1999 年植物学问答题 1. 试述有丝分裂和减数分裂的主要区别,它们各自有什么重要的生物学意义? 有丝分裂是一种最普遍的细胞分裂方式,有丝分裂导致植物的生长,而减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的细胞分裂方式。在有丝分裂过程中,染色体复制一次,核分裂一次,每个子细胞有着和母细胞相同的遗传性。因此, 有丝分裂的生物学意义在于它保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能,保持了细胞遗传的稳定性。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,同一母细胞分裂形成的 4 个子细胞的染色体数目是母细胞的一半。通过减数分裂导致了有性生殖细胞的染色体数目减半,而在以后有性生殖中,两个配子结合形成合子,合子的染色体重新恢复到亲本的数目。这样周而复始,使每一物种的遗传性具有相对的稳定性,这是减数分裂的第一个生物学意义。其次,在减数分裂过程中,由于同源染色体之间的交叉互换,产生了遗传物质的重组,丰富了植物遗传的变异性。 2. 试说明根中的“凯氏带”与通道细胞及该类结构的生物学意义。内皮层细胞的部分初生壁上,常有栓质化和木质化增厚成带状的壁结构,环绕在细胞的径向壁和横向壁上,成一整圈, 称凯氏带,凯氏带在根内是一个对水分和溶质有着障碍或限制作用的结构。凯氏带形成后,内皮层的质膜与凯氏带之间有极强的联系,水分和离子必须经过这个质膜,才能进入维管柱,这里也就有着选择。在单子叶植物中,内皮层进一步发展,不仅径向壁和横向壁因沉积木质和栓质显著增厚,而且在内切向壁(向维管柱一面)上,也同样地因为木质化和栓质化而增厚,只有外切向壁仍然保持薄壁。增厚的内切向壁上有孔存在,以便通过质膜中的细胞质某些溶质,能穿越增厚的内皮层。另外,少数位于木质部束处的内皮层细胞, 仍保持初期发育阶段的结构,即细胞具凯氏带,但壁不增厚的,称为通道细胞,起着皮层与维管柱间物质交流的作用。 3. 说明双子叶植物的增粗生长。( 1)维管形成层的来源和活动:茎的维管形成层包括束中形成层和束间形成层两部分。束中形成层是由初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞发育而来的。束间形成层是在维管束之间的薄壁组织中,相当于形成层部位的一些细胞恢复分生能力而来。束中形成层和束间形成层衔接起来成为完整的一环,称为形成层。形成层进行切向分裂,分化成为新的次生结构,向内分裂产生次生木质部,向外产生次生韧皮部。( 2)木栓形成层的来源和活动:形成层的活动使茎不断加粗。不久表皮便为内部生长所产生的压力所挤破,失去保护作用。与此同时,茎内近外方某一部位的细胞,恢复分生能力,形成另一个分生组织,即木栓形成层。木栓形成层分裂、分化所形成的木栓,代替了表皮的保护作用,它以平周分裂为主, 向内外形成木栓和栓内层,组成周皮。当一个木栓形成层的活动停止后,接着它的内方又可再产生新的木栓形成层,形成新的周皮。以后不断地推陈出新,依次向内产生新的木栓形成层,这样,发生的位置也就逐渐内移,愈来愈深,在老的树干内往往可深达次生韧皮部。 4. 试从叶的解剖结构上说明:( 1) 竹叶干枯后向内卷起。( 2) 针叶的抗旱特点。(1)在上表皮的相邻两叶脉之间,有几个大型的薄壁细胞, 叫做泡状细胞。在横切面上,泡状细胞排成扇形,中间的细胞较大,两侧的较小,其长轴与叶脉平行,细胞内含有大的液泡。一般认为泡状细胞在天气干旱时,失去水分,体积收缩,因而使叶片向上卷曲以减
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