細(xì)胞組織其他特化組織輸導(dǎo)組織的結(jié)構(gòu)與功能木質(zhì)部運(yùn)輸水分和無(wú)機(jī)鹽由導(dǎo)管和管胞組成單向運(yùn)輸，從根到葉韌皮部運(yùn)輸有機(jī)養(yǎng)分由篩管和伴胞組成雙向運(yùn)輸，源到庫(kù)機(jī)械組織的特點(diǎn)與作用提供支持支撐植物體抵抗重力抵抗外力增強(qiáng)植物對(duì)風(fēng)雨的抵抗力保護(hù)內(nèi)部組織形成堅(jiān)韌外層，抵御外界損傷維持生長(zhǎng)形態(tài)決定植物的生長(zhǎng)方向和姿態(tài)分泌組織的類(lèi)型與功能植物器官概述營(yíng)養(yǎng)器官根、莖、葉功能光合作用、吸收水分與礦物質(zhì)、支持植物體生殖器官花、果實(shí)、種子功能繁殖、傳播、種族延續(xù)根的基本結(jié)構(gòu)根冠保護(hù)根尖分生組織，感知重力分生區(qū)細(xì)胞活躍分裂，形成新細(xì)胞伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞快速伸長(zhǎng)，推動(dòng)根向下生長(zhǎng)根毛區(qū)表皮細(xì)胞延伸形成根毛，增大吸收面積根的生長(zhǎng)發(fā)育1初生根突破種皮種子萌發(fā)早期，胚根向下生長(zhǎng)2側(cè)根形成從主根周鞘層分化出側(cè)根原基3根毛發(fā)育表皮細(xì)胞向外延伸形成根毛4維管束分化形成導(dǎo)管和篩管，建立輸導(dǎo)系統(tǒng)5次生生長(zhǎng)在雙子葉植物中形成木質(zhì)部和韌皮部根的特殊類(lèi)型須根單子葉植物常見(jiàn)，無(wú)主根氣生根懸掛空中，吸收空氣水分支柱根從莖干長(zhǎng)出，增強(qiáng)支撐肉質(zhì)根儲(chǔ)存養(yǎng)分，根部膨大莖的基本結(jié)構(gòu)表皮最外層保護(hù)層，有氣孔和毛狀體皮層位于表皮與中柱之間，多為薄壁組織維管束運(yùn)輸水分和養(yǎng)分的通道髓部莖的中心部分，儲(chǔ)存養(yǎng)分莖的生長(zhǎng)方式頂端生長(zhǎng)莖尖分生組織使植物向上生長(zhǎng)芽的分化形成側(cè)芽，發(fā)育為分枝節(jié)間伸長(zhǎng)節(jié)間細(xì)胞伸長(zhǎng)導(dǎo)致莖干延伸次生生長(zhǎng)形成木材和樹(shù)皮，增加莖的粗度莖的特殊類(lèi)型地下莖根莖、球莖、塊莖儲(chǔ)存養(yǎng)分，營(yíng)養(yǎng)繁殖攀援莖卷須、纏繞莖、氣生根攀援依附他物向上生長(zhǎng)肉質(zhì)莖仙人掌、多肉植物儲(chǔ)水抗旱，減少蒸騰變態(tài)莖刺、匍匐莖、假球莖特殊環(huán)境適應(yīng)性結(jié)構(gòu)葉的基本結(jié)構(gòu)葉的形態(tài)多樣性葉的變態(tài)捕蟲(chóng)葉捕蠅草、豬籠草，捕食昆蟲(chóng)獲取養(yǎng)分儲(chǔ)水葉多肉植物葉片肥厚，儲(chǔ)存水分繁殖葉落地生根葉緣可形成小植株鱗片葉仙人掌等植物的退化保護(hù)葉花的基本結(jié)構(gòu)1雌蕊柱頭、花柱、子房，產(chǎn)生卵細(xì)胞2雄蕊花藥、花絲，產(chǎn)生花粉3花冠由花瓣組成，吸引傳粉者4花萼由萼片組成，保護(hù)花蕾5花托花器官著生的基部花的類(lèi)型與排列單花花單獨(dú)生長(zhǎng)，如郁金香總狀花序花著生于主軸兩側(cè)，如葡萄傘形花序花梗從一點(diǎn)發(fā)出，如胡蘿卜頭狀花序花密集著生于扁平花托上，如向日葵花粉的形成與傳播花粉形成花藥內(nèi)進(jìn)行減數(shù)分裂花粉釋放花藥開(kāi)裂，釋放成熟花粉花粉傳播通過(guò)風(fēng)、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)或水傳播花粉萌發(fā)落在柱頭上，形成花粉管種子的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型雙子葉種子兩片子葉豆類(lèi)、向日葵胚根明顯單子葉種子一片子葉水稻、小麥胚乳豐富種子的萌發(fā)過(guò)程吸水種子吸收水分，體積膨脹酶活化激活酶系統(tǒng)，水解儲(chǔ)存物質(zhì)3胚根出現(xiàn)胚根突破種皮，向下生長(zhǎng)胚芽發(fā)育胚芽向上生長(zhǎng)，子葉展開(kāi)或留在土中果實(shí)的形成與類(lèi)型漿果多汁果實(shí)，如葡萄、番茄核果內(nèi)有硬核，如桃、李堅(jiān)果堅(jiān)硬果皮，如核桃、栗子翅果有翅狀附屬物，如楓樹(shù)果實(shí)蒴果成熟開(kāi)裂釋放種子，如棉花5植物的營(yíng)養(yǎng)繁殖扦插莖、葉、根的一部分形成新植株嫁接將一植物的芽或枝接到另一植物上壓條將枝條彎曲埋入土中，生根后分離分株分離植物的自然分蘗或球莖植物的有性生殖傳粉花粉從花藥轉(zhuǎn)移到柱頭花粉管生長(zhǎng)花粉管向下生長(zhǎng)進(jìn)入子房受精精細(xì)胞與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵種子發(fā)育受精卵發(fā)育為胚，子房發(fā)育為果實(shí)植物的無(wú)性生殖自然無(wú)性繁殖匍匐莖、球莖、鱗莖分蘗、根莖、塊莖人工無(wú)性繁殖扦插、嫁接、壓條分株、組織培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)保持母體特性繁殖速度快局限性遺傳多樣性低抗病性下降植物的光合作用概述6CO?分子每輪卡爾文循環(huán)固定的二氧化碳分子數(shù)6H?O分子光反應(yīng)中被分解的水分子數(shù)1C?H??O?產(chǎn)生的葡萄糖分子數(shù)6O?釋放到大氣中的氧氣分子數(shù)光反應(yīng)過(guò)程光能捕獲葉綠素分子吸收光能水分解光能分解水產(chǎn)生電子、質(zhì)子和氧氣電子傳遞電子沿電子傳遞鏈傳遞，釋放能量ATP形成能量用于ATP合成和NADPH生成暗反應(yīng)過(guò)程CO?固定RuBP與CO?結(jié)合形成不穩(wěn)定中間產(chǎn)物還原反應(yīng)ATP和NADPH提供能量將中間產(chǎn)物還原糖形成部分三碳化合物用于合成葡萄糖RuBP再生剩余三碳化合物重組形成RuBP影響光合作用的因素光照強(qiáng)度(lux)光合速率植物的呼吸作用糖酵解葡萄糖分解為丙酮酸檸檬酸循環(huán)丙酮酸進(jìn)一步氧化分解電子傳遞鏈電子傳遞產(chǎn)生質(zhì)子梯度ATP合成質(zhì)子梯度驅(qū)動(dòng)ATP合成植物的水分吸收與運(yùn)輸根毛吸收根毛從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)根壓作用根細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸產(chǎn)生壓力推動(dòng)水分上升導(dǎo)管運(yùn)輸水分通過(guò)木質(zhì)部導(dǎo)管向上運(yùn)輸蒸騰拉力葉片蒸騰產(chǎn)生拉力，促進(jìn)水分上升植物的蒸騰作用氣孔開(kāi)放光照下保衛(wèi)細(xì)胞膨脹，氣孔張開(kāi)水汽擴(kuò)散水分從葉內(nèi)細(xì)胞蒸發(fā)進(jìn)入大氣降溫效果蒸騰帶走熱量，調(diào)節(jié)葉溫水分補(bǔ)充蒸騰拉力促進(jìn)根部吸水和運(yùn)輸植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)大量元素微量元素植物激素及其作用激素類(lèi)型主要功能生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，調(diào)控向性生長(zhǎng)赤霉素促進(jìn)莖伸長(zhǎng)，打破種子休眠細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂，延緩衰老脫落酸誘導(dǎo)休眠，促進(jìn)氣孔關(guān)閉乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟和器官脫落植物的向性運(yùn)動(dòng)向光性莖向光源方向彎曲生長(zhǎng)向地性根向重力方向生長(zhǎng)，莖逆重力方向生長(zhǎng)向水性根向水分較多的區(qū)域生長(zhǎng)向化性對(duì)化學(xué)物質(zhì)的定向生長(zhǎng)反應(yīng)植物的晝夜節(jié)律光信號(hào)感知光敏色素感知光照變化生物鐘調(diào)節(jié)內(nèi)源性節(jié)律控制基因表達(dá)生理反應(yīng)氣孔開(kāi)閉、葉片運(yùn)動(dòng)隨晝夜變化生化調(diào)整光合與呼吸代謝的晝夜轉(zhuǎn)換植物的開(kāi)花調(diào)控光周期反應(yīng)依據(jù)晝夜長(zhǎng)短調(diào)控開(kāi)花時(shí)間春化作用需經(jīng)低溫處理后才能開(kāi)花溫度影響適宜溫度促進(jìn)花芽分化基因調(diào)控開(kāi)花相關(guān)基因網(wǎng)絡(luò)精確控制植物的抗逆性機(jī)制抗旱機(jī)制氣孔關(guān)閉根系加深脫落酸積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成抗寒機(jī)制細(xì)胞膜組成改變脫水蛋白積累抗凍糖分合成生長(zhǎng)發(fā)育延緩抗鹽機(jī)制離子區(qū)隔化選擇性吸收鹽腺排鹽滲透調(diào)節(jié)蕨類(lèi)植物的特征需水繁殖精子需水游動(dòng)受精大型葉片大型羽狀復(fù)葉，幼時(shí)卷曲無(wú)種子通過(guò)孢子繁殖世代交替孢子體為主體，配子體小型裸子植物的特征1種子裸露種子直接形成于球鱗表面2木本植物多為喬木或灌木3常綠特性多數(shù)種類(lèi)常綠，針形葉4風(fēng)媒傳粉花粉通過(guò)風(fēng)力傳播被子植物的特征花具有完整花器官，吸引傳粉者雙受精形成胚和胚乳，增加存活率2果實(shí)子房發(fā)育成果實(shí)，保護(hù)種子3維管系統(tǒng)高效輸導(dǎo)組織，水分礦物質(zhì)運(yùn)輸單子葉植物與雙子葉植物的區(qū)別特征單子葉植物雙子葉植物子葉數(shù)一片子葉兩片子葉葉脈平行脈網(wǎng)狀脈根系須根系主根系莖維管束散生維管束環(huán)狀排列花三數(shù)或三的倍數(shù)四數(shù)或五數(shù)重要經(jīng)濟(jì)作物簡(jiǎn)介常見(jiàn)觀賞植物介紹牡丹中國(guó)傳統(tǒng)名花，花大色艷蘭花清雅脫俗，品種繁多月季四季開(kāi)花，色彩豐富梅花耐寒傲雪，早春開(kāi)放藥用植物的應(yīng)用傳統(tǒng)中藥人參、靈芝、當(dāng)歸等滋補(bǔ)強(qiáng)身現(xiàn)代提取物銀杏葉提取物、人參皂苷改善循環(huán)植物源抗生素青蒿素、紫杉醇等治療重大疾病保健應(yīng)用薄荷、洋甘菊、薰衣草等改善生活質(zhì)量植物與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系生態(tài)價(jià)值固碳釋氧，改善氣候水文調(diào)節(jié)涵養(yǎng)水源，減少洪澇土壤保護(hù)防止水土流失，維持肥力生物棲息地提供食物和庇護(hù)所植物資源的保護(hù)與利用資源調(diào)查了解植物分布與數(shù)量就