普通生物学B植物的结构功能和发育下.ppt

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1、普通生物学B植物的结构功能和发育下现在学习的是第1页，共28页14.3 植物的繁殖n n植植物物的的繁繁殖殖方方式式包包括括营营养养繁繁殖殖、无无性性生生殖殖和和有有性性生生殖殖3种种方方式。式。n n植植物物营营养养体体的的一一部部分分从从母母体体分分离离开开直直接接形形成成新新个个体体的的繁繁殖殖方方式式称称为为营养繁殖。也也有有的的学学者者将将营营养养繁繁殖殖归归入入无无性性生生殖。殖。n n植植物物的的无性生殖是指一些具有生殖功能的细胞不经过两性的结合，直接发育成新个体的过程。无性生殖中具有生殖功能的细胞称为孢子孢子。n n有有性性生生殖殖是指通过两性细胞的结合形成新个体的过程。这些性

2、细胞称为配配子子，为单倍体。两个配子结合形成二倍体的合子，由合子再发育形成新的个体。现在学习的是第2页，共28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。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3页，共28页 花的结构n n花柄的分化花柄的分化n被子植物进入到生

3、殖生长阶段时，茎的顶端一些分生组织不再形成叶原基和芽原基，转而形成花原基或花序原基。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4页，共28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 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5页，共28页n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6页，共28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7页，共28页 传粉与受精n n自花传粉、异

4、花传粉自花传粉、异花传粉n n受精受精n一个精子与卵结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚；n 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进一一步步发育成为胚乳。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，也是植物有性生殖中最进化的形式。也是植物有性生殖中最进化的形式。现在学习的是第8页，共28页 种子与果实的形成n 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合子通常经过一段休眠后开始发育成胚。现在学

5、习的是第9页，共28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 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、细细胞胞分分裂素等植物激素的产生和增加裂素等植物激素的产生和增加现在学习的是第10页，共28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11页，

6、共28页14.4 植物的生长发育及调控n 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大和伸长来完成。和伸长来完成。n而植物的发育是指植物体的构造和机能由简单到复杂的变化过程。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因素素的控制。的控制。现在学习的是第12页，共28页 种子的萌发与幼苗的发育n n度过休眠且具有生活力度过休眠且具有生活力的种子在足够水分与氧的种子在足够水分与氧气、一定温度条件下就气、一定温度条件下就开始萌发。

7、有些种子的开始萌发。有些种子的萌发还需要一定的光照萌发还需要一定的光照条件。条件。n种子从萌发到发育成幼苗是一个复杂的过程现在学习的是第13页，共28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、光、水分以及各种刺激等等。度、光、水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每一种植物都有适合自己生长发育的温度范围，主要原因是温度对细胞内酶的活

8、性有极大影响。温度也会极大影响植物体中蛋白质、脂肪和水分的性质。n植物在整个生活周期中的最适温度随生长发育阶段的改变而变化，此外还需要一定的昼夜温差。n 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14页，共28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光是光合作用最基本的条件和能量输入源，同时光还能控制植物不同发育阶段如种子萌发、幼苗发育和开花等形态发生过程。n 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

9、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叶绿绿素素，表表现现为植物体黄化。为植物体黄化。现在学习的是第15页，共28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，可以调光是重要的环境信号，可以调控组织的分化和器官的发育。控组织的分化和器官的发育。光对植物的成花诱导是最为典光对植物的成花诱导是最为典型的现象。型的现象。n 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

10、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16页，共28页n光是控制植物生长发育的最重要的环境因子n植物开花还同时受到诱导周期数的影响。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光质对开花诱导也有影响。红光是诱导长日植物开花和抑制短日植物开花最有效的光质，同时，红光效应可以被远红光（红外光）所逆转。现在学习的是第17页，共28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植物感受光周期刺激的植物感受光周期刺激的部位是

11、叶片。部位是叶片。n n被诱导的叶片中形成了被诱导的叶片中形成了刺激开花的物质。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18页，共28页 植物激素与生长发育n 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胞或或靶靶器器官的生长发育状态。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很早以前，植物学家

12、就观察到，室内培育的植物具有向光性。对向光弯曲的燕麦苗解剖观察发现，燕麦苗的胚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19页，共28页n19世纪末，世纪末，DarwinDarwin父子的实验父子的实验n nDarwinDarwin父子提出了一种假说：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鞘下下部部细细胞胞向向光光的的一一侧侧与与背背光光的的一一侧侧细细胞胞生生长长不不均均匀。匀。n n植物向

13、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28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。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的化学物质。输的化学物质。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21页，共28页n1926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芽鞘中发现了这种化学

14、物质。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 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22页，共28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长发育是必不可少的微量化合物；生长发育是必不可少的微量化合物；n n大大约约有有300300多种由微生物和植物产生的次生代谢物对植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

15、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、脱落酸和乙烯；素、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植物物生长发育的调控。生长发育的调控。现在学习的是第23页，共28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。号传导途径和基因的转录表达来实现的。n信号传导途径的发现n1990年，美国斯坦福大学的专家发现，对拟南芥每天

16、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24页，共28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耶鲁大学科学家在拟南芥中发现的称为现的称为cop9cop9信号传导复合体信号传导复合体是

17、结构和功能缜密的细胞信号调是结构和功能缜密的细胞信号调节网络的一部分，参与了拟南芥节网络的一部分，参与了拟南芥幼苗光调控的发育过程。幼苗光调控的发育过程。现在学习的是第25页，共28页n n植物细胞的信号传导途径植物细胞的信号传导途径n n细胞的信号传导途径包括信号接受、信号传导、诱导应答细胞的信号传导途径包括信号接受、信号传导、诱导应答3 3个主要步骤。n n信号接受是指细胞感受到某种外部环境因子或激素信号信号接受是指细胞感受到某种外部环境因子或激素信号的过程。的过程。n n信号传导途径的传导步骤是指一系列的细胞信号传导体将信号传导途径的传导步骤是指一系列的细胞信号传导体将接受到的刺激感应放

18、大并转换成可引起细胞代谢应答的化接受到的刺激感应放大并转换成可引起细胞代谢应答的化学形式。最关键的联结点是第二信使（钙离子、学形式。最关键的联结点是第二信使（钙离子、cAMP等）等）n n诱导应答是指被放大的信号诱导细胞对刺激的应答。诱导应答是指被放大的信号诱导细胞对刺激的应答。现在学习的是第26页，共28页n植物细胞的信号传导途径n n例：生长素诱导的例：生长素诱导的信号传导途径信号传导途径现在学习的是第27页，共28页 花、种子与果实属于被子植物的繁殖器官。孢子体世代与配子体世代交花、种子与果实属于被子植物的繁殖器官。孢子体世代与配子体世代交替出现是植物生活史的世代交替现象。被子植物的孢子

19、体由种子萌发而来，替出现是植物生活史的世代交替现象。被子植物的孢子体由种子萌发而来，是二倍体植物，其配子体世代（单倍体世代）不发达，雌雄配子体不能独立是二倍体植物，其配子体世代（单倍体世代）不发达，雌雄配子体不能独立生活，都寄生在孢子体上，且特化成花的一部分。一朵完整的花包括花托、生活，都寄生在孢子体上，且特化成花的一部分。一朵完整的花包括花托、花被、雄蕊群和雌蕊群几部分。经过传粉和受精过程，雌雄配子结合形成二花被、雄蕊群和雌蕊群几部分。经过传粉和受精过程，雌雄配子结合形成二倍体的合子，合子进一步发育成为种子。倍体的合子，合子进一步发育成为种子。度过休眠且具有生活力的种子在足够水度过休眠且具有

20、生活力的种子在足够水分与氧气、一定温度条件下就开始萌发。种子从萌发到发育成幼苗是一个复杂的过程。分与氧气、一定温度条件下就开始萌发。种子从萌发到发育成幼苗是一个复杂的过程。春化作用、光周期现象、春化作用、光周期现象、“生物钟生物钟”现象等都体现了植物体的生长和发育现象等都体现了植物体的生长和发育始终都受到一系列外部和内部因素的调控。影响植物生长与发育的外部环境因子始终都受到一系列外部和内部因素的调控。影响植物生长与发育的外部环境因子主要包括温度、光、水分以及各种刺激等。植物激素是一些在植物体内合成的微主要包括温度、光、水分以及各种刺激等。植物激素是一些在植物体内合成的微量具有生理活性的物质，在低浓度时可明显改变植物体某些靶细胞或靶器官的生量具有生理活性的物质，在低浓度时可明显改变植物体某些靶细胞或靶器官的生长发育状态。外部环境因子和植物激素对植物体的生长和发育控制的作用都是通长发育状态。外部环境因子和植物激素对植物体的生长和发育控制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。过细胞内的信号传导途径和基因的转录表达来实现的。本章摘要现在学习的是第28页，共28页