西北植物学报2004,24(2):352—355
A cta
B ot.B orea l.-O cciden t.S in.
文章编号:100024025(2004)022*******
草地植物种群繁殖对策研究Ξ
李金花,潘浩文,王 刚
(兰州大学干旱农业生态实验室,兰州730000)
摘 要:植物的繁殖包括有性繁殖和无性繁殖两大类型,克隆繁殖是一种较为特殊的营养繁殖方式。本文综述了草地种子植物的生殖分配及生殖投资,克隆生长以及放牧对草地植物种群繁殖的影响。植物种群生物量、能量和养分生殖分配是植物种群生殖分配的重要内容,不同植物在结实期营养元素及能量的配置上有着显著的区别,这可能是植物在长期进化过程中形成的生殖对策,是适应环境的结果。在种群水平上,中等强度以上的放牧干扰有利于植物的克隆生长,但有性生殖减弱。草原植物发达的营养繁殖或克隆生长方式是对放牧的适应性对策。
关键词:繁殖对策;克隆生长;放牧;草地植物
中图分类号:Q945.3 文献标识码:A
Reproductive stra tegy of gra ssland plan t
L I J in2hua,Pan H ao2w en,W AN G Gang
(Key L abo rato ry of A rid A groeco logy,L anzhou U niversity,L anzhou730000,Ch ina)
Abstract:Sexual rep roducti on and asexual rep roducti on are the m ain rep roductive m ode of p lan t.C lonal re2 p roducti on is a k ind of special rep roducti on.In narrow sen se,it refers to vegetative p ropagati on.In th is p ap er,rep roductive allocati on and rep roductive effo rt of sp er m atophyte,clonal grow th and the effect of grazing on rep roducti on of grass species w ere discu ssed.A llocati on pattern of nu trien t and b i om ass o r en2 ergy differs sign ifican tly am ong sp ecies,w h ich is the resu lt of environm en t accli m ati on in the rep roductive strategy du ring the cou rse of p lan t evo lu ti on.To som e ex ten t,m oderate and heavy grazing can enhance clonal grow th ab ility of grasses,bu t dep ress sexual rep roducti on ab ility.M o st grasses rep roduce m ain ly th rough vegetative p ropagati on o r clonal grow th,w h ich is the adap tive strategy to grazing hab itat.
Key words:rep roductive strategy;clonal grow th;grazing;grassland p lan t
植物的繁殖对策是指植物在其生活史过程中,通过最佳的资源分配格局,以其特有的繁殖属性适应环境,提高植物适合度的自身组织过程。其适应的对象是生存环境,最终目标是物种的持续生存和繁衍。
1 植物的繁殖类型
植物的繁殖包括有性繁殖和无性繁殖两大类型。有性繁殖(sexual rep roducti on)也称种子繁殖,是指通过两性细胞核的结合形成新个体的繁殖方式。无性繁殖(asexual rep roducti on)包括营养繁殖(是指从营养体的一部分生长发育为一个新个体的繁殖方式)和孢子生殖(指生殖细胞,即孢子不经过有性过程而直接发育成新个体的繁殖方式)。植物采取的繁殖对策受控于自身的遗传学性状,而遗传性状是植物长期适应环境的产物,因此,植物的繁殖对
Ξ收稿日期:2003205205;修改稿收到日期:2004209201
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(N o.G2000018600)
作者简介:李金花(1973-),女,博士,讲师,主要从事植物生态学、理论生态学的研究与教学。E-m ail:lijinhuap@https://www.doczj.com/doc/1318395353.html,
策受环境因子的强烈影响。在温度限制而水分充足的生境,营养繁殖的适合度高,具有进化的优势,如高寒草甸,植物营养繁殖发达,多年生植物多。在温度适宜而水分限制的生境中,种子繁殖适合度高,如荒漠,植物主要在短暂的雨季迅速开花结实,完成生活史,一年生植物多。研究表明,种子繁殖能提高或维持种群的遗传多样性,对于种群的进化十分必要;而营养繁殖形成聚集的群体有利于提高个体的生存和竞争力,有利于种群的迅速扩散和传播。
克隆繁殖是一种较为特殊的生殖模式,这种繁殖方式导致了后代基因与亲本相同,对克隆植物的遗传多样性及种群遗传结构有重要影响。广义的克隆繁殖包括营养繁殖,也包括通过无性方式产生种子,即无融合结籽,还包括永久的易位易型杂合体。而狭义的克隆繁殖仅指营养繁殖,即无性系植物的一部分如根茎、鳞茎、珠芽、地面匍匐茎、块茎等除种子以外的繁殖构件分化出一个新个体,扩展其无性系的过程[1]。
2 种子植物的生殖分配与生殖投资
生殖分配(rep roductive allocati on):指一株植物一年所同化的资源中用于生殖的比例。实际指总资源供给生殖器官的比例,常常采用将植物的干重分为生殖部分和非生殖部分(用生物量或能量作指标),如果用营养元素来做指标,那么应该选择那些与结构功能有关的(如叶、茎、果、根等)营养元素。生物所同化的资源量并不一定等于潜在的、可以用于生殖的资源总量。例如,植物必须把许多能量用于茎杆、根系等支持器官的生物量构成。所以,实测的一年生生物的RA值必然小于1。RA与植物生活史的关系是:单次生殖的物种一般把它们净同化能量的20%～40%分配到生殖结构中去,而多次生殖的植物每年只分配0～20%[2]。
生殖投资(rep roductive effo rt):用于生殖中的净资源量,而这些资源量由营养活动所获得,因此是指生殖中的投资。
许多研究表明,植物的花和果实是光合作用的重要器官之一,生殖组织的光合能力减少了来自植物营养器官的繁殖投资,因此认为:其一,繁殖投资的相当大部分来自生殖器官本身;其二,简单地用生殖部分和非生殖部分(即RA)是不能精确地度量生殖投资(R E)。但在实践中,由于测量技术与方法的限制,多数情况仍用生殖分配代替生殖投资。
近年来,由于生活史进化理论研究的深入,生殖期资源配置的研究已成为植物生态学研究的热点之一。植物种群生物量、能量和养分生殖分配是植物种群生殖分配的重要内容[3～10]。根据研究对象的不同,可分为两个方面:即对多种群生殖分配的比较研究和对单种群生殖分配的研究。
W ilson等[11]对不列颠的40种草本植物的生殖分配进行了比较研究,其中8种一年生植物都有较高的生殖分配值,而多年生植物生殖分配值较低。在中生生境下的多年生植物,其生殖分配与生长型有关,具匍匐茎或根茎的种生殖分配值低。丛生的禾草比具根茎的植物具有较早的物候,具有较大的生殖分配值。Schat等[12]则认为种群间生殖分配的不同不是由生长型不同造成的,而与限制生殖分配的资源的供给状况有关。H artnett[13]指出有性生殖分配与植株的大小呈显著正相关,而种群间无性繁殖分配比有性生殖分配变化大,且与植株大小无显著关系。单子叶植物与双子叶植物、无性繁殖的植物与只具有性生殖的植物以及不同生态对策的植物在结实期营养元素的配置上有着显著的区别,这可能是植物在长期进化过程中形成的生殖对策,是适应环境的结果[14,15]。
生殖分配研究的另一方面就是对同一种群在不同环境条件或不同处理条件下生殖分配的比较研究。W itkow sk i等研究了矿质营养和碳在B anksia hookeriana生殖分配,RA被定义为分配于一个结构中的营养元素相对于它的干重的比例。P分配于种子中的RA为91%、N为44%,对于K、Ca、M g、N a 只占1%～6%[16]。
国内这方面的研究较少,起步也较晚。较早进行系统研究的是苏智先和钟章成(1988～1996),曾对3种草本植物种群的生殖分配进行了研究。近年来,放牧影响下植物种群生殖分配规律的研究报道逐渐增多[3,4,9,10]。王仁忠[4]对羊草种群能量生殖分配规律的研究表明:羊草种群各构件热值大小顺序为穗>营养枝叶鞘>营养枝叶>营养枝茎>生殖枝茎>生殖枝叶>凋落物;营养生长和生殖生长的能量分配比例的大小顺序为营养枝>根茎>凋落物>生殖枝。构件能量分配比例的大小顺序及季节动态均与生物量分配比例相似,即在种群各构件的主要成分为碳水化合物时,构件的生物量分配和能量分配是等价的。
3 克隆生长
有相当多的植物种可以通过克隆生长产生与母株遗传上完全相同的后代,这类植物称为克隆植物(clonal p lan t)[17]。
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2期李金花,等:草地植物种群繁殖对策研究
植物的克隆生长包括三个形态学性状:(1)间隔子(spacer,联结相继摄食位点的横生结构)的长度;
(2)分枝强度;(3)分枝角度。许多实验和模型研究发现:克隆植物分枝角度的可塑性很弱或不对环境变化发生显著反应,而分枝强度和间隔子长度一般都随资源水平发生反应[18]。克隆分株种群特征(尤其是种群密度和分株间隔距离及其在不同生境中的变化)能反应和指示植物的生态适应对策。关于克隆生长对植物获取环境异质性资源的促进作用已经积累了很多的证据[19～22]。植物克隆生长被认为具有重要的生态适应意义[20]。例如,克隆植物觅食行为(即克隆植物获取异质性分布的必需资源的对策)理论指出,克隆植物觅食行为的表征之一是在资源水平较高或较好的生境条件下克隆分株间的间隔物较短,从而密度较大[17]。
(p halan)到游击型(querilla)的连续系统,密集型和游击型是两个极端构型。植物种间竞争、无性系植物分株之间的竞争、密度制约以及对环境的适应,是通过植物体的生长型来表现的,同时生长型和大小显示出很大的可塑性。无性系生长型主要指地上部分的变量分布,包括分株的高度、叶面积的垂直分布以及原生和次生枝条的长度与它们的垂直分布等。生长型可在种群、个体和分株3个水平上检测。植物虽然在生长型和大小上显示出很大的可塑性,但是无性系分株间的竞争是怎样改变无性系生长型的机理却不清楚,还需进一步开展研究。
4 放牧对草地植物种群繁殖的影响放牧逆境包括动物的采食和践踏,以及由此引起的草地营养状况的变化,是一个综合的环境梯度。天然草地具有较长的家畜放牧史,由于草原植物与动物的协同进化,植物具有非常强的营养繁殖能力。草原植物的营养繁殖和生长方式及其在不同放牧强度下的适应性或对策性变化,是其能否忍耐或适应放牧而维持生存的重要因素,匍匐生长或分蘖性强的种群是较适合于放牧的。
有关草原植物营养繁殖与生长在不同环境下的可塑性是当今植物生态学研究的重要问题,国内外已有较多的实验研究[23,24],对不同生境的适应是这种可塑性变化的重要原因。放牧可促进根茎植物根茎上枝条的萌蘖,使其产生较多的枝条,同时使根茎节间变短;而对于丛生禾草,放牧可使植丛的丛幅变小,每丛的枝条数下降,但可使植丛密度增大;同时使一些植物的生长型由直立变为匍匐,植株变矮,以适应放牧[25]。汪诗平等则认为不同生活型和营养繁殖方式的牧草对放牧的响应策略是不同的,从而构成了不同放牧率下群落演替的基础[26]。随环境的变化,草本植物有很大的形态变化[2,27,28],尤其表现在无性系构件的形态可塑性变化。草原植物通过控制无性系构件的生长率调节其在形态上的反应,使其适应环境的变化。长期过度放牧使克氏针茅株丛发生破碎和小型化,营养生长的株丛密度增加,生殖生长的株丛密度减少,生殖枝比例下降,枝条生物量和种子产量下降,分蘖节向地表移动,株丛茎基部和根系的储藏碳水化合物含量显著减少。而中度放牧干扰使克氏针茅的株丛大小和生殖枝2营养枝比例保持适中,有利于发挥株丛和枝条各自的生长和繁殖潜力[29]。王仁忠认为放牧制约了羊草种群无性繁殖和有性生殖的更新途径[4]。冷蒿和星毛委陵菜可以进行克隆生长,产生分株,其间隔子长度、分枝强度对放牧强度表现出显著的可塑性反应,而且星毛委陵菜种群的有性生殖过程也受到放牧的显著影响[30,31]。在种群水平上,中等强度以上的放牧干扰有利于植物的克隆生长[31,32]。
关于放牧对植物种群生殖的影响国内外已有许多研究和相关报道[10,33]。随放牧强度增加,草地上可供家畜食用部分和用于有性生殖部分的生物量逐渐减少,草地可利用价值和更新能力下降[4]。
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5
532期
李金花,等:草地植物种群繁殖对策研究
第3节植物的生殖方式 教学目标： 1.通过复习人、昆虫、两栖动物和鸟类的生殖过程，阐明有性生殖的概念和特点。 2.通过学习农业生产上一些植物的生殖过程，概述无性生殖的概念和特点。 3.在学习无性生殖和有性生殖的基础上，比较无性生殖和有性生殖的不同之处。 4.说出植物组织培养的原理，并了解植物组织培养的过程（选讲）。 5.在理论学习的基础上，进行植物营养繁殖的实际操作。 6.体会现代生物技术的应用对人类生活的影响。 教材分析： 本节教材首先对前两节讲述不同生物的生殖方式加以归纳，进而阐明有性生殖的概念。在此基础上，以马铃薯的繁殖方式为例，阐述了无性生殖的特点，并列举实例说明营养繁殖技术已广泛应用于生产实践，并要求学生参加有关实践活动。因此，在教材地位中，有着承上启下的作用。 学情分析： 经过一年的学习，大部分学生已经对生物学有了较浓厚的学习兴趣，但学生对“生物的生殖”这部分知识尚处于空白阶段。通过第19章前面2节内容的学习，学生对生物生殖有了初步的认识，也希望更深入地了解有关其他生物生殖的知识。 教学重点与难点 1.教学重点： 有性生殖和无性生殖的概念 营养繁殖的过程与实践活动 2.教学难点： 植物营养繁殖——扦插、嫁接的过程与实践活动 教学策略 1.比较分析人、昆虫、两栖动物和鸟类生殖发育的共同特征，归纳出有性生殖的概念和特点
2.回顾绿色开花植物的生活史，理解植物的种子繁殖属于有性生殖 3.通过实例分析绿色开花植物的无性生殖——营养繁殖（储存器官繁殖、扦插、嫁接、压条等） 4.通过植物营养繁殖的实践活动，了解植物营养繁殖的过程，体会无性生殖技术在生产中的应用 5.通过图片了解植物组织培养的原理、过程和意义 6.通过分组讨论，比较分析无性生殖和有性生殖的不同之处 教学过程 一、创设情境，引入新课 复习人、鸟类、蛙类和昆虫的生殖过程，引导学生通过比较分析动物与人的生殖发育的共同特征，以及有性生殖后代的特点，从而归纳出有性生殖的概念和特点。此处采用问答法结合讲授法。 1.有性生殖：由亲体产生的两性生殖细胞结合成受精卵，由受精卵发育成新个体的生殖方式。 2.有性生殖特点： （1）存在两性生殖细胞的结合 （2）由受精卵发育成新个体 （3）后代生活力较强 二、新课学习 （一）植物的营养繁殖 1.鼓励学生回忆并描述植物进行种子繁殖的过程，用图片及动画展示绿色开花植物种子繁殖的过程，引导学生将植物的种子繁殖与动物的有性生殖加以比较，明确种子繁殖属于有性生殖的范畴。然后启发学生思考：植物除进行种子繁殖以外，还有其它的生殖方式吗？ 2.结合图片讲述农业生产上怎样种植马铃薯的方法，引入无性生殖的概念和特点。 无性生殖：像马铃薯的块茎繁殖这样，不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式，叫做无性生殖。 无性生殖特点：
苔藓植物 一.填空题 1.试指出下列植物在生活史中有无世代交替: 地木耳(念珠藻属)________; 衣藻_______; 水绵________; 石莼________; 轮藻________; 地钱________。 2.大多数真核藻类都具有性生殖, 有性生殖是沿着________生殖, ________生殖和________生殖的方向演化。 3. 无性生殖的生殖细胞称________有性生殖的生殖细胞称________。 4.举出你所学过的藻类植物(属名), 蓝藻门________、________绿藻门________、________、________, 红藻门________、________, 褐藻门________、________。 5. 颤藻二个分离盘之间的一段藻丝称为__________。 6. 藻类的一般特征是: (1)______________; (2)_____________; (3)________________。 7. 颤藻的丝体上有时有空的死细胞, 呈__________形, 丝体断裂后分成数段, 每一段叫做一个__________。 8.藻胆体是由__________________和__________________, 与组蛋白结合成的颗粒体, 分布于类囊体的表面。 9.蓝藻的原始性表现在:、__________、__________、__________、__________。 10.蓝藻门植物通常以产生__________, __________和__________进行无性生殖, 以产生__________或__________进行营养繁殖。 11.细菌和蓝藻属于__________核生物, 原绿藻属于__________核生物。 12.裸藻有一条__________型鞭毛和一个红色的__________; 叶绿素成分为__________和__________; 储藏物主要是__________。 13.甲藻的细胞壁常分为两类, 纵裂甲藻细胞壁由__________________组成; 横裂甲藻细胞壁由__________________组成, 具背腹之分, 且多形成1横沟和1纵沟。 14.广义的金藻门包括__________纲, __________纲, __________纲; 由于细胞内__________色素和__________色素占优势, 使植物体呈黄绿至金棕色。 15. 硅藻细胞壁是由__________________所组成, 壁的成分是_________和_________。 16.硅藻细胞壁是由两个套合的半片组成, 称为瓣, 瓣的顶面和底面称壳面(valve)。壳面有各种花纹、突起, 根据壳面花纹的不同可将硅藻分为两类: __________________和__________________________。两类除表面纹对称性不同外, 其3个基本轴向: ___________________________之间的模式(比例)也是不同的。 17.无隔藻属于__________门类的藻类植物, 它以产生__________孢子的方式进行无性繁殖, 桥弯藻属植物属于__________门__________类的植物, 它以产生__________进行有性生殖。 18.绿藻细胞壁通常分为两层, 内层主要成分是_________, 外层是_________。 19.团藻属的生活史中只有一种植物体, 其染色体为_________, 减数分裂在_________时进行。 20.衣藻属的营养体为单细胞, 前端有2条顶生鞭毛, 多数种的载色体为_________状, 在底部有一个_________, 常称此类型的细胞为细胞。 21.轮藻的有性生殖方式为__________, 其雌雄生殖器官分别称为________和________。 22.团藻的无性生殖产生_________, 有性生殖为_________生殖。 23.丝藻的生活史, 藻体的染色体为_________, 减数分裂在_________时进行。 24.绿藻门无性生殖时产生的类静孢子, 无鞭毛, 不能游动, 有细胞壁, 其形态上与母细胞相同, 则可称为: ___________________________。 25.轮藻的繁殖方式属主要有2种类型: _________时常以藻体断裂或产生_________的方式进行, 而有性生殖属于_________生殖, 其中雄性生殖器官称为_________, 雌性生殖器官称为_________。 26.衣藻(或丝藻, 或水棉, ……)的生活史中只有一种植物体, 其染色体为__________, 减数分裂在
第一节“藻类植物”复习题 一、名词解释 1．外生孢子生孢子 2．孢子配子 3．载色体蛋白核 4．茸鞭型鞭毛尾鞭型鞭毛 5．世代交替核相交替 6．同形世代交替异形世代交替 7．无性世代有性世代 8．孢子体配子体 9．无性生殖有性生殖 10．同配生殖异配生殖卵式生殖 11．单室孢子囊多室孢子囊12．孢子囊配子囊 13．果孢子体四分孢子体 二、判断与改错(对者打“+”，错者打“-”) 1．蓝藻是最原始最古老的光合自养的原植体植物。( ) 2．蓝藻的色素体中，光合片层不集聚成束，而是单条的有规律的排列。( ) 3．蓝藻的光合色素分布于载色体上。( ) 4．蓝藻细胞没有分化成载色体等细胞器。( ) 5．蓝藻生活史中没有具鞭毛的游动细胞。( ) 6．蓝藻除了营养繁殖之外，还可以产生孢子进行有性生殖。( ) 7．蓝藻细胞都无蛋白核。( ) 8．蓝藻的细胞壁主要由粘肽组成，且壁外多有明显的胶质鞘。( ) 9．蓝藻的光合作用产物分散在中心质中。( ) 10．在一些蓝藻的藻丝上常有异形胞，它的功能是进行光合作用和营养繁殖。( ) 11．裸藻门植物的细胞均无细胞壁，故名裸藻。( ) 12．裸藻的藻体从形态上一般可分为单细胞、群体和丝状体三种类型。( ) 13．裸藻门绿色种类的细胞有许多载色体，其上有时有蛋白核。( ) 14．裸藻的绿色种类和无色种类均营自养生活。( ) 15．甲藻门植物都具由纤维素的板片嵌合成的细胞壁。( ) 16．甲藻的细胞均有横沟和纵沟。( ) 17．甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生的茸鞭型鞭毛。( ) 18．金藻门植物都具含纤维素和果胶质的细胞壁。( ) 19．金藻门植物细胞的载色体中，叶绿素a和b的含量较少，胡萝卜素和叶黄素含量较多，因此，载色体呈黄绿色、橙黄色或褐黄色。( ) 20．黄藻门植物的细胞壁都是由两个“H”形的半片套合而成。( ) 21．黄藻门与金藻门的贮藏物质均为金藻昆布糖和油。( ) 22．无隔藻属植物有性生殖为同配生殖。( ) 23．无隔藻属植物贮藏物是油，没有淀粉。( ) 24．无隔藻的藻体是管状分枝的单细胞多核体。( ) 25．硅藻运动是由于细胞具鞭毛的缘故。( ) 26．硅藻的细胞壁是由上壳和下壳套合而成。( ) 27．硅藻的复大孢子仅仅在有性生殖时才形成。( ) 28．硅藻的细胞壁含有果胶质和纤维素。( ) 29．硅藻的营养体是单倍体。( ) 30．无隔藻属的营养体为二倍体，而羽纹硅藻属的营养体为单倍体。( ) 31．无隔藻属和中心硅藻纲植物生活史中无世代交替。( ) 32．硅藻的复大孢子为二倍体。( ) 33．硅藻分裂多代后，以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。( ) 34．硅藻细胞分裂时，新形成的半片始终作为子细胞的上壳，老的半片作为下壳。( ) 35．绿藻门植物的营养细胞均无鞭毛。( )
第二章植物离体繁殖 植物离体繁殖: 利用组织培养技术对外植体进行离体培养，短期内获得遗传性一致的大量再生植株。也叫快繁或微繁。 和传统方法突出特点： 1、繁殖效率高:增值率高，生长速度快，可周年生产，在一个短暂的时间，由单一个体开始，能产生出大量的遗传组成相同的植株。（如苹果矮化砧木茎尖8个月可繁殖6万株，石刁柏一个腋芽一年可繁殖７万株） 2、培养条件可控性强：人为提供培养基及小气候，便于对环境进行控制，省去田间栽培繁杂劳动。 3、便于管理、占地面积小：30m2可存放1万多培养瓶，约10万多苗木。 4、利于种质资源的保存及交换。 快速繁殖的应用 （1）短期内获得大量形状优良、整齐一致的种苗群体。加快引进新种、新育良种的繁殖，促进优良品种推广和应用。（2）大量繁育原来常规方法不能进行无性繁殖、难繁殖和繁殖速度慢的一些植物，尤其对一些珍、稀、濒危的植物的繁殖有更重要的意义。 （3）作为培育新品种的有效手段，繁殖和保存育种材料。如远缘杂种、多倍体、突变体。 （4）通过茎尖培养等技术脱毒，扩增脱毒苗，达到提纯复壮良种的目的。 一、植物快繁的器官形成方式 由于植物种类不同，器官再生及快速繁殖的方式也不同。 1、短枝发生型：外植体为带叶单芽茎段，培养为完整植株。 特点：一次成苗，培养过程简单，容易移栽成活，遗传性状稳定。例如：葡萄、红薯等试管苗繁殖。 2、器官型：外植体带有顶芽或腋芽。培养后形成丛生芽，转入生根培养基，诱导生根成苗，扩大繁殖。 特点：由单芽到丛芽，繁殖速度快，遗传性状稳定，多数花卉、苗木的快繁属于此类。 3、器官发生型：直接由外植体上或从愈伤组织产生不定芽，经过脱分化与再分化成苗。 特点：繁殖速度快，由愈伤组织再生植株，遗传不稳定。烟草、水稻、小麦、番茄等。 4、胚胎发生型：外植体脱分化产生愈伤组织或细胞团，再分化为胚状体产生小植株（球形期、心形期、鱼雷期、子叶期）特点：发生数量大，速度快，结构完整，人工种子繁殖，遗传变异。 5、原球茎发生型：兰科。 茎尖或腋芽外植体通过形成原球茎，而发育为完整植株。 二、植物快繁的程序和关键技术 离体无性繁殖的程序包括：无菌母株的制备，继代芽的增殖，芽苗生根培养，再生植株的锻炼和移栽。 1、无菌母株的制备 初代培养：在无菌条件下，制备无菌繁殖的材料称为无菌母株，或繁殖母株。 选取遗传性状优良、稳定，生长健壮、无病虫害植株上的外植体，经适当有效灭菌处理后，接种在培养基上，诱导其产生芽（腑芽或不定芽）和愈伤组织。 注意:培养基激素配比，取材的年龄、大小和生理状态。 初代培养的启动生长方式:腋芽被刺激后生长;茎段、叶片、其它器官伤口处产生不定芽；外植体切口产生愈伤组织。此阶段一般需要4-6周。 ↗愈伤组织 2、继代芽的增殖 无菌母株再次切割继代培养，芽分化增殖成丛芽，加快繁殖速度。 在快速繁殖过程中，随培养时间和继代次数增加，芽分化和生长速率降低，称为驯化现象，与内源激素和恒定培养条件有关，故可以调节激素配比或变温处理，提高繁殖速度。 3、芽苗生根培养 诱导无根苗生根的方法有两种：试管内生根和试管外生根。 1）试管内生根：将无菌小枝条转入生根培养基中进行培养。 提高生根率的措施： ①降低无机盐和有机物含量（如1/2MS或1/4MS培养基）
《苔藓植物和蕨类植物》教学设计 xx 一、教学目标 1．知识与技能目标 以贯众和葫芦藓为例，知道蕨类植物和苔藓植物的主要特征。 2．过程与方法目标 （１）通过描述两类植物的特点，培养学生的观察能力。 （２）在比较两类植物之间的差异时，使学生的分析和综合能力得到一定的提升。 3．情感态度和价值观目标 （１）通过观察活动，培养学生严格的科学态度和掌握科学实验的基本方法。 （２）了解植物所具有的作用，使学生潜移默化地产生对地面上各类植物的保护意识。 二、教学重点： 通过观察地面上植物的形态结构，让学生了解蕨类植物和苔藓植物的特征。 三、教学难点：蕨类植物和苔藓植物的形态结构观察，以及繁殖方式。 四、教学准备 每组一盆肾蕨和一个放大镜、葫芦藓或者其它藓类、用于海报展示的A3纸（比较三种孢子植物的异同点）记号笔、 PPT课件（含视频） 五、课时安排
1课时 六、教学过程： （一）复习藻类植物的主要特征。 地面上还生活着两类比较矮小的植物，播放苔藓植物的视频，引入本课。 （二）PPT展示葫芦藓的图片，引导学生观察讨论： １.葫芦藓的生活环境是什么？ ２.它长的高还是矮？（矮） ３.葫芦藓有根、茎、叶的分化吗？ 教师总结：没有真正的根，只有假根，假根主要起固着植物体的作用。 叶又小又薄（所以可作大气污染的监测植物），茎、叶里没有输导组织，叶没有叶柄或叶脉，苔藓植物依靠叶吸收水分和无机盐，但吸收的能力不强，所以植物体大凡都长的很矮小。 ４.观察金发藓等其他苔藓植物，它们的根、茎、叶与葫芦藓相似吗？ ５.葫芦藓依靠什么结构繁殖？总结：苔藓植物是孢子植物。 ６.总结苔藓植物的主要特征：没有真正的根，只有假根，茎和叶里没有输导组织。 （三）再让学生观看蕨类植物的视频，然后以肾蕨为代表植物学习蕨类植物的主要特征。 同学们观察桌子上蕨类植物（实物）的形态结构。回答下面几个问题： １.肾蕨的生活环境是什么？（岩缝、路边和墙角的背阴处） ２.在54页的图上表示出肾蕨的根、茎、叶器官。（注意茎的位置，大多数蕨类植物的茎都生长在地下）
藻类植物复习题 一、名词解释 1．外生孢子内生孢子 2．孢子配子 3．载色体蛋白核 4．茸鞭型鞭毛尾鞭型鞭毛 5．世代交替核相交替 6．同形世代交替异形世代交替 7．无性世代有性世代 8．孢子体配子体 9．无性生殖有性生殖 10．同配生殖异配生殖卵式生殖 11．单室孢子囊多室孢子囊12．孢子囊配子囊 13．果孢子体四分孢子体 二、判断与改错(对者打“+”，错者打“-”) 1．蓝藻是最原始最古老的光合自养的原植体植物。( ) 2．蓝藻的色素体中，光合片层不集聚成束，而是单条的有规律的排列。( ) 3．蓝藻的光合色素分布于载色体上。( ) 4．蓝藻细胞没有分化成载色体等细胞器。( ) 5．蓝藻生活史中没有具鞭毛的游动细胞。( ) 6．蓝藻除了营养繁殖之外，还可以产生孢子进行有性生殖。( ) 7．蓝藻细胞都无蛋白核。( ) 8．蓝藻的细胞壁主要由粘肽组成，且壁外多有明显的胶质鞘。( ) 9．蓝藻的光合作用产物分散在中心质中。( ) 10．在一些蓝藻的藻丝上常有异形胞，它的功能是进行光合作用和营养繁殖。( ) 11．裸藻门植物的细胞均无细胞壁，故名裸藻。( ) 12．裸藻的藻体从形态上一般可分为单细胞、群体和丝状体三种类型。( ) 13．裸藻门绿色种类的细胞内有许多载色体，其上有时有蛋白核。( ) 14．裸藻的绿色种类和无色种类均营自养生活。( ) 15．甲藻门植物都具由纤维素的板片嵌合成的细胞壁。( ) 16．甲藻的细胞均有横沟和纵沟。( ) 17．甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生的茸鞭型鞭毛。( ) 18．金藻门植物都具含纤维素和果胶质的细胞壁。( ) 19．金藻门植物细胞的载色体中，叶绿素a和b的含量较少，胡萝卜素和叶黄素含量较多，因此，载色体呈黄绿色、橙黄色或褐黄色。( ) 20．黄藻门植物的细胞壁都是由两个“H”形的半片套合而成。( ) 21．黄藻门与金藻门的贮藏物质均为金藻昆布糖和油。( ) 22．无隔藻属植物有性生殖为同配生殖。( ) 23．无隔藻属植物贮藏物是油，没有淀粉。( ) 24．无隔藻的藻体是管状分枝的单细胞多核体。( ) 25．硅藻运动是由于细胞具鞭毛的缘故。( ) 26．硅藻的细胞壁是由上壳和下壳套合而成。( ) 27．硅藻的复大孢子仅仅在有性生殖时才形成。( ) 28．硅藻的细胞壁含有果胶质和纤维素。( ) 29．硅藻的营养体是单倍体。( ) 30．无隔藻属的营养体为二倍体，而羽纹硅藻属的营养体为单倍体。( ) 31．无隔藻属和中心硅藻纲植物生活史中无世代交替。( ) 32．硅藻的复大孢子为二倍体。( ) 33．硅藻分裂多代后，以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。( ) 34．硅藻细胞分裂时，新形成的半片始终作为子细胞的上壳，老的半片作为下壳。( ) 35．绿藻门植物的营养细胞均无鞭毛。( )
草本植物，它一株能生几十万粒种子。而且它的种子很小，每个种子的重量不超过千分之一毫克，小得像灰尘一样。兰科植物的种子也很小，稍微有点风，就可以把它们吹到很远的地方，如果落到湿润之处，就可以萌发。难怪在海南的热带森林内，可看到高大乔木的树干或粗枝上有兰科植物生长。这些植株是靠风力传播的种子长成的。 有些植物的果实或种子具有适应风力传播的结构。例如百合、郁金香的种子成薄片状，它们在风里就好像滑翔机一样飘扬。樗树、樗树的果实有翅状的突起，好像有双翼的推进机蒲公英的果实在头上长了一圈白色冠毛，被风一吹，就像降落伞一样到处乱飞，可以被风吹得很远。 草原上的针茅也是靠风力传播果实的植物。针茅的果芒长，顶上有长的羽毛，可靠风力吹得又高又远。当停风时，它也能像降落伞一样，让果实垂直着地，而且可以靠果芒旋转的力，让果实钻进土内，以利萌发。
更如，榆树、槭树等是靠风力传播果实。马尾松、木棉、柳树是靠风力传播种子。这些现象随处都可见到。 有些水生植物是靠水传播果实种子的，它们的果实或种子的比重小，可以在水面漂浮，靠水流送至远方。 睡莲是美丽的观赏植物。它的果实较大，里面是黑色的种子。种子的外种皮形成一圈气囊气囊包在种子外面就好像救生圈一样。睡莲的果实成熟时先沉入水中，直到果皮烂掉，种子才靠气囊形成的“救生圈”漂上水面，并在水面到处漂浮，直到气囊内的空气逐渐消失或者烂掉，它才沉到水底污泥中，然后萌发生根。 莲的果实叫莲蓬，内面充满空气，组织疏松，也在水面漂浮，把种子到处传播。 还有不少植物是靠动物传播果实、种子的。例如鬼针草、苍耳、竹节草等的果实上面长着利钩或针刺，很容易附着在动物的身上或人的衣服上帮它传播。还有很多植物是靠果肉味美，动物赖以生活，动物在食果子时，无意中替它传播种子的，如桃、李、榕树、番石榴等。 还有些植物是靠本身的力量把种子弹出去的，如凤仙花、绿豆等的果实成熟时能自动裂开把种子弹出好远。但最有趣的是生长在欧洲南部的喷瓜，它的果实的形状很像黄瓜。当它的种子成熟时，包藏种子的组织变成黏性的液体，对果皮产生了很大的压力。当果柄脱落时或由于外力的作用，喷瓜的果实就像拔开了瓶塞的汽水瓶一样，果内的种子连同黏液就一齐喷射出来，射程可达6米。它就这样靠自己的力量把种子散播。 二、孢子繁殖 孢子繁殖不要种子，而是依靠很微小的孢子繁殖后代。这类植物主要有：藻类植物、菌类植物、地衣、苔藓和蕨类植物。菌类植物繁殖后代不用种子，而是靠很微小的孢子。比如，圆圆大大的马勃，会放出像灰尘一样的孢子。蕨类植物的叶子刚长出来时，总是紧紧地卷起来。到它长大后，叶子背面会出现许多咖啡色的小圆点，好像无数虫卵，实际上这里面藏着延续其生命的孢子。
第23卷第11期2003年11月生 态 学 报ACT A ECOLOGICA SINICA V ol.23,No.11N ov.,2003苔藓植物生殖生态学研究 王中生1,安树青1,方炎明2 (1.南京大学生命科学学院,南京 210093;2.南京林业大学森林资源与环境学院,南京 210037) 基金项目:科技部973重点资助项目(2002CB111504);国家自然科学基金资助项目(30270110) 收稿日期:2003-06-08;修订日期:2003-09-10 作者简介:王中生(1972～),男,安徽桐城人,博士,讲师。主要从事植物生态学及分子系统学研究。E -mail :W an gzs @nju https://www.doczj.com/doc/1318395353.html, Foundation item :T he 973-project of the M inis try of S cience an d Tech nology (No.2002CB111504)an d the National Natu -ral S cience Foundation of China(No.30270110) Received date :2003-06-08;Accepted date :2003-09-10 Biography :W ANG Zhong -Sh eng ,Ph .D .,mainly en gaged in th e res earch of plant ecology and molecular sys tematics .E -mail:Wangzs @https://www.doczj.com/doc/1318395353.html, 摘要:近年来苔藓植物生殖生态学研究主要集中于繁育系统、生殖代价与对策,以及不同生殖方式对种群遗传变异的影响等方面。生殖结构的原始性及其对水分的独特需求,以及雌雄异株比例较高等导致苔藓植物中有性生殖比例偏低;雌配子体很少完成整个有性生殖过程,其“真实的生殖代价”主要指雌性性表达(雌配子发生)的能耗,并且显著低于雄性性表达;基于对资源有效分配的生殖对策而导致雌性偏向及部分孢子体败育。无性生殖有利于不同生境条件下有效种群的发展与维持,其多样化的繁殖方式导致复杂的种群动态。苔藓植物具有较高的种群遗传多样性,生殖方式与种群遗传变异无直接因果关系,孢子与无性繁殖体不同的散布能力对于种群间遗传分化具有一定的影响。 关键词:苔藓;生殖生态;性比;生殖代价;遗传多样性 Review of reproductive ecology of Bryophytes WANG Zho ng -Sheng 1,AN Shu -Qing 1,FANG Yan -M ing 2 (1.S chool of L if e Science ,N anj ing U - niv ersity ,N anj ing 210093,Ch ina ; 2.College of F ore st R esour ces &Env ir onment ,N anj ing F or estry Univ ersity ,N an -j ing 210037,China ).Acta Ecologica Sinica ,2003,23(11):2444～2452. Abstract :Recently inv estig atio ns on r epro ductiv e ecolog y of Br yo phy tes hav e go t remar kably pro gr esses,mainly including breeding system,cost and stra tegy o f repr oduction,as w ell as influence o f r epr o ductiv e patter n o n g enetic diver sity of population .R atio s o f sex ual repro ductio n wer e lo w because o f prim itiv e re-pr oductiv e patt ern w ith part icular requirem ent o f wa ter and co mmon dioecio us pheno menon .F requency o f sexual repro ductio n was especially low in female (fro m gam ete pr oductio n thr oug h spor ophyt e matur atio n),so the co st o f r ealized sex ual r epr oductio n incur r ed by fem ale was restr icted t o sex expr essio n (gam ete pro ductio n ).O n aver age ,male incurr ed a g reat er co st in g amete pr oduct ion than female did ,so that female -dominat ed sex r atio might be a pro duct of a hig her aver age cost o f sex expr ession in ma le .Spor ophyte abor tio n w ould be influenced by reg ulat ion of resour ce allo catio n in mater nal seg ment.A sex ual repr oduction in heter og eneo us habit ats sho w ed a g r eater fitness v alue,w hich w as beneficial to po pulatio n dev elopment and maint enance .Hig her genetic diver sity w as discov ered in Br y ophy te po pulation using kinds o f m olecular mar ker ,and ther e w as no direct r elationship betw een repro ductive pat terns and g enet ic var iabilit y,but differ ent disper sal ability betw een spor e and v egetat ive fra gment wo uld ar ouse pr ofo und in-fluence on po pulation differentiatio n.
目录 摘要 (1) 关键词…………………………………………………………………………………………… 1 Abstract…………………………………………………………………………………………… 1 Keywords (1) 1 污染 (2) 1.1 污染的种类 (2) 1.2 污染的因素 (2) 1.2.1 外植体本身 (2) 1.2.2 外植体灭菌 (2) 1.2.3 接种和培养环境 (3) 2 褐化 (3) 2.1 褐化原因 (3) 2.2 影响褐变的因素 (3) 2.3 防止褐变的方法 (4) 2.3.1 外植体的选择 (4) 2.3.2 适宜的培养基和培养条件 (4) 2.3.3 加入抗氧化剂和吸附剂 (4) 2.3.4 反复转接 (4) 3 玻璃化 (4) 3.1 玻璃化苗的特点与发生原因 (4) 3.1.1 玻璃化苗的特点 (4) 3.1.2 发生原因 (4) 3.2 影响玻璃化苗的因素 (5) 3.2.1 生长调节剂 (5) 3.2.2 温度 (5) 3.2.3 湿度 (5) 3.2.4 消毒方法 (5) 3.2.5 光照时间 (5) 3.2.6 培养基 (5) 3.2.7 继代次数 (5) 4 其他常见问题及其解决措施 (5) 4.1 初始培养阶段 (5) 4.2 继代培养阶段 (6) 致谢 (7) 参考文献 (7)
浅析植物离体快繁过程中常见的问题 摘要 探讨了影响了植物组织培养的主要因素，分析了污染、褐变、玻璃化及其他常见问题，并提出了解决措施。认为：污染主要是由灭菌不彻底和环境不洁造成的，加强外植体和培养基的灭菌，对培养环境及其用具彻底消毒，可大大降低污染率。植物品种、取材部位及环境条件与褐变的发生密切相关，选择适宜的外植体，进行外植体，调价抗氧化剂和吸附剂等可有效控制褐变。培养基的种类、温度、通气状况等会影响玻璃苗的发生，选择适当培养基，降低温度，增强光照，改善通风等可使玻璃化率降低。 关键词 组织培养；污染，褐化，玻璃化 According to the rapid propagation process of in vitro in common problem Abstract Discusses the influence of the main factors of plant tissue culture, this paper analyzes the pollution, Browning, vitrification and other common problems, and proposes the measures. Think: pollution is mainly composed of sterilization is not complete and the environment caused by the unclean, strengthen the explant and culture medium sterilization for training environment and its appliance disinfection, can greatly reduce the rate of pollution. Plant variety, based site and environment and the occurrence of Browning closely related, the choice of appropriate explant, explant, introduce antioxidants and adsorbent, etc can effectively control the Browning. The kinds of culture medium, temperature and ventilation situation will influence the occurrence of glass seedlings, choose proper culture medium, reduce the temperature, and enhance the illumination, improve ventilation can make glass transition rate to decrease. Keywords Tissue culture; Pollution, Browning, vitrificatio
第六章苔藓植物实习内容和方法 1.苔藓植物的形态特征 苔藓植物是植物界的一个特殊类群，是最原始的高等植物。多适生于阴湿的环境中, 少数生于极端干旱的沙漠或戈壁，在极地冻原或高山冻原常以苔藓植物为主。热带、亚热带、温带、寒带地区均有分布。 苔藓植物的生活史中配子体世代占优势，孢子体世代常寄生在配子体上生活，形成明显的异形世代交替现象。常见的植物体是配子体，有茎、叶分化，茎中无维管组织分化，叶多为单层细胞，无真正的根，仅有单细胞或单列细胞的假根，有性生殖器官称为颈卵器和精子器，受精卵发育成胚，由胚发育为孢子体，孢子体结构简单，由孢蒴、蒴柄和基足组成，孢蒴内产生孢子，孢子产生下一代配子体过程中要经过原丝体阶段。有简单的茎、叶分化，出现多细胞生殖器官，受精卵发育成胚是把苔藓植物划分在高等植物中的三个主要原因。 1.1苔藓植物配子体和有性生殖器官的形态结构 苔藓植物配子体有两种基本类型: 一类为无茎叶分化的扁平叶状体，叶状体有背腹之分，背面常有气孔，腹面有单细胞假根和多细胞鳞片，有或无组织分化。另一类有简单的茎、叶分化, 没有真正的根, 仅有由单细胞或单列细胞组成的假根，称为拟茎叶体，茎中无维管束分化，常有表皮厚壁细胞层和中轴分化；叶具有类似叶脉的结构常称为中肋, 具机械支持作用。 苔藓植物的雌配子体可产生雌性生殖器官称颈卵器(archegonium)。颈卵器的外形如长颈瓶状, 外部由营养细胞组成颈卵器壁，分为颈部 (neck)和腹部(venter)。颈部有颈沟 (neck canal)，内有颈沟细胞 (neck canal cell); 腹部有卵细胞 (egg cell)、腹沟 (ventral canal)及腹沟细胞(ventral canal cell)。雄配子体可产生雄性生殖器官称精子器 (antheridium)，外形棒状、球状。精子器内精子多数, 两条鞭毛长而卷曲。受精作用依赖于水。颈卵器中的卵成熟, 促使颈沟细胞与腹沟细胞破裂, 精子借助水游动通过颈沟进入颈卵器与卵结合形成受精卵（合子），不经休眠就分裂形成胚 (embryo)。多细胞生殖器官颈卵器和精子器的出现是水生植物向陆地发展的过渡类型，保证了陆生植物最初登上陆地具有固定的受精场所。胚的形成标志着高等有胚植物进化历程的开始。
藻类植物-习题(含答案)
藻类植物习题（含答案） 一、选择题(本大题共13小题，共26.0分) 1. 大气中近90%的氧气是由下列哪一类植物完成的（） A. 被子植物 B. 裸子植物 C. 蕨类植物 D. 藻类植物 2. 鱼缸长时间不换水，缸的内壁上会长出绿膜，水变成绿色，这是由下列哪种生物引起的（） A. 细菌 B. 蕨类植物 C. 藻类植物 D. 苔藓植物
3. 海带是生活在海水中的大型藻类，素有“长寿菜”和“含碘冠军”的美誉，在沿海一带被广泛养殖，下列叙述正确的是（）A. 海带呈褐色，不能进行光合作用 B. 海带是依靠种子进行繁殖后代的 C. 海带依靠根系吸收水和无机盐 D. 细细膜控制碘进入海带细抱 4. 下列关于藻类植物在生物圈中的作用以及人类生活的关系的说法中，不正确的是（） A. 通过光合作用释放出氧气，扩散到大气中，补充大气圈中的氧气 B. 通过光合作用制造有机物，给水中的植食性鱼类等动物提供食物 C. 许多的藻类，特别是海藻，如海带、紫菜等可供食用和药用 D. 由于藻类植物的结构简单，所以可以作为监测空气污染程度的指示植物
5. 春天，某生物实验小组用显微镜观察变绿的池塘水，发现一种单细胞生物，体内有叶绿体．则该生物可能是（） A. 单细胞动物 B. 藻类植物 C. 苔藓植物 D. 蕨类植物 6. 某植提供了气中绝大部分的氧气，有根茎、分化，分布在占地球面约71%的水域环中这类物是（） A. 藻类植物 B. 苔藓植物 C. 蕨类植物 7. 地衣是自然界中一类特殊的生物，是下列哪两类生物的共生体（） A. 细菌和真菌 B. 细菌和藻类
植物组织培养：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基，对离体的植物胚胎、器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。又称为植物离体培养 离体生态学：是指研究离体培养环境条件控制的科学，其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件 外植体：用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞 愈伤组织（callus）：是指外植体因受伤或在离体培养时，其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织 植物组织培养的特点 1.组培技术是无菌操作技术。 2.组培材料处于完全的异养状态。 3.组培材料可以是离体状态的器官、组织、细胞或原生质体。 4.组织培养物可以形成克隆（clone，无性繁殖系），也可以进行茎芽增殖或生根 5.组培容器内的气体和环境气体可通过封口材料进行交换，相对湿度通常是几乎100％，因此，组培苗叶片表面一般都无角质层或蜡质层，且气孔保卫细胞功能缺乏，气孔始终都是张开的。 6.组培的环境温度、光照强度和时间都是人为设定的，其参数可调 植物组织培养的研究类型 组织培养 器官培养 胚胎培养 细胞培养 原生质体培养 植物组织培养的研究任务 研究离体培养条件下，细胞、组织或器官所需营养条件和环境条件，细胞、组织或器官的形态发生和代谢规律，植物脱毒方法和机理，植物特别是一些难繁植物的大量快速繁殖方法，细胞融合方法和机理，再生个体的遗传和变异，种质资源的离体保存机理和方法等 德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann于1838-1839年提出的细胞学说 德国植物学家Haberlandt于1902年提出了植物细胞具有全能性 李继侗和沈同1933年成功培养了银杏的胚。 1952年，Morel和Martin提出了植物脱毒（virus free）技术 Guha和Maheshwari等——花药培养 Cocking等-原生质体培养
第二节苔藓植物 教学目标 1．通过了解葫芦藓的形态结构和生殖等特点，进而了解苔藓植物的主要特征及对自然界的意义。 2．通过对葫芦藓的观察实验，培养学生的观察能力及实验能力。 3．通过对藻类植物和苔藓植物的比较，培养学生的分析、比较、归纳、综合等思维能力。 4．通过了解苔藓植物在自然界中的作用，使学生进一步树立生物科学的价值观；通过了解葫芦藓的形态结构和生活习性的特点，使学生树立植物体与生活环境相适应的观点。 重点、难点分析 1．重点分析： 葫芦藓与生活环境相适应的形态结构、生殖的特点，是学生了解苔藓植物主要特征的基础，同时能使学生更好地理解：苔藓植物虽然比藻类植物高等，但还是只适于生活在阴湿的环境中，不能摆脱水的限制，使它在进化上所处的位置仍然比较低等。因此，葫芦藓与生活环境相适应的形态结构、生殖的特点及苔藓植物的主要特征，对学生理解苔藓植物在进化上的位置都是十分重要的，所以这两部分知识应确定为重点。 2．难点分析： 葫芦藓生殖器官的结构比较复杂，又由于受到条件限制，不易观察到，所以这部分知识应确定为难点。 葫芦藓的受精过程离不开水，这点与绿色开花植物受精过程不需要水这个条件有很大不同，因此，学生理解起来有困难，加之，葫芦藓的受精过程不易观察到，所以，这部分知识也应确定为难点。 教学过程设计 ●一、本课题参考课时为一课时。 ●二、教学过程： 1．引言：请学生观察玻璃缸内的水绵和盆栽的葫芦藓（或小墙藓）提出问题：它们的生活环境有何不同？当学生答出：水绵生活在水中，葫芦藓生活在陆地上时，再给学生出示葫芦藓的生境图，使他们了解到葫芦藓生活于陆地上阴湿的地面和背阴的墙壁上，并引导他们答出这些毛茸茸像绿色绒毯一样的植物在植物界中属于苔藓植物，从而引出苔藓植物的课题。 2．葫芦藓：
植物组织培养：离体条件下利用人工培养条件在无菌情况下培养、生长、发育再生出完整植株的过程。外植体：由活体植物体上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。植物细胞的全能性：植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。脱分化：将来自已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。再分化经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可有转变为各种不同细胞类型的能力。 第二章设备与培养条件 实验室组成：化学实验室、洗涤菌室、无菌操作室、培养室、细胞学实验室。1化学实验室：完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、配制、培养基分装等。主要设备：药品柜、防尘橱（放置培养容器）、冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器. 2 洗涤、灭菌室：完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。主要设备：水池、操作台、高压灭菌锅、干燥灭菌器（如烘箱）等。3无菌操作室（接种室）：主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序。主要设备：紫外光源、超净工作台、消毒器、酒精灯、接种器械（接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针）等。4培养室：培养室是将接种的材料进行培养生长的场所。主要设备：培养架（控温控光控湿）、摇床、培养箱、紫外光源等。5细胞学实验室：用于对培养物的观察分析与培养物的计数等。主要设备：双筒实体显微镜、显微镜、倒置显微镜等。6其他小型仪器设备：分注器、血球计数器、移液枪、过滤灭菌器、电炉等加热器具、磁力搅拌器、低速台式离心机等。 第三章培养基及其制备 培养基的成分主要可以分水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。常用的培养基及特点如下：(1)MS培养基特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。(2)B5培养基其主要特点是含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。(3)White培养基其特点是无机机盐数量较低，适于生根培养。（4）N6培养基其特点是成分较简单，KNO3和（NH4）2SO4含量高。(5)KM —8P培养基其特点是有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素，广泛用于原生质融合的培养。水是植物原生质体的组成成分，也是一切代谢过程的介质和溶媒。1无机营养--①大量元素，指浓度大于0.5mmol／L的元素等。其作用是：(1)N 是蛋白质、酶、叶绿素、维生素、核酸、磷脂、生物碱等的组成成分，是生命不可缺少的物质。(2)P 是磷脂的主要成分。在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在植物体中的积累。(3)K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有密切关系。K增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维组织发达，对胚的分化有促进作用。但(4)Mg、S和Ca、Mg 是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂；S 是含S氨基酸和蛋白质的组成成分。Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质膜不受破坏有显著作用，铁是一些氧化酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等的组成成分。同时，它又是叶绿素形成的必要条件。培养基中的铁对胚的形成、芽的分化和幼苗转绿有促进作用。也是植物组织培养中不可缺少的元素，缺少这些物质会导致生长、发育异常现象。②微量元素，作为酶的辅助因子或激活剂参与代谢的调节③缺素症④稀土元素，对试管苗的生长分化生根愈伤组织诱导生长体细胞胚的发生以及提高次生代谢物的产量有促进作用2有机营养成分①碳源，对细胞增殖起作用也影响细胞分化②维生素类，对生长分化等有很好促进作用③肌醇，糖类的转化中其重要作用，是细胞壁的构建材料④氨基酸，可直接被细胞吸收⑤天然复合物，对细胞的增殖与分化有明显的促进作用，但对器官的分化作用不明显3培养材料的支持物4活性炭吸附培养基及培养物分泌物中的抑制物质，抑制外植体褐变防止玻璃苗的产生促进培养物生长和分化促进生根5抗生素防止外植体内生菌造成的污染6抗氧化物，作用抑制外植体的褐变7硝酸银促进愈伤组织器官发生或体细胞胚胎发生的作用，使原再生困难的物种分化再生植株母液的配置与保存：①大量元素母液，即含N.P.K.Ca.Mg.S等六种盐类的混合溶液，一般配成浓度10倍或20倍母液。②微量元素母液，含有除Fe以外的B.Mn.Cu.Zn,Mo.CL等盐类的混合溶液，因含量低，一般配成100倍或200倍母液。③铁盐母液④有机物母液⑤植物生长调节物质母液1生长素类，作用促进细胞伸长和分裂，促进生根抑制器官脱落，性别控制，延长休眠，顶端优势，单性结实等作用2细胞分裂素类作用，促进细胞分裂和分化，诱导胚状体和不定芽的形成，延缓组织的衰老并增强蛋白质的合成。3赤霉素作用，加速细胞的伸长生长，促进细胞分裂。脱落酸具有抑制细胞分裂和伸长促进脱落和衰老促进休眠和提高抗逆等能力4多胺作用，调控部分植物外植体不定根不定芽画押体细胞胚发生发育以及延缓原生质体衰老促进原生质体分裂及细胞克隆形成方面具有明显的效果5多效唑作用，控长矮化，促进分枝，分嶪促进生根成花坐果，延缓衰老，提高叶绿素含量，增强植物抗逆性等培养基的配置准备工作1实验用具的准备2试剂药品的准备3 Vo=V1/t 或Vo=(C1*V1)/Co Vo=吸取母液体积（mL）V1=配置培养基体积（mL）Co=母液浓度（mg/L）C1=配置培养基的浓度（mg/L）T=母液扩大倍数①取规定数量的糖源和凝固剂置于烧杯内，加蒸馏水至培养基最终体积的3/4在恒温水浴中加热使之溶解，加热过程应不断搅拌，防治结块。②根据计算所需量一次加入大量元素微量元素铁盐有机物生长调节物质母液及其他特殊附加物，搅拌均匀。③加水定容至规定体积，搅拌均匀。④调整培养基的PH值。⑤分装⑥封口 第四章植物材料 植物材料幼年期特点：植物生长快，呼吸强，核酸代谢和蛋白质合成快。成年期：代谢和生理活动慢，光合速率和呼吸速率下降。外植体的选择：1植物的种质选择2外植体的增值能力3外植体的大小4外植体的年龄和着生部位5取外植体的季节和时间6木本材料的特殊性灭菌的常用化学药品:1乙醇2升汞3次氯酸钠4漂白剂5过氧化氢6其他用于外植体体表灭菌的化学药品①茎尖茎段以及叶片等材料的灭菌流水冲洗，70％乙醇浸泡，冲洗，取0.1％升汞。最后用无菌水洗涤干净，备用。②果实和种子的灭菌冲洗20min 再用70％乙醇灭菌30s，用无菌水洗涤3次，取出果实内种子进行培养。如暴露了，用10％次氯酸钙溶液浸泡30min。