《植物學》期末考試試題及參考答案

《植物學》期末考試試題及參考答案一、名詞解釋（每小題2分，共20分）1.細胞全能性2.凱氏帶3.異面葉4.雙受精5.聚合果6.維管形成層7.子葉出土幼苗8.頸卵器9.世代交替10.復葉二、填空題（每空0.5分，共20分）1.植物細胞與動物細胞特有的三大結構是_______、_______、_______。2.典型植物細胞壁從外到內可分為三層，分別是_______、_______、_______，其中具有栓質化、木質化次生加厚特性的部分通常發生在_______層。3.植物成熟組織按照功能可分為五大類，分別是保護組織、薄壁組織、_______、_______和分泌組織。4.雙子葉植物根的初生結構從橫切面看由外向內可劃分為_______、皮層、_______三個部分，其中皮層最內層的細胞稱為_______，其細胞壁的特殊加厚結構即凱氏帶。5.種子植物常見的分枝方式有單軸分枝、_______、_______和分蘗四種，其中_______是果樹最常采用的分枝方式，有利于擴大光合面積、提升坐果率。6.被子植物花藥的橫切面結構中，花粉囊壁從外向內依次是表皮、藥室內壁、_______和_______，其中_______層會在花粉發育成熟后解體，為小孢子發育提供營養。7.植物檢索表最常用的兩種類型是_______檢索表和平行檢索表，編制檢索表的核心依據是植物性狀的_______原則。8.原核藻類中唯一沒有細胞壁的類群是_______，藍藻細胞壁的主要成分為_______，光合色素僅包含葉綠素a、藻膽素和胡蘿卜素。9.蕨類植物的配子體特稱為_______，絕大多數為可以獨立生活的小型葉狀體，其生殖結構中產生精子的多細胞結構稱為_______。10.裸子植物的生活史中，_______體世代占絕對優勢，其胚珠裸露，沒有_______結構包裹，因此不會形成真正的果實。11.十字花科植物的典型特征為具十字形花冠、_______雄蕊，果實類型為_______。12.菊科植物的花序類型為_______，其果實類型為_______，頂端常附生由花萼變態形成的冠毛，有利于風力傳播。三、判斷題（每小題1分，共15分，對的打“√”，錯的打“×”）1.所有類型的植物細胞都具備典型的中央大液泡結構。2.側根的發生起源于根中柱鞘細胞，屬于內起源，而莖上的葉和芽起源于莖的表層細胞，屬于外起源。3.厚角組織的細胞為生活細胞，細胞壁的加厚為初生壁性質，且僅在細胞的角隅部位發生局部加厚。4.雙子葉植物莖的初生木質部的發育方式為外始式，根的初生木質部發育方式為內始式。5.禾本科植物葉的上表皮中存在特殊的運動細胞（泡狀細胞），干旱時可通過細胞失水收縮使葉片卷曲，減少水分蒸騰。6.被子植物的雙受精過程產生的胚乳為二倍體，具備較強的遺傳穩定性。7.一朵花中同時存在雄蕊和雌蕊稱為兩性花，缺少其中任意一種的花稱為單性花。8.豌豆的果實是由整個花序共同發育形成的聚花果。9.苔蘚植物的孢子體可以完全獨立生活，不需要依賴配子體提供營養。10.被子植物的成熟花粉粒都屬于三核花粉粒，包含兩個精子和一個營養核。11.植物的木質部屬于復合組織，包含薄壁組織、機械組織和輸導組織三類不同的組織組分。12.葡萄的卷須和豌豆的卷須屬于同功器官，來源不同但功能形態相似。13.水稻的胚只有1枚子葉，屬于單子葉植物，其種子萌發過程中屬于子葉留土幼苗。14.裸子植物蘇鐵的精子不具備鞭毛，是所有種子植物中最進化的特征。15.傘形科植物的花序為傘形花序，果實為雙懸果，常見的代表物種包括胡蘿卜、芹菜、茴香。四、單項選擇題（每小題1分，共15分）1.植物細胞中負責合成蛋白質的細胞器是（）A.葉綠體B.線粒體C.核糖體D.高爾基體2.下列組織中屬于死細胞組成的是（）A.厚角組織B.篩管C.導管D.傳遞細胞3.雙子葉植物根的次生生長過程中，木栓形成層最初來源于（）A.內皮層B.中柱鞘C.表皮D.初生韌皮部4.被子植物花粉粒發育過程中，單核花粉粒經過一次有絲分裂形成的兩個細胞是（）A.精子和卵細胞B.營養細胞和生殖細胞C.兩個精子D.生殖細胞和精子5.下列植物類群中屬于低等植物的是（）A.苔蘚B.蕨類C.藍藻D.裸子植物6.蘋果的可食用部分主要是由哪部分結構發育而來的（）A.子房壁B.花托C.胚珠D.花萼7.下列屬于同源器官的一組是（）A.馬鈴薯的塊莖和甘薯的塊根B.仙人掌的刺和豌豆的卷須C.葡萄的卷須和南瓜的卷須D.月季的刺和柑橘的刺8.被子植物的雄配子體指的是（）A.單核花粉粒B.成熟的花粉粒C.花藥D.小孢子母細胞9.禾本科植物莖的維管束屬于（）A.無限外韌維管束B.有限外韌維管束C.雙韌維管束D.周木維管束10.下列類群中生活史中配子體占絕對優勢的是（）A.蕨類B.被子植物C.苔蘚D.裸子植物11.細胞壁中滲入大量角質素，使得細胞壁透水性降低的特化類型是（）A.木質化B.栓質化C.角質化D.礦質化12.根的吸收功能主要發生在根尖的哪個區域（）A.根冠B.分生區C.伸長區D.根毛區（成熟區）13.下列哪種植物的果實屬于核果（）A.黃瓜B.桃C.向日葵D.草莓14.葫蘆科植物的典型特征不包括以下哪項（）A.藤本，具卷須B.單性花，雄蕊常聚生C.瓠果D.四強雄蕊15.莖的次生結構中，具有橫向輸導水分和有機物功能的結構是（）A.導管B.篩管C.維管射線D.維管形成層五、簡答題（每小題4分，共20分）1.簡述雙子葉植物根和莖的初生結構的主要異同點。2.簡述植物成熟花粉粒的結構及萌發條件。3.簡述雙子葉植物和單子葉植物葉片的解剖結構差異。4.簡述苔蘚植物和蕨類植物的主要演化地位及異同點。5.簡述被子植物胚珠的結構及大孢子的發育過程。六、論述題（每小題10分，共30分）1.結合植物形態結構與繁殖特性，論述被子植物成為當前地球表面分布最廣、種類最多、適應性最強的優勢類群的核心原因。2.詳細論述雙子葉木本植物莖的次生生長過程，以及次生生長過程中形成的所有次生結構的特征與功能。3.設計一個徒手切片觀察新鮮雙子葉植物根初生結構的實驗，寫出完整的實驗材料用具、操作步驟、預期觀察結果及關鍵注意事項。參考答案一、名詞解釋1.細胞全能性：指已分化的植物活細胞仍然具備發育成完整植株的全部遺傳潛能，在適宜條件下可以發育為新的完整個體，是植物組織培養技術的核心理論基礎。2.凱氏帶：是雙子葉植物根內皮層細胞的徑向壁和橫向壁上發生的木質化、栓質化帶狀加厚結構，能夠阻斷水分和溶質通過細胞壁的質外體運輸路徑，迫使所有進入維管柱的物質必須經過內皮層細胞的原生質體，實現根對水分和溶質的選擇性吸收。3.異面葉：典型的雙子葉植物葉片的兩面葉結構，葉片近上表皮一側分化出排列緊密的柱狀柵欄組織，近下表皮一側分化出排列疏松的海綿組織，兩面顏色差異明顯，光合效率更高。4.雙受精：是被子植物特有的生殖過程，兩個精子進入胚囊后，一個與卵細胞融合形成二倍體的合子（胚的前體），另一個與中央細胞的兩個極核融合形成三倍體的初生胚乳核，該過程使得胚同時具備母本和父本的遺傳特性，胚乳也具備雙親的遺傳性狀，大幅提升了后代的生活力和適應性。5.聚合果：由一朵花中多個離生雌蕊分別獨立發育，共同著生在同一花托上形成的果實類型，如草莓、蓮、懸鉤子的果實，與由整個花序發育而來的聚花果存在本質區別。6.維管形成層：是位于植物初生木質部和初生韌皮部之間的側生分生組織，主要由紡錘狀原始細胞和射線原始細胞組成，通過平周分裂向內產生次生木質部、向外產生次生韌皮部，是雙子葉植物根莖進行次生生長、實現增粗的核心分生結構。7.子葉出土幼苗：種子萌發過程中，下胚軸快速伸長生長，將子葉和胚芽一同推出土壤表面的幼苗類型，出土后的子葉可以暫時進行光合作用，待真葉完全發育后逐漸枯萎脫落，常見物種如大豆、向日葵、南瓜。8.頸卵器：是苔蘚、蕨類和大部分裸子植物具備的多細胞雌性生殖器官，外形呈長頸燒瓶狀，由頸部和腹部組成，腹部包含卵細胞和腹溝細胞，是原始陸生植物適應陸地生殖過程的標志性結構。9.世代交替：植物生活史中，二倍體的孢子體世代（無性世代）和單倍體的配子體世代（有性世代）有規律交替出現的現象，其中減數分裂是從孢子體世代向配子體世代轉換的轉折點，受精作用是從配子體世代向孢子體世代轉換的轉折點。10.復葉：在一個葉柄上著生兩個及以上完全獨立的葉片的葉類型，根據小葉的排列方式可分為羽狀復葉、掌狀復葉、三出復葉和單身復葉，與莖上單葉的核心區別是復葉的葉軸上沒有芽，落葉時所有小葉會隨同葉軸一同脫落。二、填空題1.細胞壁、質體、液泡2.胞間層、初生壁、次生壁；次生壁3.機械組織、輸導組織4.表皮、維管柱；內皮層5.合軸分枝、假二叉分枝；合軸分枝6.中層、絨氈層；絨氈層7.定距（等距）、兩相對立8.裸藻（眼蟲）；肽聚糖9.原葉體；精子器10.孢子；子房壁11.四強；角果12.頭狀花序；瘦果三、判斷題1.×只有成熟的高等植物薄壁細胞才具備中央大液泡，分生組織細胞、成熟種子的胚細胞都沒有中央大液泡2.√3.√4.×根的初生木質部是外始式，莖的初生木質部是內始式5.√6.×雙受精形成的胚乳為三倍體7.√8.×豌豆的果實是單心皮發育形成的單果，屬于莢果9.×苔蘚植物的孢子體完全寄生在配子體上，不能獨立生活10.×約30%的被子植物如百合、桃的成熟花粉粒為二核花粉粒，僅包含營養細胞和生殖細胞11.√12.√13.√14.×蘇鐵的精子具備多數鞭毛，是裸子植物中較為原始的特征15.√四、單項選擇題1.C2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.B10.C11.C12.D13.B14.D15.C五、簡答題1.相同點：根和莖的初生結構都由表皮、皮層、維管柱三個部分組成，都具備初生木質部和初生韌皮部，初生韌皮部的發育方式都為外始式，都包含薄壁組織、機械組織和輸導組織三類基本組織。不同點：①表皮：根的表皮細胞外壁沒有角質層，存在大量根毛，屬于吸收組織；莖的表皮細胞外壁有厚角質層，分布有氣孔器，屬于典型保護組織。②皮層：根的皮層占橫切面比例超過90%，存在明顯的內皮層和凱氏帶結構；莖的皮層占比小，多數雙子葉植物莖沒有明顯分化出內皮層，僅部分植物皮層最內層細胞含淀粉粒稱為淀粉鞘。③維管柱：根的維管柱中央通常沒有髓，初生木質部呈輻射狀排列，初生韌皮部分布在初生木質部的輻射角之間，初生木質部發育方式為外始式；莖的維管柱中央多數存在髓結構，維管束呈環狀排列，初生木質部發育方式為內始式，初生韌皮部位于初生木質部外側。2.成熟花粉粒結構：包含外壁、內壁兩層細胞壁，2-3個細胞（二核花粉粒為1個營養細胞+1個生殖細胞，三核花粉粒為1個營養細胞+2個精子），外壁上存在萌發孔，內部儲存大量淀粉、脂類、酶類等營養物質。萌發條件：首先花粉粒具備較強的生活力，其次需要落在同種植物雌蕊柱頭上完成識別作用，柱頭表面必須具備適宜的濕度、溫度和充足的糖類、硼元素等營養物質，溫度通常控制在20-30℃區間內，花粉粒即可從萌發孔處伸出花粉管完成萌發。3.①表皮差異：雙子葉植物表皮細胞為不規則形狀，上下表皮都分布有氣孔器，氣孔器由兩個腎形保衛細胞組成；單子葉植物（以禾本科為代表）表皮細胞為規則長方形排列，上表皮分布有泡狀細胞，氣孔器由兩個啞鈴形保衛細胞和兩個副衛細胞組成。②葉肉差異：雙子葉植物為異面葉，分化出柵欄組織和海綿組織；單子葉植物葉肉沒有明顯分化，為等面葉，葉肉細胞具備特殊的峰谷腰環結構。③葉脈差異：雙子葉植物葉脈的維管束為無限外韌維管束，具備明顯的維管束鞘延伸區結構；單子葉植物葉脈的維管束為有限外韌維管束，維管束鞘由兩層細胞（C3植物）或一層大型薄壁細胞（C4植物）組成，沒有次生生長能力。4.演化地位：苔蘚植物是陸地植物演化的盲支，是最早具備莖葉分化的陸生植物，沒有真正的根和維管組織；蕨類植物是最早具備維管組織的陸生高等植物，是介于苔蘚植物和種子植物之間的過渡類群。相同點：兩類植物都具備頸卵器結構，精子都具備鞭毛，受精過程離不開水，都通過孢子進行無性繁殖，沒有種子形成。不同點：苔蘚植物沒有真正的維管組織，沒有真正的根，僅具備假根，生活史中配子體占絕對優勢，孢子體寄生在配子體上；蕨類植物具備完善的維管組織，有真正的不定根，生活史中孢子體占絕對優勢，配子體為原葉體，可以獨立生活。5.胚珠結構：由珠柄、珠被、珠孔、珠心、合點五個部分組成，多數被子植物為兩層珠被，包圍珠心組織，珠心內部是大孢子母細胞。大孢子發育過程：珠心表皮下的孢原細胞分化為大孢子母細胞，大孢子母細胞經過減數分裂形成4個單倍體的大孢子，沿珠孔端到合點端呈直線排列，其中靠近合點端的1個大孢子發育為功能大孢子，其余3個大孢子逐漸退化，功能大孢子再經過3次連續的有絲分裂，最終形成包含7個細胞8個核的成熟胚囊。六、論述題1.第一，被子植物的孢子體高度發達，適應性極強，有喬木、灌木、藤本、草本等多種生長型，體內的輸導組織分化出了導管和篩管，相比裸子植物只有管胞和篩胞的輸導系統，輸導水分和有機物的效率提升數十倍，機械組織的發育也更為完善，可以支撐植物適應從高山、平原到水體的各類生存環境，目前已經演化出超過30萬種物種，占據了地球90%以上的陸地植被面積。第二，被子植物具備真正的花結構，花的各個部分可以高度特化，適配不同的傳粉媒介，蟲媒花進化出了蜜腺、鮮艷的花冠、特殊的氣味吸引昆蟲傳粉，大幅提升了傳粉的精準度，避免了裸子植物風媒傳粉大量浪費花粉的缺陷，傳粉效率大幅提升。第三，被子植物的胚珠被子房壁完全包裹，避免了外界環境對胚珠發育的損傷，受精完成后子房壁發育形成果實，果實具備多種傳播機制，如肉質果肉吸引動物取食傳播種子，冠毛、翅果利用風力傳播，鉤刺附著在動物體表傳播，大幅拓展了種子的擴散范圍，提升了后代的存活概率。第四，被子植物具備獨有的雙受精機制，形成的三倍體胚乳同時具備父本和母本的遺傳特性，為胚的發育提供了具備豐富遺傳多樣性的營養儲備，讓后代的適應性和生活力遠高于裸子植物的單倍體胚乳后代。第五，被子植物的繁殖策略高度多元，除了有性生殖之外，還演化出了無融合生殖、營養繁殖等多種無性繁殖路徑，可以在不適宜開花傳粉的惡劣環境下快速完成種群擴張，這些特征共同支撐被子植物成為地球當前的優勢植物類群。2.雙子葉木本莖的次生生長是由維管形成層和木栓形成層兩類側生分生組織共同活動完成的增粗過程：首先維管形成層的發生，初生結構中位于初生木質部和初生韌皮部之間的束中形成層率先恢復分生能力，隨后與維管束之間的薄壁組織脫分化形成的束間形成層相互連接，形成連續的環狀維管形成層。維管形成層包含兩類原始細胞：紡錘狀原始細胞呈長梭形，通過平周分裂向內產生次生木質部的導管、管胞、木纖維、木薄壁細胞，向外產生次生韌皮部的篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細胞，次生木質部的產生量遠大于次生韌皮部，占次生結構體積的90%以上，隨著季節溫度變化，春夏形成的次生木質部導管大而壁薄稱為早材，秋冬形成的導管小而壁厚稱為晚材，每年的早材和晚材共同形成一輪明顯的生長輪（年輪），構成木材的主體結構。另一類射線原始細胞呈近等徑形狀，通過平周分裂產生徑向排列的薄壁細胞群，向內形成木射線，向外形成韌皮射線，共同組成維管射線，負責莖內部的橫向水分和營養物質輸導，同時具備儲藏營養物質的功能。當維管形成層活動不斷向外產生新增的次生維管組織時，莖的表皮和皮層無法適應內部的增粗壓力發生破裂，此時靠近表皮的皮層細胞（部分物種是表皮細胞）脫分化形成木栓形成層，木栓形成層向外分裂產生多層細胞壁栓質化的木栓層，向內分裂產生少量薄壁細胞組成的栓內層，木栓層、木栓形成層、栓內層共同組成周皮，替代原來的表皮執行保護功能，周皮上分布有皮孔結構，保證莖內部和外界的氣體交換。隨著莖的不斷增粗，外層的周皮會不斷被破損，內部更深層的次生韌皮部薄壁細胞會再次脫分化形成新的木栓形成層，最終所有次生韌皮部以外的死亡結構共同形成樹皮，起到保護莖內部活組織的功能。經過多年次生生長的木本莖，中心的次生木質部全部被侵入的單寧、樹脂、色素填充，導管被侵填體堵塞，形成心材，沒有輸導功能，僅起到支撐作用；靠近維管形成層的外側次生木質部顏色較淺，仍然具備輸導水分的功能，稱為邊材。3.實驗材料用具：新鮮的蠶豆（或向日葵）根尖成熟區部分，雙面刀片，載玻片，蓋