植物分生组织的发育和分化
第十章 植物发育中的顶端分生组织
SAM
Desiccation Tolerance
Embryo Rescue
lec1
Desiccation Tolerance
Activated SAM
• • • •
Suppression of Suspensor Embryonic Potential Development of Cotyledon Identity Initiation and Maintenance of Seed Maturation Inhibition Germination
2.强调了茎端分生组织在侧生器官形成上的作用， 同时考虑到蕨类等具有顶端生长的特点，提出在合 子早期分化形成球形胚的上部时，就开始设定了顶 端分生组织。该种看法认为，在蕨类等低等植物中， 球形胚上部细胞的不断分裂和分化，直接形成各种 侧生器官，表现出顶端生长的特点。而在种子植物 中，种子的形成并不是完成胚胎的发生，而是中断 了从合子开始的顶端生长以适应不良的环境，子叶 是由茎端分生组织产生的执行适应环境的侧生器官。
10、植物发育中的茎端分生组织
10.1 茎端分生组织的形成、形态变化与活动终结
茎端分生组织的来源：两种看法
1.就是一团保留胚性的细胞。从合子开始分
化到种子形成是植物的胚胎发生阶段、子叶、 胚根和胚轴都属于胚的组成部分，而茎端分 生组织就是胚胎发生过程中在胚的顶端、子 叶之间所存留的一些能够持续分裂的胚性细 胞。
11.2 营养性叶的形成
1.叶原基的形成与叶序 很多植物营养叶的发生在种子形成过程中就开始
了。
植物的叶和花都按一定的顺序在茎 上排列，有一定的规律性。
叶序的形成可以追溯到叶原基在茎 端的形成与排列方式。
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。
分生组织知识点总结
分生组织知识点总结一、结构分生组织主要包括皮层、髓部和形成层。
1. 皮层：皮层是植物体表面覆盖的一层组织，它主要包括表皮细胞和气孔。
- 表皮细胞：表皮细胞是皮层的主要成分，它们负责防止水分蒸发和保护植物内部组织。
在表皮细胞上，还会产生树脂、维生素和芳香物质等，这些物质在植物的生长发育过程中起着重要作用。
- 气孔：气孔是皮层中的一个重要结构，它可以通过开合调节植物的气体交换和水汽蒸发。
气孔主要由两个鞘细胞组成，其间有一个气孔孔隙。
气孔在植物的生长过程中，随着环境的变化而开合，以调节植物的水分和气体交换。
2. 髓部：髓部是植物茎、根和叶的中央部分，主要由髓细胞组成。
髓细胞的主要功能是贮藏和运输养分以及水分，在植物的生长发育中发挥着重要作用。
3. 形成层：形成层是植物的生长点，它主要位于茎尖和根尖处。
形成层包括分生组织和成熟组织两部分，分生组织主要由分生细胞组成，它们通过分裂产生新的细胞，从而推动植物的生长发育。
二、功能分生组织的主要功能包括植物生长、营养运输、水分调节以及环境适应等。
1. 植物生长：分生组织通过细胞分裂产生新的细胞，从而推动植物的生长发育。
在植物生长过程中，分生组织不断产生新的细胞，使植物体不断增长。
2. 营养运输：分生组织不仅能够产生新的细胞，还能够运输水分、养分和信号物质等，从而满足植物生长发育所需。
3. 水分调节：分生组织通过细胞的分裂和细胞间的运输，可以调节植物体内的水分，维持植物体的正常生理活动。
4. 环境适应：分生组织可以受到外界环境的刺激，产生适应性的反应，使植物能够在不同的生长环境下生存和发育。
三、分类根据分生组织的位置和功能不同，可以分为表皮细胞、髓细胞和形成细胞。
1. 表皮细胞：表皮细胞主要分布在植物的表面，它们负责保护植物体内部组织，防止水分蒸发和外界环境的侵害。
2. 髓细胞：髓细胞主要分布在植物的茎、根和叶的中央部分，它们主要负责储存和运输养分和水分。
3. 形成细胞：形成细胞主要分布在植物的生长点，它们主要通过细胞分裂产生新的细胞，推动植物的生长发育。
1.3和1.4第一章植物细胞的生长和分化 植物的组织和组织系统
∙第三节植物细胞的生长和分化∙∙一、植物细胞的生长∙二、植物细胞的分化一、植物细胞的生长多细胞生物的生长，不仅是由于细胞数量的增加，而且也与细胞的生长有密切的关系。
细胞分裂形成的新细胞，最初体积较小，只有原来细胞（母细胞）的一半，但它们能迅速地合成新的原生质（包括核物质和细胞质），细胞随着增大，其中某些细胞当恢复到母细胞一般大小时，便又继续分裂，但大部分细胞不再分裂，而进入生长时期。
细胞生长就是指细胞体积的增长，包括细胞纵向的延长和横向的扩展。
一个细胞经生长以后，体积可以增加到原来大小（分生状态的细胞大小）的几倍、几十倍，某些细胞如纤维，在纵向上可能增加几百倍、几千倍。
由于细胞的这种生长，就使植物体表现出明显的伸长或扩大，例如根和茎的伸长，幼小叶子的扩展，果实的长大都是细胞数目增加和细胞生长的共同结果，但是，细胞生长常常在其中起主要的作用。
植物细胞在生长过程中，除了细胞体积明显扩大，在内部结构上也发生相应的变化，其中最突出的是液泡化程度明显增加，即细胞内原来小而分散的液泡逐渐长大和合并，最后成为中央液泡，细胞质的其余部分成为紧贴细胞壁的一薄层，细胞核随细胞质由中央移向侧面。
在植物细胞生长过程中，液泡增大这一特征，一方面是由于细胞从周围吸收了大量的水分进入液泡，另一方面，也由于生长着的细胞具有旺盛的代谢能力，使它们的许多代谢产物积累于液泡中的缘故。
因此，在细胞生长时，细胞的鲜重和干重都随着体积的增加而增加。
在液泡变化的同时，细胞内的其他细胞器，在数量和分布上也发生着各种变化，例如内质网增加，由稀网状变成密网状；质体逐渐发育，由幼小的前质体发育成各类质体等等。
原生质体在细胞生长过程中还不断地分泌壁物质，使细胞壁随原生质体长大而延展，同时壁的厚度和化学组成也发生变化，细胞壁（初生壁）厚度增加，并且由原来含有大量的果胶和半纤维素转变成有较多的纤维素和非纤维素多糖。
植物细胞的生长是有一定限度的，当体积达到一定大小后，便会停止生长。
植物组织的类型及特征
根据组织的发育程度、形态结构及其生理功能的不同，通常将植物组织分为分生组织和成熟组织两大类。
分生组织具有产生新细胞的特性，是产生和分化其他组织的基础。
成熟组织由分生组织产生的细胞经生长、分化而形成。
分生组织简介分生组织存在于高等植物体内的特定部位，是一类可连续性或周期性分裂产生新细胞的组织。
分生组织的细胞经过分裂、生长、分化而形成其他各类组织，直接关系到植物的生长和发育。
分生组织的细胞排列紧密、一般无细胞间隙；细胞壁薄、主要由果胶和纤维素构成；细胞核相对较大，细胞质浓、细胞器丰富，但—般没有液泡和质体的分化。
根据分生组织的发育来源和在植物体中的分布位置，可将分生组织分为不同类型。
1．根据分生组织的来源、发育程度和性质，将其分为原生分生组织、初生分生组织和次生分生组织。
原分生组织原分生组织包括胚和成熟植株的茎尖或根尖的分生组织先端的原始细胞。
原分生组织的细胞体积较小、近于正方体、细胞核相对较大、细胞质浓、细胞器丰富，有很强的持续分裂或潜在分裂能力。
是产生其它组织的最初来源。
初生分生组织初生分生组织位于根端和茎端的原分生组织的后方，是原分生组织细胞分裂后经有限生长或衍生而来的组织。
初生分生组织的细胞分裂能力仍较强，部分细胞初步分化为原表皮、基本分生组织和原形成层。
原表皮位于最外周，主要进行径向分裂；基本分生组织位于原表皮之内，所占比例最大，可进行各个方向的分裂，以增加分生组织的体积；原形成层位于基本分生组织中的特定部位，其细胞扁而长，是分化产生成熟组织的基础。
次生分生组织次生分生组织是由某些成熟组织经脱分化、重新恢复分裂能力而来的组织。
次生分生组织的细胞或扁长或短轴型的扁多角形，细胞呈不同程度的液泡化。
次生分生组织包括木栓形成层和维管形成层（尤其是束间形成层），主要分布于根茎器官的内侧，并与其长轴相平行，与根茎的逐年增粗直接相关）。
2．根据分生组织在植物体中的存在位置，将其分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。
植物学思考题
1、分生组织按在植物体上的位置可分为哪几类？在植物生长中各有什么作用？答：(1)分生组织包括顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。
(2)顶端分生组织产生初生结构，使根和茎不断伸长，并在茎上形成侧枝、叶和生殖器官。
(3)侧生分生组织形成次生维管组织和周皮。
(4)禾本科植物等单子叶植物借助于居间分生组织的活动，进行拔节和抽穗，使茎急剧长高，葱等因叶基居间分生组织活动，叶剪后仍伸长。
2、从输导组织的结构和组成来分析，为什么说被子植物比裸子植物更高级？答：植物的输导组织，包括木质部和韧皮部二类。
裸子植物木质部一般主要由管胞组成，管胞担负了输导与支持双重功能。
被子植物的木质部中，导管分子专营输导功能，木纤维专营支持功能，所以被子植物木质部分化程度更高。
而且导管分子的管径一般比管胞粗大，因此输水效率更高，被子植物更能适应陆生环境。
被子植物韧皮部含筛管分子和伴胞，筛管分子连接成纵行的长管，适于长、短距离运输有机养分，筛管的运输功能与伴胞的代密切相关。
裸子植物的韧皮部无筛管、伴胞，而具筛胞，筛胞与筛管分子的主要区别在于，筛胞细的胞壁上只有筛域，原生质体中也无P—蛋白体，而且不象筛管那样由许多筛管分子连成纵行的长管，而是由筛胞聚集成群。
显然，筛胞是一种比较原始的类型。
所以裸子植物的输导组织比被子植物的简单、原始，被子植物比裸子植物更高级。
3、厚角组织与厚壁组织有何不同?厚角组织细胞成熟后有不均匀加厚的初生壁，有活的原生质体，细胞具有潜在的分生能力。
厚壁组织细胞成熟后，细胞壁一般有次生壁加厚，没有活的原生质体，成熟后的厚壁组织是只有细胞壁的死细胞，没有分生潜力。
4、筛管和筛胞在结构及分布上有何不同?1)结构:筛管为管状结构，由侧壁和端壁构成，端壁与侧壁以较大的角度结合，端壁上有筛板、筛孔，筛管是特化的细胞，成熟后无细胞核，但有活的原生质体，被称为筛管分子;筛胞也是管状结构，但筛胞没有端壁，筛胞的两端呈尖斜状，尖斜状的两端侧壁上分布有筛域、筛孔，筛胞运输同化产物是通过侧壁上的筛域、筛孔来完成。
植物根尖细胞的分化和发育
植物根尖细胞的分化和发育植物根尖细胞是植物体内非常重要的一个细胞类型。
它们是由根节段不同化而来的，并在植物生长与发育过程中发挥着至关重要的作用。
根尖细胞分化和发育的过程非常复杂，一般可以分为几个阶段。
本文将就植物根尖细胞的分化和发育过程进行探讨。
一、植物根尖细胞分化的过程植物根尖细胞的分化过程是非常复杂的。
一般来说，植物根尖细胞可以分为3个不同的区域，即分生组织区、渐长组织区和根毛组织区。
分生组织区是根尖最顶端的一个区域，其内部的细胞不断地分裂，从而不断地向外推进。
渐长组织区则是在分生组织区下面的一个区域，其内部的细胞已经停止了分裂，但是它们会继续向下生长和扩大。
最后，根毛组织区则是位于渐长组织区下面的一个区域，其内部的细胞可以逐渐分化为根毛细胞，从而形成根毛。
二、植物根尖细胞发育的过程植物根尖细胞的发育过程是非常长久的一个过程。
因为植物根尖细胞需要向外不断地扩展和分化，以便能够满足植物生长与发育的需要。
其发育的过程可以分为3个不同的阶段。
第一个阶段是细胞分裂与扩张阶段。
在这个阶段中，植物根尖细胞在分生组织区内会不断地进行分裂，并向外扩展。
第二个阶段是细胞分化阶段。
这个阶段中，植物根尖细胞会逐渐分化形成细胞壁、质膜和内质网。
同时，它们也会不断地向外扩张并逐渐进入到渐长组织区。
第三个阶段是根毛分化阶段。
在这个阶段中，植物根尖细胞会逐渐分化为根毛细胞，从而形成根毛。
三、植物根尖细胞的研究植物根尖细胞的研究一直是植物学家们研究的重要领域。
通过研究植物根尖细胞的分化和发育过程，可以更好地了解植物的生长和发育机理，并为植物育种、植物生物技术等方面的研究提供更加详细和准确的数据。
近年来，通过应用光学显微镜、电子显微镜、染色体计数、表型分析、基因克隆、生物信息学等方法的结合，植物学家们已经对植物根尖细胞的形态、建筑、生理、基因组学以及分子生物学等方面进行了深入的研究。
四、总结植物根尖细胞是一种生物学上非常重要的细胞类型，其分化和发育过程非常复杂，一般可以分为几个阶段。
3植物组织
(2)导管
导管存在于木质部，是被子植物所特有的，由许多长
管状、细胞壁木化的死细胞纵向连接而成。组成导管 的每一个细胞称为导管分子。
导管分子的端壁解体，形成穿孔。具有一个穿孔的叫
单穿孔，具有几个穿孔的叫复穿孔。这些穿孔致使导 管成为中空连续的长管，减少了水分运输的阻力。
导管老化后，周围薄壁细胞的原生质体通过纹孔侵入
传递细胞
根毛区的表皮密被根毛，主要起吸收水分和无机盐的
作用，属于吸收组织
叶肉等细胞内含有大量的叶绿体，主要进行光合作用，
属于同化组织
细胞中含有丰富的贮藏营养物质的细胞群是贮藏组织，
贮藏的物质主要是淀粉、脂肪和蛋白质 传递细胞是特化的薄壁细胞，其细胞壁向细胞内突入 生长形成许多不规则的突起，大大地扩大细胞膜的表 面积，有利于物质的快速传递。
紧贴在筛管分子旁边有1
至数个伴胞。
筛管示意图
筛管的端壁称为筛板，其上存在着一些凹陷的区域称为筛域，筛域 内分布有成群的小孔，这种小孔称为筛孔。 在筛板形成时，只有一个筛域的筛板为单筛板，分布着数个筛域 的则为复筛板。
筛管内的细胞质形成丝状联络索，通过筛板上 下相连，彼此贯通，形成同化产物运输的通道。
石细胞的形状差别比较大，最常见的为等径的，但也
有形状较长的，或具有多分枝的，或呈不规则的星状。
(2)厚壁组织—纤维
纤维是细长的细胞，其细胞壁在各方面都强烈地增厚，常
木化而坚硬，含水量低，壁上有少数小纹孔，细胞腔小， 纤维可以尖端穿插连接，形成器官内的坚强支柱。 纤维有韧皮纤维和木纤维两种。 韧皮纤维主要是指存在韧皮部的纤维，一般为两端尖削长 纺锤形的细胞。长比宽大很多倍，细胞壁极厚，主要由纤 维素组成，细胞呈狭长的缝隙。横切面上细胞呈多角形、 长卵形、圆形等，韧皮纤维坚韧而有弹性，有很强的支持 作用，适宜于作麻绳或织麻袋等用途。 木纤维是被子植物木质部中的主要组成成分之一，较韧皮 纤维为短。通常约长1mm，细胞壁木化，细胞腔小。木纤维 壁厚而坚硬,增强了木材的机械巩固作用，能承受压力，但 木纤维失去弹性，故不宜直接用作纺织原料，而可供造纸 或人造纤维。
植物学植物组织分析
在成熟植物体中，特定部分极少分化，保持胚 性特点，并能继续进行分裂活动的组织称为分生组 织(meristem)。
分生组织细胞排列紧密，细胞壁薄，细胞核较 大，细胞质丰富，含有线粒体、高尔基体、核蛋白 体等细胞器。一般没有液泡和质体的分化，或只有 极小的液泡(维管形成层的细胞例外)和前质体的存 在。
担负吸收、同化、贮藏、通气、传递等营养功
能，又称营养组织(vegetative tissue)。
细胞壁较薄，液泡较大，细胞质较少，但含有
质体、线粒体、内质网、高尔基体等细胞器。一
般都具有胞间隙，分化程度较浅，有潜在的分生
能力，可转变为分生组织，也可以分化为其它组
织。
植物学植物组织分析
第二节 植物组织的类型
第二章 植物组织
第一节 植物组织及其形成
一、组织的概念 形态、结构相似，个体发育中来源相同，担负 着一定生理功能的细胞组合，称为组织(tissue)。 二、组织的形成 组织是植物体内细胞生长、分化的结果，也是 植物体复杂化和完善化的产物。 功能决定形态，形态适应于功能。
植物学植物组织分析
第二节 植物组织的类型
质部薄壁细胞和韧皮
胚乳的内层细胞
部薄壁细胞
子叶表皮
小脉
颖果糊粉层的某些
特化细胞。
植物学植物组织分析
第二节 植物组织的类型
（二）输导组织(conducting tissue) 植物体内有一部分细胞分化成为管状结构，专门 运输水溶液及同化产物的组织叫做输导组织。 1.导管(vessel)：存在于木质部，由许多长管状 的、细胞壁木化的死细胞纵向连接而成。组成导管 的 每 一 个 细 胞 称 为 导 管 分 子 (vessel element 或 vessel member)，其侧壁上逐渐出现不同纹式的次 生加厚，其端壁的初生壁消失，形成了不同形式的 穿 孔 (perforation) ， 单 穿 孔 和 复 穿 孔 (compound perforation)。 穿孔板(perforation plate)。
植物细胞的生长与分化1.3.1植物细胞的生长细胞个体的
2.2 组织系统 皮组织系统 基本组织系统 维管组织系统
维管组织系统
维管束：当维管组织在植物体内成束状时
包括木质部、韧皮部和形成层
根据有无形成层分为： 有限维管束 无限维管束
根据木质部和韧皮部的排列方式分为： 外韧维管束 双韧维管束 周韧维管束 周木维管束
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1.3 植物细胞的生长与分化
1.3.1 植物细胞的生长 细胞个体的增大
1.3.2 植物细胞的分化 细胞在生长发育过程中，结构和功能的特化
称为细胞的分化。
植物个体的发育是细胞不断分裂、生长和分 化的结果。
第 2 章 植物的组织 2.1 植物组织的概念和类型
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植物分生组织的发育和分化
植物是生长在地球上最为广泛的生命体，而其生长过程中的分生组织发育和分
化则是植物体生长的重要基础。
其发育和分化过程是一个复杂的过程，需要多种因素的调控和多个生物过程的协调进行。
在植物的分生组织发育和分化中，有一些关键因素和过程，下面我们将分别进行介绍。
一、植物分生组织的发育
分生组织是植物细胞大量增殖的区域，植物体在这些区域里形成了多种的器官。
如枝条，叶片，果实等。
分生组织在植物体的生长发育中起着至关重要的作用。
植物的分生组织发育是非常复杂的，需要多种因素的调控和多个生物过程的协调进行。
1. 分生组织的分布
植体中分生组织的分布对于植物整体生长具有非常特殊的重要作用。
分生组织
分别位于茎的顶端和根的顶端，称为分生组织的顶端。
在分生组织的顶端，细胞的分裂和增殖是最为频繁的，新的细胞可以继续生长，完成形态的塑造。
其次，侧分生组织可以在胚芽和侧芽的部位发育。
分生组织靠近胚芽是茎和叶的原始组织，而位于侧枝基部的分生组织，则是根的原始组织。
最后，有些物种的植体上，有许多仍未发育成为根、叶或茎的胚芽组成的分生组织。
2. 化学激素的作用
根据科学家的研究，植物的分生组织发育与生涯的每个阶段有关，而每个阶段
的分生组织发育又受到多种因素的调节。
其中，影响分生组织发育的化学激素涉及到生长素（GA）、赤霉素（AIA）、细胞分裂素（cytokinin）和雄性素（auxin）。
这些化学激素与分生组织发育之间有着密不可分的关系。
3. 组织的分化
组织的分化是指分生组织中的细胞依据其特殊的分化能力，逐步分化为根、茎、叶、花和果实等不同形态和功能的细胞群或组织。
在植物的分生组织发育过程中，组织分化是一个必须经历的关键过程。
在组织分化过程中，细胞不仅要发生结构上的变化，而且还要发生化学组成上的改变。
随着时间的推进，细胞产生了不同分化和功能的细胞类型。
二、植物分生组织的分化
植物分生组织的分化是指细胞从一种状态转变为另一种状态，这个过程是由生
长过程和基因表达调控的。
植物分生组织的分化过程是非常复杂的，需要多种因素的调控和多个生物过程的协调进行。
1. 细胞分化
细胞分化是指细胞依据其特殊分化能力逐步向根、茎、叶、花和果实等不同形
态和功能的细胞群或组织分化的过程。
随着时间的推进，细胞产生不同分化和功能的细胞类型。
在细胞分化中，调节因子可以提高细胞分化的速度和效率，这些调节因子包括各种激素和遗传调控因子。
2. 细胞壁的形成
植物细胞壁在细胞发育和分化过程中起着重要的作用，它是支撑植物细胞的主
要构成部分，在发育和分化过程中起到了十分关键的作用。
细胞壁的质量和性质因物质量的变化而产生变化，这些变化对细胞的特性和形态有着重要的影响。
3. 活性氧产生和清除
氧化还原过程在植物体内非常复杂，这些过程产生的偶氧自由基（ROS）会对
植物细胞造成伤害。
ROS的产生是由各种不同的信号通路激发的，如生长素、赤
霉素、乙烯、脱落酸等。
同时，为了保护植物细胞避免氧化伤害，植物细胞也会产生多种抗氧化酶来尽可能清除ROS，保护细胞。
结尾：
植物的分生组织发育和分化过程是非常复杂且丰富的，需要多种因素的调控和多个生物过程的协调进行。
通过多种调节因子和遗传调控以及其他机制的相互配合和相互作用，植物细胞在产生新分化和功能的过程中，形成了植物的组织，最终形成了整个植物体。