植物的生命活动1.27.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,苏宏鑫,主讲：植物学,（,讲义,配套练习）,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,第三节 植物生命活动的调控,第四节 植物体的成熟、衰老及其调控,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,三、植物体的光合作用,四、植物体的呼吸作用（细胞学中有讲）,五、植物体的气体交换,六、植物体内的物质运输,植物体的水分代谢,是指植物体对水分的,吸收,、,运输,、,利用,和,散失,。,一、植物体对水分的吸收,吸收部位：,主要是根毛区,根系的吸水方式,1.,被动吸水,概念：,主要动力：,蒸腾拉力,基本原理：,水从水势高到水势低的渗透作用,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,吸收部位：,主要是根毛区,根系的吸水方式,1.,被动吸水,2.,主动吸水,概念：,仅由根系代谢活动而引起的根系从外界环境吸水的过程。,现象：,吐水、伤流和根压,主要动力：,根压,根压的结构基础：,内皮层的凯氏带或马蹄形加厚,根压的生理基础：,根对矿质离子的主动吸收和分泌，形成内皮层内、外的水势递度，因而发生渗透吸水,3.,根部吸水的途径,根部吸水的途径,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,吸收部位,根系的吸水方式,1.,被动吸水,2.,主动吸水,3.,根部吸水的途径,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,吸收部位,根系的吸水方式,影响根系吸水的外界条件,1.,大气因子：,光、温、湿，主要通过影响,蒸腾作用,来实现对,被动吸水,的影响。,2.,土壤因子：,供水力：,只取决于土壤水势的高低。包括土壤溶液的,渗透势,和土壤颗粒亲水物质引起的,衬质势,。,萎蔫，永久萎蔫，土壤萎蔫系数,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,吸收部位,根系的吸水方式,影响根系吸水的外界条件,1.,大气因子,2.,土壤因子：,供水力：,只取决于土壤水势的高低。,温度：,影响根系,有氧呼吸,及其主动吸水、水分的,扩散,速度及根的,生长,通气状况：,影响根系,有氧呼吸,及其主动吸水、根的,生长,、,酒精,的产生与伤害,生理干旱：,土壤水分充足，由于缺氧、低温、土壤水势低等原因，造成植物的萎蔫,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,吸收部位,根系的吸水方式,影响根系吸水的外界条件,植物体的水分代谢,二、植物的蒸腾作用,植物体内水分散失的途径,1.,幼体：,全身表面蒸腾,2.,成体：,气孔蒸腾通常占,90%,以上，还有水孔、皮孔和角质层蒸腾等,蒸腾作用的意义,1.,是植物吸收和运转水分的主要动力；,2.,可促进盐类和其他多种物质在植物体内运输；,3.,可以降低植物体和叶面的温度使植物免受灼伤。,植物体的水分代谢,二、植物的蒸腾作用,蒸腾作用的指标：,蒸腾速率、蒸腾效率和蒸腾系数,1.,蒸腾速率,:,是指植物在一定时间内，单位叶面积上散失水分的量，一般以,g/(m,2,h),表示。,2.,蒸腾效率,:,又称蒸腾比率,是指蒸腾失水,1,千克,时所形成的干物质的,克数,。,3.,蒸腾系数,:,是指形成,1,克,干物质所消耗水分的,千克数,。,植物体的水分代谢,二、植物的蒸腾作用,气孔蒸腾和气孔运动,1.,气孔蒸腾过程,植物体的水分代谢,二、植物的蒸腾作用,气孔蒸腾和气孔运动,1.,气孔蒸腾过程,2.,气孔扩散的小孔定律：,气体通过小孔表面扩 散的速率不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。,小孔相对面积,小孔相对周长,扩散失水相对量,1.00,0.370.05,0.01,1.00,0.61,0.21,0.13,1.00,0.59,0.18,0.14,植物体的水分代谢,二、植物的蒸腾作用,气孔蒸騰和气孔运动,1.,气孔蒸腾过程,2.,气孔扩散的小孔定律,3.,气孔运动及其机理,气孔与保卫细胞,气孔运动：,保卫细胞吸水膨胀，气孔张开；反之关闭,植物的蒸腾作用,3.,气孔运动及其机理,气孔与保卫细胞,气孔运动,保卫细胞吸水原理的三个学说,淀粉,-,糖转化学说,无机离子吸收学说,苹果酸生成学说,淀粉,-,糖转化学说,淀粉磷酸化酶活化,无机离子吸收学说,无机离子吸收学说,淀粉,-,苹果酸学说,植物的蒸腾作用,3.,气孔运动及其机理,气孔与保卫细胞,气孔运动,保卫细胞吸水原理,淀粉,-,糖转化学说,无机离子吸收学说,苹果酸生成学说,脱落酸说：,在干旱、水涝或盐渍等条件下，体内,脱落酸,明显增加，并迅速运往保卫细胞并使之失去,K,+,、,Cl,-,而,关闭气孔,。,保卫细胞吸水，打开气孔,植物的蒸腾作用,3.,气孔运动及其机理,气孔与保卫细胞,气孔运动,保卫细胞吸水原理的三个学说,影响气孔运动的因素：,光照,是最主要的，其次还有,温度,和,CO,2,浓度。,光照：,白天开，晚上闭（,景天科植物白天闭而晚上开,）,温度：,10,以下气孔小。气孔开度随温度的上升而增大，,30,达到最大。,35,以上开度变小。,CO,2,浓度：,无论光照还是黑暗CO,2,浓度低时促进气孔张开；浓度高时促使气孔迅速关闭。,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,二、植物的蒸腾作用,蒸腾作用的意义,蒸腾作用的指标,气孔蒸騰和气孔运动,1.,气孔蒸腾过程,2.,气孔扩散的小孔定律,3.,气孔运动及其机理,4.,影响蒸腾作用的因素,内因：,主要是气孔的开张和关闭，其次是气孔频度和大小等。,外因：,主要有光照、大气湿度、温度和风等。,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,二、植物的蒸腾作用,蒸腾作用的意义,蒸腾作用的指标,气孔蒸腾和气孔运动,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,二、植物的蒸腾作用,三、植物体内水分的运输,水分运输的途径,1.,短距离：,共质体与质外体，扩散和渗透,2.,长距离：,导管和管胞，阻力小,水分沿导管上升的动力,1.,根压：,在蒸腾较弱时，根压作用大,2.,蒸腾拉力：,在晴朗的环境下是主要的。蒸腾拉力,-,内聚力,-,张力学说,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,二、植物的蒸腾作用,三、植物体内水分的运输,四、合理灌溉的生理学基础,作物的需水规律：,不同作物，以及同一作物的不同生育时期需水量不同。水分临界期与敏感期。,合理灌溉的指标：,生理需水和生态需水,植物体的水分代谢,一、植物体对水分的吸收,二、植物的蒸腾作用,三、植物体内水分的运输,四、合理灌溉的生理学基础,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,植物必需的矿质元素及其作用,植物体对矿质元素的吸收及其特点,矿质元素在植物体内的运输和利用,合理施肥的生理基础,植物体的矿质营养,植物体对矿质元素的,吸收,、,运输,和,同化,的一系列过程称为矿质营养。,一、植物必需的矿质元素及其作用,什么是矿质元素？,植物体内元素的分类,植物组织,105,烘干至恒重,可挥发性元素的气态氧化物：,C,、,N,、,S,600,燃烧,矿质元素的固态氧化物：,S,、,K,、,Ca,、,Mg,、,Fe,占,5%,10%,水蒸汽,95,10%,干物质,5%,90%,一、植物必需的矿质元素及其作用,什么是矿质元素？,植物体内元素的分类,植物体内元素的种类及含量,一、植物必需的矿质元素及其作用,什么是矿质元素？,植物体内元素的分类,植物体内元素的种类及含量,植物必需的矿质元素,1.,研究方法：,溶液培养法和砂基培养法,2.,鉴定标准：,不可缺少性、不可替代性和直接功能性,3.,植物的,必需矿质元素,14,种,，,必需元素,17,种,大量矿质元素,6,种：,氮、磷、硫、钾、钙、镁，各占干重的万分之一以上。,微量矿质元素,8,种,：,铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍,Si,和,Na,是大多数植物的必需元素，其他元素可能只是某些植物的必需元素,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,植物必需的矿质元素,1.,研究方法：,溶液培养法、砂基培养法和气培法,2.,鉴定标准：,不可缺少性、不可替代性和直接功能性,3.,植物的,必需矿质元素,14,种,，,必需元素,17,种,4.,必需元素的生理作用及其缺素症,一类是细胞结构物质的组成成分：,如碳、氢、氧、氮、硫、磷等是组成糖类、脂类和蛋白质等有机物质的元素。一般是非金属离子的作用。,一类是对生命的代谢活动起调节作用：,如促进酶的活性，调节细胞的渗透势，影响原生质的胶体状况和膜的电荷平衡等。一般是金属阳离子的作用。,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,什么是矿质元素？,植物体内元素的分类,植物体内元素的种类及含量,植物必需的矿质元素,植物体的矿质营养,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,二、植物体对矿质元素的吸收,根吸收矿质元素的部位：,主要是根毛区,根部吸收矿质元素的过程,1.,矿质元素在土壤中的存在状态,可溶性离子,土壤溶液中土壤颗粒表面，均可被直接吸收,由于土壤颗粒的表面带有负电荷，阳离子被土壤颗粒吸附于表面。外部阳离子如钾离子可取代土壤颗粒表面吸附的另一个阳离子如钙离子，使得钙离子被根系吸收利用。,土壤颗粒表面阳离子交换法则,植物体的矿质营养,二、植物体对矿质元素的吸收,根吸收矿质元素的部位：,主要是根毛区,根部吸收矿质元素的过程,1.,矿质元素在土壤中的存在状态,可溶性离子,土壤溶液中土壤颗粒表面，均可被直接吸收不可溶性离子和分子,不被直接吸收,2.,矿质离子从根外进入中柱的过程,通过,质外体,到达内皮层的,K,+,一定要选择性地进入内皮层细胞,内,才能进入中柱,矿质离子从根外进入中柱的途径,植物体的矿质营养,二、植物体对矿质元素的吸收,根吸收矿质元素的部位：,主要是根毛区,根部吸收矿质元素的过程,1.,矿质元素在土壤中的存在状态,2.,矿质离子从根外进入中柱的过程,水自由空间,杜南自由空间,共质体,导管,植物体的矿质营养,二、植物体对矿质元素的吸收,根部吸收矿质元素的过程,1.,矿质元素在土壤中的存在状态：,2.,矿质离子从根外进入中柱的过程,水自由空间杜南自由空间共质体导管,矿质离子进入杜南自由空间的途径：,交换吸附,和,接触交换,矿质离子进入共质体：,主动运输：,是主要途径,被动运输：,杜南平衡原理,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,二、植物体对矿质元素的吸收及其特点,根吸收矿质元素的部位：,主要是根毛区,根部吸收矿质元素的过程,1.,矿质元素在土壤中的存在状态：,2.,矿质离子从根外进入中柱的过程,水自由空间杜南自由空间共质体导管,矿质离子进入杜南自由空间的途径：,交换吸附,和,接触交换,矿质离子进入共质体：,主动运输：,是主要的途径,被动运输：,杜南平衡原理,矿质离子释放到导管：,主动运输，但也有植物是协助扩散,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,二、植物体对矿质元素的吸收及其特点,根吸收矿质元素的部位：,主要是根毛区,根部吸收矿质元素的过程,对矿质元素和水的吸收是相对独立的,对矿质离子的吸收是有选择性的,1.,生理中性盐：,如,NH,4,NO,3,2.,生理酸性盐：,如,(NH,4,),2,SO,4,3.,生理碱性盐：,如,NaNO,3,单盐毒害和离子拮抗,单盐毒害：,溶液中只有一种金属离子,离子拮抗：,在单盐毒害的溶液中加入另一价数的金属盐,植物体的矿质营养,三、矿质元素在植物体的运输和利用,运输形式：,多数仍以离子形式，少数同化成有机物后被运输,运输途径和速度,矿质元素在植物体的分布与利用,1.,运输与分布特点：,从体外吸收进入体的矿质元素会优先运往生长中心。当体外吸收不能满足体内需要时，体内可再度利用的元素会运往生长中心。,2.,利用的特点：,可再度利用的元素：,如,K,+,始终存在，,NH,4,+,、,Mg,2+,形成不稳定有机物可分解重新释放出这些离子。,只能利用一次的元素：,如,Ca,2+,一旦形成稳定的草酸钙就不能分解释放出,Ca,2+,。,植物体的矿质营养,四、合理施肥的生理基础,影响根系吸收矿质元素的因素,1.,内因：,遗传特性、年龄、根系的生长状况和代谢活性,2.,外因：,土壤的温度和通气状况：,吸收与同化,土壤溶液浓度,土壤,pH,：,影响细胞内和质膜上蛋白质的电离、土壤矿质元素的电离和微生物的活动。植物体的矿质营养,四、合理施肥的生理基础,影响根系吸收矿质元素的因素,作物的需肥规律,1.,不同作物需肥的种类和数量不同,2.,同一作物的不同生育时期需肥的种类和数量也不同,施肥增产的原因：,施肥增产是通过无机营养来改善作物的,光合机构,和光合产物的,运输,与,积累,来实现的。,植物体的矿质营养,一、植物必需的矿质元素及其作用,二、植物体对矿质元素的吸收及其特点,三、矿质元素在植物体的运输和利用,四、合理施肥的生理基础,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,三、植物体的光合作用,光合作用,一、光合作用概述,二、真核生物的光合作用过程,三、光呼吸四、影响光合作用的因素,一、光合作用概述,光合色素的类型,光子被光合色素吸收及能量的去向,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类,2.,类胡萝卜素类,3.,藻胆素类,（原核及真核藻类特有）,4.,菌绿素,（细菌特有）,只有具有特殊位置的,叶绿素,a,和,菌绿素,才具有将光能转变成电能的作用,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类：,a,、,b,、,c,、,d,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类,(1),种类和分子结构：,a,、,b,、,c,、,d,(2),吸收光谱和作用光谱,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类：,a,、,b,、,c,、,d,2.类胡萝卜素类,(1),种类和分子结构,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类：,a,、,b,、,c,、,d,2.,类胡萝卜素类,(1),种类和分子结构,(2),吸收光谱和作用,一、光合作用概述,光合色素的类型,1.,叶绿素类：,a,、,b,、,c,、,d,2.,类胡萝卜素类,3.,藻胆素类,在红藻、蓝藻和隐藻中存在着一类,水溶性,的色素,藻胆素，在体内它以藻胆蛋白的形式存在。藻胆蛋白是,捕光,天线色素蛋白。,一、光合作用概述,研究历史,光合色素的类型,光子被光合色素吸收及能量的去向,1.,光子的吸收：,吸收,1,个特定能量的光子只能让,1,个电子获得能量而跃迁到能级较高的轨道。,2能量的去向,(1),以共振能的形式传递,以共振能的形式传递,一、光合作用概述,研究历史,光合色素的类型,光子被光合色素吸收及能量的去向,1.,光子的吸收：,吸收,1,个特定能量的光子只能让,1,个电子获得能量而跃迁到能级较高的轨道。,2.,能量的去向,(1),以共振能的形式传递,(2),以热能形式散失,(3),以荧光的形式散失,(4),以电能形式传递,二、真核生物的光合作用过程,按照反应过程能量的变化来看，光合作用过程包括：,原初反应,，即光能的吸收、传递和转换；,电子传递和光合磷酸化,，即电能转化为活跃的化学能；,CO,2,的固定和同化,，即活跃的化学能转变为稳定的化学能。,光反应,光反应：,包括原初反应、电子传递和光合磷酸化三个阶段,这些阶段由光合单位完成。,光合单位：,光合单位由电子传递链及,ATP,合成酶复合体组成，是存在于类囊体膜上能进行完整光反应的最小结构单位。,光反应,原初反应,电子传递,光合磷酸化,光反应,原初反应,1.,场所：,光系统,和光系统,，是光能的吸收、传递和转换的基本单位；每个光系统包括,1,个反应中心复合物和,1,或,2,个捕光复合物。,光反应,原初反应,1.,场所：,光系统,和光系统,2.,过程：,光能的吸收、传递与转换,光反应,原初反应,1.,场所：,光系统,和光系统,2.,过程：,光能的吸收、传递与转换,3.,特点：,极快、不受温度影响、光能利用率很高,电子传递,1.“,红降”现象和双光增益效应,2.,电子传递过程,氧化还原电位,光反应,原初反应,电子传递,1.“,红降”现象和双光增益效应,2.,电子传递过程,3.,类囊体腔中,H,+,的积累和光合磷酸化,暗反应,卡尔文本生循环（,C,3,途径）,C,4,途径,景天科酸代谢,暗反应,光合产物主要是糖类，此外还有其他类型的有机物如脂肪、脂肪酸、蛋白质、氨基酸以及其他羧酸等，但以蔗糖和淀粉最为普遍。,PGAL,一部分被转运到细胞基质中合成,蔗糖,而运出细胞进入筛管，过多的部分在叶绿体基质中合成,淀粉,。,卡尔文,-,本生循环（,C,3,途径）,1.,羧化阶段：,RuBP,羧化酶,2.,还原阶段,3.RuBP,再生阶段,4.,光合产物的生成与转运,暗反应,卡尔文本生循环（,C,3,途径）,C,4,途径,1.C,4,植物叶片的结构特点,2.,C,4,途径的过程,3.,C,4,途径的特点,暗反应,卡尔文本生循环（,C,3,途径）,C,4,途径,1.C,4,植物叶片的结构特点,2.,C,4,途径的过程,暗反应,卡尔文本生循环（,C,3,途径）,C,4,途径,1.C,4,植物叶片的结构特点,2.,C,4,途径的过程,3.,C,4,途径的特点,暗反应,卡尔文本生循环（,C,3,途径）,C4,途径,景天科酸代谢,PEP,羧化酶,C3,植物、,C4,植物和,CAM,植物的比较,特 征,C,3,植物,C,4,植物,CAM,植物,植物类型,典型温带植物,典型热带或亚热带植物,典型干旱地区植物,叶结构,无花环型结构，只有一种叶绿体，叶脉鞘没有或很少有叶绿体,有花环型结构，常具两种叶绿体，叶肉细胞和叶脉鞘细胞都含有叶绿体,无花环型结构，只有一种叶绿体（同,C,3,植物）,CO,2,固,定途径,只有卡尔文循环,在叶肉细胞和维管束鞘细胞中分别进行,C,4,途径和卡尔文循环,晚上和白天分别主要进行,CAM,途径和卡尔文循环,CO,2,最,初受体,RuBP,(,核酮糖,-1,，,5-,二磷酸,),叶肉细胞质基质中,PEP,，,叶脉鞘细胞叶绿体中的,RuBP,光下：,RuBP,；,暗中：,PEPCO,2,固定最初产物,PGA,（,3-,磷酸甘油酸）,叶肉中是,OAA,，,叶脉鞘是,PGA,光下：,PGA,；,暗中：,OAA,气孔张,开时间,全天,全天，但白天张开程度较小,晚上,光合作用,加氧酶,一、光合作用概述,二、真核生物的光合作用过程,三、光呼吸,过程,与光合作用的关系,光合作用强产生氧气多，促进光呼吸,与细胞呼吸的关系,光呼吸消耗,ATP,，不产,ATP,和,NADH,C,3,与,C,4,植物光呼吸的不同,PEP,羧化酶不起加氧酶的作用,光合作用,四、影响光合作用的因素,净光合作用速率,与,真正光合作用速率,内因：,叶龄和库。叶龄决定了光合机构和,RuBP,羧化酶活性,外因：光、温、水、气、矿物质、病虫等,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,三、植物体的光合作用,四、植物体的呼吸作用（细胞学中讲）,五、植物体的气体交换,除老根外，全身体表均可进行气体交换，体内可以通过气腔输导气体。,根尖：,表皮及根毛,叶和幼茎：,表皮气孔,老茎：,皮孔,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,三、植物体的光合作用,四、植物体的呼吸作用（细胞学中讲）,五、植物体的气体交换,六、植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,营养物质的分配规律,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输：,通过导管或管胞，主要靠蒸腾接力，根压也有作用,有机物质的运输,1.,有机物运输的主要形式和途径,形式,：,主要是蔗糖,途径：,筛管、筛胞,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,1.,有机物运输的主要形式和途径,形式,：,主要是蔗糖,途径：,筛管、筛胞,2.,有机物运输机制,筛管的“装卸”机制：,蔗糖通过共运输，其他有机小分子通过协助扩散,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,1.,有机物运输的主要形式和途径,2.,有机物运输机制,筛管的“装卸”机制：,蔗糖通过共运输，其他有机小分子通过协助扩散,筛管运输的机理,压力流学说,压力流学说,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,2.,有机物运输的机制,压力流学说,收缩蛋白学说：,认为筛管管腔内有许多具收缩能力的韧皮蛋白,(,P,蛋白,),，能分解,ATP,并产生收缩和伸展，促进有机物运输。,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,筛管的“装卸”机制,筛管运输的机理,1.,有机物运输的主要形式和途径,2.,有机物运输的机制,植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,营养物质的分配规律：,一般来说，营养首先满足自身需要，有余才外运并优先供应,竞争力强,的、维管束,直接联系,的、,近距离,的部分。,因此，营养物质的分配受三方面决定：,供应能力,，,竞争能力,和,运输能力,。,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,一、植物体的水分代谢,二、植物体的矿质营养,三、植物体的光合作用,四、植物体的呼吸作用（细胞学中讲）,五、植物体的气体交换,六、植物体内的物质运输,水和矿质离子的运输,有机物质的运输,营养物质的分配规律,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,一、种子的萌发和幼苗的形成,二、植物的繁殖,三、植物生长发育的规律和特点,种子的萌发和幼苗的形成,种子萌发的条件,1.,内部条件：,胚必需,完整,、,活,的且,未休眠,。,2.,外部条件：,充足的水分、充足的氧气和适宜的温度等三个必要条件。,有少数种子是,需光种子或,需暗种子,，前者如烟草、莴苣、杜鹃等种子；后者如西瓜、洋葱、番茄等种子。,种子的萌发和幼苗的形成,种子萌发的条件,种子萌发的过程,种子的萌发和幼苗的形成,种子萌发的条件,种子萌发的过程,幼苗的类型：,子叶出土型和子叶留土型,植物的繁殖,植物的繁殖类型：,繁殖与生殖的关系,1.,营养繁殖,营养繁殖的特点：,快，没变异,人工营养繁殖技术：,扦插、压条、嫁接、组织培养,2.,无性生殖：,植物无性生殖又称孢子生殖,3.,有性生殖：,主要有同配、异配和卵式生殖等,配子生殖,。,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,（小孢子囊）,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,花药的发育,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,花药的发育,花粉囊（小孢子囊）壁的发育、结构和功能,绒毡层：,细胞分泌旺盛，向发育中的花粉提供多种必要的物质,:,合成并分泌,胼胝质酶,、,孢粉素、花粉外壁蛋白,。因此，绒毡层发育或解体过程如出现异常，会导致花粉败育。,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,花药的发育,花粉囊壁的发育、结构和功能,小孢子的产生,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,花药的发育,花粉囊壁的发育、结构和功能,小孢子的产生,花粉（雄配子体）的发育,被子植物花粉的发育过程,二细胞型发育,三细胞型发育,小孢子,花粉,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,成熟花粉的形态：,花粉粒的,形状,、,大小,及,萌发孔,的数目、位置、形态、以及花粉壁的,雕纹,等都有较强的,种属特异性,。,植物的繁殖,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,成熟花粉的结构,花粉,壁：,分为外壁和内壁。,外壁：,较厚，主要成分是,孢粉素,，质地坚硬，能抗酸、碱和抗生物分解；外壁中有一些,蛋白质,能识别柱头、引起人的过敏反应内壁：,含,水解酶,类，与花粉萌发及花粉管穿入柱头有关。,营养细胞：,花粉成熟时，营养细胞中贮有大量的淀粉、脂肪等，还有多种酶、维生素、植物激素、无机盐等。,生殖细胞：,纺锤形的裸细胞，有多种细胞器，但多数植物无质体,植物的繁殖,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,成熟花粉的结构,花,粉壁,营养细胞,生殖细胞,精子：,裸细胞，无鞭毛。,雄性生殖单位,：,由,2,精子与营养核组成。可能是作为传递精子的装置。,雄性生殖单位,营养核,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,花药的发育,花粉囊壁的发育、结构和功能,小孢子的产生,花粉（雄配子体）的发育,成熟花粉的形态与结构,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,2.,雌性生殖器官的结构与发育,胚珠的结构、发育和类型,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,1.,雄性生殖器官的结构与发育,2.,雌性生殖器官的结构与发育,胚珠（大孢子囊）的结构、发育和类型,胚囊（雌配子体）的结构与发育,大孢子的发生,单孢子囊的发育方式,植物的繁殖,被子植物的生殖结构与发育,2.,雌性生殖器官的结构与发育,胚珠（大孢子囊）的结构、发育和类型,胚囊（雌配子体）的结构与发育,大孢子的发生,大孢子发育成,8,核胚囊,-,雌配子体,植物的繁殖,被子植物的生殖结构与发育,2.,雌性生殖器官的结构与发育,胚珠（大孢子囊）的结构、发育和类型,胚囊（雌配子体）的结构与发育,大孢子的发生,大孢子发育成,8,核胚囊,8,核胚囊的结构,植物的繁殖,被子植物的生殖结构与发育,2.,雌性生殖器官的结构与发育,胚珠（大孢子囊）的结构、发育和类型,胚囊（雌配子体）的结构与发育,大孢子的发生,大孢子发育成,8,核胚囊,8,核胚囊的结构,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,1.,传粉,传粉的方式,自花传粉：,雌雄同花，雌雄同熟，雌雄亲和,异花传粉：,雌雄异花、雌雄同花但雌雄不亲和,传粉的媒介：,风媒，虫媒，鸟媒，水媒,2.受精作用,花粉粒在柱状上的萌发：,吸水膨胀，酶，萌发孔,花粉管在雌蕊组织中的生长：,花柱道或引导组织，“帽区”的顶端生长,花粉管到达胚珠进入胚囊：,进入方式，趋化性,（,Ca,2+,),植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,1.,传粉,传粉的方式,传粉的媒介：,风媒，虫媒，鸟媒，水媒,2.,受精作用,花粉粒在柱状上的萌发：,吸水膨胀，酶，萌发孔,花粉管在雌蕊组织中的生长：,花柱道，引导组织，“帽区”的顶端生长,花粉管到达胚珠进入胚囊：,进入方式，趋化性,（,Ca,2+,),双受精：,雄性生殖单位进入胚囊。,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,1.,传粉,2.,受精作用,3.,种子的形成,合子：,极性，休眠，顶细胞和基细胞,（朝珠孔）,单子叶植物的胚发育,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,3.,种子的形成,合子发育成胚,合子：,极性，休眠，顶细胞和基细胞，,原胚阶段：,球状胚，胚柄和泡状细胞（营养、激素）,胚的分化与成熟阶段：,球状胚鱼雷胚成熟胚,受精极核发育成胚乳：,胚乳发育的方式：,核型，细胞型，沼生目型。,核型胚乳的发育,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,4.,种子的形成,合子发育成胚,受精极核发育成胚乳：,胚乳发育的方式：,核型，细胞型，沼生目型。,胚乳的作用：,产生并供给胚以多种,激素,，调节胚的,渗透压,，为胚的发育吸收、贮藏和提供,营养,外胚乳的形成：,珠心发育而来,种皮的形成,植物的繁殖,植物的繁殖类型,被子植物的生殖结构与发育,传粉与受精,1.,传粉,2.,受精作用,3.,种子的形成,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,一、种子的萌发和幼苗的形成,二、植物的繁殖,三、植物生长发育的规律和特点,植物生长的周期性,植物生长的相关性,植物体的运动,植物生长发育的规律和特点,植物生长的周期性,:,大周期性、季节周期性和昼夜周期性,1.,植物生长大周期性：,细胞、器官和个体三个不同层次上的生长都表现为大周期性：慢,-,快,-,慢,2.,季节周期性：,一年生、多年生植物生长的季节周期性表现，主要受温度、水分、光照长短与强弱的周期性变化影响,3.,昼夜周期性：,主要受温度、水分和光强的周期性影响。在水分充足和缺乏时，同一颗植物的昼夜周期性都会有不同。,植物生长发育的规律和特点,植物生长的周期性,:,大周期性、季节周期性和昼夜周期性,植物生长的相关性,1.,根冠（条）比：,受光、温、水、气、,N,、,P,肥等的影响,2.,顶端优势：,现象：,地上的顶端优势，地下的顶端优势,原因：,营养，激素（生长素、细胞分裂素）,3.,营养器官和生殖器官的相关,相互依赖：,生殖器官的生长有赖于营养器官的生长，同时也决定着下一代营养器官生长,相互抑制：,营养的争夺,合理调整：,消除果树的“大小年”现象，实现年年丰产,植物生长发育的规律和特点,植物生长的周期性,植物生长的相关性,植物体的运动,1.,生长性运动和非生长性运动,2.,向性运动和感性运动,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,一、种子的萌发和幼苗的形成,二、植物的繁殖,三、植物生长发育的规律和特点,植物生长的周期性,植物生长的相关性,植物体的运动,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,第三节 植物生命活动的调控,一、植物激素的调控作用,二、环境因素的调控作用,三、花芽分化的诱导,植物激素的调控作用,植物激素概述,1.,特点：,通常是自身合成，信号作用，不积累，降解快。,2.,类型,植物激素：,生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。此外，油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等对植物的生长发育具有多方面的调节作用。,生长调节剂：,人工合成，具有植物激素生理功能的物质。,3.,功能：,促进生长或抑制生长,生长素类,极性运输：,发生于活细胞之间的短距离运输。,非极性运输：,发生在具有韧皮部的器官之间的长距离运输。,植物激素的调控作用,植物激素的调控作用,生长素生理作用的两个学说,基因表达学说,酸生长学说,植物激素的调控作用,赤霉素,GA,、细胞分裂素,CTK,和脱落酸,ABA,的生物合成：,tRNA,水解,植物激素的调控作用,乙烯促进茎的,“,三重反应,”。,五大植物激素的合成部、分布、运输,生长素,IAA,赤霉素,GA,细胞分裂素,CTK,脱落酸,ABA,乙烯,Eth,前体物,色氨酸等,异戊二烯基焦磷酸,AMP+,异戊二烯基焦磷酸,异戊二烯基焦磷酸,甲硫氨酸,合成部位,叶原基、幼叶和正发育的种子,发育中的种子和果实为主，嫩叶和茎尖也能合成,根尖分生区,根冠和衰老叶片的各种质体,成熟果实、衰老和将脱落的器官,分布部位,分生组织和生长旺盛的部位,将要脱落的或进入休眠的部位,同上,运输,细胞间为极性运输；,长距离为筛管运输,通过筛管下运,通过导管上运,由根尖通过导管向其他部位运输,主要发生在韧皮部,细胞间隙扩散，,ACC,通过导管,五大植物激素的作用,生长素,IAA,赤霉素,GA,细胞分裂素,CTK,脱落酸,ABA,乙烯,Eth,分子水平,促,DNA,复制和表达、乙烯的合成,；提高纤维素酶的活性,促基因表达。促进种子产生多种水解酶,促基因表达，,抑制叶绿素降解,抑制,DNA,复制和表达,促,DNA,复制和表达,抑制生长素的合成,细胞水平,促细胞伸长生长、细胞核分裂和分化，诱维管束分化,促细胞伸长和分化，缩短细胞周期中,G1,和,S,期,促细胞质分裂和膨大,阻止,mRNA,与核糖体结合，抑制细胞伸长,促细胞扩大,器官水平,促茎叶长长、种子和果实生长发育、不定根和侧根形成、顶端优势等。,抑制花果幼叶脱落、侧枝生长、块根形成,促抽苔、茎延长、侧枝生长、种子发芽、果实生长。,抑制成熟、衰老、侧芽休眠和块茎形成,促侧芽不定芽生长分化、种子发芽等。,抑制不定根和侧根形成，延缓叶片衰老和抑制离层产生,促离层产生、气孔关闭、种子及侧芽和块茎的休眠、叶衰、果生乙烯、光合产物运往种子。,抑制种子发芽、,IAA,运输和植株生长,促进果实成熟、叶片衰老和离层的形成、种子萌发，诱导不定根的发生，三重反应,五大植物激素对植物各器官生长发育的影响,影响项目,生长素,赤霉素,细胞分裂素,脱落酸,乙烯,侧根不定根形成,促进,抑制,促进,块根、块茎形成,抑制,抑制,休眠,茎,长长,长长,抑制生长,抑制长长,促进长粗,侧芽不定芽发育,抑制,促进,促进,抑制,叶的生长,扩大,扩大,扩大,叶的衰老,抑制,促进,促进,气孔,打开,关闭,离层的形成,抑制,抑制,促进,促进,花,雌花形成,雄花形成,开花,单性结实,促进,促进,果实发育,促进,促进,果实成熟,促进,促进,种子发育,促进,种子萌发,促进,促进,抑制,促进,个体衰老,抑制,抑制,促进,植物激素的调控作用,植物激素概述,五大植物激素的结构、合成、运输、分布和生理作用,激素间的相互作用,1.,协同：,如生长素与赤霉素,2.,拮抗：,赤霉素与脱落酸,-,大麦,-,淀粉酶，,生长素与细胞分裂素,-,茎顶端优势，,生长素与乙烯,-叶花果脱落,3.,反馈：,如生长素与乙烯,4.,连锁,植物激素的调控作用,植物激素概述,五大植物激素的结构、合成、运输、分布和生理作用,激素间的相互作用,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,第三节 植物生命活动的调控,一、植物激素的调控作用,二、环境因素的调控作用,光、温、水、气、土、重力、病原因子、机械刺激等的调控作用,环境因素的调控作用,光：,能量作用和信号作用,1.,能量的作用,：,光用于光合作用，属,高能反应,2.,信号的作用：,现象：,促进植物的正常形态建成,某些种子萌发：,如烟草、莴苣等种子,抑制生长：,紫外线破坏生长素，对顶端优势的抑制,植物运动向光运动、感夜运动等,植物转绿、花芽分化、果实成色等：,红光消除黄化苗和诱导花芽分化效果最好,特点：,光照时间可短、光强可弱、光质要求高，属,低能反应,机理：,作为信号作用的光区有三个，分别通过对应的三种光受体而起作用。,远红光和红光区,-,光敏色素,蓝光及,390,330nm,紫外光区,-,隐花色素（,蓝光,/,紫外光,-A,受体）,320,280nm,紫外光区,-,紫外光,B,受体,环境因素的调控作用,温度,1.,温度的综合作用：,通过影响光合、呼吸、蒸腾、有机物的合成和运输、土温、气温、水肥的吸收和输导来影响植物的生长。,2.,生长的温周期现象：,昼夜的温周期现象及原因,3.,低温诱导花芽分化,环境条件的综合影响,1.,环境条件相互之间的作用,2.,环境条件直接影响植物生命活动,3.,环境条件通过影响植物激素的合成和分解、运输等途径来影响植物,植物的生命活动,第一节 植物体的新陈代谢,第二节 植物的发育和繁殖,第三节 植物生命活动的调控,一、植物激素的调控作用,二、环境因素的调控作用,三、花芽分化的诱导,低温与花芽分化,光周期与花芽分化,光敏色素和成花素与花芽分化,花器官形成的条件,低温与花芽分化,春化作用和去春化作用,植物接受低温春化的时期,有的是种子萌发初，,有的是幼苗期,春化作用所需要的低温,通常是,0,7,，但具体与植物的种类和品种、原产地气候有关。,春化作用所需要持续的时间：,几周到,2,、,3,个月不等，时间持续越长开花就越早一些。,感受低温的敏感部位：,茎端和根尖的分生组织。,春化效应的传递：,可以在体内甚至是通过嫁接传递。,光周期与花芽分化,光周期现象：,植物生理活动对昼夜相对长度变化发生反应的现象。,现已知道光周期现象与某些植物的,花芽分化,，,茎的伸长,，,块茎块根,的形成，,芽的休眠,和,叶柄离层,的形成等方面都有关系。,光周期反应的类型及划分的依据,1.,长日植物,2.,短日植物,3.,长,-,短日植物,4.,短,-,长日植物,5.,中日植物,6.,两极光周期植物,7.,日中植物,几种长日植物、短日植物的临界日长,植 物 名 称,周期中