被子植物生殖器官的形態(tài)課件

第四章被子植物生殖器官的形態(tài)和結(jié)構(gòu)繁殖：植物產(chǎn)生新個(gè)體的現(xiàn)象。生殖：以生殖細(xì)胞發(fā)育成為下一代新個(gè)體的方式。前言：繁殖的概念與類型

一、植物的營養(yǎng)繁殖：概念：植物營養(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。存在：植物界普遍存在，如單細(xì)胞藻類植物的細(xì)胞分裂、多細(xì)胞藻類植物的斷裂、種子植物中更是普遍。特點(diǎn)：速度快，繁殖不受有無種子限制，少變異。應(yīng)用：扦插、壓條、嫁接、植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)等。前言：繁殖的概念與類型二、植物的無性繁殖：概念：生殖細(xì)胞——孢子不經(jīng)兩性結(jié)合直接發(fā)育成新個(gè)體的繁殖方式。存在：藻類、苔蘚、蕨類、種子植物中都有。以上兩種繁殖方式都是無性的方式，速度快，遺傳穩(wěn)定，但生活力有一定程度下降。三、植物的有性繁殖概念：通過兩性細(xì)胞的結(jié)合形成新個(gè)體的一種繁殖方式。有性繁殖最常見的方式是配子交配，兩個(gè)配子結(jié)合形成合子，由合子發(fā)育形成新個(gè)體。

孢子繁殖孢子囊群孢子囊孢子四、植物的生活史與世代交替植物從生長發(fā)育的某一階段開始，經(jīng)一系列生長發(fā)育生殖過程，產(chǎn)生下一代后又重現(xiàn)該階段的現(xiàn)象稱生活周期或生活史。配子體：由孢子發(fā)育而成，產(chǎn)生配子進(jìn)行有性生殖的單倍體植物。孢子體：由合子發(fā)育形成，產(chǎn)生孢子進(jìn)行無性生殖的二倍體植物。世代交替：在生活史中，二倍體的孢子體世代（無性世代）與單倍體的配子體世代（有性世代）互相更替的現(xiàn)象。第一節(jié)花的組成一、花的概念、組成1.花是適應(yīng)于生殖而節(jié)間縮短的變態(tài)短枝條。

2.花的組成：花柄（花梗）、花被（包括花萼與花冠）、雄蕊群、雌蕊群。以上幾部分具備的為完全花，缺其中一或兩種的為不完全花。

花托花?；ㄝ嗷ü陔x瓣花合瓣花

雄蕊雌蕊花的組成：（二）花被：花被分為花萼與花冠?；ㄝ嘤啥嗝遁嗥M成，多為綠色，著生于外圍；花冠由多枚花瓣組成，分布在內(nèi)。兩者都具備的稱雙被花，兩者難以區(qū)分的稱同被花，兩者只有其一的稱單被花，兩者皆缺的稱無被花?；ò昱c萼片有分離和聯(lián)合之分，形狀各異。

（三）雄蕊群一朵花中所有雄蕊（數(shù)枚至多數(shù)）的總稱。雄蕊一般由花藥和花絲兩部分組成。雄蕊也有單體、二體、多體、聚藥等多種類型。

花絲：常細(xì)長，有支持和輸導(dǎo)的作用。雄蕊花藥：呈囊狀，產(chǎn)生大量花粉粒。組成雌蕊的基本單位，是變態(tài)的葉（由表皮、基本組織和維管束構(gòu)成，維管束分為背束和腹束。雌蕊可由一至多個(gè)心皮組成?！鶈未迫铮捍迫镉梢粋€(gè)心皮組成（在雌蕊外面有兩條縫線，處于中央的稱背縫線，處于邊緣的稱腹縫線，心皮通過腹縫線處連接，胚珠也著生于腹縫線處）。單生單雌蕊：一朵花中僅有一個(gè)雌蕊，該雌蕊由一個(gè)心皮組成。離生單雌蕊：一朵花中有多個(gè)彼此分離的雌蕊，每個(gè)雌蕊由一個(gè)心皮組成?！鶑?fù)雌蕊：一朵花中僅有一個(gè)雌蕊，該雌蕊由多個(gè)心皮組成。1．心皮：單雌蕊離生單雌蕊復(fù)雌蕊2．雌蕊的結(jié)構(gòu)

雌蕊一般可分為柱頭、花柱和子房三部分：⑴柱頭：位于雌蕊頂端，是承受花粉的部位，根據(jù)柱頭表面有無分泌液可分為干柱頭和濕柱頭兩種類型。⑵花柱：連接柱頭與子房的部分，有空心型（中央有花柱道）、實(shí)心型（中央有引導(dǎo)組織）兩種類型。⑶子房：是雌蕊基部膨大的部分，著生于花托上；其內(nèi)中空的部分為子房室，內(nèi)有胚珠，著生于腹縫線處。有上位子房（周位花、下位花）、半下位子房、下位子房等類型。（P222）⑷胎座及其類型：胚珠著生處的肉質(zhì)突起稱為胎座，有邊緣胎座、側(cè)膜胎座、中軸胎座、特立中央肥座、基生胎座、頂生胎座等類型。

小穗軸內(nèi)穎穎片小穗組成內(nèi)穎內(nèi)稃小花外稃：中脈常外延成芒漿片：常2-3片花雄蕊：三或六枚雌蕊：一枚二、禾本科植物的花及小穗三、花芽分化在適宜的環(huán)境條件下（如一定的光周期、溫度、營養(yǎng)條件等），植物的感受器官——葉（感受光周期）和莖生長錐（感受低溫），感受了調(diào)節(jié)發(fā)育的刺激，使莖的頂端組織發(fā)生一系列細(xì)胞學(xué)的變化，莖生長錐在形態(tài)上也發(fā)生變化，不再形成葉原基和腋芽原基，而發(fā)生花原基或花序原基，逐漸依次形成花或花序的各組成部分，分化成花或花序，這稱為花芽分化。第二節(jié)雄蕊的發(fā)育及其結(jié)構(gòu)一、雄蕊的發(fā)育雄蕊原基經(jīng)頂端生長和原基上部的有限的邊緣生長，分化出花絲和花藥兩部分?；ńz：最外層是表皮，內(nèi)為薄壁組織，中央是維管束。雄蕊花粉囊（4或2個(gè)）：內(nèi)含花粉粒。花藥藥隔（在中央）：與花絲的維管束相連。百合花藥幼期結(jié)構(gòu)減數(shù)分裂簡介減數(shù)分裂與被子植物的有性生殖密切相關(guān)，它發(fā)生在被子植物花粉母細(xì)胞開始形成花粉粒和胚囊母細(xì)胞開始形成胚囊的時(shí)候。減數(shù)分裂包括兩次連續(xù)的分裂，但DNA的復(fù)制只有一次，因此，一個(gè)花粉母細(xì)胞或胚囊母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂后，形成4個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞染色體數(shù)目（以N表示）比母細(xì)胞（以2N表示）的減少了一半。減數(shù)分裂前間期所持續(xù)的時(shí)間比有絲分裂間期要長得多，絕大多數(shù)DNA在此期中合成。減數(shù)分裂過程1．第一次分裂——減數(shù)分裂Ⅰ（1）前期Ⅰ①細(xì)線期：染色體呈細(xì)絲狀，逐漸縮短變粗。②偶線期：同源染色體兩兩配對(duì)——聯(lián)會(huì)，每對(duì)同源染色體含四條染色單體，稱四價(jià)體。③粗線期：同源染色體間發(fā)生染色體片段交換。④雙線期：染色體繼續(xù)縮短變粗，交叉更明顯。⑤終變期：染色體縮至最短，核仁、核膜消失。（2）中期Ⅰ：紡錘體形成，染色體排列到赤道板上。

（3）后期Ⅰ：兩條同源染色體分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)。（4）末期Ⅰ：染色體解螺旋變細(xì)，核膜核仁出現(xiàn)，形成兩個(gè)子核（二分體）2．第二次分裂——減數(shù)分裂Ⅱ相當(dāng)于有絲分裂過程（形成四分體）減數(shù)分裂胞質(zhì)分裂的2種類型連續(xù)型：先形成二分體，再形成四分體，四分體為左右對(duì)稱形，單子葉植物中占多數(shù)。

同時(shí)型：直到減數(shù)分裂的第二次分裂末，形成4個(gè)子細(xì)胞核以后，才同時(shí)發(fā)生細(xì)胞壁，形成四分體（呈四面體形），雙子葉植物中占多數(shù)。減數(shù)分裂減數(shù)分裂的意義由于有同源染色體的配對(duì)，使同源染色體能準(zhǔn)確地分配到四個(gè)子細(xì)胞中，保證了子細(xì)胞能得到一半的染色體，在以后發(fā)生的有性生殖過程中，兩個(gè)配子結(jié)合形成合子，使染色體數(shù)目又恢復(fù)到親本的水平，從而確保了遺傳的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)、交叉和片段互換，從而使同源染色體上父母本的基因發(fā)生重組，增加了變異的機(jī)會(huì)，使植物的后代有更強(qiáng)的生命力。

四、花粉粒的形成和發(fā)育

四分體4個(gè)單核花粉粒（細(xì)胞壁薄、細(xì)胞質(zhì)濃、核位于細(xì)胞中央）

營養(yǎng)細(xì)胞（大）單核花粉粒（單核靠邊期）（兩者僅以質(zhì)膜相隔）精細(xì)胞生殖細(xì)胞（?。┯薪z分裂

（2-細(xì)胞花粉粒）精細(xì)胞(3-細(xì)胞花粉粒）

四、花粉粒（雄配子體）的形成和發(fā)育

四分體4個(gè)單核花粉粒（細(xì)胞壁薄、細(xì)胞質(zhì)濃、核位于細(xì)胞中央）

營養(yǎng)細(xì)胞（大）單核花粉粒（單核靠邊期）（兩者僅以質(zhì)膜相隔）精細(xì)胞生殖細(xì)胞（?。┯薪z分裂

（2-細(xì)胞花粉粒）精細(xì)胞(3-細(xì)胞花粉粒）花粉母細(xì)胞

減數(shù)分裂

四分體花粉粒發(fā)育成熟花粉粒五、花粉粒的形態(tài)及結(jié)構(gòu)花粉粒的結(jié)構(gòu)：花粉壁、營養(yǎng)細(xì)胞、生殖細(xì)胞花粉粒的壁特征：外壁內(nèi)壁桉樹扁果菊香雪球（十字花科)與雄蕊有關(guān)的其他內(nèi)容花粉的生活力

花粉生活力的長短，既決定于植物的遺傳性，又受環(huán)境因素的影響?；ǚ壑参?/p>

利用花藥和花粉粒進(jìn)行離體培養(yǎng)，使花粉粒愈傷化后經(jīng)胚狀體途徑分化成的植株。

雄性不育植物

某些植物，由于遺傳和生理原因或外界條件的影響，花中的雄蕊發(fā)育不正常，不能形成正常的花粉粒或正常的精細(xì)胞，但雌蕊卻發(fā)育正常的植物。雄性不育植物的類型：花藥退化型、花粉敗育型、無花粉型。雄性生殖單位:Russell(1981)等發(fā)現(xiàn)白花丹花粉粒中2個(gè)精細(xì)胞以帶有胞間連絲的部分連結(jié)在一起，共同包圍在營養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。精于I較大，環(huán)繞營養(yǎng)核，并穿入營養(yǎng)核的內(nèi)部，在油萊、甘藍(lán)等植物中也有相似的結(jié)構(gòu)。對(duì)此，Dumas(1984)提出：被子植物在精細(xì)胞與營養(yǎng)核之間和一對(duì)精細(xì)胞之間存在物理上的聯(lián)結(jié)與結(jié)構(gòu)上的連接，井將這種結(jié)構(gòu)單位稱為維性生殖生殖單位（malegermunit，簡稱MGU)，以后在2細(xì)胞花粉中也發(fā)現(xiàn)了生殖細(xì)胞與營養(yǎng)核間也有類似的結(jié)構(gòu)，也稱之為MGU。

第三節(jié)雌蕊的發(fā)育及其結(jié)構(gòu)一、雌蕊的發(fā)育雌蕊是由心皮向內(nèi)卷合而成的，有腹縫線和背縫線之分，心皮邊緣相聯(lián)合的部分叫腹縫線，胚珠就著生在腹縫線上。而心皮中央相當(dāng)于葉片中脈的位置叫背縫線。每個(gè)心皮上常有維管束分布，即腹束和背束。雌蕊的組成雌蕊在形態(tài)上包括三部分：柱頭、花柱和子房。(一）柱頭的類型：①干柱頭②濕柱頭(二）花柱的類型：①空心型花柱②實(shí)心型花柱

(三）子房的結(jié)構(gòu)：子房由子房壁、子房室、胚珠和胎座等組成。子房壁：薄壁組織和維管束，受精后發(fā)育為果皮。子房室：一至多室，兩層表皮之間為多層薄壁細(xì)胞及維管束部分。胚珠：受精后發(fā)育成種子。胎座：胚珠著生在子房壁上的位置。二、胚珠的組成和發(fā)育(一）組成：一個(gè)發(fā)育成熟的胚珠由珠心、珠被、珠柄、合點(diǎn)、珠孔等幾部分組成。(二）發(fā)育珠孔前端珠心胎座表皮下平周分裂胚珠原基基部珠柄珠心基部三者交界處為合點(diǎn)的一些細(xì)胞珠心基部表皮珠被外珠被內(nèi)珠被（珠孔是珠被組織包被珠心時(shí)在珠心前端留下的一孔）(三）類型：直生胚珠、倒生胚珠、彎生胚珠、橫生胚珠。胚珠類型胚珠和胚囊發(fā)育過程模式圖三、胚囊的發(fā)育和結(jié)構(gòu)在珠被形成前或與它同時(shí)，珠心內(nèi)部也發(fā)生變化，最后形成成熟胚囊。周緣細(xì)胞：形成珠心一部分珠心細(xì)胞近珠孔端的表皮下孢原細(xì)胞造孢細(xì)胞長大胚囊母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體三個(gè)消失，一個(gè)發(fā)育

3個(gè)反足細(xì)胞（合點(diǎn)端N）1個(gè)中央細(xì)胞（中央2X1N）單核胚囊三次有絲分裂

8核胚囊(7細(xì)胞胚囊)2個(gè)助細(xì)胞（珠孔端N）1個(gè)卵細(xì)胞（珠孔端N）幾種不同的胚囊發(fā)育形式第四節(jié)開花、傳粉和受精一、開花：當(dāng)雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或二者之一）已成熟時(shí),花被即行開放，露出雄蕊和雌蕊，這種現(xiàn)象稱之為開花。開花期：一株植物,每年從第一朵花開放至最后一朵花開完所經(jīng)歷的時(shí)間。二、傳粉（授粉）：成熟的花粉粒借外力傳到雌蕊柱頭上的過程。傳粉是受精的前提。（一）自花傳粉和異花傳粉最典型的自花傳粉為閉花受精（二）植物對(duì)異花傳粉的適應(yīng)有幾種形式：1、單性花2、雌雄蕊異熟3、雌雄蕊異長4、雌雄蕊異位5、自花不孕風(fēng)媒花：花小而多，花被不顯著，花絲細(xì)長；花粉多、小而輕、光滑；柱頭大，常羽毛狀。蟲媒花：花冠大而鮮艷，具氣味，有蜜腺；花粉大、粗糙、有粘性。三、受精雌雄性細(xì)胞，即卵細(xì)胞和精細(xì)胞的互相融合過程，稱為受精。其步驟為：傳粉花粉在柱頭上萌發(fā)花粉管在花柱中伸長經(jīng)過子房壁子房室

精、卵結(jié)合釋放精細(xì)胞進(jìn)入胚囊（一）花粉粒的萌發(fā)和花粉管的生長1、花粉粒的萌發(fā)：傳粉后經(jīng)柱頭識(shí)別，親和的花粉粒從柱頭上吸水和養(yǎng)料，增加內(nèi)壓，由內(nèi)壁經(jīng)萌發(fā)孔向外突出，形成花粉管的過程。2、花粉管的生長：花粉管進(jìn)入花柱，并從中吸收糖類等物質(zhì)，合成新管壁沿子房內(nèi)壁或胎座至子房室；常經(jīng)珠孔或合點(diǎn)、珠被進(jìn)入胚珠的胚囊；同時(shí)2-細(xì)胞花粉粒中的生殖細(xì)胞在花粉管中進(jìn)行有絲分裂形成2個(gè)精細(xì)胞。（二）雙受精過程及其特點(diǎn)1、雙受精：卵細(xì)胞和中央細(xì)胞分別與兩個(gè)精細(xì)胞互相融合的過程，是被子植物有性生殖的特有現(xiàn)象。2.雙受精過程：花粉管通常經(jīng)過珠孔進(jìn)入珠心，最后進(jìn)入胚囊，花粉管端壁形成小孔并噴出2個(gè)精細(xì)胞1個(gè)營養(yǎng)核及其它營養(yǎng)物，隨后2個(gè)精細(xì)胞轉(zhuǎn)移到卵細(xì)胞和中央細(xì)胞附近，一個(gè)精細(xì)胞的質(zhì)膜與卵細(xì)胞的質(zhì)膜融合，精核入卵，兩者的核膜融合、核質(zhì)融合、核仁融合形成受精卵（合子），受精卵進(jìn)一步發(fā)育形成胚（2N）。其中另一個(gè)精細(xì)胞的質(zhì)膜與中央細(xì)胞的質(zhì)膜融合，兩者的核膜融合、核質(zhì)融合、核仁融合形成初生胚乳核，初生胚乳核進(jìn)一步發(fā)育形成胚乳（3N）。2、雙受精的意義：（1）產(chǎn)生二倍體的合子，具有父母本的雙重遺傳性，恢復(fù)了各種植物原有的染色體數(shù)，保持了物種遺傳的穩(wěn)定性。（2）后代出現(xiàn)新的遺傳性狀，利于選擇優(yōu)良變異的后代，培育成新的品種。（3）三倍體的初生胚乳核結(jié)合了父母本的遺傳性，更適合作為胚發(fā)育的養(yǎng)料，使后代變異性得以充分體現(xiàn)，生活力、適應(yīng)性更強(qiáng)。（三）受精的選擇性和多精入卵1.受精的選擇性：（1）雌蕊和花粉粒間的相互化學(xué)識(shí)別與物理選擇（2）卵細(xì)胞選擇性2.多精子現(xiàn)象：同時(shí)有幾個(gè)花粉管進(jìn)入胚囊中,這時(shí)胚囊中有2個(gè)以上的精細(xì)胞。3.多胚現(xiàn)象：胚囊中多余的精細(xì)胞與助細(xì)胞或反足細(xì)胞受精，發(fā)育成胚，產(chǎn)生1個(gè)以上的胚。4.多精入卵現(xiàn)象：有2個(gè)以上的精細(xì)胞進(jìn)入到卵細(xì)胞中(四)多倍體的概念凡是細(xì)胞中具有3組或更多染色體組的生物體,稱為多倍體.同源多倍體異源多倍體第五節(jié)

種子的發(fā)育過程種子由受精后的胚珠發(fā)育而成：受精卵胚受精的中央細(xì)胞胚乳受精胚珠少部分外胚乳種子珠心大部分被吸收珠被種皮一.胚的發(fā)育（受精卵發(fā)育成胚的過程）胚的發(fā)生一般經(jīng)過以下幾個(gè)發(fā)育時(shí)期:合子(短暫休眠或無休眠)原胚幼胚成熟胚原胚時(shí)期:從2-細(xì)胞開始,直至器官分化之前（球形原胚）的胚胎發(fā)育時(shí)期.(一)雙子葉植物胚的發(fā)育薺菜胚胎發(fā)育過程—原胚階段幼胚階段幼胚階段成熟胚階段

雙子葉植物胚的簡要發(fā)育過程合子頂細(xì)胞基細(xì)胞胚柄胚根原多細(xì)胞球形原胚心形胚魚雷形胚成熟胚（部分）胚軸胚芽子葉胚根一次橫分裂橫裂各個(gè)方向分裂（二）單子葉植物胚的簡要發(fā)育過程單子葉植物與雙子葉植物在胚發(fā)育的初期是基本相同的，主要差別是單子葉植物的子葉原基不均等發(fā)育，在成熟的胚中形成一片子葉。二、胚乳的發(fā)育（初生胚乳核發(fā)育成胚乳的過程）（一）核型胚乳：初生胚乳核核分裂多數(shù)游離核質(zhì)分裂多細(xì)胞的胚乳(二)細(xì)胞型胚乳：初生胚乳核核分裂、質(zhì)分裂多細(xì)胞的胚乳(三)沼生目型胚乳

珠孔室(大)游離核胞質(zhì)分裂多細(xì)胞初生胚乳核第一次分裂胚囊分成合點(diǎn)室(小)游離核核多次分裂游離核型胚乳發(fā)育方式沼生目型胚乳發(fā)育方式細(xì)胞型胚乳發(fā)育方式(四)無胚乳種子：胚乳發(fā)育過程中，胚乳養(yǎng)料為胚發(fā)育時(shí)吸收用盡，而養(yǎng)料貯存在葉中。(五)外胚乳：有些植物的胚囊外的一部分珠心組織隨種子的發(fā)育而增大，形成類似胚乳的貯藏組織，稱為外胚乳。外胚不同于胚乳，它是非受精的產(chǎn)物，為二倍體組織。外胚又在有胚乳的種子（如胡椒、姜）中出現(xiàn)，也可以發(fā)生于無胚乳的種子中（如石竹、莧）。在大多數(shù)植物中，珠心在胚囊以及胚和胚乳的發(fā)育中已被分解、吸收，它們的種子中無外胚乳存在。外胚乳與胚乳為同功而不同源的組織。三、種皮的發(fā)育（由珠被發(fā)育而成）

1.珠被1層種皮1層(如向日葵)內(nèi)珠被內(nèi)種皮種皮(如油菜)2.珠被2層外珠被外種皮3.僅一層珠被發(fā)育：外珠被種皮(如大豆)或內(nèi)珠被種皮(如水稻)4.假種皮：有些植物的種皮外面還有一些覆蓋層，它是由珠柄、胎座等部分發(fā)育而來的。如荔枝、龍眼。四、無