丝状器的定义

植物学老师叫我们做名词解释的题,在书上我找不到

最初,在花托上产生雄蕊原基,从雄蕊原基进而形成的花药原始体在结构上十分简单,外面是一层表皮细胞,表皮之内是一群形状相似、分裂活跃的幼嫩细胞。以后由于原始体在四个角隅处细胞分裂较快,使原始体呈现出四棱的结构形状,并在每棱的表皮下出现一个或几个体积较大的细胞,这些细胞的细胞核大于周围其他细胞,细胞质也较浓,称为孢原细胞。从花药横切面上看,每一角隅处的孢原细胞数在不同植物种类中并不一样,有的只有一个,如小麦、棉;但一般是多个;从纵切面上看,这些细胞在角隅处作一列或数列纵向排列。

孢原细胞的进一步发育是经过一次平周分裂,形成内、外两层细胞,外面的一层细胞称初生壁细胞,与表皮层贴近,以后经过一系列的变化,与表皮一起构成花粉囊的壁层;里面的一层细胞称造孢细胞是花粉母细胞的前身,将由它发育成花粉粒。在花药中部的细胞进一步分裂、分化,以后构成花药的药隔和维管束。

初生壁细胞以后又进行一次或数次平周分裂(因植物种类而异),产生3—5层细胞。外层细胞紧接表皮,细胞体积较大,称为药室内壁当花药成熟时这层细胞向半径方向伸展扩大,并在大多数植物种类里,细胞壁的内切向壁和横向壁上发生带状的加厚,而外切向壁仍是薄壁的。带状加厚一般是纤维素的,成熟时略微木质化。这层壁加厚的细胞层又称纤维层。纤维层细胞的带状加厚有助于花药的开裂和花粉的散放.

纤维层内的1—3层薄壁细胞称中层。初期的中层细胞内贮有多量淀粉或其他贮存物质。在小孢子母细胞进行减数分裂时,中层细胞内的贮存物质减少,细胞变为扁平,并逐渐趋向解体,最终被吸收消失。所以在成熟花药中一般不存在中层。

最内的壁细胞层称为绒毡层。细胞的体积比外围的壁细胞要大,具有腺细胞的特性。绒毡层细胞初为单核、细胞质浓、液泡少而小,以后核进行分裂,但不伴随新壁的形成,故出现双核或多核的结构。细胞内还含较多的RNA和蛋白质,以及油脂和类胡萝卜素等营养物。当小孢子母细胞减数分裂接近完成时,绒毡层细胞开始出现退化迹象;到小孢子发育后期和出现雄配子阶段,绒毡层细胞已仅留残迹或不复存在。绒毡层细胞的解体按植物种类的不同,可分为两种情况:一种是绒毡层细胞在花粉发育过程中,不断分泌各种物质进入花粉囊,提供小孢于发育,直到花粉成熟,绒毡层细胞才自溶消失。另一种情况是绒毡层细胞比较早地出现内壁和径向壁的破坏,各细胞的原生质体逸出细胞外,互相融合,形成多核的原生质团,并移向药室内,充塞于小孢子之间的空隙中,为小孢子吸收利用.

由此可见,绒毡层为花粉发育提供营养,对花粉形成至为重要。不仅如此,绒毡层细胞内还能合成和分泌与花粉形成直接有关的酶物质——胼胝质酶。如果绒毡层的功能有所失常,致使花粉粒不能正常发育,就有可能导致花粉败育,失去生殖作用。

由上可见,随着花药的发育,药壁的结构也在不断起着变化,到花药成熟时药壁构造就已很简单了,只留下表皮和纤维层;有的连表皮也破损,仅存残迹。

当花粉囊的壁组织逐步发育分化时,造孢组织的细胞也在不断分裂,形成大量花粉母细胞(小孢子母细胞),以后每个花粉母细胞经过两次连续的分裂,产生4个细胞,也就是小孢子。因为小孢于在形成时要经过细胞内染色体的减数,所以称这两次特殊的分裂方式为减数分裂,分裂后,细胞的染色体是单相的,这些单相染色体的小孢子再进一步形成花粉粒。

孢原细胞进行的平周分裂产生内、外二层细胞,在内的一层称造孢细胞。造孢细胞经过不断分裂,形成大量小孢子母细胞,这些细胞的体积大,核也大,原生质浓厚、丰富,与壁细胞很不一样。

小孢子母细胞,即花粉母细胞进一步发育,将经过两次连续的细胞分裂,两次分裂中,包括一次DNA的复制过程和二次细胞分裂,生成4个细胞(小孢子),这4个细胞里的染色体数,只有原来细胞染色体数的一半,所以称这两次分裂为减数分裂或成熟分裂(详见细胞章内的叙述)。减数分裂与生物的有性生殖是紧密联系的,因为新生的个体是由两性配子融合在一起后发育起来的,而生物细胞里的染色体数目一般保持恒定不变,所以只有配子的染色体数目减少一半,2配子融合后生成的新个体才能保持原来染色体的数目。

花粉母细胞经过两次分裂后,生成的4个子细胞——小孢子先是集合一起,称四分体。以后四分体中的细胞各自分离,形成4个单核的花粉粒。

由花粉母细胞生成的4个小孢子,在排列上常随新壁产生方式的不一样而有所不同

刚形成的花粉粒是一个单核的细胞(即小孢子),从四分体分离出来时细胞壁薄,含浓厚的原生质,核位于细胞的中央,它们从解体的绒毡层细胞取得营养,不断地长大。随着细胞的扩大,细胞核由中央位置移向细胞一侧,并进而分裂一次,形成两个细胞,一个是营养细胞,另一个是生殖细胞。生殖细胞形成后不久,细胞核即进行DNA复制,但RNA合成少。初成时的生殖细胞球形,以后伸长,呈纺锤形,就处在营养细胞的原生质中。营养细胞比生殖细胞要大,内含大量淀粉、脂肪等物质。两细胞的生理作用是不相同的,营养细胞以后与花粉管的生成和生长有关,而生殖细胞的作用是产生两个精子细胞,直接参与生殖。

[解题过程]
(一)成熟胚珠的结构
合点(chalaza):珠心基部,珠被,珠心和珠柄连合的部位.珠心(nucellus):胚珠中最重要的部分,位于珠被内的薄壁组织,其中产生大孢子,进一步发育成胚囊.珠被(integument):包被珠心组织的结构,有的植物可有外珠被(outer integument)和内珠被(inner integument).珠孔(micropyle):珠被前端未闭合留下的小孔.珠柄(funiculus):胚珠基部着生于胎座上的小柄,维管束经胎座进入胚珠.
(二)胚珠的发育
胚珠的发育过程首先在胎座表皮下层的一些细胞经平周分裂,产生一团突起,成为胚珠原基.原基的前端成为珠心(nucellus).珠心是一团相似的薄壁细胞,原基的基部成为珠柄.由于珠心基部的表皮层细胞分裂较快,产生一环状的突起,逐渐向上生长扩展,将珠心包围,此包围珠心的组织即为珠被(integument),仅在珠心的前端留下一小孔,即珠孔.
(三)胚囊(雌配子体)的发育和结构
胚囊(embryo-sac):是被子植物的雌配子体,由卵细胞,助细胞,极核和反足细胞组成的结构.
卵细胞是一个有高度极性的细胞,通常它的壁在珠孔端最厚,接近合点端的壁逐渐变薄.棉花,玉米等植物,其卵细胞合点端的壁消失,只有质膜与中央细胞的质膜为界.卵细胞核大,核仁的RNA含量高于胚囊中其他细胞,细胞内常有一个大液泡.核和细胞质等在卵细胞内的分布也常有明显的极性,如向日葵,烟草等植物卵细胞的细胞质通常集中在合点端,核也位于合点端,大液泡则居于珠孔端;成熟卵细胞中,质体和线粒体常退化,数量减少(棉花和向日葵除外),内质网及高尔基体也常变得稀少或不发达,反映出卵细胞代谢活动的强度是低的.小麦,玉米,百合,金盏菊等植物的卵细胞,常含大量淀粉粒,有的还有脂肪小滴和RNA等,它们可能用于卵细胞的受精和胚早期的发育.
助细胞与卵细胞在珠孔端排列成三角形.它们也是有高度极性的细胞.助细胞的壁和卵细胞一样,也以珠孔端为最厚,向合点端逐渐变薄.助细胞最突出的特征是在珠孔端的细胞壁上有丝状器(filiform apparatus)结构,它是壁向内延伸的部分,类似传递细胞壁的内褶突起.丝状器主要有果胶质,半纤维素及纤维素等组成.不同植物的组成常有变化.丝状器的结构,大大地增加了质膜的表面面积,这可能与助细胞的功能有关.
中央细胞是胚囊中最大的一个细胞,也是高度液泡化的细胞.成熟胚囊的增大,主要由于中央细胞液泡的膨大.中央细胞的壁厚薄变化很大,在与卵细胞和中央细胞相接处,通常只有质膜而没有细胞壁;而与反足细胞相接处,则具有胞间连丝的薄壁.不少植物中央细胞壁的内侧也有许多指状的内突,说明它能从珠心组织或珠被组织吸取营养物质,中央细胞的细胞质内在不少植物中发现含丰富的质体,核蛋白体,线粒体,高尔基体和内质网.中央细胞的极核或次生核常被许多细胞索悬挂在高度液泡化的细胞中间,极核通常很大,核仁也很大.
反足细胞是胚囊中一群变异最大的细胞,不仅细胞数目可差异很大,在细胞的结构上也因植物而有各种变化.一般在反足细胞与珠心细胞和中央细胞相邻处,通常为有一层电子透亮的,有纤丝组成的细胞壁.反足细胞具有从珠心吸收营养物质,经过反足细胞输入中央细胞的功能.大多数植物反足细胞的细胞质含丰富的质体,核蛋白体,线粒体,高尔基体和内质网.反足细胞是代谢活动非常活跃的细胞,对胚囊的发育具有吸收,传输和分泌营养物质的多种功能.除一些植物的反足细胞能存在较长的时间外,在多数植物中,它们通常是短命的,在受精前或受精后不久即退化.
胚囊(origin of embryo sac)形成:珠心靠近珠孔端的表皮下有一细胞称"孢原细胞"(细胞质浓密,细胞核大).孢原细胞平周分裂,形成周缘细胞和造孢细胞,前者参与珠心的形成,后者发育成为胚囊母细胞(大孢子母细胞),或孢原细胞直接发育成为胚囊母细胞(大孢子母细胞),胚囊母细胞经连续两次细胞分裂形成直列(链状)四分体,近珠孔端3个退化,最下一个发育成单核胚囊,进行边连续3次分裂(有丝分裂),形成7细胞8核胚囊.极核在受精前或受精时融合.卵细胞为雌配子.近珠孔端的3个核分别围以细胞质成为3个细胞,中央为卵细胞,两边是助细胞.远离珠孔端的3个核分别围以细胞质成为3个反足细胞.
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第1个回答  2013-11-20
丝状器:被子植物胚囊内的助细胞中,一些伸向细胞中间的不规则的片状或指状突起,称为丝状器.