第三节植物细胞的生长和分化

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。

植物生理学植物的生长生理植物的生长生理一、植物生长和形态发生的细胞基础1.细胞的生长分化规律细胞周期:从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂结束的时期称为细胞周期。

细胞生长的控制细胞生长受多种因素的影响：受核质遗传基因的控制，因为细胞核与细胞质的数量比只能维持在一定的范围内；受细胞壁以及周围细胞作用力的影响；受环境因素的制约。

2.细胞分化的控制因素细胞分化的分子机理细胞分化的分子基础是细胞基因表达的差别。

同一植物体中的细胞都具有相同的基因，因为它们都是由同一受精卵分裂而来的，而且其中的每一个细胞在适宜的条件下有可能发育成与母体相似的植株。

在个体的发育过程中，细胞内的基因不是同时表达的，而往往只表达基因库中的极小部分。

这就是个体发育过程中基因在时间和空间上的顺序表达。

细胞的基因是如何有选择性地进行表达，合成特定蛋白质的，即基因是如何调控的，这是细胞分化的关键。

从某种意义上讲，具有相同基因的细胞而有着不同蛋白质产物的表达，即为细胞分化。

细胞分化的控制因素：（1）极性是细胞分化的前提极性是指细胞（也可指器官和植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。

主要表现在: 细胞质浓度的不一，细胞器数量的多少，核位置的偏向等方面。

极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。

(2)植物激素在细胞分化中的作用；植物激素可以诱导细胞分化。

3.细胞全能性与组织培养技术植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都携带一个完整的基因组，具有发育成完整植物的潜力。

组织培养:指在无菌条件下，在培养基中离体分离培养植物组织(器官或细胞)的技术。

其理论基础是植物细胞的全能性。

（1）组织培养的概念与分类植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。

用于离体培养的各种植物材料称为外植体。

根据外植体的类型，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。

植物细胞生长和发育过程中细胞核和质量的分裂和分化机制植物细胞生长和发育是一系列非常复杂的过程，它们需要细胞内涉及到的许多分子和过程来协同工作。

其中最为重要的便是细胞核和质量的分裂和分化机制。

细胞核的分裂细胞核是植物细胞的一个非常重要的部分。

它包含了所有细胞所需要的遗传信息，这些遗传信息对细胞的生长和发育起着至关重要的作用。

当细胞进行有丝分裂时，细胞核就会开始分裂。

这个过程的整个过程可以分成四个阶段。

第一阶段为前期，在这个阶段，细胞核会缩小，并且细胞内其他的器官也会进行相应的变化。

同时，染色体的数量也会从单倍体变成二倍体。

第二阶段为早期，在这个阶段，已经进行了亚历山大纤维的形成，这些亚历山大纤维可以将染色体准确地分开，并且将它们向细胞的不同端分离。

第三阶段为晚期，在这个阶段，细胞核的膜会分裂，形成两个子核。

而且，还会有一些后期的分子被吸到不同的细胞核中去。

第四个阶段为分裂期，在这个阶段，整个细胞都会分离成两个几乎相同大小的细胞，这两个细胞都包含有单倍体的染色体数量。

质量的分裂与分化除了核的分裂，质的分裂与分化也是植物细胞生长与发育中非常重要的过程之一。

植物细胞量非常大，可达到动物细胞的50倍左右。

在此基础上，质的繁殖与分化就表现出更为复杂的特点。

质的量的增加很大程度上依赖于各种化学反应以及生化过程，例如用来运输残余物的内质网和高尔基体等。

而质的分化则依赖于无论是外界还是内部信号的触发点。

最后，质的分裂与分化也受到很多因素的影响包括外部激素的输入，光照条件的变化以及周围环境的变化等。

它们将通过逐步加深对植物细胞生长与发育理解，从而为植物科学家创造出更为有效的分裂和分化机制提供了更多的机会。

结论总体来说，植物细胞分化和分裂机制是非常复杂的，需要许多分子和过程来完成。

核的分裂机制以及质的分裂与分化则是其中最为重要的机制之一。

这些机制的详细研究将有助于科学家更好地了解植物细胞的发育规律，为植物科学研究提供更多的机会。

植物的细胞分化一、引言细胞分化是多细胞生物体形态发生的基础。

在种子植物中，由一个受精卵经历一系列的细胞分裂和细胞分化，形成一个具有根端和茎端的胚胎，进而形成种子。

在种子萌发后，长成新的植株。

在整个植物生长发育过程中，由于顶端分生组织活跃分裂的结果，通过一系列复杂的形态发生过程，形成不同的器官和组织，最后开花结实完成其生活史。

所以，事实上，细胞分化在植物形态建成中是一个核心问题，没有细胞的分化就没有形态建成。

细胞分裂、生长、分化是生物体发生的三个基本现象。

植物发育和三个基本现象有时间和空间上的必然联系。

细胞分化是指导致细胞形成不同结构、引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。

植物的每个生活细胞具有全能性，但任何一个细胞在其整个生活周期中，只能表达其基因库中的极小部分内容，而各个细胞在不同的时间、空间和内外条件下，表达的内容是不同的，因而就出现了机能和形态的差异。

所以，分化也可说是一个基因型的细胞所具有的不同的表现型。

二、极性与分化极性是植物细胞分化中的一个基本现象。

它通常是指在植物的器官、组织、甚至单个细胞中，在不同的轴向上存在的某种形态结构以及生理生化上的梯度差异。

极性一旦建立，则很难使之逆转。

有人指出，没有极性就没有分化。

极性造成了细胞内生活物质的定向和定位，建立起轴向，并表现出两极的分化。

已有证据说明极性在很大程度上决定了细胞分裂面的取向。

而在一个器官的发育中，细胞分裂面的取向对于决定细胞的分化有着重要的作用。

植物细胞的极性是由细胞的电场方向决定的。

因为电场方向决定着细胞内的物质分配，这些物质包括无机盐类、蛋白质、核糖核酸等一些带电荷物质。

同时，生长素的梯度、pH 梯度、渗透压大小、机械压、光照等都能使细胞形成电场，特别是膜上和Ca2+结合的蛋白质带有净的电荷，它在细胞内电场的建立中起着非常重要的作用。

细胞内电场的形成和细胞中带极性的大分子物质的分布是一致的。

所以，电场决定了极性。

由于极性的存在，细胞分裂形成的二个最初相等的子细胞所处的细胞质环境是不同的。

浙教版九年级上册第二章第3节动植物的结构层次【考点串讲】动物的结构层次植物的结构层次一.细胞的分裂、生长和分化1.细胞分裂：（一个细胞变成多个细胞）意义：使细胞数目增多2.细胞生长（细胞变大的过程）意义：使细胞的体积增大3.细胞分化（一种变多种）意义：细胞分化形成组织二.组织1.概念：细胞分化形成的各种不同形态和不同功能的细胞群2.植物的基本组织：保护组织、输导组织、机械组织、营养组织、分生组织。

3.人体的四大组织：肌肉组织、神经组织、结缔组织、上皮组织。

三.器官和系统1.器官：由多种组织构成的、具有一定功能的结构称为器官被子植物的器官：根、茎和叶与植物制造自身营养物质和生长有关，称为营养器官；花、果实和种子与植物的生殖有关，称为生殖器官人和动物的器官：眼、耳、鼻是感觉器官；胃、肠、肝和胰是消化器官；肺或鳃是呼吸器官；心脏和血管是循环器官；睾丸和卵巢是生殖器官；肾和膀胱是排泄器官2.系统（动物特有）概念：能够共同完成一种或几种生理功能的过个器官，按照一定的顺序排列在一起构成系统人体八大系统：消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、神经系统、运动系统和内分泌系统四.结构与层次1.单细胞层次的生物：有些生物是由一个细胞组成的，如草履虫2.组织层次的多细胞生物：某些低等生物，虽然有许多细胞组成，而且分化出简单的组织，但结构相当简单。

3.动植物体结构层次总结如下植物体的结构层次：细胞→组织→器官→植物体动物体的结构层次：细胞→组织→器官→系统→动物体4.动植物体结构层次之间的联系：结构相似功能相同的细胞共同组成了组织，多种组织一起组成了器官有了特定的功能，不同的器官一起共同作用组成了系统（动物特有），不同的系统组合而成多细胞生物个体。

【专题过关】一、选择题1．（2022·绍兴期末）下列关于一株水蜜桃和一个人的叙述中错误的是（）A．他们的遗传物质都在细胞核内B．水蜜桃的花、人的心脏都属于器官C．它们都是受精卵不断分裂、生长和分化的结果D．它们的结构层次都是细胞→ 组织→ 器官→ 系统→个体【答案】D【解析】A．细胞核内有遗传物质，是生命活动的控制中心，A正确。

第11章植物的生长与分化植物的生长与分化是植物各种生理与代谢活动的综合表现，它包括器官发育、形态建成、营养生长向生殖生长的过渡，以及个体最终走向衰老、成熟与死亡。

研究这些历程的内部变化及其与环境的关系，对调节植物的生长发育，提高作物生产力具有重要意义。

第一节植物的休眠与种子萌发一、植物休眠的概念与生物学意义地球上绝大部分植物所处的环境有季节的变化，尤其是温带，四季变化鲜明。

大多数植物都要经历季节性的不良气候时期，如果不存在某种保护性或防御性机理，便会受到伤害或致死。

植物的整体或某一部分在某一时期内生长和代谢暂时停滞的现象，叫做休g民。

许多落叶树在秋季枝条生长缓慢，叶片脱落，形成了休眠芽以度过冬季的严寒；在一些地区植物在夏季休眠以度过干旱少雨的天气。

这种由于不利的生长环境引起的休眠叫强迫休眠。

但是刚收获的大麦、水稻等籽粒，即使给予充足的水分，适当的温度，它们不能萌发，只有贮藏数月后才能萌发。

显然，这种不能生长不是由于外界条件的不适造成的，而是内部原因造成的。

这种休眠称为自发休眠或深休眠。

植物休眠有多种形式，例如许多一、二年生植物以种子为休眠器官，多年生落叶树木以休眠芽的方式休眠；而多年生草本植物，其地上部分死亡，植物则以休眠的地下器官如鳞茎、球茎、根茎或块茎越冬或度过干旱时期。

无论是种子、冬芽或其它贮藏器官的休眠，植物的生存和适应都具有重要意义。

种子是抗寒性的器官，一、二年生植物在成熟后形成种子，可以在严寒的冬季不被冻死而保存生活力。

休眠芽外围具有多层不透水不透气的鳞片，是一种保护芽越冬的结构。

休眠给物种的延续带来好处，如杂草种子可以在土层下保持多年不萌发，因而萌发期非常不整齐，有利于其物种的延续。

二、植物休眠的原因引起植物休眠的原因是多方面的，现分别叙述如下：(一)种子休眠的原因种子休眠通常由三方面原因引起。

1．种皮的影响许多种子的外层有厚而坚硬的组织或种皮上附有厚或致密的蜡质或角质，这种种子不具有透水性，致使胚得不到水分和氧气的供应；同时种子内的二氧化碳也不能排出，积累在胚的附近，进一步抑制了胚的萌发；而种皮坚硬或过厚(俗称为“铁籽”)给正常生长的胚穿过种皮形成了很大的机械阻力，致使种子处于休眠状态。