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植物发育生物学————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 植物发育生物学复****资料植物发育生物学概论植物发育生物学概述:是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和形态学等不同水平上,利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的学科,即研究植物个体发育规律及其调控机理的学科。植物的生长发育与动物的不同1、植物和动物最早的共同祖先是单细胞的真核生物2、动物在胚胎发育中其组成细胞可移动位置,植物的则不能移动,细胞间彼此联结很紧密。植物外形的形成依赖于不同位置细胞的分裂速度和伸长方向的差异3、动物细胞通常没有细胞壁,植物则有。因此植物细胞死后仍保持一定的形态,死细胞和活细胞共同组成植物体。4、植物细胞比动物细胞更容易表现出全能性,容易在人工培养条件下发育成新的个体。5、动物胚胎发育完成后几乎是全面地生长,成熟动物体中不在特定部位保留干细胞群,不再增加新的器官和组织。植物则是在特定部位保留有分生组织细胞群,形成局部生长,一生中不断形成新的器官和组织。(1)植物发育是连续的;(2)植物具有无限的发育程序6、动物在环境中是可以自由移动的,植物则不能主动移动。7、动物的减数分裂发生于形成配子体时,只有二倍体的动物体,没有单倍体的动物体,因此没有世代交替。而高等植物的减数分裂发生于形成孢子时,既有二倍体的体物体,也有单倍体的植物体,两种植物体交互出现形成世代交替。苔藓植物的生活史1)苔藓植物——是过渡性的陆生植物。小型的叶状体或有茎叶分化的植物体,具假根;配子体发达,孢子体寄生其上,受精需水。2)苔藓植物生活史的特点①具有明显的世代交替,配子体发达,孢子体退化,孢子体寄生在配子体上;②合子在颈卵器内发育成下一代植物的雏体(胚),称为有胚植物;③孢子首先萌发形成绿色的原丝体(丝状或片状),然后再发育形成配子体。(2)蕨类植物的生活史1)蕨类植物——具有根、茎、叶的草本植物(少数木本),有维管系统,孢子体发达,配子体不发达,能独立生活;受精仍需要水。2)蕨类植物生活史的特点:①有两个独立生活的植物体,具异型世代交替;②合子在颈卵器中发育,孢子体在世代交替中占优势。(3)裸子植物的生活史1)裸子植物生活史的特点:①孢子体进一步发达,更适应陆地生活;配子体进一步退化,完全寄生在孢子体上;②孢子都有大小之分,形成雌雄配子体;③雄配子体(花粉粒)有花粉管形成,把精子送到雌配子体的颈卵器上完成受精,完全摆脱水因素的限制;④种子的出现。(4)被子植物的生活史特点:①双受精;②孢子体发达,配子体退化,寄生在孢子体上;③产生真正的花,有花被,有子房及果实的形成※世代交替:是指植物生活史中二倍的孢子体世代与单倍的配子体世代有规律的循环交替的现象。植物发育生物学的核心过程(合子—孢子—配子)两个转折点:配子体世代、孢子体世代(一)动、植物发育的核心过程的异同点:1、相同点:从单细胞的合子开始,并将形成配子。2、不同点:(1)动物个体发育中,合子与配子单细胞状态之间的转换通过“种系”、或称为“生殖细胞系”细胞来完成。“生殖细胞系”细胞经减数分裂产生配子。植物体中,不同单细胞状态之间转换必需以多细胞体作为过渡。减数分裂在孢子体中进行,产生孢子,发育成能产生配子的结构---配子体。动物没有世代交替,植物存在世代交替。植物发育生物学的研究范围(一)植物的生长与分化1、生长:细胞数量的增加和体积的增大。2、分化:产生新的不同于母细胞的新的细胞,如由形成层原始细胞分化成木质部细胞或韧皮部细胞。实际上,植物体的发育就是各种分生组织不断形成新的器官和新的组织的过程,所以各种分生组织的活动式样及其调控是植物发育生物学研究的主要内容。植物发育中的一些现象极性1)极性:植物体具有特定的方向性,即具有明显的两极,或者说“轴化”的特性。2)极性的建立:①极性不是植物固有的特性;②是在不对称环境因素的作用下形成的,如单侧光照、重力或pH梯度等位置效应1)位置效应:细胞或细胞群在整个植物体中的位置就决定了他们在分化中的命运。例如,胚胎的上端发育成茎叶,下端发育成根。再生作用1)再生作用:当植物体受伤后,很容易重新生长出失去的部分,或可由植物体的一部分形成完整的植物体。例如:扦插技术,嫁接技术,组织培养。相关和对称1)相关:植物生长发育中,各种器官、组织间及各种生理过程间都不是孤立的,而是互相关联的。如:营养芽和根之间、营养生长和生殖生长之间。2)对称:无论植物体还是动物体,都有一个对称轴、面或几何中心,其周围的结构都成对称排列。如:辐射对称、两侧对称、腹背对称。高等植物的胚胎发育※胚胎发生:指的是