一 教学大纲基本要求
1了解花粉的构造、主要成分、花粉萌发和花粉管的生长;
2掌握被子植物中存在的两种自交不亲和性及其特点,了解克服不亲和的方法;
3了解胚和胚乳的发育,以及种子中贮藏物质的积累过程;
4熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化;
5掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法;
6熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素;
7掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程,并了解影响脱落的内外因素及调控方法。
二 本章知识要点
(一)名词解释
1雄性生殖单位2精细胞的二型性3偏向受精4配子体型不亲和5孢子体型不亲和6识别反应7花粉蒙导法8集体效应9胚胎发育晚期丰富蛋白10无融合生殖11单性结实12休眠13强迫休眠14生理休眠15层积处理16种子寿命17种子生活力18种子活力19种子的老化20种子劣变21衰老22脱落23离区和离层24自由基25生物自由基26活性氧27超氧化物歧化酶28过氧化物酶29过氧化氢酶
(二)知识要点
种子的成熟过程实质是胚由小长大,以及营养物质在种子中变化和积累过程。种子成熟期间的物质变化主要向合成方向进行,把可溶性的、含能量低的低分子有机物(如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等)转化为不溶性的、含能量高的高分子有机物(淀粉、蛋白质、脂肪等),积累在子叶或胚乳中。种子的化学成分还受气象条件(光照、水分、温度等)营养条件等的影响。
肉质果实成熟过程中发生一系列生理、生化变化导致果实色、香、味及质地变化,导致乙烯、ABA合成的增加,导致有些果实出现呼吸跃变、出现呼吸高峰及其他生理生化变化,从而使果实进入可食状态,呼吸跃变的出现与果实内乙烯含量明显增多有关。在实践上控制乙烯和呼吸高峰出现是控制跃变型果实成熟的关键环节。
休眠是植物生长的暂时停顿现象,具有适应意义。种子深休眠的原因有种皮限制、未成后熟、胚未完全发育和抑制物质的存在等。芽和延存器官如块茎和鳞茎的休眠与日照长短,GA、ABA二者间含量及平衡有关。对因环境条件不适宜引起的休眠称为强迫休眠,不是真正的休眠。生产上可针对不同植物、器官休眠的原因进行人为地破除或延长休眠。
衰老是植物自然死亡前的一系列恶化过程,它可以在细胞、组织、器官及整体水平上发生。它在生态学适应以及营养物质再利用上都有积极意义。衰老时,蛋白质、核酸、叶绿素含量下降、光合速率减慢、呼吸速率在叶片衰老前期仍维持稳定水平而衰老末期迅速下降,氧化磷酸化解偶联,衰老组织的内含物大量向幼嫩的部分或子代转移和再分配,细胞结构有序地发生衰退性变化。
正常的器官脱落是植物对环境的适应性反应,具有一定的生物学意义。脱落时,大多植物脱落器官基部离区产生离层,离层细胞活动包括细胞分裂和水解酶诱导两个重要生理生化过程。它是在一定条件下,植物体内养分(碳素与氮素)供应与需要、营养生长与生殖生长、植物与环境间等各种矛盾对立统一的结果,受着内源激素平衡的调节。
三 重点、难点
(一)重点
1精细胞有二型性和偏向受精的特性。花粉的主要成分,特别是脯氨酸、蔗糖和淀粉等与花粉的育性有关。花粉管的定向生长与Ca2+梯度有关。花粉与柱头的相互识别,被子植物的自交不亲和性以及克服方法。影响受精的因素。
2种子的形成与成熟,外界条件对种子形成的影响;
3果实成熟时内部发生的生理生化变化;
4引起种子休眠的原因以及种子休眠的解除和延长方法;种子活力与种子的保存方法。引起芽休眠的原因及其调控方法。
5植物衰老时的生理生化变化。解释引起植物衰老原因的几个学说。衰老的遗传调控、激素调控以及环境调控;
6脱落的细胞学和生物化学过程、影响器官脱落的内外因素。
(二)难点
1果实成熟时的生理生化变化及其与果实品质的关系;
2植物衰老的生理机制与调控;
3植物激素与脱落的关系。
(三)基本内容
第一节 种子的发育和成熟
一、胚的发育
二、胚乳的发育
三、种子发育和贮藏物质的积累
四、环境条件对种子发育的影响
第二节 果实的发育和成熟
一、果实的生长
二、单性结实
三、果实成熟的生理生化变化
第三节 植物的休眠
一、种子的休眠
二、芽休眠
第四节 衰老与脱落
一、植物的衰老
二、植物器官的脱落