第四章 植物的繁殖和繁殖器官

第四章植物的繁殖和繁殖器官主要内容第一节植物繁殖第二节花第三节雄蕊的结构和发育第四节雌蕊的结构和发育第五节开花与传粉第六节受精作用第七节种子和果实第八节被子植物的生活史第四章植物的繁殖和繁殖器官引言营养生长:根茎叶生殖生长:花种子果实龟背竹四药门花Tetrathyriumsubcordatum植物的生长包括：一、植物繁殖的类型植物繁殖和生殖的概念繁殖(propagation):植物产生新个体的现象.生殖(reproduction):以生殖细胞发育成新个体的繁殖方式.植物繁殖的类型•营养繁殖(vegetativepropagation)•无性生殖(asexualreproduction)•有性生殖(sexualreproduction)一、植物的营养繁殖营养繁殖:通过植物营养体的一部分从母体分离开去(有时不立即分离),进而直接形成一个独立生活的新个体的繁殖方法.•自然营养繁殖：植物体在自然情况下，不经人工辅助，就产生新的植株。如：借助块根(甘薯、大丽菊)、鳞茎(洋葱、百合、水仙、蒜、风信子、朱顶红等)、块茎(马铃薯、菊芋、花叶芋等)、球茎(慈姑、荸荠等)、根状茎(竹、藕、姜、白茅等)、根蘖(洋槐、白杨等)、匍匐茎(草莓、狗牙根等);•人工营养繁殖：是经过人工的辅助，采取各种方式进行的营养繁殖，如分根、扦插、压条、嫁接、组织培养等。•营养繁殖的优点：1.繁殖速度快；2.变异少，利于保持优良性状。自然营养繁殖现象图例1自然营养繁殖自然营养繁殖现象图例2自然营养繁殖自然营养繁殖现象图例3自然营养繁殖人工营养繁殖现象图例1人工营养繁殖人工营养繁殖现象图例2人工营养繁殖人工营养繁殖现象图例3人工营养繁殖人工营养繁殖现象图例4人工营养繁殖人工营养繁殖现象图例5人工营养繁殖二、植物的无性生殖无性生殖:是指一些具有生殖功能的细胞不经过两性的结合，直接发育成新个体的过程。无性生殖中具有生殖功能的细胞称为孢子（spore）。如藻类、苔藓、蕨类植物等主要以孢子进行繁殖，但也存在有性生殖。三、植物的有性生殖有性生殖:由两性配子（gamete）结合形成合子（zygote）或受精卵，再由合子或受精卵发育为新个体的繁殖方式.类型：同配生殖（isogamy）:两性配子在大小、形态、结构和运动能力上皆相同。主要在低等植物中存在。异配生殖（heterogamy）:两性配子的形态、结构相同，但大小不同，大的为雌配子，小的为雄配子。卵式生殖（oogamy）:两性配子在大小、形态、结构及运动能力上皆存在明显的差异，雌配子大，无鞭毛，不能运动，称为卵（egg），雄配子小，具鞭毛，可运动，称为精子（sperm）。精卵结合称为受精作用（fertilization）。三、植物的有性生殖其他的有性生殖：接合生殖、配子囊交配、体细胞交配。有性生殖的优点：合子由双亲的配子结合而来，具双亲的遗传物质，具有一定程度的变异，更能适应环境。第二节花•花是不分枝的变态的短枝，是种子植物兼行无性生殖和有性生殖的结构，产生大、小孢子和雌雄配子，两性配子受精后，花的某些部分就发育为果实和种子。•花的分化由外向内、花序由下而上。一、花的形态与结构花柄pedicel花托receptacle花被perianth雄蕊群androecium雌蕊群gynoecium花萼calyx花冠corolla花的主要部分花的结构花蕊雄蕊：花药和花丝雌蕊：柱头、花柱、子房花被花萼花冠花托花柄花的组成与基本结构一朵完整的花包括花梗、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群等五部分。完全花、不完全花两性花、单性花雌雄同株、雌雄异株完全花：•双被花：有花萼和花冠（花生、油菜、桃）•同被花：花被两轮，无花萼花冠之分（百合）不完全花：•单被花：无花萼和花冠的区别，一般指仅有花萼（如桑、板栗、菠菜、荞麦）•无被花（裸花）（如杨、柳）•根据雌雄蕊的有无：无性花（中性花）、两性花、单性花（雌花、雄花）。•雌雄同（异）株、杂性同株（如柿）。单性花—雌雄同株1.花梗和花托花柄:花着生的小枝,支持花，连接花和茎，运输各种物质，使花向各方向展布。果实形成时，花梗成为果柄。花托:花梗顶端略膨大的部分，着生花被、雄蕊群、雌蕊群的结构。形状：圆柱状，玉兰凹陷的壶状，蔷薇膨大倒圆锥形，莲覆碗状草莓盘状柑桔雌蕊柄落花生…花托的形状花托的形状2.花萼：位于花的最外轮，由萼片组成离萼（油菜）合萼（棉、蚕豆、茄子）副萼（苞片）（如棉）落萼（一般植物)宿存萼（萼片与果一起发育如柿、茄）距（花萼一边引伸成短小管状突起）（凤仙花，旱金莲）整齐萼（多数植物）不整齐萼（如唇形科植物）花萼类型--示副萼花萼类型--示离萼•花冠：位于花萼的内侧，由若干花瓣组成，排成一轮或几轮，多数植物的花瓣色彩鲜艳。花瓣联合称合瓣花，分离则为离瓣花。花瓣形状、大小相同的称为整齐花，如桃；相反为不整齐花，如豌豆（根据对称性分为：辐射对称，两侧对称和不对称）。花被的类型双被花3.花冠：离瓣花,花瓣之间完全分离的花;合瓣花,花瓣部分或全部连合的花.花冠：辐射对称（桃）两侧对称（蚕豆）不对称（美人蕉)美人蕉蚕豆花冠：（形状）•十字形（白菜）•唇形（野苎麻）•管状（向日葵盘花）•钟状（沙参）•漏斗状（牵牛花）•舌状（向日葵边花）花冠的形状花冠的形状整齐花不整齐花离瓣花合瓣花整齐花不整齐花早落冠（葡萄）落冠（多数植物）宿冠（瓜类）木本蔓陀罗花丹参花耧斗菜有距离瓣合瓣4.雄蕊群：一朵花内所有雄蕊(stamen)的总称。雄蕊由花药和花丝两部分组成。花药(anther)是花丝顶端膨大成囊状的部分，内部有花粉囊，可产生大量的花粉粒。花丝(filament)常细长，基部着生在花托或贴生在花冠上。雄蕊群：数目：多数或定数排列方式：螺旋排列或轮状排列。着生位置：花被内或上方，通常着生在花托上，也有的贴生在花冠上。雄蕊的类型：单体雄蕊（棉、山茶）二体雄蕊（蚕豆）多体雄蕊（金丝桃）二强雄蕊（唇形科）四强雄蕊（十字花科）聚药雄蕊（菊科）花丝的形态花药的着生方式：•全着药：花药全部着生于花丝上（莲，玉兰）•基底着药：花药基部着生花丝顶（茄）•背贴着药：花药背部贴着在花丝上（苹果，油菜）•丁字着药：药背中一点着生花丝顶（小麦，水稻）•其它个字着药等5.雌蕊群（gynoecium)：一朵花内所有雌蕊（pistil）的总称。一朵花中雌蕊可以是1－多数。雌蕊由柱头、花柱和子房三部分构成。•柱头(stigma)位于雌蕊的上部，是承接花粉粒的地方，常有各种形状。•花柱(style)位于柱头和子房之间，其长短随各种植物而不同，是花粉萌发后，花粉管进入子房的通道。•子房(ovary)：雌蕊基部膨大的部分。雌蕊的结构：雌蕊是由一个心皮卷合或数个心皮边缘连合发育而成。心皮是具有生殖作用的变态叶，是构成雌蕊的基本单位。腹缝线指心皮边缘相合处；背缝线是指心皮中央相当于叶片中脉的部位。雌蕊的类型：单雌蕊：一朵花中的雌蕊由一个心皮构成复雌蕊：一朵花中的雌蕊由2个以上的心皮合生而成。合生雌蕊：即上述复雌蕊合生雌蕊有不同程度的合生：①全部合生：即子房，花柱头全部合生②仅子房合生③子房花柱合生离生雌蕊（离生心皮）：一朵花中有二个以上离生的心皮。花柱：位于柱头和子房之间形态：实心，为引导组织，一般细长，也有短而不明显的，内部构造为薄壁细胞，排列疏松；空心：花柱道功能：花粉管的通道，提供营养和趋化物质，有利花粉进入胚囊。柱头：位置：位于雌蕊的顶端形态：一般膨大，有的扩展成各种形状，有干型柱头和湿型柱头之分，湿柱头表面常有各种分泌物：水、脂类、酚类，糖类、酶、激素等。干柱头表面有亲水的蛋白质表膜。功能：接受，识别和促进花粉萌发六出花的花柱：空心花柱百部科金刚大的雌蕊群和雄蕊群子房（ovary）：雌蕊基部膨大的部分，由子房壁、胎座和胚珠组成，是雌蕊的主要部分。子房上位下位花，子房仅以底部着生在花托上，花的其余部分着生在子房下或周围的花托上。子房上位周位花，子房仅以底部着生在花托上，花的其余部分着生于花托周围隆起的边缘上。子房下位上位花，整个子房埋生于下陷的花托中，并与之愈合，花的其余部分生于子房上的花托边缘。子房半下位周位花，子房下半部陷生于在花托中，并与花托愈合，上半部仍露在外面，花的其余部分着生于子房周围的花托边缘，如枣。•胚珠（ovule）：是子房室心皮腹缝线处或中轴处着生的结构。•胚珠的数目：1～多个。胚珠珠柄种柄珠被种皮珠心产生大孢子胚囊（内有卵）（大孢子囊）胚珠着生的部位称为胎座：子房内壁上肉质突起的结构，称为胎座，其上着生胚珠。胎座由于子房的心皮数目不同和心皮连接的情况不同而不同，主要有以下几种：a、边缘胎座：单子房即一心皮一室子房。胚珠沿复缝线排列b、侧膜胎座：单室复子房，胚珠生于多条复缝线上c、中轴胎座：多室复子房，胚珠沿中轴排列d、特立中央胎座：单室复子房，胚珠沿中央短柱分布e、基生胎座：单室复子房，胚珠着生子房底部f、顶生胎座：单室复子房，胚珠着生于子房顶部g、全面胎座：多室复子房，胚珠着生于隔膜和子房室各面胎座类型心皮类型子房室数胚珠着生位置例子边缘胎座marginalplacenta单心皮1室腹缝线豆科侧膜胎座parietalplacenta合生心皮1室相邻2心皮腹缝线葫芦科中轴胎座axialplacenta合生心皮多室心皮边缘向子房中央愈合的中轴上百合科芸香科特立中央胎座free-centralplacenta合生心皮1室残留的柱状突起石竹科基生胎座basalplacenta单心皮或合生心皮1室1枚，着生于子房室底部蓼科菊科顶生胎座epicalplacenta单心皮或合生心皮1室1枚，着生于子房室顶部桑科6.禾本科植物花的基本结构：由小穗构成，每个小穗由2～5朵花组成，基部2～3朵为发育完全的花。水稻雌蕊雄蕊浆片外稃内稃颖片三、花程式和花图式双子叶植物油菜的花•单生花：单独生在花茎上的花。•花序（inflorscence）：多数的花在花轴上（总花柄，花序轴）有规律的排列方式，花轴上无典型的营养叶着生，在花柄或花轴基部有苞片着生，有的苞片密集于花序之下组成总苞。四、花序1.无限花序：在开花期间，花序轴能较长时间保持顶端生长能力，不断产生花芽和苞片，开花顺序为花序轴基部的花先开，然后向顶依次开放。或者由边缘向中央依次开放。属单轴分枝式生长。无限花序分为：简单花序和复合花序。6、柔荑花序7、头状花序8、隐头花序1、总状花序2、伞房花序3、伞形花序4、穗状花序5、肉穗花序根据花在花轴上的排列方式，开放顺序等情况，可将花序分为无限花序和有限花序。简单花序桤树的柔荑花序半夏的佛焰花序无花果的隐头花序复合花序：花序轴有分枝，如复总状花序、复穗状花序、复伞形花序、复伞房花序、复头状花序等。2.有限花序：花序轴较早失去顶端生长分化能力，不能继续向上延伸，开花顺序为由上向下，从内向外，属合轴分枝式生长。•1、单歧聚伞花序•（1）蝎尾状单歧聚伞花序（委陵菜）•（2）螺状聚伞花序（勿忘草，附地菜）•2、二歧聚伞花序（大叶黄叶，石竹）•3、多歧聚伞花序（泽漆，大戟）轮伞花序：多歧聚伞花序多个成轮形时称轮伞花序，如益母草。益母草的轮伞花序各种花序类型总状穗状肉穗葇荑复总状伞形伞形复伞形头状隐头二歧聚伞单歧聚伞蝎尾状聚伞多歧聚伞花序类型比较复杂，上述是些模式实际情况要复杂一些，有的甚至无限，有限花序混生，如葱是伞形花序但中间的花先开，是有限花序的特征。不同植物花的多样性是生物多样性的生动体现花的发生花是节间缩短的、不分枝的、适应生殖的变态枝。花梗是枝条的一部分，花托是花梗顶端膨大的部分，花被、雄蕊和雌蕊是生于花托上的变态叶。花和花序是由花芽发育而来的。花器官的产生是种子植物从营养生长向生殖生长转变的结果。（一）花芽分化的时期一年生植物两年生植物（次年开花）多年生植物达到成花年龄后才开花（有的植物只开一次）（二）花芽分化的过程五、花的发生与演化花的发生（二）花芽分化的过程花芽的形成与结构：花的系统演化花部数目