植物发育生物学
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植物发育生物学揭示植物胚胎发育与体细胞发育的关系植物发育生物学是研究植物如何生长和发育的科学领域。
在植物的发育过程中,胚胎发育和体细胞发育是两个相互依存的过程,它们之间存在着密切的关系。
通过揭示植物胚胎发育与体细胞发育的关系,我们可以更深入地了解植物的生长与发育机制。
一、植物胚胎发育的基本过程植物胚胎发育是从受精卵发育到胚胎形成的过程。
在植物胚胎发育的早期阶段,受精卵会经历分裂、扩张和分化等过程,逐渐形成胚胎器官的原基。
随着发育的继续,胚胎会发育出不同的器官,如根系、茎轴和叶片。
同时,胚胎在发育过程中也会形成不同类型的细胞,例如上皮细胞、表皮细胞和内胚乳细胞。
二、植物体细胞发育的基本过程植物体细胞发育是指植物体内细胞的分裂和分化过程。
在植物体内,细胞的分裂和分化是植物生长与发育的基础。
通过细胞的分裂和分化,植物体可以增加其细胞数量,并形成不同类型的细胞组织。
细胞的分裂是指一个细胞分裂成两个或更多个细胞,而细胞的分化则是指细胞在结构和功能上的差异化。
三、植物胚胎发育与体细胞发育的关系植物胚胎发育与体细胞发育之间存在着密切的关系。
首先,植物胚胎发育和体细胞发育都是植物生长与发育的重要组成部分,它们共同推动着植物的整体生长。
其次,植物胚胎发育和体细胞发育的过程中,细胞的分裂和分化是共同的关键步骤。
胚胎发育的过程中,受精卵会经历细胞的分裂和分化过程,形成胚胎的各个组成部分。
而在体细胞发育的过程中,细胞也需要进行分裂和分化,形成不同的细胞组织。
此外,植物胚胎发育和体细胞发育之间还存在着相互影响的关系。
胚胎发育过程中,体细胞会提供所需的营养和生长因子,为胚胎的发育提供必要的条件。
而在体细胞发育过程中,胚胎发育产生的激素和信号分子会对体细胞的分裂和分化产生影响,引导细胞朝特定的发育方向发展。
总结起来,植物胚胎发育与体细胞发育之间存在着相互依存的关系。
它们共同推动着植物的生长与发育。
通过进一步的研究,我们可以深入了解植物生长和发育的机理,为植物育种和农业生产提供理论依据。
植物发育的生物学数据。
一、名词解释1.花器官发生的基本模式:完整的花器官由花萼(1轮)、花瓣(2轮)、雄蕊(3轮)和雌蕊(4轮)组成。
a类(美联社1、AP2,B类(AP3/PI),C类(AG)调节因子分别与体感诱发电位相关1、2和3形成不同的聚合物,分别控制1轮(A)、2轮(AB)、3轮(BC)和4轮(C)中相应部位花器官的分化和形成。
2.春化:植物在开花前需要一段时间的低温处理,这是一种现象。
目前发现低温促进开花是由于三种蛋白质VRN1、2.VIN3被诱导在低温下表达。
它们抑制负开花调节基因FLC的表达,从而促进开花。
3.光敏剂(PHY):它是一种蛋白质复合物,其中N-末端光敏区与线性四环吡咯发色团共价结合。
接受红光/远红光后,蛋白质的构象发生变化,C末端激酶被激活,光信号通过磷酸化传导。
4.根边框单元格:它是一种有组织的活细胞,生长到一定长度的根尖,并与根冠的外围细胞分离。
它的功能是保护和帮助植物吸收营养。
环境因素和遗传因素控制着边缘细胞的释放。
5.近轴的一、名词解释1.花器官发生的基本模式:完整的花器官由花萼(1轮)、花瓣(2轮)、雄蕊(3轮)和雌蕊(4轮)组成。
a类(美联社1、AP2,B类(AP3/PI),C类(AG)调节因子分别与体感诱发电位相关1、2和3形成不同的聚合物,分别控制1轮(A)、2轮(AB)、3轮(BC)和4轮(C)中相应部位花器官的分化和形成。
2.春化:植物在开花前需要一段时间的低温处理,这是一种现象。
目前发现低温促进开花是由于三种蛋白质VRN1、2.VIN3被诱导在低温下表达。
它们抑制负开花调节基因FLC的表达,从而促进开花。
3.光敏剂(PHY):它是一种蛋白质复合物,其中N-末端光敏区与线性四环吡咯发色团共价结合。
接受红光/远红光后,蛋白质的构象发生变化,C末端激酶被激活,光信号通过磷酸化传导。
4.根边框单元格:它是一种有组织的活细胞,生长到一定长度的根尖,并与根冠的外围细胞分离。
植物发育生物学研究植物的生长和发育过程植物发育生物学是一门研究植物的生长和发育过程的学科。
它主要探究植物在生命周期内从种子萌发到成为成熟植物的各个发育阶段,以及植物器官的形成和发展。
植物发育生物学不仅关注植物个体的发育过程,还探索植物在环境因素影响下的形态和功能的适应性变化,以及这些变化的遗传基础。
一、种子萌发与胚胎发育种子萌发是植物生命开始的关键步骤。
当种子受到合适的环境刺激,如水分、温度和光照条件的适宜,种子进入萌发期。
这个过程中,种子的休眠状态被解除,水分被吸收,胚芽迅速发展,从而引发胚胎的发育。
胚胎发育包括胚乳吸收、细胞分化和器官形成等步骤。
这些过程在分子水平上受到许多基因的调控,这些基因指导胚胎内部和外部结构的形成。
二、器官形成与分化植物发育过程中的重要部分是器官的形成和分化。
根、茎、叶和花是植物的主要器官,它们的构建是通过活性分裂、细胞扩张、细胞分化以及组织和器官的形成来实现的。
植物细胞具有极高的可塑性,可以在不同的环境条件下发生分化并形成多样化的器官类型。
例如,根部的细胞分化形成根系的吸收结构,茎部的细胞分化形成茎的承载结构,叶片的细胞分化形成光合作用的主要器官。
这一系列的过程在植物发育中起着重要的作用。
三、植物激素的调控植物生长和发育的过程受到多种植物激素的调控。
植物激素是植物内源性的化学物质,可以通过植物体内的传导系统分布到各个组织和器官,并在生长和发育过程中发挥重要作用。
植物激素可以促进或抑制细胞分裂、扩展和分化,调节根、茎、叶和花器官的形成和发展,以及参与植物对环境的适应性反应。
例如,植物生长素使细胞展长,促进茎的伸长;赤霉素促进种子发芽和茎的生长;细胞分裂素促进细胞分裂和胚胎发育,等等。
植物激素的平衡和相互作用是植物生长和发育的重要调控机制。
四、环境因素对植物发育的影响植物的生长和发育是受环境因素调控的。
光、温度、水分、土壤和营养等环境因素对植物的发育过程有着重要的影响。
植物发育生物学中的基因组编辑技术植物发育生物学是研究植物的形态发育及其调控的学科。
近年来,基因组编辑技术的出现使得研究者们能够更加精确地探索植物发育领域中的基因功能与调控机制。
本文将介绍基因组编辑技术在植物发育生物学中的应用,以及对植物品种改良和农业生产的潜在影响。
一、基因组编辑技术概述基因组编辑技术是一种通过定向修改目标生物体的基因组DNA序列来实现基因功能研究和基因改良的技术手段。
它主要通过CRISPR/Cas9系统或其他诸如TALEN和ZFN等蛋白质核酸酶来实现。
在植物发育领域,基因组编辑技术的应用主要集中在以下几个方面。
二、基因功能研究植物发育过程中,涉及大量基因的调控。
通过基因组编辑技术,研究者可以精确地编辑目标基因,并观察植物发育过程中的表型变化。
比如,可以通过敲除或插入基因来研究该基因在植物发育过程中的具体作用机制,以及与其他基因的相互关系。
这种方法为植物发育生物学的研究提供了更加精确和可靠的手段。
三、植物品种改良基因组编辑技术在植物品种改良中具有巨大潜力。
通过编辑植物基因组中的关键基因,可以实现植物性状的改良。
比如,通过敲除抑制性基因,可以增强植物的抗病性和逆境适应能力,提高作物产量。
同时,基因组编辑技术还可以实现基因的点突变、精准修复、基因组重排等高效和精确的遗传改良手段。
这种技术的应用不仅可以提高农作物的品质和产量,还可以使植物在逆境环境下更好地生存和发展。
四、对农业生产的影响基因组编辑技术对农业生产具有重要意义。
通过编辑植物基因组,可以获取更好的农作物品种,并提高农作物的抗病性、耐逆性和产量。
这意味着农民可以在相同的土地面积上获得更多的产量,从而提高农业生产效率,减轻人口压力。
同时,抗病性的提高还可以减少对农药的依赖,减少环境污染,实现更加可持续的农业发展。
总结:基因组编辑技术为植物发育生物学的研究提供了全新的手段和思路。
通过该技术,研究者们可以更加深入地挖掘植物基因的功能和调控机制。
植物发育生物学的研究进展与前沿植物发育生物学是研究植物生长和发育过程的科学领域。
随着生物学研究的深入,植物发育生物学在过去几十年中取得了显著的进展,并且在某些方面取得了前沿的突破。
本文将介绍植物发育生物学的研究进展和前沿,并探讨其对植物科学和农业领域的意义。
一、基因调控的研究进展植物发育生物学的核心是研究基因调控对植物生长和发育的影响。
近年来,随着高通量测序技术的发展,植物基因组学取得了重大突破。
通过对植物基因组进行深入研究,科学家们发现了大量调控植物发育的基因,并阐明了它们在不同生长阶段的作用机制。
此外,植物中一些重要的调控因子,如雄性不育因子、激素信号通路、转录因子家族等也成为了研究的热点。
这些研究揭示了植物生长与发育的分子机理,对于理解植物的进化和适应性演化具有重要的意义。
二、组织发育的研究进展植物组织发育是指植物细胞在生长和分化过程中形成各种组织和器官的过程。
近年来,科学家们通过对植物组织发育的研究,揭示了植物细胞分裂、扩张以及重要激素调控通路的分子机制。
特别是在根系和茎叶发育领域,研究人员发现了一些关键基因和信号通路,通过调控细胞极性以及细胞间的相互作用,控制植物的组织形态和器官的发育。
三、植物发育的环境调控环境调控是植物发育生物学研究的重要方向之一。
植物作为固定生物体,受到环境因素的直接影响,如光照、温度、水分等。
最近的研究表明,植物利用一系列信号转导通路和基因调控网络来感知和响应环境变化,调整自身的发育模式。
例如,植物在光照强度较低的条件下会发生光形态转变,产生长的、细的茎干和大的叶片以获取更多的光能。
而在干旱条件下,植物则通过调控根系的生长和分支来适应水分的缺乏。
四、植物发育生物学在农业中的应用植物发育生物学的研究成果不仅对于深入理解植物发育的分子机制具有重要意义,也为农业领域的应用提供了新的思路和方法。
通过研究植物基因调控网络,科学家们可以改良作物的品质和增强抗逆性。
例如,通过调控植物激素通路中的关键基因,可以提高作物的营养价值和产量。
植物发育生物学研究植物的胚胎发育和器官生成过程植物发育生物学是研究植物胚胎发育和器官生成过程的学科。
它涉及到植物生长的各个方面,包括胚胎发育、根、茎、叶的形成及器官之间的相互作用等。
在过去的几十年里,植物发育生物学取得了许多重要的发现和突破,为我们深入了解植物的生长机理和调控提供了基础。
一、植物胚胎发育植物胚胎发育是植物生长的开始阶段,也是植物发育生物学的研究重点之一。
在植物胚胎发育过程中,受精卵经过一系列细胞分裂和分化过程,最终形成一个完整的胚胎体。
这个过程中,控制胚胎发育的基因起着重要作用。
科学家通过研究胚胎发育相关的基因,揭示了胚胎发育的分子机制,如决定胚胎发育中不同细胞类型命运的转录因子和信号转导通路等。
二、植物器官生成过程植物器官生成过程是指根、茎、叶等各个器官的形成和发展过程。
这些器官都是由植物细胞分裂和分化所形成。
在这个过程中,植物细胞通过不同的信号调节网络,产生不同的细胞命运,最终组织成特定的器官。
植物器官生成的研究不仅有助于我们了解植物的结构和功能,还有助于培育优良的农作物品种和改良植物。
三、植物发育的调控机制植物发育的调控机制是植物发育生物学的一个重要研究领域。
通过研究植物发育相关的基因和信号通路,科学家发现了很多控制植物发育的关键因素。
例如,一些基因调控植物根的生长和发育,而其他基因则调控茎或叶的发育。
此外,植物发育还受到环境条件的调控,如光照、温度、水分等。
通过了解这些调控机制,我们可以更好地管理植物的生长和发育,提高农作物的产量和抗逆性。
四、植物的发育研究应用植物发育生物学的研究对于农业和环境保护具有重要意义。
通过深入了解植物的胚胎发育和器官生成过程,可以培育出更具适应性和优良性状的作物品种,提高农业生产效益。
同时,研究植物的发育机制还可以帮助我们更好地保护和利用自然资源,保护植物多样性和生态平衡。
总结起来,植物发育生物学是研究植物的胚胎发育和器官生成过程的学科。
通过研究植物发育的调控机制,可以更好地理解植物的生长和发育机理。
☞决定生活周期完成的遗传程序中有关基因的表达均在不同程度上受到环境信号的影响.这种影响在从营养性叶向花器官(萼片)的转变中表现得最为明显。
30、器官形成:是指侧生器官从其原基器官特征被决定后到其特定的形态与功能的建成过程。
31、有关花型的研究辐射对称型(拟南芥花)和两侧对称型(金鱼草花).☞金鱼草花腹背对称性:CYC基因和DICH基因参与腹背对称性的建立。
在花分生组织形成早期,CYC基因仅在靠近花序轴的腹面区域表达,而在远轴的背面区域不表达,且这种腹背特异性的表达能够持续到花瓣和雄蕊原基发育的后期。
CYC和DICH导致的腹背对称性不仅表现在花的整体对称性上,且表现在单个花器官的对称性上.32、花瓣的衰老和脱落是内源乙烯所诱导的花瓣细胞的程序性死亡的结果。
这种内源乙烯的释放被认为是由受精所引起,最早出现于子房,然后扩散到花瓣.33、雄蕊的形态建成及调控问题34、心皮的形态建成及果实的发育①心皮的形态建成☞心皮是茎端分生组织所形成的最后一类侧生器官.12、无融合生殖的研究与利用①定义:无融合生殖(apomixis):是指植物无须经过受精即可得到种子的自然现象。
②无融合生殖类型:(根据发生时期、部位和方式)A、无配子生殖(diplospory):分为有丝分裂的无配子生殖和减数分裂的无配子生殖;B、无孢子生殖(apospory);(1)EMS诱变.。
....。
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EMS诱变法建突变体库(拟南芥) 原理:EMS是一种烷化剂,通过将烷基加到DNA的核苷酸鸟嘌呤上,使DNA 在复制时错误的将G-C碱基对转换为A—T碱基对,因而引起点突变。
诱变步骤:1)取50000——100000粒(1-2克)左右拟南芥种子水中浸泡过夜;2)用0.2%—-0.4%EMS摇动浸泡10-20h;3)倒掉EMS,1NNaOH处理残留EMS;4)用ddH2O洗种20遍,即获M1;5)播种M1种子;6)单株或混合收获M2代种子用于突变体筛选。
实验一低拷贝质粒的大量提取——碱法【实验原理】质粒是细胞内的一种环状的小分子DNA,是进行DNA重组的常用载体。
作为一个具有自身复制起点的复制单位独立于细胞的主染色体之外,质粒DNA上携带了部分的基因信息,经过基因表达后使其宿主细胞表现相应的性状。
在DNA重组中,质粒或经过改造后的质粒载体可通过连接外源基因构成重组体。
从宿主细胞中提取质粒DNA,是DNA重组技术中最基础的实验技能。
分离质粒DNA有三个步骤:培养细菌使质粒扩增,收集和裂解细菌,分离和纯化质粒DNA。
在质粒提取过程中,由于机械力、酸碱度、试剂等的原因,可能使质粒DNA链发生断裂。
所以,多数质粒粗提取物中含有三种构型的质粒:共价闭合环状DNA(cccDNA):质粒的两条链没有断裂;超螺旋开环DNA(ocDNA):质粒的一条链断裂;松弛的环状分子线形DNA(lDNA):质粒的两条链均断裂;线性分子质粒DNA的分子构型。
质粒DNA琼脂塘凝胶电泳模式图可分为:松弛线性的DNA;松弛开环的OC构型;超螺旋的SC构型。
由于琼脂糖中加有嵌入型染料溴化乙锭,因此,在紫外线照射下DNA电泳带成橘黄色。
道中的SC DNA走在最前沿,OC DNA则位于凝胶的最后边;道中的L DNA 是经核酸内切限制酶切割质粒之后产生的,它在凝胶中的位置介于OC DNA 和SC DNA 之间。
碱法提取质粒是R.Treisman尚未发表的方法,同时也是Brinboim和Doly(1979)及Ish-Horowicz和Burke(1981)所用方法的改进。
该方法对于目前使用的所有大肠菌菌株都卓有成效,并可与随后的纯化步骤,如聚乙二醇沉淀或氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心等,一并联合使用。
【药品试剂】1、溶液I:50 mmol/L葡萄糖、 25 mmol/L Tris.Cl(pH8.0)、10mmol/L EDTA(pH8.0)。
溶液I可成批配制,在10 lbf/in2(6.895x104Pa或者是115 ℃)高压下蒸气灭菌15min,贮存于4 ℃。
植物发育⽣物学植物发育⽣物学复习资料第⼀节植物发育⽣物学概论⼀、植物发育⽣物学1、概述: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。
是研究植物⽣长发育及其遗传控制的学科,即研究植物个体发育规律及其调控机理的学科。
⼆、植物的⽣长发育与动物的不同1、植物和动物最早的共同祖先是单细胞的真核⽣物2、动物在胚胎发育中其组成细胞可移动位置,植物的则不能移动,细胞间彼此联结很紧密。
植物外形的形成依赖于不同位置细胞的分裂速度和伸长⽅向的差异3、动物细胞通常没有细胞壁,植物则有。
因此植物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。
4、植物细胞⽐动物细胞更容易表现出全能性,容易在⼈⼯培养条件下发育成新的个体。
5、动物胚胎发育完成后⼏乎是全⾯地⽣长,成熟动物体中不在特定部位保留⼲细胞群,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。
(1)植物发育是连续的;(2)植物具有⽆限的发育程序6、动物在环境中是可以⾃由移动的,植物则不能主动移动。
7、动物的减数分裂发⽣于形成配⼦体时,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。
⽽⾼等植物的减数分裂发⽣于形成孢⼦时,既有⼆倍体的体物体,也有单倍体的植物体,两种植物体交互出现形成世代交替。
(1)苔藓植物的⽣活史1)苔藓植物——是过渡性的陆⽣植物。
⼩型的叶状体或有茎叶分化的植物体,具假根;配⼦体发达,孢⼦体寄⽣其上,受精需⽔。
2)苔藓植物⽣活史的特点①具有明显的世代交替,配⼦体发达,孢⼦体退化,孢⼦体寄⽣在配⼦体上;②合⼦在颈卵器内发育成下⼀代植物的雏体(胚),称为有胚植物;③孢⼦⾸先萌发形成绿⾊的原丝体(丝状或⽚状),然后再发育形成配⼦体。
(2)蕨类植物的⽣活史1)蕨类植物——具有根、茎、叶的草本植物(少数⽊本),有维管系统,孢⼦体发达,配⼦体不发达,能独⽴⽣活;受精仍需要⽔。
一.侧根及不定根是如何发生的?不论主根,侧根或不定根所产生的支根统称为侧根。
当侧根开始发生时,中柱鞘的某些细胞开始分裂。
最初的几次分裂是平周分裂,结果使细胞层数增加,因而新生的组织就产生向外的突起。
以后的分裂,包括平周分裂和垂直分裂是多方向的,这就是使原有的突起继续生长,形成侧根的根原基的分裂,生长,逐渐分化出生长点和根冠。
生长点的细胞继续分裂,增大和分化,并以根冠为先导向前推进,由于侧根不断的生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞,这样,就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层,皮层和表皮,而露出母根以外,进入土壤。
由于侧根起源于母根的中柱鞘,也就是发生于根的内部组织,因此它的起源是内起源不定根通常泛指植物的气生部分,地下茎以及较老的,特别是有次生生长的根部所形成的根。
不定根的起源和发育像侧根一样,通常是内起源,发生在十分靠近维管组织的地方,其生长过程必须经过该部位以外的组织。
二.关于种子植物茎端结构和活动方式有哪些学说,其主要内容有哪些?(1)顶端细胞学说:1844年Nageli根据对大多数隐花维管植物的研究提出的。
主要观点是最简单的顶端分生组织,结构上只有一个大的原始细胞-顶端细胞。
(2)组织原学说:1868年Hanstein根据种子植物的顶端分生结构特点提出的。
顶端分生组织可划分为三个原始细胞区,即表皮原、皮层原和中柱原。
这些细胞普遍地排列成行,最外面一层为表皮原分化为表皮层;其下为皮层原分化为皮层;中央是中柱层分化出维管组织和髓。
(3)原套-原体学说:1924年Schmidt 提出。
该学说认为顶端分生组织的原始区域包括1:原套,只沿垂直于分生组织表面的方向进行分裂(垂周分裂)的一层或几层周围细胞;2:原体,包括原套下的基层细胞,其中的细胞向各个方向分裂,不断增加而使茎的顶端增大。
(4)细胞组织分区概念:1938年Forster 提出。
(5)等待分生组织学说:1955,1961年Buvat根据对根端结构研究提出的。
此学说提出远轴细胞轴区是比较不活动的而真正发生细胞分裂的区域是在周围和顶端下面的区域,由此产生出茎的组织和叶原基,在胚胎或后胚的生长顶端结构组成之后,远端的一群细胞成为等待分生组织,它停留在不活动状态,一直到生殖阶段,才在远端的细胞恢复了分生组织活动。
(6)分生组织剩余学说:1965年Newman提出。
根据此理论把维管植物的顶端分生组织分为三种类型:单层型;简层型;复层型。
三.细胞周期有哪些主要阶段,各阶段特点是什么?一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。
前期:两个中心体分开,向两极移动。
染色质逐渐浓集形成染色体,核仁核膜解体前中期:核膜消失,染色体随机排列在细胞中间,纺锤体形成。
中期:染色质最大程度凝集,染色体以着丝粒非随机的排列在纺锤体中央的赤道板上。
每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体。
后期:姐妹染色单体分离并移向细胞的两极末期:子代细胞的核重新形成,胞质分裂四.植物生长发育与动物的生长发育不同之处有哪些?(1)动物在胚胎发育中其组成细胞可移动位置,植物的则不能移动,细胞间彼此联结很紧密。
(2)动物细胞通常没有细胞壁,植物则有,因此后者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。
(3)植物细胞比动物细胞更容易表现出全能性,容易在人工培养条件下发育形成新的个体或器官。
(4)动物胚胎发育完成后几乎是全面地生长,成熟动物体重不在特定部位保留干细胞群,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。
(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也就较差,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。
(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。
而高等植物的减数分裂则都发生于形成孢子时,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。
五.植物生长调节剂在植物发育中有哪些调节作用?植物生长调节剂是在植物生长发育中起着重要调节作用的一类化学物质,其中绝大部分是植物体内自身产生、自身调节浓度,作为调节生长发育过程的信号起作用的。
已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸等。
1、决定细胞分化的方向:按照位置效应理论,细胞在植物体内所处的位置决定其分化的命运。
在所有的位置信息中,激素是最重要的信息之一。
(1)开启还没通过细胞分化临界期细胞的脱分化过程。
(2)改变细胞分化的方向。
2、在形成层活动中的控制作用(1)控制形成层活动周期;(2)维持形成层纺锤状细胞的形态和排列方向(3)控制木质部分化(4)控制韧皮部分化。
3、诱导器官建成(1)根的形成(2)芽的形成(3)茎的伸长(4)胚的极性建立和叶的形态建成(5)花的形成。
4、组织分化。
六.植物性别决定有哪些类型?论述各个类型性别决定概论雌雄同花植物,雌雄同株和雌雄异株植物性别决定的遗传机制明显不同,但总体上可以分为饰变型和基因型两类,前两种是饰变型,后一种是基因型。
雌雄同花植物,是饰变型,它们是在一定内外条件的诱导下启动性别决定基因调控的发育程序来控制雌雄的发育。
雌雄同株植物,饰变型,它们的性别决定,也就是雌雄花的发育是在发育过程中,在一定的外界条件的诱导下启动性别决定基因调控发育程序实现的,因此在一个个体上或一个群体中性别表现情况就出现了复杂的变化。
基因型性别决定,有一个或多个位点的等位基因的分离决定的,这一类植物中又有两种性别决定形式,1.异性染色体 2.性染色体与常染色体同形成的。
七.论述植物生长素调节植物发育的机理细胞中接受激素信号的是受体蛋白,不同的激素由不同的受体蛋白接受,植物细胞的壁,质膜和核膜上都可有这种受体蛋白,甚至细胞核内也有激素的受体蛋白。
这些受体蛋白接受激素信号后会激活细胞内某种(些)不活化的酶,或者合成新的酶,再经过一系列至今仍不清楚的信号传递系统,最后引起特定基因类群的有序表达。
生长素(IAA)极性运输的化学偶联学说认为在酸性细胞壁中,生长素以弱酸的形式经载体协同运输或自由扩散的方式进入细胞,进入中性的细胞质后生长素就主要以离子的形式存在并在细胞中大量积累,离子形式的生长素通过分布于细胞基质中的离子载体束浓度梯度输出细胞,正是由于输出载体在细胞中成极性分布,从而决定了生长素的极性运输,而生长素极性运输所需要的能量则是由跨膜质子电位提供。
植物中存在着生长素极性运输的输入和输出两种载体,前者参与生长素进入细胞,后者则是一种在细胞内成极性分布的膜蛋白。
对生长素运输和结合的研究表明,所有生长素极性运输抑制剂的作用位点都与生长素的结合位点不同,即抑制剂的结合并不影响生长素的,这就表明输出载体复合物至少包括运输和调节活性两种组分。
细胞和细胞质,以及细胞核和核内都有生长素结合蛋白的存在。
生长素作用途径中有两个蛋白质家族起着重要作用,一个是生长素应答因子(ARF)蛋白,它与一个对生长素应答的启动子序列相互作用,ARF蛋白既可促进又可抑制靶基因的表达。
另一个蛋白质家族是由生长素诱导的基因编码的Aux/IAA蛋白,它能直接与活动的ARF蛋白结合,从而抑制ARF诱导的基因的转录,该蛋白是一种短命蛋白,而且IAA可促进它的降解。
生长素必须与含有TIRI的泛素连接酶复合体或有关的生长素结核因子一起组成一新的复合体,这一新的复合体催化Aux/IAA蛋白解体,从而实现生长素的应答。
八.论述形成层的发生发育和活动周期形成层的发生过程为:顶端分生组织——剩余分生组织——原形成层束——原形成层迹——发生层——后生形成层——形成层顶端分生僧组织和剩余分生组织间没哟严格的界线,后者处于顶端下,由前者衍生,是真分生组织。
原形成层束出现的第一个指标则是在剩余分生组织中出现一小群染色深的不规则排列的细胞。
稍后,皮层薄壁组织细胞液泡化,并分化组成一连续的薄壁组织鞘。
这样,皮层和其内部早期分化的薄壁组织髓使得原形成层束组成的筒界线分明。
原形成层迹是比原形成层束更高的阶段,它处于叶原基下,它的发生与叶原基有关。
原形成层迹中的分生组织细胞一旦发生分离的平周分裂,就是发生层的出现。
当平周分裂的频率提高后,在相邻的束中发生层细胞就成一不连续的带状。
最后延伸穿过相邻的维管束和叶迹,以一连续的带形成后生形成层筒。
后生形成层与原形成层的最大不同在于分生组织细胞的分裂面及其产物。
前者主要进行平周分裂,产生后木质部和后生韧皮部。
维管形成层和原形成层间的一个最大不同在于,前者有两种形态不同的原始细胞组成,而后者的细胞组成则是均一的。
所以后者分化出前者要发生一系列变化,由原形成层分生组织细胞发生形成层射线原始细胞有两种方式,一是束中原形成层细胞发生连续的横分裂形成束中形成层的射线原始细胞;二是束间的薄壁组织鞘细胞直接转化而成。
周期:包括活动期和休眠期。
活动期:北温带数目形成层的活动都是自春天开始恢复。
(1)一般发生在细胞分裂前2—4周,形成层就已恢复活动。
首先出现生物化学变化,如过氧化物酶的酶带数量较少,浓度降低等。
(2)恢复活动后的分化方向,首先是越冬时停止活动的韧皮部母细胞或木质部母细胞发生分裂,随后形成原始细胞才发生分裂,2-3周以后,达到高峰。
伺候先产生木质部还是韧皮部,抑或同时产生,因种而异。
(3)由形成早材向形成晚材转化休眠期:(1)生理休眠期,此时期从夏末秋初开始,一旦进入此时期,无论环境条件还是外源激素都很难打破。
(2)胁迫休眠期,树木经过一定时间的生理休眠后就会进入胁迫休眠期。
这一时期的休眠主要是由环境因素引起的,其中低温和干旱最为重要。