种子植物的繁殖器官ppt课件.pptx

第4章种子植物的繁殖器官,1,.,繁殖的概念繁殖（propagation）植物在生长发育到一定阶段的时候，通过一定的方式，由它本身产生新的个体来延续后代的过程。繁殖的意义增加个体数量，扩大分布范围。繁殖过程中的遗传变异和选择产生了植物的多样性。人工繁殖可获得优良品种。,繁殖的概念和意义,2,繁殖的类型,植物的繁殖方式包括营养繁殖、无性生殖和有性生殖3种方式。,营养繁殖：植物营养体的一部分（器官、组织或细胞）从母体分离开去，进而直接形成一个独立生活的新个体，没有生殖细胞产生，亦称克隆生长。,自然营养繁殖：细胞分裂；营养体断裂；变态根和茎,人工营养繁殖：扦插；压条；嫁接；组织和细胞培养,3,无性生殖（asexualreproduction)：又称孢子生殖（sporereproduction）是指一些具有生殖功能的细胞不经过两性的结合，直接发育成新个体的过程。无性生殖中具有生殖功能的细胞称为孢子。,光叶蕨叶背示孢子体,4,有性生殖(sexualreproduction)：由两个被称为配子的有性生殖细胞，经过彼此融合的过程，形成合子，再由合子发育为新个体的繁殖方式。配子为单倍体，两个配子结合形成二倍体的合子，由合子再发育形成新的个体。,同配生殖(isogamy)；异配生殖(heterogamy)；卵式生殖(oogamy),5,种子植物的有性生殖,6,一、花的结构二、雄蕊的发育三、雌蕊的发育四、开花、传粉与受精五、种子和果实六、被子植物的生活史,7,第1节花的结构,1.花的组成与基本结构2.花各部分结构的多样性及其演化3.花序,一、花部形态,二、花部解剖结构及发育,1.花药解剖结构及雄蕊、小孢子的发育2.雌蕊的解剖结构及胚珠和胚囊3.胚和胚乳的发育,8,9,.,10,一、花的组成,11,1花柄或花梗(pedicel),花器官与植株或枝条连接的柄状结构。,12,2.花托(receptacle),13,花托类型,（玉兰）圆柱状花托,14,3花被(perianth)：花萼和花冠的总称。由于形态和作用的不同，可以分成内外两部分：花萼、花冠。,双被花：有花萼和花冠。,15,单被花：仅有一轮花被。,16,同被花：花被两轮，但无形态、色泽等方面的区分，每一瓣片称为被片。如百合、紫玉兰等。,17,无被花：无花萼和花冠的花，又称裸花。,18,花萼(calyx)类型,油菜花的离萼,合萼的萼筒和萼裂片,19,副萼：正常花萼外面还有一轮苞片称副萼。,萼片脱落：早落萼、落萼、萼宿存、距。,20,21,花冠的类型（按花瓣离合）,合瓣花,22,花冠的形态多样,23,24,花瓣的排列方式,镊合状：花瓣的边缘彼此靠近，但互不遮盖，排列成一圈；旋转状：花瓣的一边覆盖着相邻花瓣的一边，而其另一边则为另一相邻花瓣的一边所覆盖；覆瓦状：和旋转状排列基本上相似，但有一片花瓣完全在外，另有一片花瓣完全在内，或有两片花瓣完全在外另有两片花瓣完全在内。,25,花药花丝,4雄蕊群(anthroecium),26,花药着生方式：,27,雄蕊的类型,28,5雌蕊群(gynoecium),雌蕊是由心皮组成的。心皮是适应于生殖的变态叶，是构成雌蕊的基本单位。,29,子房室胚珠胎座子房壁,柱头花柱,雌蕊的形态结构,30,柱头为接受花粉的地方,外：表皮,内：基本组织,角质层,表膜：蛋白质薄膜,（1）雌蕊柱头的形态与结构,31,柱头Stigma湿性柱头：表面湿润，能分泌物质，粘住花粉，为花粉萌发提供营养。如：烟草、百合、苹果、豆科等植物。干性柱头：干燥，表面存在亲水性的蛋白质薄膜。如：十字花科、石竹科植物；禾本科中的水稻、小麦等。,32,（2）花柱的结构,B：类型空心花柱：花柱道，如油茶，百合。实心花柱：引导组织，如核桃，烟草。,33,（3）子房,34,35,受精子房的发育,子房壁,果皮,胚珠,种子,果实,36,（4）子房的位置和胎座的类型子房的位置上位子房（下位花）：如草莓、蔷薇等上位子房（周位花）：如梅半下位子房（周位花）：如石楠下位子房（上位花）：如黄瓜、梨、苹果等,37,38,（5）胎座的类型胚珠着生在心皮的腹缝线上，形成的肉质突起叫胎座。可分为：边缘胎座、侧膜胎座、中轴胎座、特立中央胎座、顶生胎座、基生胎座等。,39,40,单雌蕊（只有1个心皮）（6）雌蕊类型离生心皮雌蕊（2个以上心皮离生）复雌蕊（2个以上心皮合生）,41,禾本科植物的花,小麦：复穗状花序颖片内颖外颖外稃内稃小穗第一朵小花浆片：2雄蕊：3雌蕊：第二朵花,42,根据一朵花中雌雄蕊的有无，将花分为：两性花、单性花和无性花三种类型,43,南瓜、玉米的雌雄同株,44,花的类型总结,2）异被花（同被花）、单被花、无被花,1）不完全花、完全花,3）两性花、单性花、无性花,4）合瓣花、离瓣花,45,二、花程式和花图式,1.花程式:用符号和数字列成公式来表示花的形态结构。K(kalyx)花萼C(corolla)花冠P(perianth)花被A(androecium)雄蕊群G(gynoecium)雌蕊（群）整齐花不整齐花，两侧对称单性雄花单性雌花数字：各轮的实际数目0：缺少：数目极多（）：联合：花部排列为多轮G：子房上位G：子房下位,46,蚕豆花：K（5）C5A（9）+1G11,蚕豆花是不整齐花，两侧对称；花萼5片，萼片合生；花冠由5片花瓣组成，旗瓣、翼瓣离生，龙骨瓣2片合生；雄蕊群有雄蕊10枚，其中9枚合生，内轮的一枚分离；子房一心皮一室，上位。,百合花为整齐花，花被6数，2轮，各轮3片；雄蕊群6枚。2轮排列，各为3枚；雌蕊群3心皮组成，合生，子房3室，上位。,百合：*P3+3A3+3G（3：3）,桃花：*K5C5AG（1：1）苹果：*K（5）C5AG（5：5）豌豆：K（5）C5A（9）+1G（1：1）柳：K0C0A2*K0C0G（2：1）,47,2.花图式把花的各部分用其横切面的简图表示其数目、离合、排列等。,48,49,三、花序,是花在花序轴(总花柄)上有规律的排列方式。,1.花序的概念,2.花序的类型,（1）有限花序,（2）无限花序,开花期间,因花轴顶端的芽先发育成顶花,限制了花轴继续伸长的花序。各花开放的顺序是花轴顶端的花先开,依次向下推进。,指在开花期内，可随花序轴的生长，不断向心地产生花芽，或重复地产生侧枝，每一侧枝顶上分化出花。,50,有限花序类型及图解,单歧聚伞花序、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序、轮伞花序,51,无限花序类型及图解,52,53,54,伞房花序伞形花序,55,穗状花序,56,桤木的柔荑花序,翠菊的头状花序,57,无花果的隐头花序,58,肉穗花序,59,复伞形花序,60,61,62,63,第2节雄蕊的发育和花粉粒的形成,雄蕊的形态,64,1.花药的发育,初生壁细胞,花粉母细胞,65,花粉母细胞,四分体,花粉母细胞经减数分裂，生成染色体数目减半的集合在一起的4个花粉细胞（小孢子）四分体,66,绒毡层的细胞特征及作用细胞特征：1.体积大；2多核；3.含有较多的RNA、蛋白质、油脂和类胡萝卜素，具分泌细胞的特征。功能：1.为花粉发育提供营养（两种情况）；2.合成和分泌胼胝质酶。,四分体时期百合花粉囊壁结构,药室内壁,67,2.花粉粒的形成过程及花粉粒的发育,68,小孢子母细胞经减数分裂后胞质分裂的类型,69,花粉粒的发育：,营养细胞生殖细胞,成熟花粉粒（雄配子体）,单核花粉（小孢子）,花粉壁,Mitosis,精子,Mitosis,外壁内壁,生殖细胞：2细胞型的花粉仅1个生殖细胞，将来萌发后在花粉管中分裂为2精子；3细胞型的花粉在花粉成熟前即分裂产生1对精子。绒毡层、中层解体，药室内壁转化为纤维层，在不加厚的细胞处开裂，释放出花粉落到柱头上，进而萌发。精子1+卵种子精子2+极核胚乳,70,花粉粒,生殖细胞,营养细胞,纤维层,成熟期的花粉囊,71,二细胞花粉、三细胞花粉,营养细胞核,营养细胞核,生殖细胞核,生殖细胞核,72,成熟花粉粒的形态萌发孔：单沟（孔）花粉三沟（孔）花粉多沟（孔）花粉纹饰：由花粉外壁突起形成，类型多样。营养：糖类、脂肪、蛋白质、维生素等。,刺五加,芝麻,鸢尾科植物,73,74,花药,药隔及维管束,雄蕊原基,原表皮,孢原细胞,平周分裂,初生壁细胞,平周分裂,药室内壁中层绒毡层,纤维层(花药开裂),(最后消失),(提供养料,最后消失),花粉囊壁,造孢细胞,有丝分裂,花粉母细胞,减数分裂,四分体,小孢子,营养细胞,生殖细胞,有丝分裂,精子细胞精子细胞,表皮,花粉(雄配子体),花药发生及花粉的发育形成过程,75,3.花粉败育和雄性不育,（1）花粉败育的概念败育的因素（2）雄性不育的概念类型（花药中无花粉、花粉败育和不裂药）,76,第3节雌蕊的发育,胚珠的结构和组成,77,胚珠的类型,78,胚囊的发育过程,孢原细胞,79,大孢子母细胞,成熟胚囊,80,胚囊的发育过程-单孢型,81,82,单核胚囊（大孢子）,二核胚囊,四核胚囊,83,八核胚囊,84,成熟胚囊的结构与功能,反足细胞:数目不定,通常3个,向胚囊转运物质，受精前后退化,中央细胞:体积大，具大液泡，两个极核可形成次生核与一精子结合,发育成胚乳,助细胞:极性与卵相反，珠孔端具丝状器，为卵细胞提供营养,受精前后解体消失,卵细胞:雌配子,极性明显，液泡在珠孔端，核在合点端，受精后发育成胚,85,花粉和胚囊的发育图解,86,第4节开花、传粉与受精,当雌雄蕊成熟后，花被张开、雌雄蕊露出，这一现象称开花。,一、开花（anthesis）,开花习性：植物在演化过程中，长期适应当地气候条件所形成的开花特性。表现为：(1)开花年龄(2)开花季节(3)先叶开花(4)花期,87,开花,88,先花后叶、花叶同期与先叶后花,89,植物的花期,昙花,紫薇,90,二、传粉Thetransferofpollenfrommicrosporangiatothestigmainangiospermsortodirectlytotheovuleingymnosperms.由花粉囊散出的成熟花粉，借助于一定的媒介力量被传送到同花或另一花的雌蕊柱头上，这一过程称为传粉。,91,传粉与受精,92,(一)传粉的方式,自花传粉:花粉从花粉囊散出后，落到同一花的柱头上的传粉现象。（豌豆的闭花受精是典型的自花传粉）,适应自花传粉的花特点：两性花,雌雄蕊同时成熟;柱头对接受自身的花粉无生理上的障碍,93,闭花受精,94,柔毛淫羊藿,95,异花传粉同株或异株的花粉传送到同株或异株的另一朵花的柱头上。根据传粉媒介不同，主要有风媒传粉和虫媒传粉，以及以水和鸟为媒介传粉。生产上常进行人工辅助授粉。,1、单性花，雌雄同株（瓜类）或雌雄异株（杨、柳）2、两性花，但雌雄蕊不同时成熟雄蕊先熟向日葵、苹果、梨等雌蕊先熟油菜、木兰、甜菜、玄参等3、雌雄蕊异位（石竹科植物）4、自花不孕（桃、葡萄、梨、苹果、烟草等）,96,97,传粉媒介风媒花,穗状或柔荑花序花粉量大，体积轻，表面光滑，少纹饰雌蕊柱头长,常有羽毛先叶开花,98,99,100,虫媒花的特征,多数有花蜜，有气味花大，具鲜艳的颜色，醒目花粉粒较大，表面有粘液和纹饰，易粘着结构上常与传粉昆虫相互适应。,101,102,103,虫媒花结构与昆虫之间的适应关系,杠杆雄蕊,104,水媒花：水生被子植物如苦草,105,人工辅助授粉,106,花粉在柱头上的萌发,相互识别湿润型柱头:表面的分泌物能粘住花粉,并为花粉提供营养干燥型柱头:花粉通过表面的蛋白质薄膜和角质层的裂隙获得水份花粉吸水膨胀,伸出花粉管有多个萌发孔的花粉粒,最终只有一个花粉管到达胚囊,三、受精作用,107,花粉管到达胚珠进入胚囊,珠孔受精:多数植物合点受精:如核桃中部受精:葫芦科植物,108,双受精,双受精：卵细胞和极核同时和两个精子分别完成融合的过程。被子植物所特有的现象,花粉管从丝状器处进入助细胞,花粉管顶端孔裂，精子、营养核和少量细胞质释放,精子细胞从卵细胞和中央细胞无细胞壁处进入，完成双受精,109,双受精生物学意义,1、异质的精、卵细胞的融合，形成具有双重遗传性的合子(2n)，既恢复了植物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时又出现新的遗传性状，提供了变异的基础。2、精细胞和2个极核融合，形成了三倍的初生胚乳核（3n），结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，作为营养被胚吸收，子代的生活力更强，适应性也更广。,双受精是植物界有性生殖的最进化形式，也是植物遗传和育种的重要理论依据。,110,无融合生殖,无融合生殖：不经精卵融合直接发育成胚的现象单倍体无融合生殖孤雌生殖：卵不经受精而发育成单倍体植株，如蒲公英、早熟禾无配生殖：助细胞和反足细胞或极核等非生殖细胞直接发育成植株，如葱、鸢尾雄核发育：精子核进入卵后，卵核消失，雄核发育为个体二倍体无融合生殖大孢子母细胞（孢原细胞、胚囊母细胞）不经减数分裂，产生二倍体孢子，形成二倍体配囊无孢子生殖：珠心细胞发育形成二倍体配囊，如柑桔,111,被子植物的胚珠，一般只有一个胚囊，每一胚囊只有一个卵，因此受精以后，每一个种子中只有一个胚。但在有些植物的种子中常常有两个或更多的胚，这种现象叫做多胚现象。这种现象在裸子植物中是普遍存在的。无融合生殖就是被子植物产生多胚现象的原因之一。此外由于受精卵发育成胚的过程中分裂成几个胚，或是一个胚珠中发生多个胚囊，也可能形成多胚。,多胚现象,112,第5节果实和种子,种子,113,1.种子的基本形态,种子是由胚珠发育而成，由种皮、胚和胚乳三部分组成少数种子具外胚乳结构,114,1.种皮,胚珠各部分的结构在形成种子时在种皮上形成痕迹：种脐种子脱离果实时留下的痕迹种孔在种脐的一侧，珠孔留下的痕迹种阜外种皮延伸的海绵状隆起物，常覆盖种脐、种孔种脊珠柄和珠被愈合形成的突起。倒生胚珠发育成的种子才具种脊,蓖麻种子,115,2.胚,胚是构成种子的主要部分：植物的原始体胚根：圆柱状，发育为地下部分的根系胚芽：圆柱形，发育为地上部分，包括枝和叶胚轴：联系根、茎的轴状体子叶：贮藏营养物质。种子中具有一片子叶的为单子叶植物，种子中具两片子叶的为双子叶植物。,上胚轴：子叶着生点（子叶节）至第一片真叶,下胚轴：子叶着生点（子叶节）至胚根,116,3.胚乳,胚乳是被子植物种子贮藏养料的部分。由2个极核受精后发育而成，是三核融合的产物。极核受精后，不经休眠就在中央细胞发育成胚乳。有胚乳种子：种子成熟后种子含有胚乳无胚乳种子：种子成熟过程中，胚乳营养被胚吸收，贮藏在子叶中，子叶肥厚,117,二、种子的形成,118,1.胚的发育,在胚发育之前胚乳的发育便开始了合子通常经过一段休眠后开始发育成胚,119,荠菜胚的发育,120,121,精子,卵,合子,顶细胞,基细胞,八分体（原胚）,胚柄（消失）,球形胚,心形胚,鱼雷形胚,马蹄形胚,解除休眠,两侧分裂加快,双子叶植物胚（荠菜）的发育过程,子叶,胚芽,胚轴,胚根,分裂,122,单子叶胚的发育,123,124,单双子叶胚胎发生的不同之处：1.单子叶植物只形成一片子叶2.在球形胚之前没有明显的区别，但是单子叶植物没有心形和鱼雷胚结构。,两者的共同之处:1.胚胎的极性是相同的；2.胚根永远是形成于近珠孔端;3.而茎分生组织则形成于远离珠孔的一侧。,125,2.胚乳的发育,核型发育普遍细胞型发育沼生目型发育,126,核型胚乳,在单子叶植物和双子叶离瓣花植物中普遍存在（如水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、苹果等），是被子植物中最普遍的胚乳发育形式。,127,细胞型胚乳的发育,大多数双子叶合瓣花植物，如番茄、烟草等，其胚乳发育属于这种类型。,128,沼生目型胚乳的发育,多限于沼生目种类，如泽泻、慈姑等。,129,胚乳的特点和功能,多倍体，核体积大，代谢旺盛，积累营养物质产生多种植物激素，影响胚的分化为胚胎发育提供营养无胚乳种子在发育后期将营养物质全部转移到子叶中，种子成熟后无胚乳部分植物珠心组织没有被完全吸收，转变为贮藏组织，特称外胚乳,130,3.种皮的形成,胚珠的珠被，发育成种皮。若珠被为二层时，外珠被发育为外种皮，内珠被发育为内种皮。外种皮为厚壁组织组成，有保护作用。有的具有发达的表皮毛，如棉花种子外面的纤维。内种皮较薄，多由薄壁组织组成。有的植物种子还具有假种皮，它是由珠柄或胎座发育而成的结构，包于种皮之外，如荔枝、桂圆等果实中肉质可食部分就是假种皮。,131,桂圆的假种皮,132,蚕豆种皮的结构,长柱形厚壁细胞层,骨形厚壁细胞层,薄壁细胞层,133,134,三、果实的形成,子房发育成果实，子房壁成为果皮。部分被子植物中除子房外，其他部分如花托、花萼等也参与果实形成。外果皮、中果皮、内果皮,135,外果皮：薄，1-2层细胞，具角质层和气孔，幼果果皮中具叶绿体，成熟果皮中含有花青素和有色体。中果皮：厚，占整个果皮的大部分。肉质：全由薄壁细胞组成，如桃、李。革质：由薄壁细胞和厚壁细胞组成，如刺槐、豌豆。维管束分布：发达如丝瓜络，橘络。简单如桃、李。内果皮：木化加厚，硬如桃、李、核桃、椰子。表皮毛形成肉质化汁囊如柑橘。分离成单个浆汁细胞番茄，西瓜。,（一）果皮的构造,136,（二）果实的类型,1.根据果实的来源:真果、假果2.根据心皮和花部的关系将果实分为单果、聚合果、复果(聚花果)三大类。3.根据果皮成熟时的结构和质地，果实可分为干果、肉质果两大类。,137,真果：纯由子房发育形成的果实，如桃、李、杏。,138,假果：除子房外，还有花的其他部分（如花托、花被等）参加发育，和子房一起形成果实。如梨、苹果。,139,140,（一）根据果皮成熟时的结构和质地分类,肉果(fleshyfruit):果皮肥厚肉质。干果(dryfruit)：果皮干燥无汁。,141,肉果根据果皮的来源与性质分为:,(1)浆果(berry):果皮除最外层外都肉质化,通常由多心皮形成。番茄、葡萄、柿子等。,142,番茄中,胎座也肉质化,143,瓠果(pepo):其花为子房下位,肉质部分由子房和花托共同发育而成，属假果。黄瓜、冬瓜、瓠瓜。,144,西瓜中可食部分主要为肉质化胎座;冬瓜的可食部分为果皮,145,柑果(hesperidium):由多心皮具中轴胎座的子房发育而来。外果皮革质，含大量油囊；中果皮髓质退化，仅余维管束，即橘络，内果皮膜质，分为数室，室内壁生有多个汁囊，汁囊来自于子房内壁的毛茸，为可食部分。橘、柚、柠檬、柑,146,147,(2)核果(drupe):由单雌蕊发展而成，内含一枚种子，外果皮膜质；中果皮肉质多汁；内果皮木质化、坚硬。桃、杏、梅。,148,149,（）梨果(pome):具子房下位花的植物所形成。形成果实时，花托部分膨大为可食的部分。子房壁也肉质化，外果皮、中果皮与花托之间无明显界限，内果皮木质化、较硬为假果。苹果，梨,150,151,干果:果实成熟后果皮干燥.根据成熟时果皮是否开裂,分为:,裂果(dehiscentfruit)闭果(indehiscentfruit)(1)裂果类荚果(legume):单心皮发育而成，成熟后沿背缝和腹缝两面开裂。大豆、豌豆。,152,153,蓇葖果(follicle):由单心皮或离生心皮雌蕊发育而成的果实。成熟后只由一面开裂。,154,155,蒴果(capsule)：由合生心皮的复雌蕊发育而成。开裂方式有三种：纵裂这类果实较为普遍孔裂如罂粟、金鱼草、桔梗周裂如车前、马齿苋、樱草,156,角果：由心皮组成的雌蕊发育而成的果实。侧膜胎座,具假隔膜。成熟时果实沿两条腹缝线裂开。可分为长角果和短角果。,157,158,(2)闭果类:由一心皮或多心皮雌蕊形成,通常含一枚种子。,瘦果(achene)：由-心皮构成的小型闭果，种子一枚,果皮坚硬.果皮与种皮易于分离.向日葵,159,颖果(caryopsis)：果皮薄，革质，只含一粒种子，果皮与种皮紧密愈合。玉米、水稻、小麦的种子。,160,坚果(nut)：外果皮坚硬木质，含一粒种子。如栗属、榛属、栎属植物。,161,翅果(samara)：与瘦果本质相同，果皮延展成翅状。榆、槭等,162,163,双悬果(cremocarp)：由个心皮的子房发育而