生殖器官---花

1、第四章第四章 被子植物生殖器官被子植物生殖器官-花的形态结构与发育花的形态结构与发育 第一节 花的形态结构与建成过程 第二节 被子植物性细胞的形成与有性生殖过程 概念： 营养繁殖、无性生殖、有性生殖； 孢子、配子、合子； 完全花、不完全花、花序； 花柄(梗)、花托、花萼(副萼)、花冠、花被、 雄蕊群、雌蕊群； 离瓣花、合瓣花、无被花、双被花、重瓣花； 单性花、两性花、杂性花、孕性花、不孕性花； 苞片、心皮、单雌蕊、复雌蕊； 柱头、花柱、子房，胚珠、胎座 花粉败育、雄性不育；自花授粉、异花授粉； 多胚现象、无融合生殖。 过程及机理： 生殖生长、营养生长，二者的关系； 花器官形态建成过程花芽分化；

2、 花芽分化的时期及基本条件； 花药的发育；胚囊的发育；花粉管的萌发；双受精过程； 1、植物的营养生长和生殖生长及其关系？ 答：前者是指被子植物从种子萌发开始，进行的答：前者是指被子植物从种子萌发开始，进行的根、茎、叶等营养器官的生长过程；后者是指当根、茎、叶等营养器官的生长过程；后者是指当植物经过一定时间的营养生长后，从植物花芽开植物经过一定时间的营养生长后，从植物花芽开始分化，经过开花、授粉、受精、结果始分化，经过开花、授粉、受精、结果( (实实) )，形，形成种子，这一系列生殖器官的生长过程。成种子，这一系列生殖器官的生长过程。 关系：二者相互依存、相互制约；营养生长时生关系：二者相互依存

3、、相互制约；营养生长时生殖生长的基础，营养生长为生殖生长输送养分；殖生长的基础，营养生长为生殖生长输送养分；生殖生长是营养生长的延续，并为后代的营养生生殖生长是营养生长的延续，并为后代的营养生长提供一定的营养条件。长提供一定的营养条件。2、被子植物的生殖器官：是指植物生长发育过程中是指植物生长发育过程中形成的花、果实和种子。形成的花、果实和种子。 营养繁殖：营养生殖是由高等植物的根、茎、营养生殖是由高等植物的根、茎、叶等营养器官发育成新个体的生殖方式。例如，叶等营养器官发育成新个体的生殖方式。例如，甘薯的块根繁殖、草莓的匍匐茎繁殖，竹类、芦甘薯的块根繁殖、草莓的匍匐茎繁殖，竹类、芦苇、白矛和莲

4、的根茎繁殖苇、白矛和莲的根茎繁殖 无性生殖：是不经过两性生殖细胞结合，由植物体产是不经过两性生殖细胞结合，由植物体产生无性生殖细胞生无性生殖细胞-孢子，再由孢子直接发育成新个体。孢子，再由孢子直接发育成新个体。（酵母菌、水螅等）孢子生殖（蕨类等）具有缩短植物生（酵母菌、水螅等）孢子生殖（蕨类等）具有缩短植物生长周期，保留母本优良性状的作用。长周期，保留母本优良性状的作用。 有性生殖：由亲本产生的有性生殖细胞（配由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为合子（受精卵），再由合子（受精的结合，成为合子（受精卵），再由

5、合子（受精卵）发育成为新的个体的生殖方式卵）发育成为新的个体的生殖方式 。配子：配子是指生配子：配子是指生物进行有性生殖时物进行有性生殖时由生殖系统所产生由生殖系统所产生的成熟性细胞；的成熟性细胞； 孢子：是无性生殖孢子：是无性生殖细胞，是生物所产细胞，是生物所产生的一种有繁殖或生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，休眠作用的细胞，能直接发育成新个能直接发育成新个体。体。合子：有性生殖细合子：有性生殖细胞配子结合形成合胞配子结合形成合子子(受精卵受精卵)。花的概念及结构 被子植物的有性生殖，始于花芽分化，经过开发、传粉、受精等过程，最后胚珠发育为种子，子房发育为果实。 花概念-是由枝条演变而来，是始

6、于生殖的、节间极度缩短、不分枝的变态短枝。即：花柄是枝条的一部分，花托是花柄顶端略微膨大的部分，花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊是着生于花托上的变态叶。 花的结构组成：花柄、花托、花萼、花冠、雌蕊群、雄蕊群。-双子叶植物花 完全花(不完全花)：由花梗、花托、花萼、花由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群构成。冠、雄蕊群、雌蕊群构成。( (缺少其中一部分或多缺少其中一部分或多部分部分) )。 花序：是指植物的花是指植物的花( (器官器官) )按照一定的方式和顺按照一定的方式和顺序排列于花序轴上。序排列于花序轴上。 花柄(花梗)：着生花的小枝，呈轴状结构。其内着生花的小枝，呈轴状结构。其内部结构与茎相似，

7、且与茎相连通。起部结构与茎相似，且与茎相连通。起支持和输送支持和输送营养物质的作用。营养物质的作用。花柄的长短因植物种类而异花柄的长短因植物种类而异，如：垂丝海棠可达如：垂丝海棠可达5-10cm5-10cm；贴梗海棠仅；贴梗海棠仅0.5cm0.5cm；有；有的植物几乎无花柄，像桑、柳，因其形成果实时的植物几乎无花柄，像桑、柳，因其形成果实时花柄发育为果柄。花柄发育为果柄。 花托：花柄顶端膨大的部分。花托的形状也因物花柄顶端膨大的部分。花托的形状也因物种不同而各异。多数呈稍微膨大状，如油菜；有种不同而各异。多数呈稍微膨大状，如油菜；有呈圆锥形，如毛茛；呈倒圆锥形，如莲；有凹陷呈圆锥形，如毛茛；呈

8、倒圆锥形，如莲；有凹陷呈杯状，如桃；呈盘状称之为花盘，如葡萄。呈杯状，如桃；呈盘状称之为花盘，如葡萄。 花萼：花的花的最外轮变态叶最外轮变态叶，常呈绿色，由，常呈绿色，由若干萼片组成，其结构与叶相似，但栅栏若干萼片组成，其结构与叶相似，但栅栏组织和海绵组织的分化不明显，具有保护组织和海绵组织的分化不明显，具有保护幼花、幼果的作用，可以进行光合作用。幼花、幼果的作用，可以进行光合作用。有的植物花萼呈毛状，叫做冠毛，如蒲公有的植物花萼呈毛状，叫做冠毛，如蒲公英。英。 宿萼：有些植物果实成熟时，花萼依然存在。如茄 副萼：有的植物在花萼外侧还有一轮绿色的片状结构。如锦葵、草莓 离萼：萼片之间相互分离；

9、油菜。 合萼：萼片之间彼此联合；大豆。 萼筒：花萼下端联合的部分； 萼裂片：花萼先端分裂的部分。 距：有些植物的萼筒下端向一侧伸长形成管状突出。如：凤仙花。 花冠：位于花萼内轮，由若干花瓣组成，排位于花萼内轮，由若干花瓣组成，排成一轮或数轮，与花萼一起合称之为花被，具成一轮或数轮，与花萼一起合称之为花被，具有保护雌蕊、雄蕊的作用。常具有各种鲜艳的有保护雌蕊、雄蕊的作用。常具有各种鲜艳的色彩。其中花瓣彼此分离的称之为离瓣花；如色彩。其中花瓣彼此分离的称之为离瓣花；如玫瑰。彼此联合的称之为合瓣花，如黄瓜。联玫瑰。彼此联合的称之为合瓣花，如黄瓜。联合的部位叫花冠筒。合的部位叫花冠筒。 雄蕊群：一朵花

10、内所有雄蕊一朵花内所有雄蕊(stamen)(stamen)的总的总称。称。 花中雄蕊的数目常因植物种类不同而异，花中雄蕊的数目常因植物种类不同而异，如小麦有如小麦有3 3枚雄蕊，油菜花有枚雄蕊，油菜花有6 6枚，而桃花枚，而桃花就有多数雄蕊。就有多数雄蕊。 每个雄蕊由花丝和花药两部分组成。 花药：是花丝顶端膨大的成囊状的部分，常具有4个花粉囊（有些植物是2个，如棉花） 花丝：是支持花药，呈细长状，着生于花托上或贴生在花冠基部。起着向花药疏导营养物质的作用。 雌蕊群：一朵花内所有雌蕊一朵花内所有雌蕊(gynoecium(gynoecium) )的总称的总称 常分为：柱头、花柱、子房三个部分。 单

11、雌蕊：由一个心皮构成的雌蕊。如：大豆、桃。由一个心皮构成的雌蕊。如：大豆、桃。 复雌蕊：由由2 2个或个或2 2个以上心皮构成的雌蕊。如：油菜个以上心皮构成的雌蕊。如：油菜(2)(2)、苹果苹果(5)(5)。 心皮：是构成雌蕊的单位，为适应生殖变态叶。是构成雌蕊的单位，为适应生殖变态叶。雌蕊的构成 雌蕊通常分化成：柱头、花柱、子房。柱头、花柱、子房。 柱头：位于雌蕊的顶端。形态：一般膨大，有的扩展成位于雌蕊的顶端。形态：一般膨大，有的扩展成各种形状，常有各种分泌物：水、脂类、酚类，糖类、酶、各种形状，常有各种分泌物：水、脂类、酚类，糖类、酶、激素等。功能：接受，识别和促进花粉萌发。激素等。功能

12、：接受，识别和促进花粉萌发。 花柱：是柱头和子房间的连接部分，也是花粉管进入子是柱头和子房间的连接部分，也是花粉管进入子房的通道。花柱多为细长的结构，如玉米的花柱细长如丝。房的通道。花柱多为细长的结构，如玉米的花柱细长如丝。其内部结构有两种类型：开放型（中空的）和闭合型（实其内部结构有两种类型：开放型（中空的）和闭合型（实心的）。开放型如心的）。开放型如百合百合、豆科植物、豆科植物、油菜油菜等。等。 子房：雌蕊基部膨大的部分，外为子房壁，内为雌蕊基部膨大的部分，外为子房壁，内为1 1或多或多个子房室。子房里面有胚珠，胚珠受精后可以发育为种子，个子房室。子房里面有胚珠，胚珠受精后可以发育为种子，

13、子房发育成果实，子房壁发育成果皮。子房发育成果实，子房壁发育成果皮。花芽分化 定义：在适宜的温度、光照和营养条件下，茎的顶端分在适宜的温度、光照和营养条件下，茎的顶端分生组织对特定的光周期和温度产生感受反应，生组织对特定的光周期和温度产生感受反应，不再形成叶不再形成叶原基和腋芽原基原基和腋芽原基，而发育形成花原基或花序原基，进而分，而发育形成花原基或花序原基，进而分化成花或花序的过程。化成花或花序的过程。 标志：花芽的形成是被子植物由营养生长转入生殖生长花芽的形成是被子植物由营养生长转入生殖生长的重要标志。的重要标志。 顺序：萼片原基（最早出现）萼片原基（最早出现）-向内产生花瓣原基、向内产生

14、花瓣原基、雄蕊原基、雌蕊原基等。雄蕊原基、雌蕊原基等。 但因物种不同也有差异。但因物种不同也有差异。 影响花芽分化的因素：影响花芽分化的因素：遗传因子和外界环境条遗传因子和外界环境条件。件。( (温度和光照温度和光照) )一、雄蕊的发育及精细胞一、雄蕊的发育及精细胞( (雄配子雄配子) )的形成的形成二、雌蕊的发育及卵细胞二、雌蕊的发育及卵细胞( (雌配子雌配子) )的形成的形成三、开花和传粉三、开花和传粉四、被子植物的双受精作用及其四、被子植物的双受精作用及其生物学意义生物学意义 雄蕊：花丝和花药。花丝和花药。被子植物的被子植物的花药花药通常是由通常是由4 4个花粉囊组成，左右各个花粉囊组成

15、，左右各2 2个，对称分开，中个，对称分开，中间以药隔（间以药隔（connectiveconnective）相连，是花粉形成的场所。花粉囊内产生许）相连，是花粉形成的场所。花粉囊内产生许多花粉粒（多花粉粒（pollen grainpollen grain）。花粉成熟后，花粉囊裂开花粉粒散出。）。花粉成熟后，花粉囊裂开花粉粒散出。 花药的构造花药的构造 表皮：为整个花药的最外一层细胞，通过垂周分裂增加细胞数目，为整个花药的最外一层细胞，通过垂周分裂增加细胞数目，花药成熟时，表皮细胞扩展成花药成熟时，表皮细胞扩展成扁长状扁长状，通常有角质层，有的还有表皮，通常有角质层，有的还有表皮毛。毛。 药室内

16、壁：位于表皮下方，常为一层细胞。在初期，贮藏大量位于表皮下方，常为一层细胞。在初期，贮藏大量的淀粉和其他营养物质；成熟前，细胞径向扩展，发生细胞壁加厚，的淀粉和其他营养物质；成熟前，细胞径向扩展，发生细胞壁加厚，加厚物质为纤维素和少量木质素，因而又称加厚物质为纤维素和少量木质素，因而又称“纤维层纤维层”。其在花药成。其在花药成熟时，发生失水而在两个花粉囊交接处裂开，使得花粉四散。熟时，发生失水而在两个花粉囊交接处裂开，使得花粉四散。 中层：由由1313层扁平而较小的细胞组成。其中贮藏了大量的营养层扁平而较小的细胞组成。其中贮藏了大量的营养物质，而在成熟的花药中不存在，说明其内的营养物质在成熟后

17、逐渐物质，而在成熟的花药中不存在，说明其内的营养物质在成熟后逐渐解体而被吸收。解体而被吸收。 绒毡层：花粉囊壁的最内一层细胞。其内含有大量的营养物质花粉囊壁的最内一层细胞。其内含有大量的营养物质（较多的（较多的RNARNA、蛋白质、油脂、类胡萝卜素等）和丰富的生物活性物质。、蛋白质、油脂、类胡萝卜素等）和丰富的生物活性物质。花药成熟时，也消失或仅留痕迹，也说明其内的营养物质在成熟后逐花药成熟时，也消失或仅留痕迹，也说明其内的营养物质在成熟后逐渐解体而被吸收。渐解体而被吸收。 花药的构造 绒毡层：另外，另外，绒毡层还能合成与分泌胼胝质酶，可以分解幼绒毡层还能合成与分泌胼胝质酶，可以分解幼嫩花粉粒

18、（由花粉母细胞减数分裂形成）壁的胼胝质壁；嫩花粉粒（由花粉母细胞减数分裂形成）壁的胼胝质壁；分泌孢粉分泌孢粉素，是构成花粉粒外壁的主要成份。素，是构成花粉粒外壁的主要成份。合成识别蛋白，分布在花粉粒合成识别蛋白，分布在花粉粒外壁上，在花粉粒与雌蕊的相互识别中，对决定亲和或不亲和性起着外壁上，在花粉粒与雌蕊的相互识别中，对决定亲和或不亲和性起着重要作用。重要作用。 花粉囊：也称药室，由花粉囊壁（药壁）、花粉室、花粉粒组成。也称药室，由花粉囊壁（药壁）、花粉室、花粉粒组成。成熟的花粉囊通常只剩有表皮、纤维层和成熟的花粉粒。成熟的花粉囊通常只剩有表皮、纤维层和成熟的花粉粒。 药隔：是连接花丝和花粉囊

19、的重要结构，由原形成层和基本分生组是连接花丝和花粉囊的重要结构，由原形成层和基本分生组织发育形成。药隔维管束与花丝维管束相连，输送花药发育所需的营织发育形成。药隔维管束与花丝维管束相连，输送花药发育所需的营养物质。其外层的药隔薄壁细胞与花粉囊相接。养物质。其外层的药隔薄壁细胞与花粉囊相接。 花粉母细胞：植物花药中通过减数分裂可形成植物花药中通过减数分裂可形成4 4个单倍体小孢个单倍体小孢子的二倍体细胞。可经过减数分裂后形成单核花粉粒子的二倍体细胞。可经过减数分裂后形成单核花粉粒( (小孢子小孢子) )，再发，再发育为成熟花粉粒育为成熟花粉粒( (雄配子体雄配子体) ) 花粉：是种子植物特有的结

20、构，在成熟放的花粉粒中包含是种子植物特有的结构，在成熟放的花粉粒中包含2 2个或个或3 3个细胞，即一个营养细胞、一个生殖细胞个细胞，即一个营养细胞、一个生殖细胞( (或由其分裂产生的两个精或由其分裂产生的两个精细胞）和液泡。细胞）和液泡。 花粉粒的形成花粉粒的形成 花粉壁的结构：成熟的花粉粒成熟的花粉粒具有具有内外内外两层壁。两层壁。 外壁较厚、坚硬而缺乏弹性，有萌发外壁较厚、坚硬而缺乏弹性，有萌发孔（孔（germ poregerm pore）、萌发沟（）、萌发沟（germ germ furrowfurrow）和各种形状的雕纹，主要组成）和各种形状的雕纹，主要组成物质有孢粉素、纤维素、类胡萝

21、卜素、物质有孢粉素、纤维素、类胡萝卜素、类黄酮素、油脂、蛋白质等。常呈黄色类黄酮素、油脂、蛋白质等。常呈黄色并有黏性。并有黏性。内壁较薄、软而有弹性，主要成分为纤内壁较薄、软而有弹性，主要成分为纤维素、果胶质、半纤维素和蛋白质。维素、果胶质、半纤维素和蛋白质。外壁和内壁均含有活性蛋白质和酶类，外壁和内壁均含有活性蛋白质和酶类，其中外壁蛋白为识别蛋白，在花粉与柱其中外壁蛋白为识别蛋白，在花粉与柱头的相互识别中起作用；内壁蛋白由花头的相互识别中起作用；内壁蛋白由花粉粒本身合成，主要是各种水解酶，在粉粒本身合成，主要是各种水解酶，在花粉粒萌发和花粉管生长中起作用。花粉粒萌发和花粉管生长中起作用。成熟

22、的花粉粒结构成熟的花粉粒结构：花粉壁、营养细胞、生殖细胞或精细胞。 花粉的生活力：寿命长短因植物物种而异。自然条件寿命长短因植物物种而异。自然条件下，一般几小时、几天或几周；果树花粉较长可持续到下，一般几小时、几天或几周；果树花粉较长可持续到几个月。禾本科极短，只有十几分钟。几个月。禾本科极短，只有十几分钟。 影响因素：影响因素：遗传因素；遗传因素；环境因素。例如苜蓿的花环境因素。例如苜蓿的花粉，在粉，在-21条件下，真空储存条件下，真空储存11年而仍有生活能力年而仍有生活能力。 花粉败育花粉败育：花药中产生的花粉不能正常发育的现象；花药中产生的花粉不能正常发育的现象； 原因：原因：花粉母细胞

23、不能进行正常减数分裂；花粉母细胞不能进行正常减数分裂；绒毡层绒毡层细胞作用失常；细胞作用失常；营养状况不良等。营养状况不良等。 雄性不育雄性不育：在正常条件下，由于植物内在生理、遗传在正常条件下，由于植物内在生理、遗传的因素，花药或花粉没有正常发育，出现畸形或退化现的因素，花药或花粉没有正常发育，出现畸形或退化现象象。 原因：原因： 花药退化干瘪，仅花丝残存；花药退化干瘪，仅花丝残存； 花药内不产花药内不产生花粉；生花粉； 产生的花粉败育。产生的花粉败育。 应用：应用：可作为重要手段，用于杂交育种和杂种优势利可作为重要手段，用于杂交育种和杂种优势利用。用。 雌蕊：由心皮原基发育而成，由柱头、花

24、柱和子房三部分组成。由心皮原基发育而成，由柱头、花柱和子房三部分组成。子房是形成卵细胞子房是形成卵细胞( (雌配子雌配子) )的场所。的场所。柱头：承受、识别花粉和花粉萌发的场所；柱头：承受、识别花粉和花粉萌发的场所；花柱：花粉管生长的通道；可分为空心型和实心型。花柱：花粉管生长的通道；可分为空心型和实心型。子房：孕育胚珠及其中的大孢子、雌配子体的结构。子房：孕育胚珠及其中的大孢子、雌配子体的结构。胚囊的发育胚珠的类型胚珠的结构开花与传粉 开花：植物生长到一定阶段，雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或植物生长到一定阶段，雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或二分之一）已经成熟时，花萼和花冠开放，露出雌蕊和雄蕊的现象。二分之一）已经成熟时，花萼和花冠开放，露出雌蕊和雄蕊的现象。 花期：从第一朵花开放到最后一朵花开闭所经历的时间。常因物种从第一朵花开放到最后一朵花开闭所经历的时间。常因物种不同而异。如：水稻、小麦为一周左右，油菜就是不同而异。如：水稻、小麦为一周左右，油菜就是20-4020-40天。天。 传粉：成熟的花粉粒借助外力传到雌蕊柱头上的过程。成熟的花粉粒借助外力传到雌蕊柱头上的过程。 传粉方式：自花传粉自花传粉( (闭花授粉闭花授粉) )和异花传粉。和异花传粉。 异花传粉是被子植物中最为普遍的，从生物进化角度，异花传粉的优异花传粉是被子植物中最为普遍的，从生物进化角