植物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖課件

1、第五章 植物的繁殖 植物產(chǎn)生新個(gè)體的現(xiàn)象稱繁殖，生命通過繁殖而延續(xù)，繁殖是生命最基本的特征之一。通過繁殖，生物的基本特征信息由親本傳遞給子代，這種信息傳遞稱為遺傳。第一節(jié) 繁殖的類型植物的繁殖方式包括營(yíng)養(yǎng)繁殖、無性生殖和有性生殖3種方式。植物營(yíng)養(yǎng)體的一部分從母體分離開直接形成新個(gè)體的繁殖方式稱為營(yíng)養(yǎng)繁殖。也有的學(xué)者將營(yíng)養(yǎng)繁殖歸入無性生殖。植物的無性生殖是指一些具有生殖功能的細(xì)胞不經(jīng)過兩性的結(jié)合，直接發(fā)育成新個(gè)體的過程。無性生殖中具有生殖功能的細(xì)胞稱為孢子。有性生殖是指通過兩性細(xì)胞的結(jié)合形成新個(gè)體的過程。這些性細(xì)胞稱為配子，為單倍體。兩個(gè)配子結(jié)合形成二倍體的合子，由合子再發(fā)育形成新的個(gè)體。草莓的

2、營(yíng)養(yǎng)繁殖和有性生殖嫁接壓條同配生殖：相互結(jié)合的兩種配子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、運(yùn)動(dòng)能力相同，從形態(tài)上難以區(qū)分異配生殖：兩種配子形態(tài)結(jié)構(gòu)相同，但大小不同，大的為配子，小的是配子卵式生殖：兩種配子在大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)能力等方面均不同，配子大，卵形，無鞭毛，無運(yùn)動(dòng)能力，特稱為卵，配子小，細(xì)長(zhǎng)，有些具鞭毛，可運(yùn)動(dòng)，特稱為精子；精子與卵融合稱受精作用，由受精卵發(fā)育成植株有性生殖 植物的生活史與世代更替孢子體世代與配子體世代（無性世代與有性世代）交替出現(xiàn)，這就是植物生活史中的世代交替現(xiàn)象。被子植物的配子體世代（單倍體世代）不發(fā)達(dá)，雌、雄配子體不能獨(dú)立生活，都寄生在孢子體上，且特化成花的一部分。第三節(jié) 被子

3、植物的生殖結(jié)構(gòu)與發(fā)育一、雄性生殖器官的結(jié)構(gòu)和功能（一）花藥的發(fā)育絨氈層細(xì)胞特點(diǎn)：大，胞質(zhì)濃厚，富含RNA、蛋白質(zhì)、油脂、類胡蘿卜素等變化：早期單核，減數(shù)分裂前后成為2或多核功能：提供營(yíng)養(yǎng)；分泌胼胝質(zhì)酶；合成孢粉素；合成外壁蛋白；提供花粉壁外脂類物質(zhì)類型：分泌絨氈層(腺質(zhì)絨氈層)：原位解體變形絨氈層：內(nèi)切向壁和徑向壁溶解，原生質(zhì)體逸出到花粉囊中，分散在小孢子之間，融合成多核的原生質(zhì)團(tuán)（二）、小孢子的形成百合四分體（三）、花粉粒的發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)花粉囊中花粉母細(xì)胞的發(fā)育過程二細(xì)胞花粉、三細(xì)胞花粉花藥發(fā)生及花粉的發(fā)育形成過程花藥藥隔及維管束幼花粉囊原表皮孢原細(xì)胞平周分裂初生壁細(xì)胞平周分裂藥室內(nèi)壁中層絨

4、氈層纖維層(花藥開裂)(最后消失)(提供養(yǎng)料,最后消失)花粉囊壁造孢細(xì)胞有絲分裂花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體小孢子營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞有絲分裂精細(xì)胞精細(xì)胞表皮 花粉(雄配子體)各種類型花粉花粉外壁雕紋花粉萌發(fā)孔、溝 花粉粒的形狀、大小及萌發(fā)孔或萌發(fā)溝的數(shù)目、位置、形態(tài)，以及花粉壁上的紋飾均有較明顯的種屬特征，是研究植物系統(tǒng)分類，演化、地理分布和古代氣候的重要依據(jù)進(jìn)行花粉研究的學(xué)科稱為孢粉學(xué)花粉壁外壁：成分：孢粉素、蛋白質(zhì)、脂類、酶特點(diǎn)：厚，堅(jiān)硬，抗酸、堿腐蝕和生物分解內(nèi)壁：成分：纖維素、果膠質(zhì)、水解酶營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞明顯不同與生殖細(xì)胞細(xì)胞核結(jié)構(gòu)松散，細(xì)胞器較多內(nèi)含大量的淀粉、脂肪、各種酶、維生素、植物激素和無

5、機(jī)鹽 為花粉管的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)生殖細(xì)胞裸細(xì)胞核大，染色質(zhì)凝集，具12個(gè)核仁細(xì)胞質(zhì)少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、微管等細(xì)胞器，多無質(zhì)體微管與細(xì)胞長(zhǎng)軸平行精子裸細(xì)胞紡錘形、球形、橢圓形、蠕蟲形、帶狀細(xì)胞質(zhì)很少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細(xì)胞器精子(Svn)：大，與營(yíng)養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié)精子(Sua)：小，不與營(yíng)養(yǎng)核聯(lián)結(jié)雄性生殖單位(MGU)二、雌性生殖器官的結(jié)構(gòu)與發(fā)育（一）、胚珠的發(fā)育胚珠的類型（二）、胚囊的結(jié)構(gòu)和發(fā)育類型3nn(直生胚珠)直生胚珠: 珠孔端在上, 合點(diǎn)端在下成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細(xì)胞:數(shù)目不定,通常3個(gè), 向胚囊轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)，受精前后退化中央細(xì)胞:體積大，具大液泡，兩個(gè)極

6、核可形成次生核與一精子結(jié)合,發(fā)育成胚乳助細(xì)胞:極性與卵相反，珠孔端具絲狀器，為卵細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng),受精前后解體消失卵細(xì)胞:雌配子,極性明顯，液泡在珠孔端，核在合點(diǎn)端，受精后發(fā)育成胚雌性生殖單位胚囊的發(fā)育過程孢原細(xì)胞周緣細(xì)胞造孢細(xì)胞形成珠心的一部分分裂長(zhǎng)大胚囊母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體3個(gè)消失1個(gè)發(fā)育單核胚囊 3次有絲分裂7細(xì)胞或8核胚囊卵細(xì)胞1個(gè)助細(xì)胞2個(gè)中央細(xì)胞1個(gè)(含極核2個(gè)或次生核1個(gè))反足細(xì)胞3個(gè)或多個(gè)直接發(fā)育(水稻、小麥)雌配子體胚珠的結(jié)構(gòu)和組成 合點(diǎn)珠心胚囊內(nèi)珠被外珠被珠孔珠柄花粉和胚囊的發(fā)育第四節(jié) 傳粉與受精一、傳粉(pollination) The transfer of pollen

7、from microsporangia to the stigma in angiosperms or to directly to the ovule in gymnosperms. 由花粉囊散出花粉借助于一定的媒介力量被送到同花或另一花的柱頭,這一過程稱為傳粉傳粉與受精(一) 傳粉的方式自花傳粉 異花傳粉兩性花,雌雄蕊同時(shí)成熟; 柱頭對(duì)接受自身的花粉無生理上的障礙單性花;若是兩性花, 雌雄蕊不同時(shí)成熟,或自交有生理障礙(二) 傳粉媒介風(fēng)媒花穗狀或柔荑花序花粉量大，體積輕，表面光滑，少紋飾雌蕊柱頭長(zhǎng), 常有羽毛先葉開花蟲媒花的特征多數(shù)有花蜜，有氣味花大，具鮮艷的顏色，醒目花粉粒較大，表面有粘

8、液和紋飾，易粘著傳粉的媒介蟲媒花花粉在柱頭上的萌發(fā)相互識(shí)別濕潤(rùn)型柱頭: 表面的分泌物能粘住花粉,并為花粉提供營(yíng)養(yǎng)干燥型柱頭:花粉通過表面的蛋白質(zhì)薄膜和角質(zhì)層的裂隙獲得水份花粉吸水膨脹, 伸出花粉管有多個(gè)萌發(fā)孔的花粉粒, 最終只有一個(gè)花粉管到達(dá)胚囊 二 受精作用花粉管在雌蕊組織中的生長(zhǎng)花粉管到達(dá)胚珠進(jìn)入胚囊珠孔受精: 多數(shù)植物 合點(diǎn)受精:如核桃 中部受精: 少數(shù)植物花粉管向化性生長(zhǎng)，而且雌蕊分泌的向化性物質(zhì)是熱穩(wěn)定性的，與鈣離子濃度有關(guān)； 助細(xì)胞退化，花粉管進(jìn)入雙受精雙受精：是被子植物花粉粒中的一對(duì)精子分別與卵細(xì)胞和中央細(xì)胞結(jié)合的過程。 是被子植物所特有的現(xiàn)象花粉管從絲狀器處進(jìn)入助細(xì)胞花粉管頂端

9、孔裂，精子、營(yíng)養(yǎng)核和少量細(xì)胞質(zhì)釋放精子細(xì)胞從卵細(xì)胞和中央細(xì)胞無細(xì)胞壁處進(jìn)入，完成雙受精雙受精雙受精過程及其生物學(xué)意義一個(gè)精子與卵結(jié)合形成受精卵并成為二倍體的合子，合子將來發(fā)育成為產(chǎn)生新個(gè)體的胚另一個(gè)精子與中央細(xì)胞極核結(jié)合，成為三倍體的受精極核并進(jìn)一步發(fā)育成為胚乳這種雙受精是被子植物特有的現(xiàn)象，也是植物有性生殖中最進(jìn)化的形式首先，2個(gè)單倍體的雌、雄配子融合在一起，成為二倍體的合子，恢復(fù)了植物原有的染色體數(shù)目，保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定性。其次，雙受精在傳遞親本遺傳性，加強(qiáng)后代的生活力和適應(yīng)性方面具有較大的意義。因?yàn)榫?、卵融合把父、母本具有差異的遺傳物質(zhì)重新組合，形成具有雙受精的極核發(fā)展成的胚乳是三倍體

10、的，同樣兼有父、母本的遺傳特性，生理上更活躍，并作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被胚吸收，使子代的生活力更強(qiáng)，適應(yīng)性更廣 無融合生殖與多胚現(xiàn)象無融合生殖減數(shù)胚囊中的無融合生殖孤雌生殖：卵不經(jīng)受精而發(fā)育成單倍體植株無配生殖：助細(xì)胞和反足細(xì)胞直接發(fā)育成植株雄核發(fā)育：精子核進(jìn)入卵后，卵核消失，雄核發(fā)育為個(gè)體未減數(shù)配囊中的無融合生殖大孢子母細(xì)胞不經(jīng)減數(shù)分裂，產(chǎn)生二倍體孢子，形成二倍體配囊珠心細(xì)胞發(fā)育形成二倍體配囊多胚現(xiàn)象：種子中出現(xiàn)一個(gè)以上的胚來源：出現(xiàn)無融合生殖； 合子分裂第五節(jié) 種子的形成胚的發(fā)育在胚發(fā)育之前胚乳的發(fā)育便開始了合子通常經(jīng)過一段休眠后開始發(fā)育成胚雙子葉植物胚的發(fā)育合子經(jīng)過休眠后進(jìn)行不均等分裂形成頂細(xì)胞、

11、基細(xì)胞的二胞原胚，繼續(xù)分裂四細(xì)胞原胚八胞原胚球形原胚頂端兩側(cè)突起，形成子葉原基(胚呈心形)子葉基部胚軸伸長(zhǎng)，胚體呈魚雷形兩子葉相連凹陷處分化出胚芽，相對(duì)端形成胚根，至此，幼胚分化完成胚軸和子葉顯著延伸，成熟胚在胚囊內(nèi)彎曲成馬蹄形胚柄退化消失 單子葉胚的發(fā)育二、胚乳的發(fā)育細(xì)胞型胚乳的發(fā)育沼生目型胚乳的發(fā)育多倍體，核體積大，代謝旺盛，積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生多種植物激素，影響胚的分化為胚胎發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)無胚乳種子在發(fā)育后期將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到子葉中，種子成熟后無胚乳部分植物珠心組織沒有被完全吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)橘A藏組織，特稱外胚乳胚乳的特點(diǎn)和功能三、種皮的形成種皮的結(jié)構(gòu)差異較大，取決于珠被的數(shù)目和種皮在發(fā)育中的變化

12、珠被1層 種皮1層：如向日葵，胡桃 珠被2層 種皮1層或2層： 如油菜為2層，蠶豆為1層，而小麥的2層珠被均萎縮蠶豆種皮的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)柱形厚壁細(xì)胞層骨形厚壁細(xì)胞層薄壁細(xì)胞層由外珠被發(fā)育而來分化成 3層小麥穎果橫切面的結(jié)構(gòu)果皮萎縮的種皮珠心的殘留糊粉層胚乳第六節(jié) 果實(shí)一、果實(shí)的形成與結(jié)構(gòu)子房發(fā)育成果實(shí)，子房壁成為果皮。被子植物中除子房外，其他部分如花托、花萼等也參與果實(shí)形成外果皮、中果皮、內(nèi)果皮單性結(jié)實(shí)自發(fā)單性結(jié)實(shí)、誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)無子果實(shí)成熟：果實(shí)停止生長(zhǎng)后發(fā)生的一系列生理生化變化的過程二、果實(shí)的類型（一）根據(jù)花與果實(shí)的結(jié)構(gòu)分類 依據(jù)1：果皮的來源 果皮僅由子房壁發(fā)育而來稱 真果 由子房壁和花的其它部分

13、共同發(fā)育而來 假果依據(jù)2：一朵花中雌蕊的數(shù)目 僅有一枚雌蕊，形成一個(gè)果實(shí) 單果 有多枚雌蕊，形成多個(gè)果實(shí)，相聚在一起 聚合果 整個(gè)花序共同發(fā)育成果實(shí) 聚花果（復(fù)果） 果實(shí)的類型真果、假果根據(jù)花中雌蕊的數(shù)目和花序的情況可以將果實(shí)分為3類懸鉤子聚合核果懸鉤子花木蘭屬聚合蓇葖果牡丹的聚合蓇葖果桑 橙 復(fù) 果（二）根據(jù)果實(shí)成熟時(shí)果皮的性質(zhì)分類果實(shí)肉果干果漿果：中、內(nèi)果皮肉質(zhì)，種子多枚。番茄、瓜類，柑橘核果：果皮為外膜質(zhì)、中肉質(zhì)，內(nèi)木質(zhì)，種子1枚梨果：子房下位，花托參與果實(shí)形成，內(nèi)果皮木質(zhì)裂果閉果莢果：?jiǎn)涡钠?，沿背、腹縫線裂開。豆莢蓇葖果：?jiǎn)涡钠ぃ乇郴蚋箍p線裂開。八角、牡丹蒴果：合生心皮，1室或多室，種子多數(shù)，開裂方式多樣角果：2心皮，2室，具假隔膜，沿腹縫線裂開。油菜，白菜瘦果：小型，種子1枚，果皮堅(jiān)硬，易與種子分離，向日葵翅果：果皮延展成翅狀，便于隨風(fēng)傳播，槭，榆堅(jiān)果：果皮木質(zhì)堅(jiān)硬，種子1枚，有總苞，榛子，栗穎果：果皮薄，革質(zhì)，與種皮愈合，種子1。小麥雙懸果：兩心皮,成熟時(shí)子房室分離成兩瓣,懸于果柄上果實(shí)成熟時(shí)果皮的性質(zhì)肉果漿果、核果、梨果干果裂果莢果、蓇葖果、蒴果、角果莢 果馬里筋蓇葖果鳶尾屬蒴果Clusia rosea蒴果蘭科蒴果角胡麻蒴果閉果瘦果、翅果、堅(jiān)果、穎果 傘形科雙懸果果和種子的發(fā)育過程花花柄花托花萼花冠雄蕊花藥花絲花粉粒營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞精子精子果柄果實(shí)一部分或