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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,*,资料仅供参考,不当之处,请联系改正。,第一节 种子,第一节,种子的结构和类型,一、种子的结构,二、种子的类型,第二节,种子的萌发和幼苗的形成,一、种子的休眠和种子的寿命,二、种子萌发的外部条件,三、种子萌发成幼苗的过程,四、幼苗的类型,器官,(organ),:,由多种不同的组织构成,具有显著的形态特征和特定的生理功能的部分。,被子植物的根、茎、叶共同担负着植物体的营养生长活动,它们被称为被子植物的,营养器官,(vegetative organ),。,被子植物的生殖器官指的就是与有性生殖有关的器官,,即花、果实、种子。,种子来源于受精后的胚珠,种子由胚珠发育而来,属繁殖器官,是,种子植物,所特有,的。种子的,胚,是新一代植物的,雏体,。,受精卵胚,受精中央细胞初生胚乳核胚乳,珠被种皮,大多数植物珠心消失,少数植物珠心外胚乳,第一节 种子的形态结构和类型,一、形态结构,(一)形态各异,:形状,球扁圆,椭圆,颜色,各种,(二)大小悬殊,一般情况:大:蚕豆,小:芝麻。,特殊情况:椰子,1520,;大实椰子,50,长,,1030,公斤;,附生兰,5,万颗种子重,0.1g,应用:鉴定植物,商品检验,被子植物双受精后,由,合子,发育成,胚,,由受精的极核(中央细胞)发育成,胚乳,,由珠被发育成,种皮,。,种子虽然在形状、大小和颜色各方面存有差异,但其基本结构是一致的。,种皮 胚芽,胚轴,种子 胚 胚根,子叶,胚乳,胚的形态多样,但结构基本相似。,胚:胚芽、胚轴、胚根、子叶,胚的发育过程是从合子开始的,卵细胞受精后,合子会产生纤维素的壁,进入休眠状态,休眠期的长短因植物种类而不同。,水稻,4-6,小时;棉花,2-3,天;苹果,5-6,天;茶树,15-180,天,胚的发育从合子开始,经过原胚和胚的分化发育阶段,最后成为成熟胚。(见第四章),合子,-,原胚,-,胚的分化发育,-,成熟胚,1,、胚 是构成种子的最主要部分,(,1,),胚芽,由生长点和幼叶组成。禾本科植物,有胚芽鞘。,(,2,)胚轴 连接胚根胚芽和子叶,上胚轴,子叶着生点至第一片真叶之间部分,下胚轴,子叶着生点至胚根之间的部分,(,3,)胚根 由生长点和根冠组成,禾本科植物有胚根鞘,(,4,)子叶 有单,双和多数的区别,功能:贮藏(大豆),光合作用(棉),消化吸收转运胚乳物质(水稻,蓖麻),2,、胚乳 有或无,功能:贮藏营养物质糖类(淀粉,糖,半纤维素)油脂和蛋白质。,3,、种皮 保护功能,不同的情况:厚薄,质地,颜色,表皮毛,颖果种皮萎缩,种脐:种子脱离果实时留下的痕迹(如蚕豆一端黑色的眉条),种孔:在种脐一端,珠孔留下的痕迹,种脊:维管束集中分布的地方,为种子腹面中央一条稍隆起的纵向痕迹。倒生胚珠才有,由株柄和珠被合生发育而成。,胚,高等植物的受精卵经发育而成的幼小植物体。种子植物的胚位于种子内,是种子的主要部分,一般由胚根、胚轴、胚芽和子叶,4,部分构成。胚根是未发育的根;胚轴是连接子叶与胚根的部分,一般分为上胚轴和下胚轴;胚芽是胚的主要部分之一,位于胚轴的顶端,能发育成茎和叶,所以是未发育的地上枝;子叶是幼胚的叶,被子植物种子里有一枚的(单子叶植物,如稻、麦等)、也有两枚的(双子叶植物,如大豆等),无胚乳的种子,子叶肥厚、贮藏丰富的营养物质。裸子植物种子里子叶的数目很不一致,有两枚至多枚。蕨类植物的胚一般有苗端、叶、根和基足的分化。苔藓植物的胚则较简单,有孢蒴、蒴柄和基足的分化。,胚芽,种子植物胚的主要组成部分之一。位于胚轴的顶端,是未发育的茎与叶(地上枝)的原始体。双子叶植物的胚芽位于两片子叶的中间。,胚轴,一般指“下胚轴”,是种子植物胚的组成部分之一,为子叶着生点与胚根之间的轴体。种子萌发后,由子叶到第,1,片真叶之间的部分,称为“上胚轴”;子叶与根之间的一部分,称为“下胚轴”。,胚根,种子植物胚的主要组成部分之一,是胚的下部未发育的根。它的尖端靠近发芽孔,当种子萌发时,胚根一般是首先突破种皮,发育成幼苗的主根。单子叶植物的胚根所形成的主根,生存期短,入土后不久便停止生长,故无明显的主根,如小麦。,子叶,种子植物胚的组成部分之一,为贮藏养料或幼苗时期进行同化作用的器官。在无胚乳的种子内,子叶特别肥厚,贮藏着大量的营养物质。在有胚乳的种子内,子叶不发达,但它可从胚乳中吸收养料,供胚发育需要,所以,子叶在种子萌发成幼苗的初期,,其作用是十分重要的。子叶的数目因植物种类不同而异,裸子植物种子的子叶数目较多,有,2,片至多片,如银杏有,2,3,片。被子植物种子的子叶数目,l,2,片,如单子叶植物的种子内具,1,片子叶,而双子叶植物的种子内具,2,片子叶。禾本科植物种子内的子叶,又称为“内子叶”或“盾片”,其功能较为特殊,具有吸收和消化作用。,胚乳,种子的组成部分之一,贮藏营养物质,在种子萌发时供胚作养料。被子植物的胚乳是由受精后的极核,在胚囊内发育成的。单子叶植物的水稻、玉米、小麦等具有胚乳,双子叶植物蓖麻、柿等也有胚乳,故称为,有胚乳种子,。但也有不具胚乳的种子,如豆类植物的种子,养料则贮存在子叶里,故为,无胚乳种子,。胚乳中贮藏的物质主要是淀粉、蛋白质和脂肪,人们食用的粮食和油料主要用的就是这一部分。在有胚乳种子中,胚乳占的体积较大,在种子萌发时,营养物质供胚发育需要。裸子植物的胚乳于受精前即形成,它是配子体的一部分,由大孢子直接发育而来,虽有胚乳的功能,但在起源上,不同于被子植物。,种皮,由胚珠的珠被发育而成的保护种子的结构。受精以后,胚珠逐渐发育成种子,珠被的组织同时发生高度分化,由,外珠被发育形成外种皮,由内珠被形成内种皮,。但有的植物种皮只有一层。外种皮常由厚壁组织所组成,一般较厚,具有光泽、花纹或其他附属物,如棉和柳种皮上的表皮毛。内种皮由薄壁组织所组成,一般很薄。种皮的颜色、厚薄、坚硬程度,因植物种类不同而异。有的种皮厚而坚硬,如松、柏类植物、瓜类植物的种子;有的种皮很薄,如花生。有的种皮含有色素,使成熟的种子具不同颜色,如豆类的种子有红、黑、绿、黄、白各种颜色的种皮。,二、种子的主要类型,(一)有胚乳种子,1,、蓖麻种子的结构(双子叶),2,、小麦种子的结构(单子叶),(二)无胚乳种子,1,、蚕豆种子的结构(双子叶),2,、慈姑种子的结构(单子叶),双子叶植物的有胚乳种子,蓖麻的种皮光滑具有花纹,在种子的一端的海绵状突起称为种阜;种孔被种阜遮盖;种脐不甚明显。在种子的一面种皮上可见长条状突起,称为种脊,其长度与种子几乎相等。种皮以内是含有大量脂肪的白色胚乳。胚藏于胚乳之中。,蓖麻种子的结构(双子叶)种脊明显,种阜突出(种子一端隆起的结构)。,种阜:由外珠延伸隆起的海绵状突起,有吸收作用,利于种子萌发种脐,种孔为种阜覆盖。,小麦种子的结构(单子叶)禾本科“种子”实际为颖果。,胚乳占有大部分,由两部分组成:,糊粉层,一层细胞紧贴表皮,含蛋白质和油脂,,其余为含淀粉的胚乳细胞。,胚:位于种子基部的一侧,占小部分,子叶:盾状称盾片夹在胚乳与胚轴之间与胚乳相接一面有一层排列整齐的上皮细胞(或称柱形细胞,有分解,吸收,转运的作用,外胚叶:在盾片相对处一侧,薄片状突起。,过去认为是未发育的子叶,目前认为是胚根鞘的延伸部分,单子叶植物的有胚乳种子,种皮:是在果皮之内与果皮相接的薄膜。,胚乳:胚和胚乳的界限很明显。水稻和小麦的胚乳可分为两部分,紧贴种皮的是糊粉层,其余大部分是含淀粉的胚乳细胞。,胚:胚是由胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分构成。胚芽位于胚轴的上方,为生长点和包被在生长点之外的数片幼叶所组成,包围在胚芽外方的鞘称为,胚芽鞘,;胚根位于胚轴的下端,由生长点和根冠所组成,外方包被的称为,胚根鞘,;胚轴较短,上接胚芽,下连胚根,子叶只有一片,称为,盾片,。盾片与胚乳交界处有一层排列整齐的细胞,称为,上皮细胞,。当种子萌发时,上皮细胞分泌酶类到胚乳中,把胚乳中贮藏的营养物质消化、吸收,并转移到胚的生长部位利用。,(二)无胚乳种子,1,、蚕豆种子的结构(双子叶),2,、慈姑种子的结构(单子叶),瘦果一种子,子叶,1,片长柱形,胚弯曲,胚根和下胚轴组成一段短轴,由子叶和短轴共同贮藏营养。,无胚乳种子,这类种子由种皮和胚两部分组成。,双子叶植物如花生、棉花、大豆、菜豆、豌豆、蚕豆、瓜类、茶及柑桔类的种子。,单子叶植物的种子如,慈姑。,种子的萌发和幼苗的形成,种子是有一定寿命的,超过了一定的期限,就会丧失它的活力不再萌发。,一般植物种子的寿命是几年到十几年。莲的种子可以活到,150,年,水稻、小麦、玉米,油菜等和种子,一般能活,2-3,年。,种子的休眠,种子休眠:,成熟种子在合适的萌发条件下仍不能萌发的现象。,一、种子休眠的原因和破除,(,一,),种皮限制,种皮不透水、不透气;种皮太硬等;,物理、化学方法破除;,氨水(,1,:,50,)处理松树种子,,98%,浓硫酸皂荚种子,冲洗,浸泡,(,二,),种子未完成后熟,后熟,(after-ripening):,种子在休眠期内发生的生理生化过程。,可用层积处理的方法破除休眠。,(,三,),胚未完全发育,(,四,),抑制物质的存在,有些植物的果实或种子存在抑制种子萌发的物质。,可通过水洗等方法去除抑制物质。,二、延存器官休眠的打破和延长,马铃薯打破休眠,赤霉素破除休眠,晒种法,硫脲处理,马铃薯延长休眠,0.4%,萘乙酸甲酯粉剂处理,放架上摊成薄层通风,一 种子萌发的内在变化及条件,(一)种子萌发为什么需要充足的水分,干燥的种皮是不易透过空气的,种皮经水浸润后,结构松软,氧气容易进入,呼吸作用得以增强,从而促进种子萌发,同时,胚根、胚芽才容易突破种皮。,干燥的种子细胞内的原生质含水很少,吸水饱和后,各种生理活动才能正常地进行。,干燥的种子内所贮藏的淀粉、脂肪和蛋白质等营养物质都呈不溶解的状态,不能为胚所利用。只有当种子吸水膨胀,被水饱和之后,才能促进细胞内各种酶的催化活动。通过水解或氧化等方式,使贮藏的营养物质从不溶解的状态变为溶解状态,运输到胚的生长部位供吸收和利用。,一般种子要吸收其本身重量的,2550%,或更多的水分,才开始萌发。,种子萌发所需的水量,也与各种植物长期对某种环境的适应性及其遗传性有关。,(二)种子萌发需要足够的氧气,种子萌发时,一切生理活动都需要能量的供应,而能量是来源于呼吸作用的。种子在呼吸过程中,要吸入氧气,把细胞内贮藏的营养物质(如葡萄糖)逐步氧化、分解,经过复杂的变化,最后变成二氧化碳和水,并释放出能量,供给各种生理活动利用。,种子开始萌发时,呼吸呼吸作用的强度显著增加,因而需要多量氧气的供应。,(三)种子萌发需要适当的温度,种子萌发时内部进行物质转化和能量转化,都是极其复杂的生物化学变化,需要多种酶作为催化剂。而酶的催化活动必须在一定的温度范围内进行。种子萌发对温度的要求,就表现出,最低、最高、最适,的温度三基点。,有些植物,种子成熟后随即可以萌发,另外一些植物的种子,在脱离母体时,必须经过一定时期的休眠以后才能萌发。,种子萌芽的其他条件,少数种子萌芽需要光,称为需光种子,如烟草、杜鹃等;也有些种子只有在黑暗条件下才能萌芽,如苋菜、菟丝子等,称为需暗种子。这与种子内含有一种称为光敏素的物质有关。,有些植物的种子队一些特殊的气体敏感,当有这些气体存在时才能萌芽,如草原上一些植物的种子在大火焚烧后能迅速的萌芽就是与燃烧产生的一氧化碳等有关。,有些寄生植物的种子萌芽与寄主植物根际的分泌物有关,如独脚金类植物。这样保证幼苗能准确找到寄主以利于寄生。,二 种子萌发过程,一般作物如小麦、玉米,大豆等通常是胚根先突破种皮向下生长,形成主根。然后,胚芽突出种皮向上生长,伸出土面而形成茎和叶,逐渐形成幼苗。,水稻籽粒萌发时,胚芽首先膨大伸展,然后胚芽鞘突破谷壳而伸出;胚根比胚芽生长稍迟,随即,胚根也突破谷壳抽出,胚根突破胚根鞘,才伸长形成主根,在主根伸长后,不久其胚轴上双生出数条与主根同样粗细有不定根,在栽培学上把它们统称为种子根。同时,胚芽与胚鞘伸出土面后,胚芽鞘纵向裂开,真叶露出胚芽鞘外,而形成幼苗。,三、幼苗的类型,子叶出土的幼苗,棉花以及各种瓜类的无胚乳种子,在萌发时,胚根首先伸入土中形成主根,接着下胚轴伸长,将子叶和胚芽推出土面。,子叶留土的幼苗,双子叶植物无胚乳种子以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时,下胚轴并不伸长,子叶留在土中,上胚轴或中胚轴和胚芽伸出土面,上述都是子叶留土的幼苗。,花生种子的萌发,兼有子叶出土和留土的特点。,子叶出土的幼苗,子叶留土的幼苗,种子的萌发和幼苗的形成,(二)幼苗的类型,1.,子叶出土幼苗,双于叶植物如大豆、棉花以及各种瓜类的无胚乳种子,下胚轴伸长,将子叶和胚芽推出土面,这种幼苗是子叶出土的幼苗。幼苗在子叶下的一部分主轴是由下胚轴伸长而成的,子叶以上和第一真叶之间的主轴是由上胚轴形成的。,2.,子叶留土幼苗,双于叶植物无胚乳种子如豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳种子如三叶橡胶树的种子,以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时,仅上胚轴和中胚轴伸长而下胚轴并不伸长,子叶留在土中,这种幼苗称为子叶留土的幼苗。,花生玉米兼有子叶出土和留土两种情况。,植物的生长特点:只有,顶端生长,和,加粗生长,,单子叶植物大多数只有顶端生长。动物在早期发育阶段基本是全面生长。顶端生长由,顶端分生组织,完成,加粗生长由,侧分生组织,完成。,激素,:,激素是指由活细胞所分泌的对某些靶细胞有特殊激动作用的一类微量有机物质。,植物激素,:,植物激素又称植物生长调节物质,是指一些对植物的生理过程起促进或抑制作用的一类微量活性物质。,植物生长的调节,植物激素,(plant hormones,或,phytohormones),:指在植物体内合成的,可移动的,对生长发育产生显著作用的微量,(,侧脉,-,支脉,-,细脉,(边缘分生组织),管胞,C,:细脉,传递细胞,B,:侧脉,维管束鞘:薄壁组织,维管束,木质部:螺纹导管,韧皮部:筛管,(三)单子叶植物叶片的解剖结构,(三)单子叶植物叶片的解剖结构,禾本科作物叶片也由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。但与双子叶植物叶片不同的是它们为等面叶,两面接受光照情况相仿。,泡状细胞(运动细胞):,位于相邻两叶脉之间的上表皮,为几个大型的薄壁细胞,其长轴与叶脉平行。在叶片过多失水时,泡状细胞发生萎蔫,叶片内卷成筒状以减少蒸腾。天气湿润,水分充足时,它们吸水膨胀,叶片平展,故泡状细胞又称运动细胞,,也是禾本科植物区分上下表皮的标志。,(,1,)表皮,由表皮细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而成。,表皮细胞由长细胞和短细胞组成。短细胞有硅细胞和栓细胞两种。硅细胞向外突出如齿或成刚毛,使表皮坚硬而粗糙。,气孔器:由一对保卫细胞和一对副卫细胞组成。保卫细胞为,哑铃状,,两端膨大,壁薄,中部胞壁特别增厚。,(,2,)叶肉,没有栅栏组织和海绵组织的分化,为等面叶。小麦、水稻的叶肉细胞具有“峰、谷、腰、环”的结构,这种结构有利于增加细胞质膜的表面积,有利于叶绿体沿质膜边缘排列,从而扩大光合作用的面积。,(,3,)叶脉 叶脉为平行叶脉,其维管束鞘有两种类型,,玉米、甘蔗、高粱(,C4,植物),等的维管束鞘是单层薄壁细胞构成。玉米等植物叶片维管束鞘与外侧紧密眦连的一圈叶肉细胞组成,花环形,结构,它是四碳植物的特征,小麦、水稻等植物的叶片中,没有这种,花环,结构,且维管束鞘细胞中的叶绿体也很少,这是三碳植物的特征。,(四)裸子植物叶的解剖构造,表皮系统,表皮:叶片外表,一层厚壁细胞,细胞腔小,角质层发达。,下皮层:表皮内,1-,多层厚壁细胞,转角处层数增多。,内陷气孔:保卫细胞:椭圆形,下端有喙,侧壁与,下皮层相连。,副卫细胞:保卫细胞外面,侧壁与表皮,细胞相连。,2.,叶肉,特点:无栅栏层和海绵组织的分化,细胞壁内褶,含叶绿体,薄壁细胞,含树脂道。,功能:细胞壁内褶扩大光合作用面积。,外生树脂道:与下皮层相连,如马尾松。,内生树脂道:与内皮层相连,如湿地松。,中生树脂道:叶肉中间,与下皮层、内皮层都不相连,,如红松。,横生树脂道:外接下皮层,内连内皮层,如热带松。,根据树脂道位置不同分为,:,3.,维管束,内皮层:位于维管束与叶肉之间,厚壁细胞,,排列整 齐,具凯氏带。,维管束,木质部:管胞、薄壁细胞,韧皮部:筛胞、韧皮薄壁细胞,转输组织,转输薄壁细胞:活细胞,转输管胞:死细胞,壁厚,有具缘纹孔,三、离层与落叶,多数植物有落叶现象。落叶是植物对环境适应的一种正常生理现象。落叶在结构上的原因是由于在叶柄基部产生了离层。,在叶即将落时,叶柄基部或近基部处,有一些薄壁组织细胞开始分裂,产生一些小型排列紧密而整齐的细胞,这些,细胞的外层细胞壁胶化,细胞成为游离状态,,因此,支持作用变得异常薄弱,这个区域称为,离层,。,离层,离层,:,木本双子叶植物及裸子植物落叶前,叶柄或叶基部所形成离区的部分细胞层。离区是横隔于,叶柄或叶基部的若干薄壁细胞层,其中与叶柄相邻接的两层或数层迭生在一起的细胞层,叫做离层,,而与茎干相接的细胞层则为,保护层。,离层细胞的细胞壁若发生变化,如在中层发生粘液化,就会引起细胞互相分离;因叶片本身的重力和其他机械作用,在离层处断裂,造成落叶,。落叶后保护层有周皮发生,保护断裂的表面,形成叶痕。花梗、果枝上也常有离层发生,造成落花、落果。,脱落酸是一种生长抑制剂,能刺激离层的形成,使叶、果、花脱落。,一、根、茎、叶之间维管组织的联系,1,、根,-,茎的过渡区,种子萌发时,胚轴的一端发育为主根,另一端发育为主茎,二者之间通过下胚轴相连。然而根维管组织的初生结构的特点与茎维管组织的初生结构明显不同。所以,在根、茎的交界处,维管组织必须从一种形式逐渐转变为另一种形式。发生转变所在的部位称为过渡区,一般是,在下胚轴,的一定部位。,营养器官之间的相互联系,2,、枝与叶之间维管束的联系,茎与叶的维管组织也是密切联系的。在茎的节部,维管组织的结构比节间部分复杂得多。因为有些维管束从茎内的维管柱斜出到茎的边缘,然后伸入叶柄进入叶片,组成反复分支的叶脉。进入叶的维管束,从茎中维管束分支起,穿过皮层到叶柄基部为止,这一段称为,叶迹,。也就是说叶迹就是进入叶的维管束在茎里的一段。每一个叶的叶迹数目随植物的种类而异,但对每一种植物来说是一定的。如双子叶植物中,常有三个叶迹。叶脱落后,在叶痕上可以看到叶迹的痕迹。在一个叶迹进入一个叶子位置的上方,出现一个没有维管束而被薄壁细胞所填充的区域,称为,叶隙,。,茎与枝的维管组织同样也是密切联系的。枝的维管束,同样是从主干的维管束分支出来的。主茎上维管束的分支通过皮层进入枝的部分,称为,枝迹,,在枝迹上方,同样出现被薄壁细胞所填充的区域,称为,枝隙,。,植物体营养器官的维管组织,从根通过过渡区与茎相连,再通过枝迹和叶迹与枝、叶相连,构成完整的维管系统。这种结构,保证了植物生活中所需的水分、矿质元素和有机物的输导和转移,并得到良好的机械支持作用。,例,1,:双子叶植物根的内皮层细胞上常有栓质化和木质化增厚的带状结构,称凯氏带,其增厚发生在细胞的()上,它对水分和溶质起着()作用。,A.,径向壁,B.,横向壁,C.,切向壁,D.,阻碍,E.,选择透性,例,2,:菌根中是与()菌共生的。,A.,真菌,B.,根瘤菌,C.,细菌,D.,放线菌,例,3,:侧根的发生属于(),叶和芽的发生属于(),A.,内起源,B.,外起源,C.,内始式,D.,外始式,例,4,:根据原套,-,原体学说,组成原套的细胞通常(),A.,只进行垂周分裂,B.,只进行切向分裂,C.,只进行横向分裂,D.,既进行垂周分裂,又进行切向分裂,例,5,:茎中初生射线是指(),A.,髓射线,B.,维管射线,C.,木射线,D.,韧皮射线,AB,D,A,A,B,A,A,例,6,:内皮层结构:,A.,只发生于根内,B.,只发生于根和茎内,C.,只发生于根和叶内,D.,发生于根、茎和叶内,D,例,7,:具有双韧维管束的植物出现于(多选):,A.,葫芦科,B.,夹竹桃科,C.,石竹科,D.,茄科,ABD,例,8,:下列说法错误的是:,A.,维管组织是一种复合组织,包括输导组织、机械组织和薄壁组织,B.,花是花托在子房或花柱基部的膨大部分,C.,凯氏带使水分和无机盐只有经过内皮层的原生质体才能进入维管柱,D.,二原型、三原型根的侧根都正对着初生木质部发生,D,第三章 种子植物的繁殖器官,第一节 花,一、花的概念和花的组成,(一)花的概念,花是不分枝的变态的短枝,是种子植物兼行无性生殖和有性生殖的结构,产生大、小孢子和雌雄配子,两性配子受精后,花就发育为果实和种子,裸子植物花的结构较简单,无花被,无子房,因此不形成果实。,(,银杏),二、被子植物花的组成,一朵完整的花可分为五个部分:,花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群,花的结构,花蕊,雄蕊:花药和花丝,雌蕊:柱头、花柱、子房,花的主要部分,花被,花萼,花冠,花托,花柄,花的类型,从花蕊的情况看,从花的着生情况看,单性花,两性花,单生花,花序:如头状花序、总状花序,三、,花药的发育和小孢子的形成,胞原细胞,平周分裂,初生壁细胞,药室内壁(,1,层),中层(,1,至多层),绒毡层(,1,层),纤维层,1,至多层,成熟过程中解体,造胞细胞,多次分裂,花粉母细胞(小孢子母细胞),减数分裂,单核花粉粒(小孢子),营养细胞,生殖细胞,精细胞(雄配子),精细胞(雄配子),2,细胞型花粉粒,3,细胞型花粉粒,成熟花粉粒(雄配子体),发育,(,1,)药室内壁(自半径方向伸长)(垂周,内切向壁、横向壁增厚)纤维层,(,2,)中层:早期分解,吸收,消失,(,3,)绒毡层单核 (核型)多核(壁溶)原生质团胶体溶液,(壁不溶内面物质渗出),功能,(,1,)纤维层:具保护和开裂的作用,(,2,)绒毡层:对花粉粒的形成和发育起重要的营养和调节作用,花粉粒的发育和形态特征,成熟花粉粒的形态结构,1,、形状:一般为圆球形、椭圆形、三角形等,2,、大小:一般直径,15-50,微米,特殊,200,以上(南瓜),3,、结构:,外壁,内壁,成熟花粉粒 营养细胞(一个),生殖细胞(或为二精子),外壁,较厚,硬而缺乏弹性,表面光滑或具各种雕纹,突起棘刺,囊状翅等。有萌发孔和萌发沟。具有一定的色彩。,主要成分为,孢粉素,,还有类胡萝卜素,类黄酮素,类脂及蛋白质。,内壁,柔薄,富弹性,由纤维素,半纤维素,果胶质,蛋白质等组成。,花粉壁,细胞类型,单核花粉进一步发育形成生殖细胞和营养细胞时,所进行的分裂是一种(单选):,A,非对称的减数分裂,B,对称的有丝分裂,C,非对称的有丝分裂,D,对称的减数分裂,C,花粉败育和雄性不育,1,、,花粉败育:,(,1,)概念:花粉,没有经过正常发育,,不能起生殖作用。,(,2,)原因,花粉母细胞减数分裂不正常,营养不良,绒毡层作用异常,不产生精子,上述现象的发生,常与环境条件相关,如温度过低,干旱等。,2,、,雄性不育,(,1,)概念:产生的花药或花粉不能正常地发育,成为畸形或完全退化,雄蕊发育不正常无生育能力,(,2,)原因,花药退化,不生花粉,花粉败育,生产中应用:杂交育种,可免去人工去雄常用药物杀雄。,(正常情况),四、雌蕊的发育,一、胚珠的结构及其类型,1,、结构,(,1,)珠心,(大孢子囊),(,2,)珠被,:,二层或一层(前者:小麦,,棉花。后者:胡桃,向日葵)。,(,3,)珠孔,(,4,)珠柄,(,5,)合点,:,胚珠基部珠被,珠心和珠柄愈合,的部分,(,6,)胚囊,:,胚珠类型,(,1,)直生胚珠(大黄,酸模,荞麦、荭草等),(,2,)倒生胚珠(大多数被子植物),(,3,)横生胚珠(锦葵、石竹),(,4,)弯生胚珠(芸苔,豌豆,禾本科),(,5,)拳卷胚珠(仙掌属,漆树)。,胚珠的发育和胚囊的形成,胚珠是由心皮内表面沿腹缝处形成的突起发展演变而成的,在结构上,一个成熟的胚珠是由,珠心、珠被、珠孔、珠柄和合点等几部分组成,。在性质上,,心皮相当于大孢子叶,,胚珠相当于产生大孢子的大孢子囊,就如雄蕊的花药是产生小孢子(花粉粒)的小孢子囊一样。成熟胚珠的珠心内,将产生一个单相核的胚囊细胞,也就是大孢子,以后经过细胞分裂,形成,8,核、,7,细胞结构的成熟胚囊(一般情况)。卵细胞就在胚囊里产生。,胚珠的发育,胚珠是在心皮内侧沿腹缝处的胎座上发展起来的,最初产生的一团突起是,胚珠的珠心,,这是胚珠中最重要的部分,以后的胚囊就是由这部分的细胞发育出来的。由于珠心基部外围的细胞加速分裂,新细胞逐步在珠心周围向上扩展,终于将珠心围在中央,仅在顶端留下一个小孔可以通向珠心。包在珠心周围的细胞层发展为,珠被,,顶端的小孔称为,珠孔,。,胚囊的发育和结构,大孢子的发生,胚珠的珠心原是由薄壁组织的细胞所组成,以后在位于珠孔端内方的珠心表皮下,出现一个体积较大,原生质浓厚,具大细胞核的,孢原细胞,;在一些植物种类里,孢原细胞可以直接起到,大孢子母细胞,(即胚囊母细胞)的作用。但有些植物的孢原细胞须经过一次平周分裂,形成一个周缘细胞和一个造孢细胞,前者可以不再分裂,或经平周和垂周分裂后,形成多层珠心细胞,而后者通常不经分裂,直接成为大孢子母细胞。也有孢原细胞不止一个的,但一般仍然只有一个是能够继续发育,成为,大孢子母细胞,大孢子母细胞 大孢子,单胞型胚囊:,大孢子母细胞经过减数分裂后,每个细胞产生各自的细胞壁,成为,4,个含单相核的大孢子,。大孢子一般作一直线或,T,形在珠孔端排列。其中位于珠心深处的,1,个经过进一步发育,以后成为,8,核、,7,细胞的胚囊,其余,3,个以后退化消失,如在,蓼科植物中所见;,双胞型胚囊:,大孢子母细胞在减数分裂时的第一次分裂出现细胞壁,成为二分体;二分体中只有一个取得进一步的发育,进入第二次分裂,形成二个单倍体的核,而另一个二分体即退化,以后消失。二分体中保留下来的一个细胞在第二次分裂时并没有形成新壁,所以二个单相核(大孢子核)同时存在于一个细胞中,以后共同参与胚囊的形成,如,葱、慈姑等植物的大孢子发生是经由这一途径的,;,四胞型胚囊:,是大孢子母细胞在减数分裂时二次分裂都没有形成细胞的壁,所以,4,个单倍体的核共同存在于原来大孢子母细胞的细胞质中,以后这,4,个大孢子核一起参与胚囊的形成,,如贝母、百合等植物的大孢子发生就属这一类型。,胚囊的形成,单孢型胚囊,当大孢子长大到相当程度的时候,这一单相核即行分裂三次,第一次分裂生成的,2,新核,依相反方向向胚囊两端移动,以后每个核又相继进行二次分裂,各形成,4,个核,,这三次分裂都属有丝分裂,,但每次分裂之后,并不伴随着细胞质的分裂和新壁的产生,所以出现一个游离核时期。以后每一端的,4,核中,各有,1,核向中央部分移动,这,2,个核称为极核,同时在胚囊两端的其余,3,核,也各发生变化。靠近珠孔端的,3,个核,每个核的外面由一团细胞质和一层薄的细胞壁包住,成为,3,个细胞,其中,1,个较大,离珠孔较远,称为,卵细胞,另,2,个较小,称为助细胞,,这,3,个细胞组成卵器,。另,3,个位于远珠孔端的细胞核,同样分别组成,3,个细胞,聚合一起,成为,3,个反足细胞,中央的,2,个极核组成,1,个大型的中央细胞。,四孢型胚囊,大孢子母细胞,减数分裂后形成,4,个单倍体的核共同存在于大孢子母细胞的细胞质中,并且呈,1,和,3,的排列,,即,1,个核在珠孔端,另,3,个核在合点端。然后,,珠孔端的核进行一次正常的有丝分裂形成,2,个单倍体的子核,,而合点端的,3,个核分裂时纺锤体相互融合成一个共同的纺锤体,分裂结果,形成,2,个三倍体的子核,,它的体积较单倍体的子核大,核仁也多,形状也不同。然后,所有的核各分裂一次,成为,8,个核。,4,个在合点端的是三相核,,4,个在珠孔端的为单相核。接着两端各有一核移向中央。在胚囊的珠孔端发育为,1,个卵和,2,个助细胞,在合点端为,3,个反足细胞,在中部的,2,个极核构成,1,个中央细胞。,它的反足细胞和一个极核是三相的,。,功能,卵,:受精后发育为胚,助细胞,:,诱导花粉管进入胚囊,分泌酶类物质,促进花粉管末端溶解,转运珠心物质进入胚囊,丝状器,:是助细胞壁向内生长伸向助细胞中间的不规则的片状或指状突起,大大增加了质膜的表面积,有利于增进营养物质的运转。,中央细胞,:发育为胚乳,贮藏营养,反足细胞:,转运物质进入胚囊,胚囊的发育过程,胞原细胞,周缘细胞(增加珠心细胞),外,内,1,个造胞母细胞,胚囊母细胞(大孢子母细胞),减数分裂,4,个大孢子,3,个退化(珠孔端),1,个发育(合点端),单核胚囊,(,1,个大孢子,),3,次有丝分裂,反足细胞核(合点端),极核,极核,助细胞核,卵核,8,核胚囊,反足细胞,3,个,胚囊中央,珠孔端,中央细胞,1,个,助细胞,2,个,卵细胞(雌配子),7,细胞胚囊,成熟胚囊(雌配子体),例,9,:百合的体细胞是,2n=24,,在一般情况下,胚囊中的卵细胞、反足细胞和两个极核融合后的中央细胞中的染色体数分别是:,A.12,、,12,、,24 B.12,、,36,、,48 C.12,、,24,、,36 D.12,、,12,、,12,B,一、开花,1,、概念,2,、,开花的习性,(,1,)开花年龄:,(,2,)开花的季节和一天中开花时间,(,3,)花期的长短:,第二节 开花、传粉和受精,二、传粉,1,、,自花传粉,:,(如大麦,小麦,豌豆,香茄等),实际应用中其概念常被扩大,农作物中同株异花的传粉,果树栽培中同品种异株间闭花传粉和闭花受精(豌豆,苕子,落花生)是典型的自花传粉(实际上不存在传粉),意义,:保证了在不利条件下的传粉受精。,2,、,异花传粉,:,比较普遍,是一种进化的方式。,意义,:使后代有较强的生活力和适应性。,植物的异花传粉适应,:,单性花雌雄蕊异熟雌雄蕊异长,雌雄蕊异位自花不孕,传粉的方式,昆虫传粉,风传粉,鸟传粉,水传粉,动物传粉,人工辅助传粉,风媒花和虫媒花,(,1,)风媒花,风媒花的特点:,花序 柔荑,产生大量花粉。,花:花被消失或单被,花丝长,花粉轻,小,多,干燥,光滑,花柱长,柱头膨大或为羽毛状。,开花习性:先叶开花。,(,2,)虫媒花,虫媒花特点:,色,香,味。,特殊的适应结构,例:马兜铃的花,花筒长,雌先熟,倒毛。鼠尾草属(丹参)的花。,(,3,)其它传粉方式:,水媒,鸟媒,等,概念:,1,、花粉粒的萌发:,识别,,形成,花粉管,三、受精,花粉与雌蕊组织之间的识别,反应取决于花粉壁上的和壁,内的蛋白质和柱头表面,蛋白质膜之间的相互关系。,当花粉粒落在柱头上受到潮湿时,外壁蛋白迅速释放出来,而内壁蛋白通过萌发孔也从花粉粒里释放出来,这两种花粉蛋白结合在花粉附近的柱头表面,与柱头表面蛋白相互起作用。,拒绝:花粉萌发孔或在刚开始伸出的花粉管端部形成胼胝质塞,阻断花粉生长,有的则在柱头表面的乳突细胞壁间产生胼胝质物质以阻止花粉管的传入。,2,、,花粉管的生长,(,1,)管内的变化,:花粉细胞的物质,全部,进入花粉管,生殖细胞(二核花粉粒)分裂为二精子。,(,2,)穿过花柱,在中空的花柱中,花粉管沿,花柱道,表面的分泌物中生长。,在实心的花柱中溶解,引导组织,(或薄壁细胞)的中层果胶层,在细胞之间通过。,(,3,)穿过子房并沿子房内壁和胎座,进入胚珠,三种方式,珠孔受精,(一般如此),合点受精,(少见如榆,胡桃),中部受精,(极少如南瓜等),3,、被子植物双受精过程及生物学意义,概念:,双受精:,花粉管中的两个精子释放到胚囊中后,,2,个精子中的一个与卵融合,形成受精卵,将来发育成胚。另一个精子与,2,个极核融合,形成初生胚乳核,以后发育为胚乳。这种卵细胞和极核同时与,2,个精子分别完成融合的过程,是被子植物有性生殖的特有现象。,双受精过程,(,1,)过程,花粉管进入胚囊,(一般从已退化的助细胞的丝状器进入),与助细胞有一定关系:,A,、从卵和助细胞之间进入。,B,、穿过一个助细胞。,C,、破坏一个助细胞进入。,花粉管破裂,A,、胚囊内低氧膨压,B,、管端壁溶解,1.,花粉管的形成和伸长,花粉粒,粘液的刺激,花粉管不断伸长,穿过花柱,胚珠,2.,受精,-,精子与卵细胞相融合形成受精卵的现象。,3.,双受精,-,两个精子分别与卵细胞和极核相融合的现象。,归纳:,4,、,无融合生殖和多胚现象,(,1,),无融合生殖,概念,:,不经过精卵结合,直接由某种细胞发育为胚的现象。,类型,:,A,、,孤雌生殖,:,卵,(蒲公英,早熟禾),B,、,无配子生殖,:,助细胞,反足细胞,极核细胞,(葱,鸢尾,含羞草),C,、,无孢子生殖,:,珠心,珠被,(柑橘),意义,:是被子植物用来代替有性过程的一种进化形式,它即不同于有性生殖(不受精),也不同于营养繁殖(,还是通过种子繁殖,),(,2,),多胚现象,概念:,有些植物一粒种子中往往有两个或多个胚存在,这种现象称为多胚现象。,原因,:,A,、无融合生殖,B,、受精卵分裂,C,、多胚囊,第三节 种子和果实,一、种子的形成,种子的形成:包括胚,胚乳和种皮的形成。,它们分别由受精卵,受精的极核和珠被发育而来。,(一)胚的发育,受精卵发育为胚的过程中要经过两个阶段:,休眠阶段和原胚阶段,休 眠,:卵受精后,产生一层纤维素的壁,便进入休眠状态。休眠期的长短,一般几小时,也有的长达几个月。,原 胚,:,胚在没有出现器官分化的阶段,称为原胚。,由原胚发展为胚的过程,在单、双子叶植物间是有差异的。,受精卵,(横),顶细胞,(二次纵裂、一次横裂),八分体,(有极性),基细胞,(几次横裂)胚柄(,6-10,细胞),顶端细胞参与胚生长(一次平周及各方向分裂),球形胚体,(分裂分化),胚,(双子叶),胚形态变化,:心形胚鱼雷胚形马蹄形,1,、双子叶植物胚的发育(荠菜),受精卵,(横裂,斜向),顶细胞,(斜裂,一次),4,细胞原胚基细胞(同上),(各向分裂),棒状胚体,胚,(单子叶),2,、,单子叶植物胚的发育(,小麦),(,二,),胚乳的发育,由,受精极核发育为胚乳,受精极核没有或只有短暂的休眠期。,有,三种发育方式,:,核型,(最常见),细胞型(大多数合瓣花类植物),沼生目型,(较少见,中间类型,如泽泻、慈姑、独尾草属),胚乳的早期发育有一游离核时期。游离核分裂的次数则随植物种类而异。如咖啡属早在,4,核阶段就形成壁。马利筋属、大花草属和还阳参属,在,8,核或,16,核阶段形成胞壁。报春花属、锦葵属、杧果属、胡桃属、苹果属和柑橘属等,沿着胚囊壁可以看到几百个胚乳核。,核型,细胞型,不存在游离核时期,初生胚乳核及其后继的细胞分裂,有规则地形成细胞壁。大多数合瓣花类植物属于这一类,如丁香、柿树、金银木等等。,初生胚乳核移到合点端后分裂,形成一个合点端小室和一个珠孔端大室。珠孔端核再行游离核分裂,后期才形成细胞壁;合点端的核不分裂,或只行几次游离核分裂。,如泽泻、慈姑、独尾草属,沼生目型,外胚乳,外胚乳:是指部分植物种子中由珠心发育来的与胚乳相似的营养组织。,是珠心的一部分于胚囊外面发展起来的养分贮藏组织,具有复核。见于睡莲科,胡椒科,藜科,石竹科,美人蕉科。,(三),种皮的形成,由,珠被,发育而成,在胚和胚乳发育的同时进行。,1,、几种发育情况,(,1,)一层珠被一层种皮(向日葵,胡桃),(,2,)二层珠被二层种皮(油菜,蓖麻),(,3,)二层珠被,一层种皮 外发育(大豆,蚕豆),内发育(小麦,水稻),2,、,一般结构特点,(,1,)外种皮:一般厚而坚硬(由木质或角质的厚壁细胞构成),常具光泽花纹及附属物,也有例外如银杏。,(,2,)内种皮一般薄而软。,(,3,)结构举例(蚕豆),结构 外:长柱状厚壁层,中:骨形厚壁细胞层,内:薄壁细胞层,(,4,),假种皮,受精后,由,胚珠和珠柄靠近端部分发育,而成,包被在种皮外,常为肉质的结构,如卫矛,丝棉木、,荔枝、龙眼,等。,2,、果实的结构,(,1,),真果,以桃为例,外果皮:一层表皮(外被表皮毛),数层厚角组织。,三层果皮,中果皮:肉质,由大型薄壁细胞和维管束构成,内果皮:坚硬由木质化的石细胞构成,不同植物果皮的三
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