植物學(xué)第三章：植物的繁殖

第三章植物的繁殖

一、花的結(jié)構(gòu)二、雄蕊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)三、雌蕊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)四、傳粉與受精五、種子和果實(shí)六、被子植物的生活史

繁殖（Propagation）：指植物產(chǎn)生新個(gè)體的現(xiàn)象，繁殖使生命得以延續(xù)，是生命最基本的特征生殖（Reproduction）：指生殖細(xì)胞發(fā)育成為下一代新個(gè)體的方式植物的繁殖方式營(yíng)養(yǎng)繁殖：植物營(yíng)養(yǎng)體的一部分從母體分開(kāi)或不分開(kāi)直接形成新個(gè)體的繁殖方式無(wú)性生殖：具有生殖功能的細(xì)胞不經(jīng)過(guò)兩性的結(jié)合，直接發(fā)育成新個(gè)體的過(guò)程。有性生殖：指通過(guò)兩性細(xì)胞的結(jié)合形成新個(gè)體的過(guò)程。草莓的營(yíng)養(yǎng)繁殖和有性生殖

營(yíng)養(yǎng)繁殖時(shí)不產(chǎn)生生殖細(xì)胞，是無(wú)性的過(guò)程，亦稱(chēng)克?。╟lone），所產(chǎn)生的后代較少變異，與母體有很相近的遺傳性狀，可以使母體的優(yōu)良性狀得以保留

植物的無(wú)性生殖不經(jīng)過(guò)有性過(guò)程，其遺傳物質(zhì)來(lái)自于單一親本，子代的遺傳信息與親代基本相同嫁接壓條人工營(yíng)養(yǎng)繁殖技術(shù)：依據(jù)植物營(yíng)養(yǎng)繁殖的特性及植物細(xì)胞的全能性，如：扦插、壓條、嫁接及細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)根據(jù)產(chǎn)生的兩個(gè)配子間的差異程度，有性生殖可分為：

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，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(wú)鞭毛，無(wú)運(yùn)動(dòng)能力，特稱(chēng)為卵，♂配子小，細(xì)長(zhǎng)，有些具鞭毛，可運(yùn)動(dòng)，特稱(chēng)為精子；精子與卵融合稱(chēng)受精作用，由受精卵發(fā)育成植株第一節(jié)花花的分化被子植物進(jìn)入到生殖生長(zhǎng)階段時(shí)，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。一、花的組成與基本結(jié)構(gòu)

一朵完整的花包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等六部分，缺少其中一部分的花叫不完全花其中雄蕊和雌蕊都充分發(fā)育的叫兩性花；缺少一種或其一種雖有而不完備的花叫單性花；雌蕊和雄蕊都不完備或缺少的叫中性花；

雌花與雄花生于同一植株的，稱(chēng)雌雄同株；雌花與雄花生于不同植株的，稱(chēng)雌雄異株；1、花柄（pedicel）和花托（receptacle）：

花柄（花梗）是著生花的小枝，是花朵與莖相連的短柄。

花托是花各部在花柄頂端的著生處，有時(shí)花托在雌蕊基部形成膨大的盤(pán)狀，稱(chēng)為花盤(pán)

花柄花托花托花托幾種不同形狀的花托2、花萼（calyx）和花冠（corolla）：花萼與花冠合稱(chēng)花被，花萼為多片萼片（sepal）組成，著生于花托邊緣或外圍，多為綠色，萼片可聯(lián)合，也可分離

花冠為多片花瓣（petal）組成，位于萼片的內(nèi)側(cè)，多有鮮艷的顏色，花瓣聯(lián)合的花稱(chēng)合瓣花，花瓣分離的花稱(chēng)離瓣花花萼與花冠分化清楚，且二者均有的稱(chēng)雙被花；花被雖有二輪，但內(nèi)外被片在色澤等方面無(wú)區(qū)別的，稱(chēng)同被花；僅有一輪花被的花稱(chēng)單被花；花萼與花冠都缺少的花，稱(chēng)無(wú)被花花萼花萼花冠離瓣合瓣花被兩被花同被花單被花無(wú)被花3、雄蕊群（androecium）：雄蕊群是一朵花中雄蕊的總稱(chēng)。雄蕊花藥花絲離生雄蕊：花中各雄蕊彼此分離，如桃。合生雄蕊單體雄蕊：花藥完全分離而花絲聯(lián)合成一束二體雄蕊：花絲結(jié)合成二束多體雄蕊：各雄蕊的花絲結(jié)合成三束以上聚藥雄蕊：各雄蕊的花絲分離，而花藥聯(lián)合

根據(jù)雄蕊的連合程度，可分為：

如一朵花中雄蕊的長(zhǎng)短不等，則有：四強(qiáng)雄蔥：雄蕊6枚，其中4枚花絲較長(zhǎng)、2枚較短，如十字花科。二強(qiáng)雄蕊：雄蕊4枚，2長(zhǎng)2短，如唇形科單體雄蕊二體雄蕊多體雄蕊聚藥雄蕊離生雄蕊二強(qiáng)雄蕊四強(qiáng)雄蕊

4、雌蕊群（gynoecium）：一朵花中雌蕊（pistil）的總稱(chēng)，組成雌蕊的單位稱(chēng)心皮（1）心皮（carpel）：是具有生殖作用的變態(tài)葉著生在花托中央。心皮

單雌蕊：僅由單一心皮所構(gòu)成的雌蕊

離生雌蕊：由幾個(gè)心皮構(gòu)成的雌蕊，且各心皮彼此分離，每一心皮兩側(cè)邊緣愈合

合生雌蕊：由幾個(gè)心皮構(gòu)成的雌蕊，各心皮互相聯(lián)合，不同心皮的兩側(cè)邊緣愈合

心皮邊緣愈合之處的縫線稱(chēng)腹縫，心皮中肋處稱(chēng)為背縫單雌蕊、離生雌蕊、合生雌蕊(復(fù)雌蕊)（2）雌蕊結(jié)構(gòu)：柱頭、花柱和子房A、柱頭（stigma）：位于雌蕊頂端，多有一定膨大，為接受花粉的部位，可分為濕型和干型濕型：柱頭表面產(chǎn)生分泌物，可以粘住花粉，并為花粉萌發(fā)提供基質(zhì)。干型：不產(chǎn)生分泌物B、花柱（style）：連接柱頭與子房的部分，分為空心（中央為花柱道）和實(shí)心兩類(lèi)（中央為引導(dǎo)組織）C、子房（ovary）：雌蕊基部膨大部分，著生在花托上，由子房壁、子房室、胎座和胚珠構(gòu)成胎座子房：一室或多室胎座（placenta）及其類(lèi)型：胚珠在子房?jī)?nèi)著生的部位稱(chēng)胎座。特立中央胎座中軸胎座側(cè)膜胎座胎座類(lèi)型心皮類(lèi)型子房室數(shù)胚珠著生位置例子邊緣胎座

marginalplacenta單心皮1室腹縫線豆科側(cè)膜胎座

parietalplacenta合生心皮1室相鄰2心皮腹縫線葫蘆科中軸胎座

axialplacenta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-centralplacenta合生心皮1室殘留的柱狀突起石竹科基生胎座

basalplacenta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

epicalplacenta單心皮或合生心皮1室1枚，著生于子房室頂部桑科二、花各部分結(jié)構(gòu)的多樣性及其演化1、花部數(shù)目的變化：從多而無(wú)定數(shù)到少而有定數(shù)

雙子葉植物多為４數(shù)，５數(shù)，或者４、５的倍數(shù)；單子葉植物多為３數(shù)或３的倍數(shù)?；ū幌鄬?duì)穩(wěn)定的數(shù)目稱(chēng)為花基數(shù)２、排列方式的變化：螺旋排列（原始）；輪狀或圓周排列（進(jìn)化）３、對(duì)稱(chēng)性的變化：輻射對(duì)稱(chēng)（整齊花）兩側(cè)對(duì)稱(chēng)（不整齊花）4、子房位置的變化：

子房上位（下位花）子房上位（周位花）子房半下位（周位花）子房下位（上位花）子房上位周位花子房下位三、花序（inflorescence）：

花在總花柄上的排列方式，稱(chēng)為花序?；ㄐ虻目偦ū蛑鬏S稱(chēng)為花序軸。每一花的花柄或花序軸基部生有苞片無(wú)限花序有限花序根據(jù)花序中小花開(kāi)放的次序1、無(wú)限花序總狀花序：花軸單一，較長(zhǎng)，上面著生花柄長(zhǎng)短近于相等的花，開(kāi)花順序自下而上，

如油菜傘房花序：同總狀花序，但上面著生花柄長(zhǎng)短不等的花，越下方的花，其花梗越長(zhǎng)，使花幾乎排列于一個(gè)平面上，如蘋(píng)果

傘形花序：花軸短縮，大多數(shù)花自花軸頂端生出，各花的花柄近于等長(zhǎng)，如蔥、人參

穗狀花序：花軸直立，較長(zhǎng)，上面著生許多無(wú)柄的兩性花，如車(chē)前柔夷花序：花軸上著生許多無(wú)柄或短柄的單性花，常下垂，一般整個(gè)花序一起脫落，如楊、柳肉穗花序：同穗狀花序，但花軸肥厚肉質(zhì)，如玉米。當(dāng)肉穗花序外面有一大型苞片包被時(shí)，又稱(chēng)佛焰花序，其苞片稱(chēng)為佛焰苞，如半夏頭狀花序：花軸短縮而膨大，花無(wú)梗，各花密集于花軸膨大的頂端，呈頭狀或扁平狀，如菊科隱頭花序：花軸特別膨大，中央部分向下凹陷，其內(nèi)花著生許多無(wú)柄的花，如無(wú)花果等

圓錐花序：即復(fù)總狀花序，在長(zhǎng)花軸上有許多小枝，每一小枝又自成一總狀花序，如紫丁香

復(fù)傘房花序：花軸上的分枝成傘房狀排列，每一分枝又自成一傘房花序，如花楸屬

復(fù)傘形花序：花軸頂端叢生若干長(zhǎng)短相等的分枝，每分枝各自成一傘形花序，如傘形科植物

復(fù)穗狀花序：花軸分枝1或2次，每小枝自成一個(gè)穗狀花序（也稱(chēng)小穗）如小麥、大麥

復(fù)頭狀花序：頭狀花序軸具分枝，每分枝各自成一個(gè)傘形花序，如合頭菊各種花序類(lèi)型榿樹(shù)的柔荑花序半夏的佛焰花序無(wú)花果的隱頭花序2、有限花序單歧聚傘花序：花序軸頂端先生一花，其下生出一個(gè)側(cè)枝，然后在側(cè)枝頂端又生一花，如此反復(fù)，整個(gè)花序?yàn)橐粋€(gè)合軸分枝。有2種類(lèi)型：螺狀聚傘花序：各分枝從同一側(cè)生出側(cè)枝，如勿忘草蝎尾狀聚傘花序：兩側(cè)交互出現(xiàn)側(cè)枝，如唐菖蒲

二歧聚傘花序：在花序軸頂端形成一花后，其下兩側(cè)分出兩個(gè)側(cè)枝，每個(gè)側(cè)枝頂端形成一花，如此反復(fù)，如繁縷

多歧聚傘花序：與二歧聚傘花序相似，但花序軸頂花下分出三個(gè)以上側(cè)枝，如此反復(fù)，如澤漆

輪傘花序：由許多無(wú)柄的花聚傘狀排列在莖節(jié)的葉腋內(nèi)，外形呈輪狀排列，如益母草各種花序類(lèi)型不同植物花的多樣性是生物多樣性的生動(dòng)體現(xiàn)第二節(jié)雄蕊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)一、雄蕊的組成

雄蕊由雄蕊原基發(fā)育而來(lái)的。花藥花絲雄蕊二、花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu)

花藥由4個(gè)花粉囊組成，分左右兩半，中間由藥隔相連，花粉囊外由囊壁包圍，內(nèi)生花粉粒

（一）花藥的發(fā)育花粉的發(fā)育過(guò)程1、花粉囊壁的發(fā)育及結(jié)構(gòu)功能（1）表皮：花粉囊壁的最外一層，細(xì)胞長(zhǎng)方形，行保護(hù)功能，外壁具明顯的角質(zhì)層。（2）藥室內(nèi)壁（endothecium）：

表皮下的一層細(xì)胞，體積較大，花粉成熟時(shí)，細(xì)胞在垂周和內(nèi)切向壁上出現(xiàn)不均勻的次生加厚，并栓質(zhì)化或木質(zhì)化，又稱(chēng)纖維層藥室內(nèi)壁開(kāi)裂，花粉散出的過(guò)程：開(kāi)花時(shí)，花藥暴露在空氣中，表皮細(xì)胞由于蒸騰而失水，并從下層的藥室內(nèi)壁細(xì)胞中吸取水分。由于細(xì)胞水分減少，細(xì)胞液泡內(nèi)細(xì)胞液的內(nèi)聚力增加，使細(xì)胞徑向壁間產(chǎn)生拉力。同時(shí)兩個(gè)花粉囊連接處的花藥壁細(xì)胞上無(wú)帶狀加厚，也是抗拉力的薄弱處。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)一步失水后，花粉囊便在此處破裂，花粉囊相通。此時(shí)，由于藥室內(nèi)壁細(xì)胞無(wú)帶狀加厚的外切向壁的收縮和向內(nèi)下陷，整個(gè)花粉囊裂開(kāi)，花粉散出。（3）中層（middlelayer）：

由1-2層較小的細(xì)胞組成，初期含有淀粉及其它貯藏物?；ㄋ幇l(fā)育后期，中層細(xì)胞逐漸解體，并被吸收（4）絨氈層（tapetum）：

花藥最里層，細(xì)胞大，胞質(zhì)濃厚，富含RNA、蛋白質(zhì)、油脂等物質(zhì)，雙核或多核?？煞譃榉置诮q氈層和變形絨氈層兩類(lèi)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(lèi)物質(zhì)花藥絨氈層細(xì)胞（二）小孢子的形成

孢原細(xì)胞造孢細(xì)胞小孢子母細(xì)胞平周分裂有絲分裂減數(shù)分裂小孢子四分體分離白菜四分體小孢子（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(guò)程二細(xì)胞花粉、三細(xì)胞花粉形成大液泡時(shí)的花粉粒二胞花粉花藥發(fā)生及花粉的發(fā)育形成過(guò)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)壁中層絨氈層纖維層(花藥開(kāi)裂)(最后消失)(提供養(yǎng)料,最后消失)造孢細(xì)胞有絲分裂小孢子母細(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)（四）成熟花粉的形態(tài)與功能1、花粉粒的形態(tài)

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(lèi)，演化、地理分布和古代氣候的重要依據(jù)各種類(lèi)型花粉花粉外壁雕紋

花粉萌發(fā)孔溝2、花粉粒的結(jié)構(gòu)（1）花粉壁：外壁和內(nèi)壁

外壁：質(zhì)地堅(jiān)硬，含有孢粉素，吸收了絨氈層解體時(shí)生成的類(lèi)胡蘿卜素、類(lèi)黃酮、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。內(nèi)壁：柔薄，由纖維素、果膠質(zhì)、半纖維素和蛋白質(zhì)組成（2）營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞：

明顯不同于生殖細(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(wú)機(jī)鹽等，為花粉管的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)（3）生殖細(xì)胞：

無(wú)細(xì)胞壁的裸細(xì)胞，核大，染色質(zhì)凝集，具1~2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(wú)質(zhì)體（4）精子

裸細(xì)胞，紡錘形、球形、橢圓形、蠕蟲(chóng)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Ⅰ(Svn)：大，與營(yíng)養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié)精子Ⅱ(Sua)：小，不與營(yíng)養(yǎng)核聯(lián)結(jié)精子異型性：來(lái)自同一生殖細(xì)胞的一對(duì)姐妹精細(xì)胞之間的差異。（5）雄性生殖單位（malegermunit）：

在3-細(xì)胞花粉中，2個(gè)精細(xì)胞彼此之間緊密聯(lián)系，并通過(guò)1個(gè)精細(xì)胞的長(zhǎng)尾與營(yíng)養(yǎng)核相聯(lián)系，三者作為一個(gè)遺傳單位行駛功能。第三節(jié)雌蕊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)一、胚珠胚珠包被在雌蕊的子房中，沿心皮的腹縫線著生。珠心（nucellus）珠被（integument）珠孔（micropyle）珠柄（funiculus）合點(diǎn)（chalaza）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胚珠的類(lèi)型：（1）直生胚珠——胚珠各部分均勻生長(zhǎng)，直立在珠柄上，珠孔在珠柄相對(duì)的一側(cè)，珠孔、合點(diǎn)與珠柄連成一條直線。（2）橫生胚珠——胚珠的一側(cè)生長(zhǎng)較快，使胚珠形成90°的扭曲，使珠孔與珠柄間形成直角，珠孔偏向一側(cè)。胚珠的類(lèi)型：（3）倒生胚株——珠柄細(xì)長(zhǎng)，胚珠作180°扭轉(zhuǎn)，呈倒懸狀；珠孔靠近珠柄?？拷楸耐庵楸怀Ｅc珠柄相貼合，形成珠脊。胚珠的類(lèi)型：（4）彎生胚珠——胚珠下部分保持直立狀態(tài)，而上部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)，使胚珠的上半部彎曲，向著珠柄，但珠心并不彎曲。胚珠的類(lèi)型：（5）拳卷胚珠——珠柄特別長(zhǎng),并且卷曲,包住胚珠的一類(lèi)胚珠胚珠的類(lèi)型：二、