郑湘如 植物学考研真题答案复习重点笔记

绪　论

0.1　复习笔记

一、植物与植物界

1植物的基本特征

（1）具有由纤维素和半纤维素组成的细胞壁

（2）营自养生活

（3）可无限生长

2植物界的划分

表0-1  生物的分界系统

3植物的多样性

（1）种类多

植物界包括藻类、菌类、地衣类、苔藓植物、蕨类植物和种子植物六大类群。

（2）分布广

在平原、高山、荒漠、江、河、湖、海、空中、地下、生物体内都有植物生长繁衍。

（3）形态结构与习性多种多样

①形态结构：个体大小从几纳米到高达几百米；从单细胞个体到有复杂结构的组织、器官的多细胞个体。

②习性：有营光合作用的绿色自养植物、非绿色化学自养植物、寄生植物、腐生植物等。

（4）生命周期不同

有生活几分钟后就传代的细菌；有一年生、二年生的草本；有多年生的草本或灌木；以及寿命达数千年的多年生乔木。

4植物的重要性

（1）参与生物圈形成，推动生物界发展

（2）转贮能量，提供生命活动能源

（3）促进物质循环，维持生态平衡

（4）是发展国民经济的物质资源

二、植物科学

1植物科学简史

（1）嵇含的《南方草本状》是中国最早的地方植物志。

（2）虎克创制了显微镜，发现了细胞。

（3）林奈的《自然系统》奠定了现代分类学的基础。

（4）施莱登和施旺创立细胞学说。

（5）达尔文的《物种起源》，创立了进化论。

（6）孟德尔的豌豆杂交实验揭示了植物遗传的基本规律。

2植物科学研究的内容、分科与发展趋势

（1）植物科学

植物科学是研究植物和植物界的生活和发展规律的生物科学。主要研究植物的形态结构和发育规律，生长发育的基本特性，类群进化和分类，以及植物生长、分布与环境的相互关系等内容。

（2）植物科学分科

包括植物分类学、植物形态学、植物生理学、植物遗传学、植物生态学等。

（3）发展趋势

多学科交叉渗透，创新提高。

3植物科学与农业科学

（1）植物区系和植被的调查，可发掘可利用的野生植物，结合研究栽培植物野生近缘种的基因资源，可为育种提供原始材料；也为国土整治和大农业的宏观策略提供基本资料和科学依据。

（2）植物形态结构特征的研究，有助于了解作物生长发育与其所处环境条件的关系，以改善肥、水管理，作遴选良种或评估抗性的参考。

（3）有关植物有性生殖的传粉、受精、无融合生殖、雄性不育等的研究，可提高产量和质量。

0.2　课后习题详解

本章无课后思考题。

0.3　名校考研真题详解

简答题

分时期略述植物学的发展简史。[华中农业大学2014研]

答：植物学发展简史主要包括以下几个时期：

（1）描述植物学时期

①古希腊亚里士多德首创植物园，其学生德奥费拉蒂斯著《植物的历史》和《植物本源》，记载了500多种植物并提出了各种植物器官的名称。

②我国《诗经》、《南方本草状》，以及《本草纲目》等记载了丰富的植物种类。

③虎克发现细胞并于1665年出版《显微图谱》。

④1672年格里发表《植物解剖学》。

（2）实验植物学时期

①1731年林奈出版《自然系统》奠定现代分类学基础。

②19世纪中叶施莱登和施旺创立细胞学说。

③1859年达尔文发表《物种起源》创立进化论。

④1866年孟德尔豌豆杂交实验揭示植物遗传的基本规律。

⑤1926年摩根发表《基因论》建立遗传学的理论体系。

（3）现代植物学时期

20世纪60年代后，植物学向微观和宏观两个方面不断深入。

第一部分　被子植物个体发育过程中的形态建成

第一章　植物的细胞与组织

1.1　复习笔记

一、植物细胞——植物体结构与执行功能的基本单位

1植物真核细胞的一般特征与基本结构

（1）细胞的含义

细胞是除病毒外的一切生物体的结构和功能的基本单位，是生命物质——原生质的存在形式。

（2）细胞类型

①原核细胞

支原体、细菌、放线菌与蓝藻均由原核细胞构成，属原核生物。

②真核细胞

除原核生物外的其他动、植物体均由真核细胞组成，称为真核生物。

（3）高等植物细胞与动物细胞区别

①植物细胞外被主要组分为纤维素的细胞壁；

②植物细胞细胞质内有质体；

③植物细胞具有大液泡。

（4）植物细胞的基本结构（表1-1）

表1-1  植物细胞的基本结构

图1-1  植物细胞结构图解

2细胞生命活动的物质基础——原生质

（1）相关概念

①原生质

原生质是指构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的物质基础。细胞的有生命的结构均为原生质所分化，包括细胞膜、胞基质、细胞核和各种微细结构（各种细胞器、细胞骨架系统）。

②原生质体

原生质体是由原生质组成的各种结构的统称。

（2）原生质的化学组成与物理性质

①化学组成

a．无机化合物：水和无机盐。

b．有机化合物：蛋白质、核酸、脂类和糖类。

②物理性质

原生质体是具一定弹性与黏度、半透明的亲水胶体。

（3）原生质的生理特性

①异化（分解）作用

原生质通过分解代谢，分解大分子物质，释放所贮藏的能量。

②同化（合成）作用

原生质利用异化作用释放的能量和从环境中吸取的必需物质，将一些小分子物质再合成所需的各种大分子。

3细胞表面结构——细胞壁与质膜

（1）细胞壁

①定义

细胞壁是指具有一定弹性与硬度、包围于原生质体之外的复杂结构。

②功能

a．细胞壁能够保护原生质体，限制原生质体产生的膨压，使细胞维持一定形状，在很大程度上决定细胞的形态和功能。

b．细胞壁参与植物体吸收、分泌、蒸腾和细胞间运输等过程。

c．细胞壁对器官起一定的支持作用，尤其是组成机械组织的细胞壁。

d．细胞壁在细胞生长调控、细胞识别等重要生理活动中起一定作用。

③细胞壁的形成与分层

a．形成原因

细胞壁是原生质体生命活动中所形成的多种壁物质加在质膜外围而形成的。

b．分层结构

第一，胞间层与细胞间隙

ⅰ．胞间层又称中层，由无定形的胶体组成，主要成分是果胶多糖（果胶质），是形成各个细胞间的黏接层。

ⅱ．细胞间隙是指有些细胞在生长过程中出现大小、形状和位置不一的细胞间空隙。

第二，初生壁

初生壁是指位于胞间层之内的壁层。

第三，次生壁

次生壁是指初生壁形成之后在其内方形成的壁层。其时细胞已停止或部分停止生长，形成的壁较厚，可在整个细胞壁上均匀加厚（如纤维）或部分加厚（如导管），厚的次生壁分为外、中、内三层。

④细胞壁的化学组成与超微结构

a．纤维素

纤维素是β-1,4连接的葡聚糖由若干葡萄糖残基连接为链状分子。30～100个链状分子并列形成长条状微纤丝，由若干微纤丝和其间的衬质组成较粗的大纤丝。

b．衬质

衬质是填充于细胞壁构架内的无定形物质，由非纤维素的多糖、蛋白质和水等组成。

c．半纤维素

半纤维素是一类不溶于水而溶于弱碱液的多糖多聚体等。

d．细胞壁蛋白

细胞壁蛋白包括结构蛋白类、酶以及一些尚未确定其功能的蛋白质。

⑤细胞壁的生长与特化

a．生长

第一，初生壁：随细胞生长而增加面积，以填充生长的方式进行。

第二，次生壁：形成发生于细胞停止生长时，以附加生长的方式进行，朝向心方向增加壁的厚度。

b．特化

第一，木化：如纤维、导管、管胞的壁的构架中渗入木质素的过程。

第二，栓化：一种脂肪酸——木栓质渗入细胞壁的过程。

第三，角化：在表皮接触空气的一面壁上形成覆于壁外的角质膜。

第四，矿化：矿物质积累在细胞壁内。

（2）质膜（plasmalemma）

①质膜的定义

质膜又称细胞膜，是指与细胞壁相邻，包围于细胞质外的一层膜。

②广义质膜的组成

a．内膜系统

内质网、高尔基体、微体、质体和液泡等的膜组成内膜系统。

b．外膜

外膜即质膜。

③分子结构

图1-2  生物膜分子结构的一般模型

④质膜的功能

a．质膜具有选择透性，主要功能是控制细胞与外界环境的物质交换。

b．膜上有许多酶，是细胞代谢进行的重要部位。

c．质膜具有接受和传递信息、抵御病菌感染及参与细胞识别等重要的生理功能。

4细胞碱的联络结构——纹孔与胞间连丝

（1）纹孔

①初生壁上的初生纹孔场

初生纹孔场是指初生壁上由于微纤丝疏松交织而形成的凹陷的区域，其内有许多胞间连丝穿过。

②次生壁上的单纹孔和具缘纹孔

a．纹孔

纹孔是指次生壁形成时，在原有的初生纹孔场处不形成次生壁而留下各种形状的小孔。

b．纹孔膜

纹孔膜是指小孔处的初生壁与胞间层的合称，胞间连丝从纹孔膜中通过。

c．纹孔对

纹孔对是指相邻细胞成对存在的纹孔。

d．盲纹孔

盲纹孔是指相邻细胞只有一侧的壁具有纹孔时的纹孔。

e．纹孔的种类

单纹孔和具缘纹孔。

（2）胞间连丝

胞间连丝是指穿过两个相邻生活细胞的胞间层和初生壁的细胞间通道。

5细胞质——胞基质和分布其中的细胞器、细胞骨架

（1）细胞质的定义

细胞质是指真核细胞质膜以内、细胞核以外的原生质。

（2）胞基质

胞基质是指细胞质中除细胞器以外的、较为均质的半透明的液态胶状物质。

（3）细胞器

①定义

细胞器是指细胞质内具有一定形态、结构和功能的亚细胞结构。

②分类

a．双层膜结构的细胞器

第一，质体（plastid）

ⅰ．白色体

白色体不含可见色素，多存在幼嫩细胞、贮藏组织和一些植物的表皮中，内部结构简单，只具少量片层，具备贮藏物质的功能，分为造粉体、造蛋白体和造油体三种。

ⅱ．有色体

有色体基质内含大量类胡萝卜素而呈现黄色或橙黄色，内部片层常变形或解体，常存在于花瓣、果实或一些植物的根中，是这些器官颜色的来源。

ⅲ．叶绿体

叶绿体主要存在于植物绿色部分的薄壁细胞中，含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素，色素分布在内部片层上。其中叶绿素是主要的光合色素，其他为光合作用的辅助色素。

图1-3  质体间转化

第二，线粒体（mitochondrion）

线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器，是细胞内的糖、脂肪、氨基酸等物质的最终氧化的场所。

b．单层膜结构的细胞

第一，内质网

内质网是由单层膜包围而成的扁平的囊（又称槽或池）与管状物，在胞基质内形成立体网状结构。

ⅰ．粗糙型内质网（rER）：在膜表面附有大量核糖体，与蛋白质的合成、加工和转移有关。

ⅱ．光滑型内质网（sER）：在膜表面无核糖体附着，主要合成糖类和脂类。

第二，高尔基体

高尔基体是由一叠单层膜围成的扁囊组成的弧形结构。其主要功能包括：

ⅰ．多糖合成；

ⅱ．糖蛋白合成、加工和分泌；

ⅲ．参与溶酶体与液泡的形成；

ⅳ．合成某些细胞壁物质等。

第三，液泡（vacuole）

液泡外被单层膜（液泡膜），内含细胞液。其功能包括：

ⅰ．调节细胞的水势与膨压；

ⅱ．参与细胞内物质的积累与移动；

ⅲ．参加大分子物质更新中的降解活动；

ⅳ．缓冲外界条件的突然变化，提高植物抗性。

第四，溶酶体

溶酶体是指由单层膜围成的内含多种水解酶的囊泡状结构。其功能包括：

ⅰ．将细胞内吞进来的或细胞内储存的大分子物质分解消化，供细胞利用；

ⅱ．消化分解细胞内衰变、崩解的一些细胞器或其他细胞的部分；

ⅲ．参与细胞程序性死亡。

第五，微体

ⅰ．过氧化物酶体

含多种氧化酶，普遍存在于高等植物的绿色细胞中，在叶绿体和线粒体附近，与光呼吸有关。

ⅱ．乙醛酸循环体

与脂肪代谢关系密切，常存在于含油量高的种子的子叶或胚乳细胞中，能将脂肪分解成糖。

c．非膜结构的细胞器——核糖体（ribosome）

核糖体又称核蛋白体、核糖核蛋白体，是一种颗粒状无膜包被的细胞器，是合成蛋白质的主要场所。

（4）细胞骨架

①定义

细胞骨架是指真核细胞中普遍存在的蛋白质纤维网架系统，由微管、微丝和中间纤维组成。

②组成成分及其功能

a．微管

第一，与其他蛋白共同装配成纺锤体、鞭毛等，在细胞中起支架作用，使细胞保持一定的形状；

第二，参与细胞分裂、细胞壁的形成和生长；

第三，与胞质运动和鞭毛运动有关。

b．微丝

第一，参与维持细胞形状、细胞质流动、染色体移动、叶绿体运动；

第二，参与物质运输以及与膜有关的一些重要生命活动；

第三，与胞质分裂、植物细胞顶端生长有关。

c．中间纤维

第一，加固细胞骨架；

第二，参与维持细胞形态和参加胞内运输；

第三，固定细胞核的位置。

6细胞核

（1）核的形态及其在细胞内的分布

①形态

一般为近球形，也有具多裂瓣或哑铃形等。

②分布

a．幼期细胞：位于细胞中央。

b．成熟细胞：位于细胞一侧或前端，少数居中央。

（2）核的超微结构

①核膜

核膜又称核被膜，由内、外两层膜组成，外膜表面有大量核糖体附着，且常与粗糙内质网相连。核被膜上有排列规则的核孔，是沟通核质与细胞质的通道。

②核仁

核仁是折光性很强的匀质球体，主要由RNA蛋白质组成，一般细胞核中有1或2个或多个，是rRNA合成加工和装配核糖体亚单位的重要场所。

③核质

核质是指核仁以外、核膜以内的部分。

a．染色质

染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。

b．染色体

染色体是指细胞由间期进入有丝分裂或减数分裂过程时，染色质丝进一步缠绕、聚缩而成的棒状结构。

（3）核的功能

①贮存DNA及其上的基因，并在具分裂能力的细胞中进行复制。

②在核仁中形成细胞质的核糖体亚单位。

③控制植物体的遗传性状，通过指导和控制蛋白质的合成而调节控制细胞的发育。

7后含物

后含物是植物细胞内贮藏的营养物质、代谢废物和植物次生物质的统称，主要有淀粉、蛋白质、脂类、无机晶体、单宁和色素等植物次生物质。

8细胞的繁殖——细胞周期和有丝分裂、无丝分裂及减数分裂

（1）细胞周期

细胞周期是指持续分裂的细胞从第一次分裂结束到下一次分裂完成所经历的整个过程，分为分裂间期（包括G1、S、G2三期）和分裂期（M期）。

（2）细胞的状态

①周期细胞

周期细胞是指在细胞周期中运转的细胞。

②G0期细胞

G0期细胞是指暂时脱离细胞周期的细胞，可在适当刺激下重新进入细胞周期，进行增殖。

③终端分化细胞

终端分化细胞是指不可逆地脱离细胞周期，丧失分裂能力，保持生理机能的细胞。

（3）细胞分裂间期各期的主要特点

①G1期（DNA合成前期）

代谢活跃，细胞体积增大，RNA、蛋白质和酶的合成旺盛，一些蛋白质的磷酸化也活跃地进行，为S期DNA合成和分离做准备；膜系统和细胞器进行合成和复制。

②S期（DNA合成期）

遗传物质合成，至S期终了已具初具形态的染色体。

③G2期（DNA合成后期或有丝分裂准备期）

合成纺锤丝微管蛋白和RNA等，贮备染色体移动所需能量。此期末两条染色单体已形成。

（4）细胞分裂期（M期）的主要特点和分裂方式

①有丝分裂

a．前期

染色质凝集形成染色体，纺锤丝开始形成和分裂极确定，核仁解体、核膜消失。

b．中期

染色体排列到细胞中央的赤道面（又称赤道板）上，纺锤体形成。

c．后期

染色体的两条染色单体从着丝点处分为两个子染色体，分别由赤道面向两极移动。

d．末期

新的子核形成以及随新壁建成而进行胞质分裂。

②无丝分裂

无丝分裂又称直接分裂，是一种简单、快速的细胞分裂方式，分裂过程中不出现纺锤丝和染色体，有横缢、出芽、碎裂等方式。

③减数分裂

9细胞的生长、分化与细胞的全能性

（1）细胞生长

①定义

细胞生长是指细胞体积增大，重量增加的过程。

②分类

a．协调生长

协调生长是指与周围细胞同步生长的生长方式。

b．插入生长

插入生长是指在周围细胞停止生长后，该细胞的某些部分继续增长，使生长的部分插入其他已停止生长的细胞之间的生长方式。

（2）细胞分化

①细胞分化的定义

细胞分化是指在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程。

②脱分化的定义

脱分化是指植物体内某些生活的成熟细胞，在一定条件下，恢复分裂机能，重新具有分生组织细胞的特性的过程。

（3）细胞的全能性

细胞的全能性是指每个具核的活细胞与合子一样，具备发育成整个植株的潜在能力。

10细胞的衰老与死亡

（1）坏死性死亡

坏死性死亡是指由于某些外界因素，如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非正常死亡。

（2）细胞程序性死亡（PCD）

①定义

细胞程序性死亡又称细胞编程性死亡或细胞凋亡，是指由基因程序性活动决定的自动结束生命的过程。

②PCD启动后细胞结构的变化

a．核皱缩变形、裂解成膜围绕的碎片，核DNA分解成片断；

b．细胞质浓缩，细胞骨架解体、内质网膨胀等。

③PCD的意义

PCD可主动清除多余的与机体不相适应的、已经完成功能而又不再需要的以及有潜在危险的细胞，以与有丝分裂相反的方式共同调节细胞群体的相对平衡，保证有机体的正常发育和生物的世代延续。

二、植物组织——细胞经生长、分化所形成的各种类型的细胞群