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花粉管内有精子。
子房内的胚珠中有卵细胞。
当花粉管到达胚珠时,花粉管里的精子就会与卵结合,形成受精卵。
受精后,子房逐渐发育成为果实,而花的其他结构先后枯萎或凋落。
最终,子房的各部分也逐渐发育成果实中相应的结构。
(子房中的子房壁发育成果皮,胚珠中的珠皮、受精卵分别发育成种子中的种皮、胚,果皮和种子即为一个完整的果实)
合子是一个高度极性化的细胞,它的第一次分裂,通常是横向的(极少数例外),成为两个细胞,一个靠近珠孔端,称为基细胞;
另一个远珠孔的,称为顶端细胞。
顶端细胞将成为胚的前身,而基细胞只具营养性,不具胚性,以后成为胚柄。
两细胞间有胞间连丝相通。
这种细胞的异质性,是由合子的生理极性所决定的。
胚在没有出现分化前的阶段,称原胚(proembryo)。
由原胚发展为胚的过程,在双子叶植物和单子叶植物间是有差异的。
1.双子叶植物胚的发育
双子叶植物胚的发育,可以荠菜为例说明,合子经短暂休眠后、不均等地横向油裂为基细胞和顶端细胞。
基细胞略大,经连续横向分裂,形成一列由6—10个细胞组成的胚柄。
顶端细胞先要经过二次纵分裂(第二次的分裂面与第一次的垂直),成为4个细胞,即四分体时期;
然后各个细胞再横向分裂一次,成为8个细胞的球状体,即八分体(octant)时期。
八分体的各细胞先进行一次平周分裂,再经过各个方向的连续分裂,成为一团组织。
以上各个时期都属原胚阶段。
以后由于这团组织的顶端两侧分裂生长较快,形成二个突起,迅速发育,成为2片子叶,又在子叶间的凹陷部分逐渐分化出胚芽。
与此同时,球形胚体下方的胚柄顶端一个细胞,即胚根原细胞(hypophysis),和球形胚体的基部细胞也不断分裂生长,一起分化为胚根。
胚根与子叶间的部分即为胚轴。
不久,由于细胞的横向分裂,使子叶和胚轴延长,而胚轴和子叶由于空间地位的限制也弯曲成马蹄形。
至此,一个完整的胚体已经形成,胚柄也就退化消失。
2.单子叶植物胚的发育
单子叶植物胚的发育,可以禾本科的小麦为例说明。
小麦胚的发育,与双子叶植物胚的发育情况有共同处,但也有区别。
合子的第一次分裂是斜向的。
分为2个细胞,接着2个细胞分别各自进行一次斜向的分裂,成为4细胞的原胚。
以后,4个细胞又各自不断地从各个方向分裂,增大了胚体的体积。
到16—32细胞时期,胚呈现棍棒状,上部膨大,为胚体的前身,下部细长,分化为胚柄,整个胚体周围由一层原表皮层细胞所包围。
到小麦的胚体已基本上发育形成时,在结构上,它包括一张盾片(子叶),位于胚的内侧,与胚乳相贴近。
茎顶的生长点以及第一片真叶原基合成胚芽,外面有胚芽鞘包被。
相对于胚芽的一端是胚根,外有胚根鞘包被。
在与盾片相对的一面,可以见到外胚叶的突起。
有的禾本科植物如玉米的胚,不存在外胚叶。
(二)胚乳的发育
胚乳是被子植物种子贮藏养料的部分,由2个极核受精后发育而成,所以是三核融合(triplefusion)的产物。
极核受精后,不经休眠,就在中央细胞发育成胚乳。
胚乳的发育,一般有核型(nucleartype,non-cellulartype)、细胞型(cellulartype)和沼生目型(helobialtype)三种方式。
以核型方式最为普遍,而沼生目型比较少见,只出现在沼生目(Helob-iales)植物的胚乳发育中。
核型胚乳的发育,受精极核的第一次分裂,以及其后一段时期的核分裂,不伴随细胞壁的形成,各个细胞核保留游离状态,分布在同一细胞质中,这一时期称为游离核的形成期(freenuclearformationstage)。
游离核的数目常随植物种类而异,随着核数的增加,核和原生质逐渐由于中央液泡的出现,而被挤向胚囊的四周,在胚囊的珠孔端和合点端较为密集,而在胚囊的侧方仅分布成一薄层。
核的分裂以有丝分裂方式进行为多,也有少数出现无丝分裂,特别是在合点端分布的核。
胚乳核分裂进行到一定阶段,即向细胞时期过渡,这时在游离核之间形成细胞壁,进行细胞质的分隔,即形成胚乳细胞,整个组织称为胚乳。
单子叶植物和多数双子叶植物属于这一类型.
1.根尖的结构
从根的顶端到着生根毛的一段叫做根尖,它由根冠、生长点(又叫分生区)、伸长区和根毛区(又叫成熟区)四部分构成。
2.根的初生结构
在根毛区或根毛区以上的横切面上,由外向内依次是表皮、皮层和中柱。
因为它们都是由根的初生分生组织经过生长分化所形成的,故称为根的初生结构。
(1)表皮:
包围于根的最外面,细胞近似长方柱形,长径与根的纵轴平行,细胞壁薄,内含大液泡,排列整齐,无胞间隙,一部分表皮细胞形成根毛。
表皮具有吸收作用和保护作用。
(2)皮层:
位于表皮和中柱之间,一般由多层大型薄壁细胞组成。
在根的结构中皮层所占体积很大,排列疏松,胞间隙较大。
它的功能是将表皮所吸收的水分和无机盐类转运到中柱里去;
同时将中柱内的有机养料输送出来。
此外,在皮层细胞内,常常发现有很多淀粉粒和其他营养物质,所以皮层还有贮藏作用。
皮层的最内层细胞,即紧靠中柱的一层细胞,称为内皮层,细胞排列紧密,没有胞间隙,其主要特征是细胞壁以特殊方式增厚,其中一种方式是每个细胞的径向壁和横向壁局部增厚成为带状,并且栓质化。
这种围绕细胞一周的特殊结构,叫做凯氏带。
另一种增厚的方式是大多数内皮层细胞的径向壁、横壁与内切向壁(向着维管柱的一面)均显著增厚并栓质化,只有外切向壁不增厚。
从横切面看,内皮层细胞的加厚胞壁呈马蹄形,因而失去了透水和通气的能力。
但其中有少数细胞仍保留着薄壁状态,成为水分和养料内外交流的推一通道。
内皮层细胞壁的特殊增厚,对于控制根内液流的方向具有重要的意义。
内皮层的结构如下图所示。
3.侧根的形成
种子植物的侧根是从主根中柱鞘细胞分生出来的,属于内起源。
侧根在中柱鞘上的产生,常有一定的位置。
通常只有在相对于初生木质部辐射棱的中柱鞘细胞才能产生侧根。
所以,根内有多少初生木质部的辐射棱,就可以在根的外围看到有相同数目纵行排列的测报产生。
例如蚕豆根有4个初生木质部辐射棱,其主根上便有4行侧根。
但是有的植物,侧根的行数可为初生木质部脊的倍数。
此外还有少数植物,例如许多禾本科植物,其侧根是在与初生韧皮部相对的中柱鞘都分发生的。
4.根的次生结构
大多数单子叶植物和少数双子叶植物的根,寿命较短,根的初生结构一直维持到植物体死亡为止,没有加粗生长。
而大多数双子叶植物和裸子植物,特别是多年生的木本植物的根,在完成初生生长以后,由于形成层的发生与活动,不断产生各种次生组织,使根的直径逐年加粗,这种生长的方式,称为次生生长。
由次生生长所产生的组织和结构,称为次生结构。
(1)形成层的发生及其活动:
根的形成层是由初生木质部和初生韧皮都之间的薄壁细胞恢复分生能力而形成的。
形成层的出现,最初是从初生韧皮部内侧的一小部分薄壁细胞开始恢复分生能力,然后逐渐扩展到左右两侧,并向外推移至中柱鞘。
这时,位于初生木质部束尖端的一部分细胞也恢复分生能力。
结果在初生木质部与初生韧皮部之间形成一个波浪形的形成层环。
此后,各部分细胞进行着不等速的分裂,在初生韧皮部内侧的形成层细胞分裂速度快,形成的次生木质部多;
而在初生木质部辐射棱外侧的形成层细胞,则分裂速度慢,从而使原来波浪形的形成层环变成为一个整齐的圆环。
以后形成层细胞的分裂活动基本上是等速进行的,因而根的增粗也就显得均匀一致。
形成层细胞除不断进行平周分裂,向外产生次生韧皮部及向内产生次生木质部外,同时还进行垂周分裂,以扩大其周径。
次生木质部和次生韧皮部的组成成分基本上与初生木质部和初生韧皮部相同。
但在次生结构中常产生一些径向排列的薄壁细胞,称为维管射线,横贯于次生木质部和次生韧皮部之间,具有贮藏养分与横向运输的功能。
(2)木柱形成层的发生及其活动:
在形成层进行次生生长的过程中,中柱鞘以外的皮层和表皮因中柱不断地扩大而被胀破。
与此同时,中柱鞘的薄壁细胞便恢复分生能力,形成木柱形成层。
木柱形成层的活动与形成层活动相似,也是行平周分裂,不断向内向外产生新细胞。
向外产生的组织称为木栓,向内形成的几层薄壁细胞,称为栓内层。
木柱是由多层径向排列、紧密整齐的细胞组成,细胞成熟后,细胞壁栓质化,原生质体解体,死亡的细胞内充满空气。
木栓层由于胞壁栓质化而隔绝了皮层与中柱之间的联系和物质的流通,所以当木栓形成后,木柱外周的组织由于养料供给断绝而死亡。
由木栓、木柱形成层和检内层共同组成周皮,代替了原来的表皮行使保护机能。
茎的结构:
双子叶植物和单子叶植物茎的结构在组织的排列上有所不同。
1.双子叶植物茎的初生结构
该结构是由茎的顶端分生组织通过细胞分裂、生长和分化所形成的各种组织。
它同根的初生结构一样,也分表皮、皮层和中柱三个部分。
通常由一层扁平细胞组成,细胞形状比较规则,排列紧密,无胞间隙。
表皮细胞的外壁常增厚,表面常有角质层和表皮毛,有的还有蜡质。
这些结构都有加强保护的功能。
表皮以内为皮层,由多层薄壁细胞组成。
但一般不及根的皮层发达,有明显的胞间隙。
靠近外面的薄壁细胞常含叶绿体,因而幼茎常呈绿色。
茎的皮层常具有厚角组织,这些组织或成束出现,使茎显出棱条,如唇形科植物;
或连成圆筒,环绕在表皮的内侧,如葫芦科植物;
还有的植物在皮层中具有纤维或石细胞。
有些草本植物(如南瓜、蚕豆)的茎中,皮层最内一层细胞会有许多淀粉粒,被称为淀粉鞘。
(3)维管柱:
双子叶植物茎的维管柱为皮层以内的所有组织,包括初生维管束、髓和髓射线等部分。
维管柱内最重要的部分是初生维管束,常成束存在,多排列成环状。
每个纸管束由初生韧皮部、形成层和初生本质部组成。
大多数是初生韧皮部在外侧,初生木质部在内侧,即初生木质部和初生韧皮部内外并列的排列方式(称为外韧维管束),如向日葵、蓖麻、苜蓿等。
茎中初生木质部被夹在内外韧皮部间的一种排列方式,称双韧维管束。
这类维管束常见于葫芦科(南瓜)、旋花科(甘薯)、茄科(番茄)、夹竹桃科(夹竹桃)等植物的茎中,其中以葫芦科茎中的较为典型。
在双韧维管束中,内韧皮部与初生木质部间不存在形成层,或有极微弱的形成层。
周韧纸管束是木质部在中央,外由韧皮部包围的一种排列方式。
周韧维管束通常多见于藻类植物的茎中,在被子植物中少见,如大黄、酸模等植物茎中的维管束。
有些双子叶植物花丝的维管束也是周韧维管束。
周木维管束是韧皮都在中央,外由木质部包围的一种排列方式。
周木维管束在单子叶和双子叶植物茎中都存在。
前者如香蒲和鸢尾的茎和莎草、铃兰的地下茎内的维管束,后者如家科和胡椒科植物的一些茎内的维管束。
值得注意的是,在一种植物的茎中有的可存在两种类型的维管束,例如单子叶植物龙血树的茎,初生维管束是外韧维管束,次生维管束是周木维管束。
双子叶植物的初生韧皮部由筛管、伴胞、薄壁细胞和韧皮纤维组成。
初生韧皮部的发育顺序和根内的相同,也是外始式,即原生韧皮部在外侧,后生韧皮部在内侧;
初生木质部由导管、管胞、薄壁细胞和木纤维组成。
它们的发育顺序是内始式的,与根中初生木质部的外始式发育相反。
茎内的原生木质部居内侧,由管径较小的环纹或螺纹导管组成。
后生木质部居外侧,由管径较大的梯纹、网纹和孔纹导管组成。
在初生木质部和初生韧皮都之间,具有形成层。
髓居茎中心,一般由薄壁细胞组成,具有胞间隙。
有些植物在茎生长过程中,髓部中央部分被破坏消失,形成髓腔。
草本植
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