植物重要生理指標情境4-4教學課件

1、4-4 4-4 認識植物的生殖、成熟與衰老認識植物的生殖、成熟與衰老任務1:認識植物的生殖與種子、果實的成熟任務2:認識植物衰老與脫落 4-4-1.4-4-1.認識植物的生殖與成熟認識植物的生殖與成熟 一、授粉與受精一、授粉與受精 二、二、種子和果實的成熟種子和果實的成熟 （一）授粉生理（一）授粉生理 花粉壁蛋白質(zhì)花粉壁蛋白質(zhì)(外壁糖蛋白外壁糖蛋白)與柱頭表面蛋白與柱頭表面蛋白質(zhì)質(zhì)親和親和：花粉管：花粉管萌發(fā)、生長、受精。萌發(fā)、生長、受精。不親和不親和：柱頭：柱頭胼胝質(zhì)，阻礙花粉管穿入柱頭。胼胝質(zhì)，阻礙花粉管穿入柱頭。 花粉色素和柱頭特殊酶類有關(guān)?；ǚ凵睾椭^特殊酶類有關(guān)。1 1、花粉與柱頭

2、的相互識別、花粉與柱頭的相互識別 （實線：親和，虛線：不親和）（實線：親和，虛線：不親和） 連翹連翹 槲皮苷槲皮苷 蕓香苷蕓香苷 自花、異株同型花自花、異株同型花不親和不親和月見草，在柱頭上月見草，在柱頭上30min后后2 2、花粉萌發(fā)與花粉管伸長、花粉萌發(fā)與花粉管伸長 v集體效應集體效應(群體效應群體效應) 即單位面積內(nèi)，花即單位面積內(nèi)，花粉的數(shù)量越多，花粉的萌發(fā)和花粉管生長粉的數(shù)量越多，花粉的萌發(fā)和花粉管生長越好。越好。v硼硼促進花粉萌發(fā)和花粉管的生長。促進花粉萌發(fā)和花粉管的生長。v花粉管的向化性運動花粉管的向化性運動 ：Ca2+ (金魚草金魚草)概念概念（二）（二） 授粉受精后的生理生化

3、變化授粉受精后的生理生化變化 （三）（三） 影響受精的因素影響受精的因素1. 花粉的活力花粉的活力 壽命壽命 水稻：水稻：5l0 min，梨、，梨、蘋果蘋果70210d。干燥、低溫、低氧有利于貯存。干燥、低溫、低氧有利于貯存。2. 柱頭的活力柱頭的活力 開花當天最強，以后逐漸下降。開花當天最強，以后逐漸下降。3. 環(huán)境條件環(huán)境條件（1）溫度）溫度 2530 （2）相對濕度）相對濕度 7080（3）其他）其他: 土壤水肥條件、通風、透光土壤水肥條件、通風、透光 硼硼（四）（四） 雙受精及生物學意義雙受精及生物學意義 花粉在柱頭上的萌發(fā)花粉在柱頭上的萌發(fā)相互識別相互識別花粉吸水膨脹花粉吸水膨脹,

4、, 伸伸出花粉管出花粉管有多個萌發(fā)孔的花有多個萌發(fā)孔的花粉粒粉粒, , 最終只有一最終只有一個花粉管到達胚囊個花粉管到達胚囊1 、雙受精作用花粉管到達胚珠進入胚囊珠孔受精珠孔受精: : 多數(shù)植物多數(shù)植物 合點受精合點受精: :如核桃如核桃 中部受精中部受精: : 少數(shù)植物少數(shù)植物花粉管向化性生長，而且雌蕊分泌的向化花粉管向化性生長，而且雌蕊分泌的向化性物質(zhì)是熱穩(wěn)定性的，與鈣離子濃度有關(guān)；性物質(zhì)是熱穩(wěn)定性的，與鈣離子濃度有關(guān)； 助細胞退化，花粉管進入助細胞退化，花粉管進入雙受精雙受精雙受精是被子植物花粉粒中的一對精子分別與卵細雙受精是被子植物花粉粒中的一對精子分別與卵細胞和中央細胞結(jié)合的過程。是

5、被子植物所特有的現(xiàn)胞和中央細胞結(jié)合的過程。是被子植物所特有的現(xiàn)象象花粉管花粉管從絲狀從絲狀器處進器處進入助細入助細胞胞花粉管頂端孔裂，花粉管頂端孔裂，精子、營養(yǎng)核和少精子、營養(yǎng)核和少量細胞質(zhì)釋放量細胞質(zhì)釋放精子細胞從卵細胞和精子細胞從卵細胞和中央細胞無細胞壁處中央細胞無細胞壁處進入，完成雙受精進入，完成雙受精雙受精2、雙受精過程及其生物學意義雙受精過程：一個精子與卵結(jié)合將來發(fā)育成胚；另一個精子與2個極核結(jié)合，成為三倍體的受精極核并進一步發(fā)育成為胚乳的過程。 這種雙受精是被子植物特有的現(xiàn)象，也是植物有性生殖中最進化的形式。雙受精的生物學意義：（1）雌、雄配子融合，成為二倍體的合子，恢復了植物原有

6、的染色體數(shù)目，保持了物種的相對穩(wěn)定性。（2）受精的極核發(fā)育成三倍體的胚乳是，作為營養(yǎng)物質(zhì)被胚吸收，使子代的生活力更強，適應性更廣。 (一一)種子成熟過程中的生理生化變化種子成熟過程中的生理生化變化 1. 貯藏物質(zhì)的變化貯藏物質(zhì)的變化 （1）糖類）糖類 淀粉種子，可溶性糖淀粉種子，可溶性糖淀粉淀粉（2）脂肪）脂肪 油料種子油料種子 糖類糖類脂肪脂肪 游離脂肪酸游離脂肪酸脂肪脂肪, 酸價酸價(中和中和1克油脂中游克油脂中游離脂肪酸所需離脂肪酸所需KOH的毫克數(shù)的毫克數(shù))降低。降低。 飽和脂肪酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸, 碘價碘價(指指100克克油脂所能吸收碘的克數(shù)油脂所能吸收碘的克數(shù))升

7、高。升高。（3）蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì) AA或酰胺或酰胺蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) （4）非丁）非丁 Ca、Mg、Pi + 肌醇肌醇非丁非丁(植酸鈣鎂植酸鈣鎂).水稻水稻 油菜油菜 1. 可溶性糖可溶性糖2. 淀粉淀粉3. 千粒重千粒重4. 含含N物質(zhì)物質(zhì)5. 粗脂肪粗脂肪 2. 呼吸速率的變化呼吸速率的變化 呼吸速率呼吸速率 干物質(zhì)積累迅速時，呼吸亦高，種子干物質(zhì)積累迅速時，呼吸亦高，種子接近成熟時逐漸降低。接近成熟時逐漸降低。(2)內(nèi)源激素內(nèi)源激素 CTK, GA, IAA水稻水稻 呼吸速率呼吸速率玉米素（玉米素（o）、）、GA()、IAA()虛線虛線: 千粒重千粒重 小麥成熟過程中內(nèi)源激素的變化小麥成熟過程中

8、內(nèi)源激素的變化呼吸作用的變化呼吸作用的變化:呼吸躍變呼吸躍變 躍變型果實躍變型果實 3. 有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 （1）糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化）糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化甜味增加甜味增加 淀粉淀粉可溶性糖可溶性糖（2）有機酸類轉(zhuǎn)化）有機酸類轉(zhuǎn)化酸味減少酸味減少 有機酸有機酸糖糖CO2 + H2OK+、Ca2+鹽鹽（3）單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化）單寧物質(zhì)轉(zhuǎn)化澀味消失澀味消失 單寧單寧氧化成過氧化物或凝結(jié)成不溶性物質(zhì)氧化成過氧化物或凝結(jié)成不溶性物質(zhì)（4）產(chǎn)生芳香物質(zhì)）產(chǎn)生芳香物質(zhì)香味產(chǎn)生香味產(chǎn)生 蘋果蘋果乙酸丁酯乙酸丁酯,香蕉香蕉乙酸戊酯乙酸戊酯,柑橘柑橘檸檬醛檸檬醛（5）果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化）果膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化果實變軟果實變軟 原果膠原果

9、膠(壁壁) 可溶性果膠、果膠酸、半乳糖醛酸可溶性果膠、果膠酸、半乳糖醛酸淀粉淀粉可溶性糖，可溶性糖，（6）色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化）色素物質(zhì)轉(zhuǎn)化色澤變艷色澤變艷 葉綠素葉綠素(果皮果皮)分解，類胡蘿卜素穩(wěn)定分解，類胡蘿卜素穩(wěn)定黃色，黃色，形成花色素形成花色素紅色。紅色。（7）維生素含量增高）維生素含量增高 4. 內(nèi)源激素的變化內(nèi)源激素的變化 IAA, GA, CTK 下降下降ETH, ABA 升高升高 (二)外界條件對種子 與果實成熟的影響1、水分 干旱不利于淀粉的積累，有利于蛋白質(zhì)的積累。2、溫度 晝夜溫差大，有利于不飽和脂肪酸的形成。3、光照 陽光充足，晝夜溫差大，糖分增多。4、營養(yǎng)條件 N肥，蛋白質(zhì)

10、含量高；K肥有利于淀粉積累；P、K肥有利于脂肪的形成。4-4-2 認識植物衰老與脫落認識植物衰老與脫落一一. 植物衰老植物衰老（一）（一） 植物衰老的概念與類型植物衰老的概念與類型1、植物的衰老，是指一個器官或整個植株的、植物的衰老，是指一個器官或整個植株的生命功能衰退，最終導致自然死亡的過程。生命功能衰退，最終導致自然死亡的過程。 （二）（二） 衰老時的生理生化變化衰老時的生理生化變化 1. 光合速率下降光合速率下降 2. 呼吸速率下降呼吸速率下降3. 蛋白質(zhì)含量下降蛋白質(zhì)含量下降4. 核酸的含量下降核酸的含量下降（三）內(nèi)源激素與衰老（三）內(nèi)源激素與衰老 CTK、GA、IAA類類: 延緩衰老

11、延緩衰老ABA、ETH、茉莉酸茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯和茉莉酸甲酯(MJ):促進衰老促進衰老 大豆葉片，大豆葉片，100 mgL1 NAA, 延緩小麥葉片衰延緩小麥葉片衰老。但對大多數(shù)木本植物無效。老。但對大多數(shù)木本植物無效。 GA茉莉酸類茉莉酸類: 加快葉片葉綠素的降解，促進加快葉片葉綠素的降解，促進ETH合成，提高水解酶活性，合成，提高水解酶活性，促進植物衰老。促進植物衰老。 植物內(nèi)源激素的變化植物內(nèi)源激素的變化 v IAA, GA, CTK含量逐步下降含量逐步下降v ABA, ETH含量逐步增加含量逐步增加v 死亡激素茉莉酸死亡激素茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯和茉莉酸甲酯(MJ)含量也增

12、加。含量也增加。 煙草煙草 （一）器官脫落的概念和類型（一）器官脫落的概念和類型脫落是指植物器官脫落是指植物器官(如葉片、花、果實、種子如葉片、花、果實、種子或枝條等或枝條等)自然離開母體的現(xiàn)象。自然離開母體的現(xiàn)象。 正常脫落：衰老或成熟引起正常脫落：衰老或成熟引起脅迫脫落：由于逆境條件引起脅迫脫落：由于逆境條件引起生理脫落：因植物自身的生理活動而引起生理脫落：因植物自身的生理活動而引起概念概念（二）器官脫落的機理（二）器官脫落的機理 纖維素酶、果膠酶活性增強，壁分解纖維素酶、果膠酶活性增強，壁分解 ETH (1) IAA類類 IAA梯度學說梯度學說 IAA含量：遠軸端近軸端，抑制或延緩脫落含

13、量：遠軸端近軸端，抑制或延緩脫落 遠軸端近軸端時，加速脫落遠軸端近軸端時，加速脫落 (2)ETH 與脫落率呈正相關(guān)。與脫落率呈正相關(guān)。ETH促進纖維促進纖維素酶和果膠酶形成素酶和果膠酶形成壁分解壁分解脫落。脫落。(3)ABA 秋天秋天SD促進促進ABA合成合成 脫落脫落原因原因: ABA抑制葉柄內(nèi)抑制葉柄內(nèi)IAA傳導，傳導， 促進壁分解酶類分泌，促進壁分解酶類分泌， 刺激刺激ETH合成。合成。(4)GA和和CTK （間接）（間接） 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)ETH合成，降低對合成，降低對ETH的敏感性。的敏感性。 3. 影響脫落的外界因素影響脫落的外界因素 (1) 光光 光弱光弱脫落增加；脫落增加；SD促進落葉，促進落葉，LD延遲落葉；延遲落葉；(2) 溫度溫度 高溫高溫呼吸呼吸 ，水分失調(diào)、