植物发育生物学 PPT

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。
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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。
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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。
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。
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被子植物 （两性花） 的生活周
期
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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。
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。
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2、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”。
雄配子体是由小孢子（花粉 粒）发育而成的。
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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。
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苔藓植物葫芦藓的生活史
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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。
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葫芦 藓孢 蒴及 蒴齿
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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。
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多细胞藻类、苔藓类、蕨类、裸子植物类和被子植物 类。 1、具有光合自养特点的藻类能否从植物界中划分出Hale Waihona Puke Baidu？ 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？
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大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声
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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
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。
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松柏类植物的生活周期
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松柏类的生活 周期
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1、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。
植物发育生物学
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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。
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1. 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。
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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
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蕨
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肾蕨
其他蕨类蕨
桫椤 有柄石韦
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槐叶苹(Salvinia)
雌（胚囊）、雄配子体 （花粉）
雌、雄配子
植物性别的“雌雄”不是指产生雌或雄配子，而是根据产生大、小孢子叶来 判定，孢子叶中产生孢子，孢子又萌发产生配子体，配子体产生配子，配 子融合产生合子，所以其生殖器官中完成了无性生殖和有性生殖两个生殖 过程。
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3. 植物发育生物学的研究范围
由于动物胚胎发育成熟后不再形成新的器官，“动物发育生物 学”，通常称作“发育生物学”，其研究范围往往与胚胎发育相 平行。而植物的发育中由于存在着世代交替，种子植物的配子体 又寄生在孢子体上，人们习惯上就把孢子母细胞的发生、整个单 倍体世代及受精完成到胚胎发育完成都归为生殖过程，对此过程 的研究已由“植物胚胎学”发展为“植物生殖生物学”。 “植物发育生物学”的研究范围就只剩下了由胚胎发育成成熟 植物体及其分生组织的发生、活动形成新器官的过程。
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。
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薄囊蕨纲 （Leptosporangiopsida）
水龙骨属(Polypodium)
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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； 孢子成熟后散出，在 颈卵器颈部较短，只有1个颈沟细胞。颈 适宜的环境条件下，萌 卵器中产生卵，精子器中产生带鞭毛的 发为配子体即原叶体。 精子。精子以水为媒介而游动，进入颈 卵器与卵结合。
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2. 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。
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裸子植物
裸子植物：能产生种子，但种子
裸露的高等植物。
裸子植物 被子植物
种子植物
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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
南洋杉
水杉
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红松
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
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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
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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。
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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。
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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。
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。
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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。
红松的雌球花
红松种子
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湿地松的雄球花
红皮云杉
华山松
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云南松
樟子松
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大孢子叶的结构
种子
A scale has two ovules
雌球花：珠鳞
大孢子叶模式图
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小孢子叶结构
雄球花（小孢子叶和小孢子囊）
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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。
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
被子植物（两性花）的生活周期
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被子植物的生活史图解
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
同形世代交替
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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。
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1、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。
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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。
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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。
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2. 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。
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3、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。