焦點61 植物的演化與分類

維管束植物 無維管束 蘚苔類 綠藻

種子植物 石松,木賊 卷柏,蕨類 (無種子) 維管束植物

(雙重受精) 被子植物 裸子植物 (單一受精) 種子植物

無性生殖 有性生殖  配子結合  遺傳變異  適應環境變化

藻類 植物 形成胚胎

胚胎植物 受精卵(合子) 留在藏卵器內發育 ex.蕨類,種子植物 蘚苔類

蕨類植物 種子植物 同形孢子 異形孢子 孢子繁殖 種子繁殖

裸子植物 被子植物 球果 花,果實 單一受精 雙重受精 胚乳n 胚乳3n

焦點62 藻類的生殖 無性生殖 有性生殖 分裂生殖 同配生殖 孢子生殖 異配生殖 裂片生殖 卵配生殖

藻類的無性生殖

同配生殖 異配生殖 卵配生殖 藻類的 有性生殖

同配生殖(同形配子) 配子形態大小相同 皆具鞭毛

單胞藻-同配生殖

異配生殖(異形配子) 配子大小不同 形態相同 皆具鞭毛

卵配生殖(卵和精子) 雌配子(卵) 較大,無鞭毛 雄配子(精子) 較小,有鞭毛

焦點63 世代交替 (2n)無性世代 孢子體世代 (1n)有性世代 配子體世代

孢子體 配子體 (2n) (n) 孢子(n) 配子(n) 減數 分裂 有絲 分裂

石蓴 孢子4鞭毛 配子2鞭毛

焦點77 植物的世代交替

蘚苔類(無維管束) 蘚類 角蘚 苔類

蘚苔類

蘚苔類 配子體(雌雄異株)

蘚苔類 配子體(較顯著) 雌雄異株,獨立生活 雌配子體藏卵器 雄配子體藏精器

蘚苔類 精子二條鞭毛 受精需水媒介

蘚苔類 孢子體 =足+蒴柄+蒴 寄生於雌配子體 利用足吸收養分

蕨類

蕨類(孢子體) 葉較顯著 莖維管束 木質部不發達 根鬚根系

原葉體

蕨類配子體 (原葉體) 雌雄同體 獨立生活

蕨類精子(多條鞭毛) 受精需水媒介

滿江紅

臺灣水韭

種子植物(異形孢子) 大孢子 小孢子 胚囊細胞 花粉   雌配子體 雄配子體 胚囊 花粉管

(雙重受精) 被子植物 裸子植物 (單一受精) 種子植物

焦點64 裸子植物

蘇鐵 銀杏

雌球果 雄球果 裸子植物的生殖構造

裸子植物-單一受精 受精 卵 胚(2n) 其他 胚乳(n) 不受精

焦點65 被子植物

風媒花

鳥媒花 蟲媒花

榕果(隱頭果) 授粉蜂

無花果

種子植物(異形孢子) 大孢子 小孢子 胚囊細胞 花粉   雌配子體 雄配子體 胚囊 花粉管

被子植物-雙重受精 受精 卵 胚(2n) 二極核 胚乳(3n) 受精

被子植物 胚珠種子 子房果實

真果 由子房發育而成 桃,李,梅,芒果

假果 子房,花托,花萼 共同發育為果實 蘋果,梨,草莓

穎果 種子就是果實 果皮種皮完全癒合 稻米,小麥,玉米

單果 一朵花僅一個子房 豌豆

聚合果(ex.草莓) 一朵花含數個子房

多花果 由數朵花的子房 共同發育為果實 ex.鳳梨,桑椹,無花果

焦點66 種子的構造與萌發

雙子葉 單子葉

種子休眠 1.胚未成熟 2.種皮堅硬 3.吉貝素未合成 4.離層素未消除 5.種皮外膠狀物質

影響種子萌發 1.水分最重要 2.溫度 3.氧氣 4.光照

雙子葉植物種子萌發 子葉供給養分 胚根長出初生根 下胚軸突出地表 胚芽長出初生葉

單子葉植物種子萌發 胚乳供給養分 胚根長出初生根 芽鞘突出地表 胚芽長出初生葉

焦點67 花粉的形態與萌發

90%酒精固定花粉 豌豆花粉(橢圓形) 三個萌發孔 百合花粉(長橢圓) 一個萌發溝

萌發孔 南瓜花粉

5%,10%,15%,20% 蔗糖液 提供花粉萌發 所需的滲透壓

10%蔗糖液 花粉萌發率最高

焦點68 植物激素 1.微量小分子有機物 2.運至特定目標細胞 3.調節植物生長發育 4.適當作用濃度範圍

生長素 IAA 吉貝素 GA 細胞分裂素CK 乙烯 C2H4 離素 ABA 植物 激素 開花激素FTmRNA

焦點69 生長素 植物合成 人工合成 IAA NAA,IPA 2,4-D

達爾文&法蘭西斯 發現生長素 切除芽鞘頂端 芽鞘無向光性

生長素IAA分佈 1.根尖莖頂的生長點 2.嫩芽嫩葉分生組織 3.種子內的胚

生長素 的功能 1.促進細胞延長 2.促進不定根形成 3.抑制離層形成

生長素 細胞延長 1.酵素水解細胞壁 2.細胞膨壓增大 3.形成新細胞壁

酸性生長假說

酸性生長假說

對生長素的敏感度 根>芽>莖 對生長素需求濃度 根<芽<莖

生長素 細胞分裂素 頂芽優勢 側芽生長

生長素頂芽優勢 保留頂芽 提高木材的品質 摘除頂芽 增加茶葉採收量

生長素向性 莖向光性 莖背地性 根向地性 捲鬚向觸性

背光面 向光面 生長素多 生長素少 生長較快 生長較慢

莖背地性 根向地性

根向地性

莖背地性 莖背地性

生長素IAA用途 1.促進枝條發根 2.防止落葉落果 3.單性結果,組織培養 4.促進形成層分裂 協助嫁接

人工合成的生長素 NAA萘乙酸 2,4-D二氯苯氧基乙酸

NAA 萘乙酸 1.提早開花 2.抑制萌芽 3.防止落果 4.單性結果 5.促進發根

2,4-D二氯苯氧基乙酸 (選擇性殺草劑) 可殺死雙子葉雜草 單子葉作物無影響

2,4-D 促進植物產生乙烯 加速葉產生離層 促使葉片老化

焦點70 吉貝素GA (濫長素,徒長素)

吉貝素GA 分佈分生組織 根尖,莖頂,嫩葉 種子內的胚 功能促進單子葉 種子萌發

吉貝素GA 促進種子萌發

胚分泌 吉貝素 糊粉層產生酵素 分解胚乳養分 促進種子萌發

吉貝素GA功能 2.促進生長點與延長 部之間的細胞分裂 促進莖的延長 3.促進矮性植物長高 4.影響開花

矮莖植物 (蓮座型植物) 高麗菜,忠心菊,甘藍 缺乏合成GA的基因 莖節間短,不開花

吉貝素GA功能 5.促進花粉萌發 6.促進果實發育, 促進單性結果 7.葡萄穗節間變長, 葡萄果粒變大

焦點71 細胞分裂素

細胞分裂素 合成主要於根部 分佈分生組織 種子,果實 運輸木質部

細胞分裂素CK功能 1.促進細胞分裂分化 2.促進子葉生長 3.延長花卉蔬果保存 4.保持根莖生長平衡

細胞分裂素CK功能 5.促進蛋白質合成 6.延遲葉片組織老化 7.促進側芽生長 8.植物組織培養所需

組織培養 生長素+細胞分裂素

組織培養 癒合組織 IAA+CK 分化根,莖,葉

焦點72 乙烯C2H4 氣態性植物激素 可溶於水和油脂 易擴散至各部位 環境惡劣,淹水,病菌感染 植物產生乙烯

乙烯功能 1.促進果實成熟 2.促進組織老化 3.生長素,乙烯 形成離層落葉

乙烯催熟

老化,催熟

乙烯促進落葉

影響花的變性 乙烯形成雌花 吉貝素形成雄花

乙烯C2H4 促進離層形成 拮抗作用 生長素IAA 抑制離層形成

乙烯C2H4 促進細胞老化 拮抗作用 細胞分裂素CK 抑制細胞老化

焦點73 離素ABA 休眠素,逆境激素 未成熟的果實 成熟老化的葉 分佈

離素ABA 1.抑制細胞生長 2.抑制種子萌發 3.促使氣孔關閉

離素ABA 抑制種子萌發 拮抗作用 吉貝素GA 促進種子萌發

離素ABA 抑制細胞生長 拮抗作用 生長素IAA 促進細胞生長

焦點74 開花激素 葉合成開花激素 誘導花芽開花 韌皮部運輸

開花激素 1.植株中含量太少 2.生化性質不穩定 3.可能是FTmRNA

焦點75 光照影響植物形態

光照對植物的影響 1.莖葉的形態,發育 2.植物的生理 3.植物的開花 4.種子的萌發

光照較強  葉片較厚 柵狀組織細胞較長 海綿組織層次較多

光線較弱  葉脈柔細 葉片寬而薄 陰棚遮光,增加溼度 提升葉菜品質

弱光 強光 平均分布 上下重疊

黑暗 光線微弱  葉綠體平均分佈 (增加光合效率)

強烈光照  葉綠體移至細胞邊緣 葉綠體上下重疊 (避免強光破壞葉綠體)

紫外線  抑制莖的伸長 促進花青素合成 高山植物莖短矮 葉狹小,花色鮮豔

黑暗 (缺乏光照)  白化苗 節間長,無葉綠素 葉發育不良

黑暗 光照 白化苗 葉綠色 節間長 節間短

焦點76 光照影響種子萌發

光照促進種子萌發 萵苣,菸草,大車前草 紅光萌發率提高 遠紅光萌發率降低

光照抑制種子萌發 ex.青蔥,百合 光照不影響種子萌發 ex.向日葵,大豆,玉米

焦點77 光照影響植物生理

光合色素 吸收紅光,藍光,紫光 不吸收綠色光

光照增強 光合效率增加 C4C3

光照影響植物生理 與光敏素有關 無活性 有活性

光敏素 (植物色原) 葉中的藍綠色素蛋白 存於細胞膜上 含量少,不顯現顏色 不屬於植物激素

光敏素 1.調控植物生長發育 2.引發葉,葉綠體發育 3.影響植物開花 4.影響種子萌發

有活性的光敏素 促進長日照植物開花 抑制短日照植物開花 影響生長發育 影響種子萌發

焦點78 光照影響植物開花 長日照(短夜)植物 短日照(長夜)植物 中性日照植物

臨界日照 植物開花率50% 所需的日照時數 白芥菜＞14 hr 羊帶來＜15.5 hr 菊花＜15 hr

黑暗期 影響植物開花

長日照(短夜)植物 日照＞臨界日照 黑暗＜臨界黑暗 菠菜,蘿蔔,萵苣, 白芥菜,玉米,甜菜

短日照(長夜)植物 日照＜臨界日照 黑暗＞臨界黑暗 羊帶來,菸草,菊花, 大豆,聖誕紅,紫羅蘭

光照長短不影響開花 蒲公英,番茄,豌豆, 胡瓜,黃瓜,南瓜 中性日照植物 光照長短不影響開花 蒲公英,番茄,豌豆, 胡瓜,黃瓜,南瓜

紅光(≒光照處理) 長日照植物開花 短日照植物不開花 遠紅光(≒黑暗處理) 長日照植物不開花 短日照植物開花

葉片感受光週期

短日照 嫁接

開花素無物種專一性 短日照植物 產生開花素 嫁接韌皮部運輸 長日照植物開花

焦點79 溫度對植物的影響

溫度的影響 1.影響光合速率 2.影響呼吸速率 3.影響生長發育 4.春化作用

反應速率商數 溫度增加10℃ 的反應速率 常溫時 Q10=

溫度影響光合作用 暗反應(卡爾文循環) 需酵素催化 暗反應Q10=1.5 光反應Q10=1.1

光合作用最適溫度 熱帶C4植物 30~45℃ 溫帶C3植物 10~25℃

強光 弱光

有氧呼吸 克列伯循環 各步驟需酵素催化  溫度影響呼吸速率

溫度影響植物生長 高溫停止生長 最適溫生長快 低溫停止生長

溫度逆境 溫度太高,太低 破壞葉綠素,酵素 抑制植物生長, 造成植物死亡

春化作用 幼苗經歷冬季低溫  促進春季開花結果

種子內的胚 幼苗分生組織 冬季低溫 低溫處理 提早開花 春化作用

焦點80 植物的運動 與生長有關(向性) 涉及生長方向改變 與生長無關(傾性) 與膨壓改變有關

向性 膨壓運動

莖頂端 接收藍光的色素 藍光刺激 生長素分佈不均 產生向光性

背光面 向光面 生長素多 生長素少 生長較快 生長較慢

莖背地性 根向地性

根向地性

莖背地性 莖背地性

根冠正向地性

向觸性

捲鬚接觸物體 接觸面停止生長 向觸性 捲鬚纏繞物體 捲鬚攀緣生長

與膨壓改變有關 與生長方向無關 1.觸發運動 2.捕蟲運動 3.睡眠運動

含羞草觸發運動

觸發運動 碰觸含羞草葉片 葉枕膨壓改變 葉片閉合下垂

白天 晚上 睡眠運動