被子植物生殖器官课件.ppt

<p>单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,被子植物生殖器官,植物的生命活动,个体生存,种族延续,死亡,延续,繁殖,植物的繁殖方式,营养繁殖,无性生殖,有性生殖,母体的一部分,孢子,雌配子,雄配子,合子,第四章被子植物的生殖器官,第一节,花的组成与发生,第二节,雄蕊的发育与结构,第三节,雌蕊的发育与结构,第四节 开花、传粉和受精,第五节 种子的发育,第六节 果实的发育、结构和传播,第七节 被子植物的生活史,第一节花的组成与发生,一、,花的概念与花的组成部分,二、,花芽分化,一、花的概念与花的组成部分,花是适应于生殖的变态短枝。,被子植物典型花的组成,：,（一）,花梗,（,pedicel,）,与,花托,（,receptacle,）,（,二）,花被,（,perianth,）,:,花萼,（,calyx,）,与,花冠,（,corolla,）,的总称。,（,三）,雄蕊群,（,androecium,）,（,四）,雌蕊群,（,gynoecium,）,构成花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群的组成单位分别是萼片、花瓣、雄蕊和心皮，它们均为变态叶。,柱头,花柱,子房,花药,花丝,花冠,雄蕊,花托,花梗,花萼,雌蕊,花梗,（花柄）,：,是花连接枝条的部分，起支持和,输导作用。花梗的长短因植物种类而异。,花托：,其顶端膨大成各种形状，有密集的节，着生,花的其它部分，起支持和输导的作用。,（一）花梗与花托,花萼和花冠总称,花被,。,当花萼和花冠相似不易区分时也统称,花被,，其,每一瓣则称花被片。,（二）花被,1、花萼,由若干,萼片,组成，保护幼花，光合作用等。,离萼,：萼片之间完全分离。,合萼,：萼片彼此之间基部合生或全部合生。,萼筒,：萼片基部合生部分称萼筒。,萼裂片,：萼片顶部分离的部分称萼裂片。,有的植物在花萼外还有,副萼,。,宿萼,2、花冠,由若干,花瓣,组成，常呈鲜艳色彩或散发出香气，有保护雌、雄蕊和招引昆虫传粉的作用。,离瓣花,：花瓣之间完全分离。,合瓣花,：,花瓣彼此基部合生或全部合生。,花冠筒,：基部合生部分称花冠筒,花冠裂片,：顶部分离的部分称花冠裂片,。,两被花,：具备花萼、花冠的花。,单被花,：仅有花萼（或花冠）的花。,无被花或裸花,：,两者皆无的花。,雄蕊群,：花中所有雄蕊的总称。,雄蕊的形态可分为,花丝,和,花药,两部分，花药是产生花粉的地方。,（三）雄蕊群,花丝,花药,成熟花药,（四）雌蕊群,雌蕊群,：花中所有雌蕊的总称。多数植物的花只有一枚雌蕊。,雌蕊由,1,至多个,心皮,组成。,心皮是组成雌蕊的基本单位，是具有生殖作用的变态叶。,心皮有腹缝线、背缝线、胎座等结构。,腹缝线,：,心皮边缘连合的缝线。,背缝线,：,心皮背部相当于叶的中脉部分。,胎座（,placenta,）,：子房内胚珠着生的部位。,心皮是组成雌蕊的基本单位，是具有生殖作用的变态叶。,胚珠,背缝线,腹缝线,胎座,柱头,花柱,子房,从形态上雌蕊可分为,：,从类型上雌蕊可分为：,单雌蕊,复雌蕊,(合心皮雌蕊),离心皮雌蕊,（,离生单雌蕊,）,花中只有一个心皮,构成一个雌蕊,花中具有两个以上的心皮,而所有心皮合生形成一个雌蕊,一朵花中的心皮彼此,分离单独形成雌蕊,柱头,花柱,子房,单雌蕊,柱头,花柱,子房,复雌蕊（合心皮雌蕊）,离心皮雌蕊（离生单雌蕊）,具有雌蕊和雄蕊的花称为,两性花,；,仅有二者之一的称,单性花（雌花或雄花）,。,雌雄蕊都无或发育不完全的花称,中性花,。,具有花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊（群）的花称完全花,；,缺少其,1,至,3,部分的花称不完全花,。,（五）花的类型及花序,辐射对称花和两侧对称花,完全花和不完全花,两被花、单被花和无被花,两性花、单性花和无性花,单生花,：,在枝顶或叶腋处只着生一朵花。,花序,：,多数被子植物在枝顶或叶腋处着,生许多花，并在花轴上按一定的排列顺,序着生，称为花序。,花序有不同的类型。,禾本科植物以小穗为单位组成各种花序。,花,1,至多朵小花,小穗,2,枚颖片（外颖、内颖）,小穗梗,雄蕊：3或6枚,雌蕊：1枚,浆片：2枚,（六）禾本科植物的花及小穗,内稃,外稃,水稻的花序,小麦的花序,雄蕊,雌蕊,内稃,浆片,外稃,退化,外稃,小穗梗,水稻的小穗,小麦的小花,雌蕊,雄蕊,浆片,内稃,外稃,二、花芽分化,植物经过一定时期的营养生长后，在适宜条件下转为生殖生长，此时茎尖顶端分生组织（生长锥）将不再产生叶原基和腋芽原基，而是分化出花或花序的各部分原基，然后发育形成花或花序，这一过程称为,花芽分化,。,花芽的出现是被子植物从,营养生长,进入,生殖生长,的重要转折标志。,各种原基的分化次序，一般是按花萼、花冠、雄蕊、雌蕊的顺序。但也因植物种类不同而有变化。,花芽分化过程,第二节,雄蕊的发育与结构,表皮,基本组织：中央有一维管束，上连花,药的药隔，下连花托。,顶端,基部,花药,花丝,雄蕊,花丝,雄蕊原基,雄蕊原基,第二节,雄蕊的发育与结构,一、,花药的发育与结构,二、,花粉母细胞的减数分裂,三、,花粉粒的发育与形态结构,四、,花粉的生活力,一、花药的发育与结构,（一）花药的结构,1表皮,药隔薄壁组织,2药隔,药隔维管束,表皮,药室内壁,花粉囊壁,中层,3花粉囊,绒毡层,花粉囊室：产生花粉,花药的结构,表皮,：,花药最外一层细胞，细胞扁长形，通常具明显的角质层，起保护作用。,药隔：,花药中部连接四个花粉囊的部分，含有一个维管束，可为花药发育提供水分和养料。,花粉囊：,花药通常有两对花粉囊，花药成熟时，每对花粉囊之间的壁破裂（花药开裂），相互连通为一个药室。棉花等少数植物的花药只有2个花粉囊，开裂时形成一个药室。,花粉囊壁的结构,表皮：,最外,1,层细胞，常具角质层，起,保护作用,。,药室内壁：,花药接近成熟时，细胞内的贮藏物质消失，细胞径向扩展并产生不均匀的,条纹状加厚,，加厚物质主要是纤维素，在成熟时略木化。因此药室内壁在发育后期又称为,纤维层,，其功能,与花药开裂有关,。,中层,：,13,层较小的薄壁细胞，初期含有淀粉等营养物质，,在花粉粒发育过程中，逐渐解体和被吸收,。因此，,成熟花药已不存在中层,。,绒毡层：,最内一层较大的薄壁细胞，初期为单核，后常具双核或多核，含蛋白质、,RNA,、油脂、类胡萝卜素和孢粉素等物质，,对花粉粒的形成和发育起重要的营养和调节作用,。,当花粉粒成熟时，绒毡层解体消失,。,表皮,纤维层,花药室,花粉粒,维管束,薄壁组织,药隔,成熟花药的结构,成熟花药的结构,1、,表皮,薄壁组织,2,、,药隔,药隔维管束,表皮,药室内壁 纤维层,花粉囊壁,中层 破损、消失,3、花粉囊,绒毡层 被吸收、消失,花粉粒,造孢细胞,一、花药的发育与结构,（二）花药的发育1,（二）花药的发育2,小,孢,子,花粉母细胞,二分体,四分体,成熟花粉,幼小的,四棱形,花药,四个角,表皮下,孢原细胞,平周分裂,周缘细胞,平周分裂,垂周分裂,药隔（包括维管束和薄壁细胞）,药室内壁 纤维层,中层 消失,绒毡层 解体,表皮,造孢细胞,花粉母细胞,小孢子（N）,直接发育,或经过分裂,减数分裂,花药的发育,表皮,花粉囊壁,中部,原表皮,分化产生,有丝分裂,营养细胞,生殖细胞,有丝分裂,2个精子（雄配子）,成熟花粉,二、花粉母细胞的减数分裂,减数分裂,是一种特殊的细胞分裂方式，细胞连续分裂两次，而染色体只分裂一次，一个母细胞经减数分裂产生,4,个子细胞，每个子细胞的染色体数目只有原来母细胞的一半。,被子植物中花粉母细胞和胚囊母细胞的分裂方式为减数分裂。,分裂过程：分为减数分裂的第一次分裂和减数分裂的第二次分裂。,（一）减数分裂的第一次分裂,分为前期,、中期,、后期,、末期,四个时期。,前期,：,分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、,终变期五个时期。,偶线期,：,发生同源染色体配对（联会）,粗线期,：,非姊妹染色单体片段互换（交叉互换）,遗传物质发生重组，为细胞的遗传变异奠定了基础。,细线期,偶线期,粗线期,中期,：染色体凝缩至最短最粗。二价体以交叉点,排列在细胞赤道板上，两个着丝点分列于赤道面的,两侧，纺锤体完全形成。,后期I,：染色体不分裂而分为两组移向两极，每,一极的染色体数目只有母细胞的一半。,末期,I,：形成两个子细胞（二分体）或不形成子,细胞而直接进入第二次分裂。,与一般的有丝分裂过程相似，最后形成四个子细胞,。,中期,II,后期,II,末期,II,前期,II,（二）减数分裂的第二次分裂,胞质分裂,连续型：,末期,I,形成二分体，末期,II,产生四分体，新细胞壁互相垂直，排成一个平面。胼胝质先在细胞板中央沉积，再向四周扩展，为离心式发育。,大多数单子叶植物为连续型,。,同时型：,末期,I,不产生细胞板，无二分体时期，末期,II,4,个子核同时形成四分体，新细胞壁互相不垂直，排成四面体型。胼胝质从外侧逐渐向四分体中央积累，同时分割形成四个子细胞。,大多数双子叶植物为同时型,。,图4,23 小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂类型,A.小麦的连续型胞质分裂(1.减数分裂后期；2.产生分隔壁，形成二分体；3.后期；4.末期；5.四分体形成)；,B.蚕豆的同时型胞质分裂(1.减数分裂后期；2.后期；3.末期；4.产生分隔壁；5.四分体形成),（三）减数分裂的意义,减数分裂导致产生单倍体的精子和卵细胞，由受精卵发育形成的胚恢复了二倍体的染色体数目，保持了细胞遗传的相对稳定性。,由于同源染色体联会和交叉，遗传物质发生了重组，为细胞遗传的变异性奠定了基础，丰富了植物遗传的变异性,。,三、花粉粒的发育与形态结构,（一）,花粉粒的发育,（二）,花粉粒的形态和结构,花粉粒的发育,（一）花粉粒的发育,花粉母细胞,四分体,4个单核花粉粒（小孢子）,营养细胞,生殖细胞,2个精细胞,减数分裂,胼胝质壁溶解,长大、形成大的中央液泡,第一次有丝分裂,（2细胞花粉粒）,（3细胞花粉粒）,花粉母细胞,减数分裂,I,减数分裂II,（四分体）,4个单核花粉粒,（胼胝质壁溶解）,2-细胞花粉,花粉管,精子,营养细胞,生殖细胞,四分体,第二次有丝分裂,营养细胞,营养细胞,3-细胞花粉,营养细胞,精子,（二）,花粉粒的形态,和,结构,成熟花粉由花粉壁和,2-3,个细胞组成。,大多数植物的花粉粒成熟时含有,一个营养细胞,和,一个生殖细胞,，称为,2-,细胞花粉,。,有的植物的成熟花粉粒含有,一个营养细胞,和,两个精细胞,，称为,3-,细胞花粉,。,各式各样的花粉粒外观,1、花粉壁的结构,外壁,：外壁较,厚、硬而缺乏弹性,，有,萌发孔（沟）,和各种,形状的,雕纹,，主要组成物质有,孢粉素,及纤维素、类胡萝卜,素、类黄酮素、油脂、蛋白质等，常呈黄色并有粘性。,内壁,：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,。,花粉壁,外壁蛋白,质来自绒毡层,，,在花粉与柱头的相互识别中起作用,；,内壁蛋白,质由花粉粒本身制造,，,主要是各种水解酶，在花粉粒萌发和花粉管的生长中起作用,。,2、营养细胞、生殖细胞和精子,营养细胞,：占据花粉粒的绝大部分，包含花粉粒中除生殖细胞以外的所有部分。细胞核结构松散，细胞质中有丰富的细胞器，并富含营养物质。,生殖细胞,：裸细胞。小，无壁，核大，,质少，外有质膜包围。,精子,：裸细胞。小，无壁，核大，,质少。,生殖细胞和精子直接参与生殖，,营养细胞与花粉管的形成和生,长有关。,营养细胞,生殖细胞,2-细胞花粉粒,成熟花粉是,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。,雄性生殖单位：,两个精子和营养核构成的一个功能复合体。对于2-细胞花粉，生殖细胞与营养核的，也被称为雄性生殖单位。,其功能是作为传送精子的装置,。,精子的异型性：,一对精子在形态结构和遗传性上存在差异的现象。,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。,由孢原细胞形成到雄配子产生的过程概括如下：,幼小,花药,原表皮,孢原,细胞（,2N,）,周缘细胞（2N）,造孢,细胞,（,2N,）,表皮,药室内壁 纤维层,中层 最后消失,绒毡层 最后消失,花粉囊壁,小孢子,母细胞,（2N）,小孢子（,N,）,营养细胞,（N）,生殖细胞,（N）,2个精子,（雄配子）,（N,）,平周分裂,垂周分裂,有丝分裂,或直接发育,减数,分裂,平周分裂,有丝,分裂,有丝,分裂,中部,药隔,四、花粉的生活力,花粉生活力：是花粉维持受精寿命时间长短的能力。,花粉粒寿命的长短因植物种类不同而有差异。在自然条件下，绝大多数植物的花粉维持受精的能力是很有限的，只有几小时、几天或几个星期，寿命极短的如水稻花粉只存活几分钟。,人工条件可延长花粉的寿命，研究花粉生活力及花粉的贮藏条件，在育种工作中有重要意义。,第三节雌蕊的发育与结构,一、,雌蕊的发育和组成,二、,胚珠的组成和发育,三、,胚囊的发育与结构,雌蕊由心皮原基分化发育而成，在形态上可分柱头、花柱、和子房三部分。,一、雌蕊的发育和组成,柱头,花柱,子房,（一）柱头,：,是雌蕊顶端膨大成各种形状的部分，,是承受花粉及花粉粒萌发的地方。有,干柱头,和,湿柱头,。,（二）花柱：,雌蕊中部较细呈柱状的部分，内有,花柱道,（,空心型,）或,引导组织,（,实心型,），,是花粉粒萌发形成的花粉管进入子房的途径。,（三）子房,：,是雌蕊基部膨大的部分。,子房壁,：,子房壁有外表皮和内表皮，两层表皮之间,有维管束和薄壁组织,。,子房,子房室,：子房内的1至多个腔室。,胎座,：,胚珠在子房壁上着生的部位称为胎座,。,胚珠,：,胚珠是种子的前身，胚珠数目随植物种类不,同差异很大。,子房壁,子房室,胚珠,胎座,腹束,背束,成熟胚珠的结构包括,珠柄、珠心、珠被、,珠孔、合点几个部分。,珠心是胚珠中最重要,的部分，其中发育出,胚囊并产生卵细胞。,二、胚珠的组成和发育,外珠被,内珠被,胚囊,胚珠的发育,珠柄、珠被、珠心三者连接处为合点,珠心（产生胚囊）,珠柄,外珠被,内珠被,珠孔,胎座表皮下,的一些细胞,平周分裂,胚珠原基,(不等速分裂),前端,基部,珠心基部表皮,珠被,三、,胚囊的发育与结构,胚囊是被子植物的雌配子体，是在胚珠的珠心内产生。,成熟胚囊的结构：,卵细胞：1个（,雌配子,）,助细胞：2个,反足细胞：3个,中央细胞：1个（含2个极,核或1个次生核）。,（一）胚囊的发育（1）,周缘细胞,造孢细胞,胚囊母细胞,(EMC),孢原,细胞,形成珠心的一部分,长大,或直接发育,（一）胚囊的发育（2）,胚囊母细胞,减数分裂,四分体,近合点端的1个细胞发育,单核胚囊,近珠孔端的,3,个细胞退化,（一）胚囊的发育（3）,单核胚囊,八核胚囊,3次有丝分裂,二核胚囊,四核胚囊,八核胚囊,（一）胚囊的发育（4）,成熟胚囊的结构：,卵细胞：1个（雌配子）,助细胞：2个,反足细胞：3个,中央细胞：1个（含2个,极核或1个次生核）,胚囊的发育,蓼型胚囊的发育过程概括如下：,珠心细胞,孢原细胞,分化,周缘细胞,造孢细胞,形成珠心的一部分,平周分裂,胚囊母细胞,长大,分裂,减数分裂,四分体（N）,3个消失,1个发育,(近合点端),单核胚囊,(N，核增大),3次有丝分裂,卵细胞：1个(N),助细胞：2个(N),反足细胞,：,3个(N),中央细胞：1个(2N),或直接发育,成熟胚囊：7细胞胚囊或8核胚囊,（二）成熟胚囊的结构,卵器,卵细胞1个,助细胞2个,雌性生殖单位,卵细胞1个,助细胞2个,中央细胞1个,花药的发育（一）,造孢细胞,花药的发育（二）,小,孢,子,花粉母细胞,二分体,四分体,花粉,花粉母细胞,表皮,孢原细胞,造孢细胞,表皮,药室内壁,药隔,中层,绒毡层,周缘细胞,3,2,1,4,5,6,花药的发育,花粉母细胞,表皮,纤维层,花粉粒,表皮,纤维层,药室,花粉粒,药隔维管束,薄壁组织,药隔,成熟花药的结构,花药原基,四棱形花药雏体,四,个角表皮下细胞,孢原细胞,平周分裂,初生周缘细胞,造孢细胞,初生周缘细胞,平周分裂,垂周分裂,药隔,药室内壁 纤维层,中层 消失,绒毡层 解体,表皮,造孢细胞,花粉母细胞,4个花粉粒（N）,直接,或分裂,减数分裂,花药的发育,表皮,花粉囊壁,胚囊的发育,蓼型胚囊的发育过程概括如下：,珠心细胞,1个孢原细胞,分化,周缘细胞,造孢细胞,形成珠心的一部分,平周分裂,胚囊母细胞,长大,分裂,减数分裂,四分体（N）,3个消失,1个发育,(近合点端),单核胚囊,(N，核增大),3次有丝分裂,卵细胞：1个(N),助细胞：2个(N),反足细胞,：,3个(N),中央细胞：1个(2N),或直接发育,成熟胚囊：7细胞胚囊或8核胚囊,表皮,药隔,花粉囊,表皮,药室内壁,中层,绒毡层,</p>