华南师范大学：《植物生理学》课程教学资源（授课教案）第五章 植物生长物质对性别分化的影响

授课题目（教学章、节或主题）：教学器材多媒体设施、黑板与笔与工具第五章植物生长物质对性别分化的影响第15周周一第7-10授课时间节教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：了解植物生长物质对性别分化的作用与原因，，认识植物生长物质调节性别分化（促进雌花发育、提高产量和杂交育种）的方法教学内容（包括基本内容、重点、难点）：一、调节性别分化的意义植物的性别分化主要是指花器官中雌雄蕊的分化发育，包括雌雄配子体的发育过程。研究植物的性别分化机理及其遗传标记，进行性别调控，尤其是在幼苗期时鉴定植株的性别，具有重要的理论意义和实践价值。研究植物的性别分化掌握植物性别分化的规律，使人类能有意识地控制植物性别，为解决提高农作物收获量的实际问题具重大意义。二、植物性别表现的特点植物发育初期都有两性器官原基，在诱导信号（如植物激素）等作用下，性决定基因发生去阻遇作用使特异基因选择地表达，使其中一种原基在某一阶段停滞致使生殖器官败育而丧失功能,实现性别分化。植物性别分化类型特点：植物性别分化类型多样化；没有明显的第二特征；性别表现不稳定三、植物性别分化生理植物性器官是在发育的一定阶段才出现。性器官分化与表达的机制非常复杂，决定于染色质、基因、激素和环境条件等。1、高等植物的性别由遗传因素决定：雕雄异株植物性别分化的遗传基础：性别染色体：性染色体与常染色体之间平衡：XO型雄异配子型：一对或几对等位基因：多基因控制。雌雄同株植物性别分化的遗传基础：不存在性染色体：雌雄两性在同一植株上发生，其性别决定的遗传机制较雌雄异株植物更为复杂：性别特征一般由两个或两个以上的基因或复等位基因决定。黄瓜雌花形成中的雄蕊发育停滞与花药原基特异的DNA损伤有关。这种损伤可能是DNase的原基特异激活的结果，与乙烯诱导有关2、环境因素影响植物性别分化：一般情况下，促进发育过程和成熟的外界条件有利手花的发育，并提早开花。氮素营养较充足，空气和土壤的湿度较高，气温较低，促进雌花发育。3、植物生长物质对植物性别分化的影响四、植物生长物质的生理效应一般认为，细胞分裂素、生长素、乙烯和脱落酸都是促进雌花发育：赤霉素是雄性发育

授课题目（教学章、节或主题）： 第五章 植物生长物质对性别分化的影响 教学器材 与工具 多媒体设施、黑板与 笔 授课时间 第 15 周周一第 7-10 节 教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）： 了解植物生长物质对性别分化的作用与原因，,认识植物生长物质调节性别分化（促进雌花 发育、提高产量和杂交育种）的方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 一、调节性别分化的意义 植物的性别分化主要是指花器官中雌雄蕊的分化发育，包括雌雄配子体的发育过程。研究 植物的性别分化机理及其遗传标记，进行性别调控，尤其是在幼苗期时鉴定植株的性别，具有 重要的理论意义和实践价值。研究植物的性别分化掌握植物性别分化的规律，使人类能有意识 地控制植物性别，为解决提高农作物收获量的实际问题具重大意义。 二、植物性别表现的特点 植物发育初期都有两性器官原基,在诱导信号(如植物激素)等作用下,性决定基因发生去阻 遏作用,使特异基因选择地表达,使其中一种原基在某一阶段停滞,致使生殖器官败育而丧失功 能,实现性别分化。植物性别分化类型 特点：植物性别分化类型多样化；没有明显的第二特征；性别表现不稳定 三、植物性别分化生理 植物性器官是在发育的一定阶段才出现。性器官分化与表达的机制非常复杂，决定于染色 质、基因、激素和环境条件等。 1、高等植物的性别由遗传因素决定：雌雄异株植物性别分化的遗传基础：性别染色体； 性染色体与常染色体之间平衡；XO 型雄异配子型；一对或几对等位基因；多基因控制。雌雄 同株植物性别分化的遗传基础：不存在性染色体；雌雄两性在同一植株上发生，其性别决定 的遗传机制较雌雄异株植物更为复杂；性别特征一般由两个或两个以上的基因或复等位基因 决定。黄瓜雌花形成中的雄蕊发育停滞与花药原基特异的 DNA 损伤有关。这种损伤可能是 DNase 的原基特异激活的结果，与乙烯诱导有关. 2、环境因素影响植物性别分化：一般情况下，促进发育过程和成熟的外界条件有利于雌 花的发育，并提早开花。氮素营养较充足，空气和土壤的湿度较高，气温较低，促进雌花发育。 3、植物生长物质对植物性别分化的影响 四、植物生长物质的生理效应 一般认为，细胞分裂素、生长素、乙烯和脱落酸都是促进雌花发育；赤霉素是雄性发育

特征的促进因素。植物激素的作用在于调节遗传基因的活性。生长素类（大多数起抑制作用，体内生长素水平低，抑制明显）。促进乙烯生成的条件（如伤害植株的措施），可以促进雌性表现，抑制乙烯生成的条件，则促进雄性的表现。生长延缓剂和金属离子诱导植物性别分化的效应往往比天然的植物激素强，与它们不容易被体内酶类所降解、时效较长的缘故。五、植物生长物质的应用植物性别分化机理研究的实验系统：单性花实验系统主要以玉米、山靛为模式植物。两性花实验系统的模式植物主要有拟南芥和番茄等。处理时期：幼苗期：种子播种处理方法：叶面喷施：土壤浇施：气体熏蒸应用：1、增加雌花，促进早熟增产；2、诱导雄花产生，有利授粉受精：3、性别早期鉴别（同工酶分析；单宁含量测定；氧化还原能力分析：对一些药剂产生的特殊反应）。专题讨论：1、为什么生产上常使用人工合成的植物生长调节剂？植物生长调节剂使用浓度与处理时间的关系如何？为什么？2、如何用实验证明植物插条生根与植物激素的作用有关？3、用生长素浸泡插条基部时.药液是否能沾茎尖?为什么？4、植物激素如何控制水稻茎的伸长(或草坪的生长)？重点：植物生长物质对性别分化的生理效应难点：植物性别分化生理教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）：第7-9节理论教学，第10节专题讨论，分4组题目。布置课后思考题：1、简述决定植物性别分化的遗传基础；2、植物的成花诱导有哪些途径?：3、如何使菊花提前开花或延迟开花？参考资料（含参考书、文献等）：1、娄群峰等，植物性别分化的遗传基础与标记物研究。植物学通报，2002，19（6)：684-6912、潘瑞炽、李玲，植物生长发育化学控制。广东高等教育出版社，1999

特征的促进因素。植物激素的作用在于调节遗传基因的活性。 生长素类（大多数起抑制作用，体内生长素水平低，抑制明显）。促进乙烯生成的条件(如 伤害植株的措施)，可以促进雌性表现，抑制乙烯生成的条件，则促进雄性的表现。生长延缓 剂和金属离子诱导植物性别分化的效应往往比天然的植物激素强，与它们不容易被体内酶类 所降解、时效较长的缘故。 五、植物生长物质的应用 植物性别分化机理研究的实验系统：单性花实验系统主要以玉米、山靛为模式植物。两 性花实验系统的模式植物主要有拟南芥和番茄等。 处理时期: 幼苗期；种子播种 处理方法：叶面喷施；土壤浇施；气体熏蒸 应用：1、增加雌花，促进早熟增产；2、诱导雄花产生，有利授粉受精；3、性别早期鉴别 （同工酶分析；单宁含量测定；氧化还原能力分析；对一些药剂产生的特殊反应）。 专题讨论：1、为什么生产上常使用人工合成的植物生长调节剂？植物生长调节剂使用浓 度与处理时间的关系如何？为什么？ 2 、如何用实验证明植物插条生根与植物激素的作用有关? 3 、用生长素浸泡插条基部时,药液是否能沾茎尖?为什么? 4 、植物激素如何控制水稻茎的伸长(或草坪的生长) ? 重点：植物生长物质对性别分化的生理效应 难点：植物性别分化生理 教学过程设计（要求阐明对教学基本内容的展开及教学方法与手段的应用、讨论、作业布置）： 第 7-9 节理论教学，第 10 节专题讨论，分 4 组题目。布置课后思考题：1、简述决定植物性 别分化的遗传基础；2、植物的成花诱导有哪些途径?；3、如何使菊花提前开花或延迟开花? 参考资料（含参考书、文献等）： 1、 娄群峰等，植物性别分化的遗传基础与标记物研究。植物学通报，2002，19（6）：684-691 2、潘瑞炽、李玲，植物生长发育化学控制。广东高等教育出版社，1999