种子植物的生殖过程

第一节被子植物的生殖过程第三节种子与果实的形态构造目录第二节裸子植物的生殖过程绪论被子植物从种子萌发出幼苗，经过营养生长阶段后，进入生殖生长，形成花芽，然后开花、结实、产生种子。花、果实和种子与被子植物的繁殖有关，所以称为繁殖器官。第一节被子植物的生殖过程一.被子植物的生殖器官花和花序来源于花芽，花芽和叶芽一样，也是由茎的生长锥逐渐分化而来。当植物生长发育到一定阶段，在适宜光周期和温度的条件下，由营养生长转入生殖生长，茎尖的分生组织不再产生叶原基和腋芽原基，而分化成花原基或花序原基，进而形成花或花序，这一过程称为花芽分化。1.花芽的分化当花芽分化开始时，使生长锥伸长，横径加大，逐渐由尖变平；这时可决定芽向花发展。在花芽分化过程中，首先在半球形生长锥周围的若干点，由第二、三层细胞进行分裂，产生一轮小突起，即为花萼原基。以后依次由外向内再分化形成花瓣原基，在花瓣原基内侧相继产生2～3轮小突起，即为雄蕊原基。在这些突起继续分化、生长，最后在花芽中央产生突起形成了雌蕊原基。各部析基逐渐长大，最外一轮分化为花萼，向内依次分化出花冠、雄蕊和雌蕊。水稻、小麦和玉米等禾本科植物的花序形成，一般称为穗分化。花芽分化与外界条件有密切的关系，如充足的养分、适宜的温度、光照都有利于花芽的形成。在栽培管理过程中，通过修剪、水肥控制、生长调节剂的使用等技术措施，为花芽分化创造有利条件，最终获得优质、高产的基础。2.花的组成部分一朵完整的花可以分成五个部分花柄花托花被雄蕊群雌蕊群花柄与花托花柄顶端部分为花托，花托的形状因植物种类的不同有多种，有呈圆柱状，如木兰、含笑；有凸起呈圆锥形的，如草莓；也有凹入呈杯状的，如桃、梅；还有膨大呈倒圆锥形的，如莲。花柄（花梗）是着生花的小枝，使花位于一定的空间，同时又是茎向花输送营养物质的通道。花柄有长有短，随着植物种类不同而有差异。花被花被是花萼和花冠的总称。花被着生于花托边缘或外围，有保护作用，有些植物的花被还有助于传送花粉。很多植物的花被分化成内外两轮，称两被花。外轮花被多为绿色，称花萼，由多片萼片组成；内轮花被有鲜艳的颜色，称花冠，由多片花瓣组成。像这样的花称为双被花，如油菜、豌豆、番茄等。有些植物的花只有一层花被，即只有花萼或花冠，称为单被花，如甜菜、大麻、桑。有的完全没有花被的。称为无被花，如杨、柳等。花萼花萼位于花的外侧，由若干萼片组成。一般呈绿色，其结构与叶相似，具有保护幼花和光合作用的功能。各萼片完全分离的，称为离萼，如油菜、茶等；彼此连合的称为合萼，如丁香、棉等。合萼下端连合的部分称萼筒。有些植物萼筒伸长成一细长空管，称距，如凤仙花、旱金莲等。花萼也具有两轮，外轮的花萼，称为副萼，如棉花、扶桑等。萼通常在开花后脱落，称落萼。但也有随果实一起发育而宿存的，称宿萼，如番茄、茄子、辣椒等。有保护幼果的作用；有的花萼萼变成冠毛，如菊科植物的蒲公英萼片变成毛状，称为冠毛。冠毛有利于果实种子借风力传播。花冠花冠位于花萼的内侧，由若干花瓣组成，排列成一轮或数轮，多数植物的花瓣，由于细胞内含有花青素或有色体，而使花冠呈现不同颜色，有的还能分泌密汁和香味，由于花冠呈现不同颜色和分泌挥发油类，具有招引昆虫传粉的功能，还有保护雌雄蕊的作用。花冠可分为离瓣花冠与合瓣花冠两类。离瓣花冠：花瓣基部彼此完全分离。合瓣花冠：花瓣全部或基部合生的花冠。花冠的分类离瓣花冠蔷薇花冠：由5个（或5的倍数）分离的花瓣排列成五星辐射状，如桃、李、苹果等。十字花冠：由4个分离的花瓣排列成“十”字形，为十字花科植物的特征之一，如油菜、白菜、萝卜等。蝶形花冠：花瓣5片离生，花形似蝶，最外面的一片最大，称旗瓣，两侧的两瓣称翼瓣，最里面的两瓣，顶部稍联合或不联合，叫龙骨瓣，如大豆、花生、蚕豆等。离瓣花冠花冠的分类合瓣花冠漏斗状花冠：花瓣连合成漏斗状，如牵牛、甘薯等。钟状花冠：花冠较短而广，上部扩大成一钟形，如南瓜、桔梗等。唇形花冠：花冠裂片是上下二唇，如芝麻、薄荷等。筒状花冠：花冠大部分成一管状或圆筒状，花冠裂片向上伸展，如向日葵花序的盘花。舌状花冠：花冠筒较短，花冠裂片向一侧延伸成舌状，如向日葵花序周边的边花；莴苣花序的花，全为舌状花。轮状花冠：花冠筒短，裂片由基部向四周扩展，如茄、常春藤等。合瓣花冠合瓣花冠雄蕊群雄蕊群是一朵花中雄蕊的总称，由多数或一定数目的雄蕊组成，是花的重要组成部分之一。雄蕊由花丝和花药两部分组成。花丝细长，顶端呈囊状，位于花丝顶端，常分为两个药室，每个药室具一个或两个花粉囊，花粉成熟时，花粉囊开裂，散出大量花粉粒。离生雄蕊:花中雄蕊各自分离，如蔷薇、石竹等。其中特殊的雄蕊，数目固定，长短悬殊，典型的有：①二强雄蕊：花中雄蕊4枚，2长2短，如芝麻、益母草等。②四强雄蕊：花中雄蕊6枚，4长2短，如萝卜、油菜等。合生雄蕊:花中雄蕊全部或部分合生，重要的有：①单体雄蕊：花丝下部连合成筒状，花丝上部或花药仍分离，如棉花、木槿等。②二体雄蕊：花丝连合成两组，其中9枚花丝连合，另一枚单生，如大豆。③多体雄蕊：雄蕊多数，花丝基部合生成多束，如蓖麻、金丝桃等。④聚药雄蕊：花丝分离，花药合生，如向日葵、菊花和南瓜等。雄蕊的数目及类型是鉴别植物的标志之一。雄蕊分为离生雄蕊和合生雄蕊。雄蕊群类型雌蕊群雌蕊位于花的中央部分。由柱头、花柱和子房三部分组成。一朵花中所有的雌蕊称为雌蕊群。雌蕊是由心皮构成的。心皮是具有生殖作用的变态叶，雌蕊由心皮卷合而成。心皮的边缘互相连结处，称为腹缝线，在心皮背面的中肋处也有一条缝线，称背缝线。雌蕊的柱头位于雌蕊的顶部，是接受花粉粒的地方。花柱位于柱头和子房之间，是花粉粒萌发后花粉管进入子房的通道。子房是雌蕊下部膨大的部位，外部为子房壁，内具一至多个子房室，各室内着生胚珠，受精后，子房发育为果实，子房壁发育成果皮，胚珠发育成种子。不同种类的植物其雌蕊的类型、子房的位置、胎座的类型常不相同。根据雌蕊中心皮的数目和离合，可分：①单雌蕊：一朵花中的雌蕊仅由一个心皮组成，称为单雌蕊，如大豆、豌豆、蚕豆等。②离生雌蕊：一朵花中的雌蕊是由几个心皮所组成，但心皮彼此分离，每一心皮成为一个雌蕊，称为离生雌蕊。如莲、草莓、八角等。③合生雌蕊：一朵花中有一个由2个或2个以上心皮合成组成的一个雌蕊，称为合生雌蕊，属复雌蕊，如棉花、番茄等。在不同的植物中，合生雌蕊心皮的联合程度不同。（1）雌蕊的类型根据子房在花托着生的位置和与花托连接情况，子房可分子房上位、子房下位和子房半下位三种类型。①子房上位子房仅以底部与花托相连，叫子房上位。子房上位分为两种情况，如果子房仅以底部与花托相连，而花被、雄蕊着生位置低于子房，称为子房上位下位花，如油、菜、玉兰等。如果说子房仅以底部和杯状花托的底部相连，花被与雄蕊着生于杯状花托的边缘，称为子房上位周位花，如桃、李等。（2）子房的位置子房埋于下陷的花托中，并与花托愈合，称子房下位，花的其余部分着生在子房的上面花托边缘，称为上位花，如苹果、南瓜等。②子房下位又叫周位花，子房的下半部陷于杯状花托中，并与花托愈合，上半部仍露在外，花被和雄蕊着生于花托的边缘，叫中位子房，其花称为周位花，如甜菜、马齿苋等。③半上位子房胚珠通常沿心眸腹缝线着生于子房内，着生的部位叫胎座，胎座有几中类型。①边缘胎座：单雌蕊，子房一室，胚珠生于心皮的腹缝线上，如豆类。②侧膜胎座：合生雌蕊，子房一室或假数室，胚珠生于心皮的边缘，如油菜、黄瓜、西瓜等。③中轴胎座：合生雌蕊，子房数室，各心边缘聚于中央形成中轴，胚表生于中轴上，如苹果、柑橘、棉、番茄等。④特立中央胎座：合生雌蕊，子房一室或不完全的数室，子房室的基部向上有上个短的中轴，但不到达子房顶，胚珠生于此轴上，如石竹、马齿苋等。⑤基生胎座和基底胎座：胚珠生于子房室基部（如菊科植物）或顶部（如桃、桑、梅）。（3）胎座的类型禾本科植物的花禾本科植物的小花都集生形成小穗，每个小穗的基部有一对颖片（护颖），颖片相当于花序外面的总苞片，下面一片叫外颖，上面的一片叫内颖，许多小穗再集中排列为花序（穗）。禾本科植物小麦、水稻的花，和上述的典型花不同，花的最外面有外稃及内稃各一枚，外稃中脉明显，并常延长成芒，外稃内侧部有2枚鳞片（浆片），里边有3或6枚雄蕊。中间是一枚雌蕊。外稃是花基部的苞片，内稃和鳞片是由花被退化而成，开花时，鳞片吸水膨胀，撑开内外稃，使花药和柱头露出稃外，有利于风力传播。禾本科是被子植物中的单子叶植物，花的形态和结构比较特殊，与上面所叙述的一般形态很不一样。现以小麦、水稻为例说明。花序有些植物的花是单独着生于叶腋或枝顶，称为单生花，如桃、芍药、荷花等。但大多数植物的花着生在一个分枝或不分枝的总花柄（花轴）上。花在花轴上有规律的排列方式，称为花序。根据花轴长短、分枝与否、有无花柄及开花顺序，将花序分为无限花序和有限花序。⑴总状花序花轴单一，较长，自下而上依次着生有柄的花朵，各花的花柄长短相等，如油菜、羽衣甘蓝等。无限花序⑵穗状花序花序长，花轴直立，其上着生许多无柄的两性花，如车前、马鞭草等。⑶伞房花序花有柄但不等长，下部的花柄长，上部的花柄渐短，全部花排列近于一个平面，如梨、苹果、山楂等。⑷伞形花序花轴顶端集生很多花柄近于等长的花，全部花排列成圆顶状，形如张开的伞，开花顺序是由外向内。如人参、葱、韭等。⑸柔荑花序单性花排列于一细长而柔软下垂的花轴上，开花后整个花序一起脱落。如杨、柳、板栗和原桃的雄花序。⑹头状花序花轴极度缩短而膨大，扁形铺展或隆起，各苞叶常集成总苞，如菊科植物。⑺隐头花序花序轴顶端膨大，中央凹陷呈壶状，许多无柄或短柄花，全部隐藏于囊内，如无花果。⑻肉穗花序穗状花序的花轴膨大呈棒状，花穗基部常为总苞所包围，如玉米的雌花序。⑼复穗状花序花轴分枝，每小枝均为穗状花序，如小麦、大麦等。⑽复伞形花序花轴顶端分枝，每一分枝为一伞形花序，称为复伞形花序，如胡萝卜、小茴香等。⑾圆锥花序在花轴上分生许多小枝，每小枝自成一总状花序，如水稻、丁香等。有限花序有限花序也称聚伞花序，不同于无限花序的是有限花序的花轴顶端的花先开放，花轴顶端不再向上产生新的花芽，而是由顶花下部分化形成新的花芽，因而有限花序的花开放顺序是从上向下或从内向外。有限花序可分下几种类型。主轴顶端先生一花，其下形成一侧枝，在枝端又生一花，如此反复，形成一合轴分枝的花序轴。根据分枝排列的方式，分为蝎尾状聚伞花序，如唐草蒲；螺状聚伞花序，如勿忘草等。①单歧聚伞花序是主轴顶端花下分出两个分枝，如此反复分枝。②二歧聚伞花序主轴顶花下分出3数以上的分枝，各分枝又形成一小的聚伞花序如大戟、猫眼草等。③多歧聚伞花序二.花与植物的性别一朵花中花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群四部分齐全称为完全花，如果缺少其中任何一部分的，称不完全花。两性花：一朵花中同时具有雌蕊、雄蕊的花。雄花：只有雄蕊的花。雌花：只有雌蕊的花。无性花（中性花）：雄蕊和雌蕊都没有的花。雌雄同株:雌花和雄花生于同一植株上。雌雄异株:分别生于两株植物上。杂性花:同一植株上，两性花和单性花同时存在。雄株:只有雄花的植株。雌株:只有雌花的植株。三.雄蕊的发育与结构雄蕊是被子植物的雄性生殖器官，由花药和花丝两部分组成。花丝的功能是支持花药，使花药在空间伸展，有利于花药的传粉，并向花药转运营养物质。花药是雄蕊的主要部分，通常有4个花粉囊组成，是产生花粉粒的场所。（一）花药的发育与结构孢原细胞（2n）周缘细胞（2n）纤维层、中层和绒毡层造孢细胞（2n）花粉母细胞（2n）减数分裂四分体（n）单核花粉粒（n）表皮花粉囊壁（2n）（二）花粉粒的发育与结构单核花粉粒（n）营养细胞（n）生殖细胞（n）有丝分裂精细胞（n）精细胞（n）二核花粉粒三核花粉粒有丝分裂成熟的花粉粒有两层壁，内壁较薄软而具有弹性，外壁较厚，一般不透明，缺乏弹性而较硬。不同植物花粉外壁表层常呈固定的形状和花纹。由于花粉粒外壁增厚不是均匀的。因此，没有加厚的地方常形成萌发孔或萌发沟。当花粉粒萌发时，花粉管由此伸出。花粉粒的形状、大小、颜色、花纹和萌发孔的数目与排列各不相同。可作为鉴别植物的特征。如水稻、玉米等禾谷类作物的花粉粒为圆形或