植物生长、发育和分化的概念及运动
植物的生长与分化生理
一、名词解释1 .植物生长( plant growth ) :是指植物在体积和重量(干重)上的不可逆增加,是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长引起的。
例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。
2 .分化( differentiation) :指从一种同质的细胞类型转变为形态结构和生理功能不同的异质细胞类型的过程。
如植物分生组织细胞可分化为不同的组织:薄壁组织、输导组织、机械组织、保护组织和分泌组织等。
3 .脱分化( dedifferentiation) :植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。
4 .再分化( redifferentiation ) :指离体培养中形成的处于脱分化状态的细胞团再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,甚至最终再形成完整植株的过程。
5 .发育( developmen t ) :在植物生命周期过程中,植物发生大小、形态、结构、功能上的变化,称为发育。
发育包括生长与分化两个方面,即生长与分化贯穿在整个发育过程中。
6 .极性( polarity) :细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化上存在差异的现象。
如扦插的枝条,无论正插还是倒插,通常是形态学的下端长根,形态学的上端长枝叶。
7 .种子寿命( seed longevity ) :种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间,称为种子寿命。
8 .种子生活力( seed viability ) :是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
9 .种子活力( seed vigor ) :种子在田间条件(非理想条件)下萌发的速度、整齐度及幼苗健壮生长的潜在能力,它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。
种子活力与种子的大小、成熟度有关,也与贮藏条件和贮藏时间有关。
10 .顽拗性种子( recalcit rant seed) :一些植物的种子既不耐脱水干燥,也不耐零上低温,寿命往往很短(只有几天或及几周) ,称为顽拗性种子,如热带的可可、芒果等的种子。
《植物生理学》第八章 植物生长生理ppt课件
采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、
高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。
4、保存种质资源，避免基因的丢失和毁灭。
5、提供加工原材料，生产次生代谢物。
如抗癌首选药物--紫杉醇等，可以用大规模培养植物细
胞来直接生产。
6、基因工程。
基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过
组织培养途径才能实现植株再生。
v 细胞数目增加。最显著的生化变化是核酸含量， 尤其是DNA变化，因为DNA是染色体的主要成分。 v 细胞分裂素起作用。
二、细胞伸长的生理
v 细胞壁的可塑性增加；增加细胞壁及原生质的 物质成分；细胞吸水，体积增大。 v 赤霉素和生长素促进细胞伸长。
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三、细胞分化的生理
细胞分化是指形成不同形态和不同功能细胞的 过程。
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第四节 种子萌发
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一、概念
1、种子萌发 种子萌发（seed germination）：种子吸水到胚根 突破种皮（或播种到幼苗出土）之间所 发生的一系列生理生化变化过程。
2、种子生活力 种子生活力（seed viability）：指种子能够萌发 的潜在能力或种胚具有的生命力。
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鉴定种子生活力的方法：
由体细胞分化来的类似胚胎结构的细胞或细
胞群。
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4、小苗移栽 当试管苗具有4～5条根后，即可移栽。 苗床土：泥炭土、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等混合 培养土。 用塑料薄膜覆盖。
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(四) 组织培养的应用
1、 快速繁殖优良品种、优良类型和珍贵种质资源。
2、 脱除各类病毒，幼化复壮植物。
3、 有效的培养新品种，创造新型植物种类。
由分生细胞可分化成薄壁组织、输导组织、机 械组织、保护组织和分泌组织，进而形成营养器官 和生殖器官。
植物的生长与发育
植物的生长与发育植物的生长与发育是一个复杂而又神奇的过程。
每一棵植物从种子开始，在适合的环境条件下，经历萌芽、生长、开花、结果等多个阶段，最终完成其生命周期。
本文将针对植物的生长与发育过程进行细致的探讨，带领读者一窥其中的奥秘。
一、植物的种子萌芽种子萌芽是植物生长与发育的起点。
植物种子内含有胚珠，受到适宜的温度、水分和氧气的刺激后，胚珠会经历膨大、分裂等过程，从而使种子开始发芽。
发芽时，种子会迅速吸水，导致种皮破裂，让胚根和胚芽顺利伸出。
随着胚根向下生长，植物开始吸收土壤养分并扎根。
同时，胚芽向上生长并展开叶片，进行光合作用。
二、植物的生长过程在种子萌芽之后，植物便进入生长阶段。
生长主要包括细胞分裂和细胞扩张两个过程。
细胞分裂使细胞数量增加，而细胞扩张则使植物器官体积增加。
生长过程中，植物通过地下的根系吸取水分和养分，通过地上的茎、叶进行光合作用，利用阳光能量合成有机物质。
在植物的生长过程中，光合作用是关键的。
光合作用通过植物叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖。
葡萄糖被植物利用于能量代谢和物质合成，同时也用于构建细胞壁和多种植物抵御外界环境压力的物质。
三、植物的开花与结果当植物生长到一定阶段后，会进入开花的过程。
开花是植物生长发育的重要标志之一。
在开花过程中，花蕾会膨大，并逐渐展开花瓣，释放花粉或引诱传粉者。
传粉者通过花粉传递，使花粉与雌蕊结合，进行受精。
随后，花粉管通过花柱生长，并进入花托，产生种子。
当受精成功后，花朵就会逐渐凋谢，而花托则会继续发育成果实。
果实的主要功能是保护种子，并促进种子传播。
果实种子成熟后，会通过风、水、动物等方式传播出去，以寻求更适宜的生长环境。
植物的生长与发育是一个复杂而又精妙的过程。
它需要适宜的环境条件以及一系列内外因素的调节。
过度或不足的光照、水分和养分供应，都可能对植物的生长发育造成不利影响。
在种植和养护植物时，我们需要根据植物的特性和需求，合理地提供光照、水分和养分，以促进植物的生长与发育。
关于生长、分化与发育几个概念的含义
发育现象很早就引起人们的注意，但由于其过程复杂，较难理解其实质和机理，因此，长期以来在这方面研究进展缓慢，基本上较多地停留在对形态变化的描述上。
本世纪初由于实验技术的进步，加深了对发育现象的认识，目前发育已成为生物科学研究的中心之一，吸引了众多生物学家的关注［1］。
但对发育的基本概念却依然比较模糊，在众多不同的教科书及学术论文中，有种种不同甚至相互矛盾的解释，主要表现在发育、生长和分化三者的区别与联系上［2］。
生长、分化和发育都是随着时间和空间的变化而发展的生物学过程。
生长英文为growth，是一个普通词汇，它的原意很广，主要指生长和发展的过程，也指体积、重量和能力增加的程度［3］。
分化译自differentiation，是比较固定的生物学术语，指在发育过程中细胞、组织和器官等在结构和功能方面的变化［3］。
发育译自development，也是一个普通词汇。
development来自develop，含义较广泛，但在指自然过程时，有发展（更大、更充实、更完善）和进化之意［3］。
中文发育一词，源于《礼*中庸》“大哉圣人之道，洋洋忽发育万物，峻极于天”一语，意思是“道生万物”，这里的发育明显有发生发展的意思。
《辞源》中还对发育作了解释：“今即指人自出生至长成的过程”［4］，其意显然过于狭窄。
而《辞海》则认为发育是生物体生活史中构造和功能从简单到复杂的变化过程。
在高等动植物中，一般指达到性功能成熟时为止［5］。
科学术语的界定，首先应尽可能严格确切，切忌含混，其次要能符合极大多数事实。
当然科学在发展，有些术语的概念也在发展，所以不能过于绝对。
吴相钰［6］与曹宗巽［7］在他们的著作中认为新器官的形成和分化都是生长，这是一种含混的说法。
生长与发育两个术语的界限不清还可见于其他一些流行的教科书中［8］。
早些时候前苏联学派认为生长是量变，发育是质变，用哲学概念来划定科学术语，将问题抽象化。
自然科学与作为指导科学的哲学不同，这无助于对科学问题的探讨。
植物发育过程
植物发育过程植物发育过程是指从种子开始，经过一系列生长和分化过程，最终形成成熟植物的全过程。
这个过程可以分为四个主要阶段：种子萌发、幼苗生长、开花结果和成熟。
种子萌发是植物发育的起点。
种子是植物繁殖的一种重要方式，它包含了胚珠和营养组织。
当种子遇到适宜的环境条件时，例如适当的温度、湿度和光照条件，种子就会开始萌发。
首先，种子吸收水分，导致种子壳膨胀破裂。
然后，胚珠开始发育，形成根部和幼芽。
根部向下生长，吸收土壤中的水分和养分，提供植物所需的能量。
同时，幼芽向上生长，通过光合作用吸收阳光，合成有机物质。
幼苗生长是植物发育的第二个阶段。
在这个阶段，植物的根系和地上部分开始迅速生长。
根系向土壤深处延伸，吸收更多的水分和养分。
地上部分则形成了茎和叶片。
茎的主要功能是提供机械支撑和输送水分和养分。
叶片是进行光合作用的主要器官，通过叶绿素吸收阳光，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
同时，植物在幼苗期也会经历细胞分裂和分化，形成不同的组织和器官。
开花结果是植物发育的第三个阶段。
当植物达到一定的生长和发育程度时，它就会进入开花阶段。
开花是植物繁殖的重要方式，通过花的形成和传粉过程，植物可以产生种子。
花是植物生殖器官的集合体，包括花瓣、花萼、雄蕊和雌蕊等部分。
花的形成是通过细胞分裂和分化来实现的。
花瓣和花萼是吸引传粉媒介的颜色和形状。
雄蕊产生花粉，而雌蕊则包含了胚珠。
当花粉传到雌蕊上时，授粉就完成了。
随后，胚珠受精，发育成种子。
花的其他部分逐渐凋谢，种子则被包裹在果实中。
成熟是植物发育的最后一个阶段。
在这个阶段，植物已经完成了生长和繁殖的过程，进入了老年期。
植物的生长速度逐渐减缓，代谢活动也逐渐降低。
植物开始积累养分和能量，以备将来的使用。
成熟植物的茎、根和叶片逐渐变得木质化和粗糙，形成保护层，以抵御外界环境的侵蚀。
总结起来，植物发育过程经历了种子萌发、幼苗生长、开花结果和成熟四个阶段。
每个阶段都包含了一系列的细胞分裂、分化和组织形成过程。
植物的生长与发育
植物的生长与发育植物的生长与发育一直以来都是生物学的研究重点之一。
植物通过自身的细胞分裂、伸长和分化，实现从种子到成熟植株的进程。
这个过程涉及到大量的生物化学反应和调节机制，各种因素的相互作用导致了植物的形态、结构和功能的形成。
本文将从植物生长的基础过程、影响植物生长发育的因素以及植物生长的调控机制等方面进行讨论。
一、植物生长的基础过程植物生长的基础过程主要包括细胞分裂、细胞伸长和细胞分化等。
细胞分裂是植物生长的基础，通过有丝分裂和无丝分裂等方式实现。
细胞伸长是植物生长的重要过程，通过水分的吸收、细胞壁的松弛和细胞膜的伸展来实现细胞的体积增大。
细胞分化是植物生长的最终目标，不同细胞通过分化成不同的组织和器官，形成完整的植物体。
二、影响植物生长发育的因素植物的生长发育受多种因素的影响，包括内部因素和外部因素。
内部因素主要包括植物的遗传基因和内部调节机制，这些因素决定了植物的生长速度、形态和品质。
外部因素包括光照、温度、水分、营养物质、土壤条件等，这些因素对植物的生理代谢和生长发育起着重要的调节作用。
三、植物生长的调控机制植物生长的调控机制涉及到植物激素的合成和信号传导、光合作用的调节、环境胁迫应答等方面。
植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等，它们通过相互作用和信号传导网络来调控植物的生长发育。
光合作用是植物生长发育的重要过程，通过光合色素吸收光能，把光能转化为化学能，为植物提供生长所需的能量和碳源。
植物还具有对环境胁迫的应答机制，通过产生适应性的反应来应对不利环境条件。
总结起来，植物的生长与发育是一个复杂的过程，涉及到多个层次的调控机制。
在植物生长的过程中，细胞分裂、伸长和分化是基础，内部因素和外部因素相互作用影响着植物的形态、结构和生理功能的发育。
植物的生长发育是一个高度协调的过程，通过多种调控机制来保持植物的生长稳定和适应环境的能力。
对植物的生长与发育的研究，对于提高农作物产量、改善植物品质和发展新的农业技术具有重要意义。
植物的生长生理
第八章植物的生长生理前面各章分别介绍了植物的各个代谢过程，而植物的生长，发育是植物体各种代谢活动的综合表现。
它是由无数细胞在适当变化着的环境条件下，按照一定的遗传模式与顺序进行分生分化来体现的。
对于农业生产和研究植物生理学来讲，了解植物生长发育的一般特征，生长发育与细胞生理、物质代谢的关系，了解植物的生长进程、生长方式与外界条件的关系，植物对环境变化的适应性等是更为重要，更为有意义的。
第一节植物的生长、分化和发育的概念一、生长发育的概念生长指植物的组织、器官及整体由于细胞的分裂和增大而由小变大，在体积上，重量上所发生的不可逆的增长，这是一种量的变化。
如植株从矮长高了，从细长粗了，一片小叶长大了。
这种量的不可逆的增加可包括这几方面：（1）原生质的复制：使其数量和复杂性不断增加，这是生命基本物质的生长，是生长的基础。
（2）细胞的分裂和扩大，整个植物的生长是以细胞的不断分裂和扩大为基础的。
（3）体积的不可逆增加：干种子吸涨后，体积增加了，但如还没出芽，可再风干，死种子也能吸涨，这种可逆的过程不能算生长，不是生命过程，必须是体积的不可逆增加。
（4）一般伴随着干重的增加。
这在农业生产上是一个重要的概念，因为农作物的产量大多是以干物质的量来衡量的。
植物的生长过程不断积累干物质，但从理论上讲不太确切。
如在黑暗中发豆芽，基本上只是吸取水分，利用原来储藏在种子里的营养，这时体积不可逆增加了，鲜重也增加了，但干重却在减少，但我们认为是在生长。
分化是指分生组织细胞在分裂中，不仅有量的变化，而且产生质的差异，共同来源于一个分子或单个细胞的那些（在外表上）遗传特性相同的细胞在形态上，生理生化上机能上异质性的表现叫分化，简单理解可认为是细胞特化的过程。
这是植物生命周期中质的变化，可以发生在细胞水平上，组织水平上，器官水平上。
生长是分化的基础：没有生长就没有分化，停止了生长的细胞是不能进行分化的，植物总是一边生长，一边分化出新的组织和器官。
第十一章植物的生长、分化和发育
二、 植物生长分析 The Analysis of Plant Growth
(一 )植物生长的测量指标
(二) 植物生长的分析方法
(一) 植物生长的测量指标
1 体积（长度和直径） 2 鲜重 3 干重 4 细胞数
(二 )植物生长的分析方法
1. 植物生长的流体运动学性质
图11-1 双子叶植物上胚轴弯勾及其生长呈现典型的流体运动状态，即由不断生长 着的细胞构成一个相对稳定的整体形态。如果在弯勾上的某一位点作一标记，经 过一段时间后，这个标记会沿箭头所示的方向从弯勾的一侧“流向”另外一侧， 表示构成弯勾的细胞处于不断的更新和生长过程中。
细胞水平 原生质的增加，细胞分裂、伸 长和扩大来实现的。
整株水平 根，茎，叶，花，果实和种子 的体积增大和干重的增加。
营养生长 vegetive growth 生殖生长 reproductive growth 有限生长 determinate growth 无限生长indeterminate growth
器官培养 (茎尖：快繁和脱毒)
胚胎培养
克服杂种不育或远缘
花药培养
杂交不亲和性
原生质体培养
组织培养
二、组织培养的基本方法
1. 培养基的配制 2. 培养材料的选择 3. 材料的接种 4. 在一定条件下的培养
1. 培养基的配制
大量元素 微量元素
碳源（蔗糖/葡萄糖） 维生素（VB1必需；烟酸、B6、肌醇不是
从整体水平看，植物生活周 期包括种子萌发，幼苗生长、营 养体生长、花的发育、受精、种 子形成、休眠或衰老、死亡等。
在生活周期中，伴随着形态 建成过程，植物个体经历着量变 和质变的过程，即生长和分化的 过程。
生长(growth)植物的组织、器官及整 体由于细胞的分裂和扩大而由小变大， 在体积上、重量上所发生的不可逆的 增长。主要指量的变化。
植物细胞的生长发育与分化
三、
1958年，Steward证明了植物细胞的全能性
四、植物细胞的死亡
细胞的死亡有两种形式： 细胞坏死（necrosis)，外界因素造成的 非正常死亡——被动 细胞编程性死亡(programmed cell death)细胞一定生理或病理条件下，依 据自身的“程序”主动结束自己生命的 过程。是正常的生理性死亡。——主动
（1）配子体形成包括胚囊形成；
细胞程序化死亡与细胞坏死的形态特征也截然不同
程序化死亡：其最明显的特征是细胞核和染色质浓缩，DNA 降解成寡聚核苷酸片断，细胞质也浓缩，细胞膜形成膜泡， 最后转化成凋亡小体。 细胞坏死：在细胞受到物理伤害时细胞会发生坏死，它将会 导致膜的破裂Hale Waihona Puke 细胞内含物的流失和组织炎症的发生。
细胞的死亡几乎发生在所 有植物的细胞和组织中。细胞 程序性死亡涉及到许多过程： （2）胚的发育； （3）种子和果实组织的退化； （4-6）组织器官的发育； （7）组织器官的衰老； （8-9）植物体对环境信号和病 原体（菌）的反应。
第三节 植物细胞的生长、发 育与分化
Cell growth， Cell development and Cell differentiation
一、植物的生长
植物的生长是细胞繁殖、发育和分化的结果
表现 在细胞 数量的 增加
主要表现 在植物细 胞的形态 变化及生 理变化。
表现在细 胞形态、 结构和功 能上的特 化
植物的有两种生长方式：吸水涨大和实质性生长
概念：细胞生长指细胞体 积和重量的不可逆的增加。包 括细胞纵向的延长和横向的扩
展，细胞鲜重和干重的增长。
二、植物细胞的分化 cell differentiation
植物和动物的细胞发育和分化
植物和动物的细胞发育和分化细胞是构成生命体的最基本单位，无论是植物还是动物，都需要细胞来进行生理活动和生长发育。
而在细胞发育和分化的过程中，植物和动物又有哪些不同呢？一、植物细胞发育和分化植物的生长和发育与动物有所不同，植物细胞在生长的过程中会不断分裂，形成新的细胞。
植物细胞在发育过程中，会不断增加细胞数目，细胞形态也会发生变化。
植物细胞在分化的过程中，会分化出不同的组织、器官，形成植物整体的结构。
1. 细胞分裂植物细胞的分裂方式与动物细胞有所不同。
在动物细胞中，有丝分裂是最为常见的分裂方式，而在植物细胞中则有独特的有丝分裂和不完全分裂两种方式。
有丝分裂是植物细胞分裂的常见方式，与动物细胞的有丝分裂类似。
在有丝分裂过程中，植物细胞会经历五个阶段：前期、早期、中期、晚期和后期。
这个过程中，细胞核会发生变化，染色体会逐渐分离，并移动到细胞两端，最后分裂成两个相同的细胞。
而不完全分裂则是植物细胞独特的分裂方式。
在此种分裂中，细胞核仅发生一次减数分裂，而不再进行有丝分裂。
细胞质随后分裂形成一系列相互紧密关联的细胞，形成植物体的生长点组织。
这种分裂方式常见于植物的繁殖器官中。
2. 细胞分化细胞分化是指细胞在具体培养条件下，在结构和功能上逐渐发生改变，以形成不同类型的细胞。
在植物中，由于细胞不断地分化形成各个组织和器官，便使植物具有了结构的复杂性和体型的巨大性。
3. 组织器官细胞的分化、不断分裂形成的组织有很多种类，包括表皮组织、营养组织、维管组织、薄壁组织等等。
这些组织相互协调，分工协作，组成植物体的各个部分。
植物的器官包括根、茎、叶、花、果实等等，不同的器官担负着不同的生理和生物学功能。
二、动物细胞发育和分化动物细胞的发育和分化与植物有所不同，动物细胞在发育分化过程中不会像植物细胞那样通过无限制的细胞分裂来创造新的细胞，而是通过特定的发育过程来形成新的组织和器官。
1. 胚胎发育动物细胞的分化开始于胚胎期，在胚胎期，一个受精卵会被分化成不同的细胞类型，每个细胞类型都具有不同的形态和生理功能，最终形成动物的体型和器官。
植物细胞学中的植物细胞生长和分化
植物细胞学中的植物细胞生长和分化植物是大自然中的一个不可或缺的角色，植物具有多样的形态和功能，从基础的生物学角度来看，植物的生长和发育过程是一个非常饶有趣味而不断进展的研究领域。
植物细胞学是探究植物细胞分化、组织、发育和细胞适应的学科，它也是生物学中重要的一个分支。
植物细胞生长是指植物细胞增大的过程，植物细胞的生长过程主要由细胞壁增长和细胞质体积增加两个方面组成。
其中，细胞壁增长是由细胞壁中的纤维素、半纤维素和木质素等物质的合成造成的。
细胞质体积增加是由于植物细胞的质壁吞噬作用，也就是细胞质内部物质合成产生新的胞质，并被细胞质膜包裹成为新的小泡，最终加入到细胞膜中，促进植物细胞生长。
植物细胞分化是指那些原本相似的细胞在生长发育过程中，因为遵循不同的基因调控程序，发生了不同种类、功能和形态的变化过程。
植物体在生长发育过程中，从单一的无性细胞开始，逐渐发育成为具有分化成不同器官的能力的多细胞体。
在分化细胞过程中，许多特殊化的结构和功能形成，如叶片、茎和根等器官的发育，这些都是基于植物细胞分化的。
植物细胞生长和分化的调控机制是一个复杂的过程，其中包括基因表达调控、激素诱导、外界环境刺激等多种因素。
植物细胞生长过程中，基因调控是一个重要的环节，因为细胞生长通常是由基因表达导致的。
植物细胞分化的过程中，激素诱导起着关键的作用，不同种类的激素通过不同的信号传递机制，影响不同的细胞分化。
外界环境刺激提供了生长分化过程中的必要条件，环境因素如温度、光照、水分和营养等因素，对植物细胞形态、生理和代谢产生显著的影响。
温度对植物细胞的生长发育产生了重要的影响，不只是通过影响植物的物理和化学性质，还影响植物基因表达的调控方式。
光照是影响植物细胞生长分化的另一种重要因素，因为植物细胞中的光敏色素可以感受到具有不同波长的光线，并通过自主或外接信号调节植物细胞的生长分化。
总之，植物细胞学的研究促进了对植物体组织和器官发育的认识，它更让人们从细胞的角度去理解植物的生命过程，为植物生长和发展的另一层次研究提供了基础。
七、植物的生长生理
第7章植物的生长生理第1节、生长，分化和发育的概念生长是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积（大小）或重量的不可逆的增加的过程。
是量变的过程。
例外：种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少，胚囊的发育（4 1）细胞数目不是增加而是减少。
分化是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。
是质变。
发育是生长和分化的综合，指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程，它推动植物的生命周期不断的向前发展。
叶发育：叶原基→幼叶→成熟叶根发育：根原基→幼根→完整的根系花发育：花原基→花蕾→开花。
果实发育：受精后子房膨大→果实形成→成熟。
第2节植物细胞的发育细胞的发育：分裂期、伸长期和分化期。
一、分裂期(一) Cell cycle 分生细胞的特点：体积小、壁簿、核大、内部充满原生质、无大液泡、合成代谢旺盛、细胞持水力高的细胞。
分生期的最大特点是DNA有规律的变化细胞周期的变化速度，受温度、IAA、GA和CTK的影响(二) Cytoskeleton (细胞骨架) 真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三维网络结构,称之为细胞骨架,由微丝(microfilament, MF)、微管(microtubule,MT)和中间纤维系统(Intermediate filament,IF)组成。
微丝由F-肌动蛋白(fibrous actin)组成,最主要功能是推动胞质流动。
微管由微管蛋白(tubulin，微管蛋白二聚体)，最主要功能是细胞壁微纤丝的定向和组成有丝分裂纺缍丝。
中间纤维是蛋白质丝与细胞器的空间定位和运动有关。
2、伸长伸长区细胞的特点：大量吸水细胞体积增大, 细胞内小液泡并成了大液泡,细胞质与细胞核被挤压到边缘。
水分多少是影响伸长的最主要因子。
生理上的特点是细胞内干物质积累、呼吸速率和酶活性增加、蛋白质合成增加。
3．分化特点：细胞趋于成熟，体积不再增大，出现组织分化。
第7章.植物的生长和分化
二、生长大周期与生长曲线
1、概念：图1，图2
生长大周期（grand period of growth）： 在个别器官 或整株植物的整个生长过程中，生长速度都表现出“慢-快-慢” 的基本规律，即开始时生长缓慢，随后逐渐加快，达到最高点， 然后生长速度又减慢以至停止的过程。 生长曲线：整个生长过程测定其生长量，以生长总量对生长时 间作图，得到一条曲线，叫生长曲线，典型生长曲线呈S-型。
1.生长：指细胞、组织、器官或植物整体在发育过程中，由于原生质 的增加所发生的体积和重量不可逆的增加过程（量的变化）。
2.分化：指来自同一合子或遗传上同质的细胞转变为形态上，机能上，化学构 成上异质的细胞称为分化。由于细胞与组织的分化通常是在生长过程中发生 的，因此，分化又称为“变异生长”。 3.发育：在生命周期中，生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序 变化过程称为发育。 （质的变化）
3．应用
利用顶端优势：麻，用材树木，烟草，玉米，高梁，向日葵等 需要控制侧枝生长，而使主茎强壮。 打破顶端优势：棉花打顶，花卉，果树修剪，CCC用于大豆生 产； 茶树弯下主枝多长侧枝等。 基因工程：编码色氨酸单加氧酶基因转入烟草，植株IAA增加 10倍，侧芽生长完全抑制。
三、营养生长与生殖生长的相关性
生长。
酶的来源
1.从已存在的束缚态释放或活化 （支链淀粉酶） 2.通过核酸诱导下合成的蛋白质 形成新的酶（a－淀粉酶）△
二、影响种子萌发的外界条件
1.水分 充足的水分是种子萌发的必要条件
1.使种皮膨胀软化，O2容易透入，呼吸↑，胚根易于突破种皮； 细胞吸涨以后产生的压力，为胚芽突破种皮提供了机械作用； 2.种子吸水后，原生质从凝胶状→溶胶状，内部的酶和植物激素
植物生理
IAA/GA比值高，分化木质部； IAA/GA比值低，分化韧皮 部； IAA/GA比值中等，既有木质部又有韧皮部。
蔗糖浓度高，分化韧皮部；蔗糖浓度低，分化木质部；蔗 糖浓度中等，既有韧皮部，又有木质部，中间有形成层。
极性与再生作用
植物细胞分化具一定独立性， 主要表现为极性与再生作用。
极性（polarity）：表现在植物 的器官、组织或细胞的形态学 两端在生理上的差异性（异质 性）。例如植物的形态学上端 总是长芽，下端总是长根。 再生作用（regeneration）： 指与植物体分离了的部分具有 恢复其余部分的能力。
periodicity）。
（一）植物生长大周期（grand period of growth 生长曲线（growth curve） 无论是细胞、组织、器官，还是个体乃至群体，在其整个 生长进程中，生长速率均表现出“慢－快－慢”的节奏性变 化。通常，把生长的这三个阶段总和起来，叫做生长大周期 假若以时间为横座标，以 生长量为纵座标，就可以给 出一条曲线，叫生长曲线.生 长大周期的曲线则为S形曲线；
脱分化 再分化
（六）组织培养的应用
1、植物体的无性快速繁殖及脱毒 2、花粉培养和单倍体育种 3、人工种子 4、药用植物的工厂化生产 5、原生质体培养和体细胞杂交
第四节 植物的生长分析
一、生长速率 表示方法 绝对生长速率 相对生长速率 1. 绝对生长速率（absolute growth rate，AGR） 指单位时间内植物的绝对生长量。
2、种子生活力（seed viability）
指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
常用标准条件下测得的发芽力表示。但测定较慢。 常用快速检测方法 活种子有呼吸作用，呼吸作用产生还原力， 后者可使氯化三苯基四唑（简称TTC，无色） 还原成三苯甲簪（TTF或TPF，红色） 。
植物的生长周期和发育阶段
植物的生长周期和发育阶段
植物的生长周期和发育阶段是植物生命周期中的重要阶段，它们对于植物的生长、发育和繁殖都具有重要的作用。
植物的生长周期是指从种子萌发到成熟的整个过程，通常可以分为四个阶段：萌发、生长、开花和结实。
在萌发阶段，种子开始吸收水分和养分，逐渐膨胀并开始萌动，最终突破种皮生长出来形成幼苗。
这个阶段是植物生长的起点，是植物生命周期中的关键阶段之一。
在生长阶段，植物通过光合作用获取能量，并利用水分和养分不断生长。
这个阶段可以分为营养生长期和生殖生长期两个阶段。
在营养生长期，植物主要进行根、茎、叶的生长，积累营养物质；在生殖生长期，植物开始开花、结果，生殖器官逐渐成熟。
在开花阶段，植物的生殖器官开始发育并逐渐成熟，最终开出花朵。
这个阶段是植物生长周期中的关键阶段之一，对于植物的繁殖具有重要的作用。
在结实阶段，植物的种子逐渐成熟并形成果实。
这个阶段是植物生长周期中的最后一个阶段，也是植物繁殖的重要阶段之一。
除了生长周期之外，植物的发育阶段也可以分为不同的类型。
根据植物的种类和生长环境的不同，植物的发育阶段可以分为一年生、两年生、多年生等类型。
这些不同类型的植物具有不同的生长特点和适应性，能够在不同的环境中生存和繁衍。
总之，植物的生长周期和发育阶段是植物生命周期中的重要组成部分，它们对于植物的生长、发育和繁殖都具有重要的作用。
了解植物的生长周期和发育阶段有助于更好地理解植物的生长规律和生态适应性。
了解植物的生长和发育过程
土壤营养条件对植物生长影响
01
土壤中的营养元素
包括大量元素（氮、磷、钾等）和微量元素（铁、锌、铜 等）。这些元素是植物生长所必需的。
02 03
营养元素对植物生长的作用
氮元素促进叶片生长和叶绿素合成；磷元素参与能量代谢 和物质运输；钾元素调节植物体内水分平衡和抗逆性。微 量元素在植物生长过程中也发挥着重要作用，如铁参与叶 绿素合成，锌影响植物生长素合成等。
植物激素的代谢包括降解和转化两个 过程。一些激素如生长素和赤霉素可 被特定的酶降解为无活性的代谢产物 ，而细胞分裂素则可通过磷酸化和去 磷酸化进行活化或失活。
激素在逆境胁迫下应用
提高抗逆性
通过外源施加适宜的植物激素， 可提高植物的抗逆性。例如，在 干旱胁迫下，施加适量的脱落酸 可提高植物的抗旱性。
等营养器官的生长。
生殖生长期
植物开始形成花芽，进 而开花、结果，完成生
殖过程。
影响植物生长与发育因素
01
02
03
04
遗传因素
决定植物生长发育的可能性， 即内因。
环境因素
包括光照、温度、水分、土壤 和空气等，影响植物生长发育
的现实性，即外因。
植物激素
调节植物生长发育的重要物质 ，包括生长素、赤霉素、细胞
发育
指植物细胞、组织和器官的分化 ，导致植物体结构和功能上的变 化，是一个质变过程。
植物生命周期阶段
种子萌发期
种子吸水膨胀，种皮破 裂，胚根首先突破种皮 ，向下生长形成主根。
幼苗期
幼苗开始长出真叶，进 行光合作用，逐渐由异 养生长过渡到自养生长
。
营养生长期
植物体以营养生长为主 ，主要进行根、茎、叶
受精
植物的生长与分化—植物细胞的生长和分化
主要内容
➢ 生长、分化、发育的概念 ➢ 生长、分化、发育的关系
重点和难点
重点
植物的生活周期
难点
植物的生长、分化、发育的关系
➢ 从整体水平看，植物生活周期包括：种子萌发、幼 苗生长、营养体生长、花的发育、受精、种子形成、 休眠或衰老、死亡等。
➢ 在生活周期中，伴随着形态建成过程，植物个体经 历着量变和质变的过程，即生长和分化的过程。
玉 米 的 生 长 曲 线
（二）植物生长的相关性
➢ 植物各个器官之间的生长存在于着相互制约与相互协调 的现象，这就是植物生长的相关。
➢ 相关性是植物维特整体性与适应性的生理基础之一。常 利用肥水管理，合理密植及修剪、摘心、施用生长物质 等措施来调整各部分生长的相互关系，以达到高产优质 的目的。
➢ 植物生长的相关性主要体现4 个方面： （1） 地上部分（茎和叶）与地下部分（根）的相关性 （2） 主茎与侧枝、主根与侧根的相关性—顶端优势 （3）营养器官与生殖器官的相关性 （4） 器官间的同伸关系
二、生长、分化、发育的关系
➢ 生长-是量变，是基础； ➢ 分化-是质变，变异生长； ➢ 发育-是器官或整体有序的量变与质变。 ➢ 发育包含了生长和分化。植物的地上部是通过茎尖的
分化和生长产生的。如花的发育，包括花原基的分化 和花器官各部分的生长；果实的发育包括了果实各部 分的生长和分化等。
➢发育必须在生长和分化的基础上才能进行：没有生长和 分化就没有发育。
➢如：受精卵细胞分裂转变成胚；生长点转变为叶原基、花 原基；形成层转变输导组织、机械组织、保护组织
3、发育的概念 ➢指植物生长和分化的总和，是植物的组织、器官或整体在形 结构和功能上的有序变化过程。
➢狭义的发育：指植物从营养生长向生殖生长的有序变化过程 ➢叶发育：叶原基→幼叶→成熟叶 ➢根发育：根原基→幼根→完整的根系 ➢花发育：花原基→花蕾→开花
植物的生长与发育过程解析
植物的生长与发育过程解析植物是自然界中一类非常重要的生物，它们通过一系列复杂的生长与发育过程实现从种子到成熟植株的转变。
本文将对植物的生长与发育过程进行详细解析，以帮助读者深入了解植物的成长之路。
一、种子萌发与根系发育植物生长的起点是种子的萌发。
种子在适宜的环境条件下，经历水吸收、渗透、发芽等过程，最终发育成为幼苗。
在发芽的过程中，植物内部的胚根开始发育，形成根系系统。
根系的发育对于植物的稳定生长至关重要，它能够吸收土壤中的水分和养分，同时在土壤中扎根，提供植物的营养和支撑。
二、茎的生长和分化在种子发芽并形成初级根系之后，幼苗的茎开始生长。
茎是植物的主要支撑结构，承载着植物的叶片和花朵。
茎的生长受到环境中光照和水分的影响，通过细胞分裂和细胞伸长的过程不断延长，茎部的细胞会逐渐分化为导管组织、维管束和木质部等不同组织，从而形成强度和稳定性更高的茎。
三、叶片的生长和光合作用叶片是植物进行光合作用的主要器官，也是植物与外界环境进行物质交换和能量转化的关键部位。
在植物生长过程中，叶片通过细胞分裂和细胞扩张的过程不断增大，同时叶绿体的生物合成和叶绿素的积累使得叶片能够更好地吸收和利用光能，从而进行光合作用，并产生所需的有机物质和能量。
四、花的形成与繁殖植物在适当的生长条件下，通过分化和发育，最终形成花朵，进而进行繁殖。
花朵是植物生殖器官的集合，它由花萼、花瓣、花蕊和花盘等部分组成。
植物通过花的开放和传粉的过程实现花粉与雌性生殖器官的结合，完成授粉和种子的形成。
花的形成和繁殖对于维持植物种群的稳定和物种的延续至关重要。
五、果实的生长和传播在受精和授粉的过程完成后，花朵逐渐转化为果实。
果实是植物的重要繁殖结构之一，它经过一系列发育和生长过程，形成包裹着种子的结构。
果实的发育和生长过程包括果实壳和果肉的发育，以及果实大小和形状的变化。
成熟的果实通过风、水、动物等方式传播种子，促进了植物的扩散和繁殖。
总结起来，植物的生长与发育过程是一个复杂而精密的系统，从种子萌发到成熟植株的过程中，涉及到茎、叶、根、花、果等多个器官间的协同作用和发育调控。
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8.3.3组织培养的过程
接种
脱分化
再分化
外植体 消毒 培养基
愈伤组织
胚状体或植株
脱分化：原已分化的细胞，失去原有的
形态和机能，又恢复到没有分化的无组织的 细胞团或愈伤组织的过程。
再分化：脱分化状态的细胞再度分化形 成另一种或几种类型的细胞的过程。
8.3.4培养基及其成分
1、无机营养物：大量元素和微量元素 2、碳源：蔗糖，维持细胞的渗透压 3、维生素：B1(必需)， B6 、烟酸、肌醇 (对生长起促进作用) 4、生长调节物质：2，4-D，NAA，KT等 5、有机附加物：Gly、酵母汁、椰子乳、 水解乳蛋白等。
林木的育苗 脱毒 — 马铃薯、草酶等茎尖生长锥
2、花粉培养和单倍体育种 花粉培养—单倍体植株—加速育种进程
8.4种子的萌发 (Germination of Seeds)
• 8.4.1概念
• 8.4.1.1种子萌发（seed germination）：种子吸 水到胚根突破种皮（或 播种到幼苗出土）之间 所发生的一系列生理生 化变化过程。
另外多胺也能促进细胞分裂。
6、植物激素的变化
ABA等抑制剂下降，IAA、GA、CTK 含量上升。
8.2.2细胞伸长期 （1）细胞体积显著增加
（2）细胞壁物质合成 （3）DNA、RNA、蛋白质含量增加。
（4）能量供应 如：豌豆根尖呼吸速率 加快2~6倍，蚕豆转化酶增加25倍。
呼吸作用的加强和蛋白质的积累是细胞 生长的基础。
Germination in Monocots
Germination in Dicots
8.4.1.2种子生活力
种子生活力（seed viability）：指种子 能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
鉴定种子生活力的方法： （1）利用组织还原能力（TTC染色法）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 （无色）
植物生长、发育和 分化的概念及运动
Chapter Eight
Plant Physiology of Growth
• 8.1植物生长、发育和分化的概念 • 8.1.1生长周期：任何生物体，总是有序地经历发生、
发展和死亡等过程，称为生命周期(life cycle).
减数分裂
有丝分裂
孢子体阶段
配子体阶段
8.2 细胞的生长和分化
植物的生长是以细胞的生长为基础 — 通过细胞分裂增加细胞数目，通过细胞伸 长增加细胞的体积，通过细胞分化形成不 同的组织和器官。
细胞的生长和分化分三个時期： 细胞分裂期、细胞伸长期、细胞分化期
8.2.1细胞分裂期
形态特点：细胞体积小，排列紧密,质浓 厚，无液泡,DNA大量增加。
其它条件 ： 凝固剂：琼脂 0.6-1.0% ； pH5-6 ;
灭菌: 压力—0.8-0.9 Kg.cm-2, 15-20分钟
培养温度：24-28℃；有的要求昼夜温差， 如花、果实，昼温23-25℃，夜温15-17 ℃ 光照：1000-3000Lx 注意通气
8.3.5组织培养的应用
1、植物体的无性快速繁殖及脱毒 无性快速繁殖 — 园艺作物、农作物及
2、植物激素
CTK/IAA比值：高，芽；低，根；中等， 不分化。
乙烯也能促进根的形成，高浓度的GA 则抑制根的形成。
IAA/GA比值高—木质部；低—韧皮部。
3、光照
8.3植物的组织培养(plant tissue culture)
• 8.3.1概念：在无菌条件下，分离并在培养 基中培养离体植物组织(器官、组织或细胞) 的技术。组织培养的理论依据是植物细胞 具有全能性。所谓细胞全能性(totiptency)， 是指植物体的每个细胞携带着一套完整的 基因组，并具有发育成完整植株的潜在能 力。
影响细胞分裂的因素：
1、温度：低，分裂周期延长：高，缩短。
材料
温度（℃） 分裂周期(h)
豌豆
15
25.5
30
14.39
2、植物激素：GA解除DNA抑制状态和促 进DNA合成，CTK促进蛋白质合成及调 节细胞质分裂，IAA促进rRNA的合成。Байду номын сангаас
3、维生素：特别是B组维生 素，缺乏时，细胞不能分裂。
4、氧气：缺氧，影响能 量供应
8.3.2组织培养的优 点：可以研究被培 养部分这部分称为 外植体，在不受植 物体其他部分干扰 下的生长和分化的 规律，并且可以用 各种培养条件影响 它们的生长和分化， 以解决理论上和生 产上的问题。组织 培养的特点是：取 材少，培养材料经 济；人为控制培养 条件，不受自然条 件影响；生长周期 短，繁殖率高；管 理方便，利于自动 化控制。
三苯甲腙
还原态 （ 红色）
2、利用原生质的着色能力 —（染料染 色法）
8.2.3 细胞的分化
• 细胞分化（cell differentiation）：指分生组 织细胞转变为形态结构和生理功能不同的 细胞群的过程。分生组织细胞分化成不同 的组织，是植物基因在时间和空间顺序表 达的结果。
• 8.2.3.1细胞分化的理论基础—细胞全能性
8.2.3.2 极性是分化的第一步
• 极性的存在使形态学上端分化出芽，下端 分化出根。(如木贼孢子发芽、柳条吊挂试 验)。
• 极性产生的原因：一是细胞不均等分裂， 如根毛的发生、气孔母细胞形成等；二是 IAA在茎中的极性传导，如蒲公英切段试验。
8.2.3.3影响细胞分化的因素
1、糖浓度 低糖浓度（< 2.5%），有利于木质部
形成；高糖浓度（> 3.5%），有利于韧皮 部形成；中糖浓度(2.5%~3.5%)，木质部、 韧皮部都形成，且中间有形成层。
• 8.1.3植物分化(differentiation)：从一种同质的细 胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异 质细胞类型的过程。如：受精卵分裂转化为胚。
• 8.1.4植物发育(development)：在生命周期中，生 物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有 序变化过程。如：叶原基的分化到成熟叶片的过 程。
• 8.1.2 植物生长(growth)：在生命周期中，生物的 细胞、组织和器官数目、体积或干重的不可逆增 加过程。它通过原生质的增加、细胞分裂和细胞 体积的扩大来实现。营养器官(根、茎、叶)的生长 称为营养生长(vegetable growth);繁殖器官的生长 称为生殖生长(reproductive growth)。