高中生物课件

第四章被子植物生殖器官的

形态、结构和功能第一节植物的繁殖

植物界的所有种类,无论是低等或是高等,它们的生活周期包含两个相互依存的方面：◆

维持其本身的生存◆

保持种族的延续

尽管不同的植物寿命长短有很大区别,但最终都要经过衰老而死亡.

植物生长发育到一定阶段时,就要通过一定的方式,从它本身产生的新的个体延续后代,即繁殖,繁殖是一种重要的生命现象.二、繁殖的类型植物的繁殖类型主要有三种：营养繁殖、有性繁殖、无性繁殖.通过植物营养体(根、茎、叶)的一部分从母体分离开去,进而直接形成一个独立生活的新个体的繁殖方式.1.营养繁殖：营养繁殖有两种方式：自然营养繁殖：植物体在自然情况下不经人工辅助,就能产生新的植株.如：香蕉、竹子等.人工营养繁殖：经过人工的辅助,采用各种方式进行营养繁殖方法:分离、压条、扦插、嫁接.如:大红花、芒果、橡胶等.优点：快,容易保留优良品种,苗齐,果树上提早收获期.2.无性繁殖：通过一类称为孢子的无性繁殖细胞,从母体分离后,直接发育为新个体的繁殖方式.植物界的某些类群,如藻类、菌类、蕨类,主要靠无性繁殖.第二节花的组成和发生一、花的概念与花的组成花：是被子植物的繁殖器官,是适应于生殖的变态短枝。花通常由花梗(柄)、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群等组成.花的各个组成部分,都可以看成是叶的变态.（一）花梗和花托：（二）花被：花萼和花冠总称花被——二被花、单被花,、无被花.（三）雄蕊群（四）雌蕊群完全花不完全花

（五）禾本科植物花和小穗禾本科植物以小穗为单位组成各种花序。

花芽分化：芽内生长锥分化成花原基或花序原基,进而发育为花或花序的过程.分化过程：

生长锥横向扩展或纵向伸长,按一定的规律先后形成若干轮小的突起,这些就是花各部分的原基.从外向内分化,最先突起的是花萼原基,向内依次突起花冠原基、雄蕊原基、雌蕊原基,这些原基发育长大为花的各部分.花的各部分分化的次序:图解：花芽分化花芽分化的时间：◆一般落叶树种在开花前一年的夏季.◆春夏开花的常绿树(如柑橘)大多在冬季或早春.◆秋冬开花的(如茶)则在当年夏季分化.第三节雄蕊的发育及其结构一、雄蕊的结构雄蕊起源于雄蕊原基，由花药和花丝组成.花丝:由表皮,薄壁组织,维管束(自花托经花丝进入花药的药隔)组成.花药：雄蕊的主要部分,多数被子植物的花药由4个花粉囊所组成—分为左右两半,中间由药隔相连;花药囊外由囊壁包围,内生许多花粉粒.花药成熟后,药隔每侧的二个花粉囊之间的壁破裂,花药开裂,花粉粒散出。二、花药的发育和结构初期的花药是一群具高度分生能力的细胞以后它发育形成具有四棱结构的花药雏体,接着在花药四角出现几列孢原细胞。图解：花药发育的各时期周缘细胞继续进行平周和垂周分裂,产生3—5层细胞,由外向内分化为药室内壁、中层和绒粘层等层次,它们与最外层的表皮一起共同构成花粉囊壁。药室内壁一般仅一层,在花药接近成熟时,细胞径向扩展,并在垂周壁和内切向壁上出现不均匀的次生加厚,此时称药室内壁为纤维层。纤维层内的一层或几层薄壁细胞叫中层。初期可贮有淀粉等,但在花粉发育过程中,往往被分解吸收,细胞被压破坏,萎缩消失。花粉囊壁最里面的一层细胞称为绒粘层它围绕着花粉囊。这层细胞初期为单核,以后核的分裂不伴随新壁的形成,出现双核或多核的结构。花粉粒发育成熟时,花药也即达到成熟阶段,此时的花药壁只剩下表皮和纤维层,中层和绒粘层已先后解体消失,花粉囊内侧充满成熟的花粉粒。注:绒粘层的细胞质浓,细胞器丰富,并有油脂及类胡萝卜素等营养物质,是花粉发育时重要的营养来源。图解：花药过程发生时间:被子植物的花粉母细胞开始形成花粉粒和胚囊母细胞开始形成胚囊时。减数分裂也有间期,其间期与有丝分裂间期基本相似,DNA进行了复制,全过程包括两次相连的分裂。分裂结果:形成四个子细胞,每个细胞的染色体数目只有母细胞的一半.图解：细胞减数分裂2.分裂期

减数分裂Ⅰ分为4个时期——前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ.有两个分裂期：减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅰ：1.间期:

进行染色体复制.

3.粗线期：染色体缩短变粗,染色单体片段交换.4.双线期：染色体进一步缩短,同源染色体彼此排斥和开始分离,联会染色体呈现“X”、“V”、“8”、“O”等形状.5.终变期：染色体缩短到最大限度,染色体对分散，核膜、核仁消失,两极出现纺锤丝,是观察、计数染色体数目的最好时期.中期Ⅰ:配对的同源染色体排列在细胞中央的赤道面上,着丝点分别位于赤道面的两侧,纺锤体形成.此期适合观察、研究染色体.后期Ⅰ:

同源染色体各自分开,向两极移动,每极的染色体数目只有原母细胞的一半,每条染色体含有2条染色单体.

末期Ⅰ:两组染色体分别到达两极,每一极的染色体数目只有母细胞的一半.

第二次分裂与分裂一的末期相连,或出现短暂的间隙,在分裂前核不再进行DNA的复制和染色体的加倍,其过程与一般的有丝分裂相同.减数分裂Ⅱ：减数分裂Ⅱ也分为4个时期—前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ.前期Ⅱ:染色体细丝状,逐渐变粗短,核膜消失,纺锤丝重现.中期Ⅱ:染色体排列在赤道面上,纺锤体形成.后期Ⅱ:

着丝点分裂,二条染色单体分向两极.末期Ⅱ:移向二极的染色单体各形成一个小细胞.减数分裂与有丝分裂的区别：相同点：两者在分裂过程中都出现染色体复制,都形成纺锤体和染色体.不同点：有丝分裂与减数分裂发生部位、过程、结构、意义不同.具体区别如下表：减数分裂第一次分裂

有丝分裂

前期

同源染色体配对，染色体片段交换

无

中期

配对的同源染色体排列在赤道面上,着丝点分别在赤道面两侧染色体着丝点排列在赤道面上,着丝点一分为二后期

同源染色体分开

染色单体分开

末期

染色体数目减半

染色体数目不变

(三)减数分裂的胞质分裂的两种类型

1、连续型:单子叶植物减数分裂第一次分裂末,先形成二分体,然后在第二次分裂末,再在二分体各自的细胞中产生细胞板,形成四分体.四分体:一个花粉母细胞经减数分裂后,形成四个子细胞,刚形成的四个子细胞是连在一起的.同时型：双子叶植物

棉花、油菜等多数双子叶植物无二分体阶段,直到第二次分裂末期,形成四个子核后,才同时产生细胞壁,细胞壁互不垂直,故四分体成为四面体型.两种类型发育的比较:连续型:壁的发育为离心式,即胼胝质先在细胞板的中央沉积,然后向两侧扩展,直到和母细胞外围的胼胝质壁相接.同时型:壁的发育为向心式,先在4个核间发生成膜体,接着花粉母细胞的质膜向心内折,胼胝质从绒粘层一侧的壁开始,逐渐向四分体中央积累,并把四分体细胞彼此隔开.（四）减数分裂的生物学意义2、减数分裂过程中染色单体片段进行交换，遗传物质重组,丰富了植物遗传的变异性.1、减数分裂是有性生殖中必需的一个过程,经过减数分裂,后代的染色体数目才能维持不变,保证了遗传上的稳定性.（五）花粉母细胞减数分裂形成小孢子形成过程:孢原细胞花粉母细胞四分孢子4个小孢子(单核花粉粒)四、花粉粒的发育与结构

（一）花粉粒的发育从四分体中游离出来的单核花粉粒需要进一步发育,才能称为成熟花粉粒.花粉粒的发育,包括营养细胞和生殖细胞的发育及花粉囊壁的形成.成熟的花粉粒,有的只含营养细胞和生殖细胞,称为2—细胞花粉粒,另一些植物的花粉,在成熟前,生殖细胞进行一次有丝分裂,形成二个精细胞,这样的花粉粒在成熟时有一个营养细胞和2个精细胞,称为3—细胞花粉粒.成熟的花粉粒就是雄配子体,花粉萌发时长出花粉管,带花粉管的花粉粒也叫雄配子体,精子叫雄配子.（二）花粉粒的形态和结构花粉粒的形态

:

花粉粒的结构：

花粉粒的形状、大小及外壁的雕纹具有种属的特异性.图解：花粉粒的构造精子的异形性和倾向受精?罗素(Russell)采用透射电镜与计算机结合的研究手段,对白花丹花粉进行三维结构研究.发现2个精子的形状不同,一个较小,没有尾巴状突起,另一个较大,有尾巴状的狭长突起,环绕着营养核.受精时,较小的精子固定地与卵细胞受精,而较大的一个固定地与中央细胞受精(这就是精细胞的选择受精).五、花粉生活力花粉的生活力的长短既决定于植物的遗传性,又受到环境因素的影响.注:亲缘相近的植物,花粉粒的寿命长短也接近.花粉生活力大小通常:◆木本>草本◆2细胞花粉粒>3细胞花粉粒利用低温,真空和冷冻干燥技术保存花粉,可大大地延长花粉的寿命,如苹果的花粉经两年后,仍如新鲜花粉一样.花粉粒萌发试验可鉴定花粉生活力.另外:保存花粉生活力的意义:不同花期或远距离的亲本间杂交育种.六、花粉植物利用花药或花粉进行离体培养,使花粉粒长出愈伤组织或胚状体,进一步分化成植株,称为花粉植物.培养花粉植物的理论——细胞的全能性

为单倍体,不能正常开花结实,但经人工加培后可获得纯合的二倍体,缩短了育种年限.七、花粉败育和雄性不育花粉败育：由于种种内在和外界因素的影响,有时散生的花粉粒没有经过正常的发育,不能起到生殖的作用,这一现象称为花粉败育.雄性不育：由于遗传和生理原因或外界条件的影响,花中的雄蕊发育不正常,称为畸形或完全退化,这一现象称为雄性不育.雄性不育植物的三种表现类型：花药退化型：花药退化、干瘪,仅花丝部分残存.花粉败育型：产生的花粉败育.无花粉型：花药内不产生花粉.第四节雌蕊的发育及其结构一、雌蕊的发育和组成

雌蕊由一个或几个心皮卷合而成的心皮边缘愈合的部分称为腹缝线.心皮中间相当于叶片中脉的部分称背缝线.心皮卷合成雌蕊后,上部发育为柱头,中间为花柱,基部发育成囊状的子房,在子房的腹缝线上着生胚珠的地方称为胎座.（一）柱头

柱头是承受花粉粒并刺激花粉粒萌发的场所.柱头有两种类型:

湿柱头和干柱头湿柱头:柱头表面有液态分泌物,有助于粘住花粉粒,保护柱头,识别花粉粒,提供花粉粒萌发时所需要的营养.干柱头:柱头表面无液态分泌物,但有一层乳状蛋白质薄膜(亲水).乳状蛋白质薄膜功能:识别花粉粒,促进亲和的花粉粒萌发.（二）花柱

有两种类型：空心型花柱:在花柱的中央有1—数条纵行的花柱道,自柱头通向子房.花柱道细胞是腺细胞,在开花或传粉时,能释放分泌物到花柱道表面,使花粉管沿着分泌物生长.实心型花柱:有的花柱中央有引导组织,花粉管在引导组织分泌的胞间物质中生长.有的无引导组织,花粉管通常在花柱中央的薄壁细胞间隙中穿过.引导组织:花柱中的一种特化组织,这种组织可以提供营养物质,以帮助萌发的花粉管长进子房.功能:花粉管进入子房的通道.（三）子房子房由子房壁、子房室、胚珠和胎座等组成.子房将来发育成果皮,胚珠发育成种子二、胚珠的组成和发育1、胚珠的结构：胚珠：是种子的前身,着生于胎座上;它是由珠被包围的大孢子囊,受精后形成种子.成熟胚珠包括：珠柄、合点、珠被、珠孔、珠心.胚珠：是由心皮内壁腹缝线处形成的突起发育而成..2、胚珠的发育

胚珠是由心皮内壁腹缝线处形成的突起发育而成.发育顺序：胚珠原基珠心、珠柄珠被、珠孔合点3、胚珠的类型

直身胚珠、倒生胚珠、横生胚珠、弯生胚珠胚珠有四种类型：珠心(大孢子囊)—单核胚囊(大孢子)—雌配子(卵细胞)花药(小孢子囊)—花粉粒(小孢子)—雄配子(精细胞)三、胚囊的发育和结构

（一）成熟胚囊的发育

胚囊由珠心发育而来在珠被、合点等形成过程中,珠心内发生一系列变化,最后珠心中形成胚囊.发育过程:

珠心中产生孢原细胞,孢原细胞进一步发育成为胚囊母细胞.产生造孢细胞和周缘细胞的一个原始细胞.孢原细胞：孢原细胞体积较大,细胞质较浓,细胞器丰富,RNA和蛋白质含量高,液泡化程度低,细胞核大而显著,壁上具有很多胞间连丝.孢原细胞的特点：

孢原细胞发育成胚囊母细胞的方式随植物种类而异.有的植物：孢原细胞胚囊母细胞珠心组织周缘细胞加入造孢细胞平周分裂形成另一些植物：孢原细胞造孢细胞胚囊母细胞不经平周分裂形成胚囊发育的三种类型：蓼型(单孢型)、葱型(双孢型)、贝母型(四孢型)蓼型成熟胚囊的发育过程如下：孢原细胞(2N)周缘细胞(2N)造孢细胞(2N)形成珠心的一部分胚囊母细胞(2N)四分体(N)直接发育(水稻,小麦)分裂长大减数分裂一个发育3个消失单核胚囊(N)7细胞或8核胚囊(N)卵细胞1个(N)助细胞2个(N)中央细胞1个[含极核2个(N)或次生核1个(2N)]反足细胞3个(N)或多个(N—多N)3次有丝分裂图解：胚珠和胚中的发育图解：胚珠的纵切面(二)、成熟胚囊的结构1、卵器

1)卵细胞：卵细胞特点：表现在:近合点端1/3处无细胞壁,细胞质和细胞核集中在合点端,液泡位于珠孔端.a、具高度极性.b、代谢活性低.

卵细胞功能:2）助细胞

助细胞的功能：a、诱导花粉管进入胚囊并帮助受精

表现在:线粒体,内质网和高尔基体不发达或退化.受精后发育成胚.2．反足器

注:助细胞结构最为复杂,在受精过程中起到极其重要的作用.是胚囊内一群变异最大的细胞.多在受精前后不久退化,多数植物具有3个反足细胞,有的植物可分裂成多数.b、吸收、贮藏和转运珠心组织的物质进入胚囊.反足细胞通常是单核的,也有双核或多核的.反足器功能：吸收母体营养物质并运输到胚囊.3.中央细胞

高度液泡化,具有2个极核,在受精前或在受精过程中,两极核间发生融合,是胚囊营养物质贮藏的场所.与第二个精子融合后,迅速进行细胞分裂,发育成三倍体的胚乳.名词解释雌性生殖单位：为适应双受精作用的一个功能单位,由卵细胞、助细胞和中央细胞组成,通常为4个细胞.三者之间无细胞壁,只有细胞膜为界.在花粉管到达之前,一个助细胞退化,裸露出中央细胞珠孔端和卵细胞合点端的细胞膜,作好了双受精的准备状态.受精后,另一个助细胞消失,卵细胞和中央细胞交界处产生细胞壁.第四节开花、传粉和受精一、开花

1、开花的概念雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)成熟时,花萼和花冠即行开放,露出雄蕊和雌蕊,这种现象称为开花.2、开花的习性指植物开花的年龄、开花的季节,花期长短等.各种植物开花的习性不同.开花季节因植物不同而异,并受环境条件和植物内在激素的影响.早春至春夏开花的较多.3、开花的年龄指一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开毕所经历的时间.4、植物的开花期5、影响开花的因素

环境因素(光照长度,长日植物、短日植物、日中性植物、中日性植物,温度,春化作用)、发育和遗传因素影响.二、传粉

成熟花粉借外力传到雌蕊柱头上的过程.传粉(授粉)的概念：传粉方式：自花传粉、异花传粉

(一)、自花传粉自花传粉:成熟的花粉粒传到同一朵花的雌蕊柱头上并能正常地受精结实的过程,称为自花传粉.如:水稻、柑橘.最典型的自花传粉是“闭花受精”,指在未开花时已经完成受精作用,花粉粒在花粉囊里萌发,花粉管穿过花粉囊伸向柱头完成受精.注:长期的自花传粉会使后代的生活力减弱(二)、异花传粉一朵花的花粉粒传送到另一朵花的柱头上并能受精结实的过程概念：异花传粉是不同花间,尤其是不同植物间的配子结合,后代的生活力、适应力均较强,故进化过程中被选择,成为大多数植物的传粉方式（三）植物对异花传粉的适应:增强后代的生活力和适应性,其植株强壮,开花多,结实率高,抗逆性强.异花传粉的意义：植物的花在结构上和生理上形成了许多适应于异花传粉的性状.常见的有以下几种方式：1）单性花：必然需要异花传粉.2）雌雄蕊异熟：雌、雄蕊成熟时间不一致.3）雌雄蕊异长：同种不同个体产生2种或3种两性花,同一朵花不亲和.4）雌雄蕊异位：同种个体只产生一种两性花,同一朵花可以亲和.三、受精

5）自花不孕：花粉粒落到同一朵花或同一植株的柱头上不能结实的一种现象.传粉后,花粉粒在适合的柱头上萌发,长出花粉管,其内有两个精细胞,花粉管伸入胚珠的胚囊内与卵和极核融合.受精:卵细胞与精细胞相互融合的过程称为受精.（一）花粉粒的萌发和花粉管的生长吸水、物质合成、膨胀、内壁在萌发孔处向外突起形成花粉管(一条).花粉中的细胞质及内含物流入管内.花粉管萌发过程：图解：花粉粒的萌发花粉管的生长花粉管如何穿过柱头通过花柱？答:花粉粒和花粉管中的角质酶、果胶酶,可使柱头表面乳突的角质溶解,为花粉管的生长开辟道路.

1、在空心型花柱中,沿着花柱道表面的粘性分泌物生长。2、在实心型花柱中,由引导组织的胞间隙通过。花粉管通过花柱而达子房的生长途径有两种情况:花粉管到达子房后,进入胚珠,进行受精的方式三种:珠孔受精、合点受精、中部受精.1）珠孔受精:直接从珠孔进入.2）合点受精:通过合点进入胚珠.3）中部受精:从珠柄或珠被进入胚珠.图解：花粉管进入珠孔的情况图解：百合的双受精(二)、双受精过程及其特点双受精:一个精子与卵细胞融合,另一个精子与中央细胞的两个极核融合,称为双受精.双受精作用为被子植物所特有,是由纳瓦兴于1898年发现的。双受精的特点1．精子的运动：主动运动

a.精细胞具尾.b.尾巴集中大量线粒体.c.细胞质中有大量的微丝结构,类似肌动蛋白.2．精细胞的细胞质也可能与卵细胞融合.精核和卵核极性融合的过程1、细胞核接触2、核膜融合3、精核的染色质松散,出现精核仁4、染色质融合5、核仁融合双受精的意义:

卵细胞受精后形成合子,将来发育成胚.中央细胞受精后形成胚乳核,将来发育成胚乳.植物进化到被子植物这一最高层次所出现的独特现象注：2.经过双受精,使2个单倍体的雌雄配子融合,成为二倍体的合子,恢复了植物原有的染色体数目,保持了物种遗传的相对稳定性.3.产生了有一定变异的后代,可用来培育新品种.4.双受精使胚和胚乳都带有父母双方的遗传特性,加强了后代个体的生活力和适应性.(三)、受精的选择性和多精入卵

选择性表现在：a.花粉与柱头的相互识别.b.只有一条生活力花粉管进入胚囊.c.多精入卵后,一般仅1个精子与卵细胞融合，其余被卵同化吸收.在特殊情况下,多精入卵后,助细胞与反足细胞可以受精,发育成胚,形成多胚现象.（四）多倍体

凡是细胞中具有3组或更多染色体组的生物体,称为多倍体.。同源多倍体异源多倍体五、外界环境条件对传粉、受精

的影响

其中,温度、湿度和土壤营养条件

对传粉、受精有很大影响.影响传粉和受精的内因与外因：内因：通常是由于雄性不育和雌蕊与花粉之间的遗传不亲和性,还有植株的营养不良等所引起的.外因：主要是气候条件及栽培措施.第五节种子的发育过程一、胚的发育合子→原胚→胚的分化→胚的成熟胚的发育顺序：卵细胞受精后,产生一层纤维素壁,进入“休眠”状态.经过一段时间休眠后开始萌芽，合子进行分裂，经过原胚时期、器官分化时期而成为成熟的胚。单、双子叶植物胚的发育,早期基本相同,后期有差异.(一)、双子叶植物胚的发育

胚的分化：顶端部分两侧的细胞分裂快而形成两个突起成为子叶,中间凹陷部分分化成胚芽,球形胚的基部和胚柄最顶端的一个细胞分化成胚根,胚根与子叶之间的部分成为胚轴.图解：荠菜的胚胎发育（二）单子叶植物胚的发育

二、胚乳发育发育顺序：1精子×2极核(次生核)初生胚乳核胚乳(三倍体)（一）胚乳发育的三种类型：核型、细胞型和沼生目型核型:初生胚乳核第一次核分裂及随后的分裂不伴随形成细胞壁,胚乳的发育有一个游离核时期,到一定阶段后,核之间发生细胞壁,变成胚乳细胞.(单子叶,双子叶离瓣花)图解：双子叶植物核型胚乳的发育过程细胞型：初生胚乳核第一次核分裂及随后的分裂均伴随着细胞壁的形成,在胚乳发育过程中无游离核时期(双子叶合瓣花).沼生目型:介于以上二型之间,初生胚乳核第一次分裂将胚囊分隔成两室(2个细胞);较大的一个(珠孔室)的细胞核进行多次核分裂,较小的一个(合点室)的细胞核不分裂或只进行少数几次核分裂(都不伴随细胞壁的形成);最后,在细胞核之间发生细胞壁,形成胚乳细胞.（二）外胚乳概念：一些植物(巴西橡胶树,胡椒等)的珠心组织随着种子发育而增大,形成一种类似胚乳的营养组织,称为外胚乳.外胚乳与胚乳同功不同源,它来自珠心组织或珠被细胞,而胚乳来自初生胚乳核.三、种皮的发育

种皮由珠被发育而来,一些植物有假种皮.荔枝、龙眼可食用部分是来自珠柄的假种皮假种皮:胚珠受精后,由珠柄或胎座发育而来,包在种子外面的部分.四、无融合生殖和多胚现象

（一）无融合生殖概念：胚囊中各细胞不经过雌雄性细胞的融合而产生有胚的现象.◆卵细胞不经受精而形成胚称

单倍体孤雌生殖。◆反足细胞或助细胞直接发育成胚称单倍体无配子生殖.◆在未减数的胚囊中,由卵细胞直接形成的胚称二倍体孤雌生殖.◆在未减数的胚囊中,由助细胞或反足细胞直接形成的胚称二倍体无配子生殖.（二）不定胚与多胚现象

为什么有的植物一粒种子(柑橘、芒果)可萌发成多株幼苗？概念：一粒种子具有两个或两个以上的胚的现象称多胚现象。产生多胚现象的原因：

1、产生不定胚.2、胚囊中卵细胞以外的细胞发育为胚.3、由一个受精卵分裂成几个独立的胚.4、一个胚珠中发生多个胚囊.注：由珠心或珠被细胞直接发育成的胚称为不定胚.第六节果实的发育、结构和传播一、果实的发育和结构

果实由子房发育而来,包括果皮和种子两部分.果皮一般分为外果皮、中果皮、内果皮三层.果皮来自子房壁.发