第四章-種子植物的繁殖和繁殖器官-植物學(xué)-教學(xué)課件

第四章種子植物的繁殖和繁殖器官第一節(jié)植物的繁殖一、繁殖的概念繁殖(reproduction)：生物在生長發(fā)育到一定階段的時候，就必然通過一定的方式，從它本身產(chǎn)生新的個體來延續(xù)后代，這就是繁殖。繁殖的三種類型：營養(yǎng)繁殖(vegetativereproduction)

無性繁殖(asexualreproduction)

有性繁殖(sexualreproduction)二、被子植物的營養(yǎng)繁殖和有性生殖營養(yǎng)繁殖：被子植物體的營養(yǎng)器官——根、莖、葉的某一部分，在脫離母體后，重新長成為一個新植物體的繁殖方式。有性生殖：被子植物通過花的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生雌雄兩性配子——卵和精子，在經(jīng)過受精作用后來完成繁殖的目的。(一)營養(yǎng)繁殖及其在生產(chǎn)上的運用1.自然營養(yǎng)繁殖：植物體在自然情況下不經(jīng)過人工輔助，就能產(chǎn)生新的植株。鱗莖繁殖：百合、水仙、蒜等塊莖繁殖：馬鈴薯、菊芋、花葉芋屬球莖繁殖：慈姑、荸薺根狀莖繁殖：竹、藕、姜等塊根繁殖：甘薯、大麗菊等匍匐莖繁殖：草莓、狗牙根等落地生根葉繁殖：落地生根2.人工營養(yǎng)繁殖(1)分離繁殖(division)

由植物體的根狀莖、根蘗、匍匐莖等長成的新植株，人為地加以分割，使與母體分離，分別移栽在適當(dāng)場所任其發(fā)育長大的方法。(2)扦插(cutting)剪取植物的一段帶1—2個芽的枝條、一段根或一張葉片，插入濕潤的土壤或其他排水良好的基質(zhì)上，經(jīng)過相當(dāng)時間以后，可以從插入的枝段、根段的切口處或葉片上長出愈傷組織，再由愈傷組織上長出不定根，并由原來的芽體，或新長成的不定芽發(fā)展為新個體。3.壓條(layering)新植株生成不定根后，再從母體上隔離栽植，成活率極高?？罩袎簵l(4)嫁接(grafting)將一株植物體上的枝條或芽體，移接在另一株帶根的植株上，使二者彼此愈合，共同生長在一起，這一方法稱為嫁接。保留根系的、被接的植物稱為砧木(stock)；接上去的枝條或芽體稱為接穗(scion)。嫁接的方法有三種：靠接、枝接、芽接芽接(二)有性生殖的概念有性生殖：通過兩性配子的融合來完成繁殖的作用，是繁殖方式中的進(jìn)步形式。二配子彼此融合時，它們相互同化，成為一個新生的細(xì)胞——合子，再在適宜的條件下，發(fā)展成為新個體。第二節(jié)花一、花的概念和花的組成(一)花的概念花是不分枝的變態(tài)短枝，用以形成有性生殖過程中的大、小孢子和雌雄配子的，并且進(jìn)一步發(fā)展為種子和果實。裸子植物花的結(jié)構(gòu)較簡單，無花被，無子房，因此不形成果實。貓臉

美女櫻

蒲包花千日紅鳳仙花

紫羅蘭

紫茉莉蜀葵

百日草

半枝蓮報春花

馬蹄蓮黑心菊

百合

仙客來球根秋海棠郁金香西班牙鳶尾大麗花大花美人蕉

萱草

玉簪

繡球花

白丁香

杜鵑蠟梅金鐘花、連翹牡丹

薔薇

無花果

榆葉梅紫荊紫葉李夾竹桃黃花夾竹桃倒掛金鐘扶桑

芙蓉

盛花花壇立體花壇(二)花的組成1.花柄(pedicel)2.花托(receptacle)3.花被(perianth)：花萼(sepals)

花冠(corolla)4.雄蕊群(androecium)5.雌蕊群(gynoecium)1.花柄和花托花柄：花朵和莖相連的短柄。支持花，連接花和莖，運輸各種物質(zhì)，使花向各方向展布。果實形成時，花柄成為果柄?；ㄍ校夯ū捻敹瞬糠郑话懵耘虼螅ǖ钠渌糠纸Y(jié)構(gòu)。Chaenomeles

speciosaMalus

halliana2.花被花萼和花冠的總稱兩被花：花被由于形態(tài)和作用的不同，可分為內(nèi)外兩部分，外一輪為花萼，內(nèi)為花冠。單被花：僅一輪花被同被花：兩輪，但內(nèi)外瓣片在色澤等無區(qū)分無被花：花被完全不存在(1)花萼花萼：花的最外輪變態(tài)葉，由若干萼片(sepal)組成，常呈綠色，其結(jié)構(gòu)與葉相似。離生萼：萼片之間完全分離，如油菜花。合生萼：萼片之間多少合生，合生部分稱萼筒，上部未合生的部分叫萼裂片。副萼：花萼外的葉狀苞片。(2)花冠花瓣組成，排列一輪或多輪，結(jié)構(gòu)上由薄壁細(xì)胞組成色：

有色體顯色：黃，橙黃，橙紅花青素顯色：紅，紫，藍(lán)(與液泡內(nèi)細(xì)胞液的酸堿度有關(guān))

兩種都有：絢麗多彩

兩種都沒有：白色香：

花瓣細(xì)胞含各種揮發(fā)油類味：

蜜腺分泌蜜汁，有甜味花瓣的分離與聯(lián)合：離瓣花(桃)；合瓣花(牽牛)花瓣的形狀與大?。赫R花(桃)；不整齊花(豌豆)花瓣的脫落情況：早落冠(葡萄)；落冠(多數(shù)植物)；宿冠(瓜類)花瓣有距：

(三色堇、耬斗菜)3.雄蕊群多數(shù)或一定數(shù)目的雄蕊組成，位于花被內(nèi)方和上方，在花托上呈螺旋或輪狀排列。花藥花絲4.雌蕊群一朵花中雌蕊的總稱，位于花中央或花托頂部柱頭雌蕊的組成花柱子房心皮：構(gòu)成雌蕊的單位，是具生殖作用的變態(tài)葉。單雌蕊：一朵花中的雌蕊由一個心皮構(gòu)成。復(fù)雌蕊：一朵花中的雌蕊由2個以上的心皮合生而成。合生雌蕊：屬復(fù)雌蕊，合生雌蕊有不同程度的合生：①全部合生(即子房、花柱、柱頭全部合生)；②僅子房合生；③子房花柱合生。離生雌蕊(離生心皮)：一朵花中有二個以上離生的心皮。(1)柱頭：位于雌蕊的頂端，接受花粉的部位形態(tài)：一般膨大，有的擴(kuò)展成各種形狀，常有各種分泌物：水、脂類、酚類，糖類、酶、激素等。功能：接受，識別和促進(jìn)花粉萌發(fā)。(2)花柱：位于柱頭和子房之間形態(tài)：實心：為引導(dǎo)組織所充塞(薄壁細(xì)胞，排列疏松)，一般細(xì)長，也有短而不明顯的?？招模夯ㄖ拦δ埽夯ǚ酃艿耐ǖ溃芴釥I養(yǎng)和某些趨化物質(zhì)，有利花粉進(jìn)入胚囊。(3)子房：雌蕊基部膨大的部分，內(nèi)部中空稱為子房室，其功能是著生和保護(hù)胚珠。單子房：單雌蕊的子房復(fù)子房：復(fù)雌蕊的子房①子房室子房一室：a.單雌蕊

b.復(fù)雌蕊(各心皮邊緣連合)c.由多室的隔膜消失而成子房多室：a.單雌蕊(一室子房產(chǎn)生假隔膜)b.復(fù)雌蕊(各心皮向內(nèi)卷入在子房中彼此連合，卷入的部分成為隔膜)單雌蕊(simplepistil)：雌蕊由1個心皮構(gòu)成。離心皮雌蕊群(apocarpous

gynoecium)：一朵花中有多數(shù)彼此分離的單雌蕊。復(fù)雌蕊(compoundpistil):又名合心皮雌蕊(syncarpouspistil)，一朵花中只有一個雌蕊，但由2個或2個以上的心皮組成。②胚珠：著生在子房內(nèi)的卵形小體，由珠心、珠被、珠柄所組成。③胎座：子房內(nèi)壁上肉質(zhì)突起的結(jié)構(gòu)，稱為胎座，其上著生胚珠。邊緣胎座側(cè)膜胎座中軸胎座特立中央胎座基生胎座頂生胎座片狀胎座與花的組成相關(guān)的概念1、完全花和不完全花2、兩性花和單性花，雌花，雄花3、無性花（或稱中性花，不育花）4、雜性同株5、雌雄異花同株6、雌雄異株(三)花各部分的演化1.數(shù)目的變化：多而不定數(shù)→少而定數(shù)2.排列方式的變化：螺旋排列→輪狀排列3.對稱性的變化：輻射對稱→兩側(cè)對稱和不對稱整齊花→不整齊花4.子房位置的變化：上→中→下二、禾本科植物的花以小麥為例麥穗：為復(fù)穗狀花序。小穗：由2-5朵花組成，基部2-3朵為發(fā)育完全的花。外穎(第一穎)小穗內(nèi)穎(第二穎)

2-5朵花稃片：每一朵能發(fā)育的花外面有2片鱗片狀薄片包住(外稃、內(nèi)稃)。芒：外稃的中脈明顯而延長的部分。漿片：內(nèi)稃里面有2片小形的囊狀突起。雄蕊：3個，花絲細(xì)長，開花時常懸垂花外。雌蕊：1個，有2條羽毛狀柱頭承受飄來的花粉，花柱不顯著，子房1室。三、花程式和花圖式(一)花程式：花的結(jié)構(gòu)用公式表示花被----P花萼----K

花冠---C雄蕊群---A雌蕊群---G各輪數(shù)目，在字母右下角用數(shù)字表示；如果某部分各單位聯(lián)合，在數(shù)字外用()表示；子房位置，用—表示。G右下角數(shù)字表示(心皮數(shù)目：子房室數(shù))舉例：百合花

*P3+3A3+3

G(3:3)(二)花圖式用花的橫切面簡圖表明上述內(nèi)容的叫花圖式。能補(bǔ)充花程式不能完全顯示的構(gòu)造特征。花的各部分在垂直于花軸平面所作的投影圖。四、花序花序：花按一定排列格式生長在共同的花軸之上的簇生形式。花序軸：花序的總花柄或主軸。苞片：花柄及花軸基部生有苞片，有的花序苞片密集一起，組成總苞。(一)無限花序花序的主軸在開花期間，可以繼續(xù)生長，向上伸長，不斷產(chǎn)生苞片和花芽，猶如單軸分枝，所以也稱單軸花序。各花的開花順序是花軸基部的花先開，然后向上方順序推進(jìn)，依次開放；從邊緣開始，向中央依次開放。馬蹄蓮(Zantedeschia

aethiopica)(二)有限花序也稱聚傘類花序，花軸頂端由于頂花先開放，而限制了花軸的繼續(xù)生長。各花的開放順序是由上而下，由內(nèi)而外。勿忘草(Myosotis

syluatica)，螺狀聚傘花序澤漆(Euphorbiahelioscopia)，多歧聚傘花序第三節(jié)花藥的發(fā)育和花粉粒的形成一、花藥的發(fā)育二、小孢子的形成三、花粉粒的發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)第四節(jié)胚珠的發(fā)育和胚囊的形成一、胚珠的發(fā)育雄蕊花藥的花粉囊產(chǎn)生小孢子雌蕊子房內(nèi)的胚珠產(chǎn)生大孢子（1）珠心（大孢子囊）：為胚珠主要部分，其內(nèi)產(chǎn)生大孢子（單核胚囊）進(jìn)一步產(chǎn)生卵。（2）珠被：二層或一層（前者：小麥，棉花。后者：胡桃，向日葵）。（3）珠孔：由珠被圍成，是珠心與外界相通的孔。（4）珠柄：連接胚珠與心皮的構(gòu)造。（5）合點：胚珠基部珠被，珠心和珠柄愈合的部分，即維管束進(jìn)入胚珠的點。二、胚囊的發(fā)育和結(jié)構(gòu)(一)大孢子的發(fā)生(二)胚囊的形成卵：受精后發(fā)育為胚助細(xì)胞：①

誘導(dǎo)花粉管進(jìn)入胚囊②

分泌酶類物質(zhì)，促進(jìn)花粉管末端溶解③

轉(zhuǎn)運珠心物質(zhì)進(jìn)入胚囊中央細(xì)胞：發(fā)育為胚乳，貯藏營養(yǎng)反足細(xì)胞：轉(zhuǎn)運物質(zhì)進(jìn)入胚囊第五節(jié)開花、傳粉與受精一、開花1.概念：當(dāng)雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊已經(jīng)成熟，花萼、花冠張開，雌、雄蕊露出的現(xiàn)象稱為開花。2.開花的習(xí)性（1）開花次數(shù)：一次、多次（2）開花年齡：幾個月、幾十年（3）開花季節(jié)：早春、冬季（4）花期長短：幾天、幾個月開花習(xí)性與原產(chǎn)地環(huán)境條件相關(guān)，是植物長期適應(yīng)的結(jié)果，也是植物遺傳所決定的。二、傳粉傳粉(pollination)：花開以后，雄蕊花藥里成熟的花粉通過各種媒介傳到雌蕊柱頭上，此過程稱為傳粉。傳粉是植物有性生殖不可缺少的環(huán)節(jié)。(一)自花傳粉和異花傳粉及其生物學(xué)意義自花傳粉的花滿足以下條件：（1）兩性花；（2）花粉囊和胚囊同時成熟；（3）柱頭對同花花粉沒有抑制作用。黃花大苞姜(Caulokaempferia

coenobialis)

閉花傳粉：不待花苞張開，花粉直接在花粉囊里萌發(fā)，穿過花粉囊的壁，向柱頭生長，完成受精作用。豌豆(Pisum

sativum)植物為什么要閉花受精？香堇菜(Violaodorata)異花傳粉：一朵花的花粉傳到同一植株另一朵花的柱頭上，或傳到不同植株的花柱頭上。植物異花傳粉的特殊適應(yīng)：

（1）單性花（2）兩性花，雌雄蕊異熟（時間異質(zhì)性）（3）兩性花，雌雄蕊異長（空間異質(zhì)性）（4）兩性花，自花不孕異花傳粉比較普遍地存在，與自花傳粉相比，是一種進(jìn)化的方式。異花傳粉使后代有較強(qiáng)的生活力和適應(yīng)性。自花傳粉是不利條件發(fā)生時的一種適應(yīng)。(二)風(fēng)媒花和蟲媒花1.風(fēng)媒花：靠風(fēng)力傳送花粉風(fēng)媒花的特點：（1）花序柔荑，產(chǎn)生大量花粉；（2）花被消失或單被，花絲長；（3）花粉輕、小、多，干燥，表面光滑，容易被風(fēng)吹送；（4）花柱長，柱頭膨大或為羽毛狀；（5）開花習(xí)性：多數(shù)先葉開花。2.蟲媒花：靠昆蟲為媒介的傳粉方式?；ǖ奶攸c：（1）色：花大而顯著，色彩鮮艷；（2）香：各種氣味；（3）味：產(chǎn)蜜汁；（4）特殊的適應(yīng)結(jié)構(gòu)花筒長，雌先熟，雄后熟，蜜腺位于花筒基部，花筒內(nèi)壁生有斜向基部的倒毛。3.其他傳粉方式水媒鳥媒(三)人工輔助授粉大量增加柱頭上的花粉粒

——花粉粒所含激素總量增加

——促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管生長

——受精率提高

——產(chǎn)量提高三、受精受精：花內(nèi)兩性配子互相融合的過程，是有性生殖過程的重要階段。(一)花粉粒在柱頭上的萌發(fā)(二)花粉管的生長(1)管內(nèi)的變化：花粉細(xì)胞的物質(zhì)全部進(jìn)入花粉管，生殖細(xì)胞（二核花粉粒）分裂為二精子。(2)穿過花柱①在中空的花柱中，花粉管沿花柱道表面的分泌物生長。②在實心的花柱中溶解引導(dǎo)組織（或薄壁細(xì)胞）的中層果膠質(zhì)，在細(xì)胞壁之間通過。(3)穿過子房并沿子房內(nèi)壁和胎座，進(jìn)入胚珠三種方式①珠孔受精（一般如此）②合點受精（少見如榆，胡桃）③中部受精（極少如南瓜等）(三)被子植物的雙受精過程及其生物學(xué)意義雙受精：花粉管中的兩個精子釋放到胚囊中后，2個精子中的一個與卵融合，形成受精卵，將來發(fā)育成胚。另一個精子與2個極核融合，形成初生胚乳核，以后發(fā)育為胚乳。這種卵細(xì)胞和極核同時與2個精子分別完成融合的過程，是被子植物有性生殖的特有現(xiàn)象，稱為雙受精。精子的細(xì)胞質(zhì)是否進(jìn)入卵細(xì)胞中？(Megensen1996)雙受精的意義：（1）恢復(fù)了染色體的數(shù)目；（2）合子具有雙親的遺傳特性，增強(qiáng)了后代的生活力、適應(yīng)性及變異性，使物種得到發(fā)展；（3）三倍體的胚乳也具有兩性的遺傳特性，加強(qiáng)了上述作用。雙受精在植物界是有性生殖過程中最進(jìn)化、最高級的形式。(四)受精的選擇作用（1）柱頭對花粉的選擇：生理生化相協(xié)調(diào)的才萌發(fā)。（2）卵細(xì)胞對精子的選擇：與生理生化相適應(yīng)的精子融合。意義：克服自交及近親的受精的害處，得到異體受精的好處。(五)無融合生殖及多胚現(xiàn)象無融合生殖：不經(jīng)過精卵結(jié)合，直接由某種細(xì)胞發(fā)育為胚的現(xiàn)象。類型：

A、孤雌生殖：卵（蒲公英，早熟禾）

B、無配子生殖：助細(xì)胞，反足細(xì)胞，極核細(xì)胞（蔥，鳶尾，含羞草）

C、無孢子生殖：珠心，珠被（柑橘）意義：是被子植物用來代替有性過程的一種進(jìn)化形式，能使基因型的雜合性得以保持，從而固定雜種優(yōu)勢。它既不同于有性生殖（不受精），也不同于營養(yǎng)繁殖（還是通過種子繁殖）。多胚現(xiàn)象：有些植物一粒種子中往往有兩個或多個胚存在，這種現(xiàn)象稱為多胚現(xiàn)象。原因：A、無融合生殖

B、受精卵分裂

C、多胚囊第六節(jié)種子和果實種子是種子植物特有的器官。種子植物中的裸子植物，胚珠外面沒有包被，所以胚珠發(fā)育成種子后是裸露的；被子植物的胚珠是包在子房內(nèi)，卵細(xì)胞受精后，子房發(fā)育成果實，里面的胚珠發(fā)育成種子，所以種子受到果實的包被。種子有無包被，是種子植物中裸子植物和被子植物兩大類群的重要區(qū)別之一。一、種子的形成(一)胚的發(fā)育受精卵——胚受精極核——胚乳珠被——種皮由受精卵發(fā)育為胚的過程中要經(jīng)過兩個階段：休眠階段和原胚階段。休眠：卵受精后，產(chǎn)生一層纖維素的壁，便進(jìn)入休眠狀態(tài)。休眠期的長短，一般幾小時，也有的長達(dá)幾個月。原胚：胚在沒有出現(xiàn)器官分化的階段稱為原胚。由原胚發(fā)展為胚的過程，在單、雙子葉植物間是有差異的。雙子葉植物胚的發(fā)育單子葉植物胚的發(fā)育(二)胚乳的發(fā)育由受精極核發(fā)育為胚乳,受精極核沒有或只有短暫的休眠期。有三種發(fā)育方式:

核型(nucleartype)

細(xì)胞型(cellulartype)

沼生目型(helobialtype)1、核型胚乳的發(fā)育(單子葉和多數(shù)雙子葉植物)受精極核(初生胚乳核)→(核裂)游離核時期→(質(zhì)裂，壁成)胚乳細(xì)胞2、細(xì)胞型胚乳的發(fā)育(大多數(shù)合瓣花類植物)

即核分裂后即行細(xì)胞質(zhì)的分裂和新壁的形成，不出現(xiàn)游離核時期。3、沼生目型胚乳(沼生目植物如慈姑，澤瀉及少數(shù)雙子葉植物如虎耳草屬，檀香屬)胚囊(初生胚乳核，一次分裂形成斜的隔膜)→

珠孔室(大)→游離核→細(xì)胞合點室(小)→不分裂，或少數(shù)幾次分裂→始終游離核4、無胚乳種子

胚乳的營養(yǎng)被子葉吸收，只有蘭科等少數(shù)植物真正沒有形成胚乳。5、外胚乳：由珠心或珠被發(fā)育而成。

只有外胚乳：莧屬，石竹屬，甜菜屬兼有胚乳和外胚乳：胡椒，姜等。(三)種皮的形成由珠被發(fā)育而成，在胚和胚乳發(fā)育的同時進(jìn)行。1、幾種發(fā)育情況（1）一層珠被→一層種皮（向日葵，胡桃）（2）二層珠被→二層種皮（油菜，蓖麻）（3）二層珠被→一層種皮外珠被發(fā)育（大豆，蠶豆）內(nèi)珠被發(fā)育（小麥，水稻）二、果實的形成和類型(一)果實的形成受精后由子房發(fā)育為果實（1）純由子房發(fā)育而成的——真果（桃，棉）（2）非純由子房發(fā)育而成(花托、花萼、花序軸等)——假果（南瓜，蘋果）真果：以桃為例

外果皮：一層表皮(外被表皮毛)，數(shù)層厚角組織三層果皮中果皮：肉質(zhì)，由大型薄壁細(xì)胞和維管束構(gòu)成

內(nèi)果皮：堅硬由木質(zhì)化的石細(xì)胞構(gòu)成

不同植物果皮的三層結(jié)構(gòu)變化比較大，尤其是中和內(nèi)果皮。假果的結(jié)構(gòu)：以蘋果為例主要食用部分由花