植物学(第三章)

第三章被子植物的繁殖和繁殖器官第一节植物的繁殖第二节被子植物的生殖器官第三节雄蕊的发育与构造第四节雌蕊的发育及构造第五节开花、传粉、受精第六节果实和种子的发育第一节植物的繁殖一、繁殖的概念和意义1、概念：繁殖指植物体发育到一定时期，通过一定的方式产生新个体延续种族的现象2、意义：①种族的延续——遗传②产生新的品种——变异③扩大个体的数量，扩大生活范围。二、植物的繁殖类型（一）营养繁殖指植物利用根、茎、叶等营养器官繁殖新个体的现象。①  自然营养繁殖：变态根、茎、叶②  人工营养繁殖(利用地上茎较多):杆插（月季、甘薯、空心菜）压条（连翘）嫁接分株（观赏蕨类、小麦、水稻）（二）无性繁殖含义：植物体产生一种叫孢子的无性繁殖细胞,由孢子产生新个体的繁殖方式.（三）有性繁殖含义：植物体能够产生一种有性配子（雌性配子、雄性配子），它们相互结合成合子后萌发产生新个体的方式叫有性繁殖。第二节被子植物的生殖器官一、花的概念二、花的用途花是被子植物所特有的生殖器官，是适应于生殖的、不分枝的变态枝条。主要用于繁殖，除用于繁殖外，还可以药用（丁香、金银花），提炼香精、食用以及观赏等。三、花的组成（花梗（花柄）、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群）花柄：着生花的小枝花托：花柄顶部膨大的部分花萼（K）：花的最外一轮变态的叶，由若干萼片组成。1、按萼片离生、分生的不同可分为：离萼（油菜、杏）、合萼（茄子）2、按萼片脱落的不同可分为：落萼（桃、杏）、宿萼（茄子）3、保护幼花、幼果和进行光合作用。花冠（C）：位于花萼的内轮，由若干花瓣组成，排列为一轮或多轮。1、根据花瓣的离合情况，可分为：离瓣（桃、油菜）、合瓣2、根据花冠脱落的早晚：落冠（桃）、宿冠（黄瓜）3、花冠具有招引昆虫传粉的功能。另外，还有保护雌、雄蕊的作用。4、当花萼、花冠不易区分时（百合、葱、蒜），就合称为花被。花被的每一片，称为花被片。5、花冠的形状雄蕊群(A)：是一朵花内所有雄蕊的总称。生在花冠的内方或上方，呈螺旋或轮状排列，个别贴生于花冠或花被基部。1、结构：花丝：细长，支持花药。一朵花中的花丝一般等长，也有些植物长、短不等花药：是雄蕊的主要部分，通常由四个或两个花粉囊组成，分两半，中间以药隔相连。2、花粉囊开裂的方式：纵裂、孔裂、瓣裂3、根据花药在花丝上的着生方式：全着药、基着药、背着药、丁字形着药、个字形着药、广岐着药根据花药的生长方式不同，可分为：内着药、外着药4、雄蕊类型：离生雄蕊（桃、梨）单体雄蕊（棉花）二体雄蕊（蚕豆）多体雄蕊(蓖麻)聚药雄蕊（向日葵）冠生雄蕊（茄子）雌蕊群(G)：是一朵花内所有雌蕊的总称构成雌蕊的基本单位是心皮（是具有生殖作用的变态叶），心皮边缘相互结合的部分叫腹缝线，在心皮中央相当于叶片中脉的部分叫背缝线。裸子植物心皮展开呈叶片状，胚珠裸露在外。柱头：位于雌蕊的顶端，常扩展成各种形状，便于承受花粉粒。花柱：位于柱头和子房之间，是花粉萌发后，花粉管进入子房的通道。子房：是雌蕊基部膨大的部分。组成：柱头、花柱、子房禾本科植物花的结构禾本科植物花的结构四、其他一些名词术语1、雌蕊类型单雌蕊:一朵花中只有一个心皮构成的雌蕊。如：菜豆、桃离生单雌蕊:一朵花内有多个心皮构成，但这多个心皮彼此分离，形成多个单雌雌蕊。如:八角复雌蕊:一朵花中有多个心皮合生构成一个雌蕊子房合生,花柱和柱头分离。如:梨子房和花柱合生,而柱头分离。如:向日葵子房、花柱、柱头全部合生.如:番茄2、子房位置的类型子房着生在花托上，由于子房与花托愈合的程度及其与花各部分的关系不同，可以分为以下几种类型：上位子房中位子房下位子房3、胎座：胚珠在子房内的着生部位。类型：边缘胎座：豆类侧膜胎座：黄瓜中轴胎座：西红柿、桔子特立中央胎座：石竹、马齿苋基生胎座：向日葵顶生胎座：桑4、花的种类依花的组成状况分：完全花、不完全花（无性花、单性花）依雌蕊、雄蕊状况分：无性花（向日葵边缘的舌状花）单性花（雌花、雄花如：瓜类、玉米）两性花（小麦、水稻）根据花被的数目及有无，可将花分为：双被花（有花萼、花冠）单被花（多指仅有花冠的花)无被花(无花萼、花冠的花，又称为裸花)依花被的排列状况分：整齐花、不整齐花五、花程式和花图式花程式：用符号和数字 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示花的各部分组成、位置、排列及彼此间关系的式子。P:花被C:花瓣K:花萼A:雄蕊G:雌蕊O:不具备或退化:不整齐花:整齐花（）:联合G:子房上位G:子房下位G:子房周位♂:雄花♀:雌花2、花图式：用花的横剖面投影简图来表示花的构造六、花序及其类型单生花：单独一朵花生在枝顶上或叶腋部位。花序：许多花依照一定的规律着生在茎上，这种花枝叫花序，花序的总花柄叫花序轴。类型：无限花序（总状花序）、有限花序（聚伞花序）、混合花序七、花芽的分化花芽分化首先进行的是生理、生化的分化，生长点由稍尖圆形扁平（首先形成花萼原基，其次是花冠原基，雄蕊原基，雌蕊原基）。第三节雄蕊的发育与构造一、花药的发育及结构花药的花粉囊壁：表皮、纤维层、中间层、绒毡层成熟花药的花粉囊壁：表皮、纤维层药隔：花药中间的细胞不断的分裂、分化，形成薄壁细胞和维管束3.3.1花药的发育及结构二、花粉粒的形成和发育连续性→四分体造孢细胞→花粉母细胞→四分孢子同时形→四面体3.3.2花粉粒的形成和发育三、花粉粒的形态结构1、形态黑松花粉多刺花粉金盏菊花粉粒2、结构具有内、外两层细胞壁。外壁较厚，硬而缺乏弹性，主要成分为孢粉素，还有纤维素，类胡萝卜素，类黄酮素，脂类及外壁蛋白质（绒毡层形成的，是活性蛋白，具有识别功能）。内壁主要成分为纤维素，果胶质，半纤维素及内壁蛋白质（花粉粒自身合成的，吸水后从萌发孔突出形成花粉管）。四、花粉粒的生活力和影响因素1、花粉的生活力：是指花粉粒的寿命。2、保存花粉：一般为低温（00C左右），干燥（RH25%~50%）和无氧条件。从花粉生活力的状况可反映如下几种情况：1）亲缘关系相近的植物，其花粉生活力长短也较相近。2）木本植物较草本植物花粉生活力要强，寿命要长.3）2—细胞型花粉的生活力较3—细胞型花粉要强。五、花药离体培养及应用1、花药（粉）的离体培养：在无菌条件下，把发育适当时期的花药或花粉粒，接种于培养基上，进行培养，诱导出偏离正常发育的愈伤组织或胚状体，最后发育成独立的花粉植物。应用：可减少杂种分离，缩短育种年限，提高选择效率，减少田间实验所用的土地和劳力，对现有品种能进行提纯复壮。2、雄性不育（败育）：有些植物,由于某种原因,花内的雄蕊发育不正常,成为畸形或完全退化的现象,但雌蕊却发育正常,这种现象称为雄性不育.雄蕊的形态特征：①花药退化型:花药变形,呈箭头状,发生扭曲,或全部干瘪.②花粉败育型:不能产生正常的花粉。③无花粉型:药室内没有花粉产生产生的原因：主要由于遗传、生理原因,以及外界条件的影响.遗传方面、基因决定、生理方面、外界不良环境的影响第四节雌蕊的发育及构造一、柱头、花柱的结构柱头：1）湿润型柱头：表皮细胞能分泌柱头液，有利于花粉的附着。2）干燥型柱头：表皮细胞外覆盖一层角质层，外还有蛋白质形成的角质膜，能分泌角质酶。花柱：1）空心花柱：表皮、基本组织、维管束、内表皮（腺性细胞）、花柱道2）实心花柱：表皮、基本组织、维管束、引导组织（有丰富的细胞器，有大的胞间隙，具有分泌功能）。二、胚珠的发育及结构1、发育：胚珠原基（具有分裂能力的细胞）顶端形成珠心组织，珠心两侧的细胞分裂速度快，形成珠被原基形成珠被、珠孔2、结构：珠柄、珠心、珠被、珠孔、合点。三、胚囊的形成胚囊母细胞的形成：周缘细胞（形成珠心组织的一部分）孢原细胞在未来珠孔造孢细胞→胚囊母细胞位置的表皮下胚囊的发育：胚囊母细胞蓼型胚囊：近珠孔端的三个消失，远端的一个发育成胚囊。胚囊葱型胚囊：两个消失，两个发育成胚囊。贝母型胚囊：四个都发育成胚囊。四、成熟胚囊的结构1.卵器：成熟胚囊近珠孔端的三个细胞形成卵器，包括一个卵细胞，两个助细胞ａ卵细胞：具有极性，细胞壁厚薄不均，与助细胞和中央细胞有丰富的胞间连丝相连。ｂ助细胞：有极性，细胞壁厚薄不均2.中央细胞：有两个细胞核，叫极核3.反足细胞：常常是多核的，主要功能是供给胚囊营养，细胞壁具内突。五、胚珠的类型直生胚珠、倒生胚珠弯生胚珠、横生胚珠第五节开花、传粉、受精营养生长生殖生长花萼原基→幼小花萼花芽分化花冠原基→花瓣雄蕊原基→雄蕊雌蕊原基→雌蕊花丝纤维层雄蕊表皮周缘细胞中间层→消失绒毡层→消失花药孢原细胞造孢细胞→花粉母细胞→成熟花粉柱头雌蕊花柱子房壁子房胎座珠被珠柄胚珠珠心→孢原细胞→造孢细胞珠孔合点一、开花：花内雄蕊或雌蕊成熟后（或其中之一成熟），花萼和花冠即开放，露出雌蕊、雄蕊的现象，称为开花。二、传粉：成熟花粉粒借助外力传到雌蕊柱头上的过程,称为传粉或授粉1、传粉方式:自花传粉、异花传粉1)自花传粉：花粉从胚囊散出后，落到同一朵花的柱头上的现象。花的特点：①必须是两性花②雌蕊、雄蕊同时成熟③柱头对本花的花粉萌发与花粉管内雄配子的发育无生理障碍.2）异花传粉：一朵花的花粉传到同珠或不同珠的另一朵花的柱头上的传粉方式。花的特点：①单性花②雌蕊、雄蕊不等长,如连翘③雌蕊、雄蕊不同时成熟,如核桃，雄花脱落后,雌花才开放④自花不育,如向日葵⑤雌雄异株媒介：风、虫、鸟、水风媒花：1）花被常消失，不具香味和色泽。2）花粉数量大，质轻，表面光滑。3）花丝细长，花药下垂。4）有先叶开花的习性。虫媒花：1）花漂亮，有蜜腺和气味。2）花粉量小，常有突起和结块。3）雌柱头常有粘液分泌。生物学意义：异花传粉：1）具有母本和父本的遗传特性。2）优胜劣汰，导致新品种的出现。自花传粉：连续的自花传粉可以导致品种的退化；自花传粉可以导致种性的纯正。三、受精:卵细胞和精细胞的互相融合过程。1、花粉粒的萌发和花粉管的生长1）花粉粒的萌发：①花粉和柱头相互识别。②花粉粒吸水、膨胀，在酶的作用下，代谢活动加强。③内壁从萌发孔突出，形成花粉管。2）花粉管的生长：内容物进入花粉管的顶端，花粉管进行顶端生长，通过花柱进入子房。2、被子植物的双受精现象1）花粉管进入胚珠的方式：珠孔进入、合点进入2）花粉管进入胚囊的方式：从助细胞穿过从助细胞、卵细胞之间穿过3）受精过程：花粉管进入胚囊后，顶端破裂，将两个精子释放在卵细胞与中央细胞中间，精子+卵→受精卵→胚精子+两个极核→初生胚乳核→胚乳4）双受精的意义：后代具有更强的生活力和适应性，是被子植物所特有的。所以，被子植物在植物界占绝对优势（种类最多、分布最广、构造最完善）。3、受精的选择性和多精入囊现象1）选择性：①柱头与花柱的相互选择：遗传的差异性，既不过大又不过小。②花柱对花粉管的选择③卵对精子的选择：选择性结合2）多精入囊：多余的精子被吸收掉多精入卵多倍体的合子二倍体的合子（其他精子被吸收）4、离体受精：被子植物在离体培养的条件下，以实现受精作用，结出种子叫离体受精。应用：1）克服远缘杂交不亲和性；2）克服自交不亲和性；3）诱导孤雌生殖。孤雌生殖→单倍体→加倍→纯合体5、多胚现象和无融合生殖1）无融合生殖：不经过雌、雄性细胞的结合，而产生有胚种子的现象。卵细胞→胚孤雌生殖珠心、珠被细胞→胚　　无孢子生殖助细胞、反足细胞→胚无配子生殖2）多胚现象:在一个胚珠中,产生两个或两个以上的胚,称为多胚现象.1）合子分裂2）胚囊内的其他细胞发育成胚3）不定胚（无性胚）:珠心、珠被不经过受精保持母本形状如柑桔4）两个以上的胚囊：蓼型胚囊（1个）葱型胚囊（2个）贝母型胚囊（4个）第六节果实和种子的发育一、种子的形成珠被→种皮胚珠受精卵→胚→种子胚乳核→胚乳1、胚的形成：是由受精卵发育而来的，受精卵是胚的第一个细胞。卵细胞受精后，便产生一层纤维素的细胞壁，进入短暂的休眠状态。受精卵发育成胚，大体经过三个阶段：原胚期、分化胚期、成熟胚期双子叶植物胚的发育：以荠菜为例K4C4A4+2G（2：1）单子叶植物胚的发育：以小麦为例胚细胞纵裂顶端区：合子梨形胚器官形成区：胚柄细胞胚柄区：胚柄一、胚的形成2、胚乳的形成：由初生胚乳核发育而来。类型：1、核型胚乳：早期只进行核的分裂，不形成细胞壁，到后期一起形成细胞壁2、细胞型胚乳：细胞核分裂后，随即就产生细胞壁。3、沼生目型胚乳：既有核型胚乳形成方式，也有细胞型胚乳形成方式。3、种皮的形成：由珠被发育而来的珠被如是一层的，发育成的种皮也是一层，如：向日葵、胡桃。珠被如是两层的，发育成的种皮通常也是两层，即外种皮、内种皮，如油菜、蓖麻等。二、果实的形成和类型（一）形成外果皮果皮中果皮←子房壁果实内果皮种子←←←←←胚珠1.从果实的形成来看：①真果：桃②假果：苹果　（二）类型单性结实：有一些植物不经过受精，子房就能发育成果实，这种现象称为单性结实。单性结实的果实称为无籽果实。营养单性结实:香蕉、柑桔刺激单性结实:同属异种的花粉刺激柱头.如番茄2.形成果实的花和花中子房的数目来分：1)单果：①肉果：浆果（番茄、葡萄、柿子、猕猴桃）瓠果（各种瓜类）、柑果（桔子、柠檬）核果（桃、杏）、梨果（梨、苹果）②干果：裂果、荚果（大豆、豌豆）、蓇葖果角果（十字花科）、蒴果、闭果瘦果（向日葵）、颖果（小麦、玉米）坚果（板栗）、翅果（臭椿、榆）分果（小茴香、葫萝卜等）鸡爪槭的双翅果榆树的翅果2）聚合果：一朵花中许多离生雌蕊聚生在同一花托上。草莓3）聚花果：由整个花序形成的果实。桑椹、菠萝（三）果实和种子对传播的适应风力传播　　　蒲公英水利传播　　　莲蓬、椰子人与动物传播　　人参、番茄果实自身机械力量的传播（四）单倍体、二倍体、多倍体植物单倍体植物：含有配子染色体数目的植物体。二倍体植物：多倍体植物：优点：巨大性、不孕性、较强的适应性毛白杨：三倍体玫瑰香：四倍体再见