➢ 无限生长(indeterminate growth)：营养生长中的茎尖和根
尖生长，以及茎和根中形成层的生长属于无限生长类型。
2.分化(differentiation)
分化是指从一种同质的细胞类型转
变成形态结构和功能与原来不相
同的异质细胞类型差异性生长的
过程。
干细胞
➢ 植物的分化可从不同水平上表现 出来：细胞、器官、组织
分裂 无生长
正常生长
营养丰富 时正常的 生长伸长
Байду номын сангаас
➢ 受细胞壁以及周围细胞 作用力的影响(图)；
分裂 无生长 致死因子
分裂
➢ 受环境因素的制约，如
分裂
在水分少，温度低，光
照强时，细胞体积会变
小……。
细胞生长和分裂同时进行
从而维持最适的细胞体积
细胞生长方向受微纤丝取向的影响
➢细胞生长的原动力是膨压。这种压力是均等地向各个方向 的。如果没有壁的束缚，在膨压的作用下，细胞应呈球状。 然而，植物细胞都有各种各样的形状，这主要取决于细胞壁 中微纤丝的取向和交织程度。
第八章 植物的生长生理
第一节 细胞发育
一、生长发育的概念
任何一种生物的个 体，总是要有序地经历 发生、发展和死亡等时 期，人们把生物体从发 生到死亡所经历的过程 称为生命周期(life cycle)。
开花植物的生长周期
种子植物的生命周期， 要经过胚胎形成、种子萌 发、幼苗生长、营养体形 成、生殖体形成、开花结 实、衰老和死亡等阶段。
细胞壁松弛 减弱壁的强度。在通常情况下，植物 通过第二种方式使细胞生长。
壁松驰的机理： 1. 植物的细胞质膜中有ATP酶，它被IAA激活后，可将细胞质 中的H+分泌到细胞壁中。 2. 低pH值一方面可降低壁中氢键的结合程度，另一方面也可 提高壁中适于酸化条件的水解酶的活性，使壁发生松驰。 3. 壁一旦松驰，在膨压的作用下，细胞就得以伸展。同时，一 些新合成的成壁物质会填充于壁中，以增加壁的厚度和强度。
➢ 分生细胞的特点：细胞不断分裂，细胞数目不断增加，但体
积变化不大。
有丝分裂
一次细胞分裂后所产生的新 细胞又继续生长增大，随后 又平均地分裂成两个与母细 胞相似的子细胞。 从亲代细胞分裂结束到子代 细胞分裂终止所经历的时期 称为细胞周期(cell cycle)。
G2期
分裂期 分裂间期
G1期
DNA合成期
把 其G中1S、期S较与长G2，持M续细期过胞最程周短称期，为的G分1阶与裂段G间2期期长(in短te变rp化ha较se大) 。 M期严格按前期、中期、后期和末期的次序进行。
细胞周期
2、细胞的伸长
➢ 细胞伸长受多种因素的 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；
➢ 营养生长(vegetative growth)——营养器官(根、茎、叶)的生长， ➢ 生殖生长(reproductive growth)——繁殖器官(花、果实、种子)的生
长。
➢ 根据生长量是否有上限，把生长分为： ➢ 有限生长(determinate growth)：叶、花、果和茎的节间等器
官的生长属于有限生长类型；
生命周期中呈现的个体 及其器官的形态结构的形 成过程，称作形态发生 (morphogensis)或形态 建成。
伴随着形态发生，植物体 发生着生长、分化和发育 的变化。
（A）拟南芥的示意图。（B）表现花 器官的花的示意图。（C）丛生叶的营 养植株（D）成熟的植株。
1.生长 (growth)
生长是指在生命周期中，生物的细胞、组织和器官的数目、体 积或干重的不可逆增加的过程。通过原生质的增加、细胞分 裂和细胞体积的扩大来实现。
➢ 细胞水平：受精卵细胞分裂转变 成胚；薄壁细胞分化成厚壁细胞、 导管细胞、筛管细胞
➢ 器官水平：从生长点转变成叶原 基、花原基；根尖分化出根毛。
➢ 组织水平：从形成层（分生组织） 转变成输导组织、机械组织、保
护组织等。
细胞与组织的分化是在生长过程中发生的，因此分化又可称为“变异生长”。
3. 发育 (development)
➢植株细胞中最常见的是圆柱形细胞， 它的伸长程度要远大于加粗的程度， 这是由于细胞圆柱面中所沉积的微 纤丝通常与伸长轴的方向垂直，成 圈状排列，因而限制了细胞的加粗 生长，而对伸长生长的限制较小。
细胞壁的存在阻碍着细胞体积的增长。克服这 种阻碍有两种方式：
增加膨压 因为只有当膨压超过细胞壁的抗张程度 时细胞才能生长；(渗透物质增加）
发育是指在生命周期中，生物的组织、器官或整体在形态结
构和功能上的有序变化过程。 • 叶发育：叶原基→幼叶→成熟叶 • 根发育：根原基→幼根→完整的根系 • 花发育：花原基→花蕾→开花。 • 果实发育：受精后子房膨大→果实形成→成熟。
• 广义上的发育概念：泛指生物的发生与发展。 ➢ 狭义上的发育概念：仅指生物从营养生长向生殖生长的有序
变化过程，其中包括性细胞的出现、受精、胚胎形成以及新 繁殖器官的产生。人们常把生长发育连在一起谈，这时发育 的概念也是狭义的。
4. 生长、分化和发育的相互关系
生长、分化和发育之间区别： ➢ 生长-是量变，是基础； ➢ 分化-是质变，变异生长； ➢ 发育-是器官或整体有序的量变与质变。
生长、分化和发育的相互关系 ➢ 发育包含了生长和分化，如： 花的发育：包括花原基的分化和花器官各部分的生长； 果实的发育：包括了果实各部分的生长和分化等。 ➢ 发育必须在生长和分化的基础上才能进行； ➢ 生长和分化又受发育的制约。例如，水稻幼穗的分化和生长必须在 通过光周期的发育阶段之后才能进行；油菜、白菜、萝卜等在抽薹 前后长出不同形态的叶片，这也表明不同的发育阶段有不同的生长 数量和分化类型。
发育是遗传信息在内外条件影响下有序表达的结果：
➢发育在时间上有严格的进程，如种子发芽、幼苗成长、开花 结实、衰老死亡都是按一定的时间顺序发生的。
➢发育在空间上也有巧妙的布局，如: ➢ 茎上的叶原基就是按一定的顺序排列形成叶序； ➢ 花原基的分化通常是由外向内进行，如先发生萼片原基， 以后依次产生花瓣、雄蕊、雌蕊等原基； ➢ 在胚生长时，胚珠周围组织也同时进行生长与分化等。
二、细胞分裂、伸长和分化的控制
植物形态建成以细胞的分裂、生长和分化为基础
植物体各个器官 的形态及整体的宏观 结构都是由组成它们 的细胞的分裂方向、 频度、细胞生长速率 和分化状态所决定的。
拟南芥根的横切面模型
根尖后1mm横切面，已经形成了不同的组织
1、细胞分裂
➢ 植物的顶端分生组织或侧生分生组织中的细胞处在不断生长 和不断分裂的过程中，称为分生细胞。