細(xì)胞的生長與分化學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁，共69頁。教學(xué)要求教學(xué)要求 要求學(xué)生正確理解生長、分化要求學(xué)生正確理解生長、分化和發(fā)育的概念，掌握植物生長發(fā)育的規(guī)和發(fā)育的概念，掌握植物生長發(fā)育的規(guī)律，認(rèn)識(shí)頂芽與側(cè)枝，地上部分與地下律，認(rèn)識(shí)頂芽與側(cè)枝，地上部分與地下(dxi)部分，營養(yǎng)器官與生殖器官的相部分，營養(yǎng)器官與生殖器官的相互影響；影響生長的因素；光形態(tài)建成互影響；影響生長的因素；光形態(tài)建成及植物的運(yùn)動(dòng)。及植物的運(yùn)動(dòng)。第1頁/共68頁第二頁，共69頁。第二節(jié)第二節(jié) 植物植物(zhw)細(xì)胞的生長和分化細(xì)胞的生長和分化第三節(jié)第三節(jié) 植物植物(zhw)的生長和分化的生長和分化第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)境對(duì)植物環(huán)境對(duì)植物(zhw)生長的影

2、響生長的影響第五節(jié)第五節(jié) 植物植物(zhw)的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 植物生長植物生長(shngzhng)和分化、發(fā)育的概念和分化、發(fā)育的概念第2頁/共68頁第三頁，共69頁。 把植物把植物(zhw)個(gè)體發(fā)生、個(gè)體發(fā)生、生殖交替反復(fù)并傳遞生命的過程生殖交替反復(fù)并傳遞生命的過程稱為生活周期。稱為生活周期。第一節(jié)第一節(jié) 植物生長植物生長(shngzhng)、分化和發(fā)育的概念、分化和發(fā)育的概念一一 概念概念(ginin)第3頁/共68頁第四頁，共69頁。受精卵受精卵種子種子(zhng zi)萌發(fā)萌發(fā)營養(yǎng)體形成營養(yǎng)體形成(xngchng)生殖生殖(shngzh)體體形成形成不斷進(jìn)行著生長和不斷進(jìn)行著生

3、長和分化。分化。 胚胎形成胚胎形成開花結(jié)實(shí)開花結(jié)實(shí)衰老死亡衰老死亡第4頁/共68頁第五頁，共69頁。 從整體水平看，植物生活周期從整體水平看，植物生活周期包括種子萌發(fā)，幼苗生長、營養(yǎng)體包括種子萌發(fā)，幼苗生長、營養(yǎng)體生長、花的發(fā)育、受精、種子形成生長、花的發(fā)育、受精、種子形成、休眠或衰老、休眠或衰老(shuilo)(shuilo)、死亡、死亡等。等。第5頁/共68頁第六頁，共69頁。 在生活周期中，伴隨著形態(tài)建在生活周期中，伴隨著形態(tài)建成過程，植物成過程，植物(zhw)(zhw)個(gè)體經(jīng)歷個(gè)體經(jīng)歷著量變和質(zhì)變的過程，即生長和分著量變和質(zhì)變的過程，即生長和分化的過程?；倪^程。第6頁/共68頁第七頁

4、，共69頁。細(xì)胞水平細(xì)胞水平 原生質(zhì)的增加，細(xì)胞分裂、伸長和原生質(zhì)的增加，細(xì)胞分裂、伸長和擴(kuò)大擴(kuò)大(kud)(kud)來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。整株水平整株水平 根，莖，葉，花，果實(shí)和種子的體根，莖，葉，花，果實(shí)和種子的體積增大和干重的增加。積增大和干重的增加。生長生長(shngzhng) growth (shngzhng) growth 是指植物在體積、重量、數(shù)目等形態(tài)指標(biāo)方面的增加，是一種量的變化。是指植物在體積、重量、數(shù)目等形態(tài)指標(biāo)方面的增加，是一種量的變化。概念概念(ginin)第7頁/共68頁第八頁，共69頁。營養(yǎng)生長營養(yǎng)生長 vegetive growth生殖生殖(shngzh)生長生長

5、 reproductive growth有限有限(yuxin)生長生長 determinate growth無限生長無限生長indeterminate growth第8頁/共68頁第九頁，共69頁。分化分化 differentiation differentiation 是指植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)、功能和生理生化性質(zhì)方面發(fā)生的變化是指植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)、功能和生理生化性質(zhì)方面發(fā)生的變化(binhu)(binhu)，是一種不同細(xì)胞之間區(qū)別的質(zhì)的變化，是一種不同細(xì)胞之間區(qū)別的質(zhì)的變化(binhu)(binhu)。概念概念(ginin)第9頁/共68頁第十頁，共69頁。細(xì)胞細(xì)胞(xbo)在結(jié)構(gòu)、代謝和生理功能上

6、區(qū)別于原分生細(xì)在結(jié)構(gòu)、代謝和生理功能上區(qū)別于原分生細(xì)胞胞(xbo)?？梢员憩F(xiàn)在細(xì)胞可以表現(xiàn)在細(xì)胞(xbo)，組織，器官的不同水平上。，組織，器官的不同水平上。例如：受精卵細(xì)胞例如：受精卵細(xì)胞(xbo)分裂轉(zhuǎn)變成胚；分裂轉(zhuǎn)變成胚；生長點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槿~原基、花原基；生長點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槿~原基、花原基；形成層轉(zhuǎn)變成輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織、保護(hù)組織；形成層轉(zhuǎn)變成輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織、保護(hù)組織；正是由于正是由于(yuy)這些不同水平上的分化，植物細(xì)胞分化形成各種組織，各種組織又組成了器官。植物的各個(gè)部分才呈現(xiàn)不同的形態(tài)和生理功能。這些不同水平上的分化，植物細(xì)胞分化形成各種組織，各種組織又組成了器官。植物的各個(gè)部分才呈現(xiàn)不同

7、的形態(tài)和生理功能。第10頁/共68頁第十一頁，共69頁。分化葉原基到長成成熟的葉片分化葉原基到長成成熟的葉片葉的發(fā)育；葉的發(fā)育；根原基的發(fā)生到形成完整根系根原基的發(fā)生到形成完整根系根的發(fā)育；根的發(fā)育；莖端的莖端的(dund)分生組織形成花原基，轉(zhuǎn)變成花蕾，到分生組織形成花原基，轉(zhuǎn)變成花蕾，到形成花序最后花蕾長大形成花序最后花蕾長大花的發(fā)育；花的發(fā)育；發(fā)育發(fā)育 development development 是植物生長是植物生長(shngzhng)(shngzhng)和分化的總和，是植物生長和分化的總和，是植物生長(shngzhng)(shngzhng)分化的動(dòng)態(tài)過程。分化的動(dòng)態(tài)過程。概念概念(

8、ginin)第11頁/共68頁第十二頁，共69頁。生長生長-是量變，是基礎(chǔ)；是量變，是基礎(chǔ)； 分化分化-是質(zhì)變，變異生長；是質(zhì)變，變異生長； 發(fā)育發(fā)育-是器官是器官(qgun)或整體有序的量變與質(zhì)變?；蛘w有序的量變與質(zhì)變。發(fā)育包含了生長和分化。植物的地上部是通過莖尖發(fā)育包含了生長和分化。植物的地上部是通過莖尖的分化和生長產(chǎn)生的。如花的發(fā)育，包括花原基的的分化和生長產(chǎn)生的。如花的發(fā)育，包括花原基的分化和花器官分化和花器官(qgun)各部分的生長；果實(shí)的發(fā)育各部分的生長；果實(shí)的發(fā)育包括了果實(shí)各部分的生長和分化等。包括了果實(shí)各部分的生長和分化等。 生長、分化和發(fā)育的相互生長、分化和發(fā)育的相互(xi

9、ngh)關(guān)系關(guān)系第12頁/共68頁第十三頁，共69頁。發(fā)育必須在生長和分化的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行，植物的發(fā)育必須在生長和分化的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行，植物的發(fā)育是從胚胎細(xì)胞發(fā)育是從胚胎細(xì)胞(xbo)的分化和生長開始的。的分化和生長開始的。生長和分化又受發(fā)育的制約。例如，水稻幼穗的分生長和分化又受發(fā)育的制約。例如，水稻幼穗的分化和生長必須在通過光周期的發(fā)育階段之后才能進(jìn)化和生長必須在通過光周期的發(fā)育階段之后才能進(jìn)行；白菜、蘿卜等在抽薹前后長出不同形態(tài)的葉片行；白菜、蘿卜等在抽薹前后長出不同形態(tài)的葉片，這也表明不同的發(fā)育階段有不同的生長數(shù)量和分，這也表明不同的發(fā)育階段有不同的生長數(shù)量和分化類型。化類型。植物的發(fā)

10、育是受遺傳和環(huán)境因素的影響。植物的發(fā)育是受遺傳和環(huán)境因素的影響。生長、分化生長、分化(fnhu)和發(fā)育的相互關(guān)系和發(fā)育的相互關(guān)系第13頁/共68頁第十四頁，共69頁。植物生長植物生長(shngzhng)分析分析 The Analysis of Plant Growth 一一 植物生長的測(cè)量植物生長的測(cè)量(cling)指標(biāo)指標(biāo)二二 植物生長的分析方法植物生長的分析方法第14頁/共68頁第十五頁，共69頁。一一 植物生長的測(cè)量植物生長的測(cè)量(cling)指標(biāo)指標(biāo)1 體積（長度和直徑）體積（長度和直徑） 粗略粗略2 鮮重鮮重 受環(huán)境受環(huán)境(hunjng)條件影響條件影響波動(dòng)大。波動(dòng)大。3 干重干重

11、有例外情況有例外情況4 細(xì)胞數(shù)細(xì)胞數(shù) 適合細(xì)胞種類適合細(xì)胞種類比較單純的個(gè)體和組織。比較單純的個(gè)體和組織。第15頁/共68頁第十六頁，共69頁。無論哪個(gè)指標(biāo)單獨(dú)應(yīng)用都不能完整的客觀的描述無論哪個(gè)指標(biāo)單獨(dú)應(yīng)用都不能完整的客觀的描述(mio sh)植物的生長狀態(tài)。植物的生長狀態(tài)。第16頁/共68頁第十七頁，共69頁。周期素周期素 cyclin 細(xì)胞周期蛋白，控制細(xì)胞分裂周期的重要細(xì)胞周期蛋白，控制細(xì)胞分裂周期的重要因子，其含量的增加，可以是細(xì)胞周期縮短，單位時(shí)間因子，其含量的增加，可以是細(xì)胞周期縮短，單位時(shí)間(shjin)內(nèi)細(xì)胞分裂的次數(shù)多，產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)目增加。內(nèi)細(xì)胞分裂的次數(shù)多，產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)目增

12、加。第17頁/共68頁第十八頁，共69頁。二二 植物生長的分析方法植物生長的分析方法（一）植物生長的流體（一）植物生長的流體(lit)運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)性質(zhì)圖圖11-1 雙子葉植物上胚軸彎勾及其生長呈現(xiàn)典型的流體運(yùn)動(dòng)雙子葉植物上胚軸彎勾及其生長呈現(xiàn)典型的流體運(yùn)動(dòng)(yndng)狀態(tài)，即由不斷生長著的細(xì)胞狀態(tài)，即由不斷生長著的細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體形態(tài)。如果在彎勾上的某一位點(diǎn)作一標(biāo)記，經(jīng)過一段時(shí)間后，這個(gè)標(biāo)記會(huì)沿構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體形態(tài)。如果在彎勾上的某一位點(diǎn)作一標(biāo)記，經(jīng)過一段時(shí)間后，這個(gè)標(biāo)記會(huì)沿箭頭所示的方向從彎勾的一側(cè)箭頭所示的方向從彎勾的一側(cè)“流向流向”另外一側(cè)，表示構(gòu)成彎勾的細(xì)胞處于不

13、斷的更新和生長過程中。另外一側(cè)，表示構(gòu)成彎勾的細(xì)胞處于不斷的更新和生長過程中。第18頁/共68頁第十九頁，共69頁。分生區(qū)伸長(shn chn)區(qū)分化(fnhu)區(qū)第19頁/共68頁第二十頁，共69頁?？傮w描述總體描述(mio sh)（spatial description） 某一特定時(shí)刻的植物外觀某一特定時(shí)刻的植物外觀具體描述具體描述(mio sh)（material desription）某一具體細(xì)胞或組織單元一段時(shí)間內(nèi)某一具體細(xì)胞或組織單元一段時(shí)間內(nèi)（二）植物的生長(shngzhng)曲線植物植物生長生長狀態(tài)狀態(tài)(zhungti)描描述方述方式式第20頁/共68頁第二十一頁，共69頁。1

14、.生長生長(shngzhng)軌跡曲線軌跡曲線 具體描述具體描述反映了植物的某一組織單元在一定的時(shí)間階段內(nèi)發(fā)生的位置變化。反映了植物的某一組織單元在一定的時(shí)間階段內(nèi)發(fā)生的位置變化。 生長軌跡曲線；圖中的每一條曲線都代表生長軌跡曲線；圖中的每一條曲線都代表(dibio)根上的某一點(diǎn)與根上的某一點(diǎn)與根尖之間的距離隨時(shí)間的變化情況；根尖之間的距離隨時(shí)間的變化情況； （二）植物（二）植物(zhw)的生長曲線的生長曲線距根尖距離（毫米）距根尖距離（毫米） 第21頁/共68頁第二十二頁，共69頁。例如，在快速生長的玉米根上，一個(gè)組織單元從距根尖2mm處（分生區(qū)）移動(dòng)到12mm處（伸長區(qū)末端）需要8小時(shí)(x

15、iosh)，平均速率大約是12 mm/hr，但是在這個(gè)生長階段內(nèi)，根系的組織單元呈加速生長的狀態(tài)。 第22頁/共68頁第二十三頁，共69頁。2 生長速率曲線：總體描述生長速率曲線：總體描述(mio sh)植物整體在某特定時(shí)刻下的生長狀態(tài)。植物整體在某特定時(shí)刻下的生長狀態(tài)。生長速率圖；該圖生長速率圖；該圖表示根上的每一點(diǎn)表示根上的每一點(diǎn)相對(duì)于根尖的生長相對(duì)于根尖的生長速率與此點(diǎn)和根尖速率與此點(diǎn)和根尖之間的距離之間的距離(jl)有有關(guān)，離根尖越近，關(guān)，離根尖越近，生長速率越??；離生長速率越小；離根尖越遠(yuǎn)，生長速根尖越遠(yuǎn)，生長速率越大，最后達(dá)到率越大，最后達(dá)到一個(gè)恒定值，此值一個(gè)恒定值，此值即為根的

16、伸長生長即為根的伸長生長速率；速率； 距根尖距離距根尖距離(jl)（毫米）（毫米） 第23頁/共68頁第二十四頁，共69頁。3 相對(duì)生長速率曲線：總體描述相對(duì)生長速率曲線：總體描述植物植物(zhw)在某一時(shí)刻各部分的生長速率。每點(diǎn)自身在某一時(shí)刻各部分的生長速率。每點(diǎn)自身的相對(duì)生長速率（的相對(duì)生長速率（dv/ds）相對(duì)生長相對(duì)生長(shngzhng)速率圖。該速率圖。該圖表示根上每圖表示根上每點(diǎn)自身的相對(duì)點(diǎn)自身的相對(duì)生長生長(shngzhng)速率（速率（dv/ds）與其位置的）與其位置的關(guān)系，從圖中關(guān)系，從圖中可以判別根上可以判別根上生長生長(shngzhng)最快的區(qū)域最快的區(qū)域?yàn)榫喔鉃榫?/p>

17、根尖3-6毫米處。毫米處。 第24頁/共68頁第二十五頁，共69頁。第二節(jié)第二節(jié) 植物細(xì)胞的生長和分化植物細(xì)胞的生長和分化第三節(jié)第三節(jié) 植物的生長和分化植物的生長和分化第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)境環(huán)境(hunjng)對(duì)植物生長的影對(duì)植物生長的影響響第五節(jié)第五節(jié) 植物的運(yùn)動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 植物生長和分化、發(fā)育植物生長和分化、發(fā)育(fy)的概念的概念第25頁/共68頁第二十六頁，共69頁。第二節(jié)第二節(jié) 植物植物(zhw)細(xì)胞的生長和分化細(xì)胞的生長和分化Growth and differentiation of plant cell一一植物植物(zhw)(zhw)細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂二二植物植物(zhw)

18、(zhw)細(xì)胞分化細(xì)胞分化三三三植物三植物(zhw)(zhw)程序性細(xì)胞死亡程序性細(xì)胞死亡第26頁/共68頁第二十七頁，共69頁。頂端分生組織頂端分生組織 原始細(xì)胞原始細(xì)胞 亞頂端組織內(nèi)細(xì)胞分裂和擴(kuò)張亞頂端組織內(nèi)細(xì)胞分裂和擴(kuò)張(kuzhng) 初生植物外形初生植物外形 植物的生長植物的生長(shngzhng)過程是細(xì)胞分裂和擴(kuò)張。過程是細(xì)胞分裂和擴(kuò)張。第27頁/共68頁第二十八頁，共69頁。一一 植物植物(zhw)細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂第28頁/共68頁第二十九頁，共69頁。 (1) 繼續(xù)增殖。如分生組織的細(xì)胞。 (2) 分化成執(zhí)行一定機(jī)能的細(xì)胞，直至衰老、死亡。如大多數(shù)成熟組織的細(xì)胞。 (3) 暫

19、時(shí)離開細(xì)胞周期，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以重新進(jìn)行分裂脫分化（dedifferntiation）當(dāng)重新進(jìn)入細(xì)胞周期的位置，與其停止(tngzh)分裂離開細(xì)胞周期的位置相同。 分裂分裂(fnli)后的子細(xì)胞三種去向后的子細(xì)胞三種去向第29頁/共68頁第三十頁，共69頁。 脫分化脫分化(fnhu) (dedifferentiation) 已經(jīng)分化已經(jīng)分化(fnhu)的細(xì)胞可以重新進(jìn)行分的細(xì)胞可以重新進(jìn)行分裂。裂。 再分化再分化(fnhu) (redifferentiation) 愈傷組織的脫分化愈傷組織的脫分化(fnhu)細(xì)胞在一定細(xì)胞在一定條件誘導(dǎo)下，重新分化條件誘導(dǎo)下，重新分化(fnhu)出組織出組織

20、和器官。和器官。 植物細(xì)胞的分裂(fnli)能力是無限的。組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)第30頁/共68頁第三十一頁，共69頁。植物細(xì)胞全能性植物細(xì)胞全能性 totipotency totipotency植物的每一個(gè)生活細(xì)胞都有全套的遺傳植物的每一個(gè)生活細(xì)胞都有全套的遺傳信息，在適當(dāng)?shù)臈l件下，能表達(dá)出來，長成信息，在適當(dāng)?shù)臈l件下，能表達(dá)出來，長成(chn chn)(chn chn)一個(gè)新的，與母體相似的完整一個(gè)新的，與母體相似的完整植株，叫植物細(xì)胞全能性。植株，叫植物細(xì)胞全能性。第31頁/共68頁第三十二頁，共69頁。 植物體植物體 分離分離 滅菌滅菌 外植體、接種培養(yǎng)外植體、接種培養(yǎng) 脫分化脫分化 細(xì)胞分

21、裂形成愈傷組織細(xì)胞分裂形成愈傷組織(zzh) 再分化再分化 幼根、幼芽幼根、幼芽 小植株小植株第32頁/共68頁第三十三頁，共69頁。第33頁/共68頁第三十四頁，共69頁。第34頁/共68頁第三十五頁，共69頁。脫分化脫分化(fnhu)再分化再分化(fnhu)葉片葉片(ypin)子葉子葉子葉節(jié)子葉節(jié)莖段莖段胚胚第35頁/共68頁第三十六頁，共69頁。（1）培養(yǎng)基的配制）培養(yǎng)基的配制(pizh) 無機(jī)營養(yǎng)無機(jī)營養(yǎng) 包括包括(boku)大量元素和大量元素和微量元素微量元素 碳源碳源 蔗糖蔗糖(1% 4%)。 維生素維生素 B1(硫胺素硫胺素) ，煙酸、，煙酸、B6(吡哆吡哆 醇醇)、肌醇、肌醇

22、激素激素 2,4-D，NAA；KT，6-BA等等 有機(jī)附加物，如甘氨酸、酵母汁、椰有機(jī)附加物，如甘氨酸、酵母汁、椰 子乳等，以促進(jìn)細(xì)胞的分化。子乳等，以促進(jìn)細(xì)胞的分化。 瓊脂，瓊脂，0.61 第36頁/共68頁第三十七頁，共69頁。（2）無菌條件）無菌條件(tiojin) 外植體：氯化汞、外植體：氯化汞、H2O2、次氯酸鈣、次氯酸鈣、 70酒精酒精(jijng)等等培養(yǎng)基：高溫高壓滅菌，超凈工作臺(tái)培養(yǎng)基：高溫高壓滅菌，超凈工作臺(tái)（3）培養(yǎng)）培養(yǎng)(piyng)條件條件 光照光照 ，2527 第37頁/共68頁第三十八頁，共69頁。第38頁/共68頁第三十九頁，共69頁。 另一種是大多數(shù)高等植物的

23、另一種是大多數(shù)高等植物的多細(xì)胞器官多細(xì)胞器官(qgun)(qgun)中，細(xì)胞中，細(xì)胞的擴(kuò)大是由整個(gè)細(xì)胞壁的大部分的擴(kuò)大是由整個(gè)細(xì)胞壁的大部分區(qū)域一起擴(kuò)展，呈彌散型區(qū)域一起擴(kuò)展，呈彌散型 。 一種是頂端生長，如根毛，一種是頂端生長，如根毛，花粉管的細(xì)胞擴(kuò)大花粉管的細(xì)胞擴(kuò)大(kud)(kud)僅在僅在細(xì)胞的一端產(chǎn)生；細(xì)胞的一端產(chǎn)生；第39頁/共68頁第四十頁，共69頁。第40頁/共68頁第四十一頁，共69頁。細(xì)胞細(xì)胞(xbo)生長方向生長方向激素激素微纖絲取向微纖絲取向微管微管終端復(fù)合體終端復(fù)合體第41頁/共68頁第四十二頁，共69頁。第42頁/共68頁第四十三頁，共69頁。乙烯乙烯(y x)GA

24、第43頁/共68頁第四十四頁，共69頁。XET XET 從分子鏈內(nèi)部水解木葡聚糖，并將水從分子鏈內(nèi)部水解木葡聚糖，并將水解的木葡聚糖片段轉(zhuǎn)移到另外解的木葡聚糖片段轉(zhuǎn)移到另外(ln (ln wi)wi)一個(gè)木葡聚糖的末端一個(gè)木葡聚糖的末端 赤霉素對(duì)細(xì)胞壁伸展性的增加，與它能促進(jìn)細(xì)胞壁中的赤霉素對(duì)細(xì)胞壁伸展性的增加，與它能促進(jìn)細(xì)胞壁中的木葡聚糖內(nèi)糖基轉(zhuǎn)移酶木葡聚糖內(nèi)糖基轉(zhuǎn)移酶XETXET活性密切相關(guān)。誘導(dǎo)活性密切相關(guān)。誘導(dǎo)XETXET活活性的增加是赤霉素的特異性的增加是赤霉素的特異(ty)(ty)作用。作用。 XET增加細(xì)胞壁的伸展性可能是它增加了細(xì)胞壁對(duì)擴(kuò)張蛋白的透性。擴(kuò)張蛋白在酸性條件下可以弱

25、化細(xì)胞壁多糖增加細(xì)胞壁的伸展性可能是它增加了細(xì)胞壁對(duì)擴(kuò)張蛋白的透性。擴(kuò)張蛋白在酸性條件下可以弱化細(xì)胞壁多糖(du tn)之間的氫鍵。之間的氫鍵。第44頁/共68頁第四十五頁，共69頁。第45頁/共68頁第四十六頁，共69頁。第46頁/共68頁第四十七頁，共69頁。產(chǎn)生生長素（產(chǎn)生生長素（IAA），皮），皮層薄壁細(xì)胞層薄壁細(xì)胞(xbo)接受接受IAA誘導(dǎo)誘導(dǎo)(yudo)ATHB-8的表達(dá)的表達(dá)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)(tioji)所需蛋所需蛋白酶基因和核酸酶基白酶基因和核酸酶基因的表達(dá)因的表達(dá)表達(dá)產(chǎn)物參與導(dǎo)管分子成表達(dá)產(chǎn)物參與導(dǎo)管分子成熟時(shí)的細(xì)胞自溶熟時(shí)的細(xì)胞自溶信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生和感受和感受分生特征基因分生特征

26、基因關(guān)閉關(guān)閉分化特征基因分化特征基因表達(dá)表達(dá)結(jié)構(gòu)和功能基結(jié)構(gòu)和功能基因表達(dá)因表達(dá)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能分化成熟分化成熟（一）細(xì)胞分化過程四步模式二二 植物細(xì)胞分化植物細(xì)胞分化第47頁/共68頁第四十八頁，共69頁。極性極性 polarity polarity 是指植物器官、組織或是指植物器官、組織或細(xì)胞細(xì)胞(xbo)(xbo)在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化組成以及在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化組成以及生理功能上的不對(duì)稱性。生理功能上的不對(duì)稱性。（二）細(xì)胞（二）細(xì)胞(xbo)分化與極性分化與極性極性在植物整體極性在植物整體(zhngt)、器官組織、細(xì)胞等各個(gè)水平上均普遍存在。、器官組織、細(xì)胞等各個(gè)水平上均普遍存在。第48頁/

27、共68頁第四十九頁，共69頁。直接表現(xiàn)直接表現(xiàn) 細(xì)胞器的不均衡細(xì)胞器的不均衡(jnhng)(jnhng)分布；分布；細(xì)胞核不均衡細(xì)胞核不均衡(jnhng)(jnhng)；質(zhì)膜表面功能蛋白不均衡質(zhì)膜表面功能蛋白不均衡(jnhng)(jnhng)分分布；布；胞內(nèi)離子濃度；胞內(nèi)離子濃度；pHpH梯度；梯度；第49頁/共68頁第五十頁，共69頁。極性是既受基因表達(dá)的控制，極性是既受基因表達(dá)的控制，又受環(huán)境又受環(huán)境(hunjng)條件影響。條件影響。第50頁/共68頁第五十一頁，共69頁。外界環(huán)境條件外界環(huán)境條件(tiojin)對(duì)細(xì)胞極性的影響：對(duì)細(xì)胞極性的影響：墨角藻極性建成過程墨角藻極性建成過程(g

28、uchng)光照光照(gungzho)鈣離子鈣離子流出流出無極性合子無極性合子鈣離子流入鈣離子流入極性軸形成極性軸形成 極性合子極性合子胚胎胚胎細(xì)胞壁形成細(xì)胞壁形成極性化極性化脫極性脫極性化化細(xì)胞不細(xì)胞不均等分均等分裂裂第51頁/共68頁第五十二頁，共69頁。極性是細(xì)胞不均等分裂（分化）的基礎(chǔ)；極性是細(xì)胞不均等分裂（分化）的基礎(chǔ)； 墨角藻極性建成墨角藻極性建成不均等分裂又是植物組織極性結(jié)構(gòu)分化產(chǎn)生的基礎(chǔ)；不均等分裂又是植物組織極性結(jié)構(gòu)分化產(chǎn)生的基礎(chǔ)；受精卵，大孢子，小孢子等后續(xù)受精卵，大孢子，小孢子等后續(xù)(hux)分裂。分裂。第52頁/共68頁第五十三頁，共69頁。分化分裂分化分裂(fnli)

29、 formataive division 產(chǎn)生產(chǎn)生兩個(gè)形態(tài)或生理生化上具不同性質(zhì)的細(xì)胞。兩個(gè)形態(tài)或生理生化上具不同性質(zhì)的細(xì)胞。植物極性結(jié)構(gòu)形成的基礎(chǔ)，是細(xì)胞分化的前植物極性結(jié)構(gòu)形成的基礎(chǔ)，是細(xì)胞分化的前提。提。增殖分裂增殖分裂(fnli) proliferative division產(chǎn)生兩個(gè)性質(zhì)相同的細(xì)胞。產(chǎn)生兩個(gè)性質(zhì)相同的細(xì)胞。第53頁/共68頁第五十四頁，共69頁。細(xì)胞極性是分化分裂的基礎(chǔ)；細(xì)胞極性是分化分裂的基礎(chǔ)；分化分裂是植物極性結(jié)構(gòu)分化分裂是植物極性結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)的的基礎(chǔ)，是細(xì)胞分化的前提。基礎(chǔ)，是細(xì)胞分化的前提。第54頁/共68頁第五十五頁，共69頁。薺菜胚的形成薺菜

30、胚的形成A-B.A-B.受精卵的第一受精卵的第一次不均等分裂；次不均等分裂； C-H. C-H.胚與胚柄的形胚與胚柄的形成；成； I. I.球狀胚；球狀胚； J-K. J-K.由于由于(yuy)(yuy)球狀胚近胚柄處的胚細(xì)胞垂周分裂球狀胚近胚柄處的胚細(xì)胞垂周分裂，形成心形胚；，形成心形胚； L. L.魚雷形胚；魚雷形胚； M. M.成熟胚。成熟胚。受精卵的分裂是典受精卵的分裂是典型的不均等分裂，型的不均等分裂，產(chǎn)生了植物產(chǎn)生了植物(zhw)(zhw)最早的最早的軸向極性結(jié)構(gòu)軸向極性結(jié)構(gòu)第55頁/共68頁第五十六頁，共69頁。gnomwtGNOM基因突變(j yn t bin)，導(dǎo)致根和子葉的

31、喪失第56頁/共68頁第五十七頁，共69頁。A.無秋水仙素處理(chl)B.高濃度秋水仙素C.低濃度秋水仙素分裂(fnli)被抑制均等分裂營養(yǎng)營養(yǎng)(yngyng)細(xì)細(xì)胞胞LAT52基因表達(dá)基因表達(dá)生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞無無LAT52基因表達(dá)基因表達(dá)無細(xì)胞分裂無細(xì)胞分裂仍為營養(yǎng)細(xì)胞仍為營養(yǎng)細(xì)胞LAT52基因表達(dá)基因表達(dá)兩個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞兩個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞均有均有LAT52基因表達(dá)基因表達(dá)圖圖 利用秋水仙堿干擾花粉母細(xì)胞分裂的試驗(yàn)，證明花粉利用秋水仙堿干擾花粉母細(xì)胞分裂的試驗(yàn)，證明花粉（小孢子）的形成必須經(jīng)由不均等分裂。（小孢子）的形成必須經(jīng)由不均等分裂。不均等分裂第57頁/共68頁第五十八頁，共69頁。氣孔(qk

32、ng)根毛(gnmo)篩管(shi un)和伴胞第58頁/共68頁第五十九頁，共69頁。位置效應(yīng)影響甚至決位置效應(yīng)影響甚至決定細(xì)胞分化定細(xì)胞分化(fnhu)的方向和生理功能。的方向和生理功能。胞間通訊與位置胞間通訊與位置(wi zhi)效應(yīng)效應(yīng)胞間通訊可以胞間通訊可以(ky)(ky)通通過胞間連絲（過胞間連絲（plasmodesmataplasmodesmata）的共質(zhì)體和細(xì)胞壁空間）的共質(zhì)體和細(xì)胞壁空間的質(zhì)外體形式進(jìn)行。的質(zhì)外體形式進(jìn)行。 篩管中含有大量蛋白質(zhì)，但是篩管是無核細(xì)胞不能合成蛋白，這些蛋白質(zhì)只能由相鄰的的伴胞合成，通過胞間連絲運(yùn)入篩管。 第59頁/共68頁第六十頁，共69頁。胞間

33、通訊與細(xì)胞胞間通訊與細(xì)胞(xbo)分化分化大量的試驗(yàn)(shyn)證據(jù)表明，植物細(xì)胞分化過程中，分化調(diào)節(jié)物質(zhì)主要通過胞間連絲進(jìn)行胞間主動(dòng)運(yùn)輸。 金魚草（Antirrhinum）在金魚草（在金魚草（Antirrhinum）中，）中，F(xiàn)LO基因基因（一種轉(zhuǎn)錄因子基因）只在成花分生組（一種轉(zhuǎn)錄因子基因）只在成花分生組織的織的L1層中表達(dá)，層中表達(dá)，F(xiàn)LO基因編碼的蛋白基因編碼的蛋白通過胞間連絲運(yùn)輸?shù)狡渌鼘拥姆稚M織通過胞間連絲運(yùn)輸?shù)狡渌鼘拥姆稚M織細(xì)胞內(nèi)，誘導(dǎo)其他細(xì)胞內(nèi)，誘導(dǎo)其他(qt)細(xì)胞層內(nèi)花器官細(xì)胞層內(nèi)花器官特征基因的表達(dá)。特征基因的表達(dá)。第60頁/共68頁第六十一頁，共69頁。位置效應(yīng)位置效應(yīng)(xioyng)影響甚至決定其影響甚至決定其分化的方向和生理功能。分化的方向和生理功能。位置效應(yīng)與細(xì)胞位置效應(yīng)與細(xì)胞(xbo)分化分化典型試驗(yàn)之一是根尖典型試驗(yàn)之一是根尖分生組織的激光分生組織的激光(jgung)手術(shù)試驗(yàn)。手術(shù)試驗(yàn)。 第61頁/共68頁第六十二頁，共69頁。典型試驗(yàn)典型試驗(yàn)(shyn)之二之二 英格蘭常春藤（英格蘭常春藤（English ivy）花葉突變體的研究。）花葉突變