普通生物学植物的结构功能和发育下.ppt

普通生物学植物的结构功能和发育下现在学习的是第1页，共24页 被子植物的生活史和世代更替n n孢孢子子体体世世代代与与配配子子体体世世代代（无无性性世世代代与与有有性性世世代代）交交替出现，这就是植物生活史中的替出现，这就是植物生活史中的世代交替世代交替现象。现象。n n被被子子植植物物的的配配子子体体世世代代（单单倍倍体体世世代代）不不发发达达，雌雌、雄雄配配子子体体不不能能独独立立生生活活，都都寄寄生生在在孢孢子子体体上上，且且特特化化成成花花的的一一部部分。分。现在学习的是第2页，共24页 花的结构n n花柄的分化花柄的分化n被被子子植植物物进进入入到到生生殖殖生生长长阶阶段段时时，茎茎的的顶顶端端一一些些分分生生组组织织不不再再形形成成叶叶原原基基和和芽芽原原基基，转转而而形形成成花花原原基基或或花花序原基。因此，花是一种特化的节间很短的变态的枝。序原基。因此，花是一种特化的节间很短的变态的枝。现在学习的是第3页，共24页n n典型的花的结构典型的花的结构n n一朵完整的花包括花托、花被、雄蕊群和雌蕊群。一朵完整的花包括花托、花被、雄蕊群和雌蕊群。n n完全花、不完全花完全花、不完全花n两性花、单性花两性花、单性花n n雌雄同株、雌雄异株雌雄同株、雌雄异株现在学习的是第4页，共24页n n不同植物花的多样性是生物多样性的生动体现不同植物花的多样性是生物多样性的生动体现现在学习的是第5页，共24页 传粉与受精n n花粉和胚囊的发育花粉和胚囊的发育现在学习的是第6页，共24页 传粉与受精n n自花传粉、异花传粉自花传粉、异花传粉n n受精受精n n一一个个精精子子与与卵卵结结合合形形成成受受精精卵卵并并成成为为二二倍倍体体的的合合子子，合合子子将将来来发发育育成成为产生新个体的胚；为产生新个体的胚；n另另一一个个精精子子与与中中央央细细胞胞极极核核结结合合，成成为为三三倍倍体体的的受受精精极极核核并并进一步发育成为胚乳。进一步发育成为胚乳。n n这这种种双双受受精精是是被被子子植植物物特特有有的的现现象象，也也是是植植物物有有性性生生殖殖中中最最进进化化的形式。的形式。现在学习的是第7页，共24页 种子与果实的形成n胚的发育和种子的形成胚的发育和种子的形成n n在胚发育之前胚乳的发育便开始了在胚发育之前胚乳的发育便开始了n n合子通常经过一段休眠后开始发育成胚。合子通常经过一段休眠后开始发育成胚。现在学习的是第8页，共24页 种子与果实的形成n n果实的形成果实的形成n n子子房房发发育育成成果果实实，子子房房壁壁成成为为果果皮皮。被被子子植植物物中中除除子子房房外外，其他部分如花托、花萼等也参与果实形成。其他部分如花托、花萼等也参与果实形成。n被被子子植植物物的的传传粉粉也也启启动动了了包包括括生生长长素素、赤赤霉霉素素、细细胞胞分裂素等植物激素的产生和增加分裂素等植物激素的产生和增加现在学习的是第9页，共24页 种子与果实的形成n n果实的多样性果实的多样性n n根根据据花花中中雌雌蕊蕊的的数数目目和和花花序序的的情情况况可可以将果实分为以将果实分为3 3类类现在学习的是第10页，共24页14.4 植物的生长发育及调控n植植物物的的生生长长主主要要靠靠细细胞胞数数目目增增多多、细细胞胞体体积积的的增增大和伸长来完成。大和伸长来完成。n n而而植植物物的的发发育育是是指指植植物物体体的的构构造造和和机机能能由由简简单单到到复复杂杂的变化过程。的变化过程。n n植物的生长和发育是相辅相成的过程。植物的生长和发育是相辅相成的过程。n n植植物物体体的的生生长长和和发发育育始始终终都都受受到到一一系系列列外外部部和和内内部部因素的控制。因素的控制。现在学习的是第11页，共24页 种子的萌发与幼苗的发育n n度过休眠且具有生活力的度过休眠且具有生活力的种子在足够水分与氧气、种子在足够水分与氧气、一定温度条件下就开始一定温度条件下就开始萌发。有些种子的萌发萌发。有些种子的萌发还需要一定的光照条件。还需要一定的光照条件。n n种子从萌发到发育成幼苗种子从萌发到发育成幼苗是一个复杂的过程是一个复杂的过程现在学习的是第12页，共24页 各种环境因子对植物生长发育的影响n n植植物物的的生生长长和和发发育育始始终终都都受受到到一一系系列列外外部部和和内内部部因因素素的的控控制制。影影响响植植物物生生长长与与发发育育的的外外部部环环境境因因子子主主要要包包括括温温度度、光光、水水分以及各种刺激等等。分以及各种刺激等等。n n温度是控制植物生长和发育的重要环境因子。温度是控制植物生长和发育的重要环境因子。n n每每一一种种植植物物都都有有适适合合自自己己生生长长发发育育的的温温度度范范围围，主主要要原原因因是是温温度度对对细细胞胞内内酶酶的的活活性性有有极极大大影影响响。温温度度也也会会极极大大影影响响植物体中蛋白质、脂肪和水分的性质。植物体中蛋白质、脂肪和水分的性质。n n植植物物在在整整个个生生活活周周期期中中的的最最适适温温度度随随生生长长发发育育阶阶段段的的改改变变而而变化，此外还需要一定的昼夜温差。变化，此外还需要一定的昼夜温差。n温温度度对对于于植植物物的的生生殖殖生生长长也也具具有有调调控控作作用用（如如春春化化作作用）。用）。现在学习的是第13页，共24页n n光是控制植物生长发育的最重要的环境因子光是控制植物生长发育的最重要的环境因子n n光光是是光光合合作作用用最最基基本本的的条条件件和和能能量量输输入入源源，同同时时光光还还能能控控制制植植物物不不同同发发育育阶阶段段如如种种子子萌萌发发、幼幼苗苗发发育育和和开开花花等等形形态态发发生生过程。过程。n光光照照条条件件下下，胞胞内内的的原原叶叶绿绿素素酸酸酯酯还还原原成成为为叶叶绿绿素素酸酸酯酯，后后者者进进一一步步形形成成叶叶绿绿素素；黑黑暗暗条条件件下下，不不能能合合成成叶绿素，表现为植物体黄化。叶绿素，表现为植物体黄化。现在学习的是第14页，共24页n n光是控制植物生长发育的最重要的环境因子光是控制植物生长发育的最重要的环境因子n n光是重要的环境信号，可以调控光是重要的环境信号，可以调控组织的分化和器官的发育。光对组织的分化和器官的发育。光对植物的成花诱导是最为典型的现植物的成花诱导是最为典型的现象。象。n根根据据植植物物开开花花的的光光周周期期反反应应，可可把把植植物物分分为为3 3种种类类型型：短短日日植物、长日植物、日中性植物。植物、长日植物、日中性植物。n n长长日日植植物物与与短短日日植植物物的的确确定定取取决于对临界日长的正负反应。决于对临界日长的正负反应。现在学习的是第15页，共24页n n光是控制植物生长发育的最重要的环境因子光是控制植物生长发育的最重要的环境因子n n植物开花还同时受到诱导周期植物开花还同时受到诱导周期数的影响。数的影响。n n诱导周期数诱导周期数就是光周期敏感就是光周期敏感植物开花诱导所需的光周期植物开花诱导所需的光周期数（天数）。数（天数）。n n光质对开花诱导也有影响。光质对开花诱导也有影响。红光是诱导长日植物开花和红光是诱导长日植物开花和抑制短日植物开花最有效的抑制短日植物开花最有效的光质，同时，红光效应可以光质，同时，红光效应可以被远红光（红外光）所逆转。被远红光（红外光）所逆转。现在学习的是第16页，共24页n n光是控制植物生长发育的最重要的环境因子光是控制植物生长发育的最重要的环境因子n植物感受光周期刺激植物感受光周期刺激的部位是叶片。的部位是叶片。n被诱导的叶片中形成被诱导的叶片中形成了刺激开花的物质。了刺激开花的物质。n其它环境因子n外部刺激n“生物钟”现象现在学习的是第17页，共24页 植物激素与生长发育n植植物物激激素素是是一一些些在在植植物物体体内内合合成成的的微微量量的的有有机机生生理理活活性性物物质质，它它们们能能从从产产生生部部位位运运送送到到作作用用部部位位，在在低低浓浓度度（11m mmol/Lmol/L）时时可可明明显显改改变变植植物物体体某某些些靶靶细细胞或靶器官的生长发育状态。胞或靶器官的生长发育状态。n n植物向光性生长与植物激素的发现植物向光性生长与植物激素的发现n n很很早早以以前前，植植物物学学家家就就观观察察到到，室室内内培培育育的的植植物物具具有有向向光光性性。对对向向光光弯弯曲曲的的燕燕麦麦苗苗解解剖剖观观察察发发现现，燕燕麦麦苗苗的的胚胚芽鞘背光一侧细胞的生长要快于向光的一侧。芽鞘背光一侧细胞的生长要快于向光的一侧。n n是什么引起了向光性？如何通过实验来发现？是什么引起了向光性？如何通过实验来发现？现在学习的是第18页，共24页n n1919世纪末，世纪末，DarwinDarwin父子的实验父子的实验nDarwinDarwin父父子子提提出出了了一一种种假假说说：胚胚芽芽鞘鞘顶顶端端受受光光后后产产生生的的某某种种化化学学信信号号被被从从顶顶端端传传送送到到下下面面弯弯曲曲的的部部位位，导导致致胚胚芽芽鞘下部细胞向光的一侧与背光的一侧细胞生长不均匀。鞘下部细胞向光的一侧与背光的一侧细胞生长不均匀。n n植物向光性生长与植物激素的发现植物向光性生长与植物激素的发现现在学习的是第19页，共24页n n几几十十年年后后，丹丹麦麦科科学学家家Boysen-JensenBoysen-Jensen用用实实验验验验证证了了DarwinDarwin父子提出的假说。父子提出的假说。n n实实验验证证明明了了：DarwinDarwin父父子子提提出出的的某某种种信信号号是是一一种种可可传传输输的化学物质。的化学物质。n n植物向光性生长与植物激素的发现植物向光性生长与植物激素的发现现在学习的是第20页，共24页n n19261926年年，年年轻轻的的荷荷兰兰植植物物生生理理学学家家 WentWent终终于于从从植植物物胚胚芽鞘中发现了这种化学物质。芽鞘中发现了这种化学物质。Went结论：由胚芽鞘顶端受光产生的化学信号物质可以刺激细胞生长。他将这种植物激素定名生长素。n植物向光性生长与植物激素的发现植物向光性生长与植物激素的发现现在学习的是第21页，共24页n n植植物物激激素素对对植植物物体体的的生生长长、细细胞胞分分化化、器器官官发发生生成成熟熟和和脱脱落落等等多多方方面面具具有有调调节节作作用用，植植物物激激素素对对于于植植物物的的生生长长发发育育是必不可少的微量化合物；是必不可少的微量化合物；n n大大约约有有300300多多种种由由微微生生物物和和植植物物产产生生的的次次生生代代谢谢物物对对植植物的生长发育具有调节活性；物的生长发育具有调节活性；n n植物激素的种类和作用植物激素的种类和作用n n公公认认的的5 5大大类类植植物物激激素素包包括括：生生长长素素、细细胞胞分分裂裂素素、赤赤霉霉素素、脱落酸和乙烯；脱落酸和乙烯；n n在在植植物物体体中中，5 5大大类类激激素素往往往往是是相相互互协协调调地地共共同同参参与与植物生长发育的调控。植物生长发育的调控。现在学习的是第22页，共24页 细胞信号传导途径介导的植物对外界刺激的响应n n外部环境因子和植物激素的作用都是通过细胞内的信号传外部环境因子和植物激素的作用都是通过细胞内的信号传导途径和基因的转录表达来实现的。导途径和基因的转录表达来实现的。n n信号传导途径的发现信号传导途径的发现n n19901990年，美国斯坦福大学的专家发现，对拟南芥每天人为年，美国斯坦福大学的专家发现，对拟南芥每天人为地触摸两次，实验组植物体的高度比对照组（未实施每天地触摸两次，实验组植物体的高度比对照组（未实施每天人为触摸的植物）低人为触摸的植物）低3 34 4倍。倍。现在学习的是第23页，共24页n n信号传导途径的发现信号传导途径的发现n n研究揭示，物理接触激活一种特研究揭示，物理接触激活一种特殊的信号传导途径，引起核内基殊的信号传导途径，引起核内基因组的响应，调控着拟南芥的生因组的响应，调控着拟南芥的生长和发育过程。长和发育过程。n n耶鲁大学科学家在拟南芥中发现耶鲁大学科学家在拟南芥中发现的称为的称为cop9cop9信号传导复合体是信号传导复合体是结构和功能缜密的细胞信号调结构和功能缜密的细胞信号调节网络的一部分，参与了拟南节网络的一部分，参与了拟南芥幼苗光调控的发育过程。芥幼苗光调控的发育过程。现在学习的是第24页，共24页