第三章-种子植物的繁殖器官.ppt

第三章种子植物的繁殖器官,花的形态,繁殖,繁殖方式,无性生殖（孢子生殖）,营养繁殖,有性生殖,同配生殖:衣藻,卵式生殖,异配生殖,裂殖与芽殖,自然营养繁殖,人工营养繁殖,第一节被子植物的繁殖器官及生殖过程,被子植物的花花芽分化雄蕊的发育及构造雌蕊的发育及构造开花与传粉受精种子与果实,一、被子植物的花花：花是不分枝的变态短枝，是枝条的节间极度缩短和叶变态各部分以适应生殖功能的枝条。,（一）花的形态构造及发育花柄：花梗，支持和输导。,花托：花柄顶端膨大的部分，花的各部分着生于花托上。,花托,花萼,合萼,离萼,花冠：由花瓣组成，保护雌、雄蕊。,合瓣花：如牵牛、丁香。,离瓣花：如桃、梨,花被：花萼、花冠合称。,两被花,无被花,单被花,雄蕊群：雄蕊,花丝：支持花药,花药：形成花粉粒,雄蕊的类型、花药的开裂方式及花药在花丝的着生方式,雄蕊类型：离生雄蕊（桃）单体雄蕊（棉花）二体雄蕊（大豆）多体雄蕊（蓖麻）聚药雄蕊（菊科）二强雄蕊（唇形科）四强雄蕊（白菜）冠生雄蕊（茄）,花药的开裂方式：纵裂瓣裂孔裂,花药在花丝的着生方式：全着药基着药背着药丁字药各字药广歧药,柱头：接受花粉,雌蕊群：雌蕊,花柱,子房,子房壁,子房室：胚珠，胎座,组成雌蕊的变态叶,心皮,背缝线,腹缝线：胚珠,雌蕊形成过程,1.离心皮雌蕊（木兰）；2、3、4.复雌蕊（丁香）单雌蕊（豆科）,胎座的类型,1.边缘胎座；2.侧膜胎座；3、4.中轴胎座；5、6.特立中轴胎座（石竹属）；7.顶生胎座（榆）；8.基生胎座（菊科）,（二）花部变化及花序完全花：花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群都有的花。不完全花：缺少其中任何一部分的花。,单性花,雄花,雌花,单生花：在枝顶或叶腋处只生一朵花。花序：许多花在花轴上按一定顺序排列。,（三)子房的位置变化,1.子房上位下位花（刺槐）；2.子房上位周位花（李）；3.子房下位周位花（马齿苋）；4.子房下位上位花（犁）,二、花芽分化,花芽分化过程1.前分化期（A，B）2.萼片形成期（C，D）3.花瓣形成期（E，F）4.雌、雄蕊形成期（G，H，I）5.子房、花药形成期（J，K）,三、雄蕊的发育及构造,（一）花药的发育与构造1.雄蕊的发育,雄蕊原基,顶端：花药,基部：花丝,外：一层表皮,内：基本组织（维管束）,2.花药的发育与构造,花药结构,花药的发育与构造,幼嫩细胞,孢原细胞,初生壁细胞,造孢细胞,花粉母细胞,纤维层,中层（逐渐消失）,绒毡层（逐渐消失）,平周分裂,绒毡层作用：1、2.、3、4、5,（二）雄配子体的形成和发育,花粉母细胞减数分裂过程（单子叶植物）,花粉母细胞（小孢子母细胞）,四分体,双子叶植物多边形,单子叶植物圆形,双子叶植物：四分体,单子叶植物：同一平面上,减数分裂,减数分裂的意义：,影响因素:低温;干旱;光照不足.外形标志：未经减数分裂的花药，表皮无色；经过减数分裂的花药，表皮呈现特有颜色。如：梨紫红色；苹果黄色桃黄色后渐变红色,花粉粒的发育,单核花粉粒,二核花粉粒,3-细胞花粉,花粉粒萌发,花粉粒的发育过程,单核花粉粒,二核花粉粒（2-细胞花粉）,3-细胞花粉粒,四分体,营养细胞,生殖细胞,营养细胞,精子：2个,花粉粒的形态与构造,1.形状：多种多样。,2.大小：直径10-50m之间。3.结构特征外壁：厚，具花纹、图案、萌发孔（沟），黄色。主要成分：孢粉素、纤维素。性质：稳定。内壁：薄，成分：纤维素、果胶质、半纤维素。,（三）雄性不育、花粉败育（四）花粉生活力1.几小时、几天、几个月。2.木本植物比草本植物的生活力要强。3.3-胞花粉比2-胞花粉的寿命要短。4.贮藏：低温、干燥，缺氧。,花粉粒的发育过程,花粉母细胞,（小孢子母细胞）,四分体,花粉粒（单核）,（小孢子）,二核花粉粒,（雄配子体）,营养细胞,生殖细胞,两个精子,（雄配子）,减数分裂,四、雌蕊的发育及构造,（一）柱头和花柱,雌蕊原基,上部：柱头,花柱,基部：子房,生长分化,1.柱头,外：表皮,内：基本组织,角质层,柱头为接受花粉的地方,表膜：蛋白质薄膜,湿柱头：雌蕊成熟过程中不断向外分泌物质：脂类、碳水化合物、酚类等。干柱头：雌蕊成熟时无分泌物，形成表膜、角质层和壁。,B：类型开放型（空心花柱）：花柱道，如油茶，百合。闭合型（实心花柱）：引导组织，如核桃，烟草。,A：结构：,外：表皮,内：基本组织,2.花柱,子房横切面结构,（二）胚珠的发育与构造,子房,外：子房壁,内：子房室胚珠,内外：表皮,中间：基本组织,背缝线：一个大维管束,腹缝线：小维管束胚珠,核桃：2心皮，1室，1胚珠百合：3心皮，3室，胚珠多数,1.子房的发育与构造,2.胚珠的发育与构造,胎座,胚珠原基,珠心,基部：珠柄,珠被,外珠被,内珠被,珠孔,合点（珠被珠心愈合处）,胚珠组成：珠被、珠心、珠孔、珠柄、合点。,两侧细胞分裂加快,上部,胚珠的发育过程,4.胚珠的类型,倒生胚珠直生胚珠横生胚珠弯生胚珠,（三）胚囊的发育与构造,单核胚囊（大孢子）,二核胚囊,四核胚囊,八核胚囊,八核成熟胚囊,胚囊的发育与构造,孢原细胞2N,胚囊母细胞（大孢子母细胞）2N,四分体N,单核胚囊（大孢子）N,二核胚囊N,四核胚囊N,八核胚囊N,成熟胚囊（雌配子体）,卵细胞（雌配子），N，1个,助细胞，N，2个,反足细胞，N，3个,中央细胞（两个极核或一个次生核，2N，1个）,减数分裂,三个消失,一个发育,蓼型胚囊八核胚囊，被子植物中占81%。柳叶菜型胚囊：4个核，缺少一个及核和三个反足细胞。,五、开花与传粉,（一）开花：1.概念：当雄蕊当中的花药和雌蕊当中的胚囊达到成熟时，花萼、花冠张开，进入开花传粉阶段，这一过程叫开花。,2.开花时间开花年龄：开花季节：开花期：,（二）传粉1.概念:开花以后，花药开裂，花粉以各种不同的方式落到雌蕊的柱头上的过程。2.传粉方式：A：自花传粉闭花受精林业上：同一植株内的传粉。果树栽培上：同一品种内的传粉。B：异花传粉：林业上：不同植株内的传粉。果树栽培上：不同品种之间的传粉。,3.传粉媒介：风，昆虫，水，鸟a：风媒花：花被小，不具鲜艳花被或无花被，无蜜腺及香味；花粉量大，花粉粒小、轻、光滑；柔荑花序；花丝细长；柱头呈羽毛状，早春开花，先花后叶。如杨、柳。,虫媒花,b：虫媒花：具鲜艳花被，有蜜腺及香味；花粉粒大、具花纹；两性花。昆虫种类：蜂、蝶、蛾、蚁、蝇等。,c：水媒：水生植物如金鱼藻、黑藻。d：鸟媒：蜂鸟。C：人工辅助传粉,水媒花,3.自花传粉与异花传粉的生物学意义自花传粉有害，异花传粉有益。4.植物对异花传粉的适应A：雌雄异株：单性花，如杨、柳、杜仲。B：雌雄异熟：两性花，但雌蕊、雄蕊异熟。如泡桐，木兰，柑橘。C：柱头异长：长柱花：花丝短，花柱长。短柱花：花丝长，花柱短。D：自花不孕,2雌雄异熟,3）花柱异长,（一）花粉粒的萌发和花粉管的生长1.花粉粒与柱头的识别,花粉壁蛋白;柱头表面的溢出物或亲水的蛋白质薄膜（表膜）,六、受精,*同种异花的花粉可以萌发；如果是自花或远缘花粉，则产生“拒绝”反应。,2花粉管的萌发及生长,花粉粒萌发,3.花粉管生长途径花柱中空：沿花柱道向下生长。实心花柱：沿引导组织向下生长。,4.受精方式,珠孔受精合点受精中部受精,受精过程,5.花粉管生长速度及影响因素（1）生长速度木本植物慢，草本植物快。（2）影响因素：温度。,（二）被子植物的双受精现象,双受精作用,胚（2N）,合子（2N）,初生胚乳核（3N）,精子（N）,卵（N）,2个极核（2N）,精子（N）,胚乳（3N）,（三）受精的选择性亲和的花粉能够萌发，不亲和的受到排斥。表现为种内异花受精。（四）受精作用的生物学和实践意义1.受精意义：实质是雌雄配子相互同化过程。2.双受精意义：由合子发育的胚具有父母双方丰富的遗传特性，胚乳也具有父母双方的遗传特性，使后代具有更强的生活力和适应力。为被子植物特有的现象。,七、种子与果实,（一）种子的形成,胚珠,胚囊,珠心,珠被,极核,助细胞,反足细胞,胚轴,胚芽,胚根,子叶,胚乳,消失,消失,被吸收或称外胚乳,种皮,种子,卵细胞,胚,1.胚的发育（以荠菜为例）,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,休眠分裂,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,胚：实际上是一团幼嫩的有极性分化的细胞组成的，合子是新的有机体的第一个细胞，而胚是植物的原始体，是种子的重要组成部分，由子叶、胚芽、胚轴、胚根组成。,多胚现象：,来源：A：经过受精的细胞形成胚。如合子分裂产生多胚；或胚囊的其他细胞受精形成多胚。B：胚囊内的细胞，如助细胞、反足细胞不经受精发育形成胚，为单倍性胚，常不育。C：胚囊外的珠心或珠被细胞分裂形成多胚，称为不定胚，是二倍性胚。,A岩白菜的双生胚右边为未受精的助细胞衍生的胚B紫萼的三个原胚中间为合子胚，两旁是不定胚,2.胚乳的发育,被子植物：,2个极核,+,精子,胚乳,初生胚乳核,（三倍体）,裸子植物：,雌配子体,胚乳,（单倍体）,（1）核型胚乳（核桃，单子叶植物）,初生胚乳核,许多游离核,形成细胞壁细胞质分裂,胚乳,分裂,边缘中央,（2）细胞型胚乳（连香树，合瓣花植物）,初生胚乳核,多细胞结构,功能：供胚发育；贮藏（4）外胚乳在种子成熟时，珠心组织发展成一种类似胚乳的贮藏组织，包在胚乳之外。如石竹科、藜科等植物。,（3）沼生目型胚乳（沼生目植物）,合点室,游离核,游离核,形成细胞,初生胚乳核,珠孔室,3.种皮的形成,假种皮：从胚珠基部向外突起，发育形成包裹在种子外面色泽鲜艳的一种结构。如荔枝。,（二）果实的形成,胚珠,种子,子房壁,果皮,果实,真果：纯由子房发育形成的果实，如桃、李、杏。,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。,1.果皮的构造外果皮：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。,单性结实：有些植物，特别是栽培植物，不经过受精子房也能长大发育成果实。无子果实：单性结实形成的果实。如葡萄，香蕉，凤梨，南瓜。,无融合生殖：不经过雌、雄性细胞融合（受精）而产生有胚的种子的现象。单性结实：不经过受精子房便可膨大发育成果实。营养性单性结实：子房不需传粉或其它任何刺激，便可膨大形成无子果实。如香蕉，柑橘。刺激性单性结实：子房不需受精，仍需传粉，需要花粉刺激，才形成果实。如：用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱头；或用生长素一类（如IAA）也可诱导单性结实。,2.无融合生殖与单性结实,3.果实和种子的传播1.借风力传播：果实和种子细小、轻、具翅或毛等附状物。如苦苣菜、蒲公英、榆树，白蜡树。2.借果实的弹力传播：如黄豆、豌豆。,3.借人类和动物的活动传播：果实有钩或刺，如鬼针草。鸟兽可吞食番茄和稗草种子。4.借水力传播：水生植物、沼生植物，如椰子、莲。,第二节裸子植物的繁殖器官及生殖过程,小孢子叶球的发生与雄配子体的形成大孢子叶球的发生与雌配子体的形成传粉与受精胚与胚乳的发育和种子的形成,裸子植物的特征：1.不形成花而产生孢子叶球，胚珠裸露，种子裸露，不形成果实。2.高大，常绿，总状分枝，针叶树种。3.春季当年生枝条上形成生殖器官。,小孢子叶球（雄球花）,大孢子叶球（雌球花）,小孢子,大孢子,大孢子囊,小孢子囊,一、小孢子叶球发生与雄配子体的形成（一）小孢子叶球的发生1.产生位置：春季，当年生枝条的基部。,中央：长轴,背面并列着生两个小孢子囊（花粉囊）,外：囊壁,内：造孢细胞,小孢子母细胞（花粉母细胞）,长轴：螺旋排列着许多小孢子叶,四分体,小孢子（N）（花粉粒）,外壁：网状花纹；气囊,内壁,减数分裂,分离,2.形态结构：长椭圆形、黄褐色的小孢子叶球,（二）、雄配子体的形成,单核花粉粒,第一原叶细胞,第二原叶细胞,胚性细胞,精子器原始细胞,粉管细胞,生殖细胞,消失,消失,雄配子体,二、大孢子叶球发生与雌配子体的形成,（一）大孢子的发生1.产生位置：春季，当年生枝条的顶端,珠被,成对着生,2.形态结构：椭圆形、球果状，幼时浅红色，后变绿。,大孢子叶球,中央：长轴,大孢子叶（珠鳞）,苞片（不育）,并列着生大孢子囊（胚珠）,珠心：幼嫩细胞,珠孔,大孢子母细胞,四个大孢子,大孢子（N）,减数分裂,靠近珠孔端三个消失,2.雌配子体的形成,大孢子,游离核边缘分布中央液泡,形成细胞壁（四周-中央）,雌配子体（多细胞结构：胚乳N）,颈卵器（3-5个）,颈细胞（消失）,中央细胞,卵细胞,腹沟细胞（消失）,分裂,越冬,近珠孔端,受精前分裂,被子植物的胚乳是由受精极核发育而成，为三倍体。,雌配子体发育过程,三、传粉与受精,1.传粉A：概念B：方式：风媒传粉C：过程,2.受精,花粉粒,花粉管,粉管细胞：消失,生殖细胞,柄细胞（消失）,体细胞,精子（消失）,精子,卵细胞,合子（2N）,传