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1、第四章第四章 植物的繁殖器官植物的繁殖器官本章提要本章提要n花的组成与形态花的组成与形态*n雄蕊的发育雄蕊的发育*n雌蕊的发育雌蕊的发育*n传粉与受精传粉与受精n种子与果实种子与果实n被子植物生活史被子植物生活史繁殖的概念n繁殖繁殖(propagation)与生殖与生殖(reproduction)繁殖繁殖:产生与自己相似的下一代个体的过程。产生与自己相似的下一代个体的过程。生物延续和繁荣种族的必要手段。生物延续和繁荣种族的必要手段。生殖生殖:指生殖细胞发育成为下一代新个体的过指生殖细胞发育成为下一代新个体的过程。程。繁殖的类型繁殖的类型n植物的营养繁殖植物的营养繁殖n植物的无性生殖植物的无性生
2、殖n植物的有性生殖植物的有性生殖一、植物的营养繁殖一、植物的营养繁殖n植物的营养体的一部分与母体分开或不分开直接形成植物的营养体的一部分与母体分开或不分开直接形成新个体的繁殖方式。新个体的繁殖方式。n优势与缺点：繁殖速度快，保持亲本优良性状不丧失。优势与缺点：繁殖速度快，保持亲本优良性状不丧失。缺点是缺乏变异，并会产生衰退现象。缺点是缺乏变异，并会产生衰退现象。n自然界自然界:根茎叶的变态器官中有这种营养繁殖的功能：根茎叶的变态器官中有这种营养繁殖的功能：如块茎（马铃薯）、鳞茎（百合）、根状茎（姜）。如块茎（马铃薯）、鳞茎（百合）、根状茎（姜）。有些植物如竹子、香蕉等植物的常常只能通过根状茎有
3、些植物如竹子、香蕉等植物的常常只能通过根状茎进行营养繁殖。进行营养繁殖。n人工方法：扦插、压条、嫁接；另外利用细胞全能性人工方法：扦插、压条、嫁接；另外利用细胞全能性理论建立起来的细胞、组织培养快繁技术也是一种营理论建立起来的细胞、组织培养快繁技术也是一种营养繁殖养繁殖木槿的扦插木槿的扦插嫁接嫁接组织培养组织培养二、植物的无性生殖二、植物的无性生殖n植物的孢子体营养生长到一定阶段进入生殖生植物的孢子体营养生长到一定阶段进入生殖生长阶段，产生具有生殖细胞（孢子），这些生长阶段，产生具有生殖细胞（孢子），这些生殖细胞不经两性结合直接发育成配子体的生殖殖细胞不经两性结合直接发育成配子体的生殖方式称为
4、无性生殖。方式称为无性生殖。n如藻类、苔藓、蕨类植物孢子生殖发达且孢子如藻类、苔藓、蕨类植物孢子生殖发达且孢子能形成独立生活的配子体，没有种子，特称为能形成独立生活的配子体，没有种子，特称为孢子植物。孢子植物。n各类群植物常常既有无性生殖也有有性生殖。各类群植物常常既有无性生殖也有有性生殖。n其特点：繁殖速度快，有利于大量快速的繁衍其特点：繁殖速度快，有利于大量快速的繁衍种族，但缺乏变异。种族，但缺乏变异。单倍体孢子产生伴随有减数分裂单倍体孢子产生伴随有减数分裂真蕨类植物的孢子囊真蕨类植物的孢子囊藓的孢子囊藓的孢子囊三、植物的有性生殖三、植物的有性生殖n1.同配生殖：配子体植物产生两种形态、结
5、构、大同配生殖：配子体植物产生两种形态、结构、大小、运动能力相同的配子相互结合形成合子，合子小、运动能力相同的配子相互结合形成合子，合子发育为孢子体的生殖过程。（配子有发育为孢子体的生殖过程。（配子有“”“”之之分）分）n2.异配生殖：配子体产生的两种配子大小不同，较异配生殖：配子体产生的两种配子大小不同，较大的为雌配子，较小为雄配子，两种配子结合形成大的为雌配子，较小为雄配子，两种配子结合形成合子，并发育为孢子体的生殖过程。合子，并发育为孢子体的生殖过程。n3.卵式生殖：两性配子进一步分化，不仅大小不同，卵式生殖：两性配子进一步分化，不仅大小不同，形态结构和运动能力也有明显差异。雌配子体产生
6、形态结构和运动能力也有明显差异。雌配子体产生雌配子大而无运动能力，称为卵雌配子大而无运动能力，称为卵(egg)；雄配子体；雄配子体产生雄配子小而有运动能力，称为精子（产生雄配子小而有运动能力，称为精子（sperm)。两者融合受精，形成受精卵发育为孢子体的过程。两者融合受精，形成受精卵发育为孢子体的过程。有性生殖的优势有性生殖的优势n由于在两个配子的融合过程中，存在染由于在两个配子的融合过程中，存在染色体的交叉互换过程；配子之间也存在色体的交叉互换过程；配子之间也存在差异性，这样导致合子发育的新一代的差异性，这样导致合子发育的新一代的孢子体具有一定的变异性，这种变异对孢子体具有一定的变异性，这种
7、变异对于植物适应环境的变化是有利的。正是于植物适应环境的变化是有利的。正是这种变异使植物不断进化。这种变异使植物不断进化。Oogamy卵式生殖卵式生殖第一节第一节 花花花花n花的组成与基本结构花的组成与基本结构n花各部分结构的多样性及其演化花各部分结构的多样性及其演化n花序花序花来源花来源花芽顶端分生组织，是一个变态的枝条。花芽顶端分生组织，是一个变态的枝条。一、花的组成与基本结构n1.花柄花柄(pedicel)与花托与花托(receptacle)n2.花萼花萼(calyx)与花冠与花冠(corolla)n3.雄蕊群雄蕊群(androecium)n4.雌蕊群雌蕊群(gynoecium)花的基本
8、组成花瓣花瓣花萼花萼花托管状花萼管状花萼管状花管管状花管花柄花柄雌蕊雌蕊雄蕊雄蕊花被花被花的基本结构花的基本结构下位 周位 上位花被花被n1.花被花被：花萼与花冠的总称：花萼与花冠的总称n2.花被的形态花被的形态：P2431.花萼与花冠花萼与花冠n花萼：外方，若干萼片构成的近绿色的花萼：外方，若干萼片构成的近绿色的叶状体。叶状体。n花冠：内方，若干花瓣构成的色彩鲜艳花冠：内方，若干花瓣构成的色彩鲜艳的叶状体。的叶状体。n花被：花萼与花冠不能区分时，对其直花被：花萼与花冠不能区分时，对其直接称花被接称花被。常在同被花或单被花中描述。常在同被花或单被花中描述花被特点时使用。花被特点时使用。花萼合生
9、花萼合生三色堇三色堇双被花双被花花花瓣瓣合合 生生双双被被花花羽扇豆羽扇豆 双被花双被花2.花被的形态花被的形态n双被花、同被花、单被花、无被花双被花、同被花、单被花、无被花n十字形花冠、钟形、喇叭形花冠等、离十字形花冠、钟形、喇叭形花冠等、离生、合生型花被等生、合生型花被等P243同被花同被花：花被同被花：花被同被花同被花离生花瓣与花萼离生花瓣与花萼同被花同被花单被花单被花月见草月见草六出花六出花蚕豆花蚕豆花菊花菊花一种牵牛花一种牵牛花雄蕊群(androecium）n雄蕊构成雄蕊构成：花药、花丝、：花药、花丝、n雄蕊形态雄蕊形态P245：雄蕊类型：单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、聚雄蕊类型：单
10、体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、聚药雄蕊药雄蕊花药着生位置：底着药、贴着药、丁字着药、个花药着生位置：底着药、贴着药、丁字着药、个着药着药花药开裂方式：内向药、外向药、花药纵裂、横花药开裂方式：内向药、外向药、花药纵裂、横裂、孔裂、瓣裂裂、孔裂、瓣裂被丝托被丝托 野生茶雄蕊群雄蕊群单体雄蕊单体雄蕊二体雄蕊（蝶形花科）二体雄蕊（蝶形花科）?聚药雄蕊聚药雄蕊4.雌蕊群雌蕊群(gynoecium)n（1）结构）结构心皮、柱头（干型、湿型）；花柱（空心、实心）；心皮、柱头（干型、湿型）；花柱（空心、实心）；子房（子房室、胚珠子房（子房室、胚珠孢子、雌雄配子体均在孢子、雌雄配子体均在此形成）此形成）n（2）
11、形态：）形态：心皮、腹缝线；背缝线；离生雌蕊（单雌蕊）、合心皮、腹缝线；背缝线；离生雌蕊（单雌蕊）、合生雌蕊（复雌蕊）、合蕊柱生雌蕊（复雌蕊）、合蕊柱胎座及其类型（边缘、侧膜、中轴、特立中央、顶胎座及其类型（边缘、侧膜、中轴、特立中央、顶生、基生、胎座框）生、基生、胎座框）1.雌蕊结构n心皮（腹缝线；背缝线）；心皮（腹缝线；背缝线）；n柱头（干型、湿型）；花柱（空心、实柱头（干型、湿型）；花柱（空心、实心）；子房（子房室、胚珠心）；子房（子房室、胚珠孢子、雌孢子、雌雄配子体均在此形成）雄配子体均在此形成）心皮与雌蕊心皮与雌蕊柱头柱头尖、丝状尖、丝状 棍、圆锥棍、圆锥喙喙梳状梳状扇扇圆裂，掌状圆
12、裂，掌状花柱与子房花柱与子房2）雌蕊形态）雌蕊形态n子房位置的变化子房位置的变化n离生雌蕊（单雌蕊）、合生雌蕊（复雌离生雌蕊（单雌蕊）、合生雌蕊（复雌蕊）、合蕊柱蕊）、合蕊柱n胎座、胎座式（边缘、侧膜、中轴、特胎座、胎座式（边缘、侧膜、中轴、特立中央、顶生、基生）与胎座框立中央、顶生、基生）与胎座框子房位置的变化子房位置的变化离生雌蕊（单雌蕊）、合生雌蕊离生雌蕊（单雌蕊）、合生雌蕊（复雌蕊）、合蕊柱（复雌蕊）、合蕊柱合生雌蕊合生雌蕊离生雌蕊离生雌蕊离离生生心心皮皮构构成成离离生生雌雌蕊蕊合生雌蕊合生雌蕊胎座、胎座式与胎座框胎座、胎座式与胎座框胎座类型胎座类型花与植株花与植株P82花与植株：完全
13、花、不完全花、单花与植株：完全花、不完全花、单性花、两性花、无性花（中性花）、性花、两性花、无性花（中性花）、雌雄同株、雌雄异株、杂性同株雌雄同株、雌雄异株、杂性同株完全花、双被花、两性花、雌雄同株完全花、双被花、两性花、雌雄同株柳树的雌雄花、单性花、不完全花、无被花、雌雄异株柳树的雌雄花、单性花、不完全花、无被花、雌雄异株瓜的雌雄花、雌雄异株瓜的雌雄花、雌雄异株二、花各部分结构的多样性及其演化二、花各部分结构的多样性及其演化n1.花部数目的变化花部数目的变化n2.排列方式的变化排列方式的变化n3.对称性的变化对称性的变化n4.子房位置的变化子房位置的变化1.花部数目的变化花部数目的变化2.排
14、列方式的变化排列方式的变化数目与式样数目与式样五数五数三数三数四数四数开放开放 阀门阀门 螺旋螺旋 覆瓦覆瓦五数、开放五数、开放蔷薇科：苹果花蔷薇科：苹果花单子叶植物鸭跖草科单子叶植物鸭跖草科数数四数四数十字花科油菜十字花科油菜南烛南烛越桔科越桔科 合生花瓣：看花瓣裂片数合生花瓣：看花瓣裂片数重瓣花重瓣花同样是数的花同样是数的花3.对称性的变化辐射对称辐射对称两侧对称两侧对称两侧对称两侧对称4.子房位置的变化子房位置的变化花托花托下位子房下位子房下位子房下位子房柱头柱头花柱花柱雌蕊雌蕊雄蕊雄蕊上位子房上位子房花药花药花丝花丝柱头柱头花柱花柱子房子房花形态多样性的意义n为了最大限度地实现异花传粉
15、为了最大限度地实现异花传粉,于是于是被子植被子植物通过采取在花的性器官周围形成具有吸引物通过采取在花的性器官周围形成具有吸引力的花型和颜色力的花型和颜色,特殊的气味、充满花蜜和特殊的气味、充满花蜜和花粉作为昆虫的食物等方式来吸引动物来转花粉作为昆虫的食物等方式来吸引动物来转运花粉。运花粉。n千姿百态的花型吸引特异的授粉者来识别，千姿百态的花型吸引特异的授粉者来识别，避免了自交。避免了自交。最奇妙的与多样化的兰花最奇妙的与多样化的兰花 自然界中千姿百态花结构与颜色的宝库。自然界中千姿百态花结构与颜色的宝库。三、花序三、花序P238n1.单花与花序单花与花序n2.无限花序与有限花序无限花序与有限花
16、序1.单花与花序单花与花序2.花序类型花序类型n花序、花序轴、苞片、总苞；花序、花序轴、苞片、总苞；n无限花序：总状花序、伞房花序、伞形无限花序：总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、柔荑花序、肉穗花序、花序、穗状花序、柔荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序头状花序、隐头花序n有限花序：单歧聚伞花序（蝎尾状、螺有限花序：单歧聚伞花序（蝎尾状、螺状）、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序状）、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序（多歧聚伞、轮伞花序）（多歧聚伞、轮伞花序）苞片与总苞苞片与总苞总状花序总状花序总状花序n总状花序：总状花序：无限花序无限花序的一种。其特点是花轴不的一种。其特点是花轴不分枝，较长，自下而
17、上依次着生许多有柄小花，分枝，较长，自下而上依次着生许多有柄小花，各小花花柄等长，开花顺序由下而上，如白菜、各小花花柄等长，开花顺序由下而上，如白菜、紫藤等。紫藤等。n总状花序：总状花序：把单轴分枝作为标准花序的基本型把单轴分枝作为标准花序的基本型之一，为聚伞花序的对应词。从总状花序演化之一，为聚伞花序的对应词。从总状花序演化出穗状花序、头状花序，伞形花序、伞房花序；出穗状花序、头状花序，伞形花序、伞房花序；再进一步演变成小穗、肉穗花序、葇荑花序等。再进一步演变成小穗、肉穗花序、葇荑花序等。薏苡薏苡无花果无花果叶子花叶子花凌霄花凌霄花马蹄莲马蹄莲向日葵向日葵报春花报春花柳树柳树美人蕉美人蕉有限
18、花序有限花序泽漆泽漆益母草益母草大叶黄杨大叶黄杨二、花程式（二、花程式（floral formula）花图式（花图式（floral diagram）第二节第二节 雄蕊的发育雄蕊的发育花药与胚珠的结构花药与胚珠的结构花药与胚珠的发育及配子体的形成花药与胚珠的发育及配子体的形成n花药的发育和雄配子体的形成花药的发育和雄配子体的形成n胚珠的发育与雌配子体的形成胚珠的发育与雌配子体的形成一、花药的发育和小孢子的形成一、花药的发育和小孢子的形成n花药的发育花药的发育n小孢子的产生小孢子的产生概念概念n孢原细胞、初生壁细胞、造孢细胞、花粉母细孢原细胞、初生壁细胞、造孢细胞、花粉母细胞、小孢子、四分体、花粉
19、、单核花粉、双核胞、小孢子、四分体、花粉、单核花粉、双核花粉、三核花粉。花粉、三核花粉。n花药壁：表皮、药室内壁（纤维层）、中层、花药壁：表皮、药室内壁（纤维层）、中层、绒毡层（分泌型、变形）绒毡层（分泌型、变形）n花粉：花粉：形态：萌发孔、沟；孢粉学；形态：萌发孔、沟；孢粉学；结构：花粉壁（外壁结构：花粉壁（外壁孢粉素、内壁孢粉素、内壁纤纤维素和果胶质、营养细胞、生殖细胞、精子维素和果胶质、营养细胞、生殖细胞、精子（Svn与与Sua)、雄性生殖单位。、雄性生殖单位。二、花粉的发育与形态结构二、花粉的发育与形态结构1.花粉（雄配子体）的发育花粉（雄配子体）的发育2.成熟花粉的结构与功能成熟花粉
20、的结构与功能花粉粒的结构花粉粒的结构花粉的细胞壁花粉的细胞壁 花粉的花粉的外壁外壁主要是主要是由由孢粉素孢粉素、纤维素等成、纤维素等成分组成。分组成。SvnSua雄性生殖单位雄性生殖单位不同植物的花粉不同植物的花粉三、花粉败育与雄性不育三、花粉败育与雄性不育n雄蕊内花粉未能发育成熟雄蕊内花粉未能发育成熟n整个雄蕊未能发育成熟整个雄蕊未能发育成熟 或不产生花粉或不产生花粉 或或花粉完全败育花粉完全败育第三节第三节 雌蕊的发育雌蕊的发育n胚珠的发育胚珠的发育n胚囊（雌配子体）的结构与发育胚囊（雌配子体）的结构与发育胚珠的结构概念胚珠的结构概念n胚珠：珠被（内、外）、珠心、珠孔、珠柄、合点；胚珠：珠
21、被（内、外）、珠心、珠孔、珠柄、合点；n倒生胚珠、直生胚珠（横生、弯生、拳卷）倒生胚珠、直生胚珠（横生、弯生、拳卷）子房子房胚囊的发育胚囊的发育n孢原细胞、大孢子母细胞、周缘细胞、孢原细胞、大孢子母细胞、周缘细胞、大孢子、大孢子的形成大孢子、大孢子的形成n胚囊的发育类型（单孢子胚囊、四孢子胚囊的发育类型（单孢子胚囊、四孢子胚囊、双孢子胚囊）胚囊、双孢子胚囊）n成熟胚囊的构成：成熟胚囊、中央细胞、成熟胚囊的构成：成熟胚囊、中央细胞、极核、卵、助细胞、卵器、反足细胞、极核、卵、助细胞、卵器、反足细胞、丝状器、雌性生殖单位丝状器、雌性生殖单位第四节第四节 传粉与受精传粉与受精传粉与受精传粉与受精n传
22、粉传粉n受精作用受精作用n无融合生殖与多胚现象无融合生殖与多胚现象概念概念n传粉：自花传粉、异花传粉（风媒花、传粉：自花传粉、异花传粉（风媒花、虫媒花、鸟媒花、水力传播）虫媒花、鸟媒花、水力传播）n受精作用：通道细胞、帽区、自交不亲受精作用：通道细胞、帽区、自交不亲和性、珠孔受精、合点受精、中部受精、和性、珠孔受精、合点受精、中部受精、双受精、双受精、一、传粉n1.传粉的方式：自花传粉、异花传粉及传粉的方式：自花传粉、异花传粉及其意义其意义n2.传粉的媒介：风媒花、虫媒花、鸟媒传粉的媒介：风媒花、虫媒花、鸟媒花、水力传播花、水力传播n3.人工辅助授粉人工辅助授粉P9597一一种种兰兰花花的的自
23、自花花运运动动传传粉粉柱头柱头2005米饭花马蹄筋蜂鸟虫媒花特点：花蜜、气味、花虫媒花特点：花蜜、气味、花形与花色、花粉粒形与花色、花粉粒l花香表达了花粉与花蜜的质量与数量的花香表达了花粉与花蜜的质量与数量的信息，这有助于蜜蜂来决定这朵花是否值信息，这有助于蜜蜂来决定这朵花是否值得光顾。得光顾。金金鱼鱼草草的的花花香香是是由由7 种种挥挥发发性性化化合合物物组组成成的的,这这可可能能是是目目前前所所知知道道的的最最简简单单的的花花香香。最复杂的花香则是兰花最复杂的花香则是兰花,其某些种类的花香含有其某些种类的花香含有100 多种不同的化合物。多种不同的化合物。拖鞋兰巨魔芋巨魔芋整个花高达整个花
24、高达几米，如同一个高几米，如同一个高大的蜡烛台散发着大的蜡烛台散发着腐烂鱼的味道，其腐烂鱼的味道，其臭无比，却吸引着臭无比，却吸引着腐生性的昆虫如苍腐生性的昆虫如苍蝇等动物前来为它蝇等动物前来为它传粉。传粉。大花草无根无茎也无大花草无根无茎也无叶，只有一个短短的叶，只有一个短短的花柄上开着巨大的花，花柄上开着巨大的花，花大至直径花大至直径1.4米，重米，重达达50公斤，刚开花时公斤，刚开花时有一些香味，但开过有一些香味，但开过后就是其臭无比的腐后就是其臭无比的腐烂味道。烂味道。二、二、受精作用受精作用n1.花粉粒在柱头上的萌发花粉粒在柱头上的萌发n2.花粉管在雌蕊组织中的生长与受精花粉管在雌蕊
25、组织中的生长与受精n3.双受精双受精1.花粉粒在柱头上的萌发花粉粒在柱头上的萌发n定义定义n花粉粒与柱头的亲和或不亲和花粉粒与柱头的亲和或不亲和 亲和花粉则会从柱头部吸水萌发。亲和花粉则会从柱头部吸水萌发。1.花粉粒在柱头上的萌发花粉粒在柱头上的萌发2.花粉管的生长与受精n花粉管的顶端生长n花粉管生长的引导方式：花柱道或引导组织n珠孔受精与合点受精花柱道花柱道珠孔受精与合点受精珠孔受精与合点受精双受精及其意义双受精及其意义双受精双受精花粉管内的精细胞的细胞质是否进入卵细胞中？花粉管内的精细胞的细胞质是否进入卵细胞中？双受精的意义nP1004.无融合生殖与多胚现象无融合生殖与多胚现象n1.减数胚
26、囊的无融合生殖减数胚囊的无融合生殖n2.未减数胚囊的无融合生殖未减数胚囊的无融合生殖n3.不定胚不定胚概念概念n无融合生殖无融合生殖n减数胚囊的无融合生殖、（孤雌生殖、减数胚囊的无融合生殖、（孤雌生殖、无配子生殖、雄核发育）无配子生殖、雄核发育）n未减数胚囊的无融合生殖（无孢子生殖）未减数胚囊的无融合生殖（无孢子生殖）n不定胚、多胚现象不定胚、多胚现象（什么叫珠心胚）（什么叫珠心胚）第六节第六节 被子植物生活史被子植物生活史生活史概念生活史概念n生活史生活史(Life history or life circle)：植物一生中：植物一生中所经历的营养生长与繁殖阶段，前后相继，有规律所经历的营养
27、生长与繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程。地循环的全部过程。n植物从某一生长阶段经过发育生长产生下一代后又植物从某一生长阶段经过发育生长产生下一代后又重新出现该阶段，周而复始的过程。重新出现该阶段，周而复始的过程。生活史概念生活史概念n孢子体孢子体(sporophyte)与配子体与配子体(gametophyte)：植物生活史：植物生活史过程中出现的两种个体，一种是能产生配子，由孢子发育过程中出现的两种个体，一种是能产生配子，由孢子发育而成的单倍体，即配子体。一种是能进行无性生殖产生孢而成的单倍体，即配子体。一种是能进行无性生殖产生孢子，并由合子发育而成的二倍体，即孢子体。子，并由合子发
28、育而成的二倍体，即孢子体。n孢子体世代与配子体世代孢子体世代与配子体世代：孢子体发育阶段称为孢子体世：孢子体发育阶段称为孢子体世代，也称无性世代（代，也称无性世代（asexual generation)；配子体发育；配子体发育阶段称配子体世代，也称为有性世代（阶段称配子体世代，也称为有性世代（sexual generation)n世代交替世代交替（alternation of generation)：在植物生活史中孢：在植物生活史中孢子体世代与配子体世代有规律交替出现。子体世代与配子体世代有规律交替出现。n孢子孢子(spore)与配子与配子(gamete)：孢子体无性生殖产生的单：孢子体无性生殖产生的单个单倍体生殖细胞称孢子。配子体行有性生殖时产生的单个单倍体生殖细胞称孢子。配子体行有性生殖时产生的单倍体生殖细胞称配子。倍体生殖细胞称配子。二倍体二倍体单倍体单倍体孢子体孢子体配子体配子体有丝分裂有丝分裂受精受精减数分裂减数分裂孢子囊孢子囊作业作业 n简述花内部构造花药与子房发育特点