植物发育生物学.

LOGO1植物发育生物学CompanyLogo2动物从受精卵到十分复杂的多细胞身体结构的分化。植物？不同类群的植物形态建成不同。CompanyLogo3CompanyLogo41.什么是植物发育生物学？植物发育生物学是从分子生物学、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。这是在植物形态解剖学，植物生理学，植物生物化学，遗传学，分子生物学，生物物理学等众多学科基础上发展起来的一门边缘学科，是农、林、牧和药材生产管理的基础。发育生物学是生物学中继分子生物学后的又一个研究热点。CompanyLogo5将利用生物学中的一切实验手段，研究各种植物体、器官、组织和细胞的分化和建成中需要哪些基因表达，这些基因怎么样编码成控制它们发育式样的程序，又由哪些调节基因如何在时空上调控不同程序的有序表达。总之，这既是一古老的又是日新月异不断发展的一门新型学科。CompanyLogo62.植物的生长发育与动物的不同1、动物在胚胎发育中可移动，植物的则不能移动，细胞间彼此连结很紧密。2、动物细胞通常没有细胞壁，植物则有，因此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。CompanyLogo73、植物细胞比动物细胞更容易表现出全能性，容易在人工培养的条件下发育成新的个体或器官。4、动物胚胎发育完成后几乎是全面的生长，成熟动物体中不在特定部位保留干细胞群（相当于植物中的分生组织细胞），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。CompanyLogo82.植物的生长发育与动物的不同（2）5、动物在环境中是可以自由移动的，因此它们就有一定逃避不良环境的能力，其本身对环境的适应能力就较差。而植物则通常不能主动移动，无法逃避不良环境，因此其内部结构和外部形态，甚至其生理活动都较容易受环境的影响，随环境条件的变化而发生一定的变化，以适应这些变化了的环境而生存下来。6、动物的减数分裂发生于形成配子时，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。而绝大多数植物，特别是高等植物的减数分裂则发生于形成孢子时，既有二倍体的植物体，也有单倍体的植物体，两种植物体交互出现，形成世代交替。种子植物的配子体寄生在孢子体上，这就使得植物，特别是高等植物的性别概念不同于动物，性别决定问题也就更复杂。CompanyLogo91、具有光合自养特点的藻类能否从植物界中划分出去？2、高等植物与现存的绿藻在演化历史上是否存在某种联系？多细胞藻类、苔藓类、蕨类、裸子植物类和被子植物类。CompanyLogo10古细菌(archaeobacteria)（又可叫做古生菌或者古菌）是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征CompanyLogo11石莼是生活史比较复杂的绿藻。它是一种片状的结构。但需要注意的是，这种片状结构既可能是由单倍体细胞构成，也可能是由二倍体细胞构成CompanyLogo12配子体：表示由单倍体细胞所构成的形态结构。孢子体：由二倍体细胞所构成的形态结构。从合子分裂开始到形成新合子的整个生活周期中，配子体的形成过程被称为配子体世代，而孢子体的形成过程被称为孢子体世代。同形世代交替CompanyLogo13苔藓类是一类结构比较简单、体形比较小、生长在潮湿地区的陆地植物，属于最低等的高等植物。植物无花，无种子，以孢子繁殖。在全世界约有23,000种苔藓植物,中国约有2800多种。苔藓植物门包括苔纲（Hepaticae）、藓纲（Musci）和角苔纲（Anthocerotae）。苔纲包含至少330属，约8000种苔类植物；藓纲包含近700属，约15000种藓类植物；角苔纲有4属，近100种角苔类植物。CompanyLogo141、同形态发生比较复杂的绿藻类植物相似，苔藓类植物也有世代交替。即由合子有丝分裂而来的二倍体细胞形成具有特定形态结构的孢子体，而由减数分裂而来的单倍体细胞孢子(spore)进行有丝分裂，形成具有另一种形态结构的配子体。由于孢子体与配子体的形态结构不同，因此苔藓类植物的世代交替属异形世代交替。在苔藓类植物中．尽管孢子体细胞能够进行光合用．但孢子体不能够独立存活，它必须寄生于配子体之上。人们通常所看到的苔鲜类植物多是它们的配子体。CompanyLogo152、和大多数绿藻类植物相似，苔藓类值物的精子仍然带有鞭毛，其受精过程仍然需要水做媒介。但是由于在这类值物中分化出了待殊的形成配子细胞的结构，同时又属于卵式生殖，因此合子的进一步发育就不是如绿藻类值物的合子发育那样裸露于水中进行，而是处于颈卵器的保护中进行。“有胚植物”。CompanyLogo16苔藓植物葫芦藓的生活史CompanyLogo17葫芦藓孢子体孢子体包括孢蒴、蒴柄和基足。孢蒴内的孢子母细胞经减数分裂形成孢子，孢子散出后，条件适宜时，萌发并生长成新的配子体。CompanyLogo18葫芦藓孢蒴及蒴齿CompanyLogo19CompanyLogo20孢子体形态建成都具有一个共同的特点，即它们都没有典型的顶端生长，没有侧生结构的发生．只形成有特定边界的结构。CompanyLogo21与孢子体形态建成形成鲜明对照的是，苔藓植物配子体的形态建成过程相当复杂。早期的原丝体阶段和后期的叶状体阶段。袍子萌发后，首先通过细胞分裂，形成多细胞、可分枝的丝状体。随着这些丝状体的迅速伸长和分枝，其中会分化出芽状的结构。这种芽状结构中，具有位于中心部位的顶端细胞。该细胞呈倒金字塔形。它的纵向分裂形成的子细胞成为叶状结构和茎形态建成的原始细胞。CompanyLogo22藓类植物茎叶中均没有典型的维管组织分化。叶卵形或舌形，通常由一层细胞构成，但叶中常分化出由数层薄壁细胞构成的中脉。茎圆形。外层和中心部分的细胞有较厚的壁，以起到支撑的作用。随着顶端细胞的不断分裂，叶状体阶段的配子体直立生长，一般高度在0.5毫米到50厘米之间。藓类植物没有根的结构，只是在原丝体近地面形成由单列细胞构成的假根起吸收水分和矿质营养的作用。CompanyLogo23与苔藓类植物相比．蕨类植物体形大小、分布区域等方面均有显著的不同。蕨类植物小的仅若11厘米，大的可高达百米，它们不仅能够像苔藓类植物那样生存在潮湿的地区，而且还可以生存于水中或干热的沙漠地区。主要得益于其维管系统的分比。主要是孢子体CompanyLogo24蕨CompanyLogo25其他蕨类蕨桫椤肾蕨有柄石韦CompanyLogo26槐叶苹(Salvinia)CompanyLogo27我国植物学家、世界著名的蕨类植物学专家秦仁昌建立了一个新系统，把过去的5纲提为5亚门：石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶亚门和真蕨亚门。前4亚门为小型叶，真蕨亚门为大型叶。真蕨是进化水平最高、最繁茂的一群。蕨类植物的叶子，有的仅进行光合作用，称为营养叶或不育叶，也有的主要是形成孢子囊和孢子，称为孢子叶或能育叶。有些蕨类植物的营养叶和孢子叶形状相同，称为同形叶，有的蕨类植物营养叶和孢子叶完全不同，称为异形叶。CompanyLogo28薄囊蕨纲（Leptosporangiopsida）水龙骨属(Polypodium)CompanyLogo29CompanyLogo30孢子成熟后散出，在适宜的环境条件下，萌发为配子体即原叶体。配子体能产生精子器和颈卵器，其结构和苔藓植物相似，只是精子数目较少；颈卵器颈部较短，只有1个颈沟细胞。颈卵器中产生卵，精子器中产生带鞭毛的精子。精子以水为媒介而游动，进入颈卵器与卵结合。受精后，合子发育成幼胚，暂时寄生于配子体上，随着胚的发育，配子体逐渐枯萎死亡，幼小的胚成长为能独立生活的孢子体。CompanyLogo31孢子体经常见到的蕨类植物是孢子体，通常在叶子的下面或边缘产生孢子囊，少数在茎或分枝顶端形成孢子囊穗。孢子囊内的孢子母细胞减数分裂产生孢子。CompanyLogo32合子在颈卵器中分裂开始多细胞化的孢子体的形态建成：蕨类植物孢子体形态建成的基本方式是顶端生长加侧生器官的形成，即在顶端细胞持续分裂的过程中，先出现叶原基。由叶原基中的顶端细胞的不断活动产生不同类型的蕨叶。CompanyLogo33裸子植物种子植物裸子植物被子植物裸子植物：能产生种子，但种子裸露的高等植物。CompanyLogo34裸子植物门的主要特征1.孢子体发达营养器官：根、茎、叶繁殖器官：花（球花）、果（球果）和种子红松南洋杉水杉CompanyLogo35裸子植物门的主要特征1.孢子体发达营养器官：根、茎、叶繁殖器官：花（球花）、果（球果）和种子红松的雌球花湿地松的雄球花红松种子LOGO36红皮云杉华山松CompanyLogo37云南松樟子松CompanyLogo38雌球花：珠鳞Ascalehastwoovules种子大孢子叶模式图大孢子叶的结构CompanyLogo39雄球花（小孢子叶和小孢子囊）小孢子叶结构LOGO40裸子植物门的主要特征2.配子体简化，寄生在孢子体上，具有颈卵器的构造雌配子体是由大孢子发育而成的，也称胚乳。雄配子体是由小孢子（花粉粒）发育而成的。CompanyLogo41合子在颈卵器中形成后．进入有规则的细胞分裂，首先形成一个由四层细胞所构成的原胚。该原胚的各层细胞随后进入进一步的分化。其中顶端的“胚细胞层”的细胞横向分裂后分化出次生胚柄和新的顶端细胞，这些新的顶端细胞才真正成为新一代孢子体的原始细胞。这些原始细胞分裂开始多细胞化，首先形成没有明显形态分化的柱状结构。然后，在其远离胚柄的一端分化出子叶原基，而在其胚柄端分化出根尖的结构，从而形成目前一般被称为种子值物“胚”的基本结构。CompanyLogo42该结构被包被在由胚珠分化而来的种皮内．一般会停止进一步的形态建成而处于休眠状态。在胚珠中进行的从合子到处于休眠状态的简单结构的形成过程也被成为“胚胎发生”。在适合的条件下种子中的胚，主要是茎端分生组织和根尖分生细胞，能够开始进一步的发育。被包裹在种皮中的子叶和根尖能够突破种皮而持续生长。这一过程被称为种子的萌发。萌发后的孢子体能够通过茎端分生组织的活动不断形成新的侧生器官如不同类型、执行不同功能的叶和大小孢子叶。值得注意的是，大小孢子叶均分别簇生．形成大小孢子叶球。CompanyLogo43松柏类植物的生活周期CompanyLogo44松柏类的生活周期CompanyLogo451、藻类、苔藓类和蕨类植物中，物种的传播均是以单细胞的形式进行，而在裸子植物中，则都是以多细胞的形式进行，如种子和花粉；2、在孢子体的形态建成过程中，出现了多细胞的、具有特定结构的茎端分生组织，通过茎端分生组织的活动，形成了完成生活周期所必需的不同类型的侧生器官(如不同类型的营养性叶和大小孢子叶)；3、在裸子植物生活史中，其孢子体的形态建成的复杂性大大增加。除了由茎端分生组织所形成的侧生器官类型增加之外，还有茎的形成、根系的形成以及根和茎的次生生长等。CompanyLogo46被子植物（两性花）的生活周期CompanyLogo47CompanyLogo48被子植物（两性花）的生活周期在茎端分生组织的活动下，形成新的不同类型的侧生器官，如营养性叶、萼片、花瓣等，最后形成在功能上类似裸子植物小、大孢子叶的雄蕊和心皮。在松属植物中，大小孢子叶通常分别簇生于不同的分枝上，形成大小孢子叶球，而在被子植物中，雄蕊和心皮先后由同一茎端分生组织所产生，并按一定规律排列。而且，在雄蕊和心皮形成之前，通常伴随有萼片和花瓣的发生。人们将萼片和花瓣、雄蕊和心皮这四类在发生时间和空间上紧密联系在一起的侧生器官台称为花。而产生这四类器官的茎端分生组织通常被称为花分生组织CompanyLogo49孢子体（二倍体的营养体植株）减数分裂大孢子（单核期胚囊）小孢子（单核期花粉细胞）合子有丝分裂受精作用雌（胚囊）、雄配子体（花粉）雌、雄配子植物性