第四章 植物的繁殖与繁殖器官

植物的繁殖与繁殖器官植物的繁殖繁殖的概念：营养繁殖：无性生殖：有性生殖：植物老个体产生新个体的方式。营养体的一部分从母体上分离，形成独立的新个体的繁殖方式。植物体上产生一种单倍体或双倍体的无性生殖细胞——孢子。孢子不经过配合就能产生一个新个体，此种生殖方式称无性生殖。植物体上产生一种或二种不同性别的单倍体生殖细胞——配子。配子必须经过配合，产生双倍体染色体的合子，由合子发育成新的个体，此种生殖方式称有性生殖。植物的繁殖器官——花一、花的概念和花的组成二、禾本科植物的花三、花程式和花图式四、花序花的概念和花的组成花的概念花的组成花的演化花的概念花是适合于繁殖的变态枝此概念是由德国博物学家和哲学家——哥德在18世纪90年代给花下的定义，认为花是枝轴缩短，先端扁平，枝上的叶变态而形成花的各部分。花被雄蕊群雌蕊群花托花柄花的组成花被:花被是花萼和花冠的总称。有双被花，同被花和无被花之分。双被花同被花无被花花的类型辐射对称型两侧对称型不对称型花粉囊药隔花丝花药雄蕊群:一朵花中所有雄蕊的总称。雄蕊的类型雄蕊的类型花丝的着生方式花药开裂方式雌蕊群:一朵花中雌蕊的总称，位于花托的中部柱头花柱子房雌蕊雌蕊:雌蕊是由变态叶发育而来的，此变态叶称为心皮。单雌蕊多心皮雌蕊复雌蕊单雌蕊:一朵花中只有一张心皮构成的雌蕊多心皮雌蕊:一朵花中有多张心皮互相分离构成多个互相分离的雌蕊复雌蕊:一朵花中有２个以上心皮互相结合形成一个雌蕊。花托:花托是花柄顶端部分。一般略膨大，着生花被、雄蕊群和雌蕊群的地方，不同植物花托形状各异。花柄:花柄又称花梗，是着生花的小枝，花柄的长短也是分类上的依据。花各部分的演化数目上的变化——多数到少数排列方式上的变化——螺旋排列到轮状排列对称性的变化——整齐花到不整齐花子房位置的变化：子房着生在花托上（子房上位下位花）子房部分与花托结合（子房半下位，周位或上位花）子房完全与花托结合（子房下位上位花）小麦花序和花的形态复穗状花序小穗颍片稃片浆片2片雄蕊3个雌蕊2心皮，花柱短，羽毛状柱头禾本科植物的花外颍内颍外稃内稃花被退化而成小穗颍片稃片花程式和花图式花程式花图式花程式:用一个简单的公式表示花各部分结构、组成、排列和它们的相互关系。1、代表字母3、代表符号K（Kelch）——表示花萼↑或＋——表示两侧对称花C（Corolla）——表示花冠＊——表示辐射对称花P（Periathium）——表示花被、♀、♂——表示两性花，雄性花，雌性花A（Androecium）——表示雄蕊（）——在数字外表示该部连合G（Gynoecium）——表示雌蕊＋——在数字间表示成轮或分组2、代表数字：——在G右下角表示子房结构0——表示缺少或退化———在G上下，G——表示子房上位1、2、3……10——表示花各部的数目G——表示子房下位∞——表示多数或不定数G——表示子房半下位（比较小的数这写于字母的右下角）CA——表示冠生雄蕊花图式:用一种图案方式表示花各部分结构、组成、排列和它们的相互关系。概念：花在总花柄上有规律的排列方式。总花柄称为花序轴，花序轴基部变态的叶称总苞片。类型：花序的概念和类型有限花序——花序轴顶端顶花先开，限制了花序轴继续长长，开花由上向下，由内向外。分单歧聚伞花序、二歧聚伞花序和多歧聚伞花序。无限花序——花序轴在开花时可继续生长，开花顺序由下而上，由外向内，又称总状花序。分简单花序和复合花序。简单花序（花序轴不分枝）简单花序（花序轴不分枝）头状花序葇荑花序复合花序（花序轴分枝）复总状花序复伞形花序复穗状花序单歧聚伞花序蝎尾状聚伞花序螺旋状聚伞花序二歧聚伞花序多歧聚伞花序轮伞花序密伞花序花药的发育和花粉粒的形成花药的发育和花粉粒的形成雄蕊的发育过程药壁发育小孢子的发育雄配子体发育花粉败育和雄性不育雄蕊的发育过程（一）雄蕊的发育过程（二）切面雄蕊的发育过程（三）切面雄蕊的发育过程（四）切面雄蕊的发育过程（五）花药的横向切面药壁发育（一）药壁发育（二）成熟花药小孢子的发育（一）花粉母细胞小孢子的发育（二）花粉母细胞减数分裂二分体时期小孢子的发育（三）减数分裂结束，单核花粉早期小孢子的发育（四）单核花粉早期放大小孢子的发育（五）成熟花粉粒小孢子的发育（六）二细胞花粉粒小孢子的发育（七）小孢子的发育（八）小孢子的发育（九）雄配子体的发育二细胞雄配子体雄配子体的发育三细胞雄配子体雄蕊的发育过程总结精细胞（雄配子）精细胞（雄配子）孢原细胞平周分裂初生壁细胞药室内壁（1层）中层（1～多层）绒毡层（1层）纤维层1～多层成熟过程中解体造孢细胞多次分裂花粉母细胞（小孢子母细胞）R.D单核花粉粒（小孢子）营养细胞生殖细胞2细胞型花粉粒3细胞型花粉粒成熟花粉粒（雄配子体）外内花粉败育和雄性不育花粉败育：环境条件影响植物正常的发育，使雄蕊丧失生殖能力的现象。1、花粉母细胞花粉粒2、生殖细胞精细胞3、绒毡层发育不良等。雄性不育：在正常条件下，（生理和遗传的原因）花药、花粉粒或子房不正常发育。R,D胚珠的发育和胚囊的形成胚珠的发育胚珠的类型胚囊的发育胚囊的发育的几种类型总结胚珠的发育胚珠的发育过程胚珠的类型直生胚珠横生胚珠倒生胚珠弯生胚珠拳卷胚珠胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育百合子房横切孢原细胞造孢细胞大孢子母细胞双核期四核期Ⅰ四核期Ⅱ八核期胚囊的发育的几种类型单孢型（蓼型）四孢型（贝母型）双孢型（葱型）周缘细胞（增加珠心细胞）1个造孢细胞—胚囊母细胞—4个大孢子（大孢子母细胞）胚囊发育的过程总结孢原细胞3个退化（珠孔端）1个发育（合点端）单核胚囊（1个大孢子）3次有丝分裂反足细胞核（合点端）助细胞核卵核胚囊中央珠孔端反足细胞3个中央细胞1个助细胞2个卵细胞（雌配子）8核胚囊7细胞胚囊成熟胚囊（雌配子体）极核极核外内R.D开花、传粉和受精开花、传粉和受精开花传粉受精无融合生殖及多胚现象开花雌、雄蕊成熟，花被张开，露出雌、雄蕊的现象称开花。传粉传粉——花粉囊中的花粉，借助一定的媒介力量，被传送到柱头上的过程。作用：使雌雄配子结合，完成受精作用。自花传粉异花传粉自花传粉同一朵花上的雄蕊花粉落到同一朵花柱头上的传粉现象。条件:1.两性花2.雌雄蕊同时成熟3.雌雄蕊挨得近4.柱头与花粉亲和异花传粉异花传粉的概念异花传粉的条件异花传粉的几种途径异花传粉的概念异花传粉：一朵花上的花粉传送到同一植株上另一朵花或另一植株花的柱头上的传粉方式。油菜异花传粉的条件1.花单性，雌雄异株2.两性花，雌雄异熟3.雌蕊异长或异位4.花粉与柱头不亲和异花传粉的几种途径:风媒花虫媒花水媒花鸟媒花风媒花异花传粉风媒花——以风为媒介传送花粉特点：花粉小，多，轻，干，花丝长。花密集成穗状，柔荑花序先叶开花，花无花被或无香味，柱头羽毛状或长。小麦花玉米雄花玉米雌花虫媒花异花传粉虫媒花——以昆虫为媒介传送花粉。特点：有气味（香或嗅），具蜜腺，花大显著，鲜艳，花粉大，具粘性。虫媒花——马兜铃虫媒花——丹参虫媒花——三色堇虫媒花——三色堇水媒花异花传粉水媒花——以水为媒介传送花粉苦草雌雄植株苦草雌雄花鸟媒花异花传粉鸟媒花——以鸟为媒介传送花粉受精受精的概念双受精的概念双受精的生物学意义受精的概念花内两性配子互相融合的过程——受精花粉萌发7细胞胚囊雌配子双受精的概念两个精子分别与卵细胞和中央细胞发生融合的过程称双受精。双受精是被子植物特有的有性生殖现象。精细胞N卵N受精卵N胚N精细胞N中央细胞2N初生胚乳核3N胚乳3N营养细胞破裂解体雄配子体受精受精发育发育双受精生物学意义1.两个单倍体配子的融合，恢复原来染色体数。2.精卵配子的融合，继承了父母本的遗传特征，新的组合又产生了新的变异。3.精细胞与中央细胞的融合，形成了3N或5N的胚乳，使胚在发育时所吸收的养料同时具有父母本的遗传特征。双受精所形成的后代生活力更强，变异性更大，适应性更广，是植物界有性生殖过程中最为进化，高级的类型。无融合生殖及多胚现象多胚现象：通常一个受精卵产生一个胚，自然界中常发生多胚现象，产生原因：1、一个受精卵分裂形成几个受精卵发育成多个胚，称裂生多胚。2、无融合生殖现象产生多胚。３、一个胚珠中发生多个胚囊，每个胚囊中卵受精发育成多个胚。胚孤雌生殖无融合生殖卵助细胞，极核细胞，反足细胞珠心、珠被胚无配子生殖胚无孢子生殖果实果实的形成果实的类型果实的形成果实的类型真果假果单果聚合果聚花果（复果）根据果皮划分：肉果干果真果真果：单纯由子房发育而成桃花桃果假果假果：由子房、花托、花被、花序轴等发育而成。梨花苹果单果单果：一朵花种一枚雌蕊发育形成一个果实。聚合果聚合果：一朵花中许多离生雌蕊共同发育成一个果。聚合果八角茴香与莽草聚花果复果（聚花果）：整个花序发育形成一个果实。肉果浆果肉果核果肉果梨果干果果实成熟后，果皮干燥裂果——果实成熟后果皮自行开裂。分为：蓇葖果、荚果、蒴果、角果闭果——果实成熟后果皮不自行开裂分为：瘦果、颖果、翅果、坚果、双悬果、胞果蓇葖果荚果蒴果角果——短角果角果(长角果)瘦果颖果颖果坚果一、种子的概念种子是新一代幼小植物体的雏形。种子萌发经过生长、发育、成熟阶段形成新一代的植物体。以种子进行繁殖的植物——种子植物。二、种子的结构（一）、种子的外形种子是由胚珠发育而成，胚珠各部分的结构在形成种子时在种皮上形成的痕迹有：种脐－种子脱离果实时留下的痕迹。种孔－在种脐的一侧，珠孔留下的痕迹。种阜－外种皮延伸的海绵状隆起物，常覆盖种脐、种孔。种脊－倒生胚珠发育成的种子才具种脊，种脊是珠柄和珠被愈合形成的突起。（二）、种子的结构种子由三部分组成，种皮、胚乳和胚。少数种子具外胚乳结构。（A）胚的结构胚是构成种子的主要部分，它由四部分组成。胚胚根：圆柱状，发育为地下部分的根系。胚芽：胚根：圆柱形，发育为地上部分，分枝和叶。胚轴：连系根、茎的轴状体上胚轴：子叶节胚芽下胚轴：子叶节胚根子叶：贮藏营养物质，种子中具有一片子叶的为单子叶植物，种子中具两片子叶的为双子叶植物。胚芽胚轴胚根子叶种皮花生的种子双子叶植物胚的发育——荠菜胚的发育双细胞胚三细胞胚四细胞原胚球形原胚心形胚成熟胚单子叶植物胚的发育——小麦胚的发育多次分裂受精卵第一次分裂第二次分裂棒状胚体成熟胚（B）胚乳胚乳是种子集中贮藏养料的地方。主要成分：淀粉、脂肪、蛋白质、多糖。根据成熟种子是否具胚乳将种子分成：两大类有胚乳种子无胚乳种子外胚乳：胚珠的珠心组织并不被胚发育过程完全吸收，在种皮内形成外胚乳。1、核型：初生胚乳核分裂时，先形成许多游离核，以后一起产生新壁。2、细胞型：初生胚乳核每次分裂伴随新壁的产生。3、沼生目型：珠孔端（大）核型发育合点端（小）一直游离核状态有胚乳种子种子发育成熟后仍具胚乳组织，通常子叶不发达有胚乳种子种子发育成熟后，胚乳被子叶所吸收，通常子叶肥厚发达胚乳的发育（C）种皮种子形成过程中，珠被细胞逐渐角质化或木质化，形成种皮。单层珠被发育成的种子只具一层种皮，双层珠被发育的种子具双层种皮。开裂的果实种皮较厚，不开裂的果实种皮较薄。三、幼苗的类型（一）、子叶出土幼苗：种子在萌发时，下胚轴迅速生长，将子叶和胚芽顶出土面，形成子叶出土幼苗。（二）、子叶留土幼苗：种子在萌发时，上胚轴缓慢生长或不生长，子叶或胚乳并不随胚芽伸出土面，形成子叶留土幼苗。根据幼苗形成的不同类型，你认为在播种时应该采取何种措施能使幼苗健康生长。蚕豆—子叶留土幼苗大豆—子叶出土幼苗