第五章-植物的繁殖-《植物生物學(xué)》課件

1、第五章 植物的繁殖 植物產(chǎn)生新個體的現(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。第五章 植物的繁殖 植物產(chǎn)生新個體的現(xiàn)象稱繁殖第一節(jié) 繁殖的類型植物的繁殖方式包括營養(yǎng)繁殖、無性生殖和有性生殖3種方式。植物營養(yǎng)體的一部分從母體分離開直接形成新個體的繁殖方式稱為營養(yǎng)繁殖。也有的學(xué)者將營養(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胞不經(jīng)過兩性的結(jié)合，直接發(fā)育成新個體的過程。無性生殖中具有生殖功能的細胞稱為孢子。有性生殖是指通過兩性細胞的結(jié)合形成新個體的過程。這些性細胞稱為配子，為單倍體。兩個配子結(jié)合形成

2、二倍體的合子，由合子再發(fā)育形成新的個體。第一節(jié) 繁殖的類型植物的繁殖方式包括營養(yǎng)繁殖、無性生殖和有第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件同配生殖：相互結(jié)合的兩種配子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、運動能力相同，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)、運動能力等方面均不同，配子大，卵形，無鞭毛，無運動能力，特稱為卵，配子小，細長，有些具鞭毛，可運動，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、運動能力相同有性生殖有性生殖 植物的生活史與世代更

3、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，雌、雄配子體不能獨立生活，都寄生在孢子體上，且特化成花的一部分。 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 第二節(jié) 花花的分化被子植物進入到生殖生長階段時，莖的頂端一些分生組織不再形成葉原基和芽原基，轉(zhuǎn)而形成花原基或花序原基。因此，花是一種特化的節(jié)間很短的變態(tài)的枝。 第二節(jié) 花花的分化分化的過程分化的過程花的組成與基本結(jié)構(gòu)一朵完整的花包括花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群等五部分。完全花、不完全花兩性花、單性花雌雄同株、雌雄異株花的組成與基本結(jié)構(gòu)完

4、全花、不完全花花 的 組 成花 的 組 成單性花雌雄同株單性花雌雄同株花柄和花托花柄和花托花托花托花被萼片、花萼花瓣、花冠花被兩被花、單被花同被花、無花被花被萼片、花萼花被花被離瓣 合瓣離瓣 合瓣曼 佗 羅 花曼 佗 羅 花雄蕊群雄蕊群單體雄蕊、二體雄蕊、多體雄蕊、聚藥雄蕊單體雄蕊、二體雄蕊、多體雄蕊、聚藥雄蕊雌蕊群雌蕊群心皮：組成雌蕊的基本單位心皮：組成雌蕊的基本單位單雌蕊、離生雌蕊、合生雌蕊(復(fù)雌蕊)單雌蕊、離生雌蕊、合生雌蕊(復(fù)雌蕊)雌蕊結(jié)構(gòu)柱頭：濕性柱頭、干性柱頭花柱：空心花柱、實心花柱雌蕊結(jié)構(gòu)柱頭：濕性柱頭、干性柱頭子房：一室、多室胎座類型子房：一室、多室胎座類型胎座類型心皮類型子房

5、室數(shù)胚珠著生位置例子邊緣胎座marginal placenta單心皮1室 腹縫線豆科側(cè)膜胎座 parietal placenta合生心皮1室相鄰2心皮腹縫線葫蘆科中軸胎座axial placenta合生心皮多室心皮邊緣向子房中央愈合的中軸上百合科蕓香科特立中央胎座 free-central placenta合生心皮1室殘留的柱狀突起石竹科基生胎座basal placenta單心皮或合生心皮 1室1枚，著生于子房室底部蓼科菊科頂生胎座 epical placenta單心皮或合生心皮 1室1枚，著生于子房室頂部桑科胎座類型心皮類型子房室數(shù)胚珠著生位置例子邊緣胎座margi花各部分結(jié)構(gòu)的多樣性及其演

6、化花部數(shù)目：多而無定數(shù)少而有定數(shù)排列方式：螺旋狀輪狀對稱性：輻射對稱(整齊花)兩側(cè)對稱(不整齊花)子房位置：子房上位子房半下位子房下位 下位花周位花上位花花各部分結(jié)構(gòu)的多樣性及其演化花部數(shù)目：多而無定數(shù)少而有定數(shù)第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件花序花序、花序軸、苞片、總苞無限花序：總狀花序油菜傘房花序蘋果傘形花序人參穗狀花序車前柔荑花序柳樹肉穗花序玉米雌花序佛焰花序馬蹄蓮頭狀花序向日葵隱頭花序無花果圓錐花序(復(fù)總狀花序)紫丁香復(fù)穗狀花序小麥復(fù)傘形花序胡蘿卜復(fù)傘房花序栒子復(fù)頭狀花序藍刺頭花序花序、花序軸、苞片、總苞圓錐花序(復(fù)總狀花序)紫丁香各種花序類型各種花序類型榿樹的柔荑花序榿樹的柔荑花序

7、半夏的佛焰花序半夏的佛焰花序無花果的隱頭花序無花果的隱頭花序花序有限花序：單歧聚傘花序：蝎尾狀唐菖蒲，螺狀勿忘草二歧聚傘花序多歧聚傘花序： 密傘花序澤漆 輪傘花序益母草花序有限花序：益母草的輪傘花序益母草的輪傘花序各種花序類型各種花序類型不同植物花的多樣性是生物多樣性的生動體現(xiàn)不同植物花的多樣性是生物多樣性的生動體現(xiàn)第三節(jié) 被子植物的生殖結(jié)構(gòu)與發(fā)育一、雄性生殖器官的結(jié)構(gòu)和功能第三節(jié) 被子植物的生殖結(jié)構(gòu)與發(fā)育一、雄性生殖器官的結(jié)構(gòu)和功（一）花藥的發(fā)育（一）花藥的發(fā)育絨氈層細胞特點：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：提供營養(yǎng)；分泌胼胝

8、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)團絨氈層細胞特點：大，胞質(zhì)濃厚，富含RNA、蛋白質(zhì)、油脂、類胡（二）、小孢子的形成（二）、小孢子的形成百合四分體百合四分體（三）、花粉粒的發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)（三）、花粉粒的發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)花粉囊中花粉母細胞的發(fā)育過程花粉囊中花粉母細胞的發(fā)育過程二細胞花粉、三細胞花粉二細胞花粉、三細胞花粉花藥發(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胞平周分裂初生壁細胞平周分裂藥室內(nèi)壁中層絨氈層纖維層(花藥開裂)(最

9、后消失)(提供養(yǎng)料,最后消失)花粉囊壁造孢細胞有絲分裂花粉母細胞減數(shù)分裂四分體小孢子營養(yǎng)細胞生殖細胞有絲分裂精細胞精細胞表皮 花粉(雄配子體)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各種類型花粉各種類型花粉花粉外壁雕紋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)進行花粉研究的學(xué)科稱為孢粉學(xué)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、位花粉壁外壁：成分：孢粉素、蛋白質(zhì)、脂類、酶特點：厚，堅硬，抗酸、堿腐蝕和生物分解內(nèi)壁：成分：纖維素

10、、果膠質(zhì)、水解酶花粉壁外壁：營養(yǎng)細胞明顯不同與生殖細胞細胞核結(jié)構(gòu)松散，細胞器較多內(nèi)含大量的淀粉、脂肪、各種酶、維生素、植物激素和無機鹽 為花粉管的生長提供營養(yǎng)營養(yǎng)細胞明顯不同與生殖細胞生殖細胞裸細胞核大，染色質(zhì)凝集，具12個核仁細胞質(zhì)少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、微管等細胞器，多無質(zhì)體微管與細胞長軸平行生殖細胞裸細胞精子裸細胞紡錘形、球形、橢圓形、蠕蟲形、帶狀細胞質(zhì)很少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細胞器精子(Svn)：大，與營養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié)精子(Sua)：小，不與營養(yǎng)核聯(lián)結(jié)精子裸細胞雄性生殖單位(MGU)雄性生殖單位(MGU)二、雌性生殖器官的結(jié)構(gòu)與發(fā)育二、雌性生殖器官的結(jié)構(gòu)

11、與發(fā)育（一）、胚珠的發(fā)育（一）、胚珠的發(fā)育第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件胚珠的類型胚珠的類型第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件（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, 合點端在下（二）、胚囊的結(jié)構(gòu)和發(fā)育類型3nn(直生胚珠)直生胚珠: 珠第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細胞:數(shù)目不定,通常3個, 向胚囊轉(zhuǎn)運物質(zhì)，受精前后退化中央細胞:體積大，具大液泡，兩個極核可形成次生核與一精子結(jié)合,發(fā)育成胚乳助細胞:極性與卵相反，珠孔端具絲狀器，為卵細胞提供營養(yǎng),受精前后解體消失卵細胞:雌配子,極性明顯，液泡在珠孔

12、端，核在合點端，受精后發(fā)育成胚成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細胞:數(shù)目不定,通常3個, 向胚囊轉(zhuǎn)雌性生殖單位雌性生殖單位胚囊的發(fā)育過程孢原細胞周緣細胞造孢細胞形成珠心的一部分分裂長大胚囊母細胞減數(shù)分裂四分體3個消失1個發(fā)育單核胚囊 3次有絲分裂7細胞或8核胚囊卵細胞1個助細胞2個中央細胞1個(含極核2個或次生核1個)反足細胞3個或多個直接發(fā)育(水稻、小麥)雌配子體胚囊的發(fā)育過程孢原細胞周緣細胞造孢細胞形成珠心的一部分分裂長胚珠的結(jié)構(gòu)和組成 合點珠心胚囊內(nèi)珠被外珠被珠孔珠柄胚珠的結(jié)構(gòu)和組成 花粉和胚囊的發(fā)育花粉和胚囊的發(fā)育第四節(jié) 傳粉與受精第四節(jié) 傳粉與受精一、傳粉(pollination) The

13、transfer of pollen 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,這一過程稱為傳粉一、傳粉(pollination)傳粉與受精傳粉與受精(一) 傳粉的方式自花傳粉 異花傳粉兩性花,雌雄蕊同時成熟; 柱頭對接受自身的花粉無生理上的障礙單性花;若是兩性花, 雌雄蕊不同時成熟,或自交有生理障礙(一) 傳粉的方式自花傳粉 兩性花,雌雄蕊同時成熟; 單性花(二) 傳粉媒介風(fēng)媒花穗狀或柔荑

14、花序花粉量大，體積輕，表面光滑，少紋飾雌蕊柱頭長, 常有羽毛先葉開花(二) 傳粉媒介風(fēng)媒花穗狀或柔荑花序第五章-植物的繁殖-植物生物學(xué)課件蟲媒花的特征多數(shù)有花蜜，有氣味花大，具鮮艷的顏色，醒目花粉粒較大，表面有粘液和紋飾，易粘著蟲媒花的特征多數(shù)有花蜜，有氣味傳粉的媒介蟲媒花傳粉的媒介蟲媒花花粉在柱頭上的萌發(fā)相互識別濕潤型柱頭: 表面的分泌物能粘住花粉,并為花粉提供營養(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, 伸出花粉管有多個萌發(fā)孔的花粉粒, 最終只有一個花粉管到達胚囊 二 受精作用花粉在柱頭上的萌發(fā)相互識別 二 受精作用花粉管在雌蕊組織中的生長花粉管在雌蕊組織中

15、的生長花粉管到達胚珠進入胚囊珠孔受精: 多數(shù)植物 合點受精:如核桃 中部受精: 少數(shù)植物花粉管向化性生長，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)； 助細胞退化，花粉管進入花粉管到達胚珠進入胚囊珠孔受精: 多數(shù)植物 合點受精:雙受精雙受精：是被子植物花粉粒中的一對精子分別與卵細胞和中央細胞結(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入助細胞花粉管頂端孔裂，精子、營養(yǎng)核和少量細胞質(zhì)釋放精子細胞從卵細胞和中央細胞無細胞壁處進入，完成雙受精雙受精雙受精：是被子植物花粉粒中的一對精子分別與卵細胞和中央雙受精雙受精雙受精過程及其生物學(xué)意義一個精子與卵結(jié)合形成受精卵并成為二倍體的合

16、子，合子將來發(fā)育成為產(chǎn)生新個體的胚另一個精子與中央細胞極核結(jié)合，成為三倍體的受精極核并進一步發(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化的形式首先，2個單倍體的雌、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，保持了物種的相對穩(wěn)定性。其次，雙受精在傳遞親本遺傳性，加強后代的生活力和適應(yīng)性方面具有較大的意義。因為精、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的，同樣兼有父、母本的遺傳特性，生理上更活躍，并作為營養(yǎng)物質(zhì)被胚吸收，使子代的生活力更強，適應(yīng)性更廣 雙受精過程及其生物學(xué)意義一個精子與卵結(jié)合形成受精卵并成為

17、二倍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：助細胞和反足細胞直接發(fā)育成植株雄核發(fā)育：精子核進入卵后，卵核消失，雄核發(fā)育為個體未減數(shù)配囊中的無融合生殖大孢子母細胞不經(jīng)減數(shù)分裂，產(chǎn)生二倍體孢子，形成二倍體配囊珠心細胞發(fā)育形成二倍體配囊多胚現(xiàn)象：種子中出現(xiàn)一個以上的胚來源：出現(xiàn)無融合生殖； 合子分裂無融合生殖與多胚現(xiàn)象無融合生殖第五節(jié) 種子的形成第五節(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)育成胚胚的發(fā)育雙子葉植物胚的發(fā)育合子經(jīng)過休眠后進行不均等分裂形成頂細胞、基細胞的二胞原胚，繼續(xù)分裂四細胞原胚八胞原

18、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，胚體呈魚雷形兩子葉相連凹陷處分化出胚芽，相對端形成胚根，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雙子葉植物胚的發(fā)育合子經(jīng)過休眠后進行不均等分裂形成頂細胞、 單子葉胚的發(fā)育 單子葉胚的發(fā)育二、胚乳的發(fā)育二、胚乳的發(fā)育細胞型胚乳的發(fā)育沼生目型胚乳的發(fā)育細胞型胚乳的發(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)育提供營養(yǎng)無胚乳種子在發(fā)育后期將營養(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

19、特點和功能多倍體，核體積大，代謝旺盛，積累營養(yǎng)物質(zhì)胚乳的特點和功能三、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)蠶豆種皮的結(jié)構(gòu)長柱形厚壁細胞層骨形厚壁細胞層薄壁細胞層由外珠被發(fā)育而來分化成 3層蠶豆種皮的結(jié)構(gòu)長柱形厚壁細胞層骨形厚壁細胞層薄壁細胞層由外珠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) 果實第六節(jié) 果實一、果實的形成與結(jié)

20、構(gòu)子房發(fā)育成果實，子房壁成為果皮。被子植物中除子房外，其他部分如花托、花萼等也參與果實形成外果皮、中果皮、內(nèi)果皮單性結(jié)實自發(fā)單性結(jié)實、誘導(dǎo)單性結(jié)實無子果實成熟：果實停止生長后發(fā)生的一系列生理生化變化的過程一、果實的形成與結(jié)構(gòu)二、果實的類型（一）根據(jù)花與果實的結(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，形成一個果實 單果 有多枚雌蕊，形成多個果實，相聚在一起 聚合果 整個花序共同發(fā)育成果實 聚花果（復(fù)果） 二、果實的類型（一）根據(jù)花與果實的結(jié)構(gòu)分類果實的類型真果、假果果實的類型真果、假果根據(jù)花中雌

21、蕊的數(shù)目和花序的情況可以將果實分為3類根據(jù)花中雌蕊的數(shù)目和花序的情況可以將果實分為3類懸鉤子聚合核果懸鉤子聚合核果懸鉤子花懸鉤子花木蘭屬聚合蓇葖果木蘭屬聚合蓇葖果牡丹的聚合蓇葖果牡丹的聚合蓇葖果桑 橙 復(fù) 果桑 橙 復(fù) 果（二）根據(jù)果實成熟時果皮的性質(zhì)分類果實肉果干果漿果：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，花托參與果實形成，內(nèi)果皮木質(zhì)裂果閉果莢果：單心皮，沿背、腹縫線裂開。豆莢蓇葖果：單心皮，沿背或腹縫線裂開。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，榆堅果：果皮木質(zhì)堅硬，