第三章植物生殖器官的结构及发育课件.ppt

1、第三章第三章 被子植物花的构造和发育被子植物花的构造和发育 被子植物从种子萌发开始，经过一被子植物从种子萌发开始，经过一定时间的营养生长，植物体的某些部定时间的营养生长，植物体的某些部位感受光照、温度等外界条件的改变，位感受光照、温度等外界条件的改变，通过内部因素，如某些激素的诱导作通过内部因素，如某些激素的诱导作用开始分化花芽，经过开花、传粉、用开始分化花芽，经过开花、传粉、受精，形成果实和种子。花、果实、受精，形成果实和种子。花、果实、种子的形成过程属于生殖生长。种子的形成过程属于生殖生长。第一节第一节 被子植物的繁殖被子植物的繁殖 一、植物繁殖的概念一、植物繁殖的概念繁殖（繁殖（repr

2、oduction）:二、繁殖的意义二、繁殖的意义三、繁殖的类型三、繁殖的类型1.1.营养繁殖（营养繁殖（vegetative reproductionvegetative reproduction）2.2.无性繁殖（无性繁殖（asexual reproduction asexual reproduction）3.3.有性生殖（有性生殖（sexual reproduction sexual reproduction）植物有性生殖的方式植物有性生殖的方式第二节第二节 被子植物的繁殖器官被子植物的繁殖器官花花一、花的概念一、花的概念二、花的组成二、花的组成 花花=花柄花柄+花托花托+花萼花萼+花冠花

3、冠+雄蕊群雄蕊群+雌蕊群雌蕊群花丝：花丝：细长的丝状，连生于花药与花托或花细长的丝状，连生于花药与花托或花 冠之间，支持花药的作用。冠之间，支持花药的作用。花药花药：位于花丝顶端，由：位于花丝顶端，由2 2、4 4个花粉囊组成，个花粉囊组成，分左右两部分，中间有药隔相连。囊分左右两部分，中间有药隔相连。囊 中产生花粉。中产生花粉。珠心 胚珠中央部分，薄壁细胞，将来中央产生胚囊。囊内发育出卵细胞。珠被 包于珠心之外，1层或2层。珠孔 珠被在珠心顶端留下的小孔。将来花粉管进入胚囊的通道之一。珠柄 连于胚珠和胎座之间的桥梁。合点 珠心、珠被、珠柄三者的结合点。胚珠的类型胚珠的类型 直生胚珠：直生胚珠

4、：倒生胚珠：倒生胚珠：横生胚珠：横生胚珠：弯生胚珠：弯生胚珠：三、禾本科植物花的组成小麦麦穗（复穗状花序）总 穗 轴多数小穗基部颖片外颖 1片内颖 1片顶部几朵不孕花外稃中间232个浆片 囊状3个雄蕊 花丝细长1个雌蕊 柱头羽毛状内稃朵可孕花中脉延伸芒（穗状花序（穗状花序)四、花芽分化四、花芽分化种子萌发后经过营养生长形成根、茎、种子萌发后经过营养生长形成根、茎、叶营养器官之后，在一定条件下将转为生殖叶营养器官之后，在一定条件下将转为生殖生长，此时茎尖顶端分生组织不再形成叶原生长，此时茎尖顶端分生组织不再形成叶原基和腋芽原基，而逐渐形成花原基和花序原基和腋芽原基，而逐渐形成花原基和花序原基，进

5、一步分化形成花及花序。基，进一步分化形成花及花序。生长锥生长锥-基部半球状突起（花原基分化）基部半球状突起（花原基分化）-花萼原基分化花萼原基分化(K）-花瓣（花瓣（C）原基分化、原基分化、顶端生长顶端生长-雄蕊原基分化（雄蕊原基分化（A）-雌蕊和雌蕊和心皮的突起心皮的突起-花芽生长花芽生长-开花开花生长锥（半球形生长锥（半球形-圆球形）圆球形）-生长锥伸长（花序轴分化）生长锥伸长（花序轴分化）-由下由下向上：苞叶原基（变态叶）分化（单棱期）向上：苞叶原基（变态叶）分化（单棱期）-由中间向两端：小由中间向两端：小穗原基分化（二棱期）穗原基分化（二棱期）-颖片原基（颖片原基（2枚）枚）-由下向上

6、：小花原由下向上：小花原基基-外稃原基（外稃原基（1枚）枚）-内稃原基（内稃原基（1枚）枚）-浆片原基（浆片原基（2枚）枚）-雄蕊原基（雄蕊原基（3）-雌蕊原基（雌蕊原基（2心皮）心皮）第三节第三节 雄蕊的发育及花粉粒的结构雄蕊的发育及花粉粒的结构一、雄蕊的发育一、雄蕊的发育表皮细胞表皮细胞中央：维管束中央：维管束薄壁细胞薄壁细胞二、花药的发育及结构二、花药的发育及结构囊壁囊壁药室内壁药室内壁2.2.小孢子的产生小孢子的产生减数分裂减数分裂(meiosis)是与生殖细胞或性细胞是与生殖细胞或性细胞形成有关的一种分裂，高等植物在开花过程中形成有关的一种分裂，高等植物在开花过程中形成雌雄性生殖细胞

7、形成雌雄性生殖细胞卵和精子，必须经过减卵和精子，必须经过减数分裂。数分裂。减数分裂是一种特殊的有丝分裂，全过程减数分裂是一种特殊的有丝分裂，全过程包括两次连续的分裂，即减数第一次分裂和减数包括两次连续的分裂，即减数第一次分裂和减数第二次分裂。在连续两次核分裂中，第二次分裂。在连续两次核分裂中，DNA只复只复制一次。制一次。包括前期包括前期I、中期中期I、后期后期I、末期末期I共四个时共四个时期，其中前期经历时间最长，变化最大。期，其中前期经历时间最长，变化最大。偶线期偶线期粗线期粗线期减数第二次分裂减数第二次分裂 减数分裂减数分裂 B.减数分裂的特点减数分裂只发生在植物的有性生殖过程中。减数分

8、裂只发生在植物的有性生殖过程中。减数分裂形成的子细胞其染色体数目为母细减数分裂形成的子细胞其染色体数目为母细 胞的半数。胞的半数。减数分裂由两次连续的分裂来完成，故形成减数分裂由两次连续的分裂来完成，故形成 四个子细胞称为四分体。四个子细胞称为四分体。减数分裂过程中，染色体有配对，交换分离减数分裂过程中，染色体有配对，交换分离 等现象。等现象。内壁内壁 外壁外壁第四节第四节 雌蕊的发育和结构雌蕊的发育和结构一、雌蕊的发育一、雌蕊的发育二、胚珠的发育二、胚珠的发育基部基部顶部顶部子房内壁腹缝线子房内壁腹缝线特定部位表皮下特定部位表皮下细胞分裂形成细胞分裂形成胚珠原基胚珠原基珠柄珠柄珠心珠心珠心基

9、部形成环状突起，珠心基部形成环状突起，向上包围珠心，形成向上包围珠心，形成珠被珠被顶端留一小孔顶端留一小孔发育形成发育形成珠孔珠孔三、胚囊（雌配子体）的发育和结构三、胚囊（雌配子体）的发育和结构发育出一个发育出一个珠心珠心近珠孔端表皮下近珠孔端表皮下孢原细胞孢原细胞 胚囊母细胞胚囊母细胞（大孢子母细胞）（大孢子母细胞）直接发育直接发育造孢细胞造孢细胞周缘细胞周缘细胞珠心细胞珠心细胞直接发育直接发育分裂形成分裂形成平周分裂平周分裂 胚囊母细胞胚囊母细胞（大孢子母细胞）（大孢子母细胞）有三种形成方式：有三种形成方式：大孢子大孢子减数分裂减数分裂2.2.胚囊的形成胚囊的形成 胚囊母细胞胚囊母细胞（大

10、孢子母细胞）（大孢子母细胞）减数分裂形成减数分裂形成4 4个直线排列的个直线排列的四分体四分体大孢子大孢子近珠孔端的近珠孔端的3 3个退化个退化合点端的一个发育合点端的一个发育形成形成 单核胚囊单核胚囊（大孢子）（大孢子）从珠心吸收营养从珠心吸收营养体积扩大，核分裂一次体积扩大，核分裂一次二核胚囊二核胚囊核再分裂一次核再分裂一次形成形成四核胚囊四核胚囊每个核再分裂一次每个核再分裂一次八核胚囊八核胚囊进行细胞质进行细胞质 分裂分裂卵细胞卵细胞 1个个 位于珠孔端位于珠孔端助细胞助细胞 2个个 位于珠孔端位于珠孔端中央细胞中央细胞 1个个 位于中央，或称极核位于中央，或称极核反足细胞反足细胞 3个

11、个 位于合点端位于合点端 成熟胚囊成熟胚囊（雌配子体）（雌配子体）发育形成发育形成减数分裂减数分裂胚囊母细胞胚囊母细胞大孢子大孢子珠孔端珠孔端合点端合点端卵细胞卵细胞反足细胞反足细胞3.3.成熟胚囊（雌配子体）的结构成熟胚囊（雌配子体）的结构 （1 1）卵细胞：）卵细胞：细胞近于洋梨形，珠孔有一个大液泡，细胞核和大细胞近于洋梨形，珠孔有一个大液泡，细胞核和大部分细胞质位于合点端。部分细胞质位于合点端。珠孔端的细胞壁较厚，珠孔端的细胞壁较厚，向合点端逐渐变薄，甚至消失，向合点端逐渐变薄，甚至消失，卵细胞与助细胞和中央细胞之卵细胞与助细胞和中央细胞之 间为不完全的细胞壁或只以质间为不完全的细胞壁或

12、只以质 膜分隔。膜分隔。细胞器减少，合成代谢活动细胞器减少，合成代谢活动 降低。降低。助细胞与卵细胞紧靠一起，呈三角鼎立状排列在助细胞与卵细胞紧靠一起，呈三角鼎立状排列在珠孔端，核位于珠孔端，壁厚。液泡位于合点端。细珠孔端，核位于珠孔端，壁厚。液泡位于合点端。细胞器丰富代谢活跃。胞器丰富代谢活跃。在珠孔端的细胞壁成片状、指状内突，称丝状器在珠孔端的细胞壁成片状、指状内突，称丝状器(filiform apparatus)，增加了质膜的表面积，有利于增加了质膜的表面积，有利于营养物质的吸收及运转。营养物质的吸收及运转。有分泌物质吸引花粉管有分泌物质吸引花粉管 向胚囊生长，有助于花粉管向胚囊生长，有

13、助于花粉管 及内容物进入。及内容物进入。珠孔端珠孔端（3）中央细胞：）中央细胞：胚囊中体积最大，且高度液泡化胚囊中体积最大，且高度液泡化.蓼型胚囊成熟时，蓼型胚囊成熟时，2个极核相互靠近，或在受精前融合为一个双倍体的次个极核相互靠近，或在受精前融合为一个双倍体的次生核。与卵细胞、助细胞和反足细胞之间存在胞间连生核。与卵细胞、助细胞和反足细胞之间存在胞间连丝，加强了结构和生理上的协调。丝，加强了结构和生理上的协调。中央细胞含有丰富的细胞器和储有多量的淀粉、中央细胞含有丰富的细胞器和储有多量的淀粉、蛋白质和脂类等，显示其代谢活性强和贮藏营养物质蛋白质和脂类等，显示其代谢活性强和贮藏营养物质的作用。

14、的作用。（4）反足细胞：）反足细胞：反足细胞的数目变化最大，在多数植物胚囊中为反足细胞的数目变化最大，在多数植物胚囊中为3个，但有些植物反足细胞有次生增殖能力，可形成多数个，但有些植物反足细胞有次生增殖能力，可形成多数细胞，达几十甚至几百个。细胞，达几十甚至几百个。反足细胞中有丰富的细胞器，代谢能力强，与反足细胞中有丰富的细胞器，代谢能力强，与胚囊胚囊吸收物质吸收物质有关，具有关，具传递细胞传递细胞的特点。的特点。反足细胞的寿命在不同植物有所不同，小麦的反足反足细胞的寿命在不同植物有所不同，小麦的反足细胞生活期较长，待形成多细胞胚时，仍然存在；而棉细胞生活期较长，待形成多细胞胚时，仍然存在；而

15、棉花等植物的反足细胞生存短暂，在受精前就已消失。花等植物的反足细胞生存短暂，在受精前就已消失。第五节第五节 开花、传粉和受精开花、传粉和受精一、开花一、开花 当花中的雌蕊和雄蕊，或二者之一发育成当花中的雌蕊和雄蕊，或二者之一发育成熟时，原来紧紧包囊在一起的花被就伸展开来，熟时，原来紧紧包囊在一起的花被就伸展开来，露出雌蕊和雄蕊，这一现象称开花。露出雌蕊和雄蕊，这一现象称开花。1.1.开花的习性开花的习性 a.a.开花的年龄：开花的年龄：b.b.开花的季节：开花的季节：c.c.花期的长短：花期的长短：2.花药的开裂花药的开裂 花药成熟后，花粉囊以不同的方式裂开，花药成熟后，花粉囊以不同的方式裂开

16、，散出成熟的花粉粒，以完成传粉过程。散出成熟的花粉粒，以完成传粉过程。二、传粉1.传粉的概念传粉的概念 2.传粉的类型传粉的类型；：长长柱柱头头短短柱柱头头短短花花丝丝达尔文指出：植物连续自花传粉是有害的，异达尔文指出：植物连续自花传粉是有害的，异花传粉是有益的。由异花传粉所得的后代，植株高大，花传粉是有益的。由异花传粉所得的后代，植株高大，生活力强，结实率高，抗逆性也较强。生活力强，结实率高，抗逆性也较强。异花传粉使两个生活环境不尽相同的雌雄配子异花传粉使两个生活环境不尽相同的雌雄配子结合，使后代的适应性更强。结合，使后代的适应性更强。既然异花传粉有益，自花传粉有害，为什么自既然异花传粉有益

17、，自花传粉有害，为什么自然界还存在自花传粉的植物呢然界还存在自花传粉的植物呢?达尔文指出：达尔文指出：“很显然的，对植物来说，用自很显然的，对植物来说，用自体受精的方法来繁殖种子，总比完全不繁殖或繁殖体受精的方法来繁殖种子，总比完全不繁殖或繁殖很少量的种子来得好些很少量的种子来得好些”。所以，自花传粉，在某。所以，自花传粉，在某些情况下，仍然是生物学上的有利特征，些情况下，仍然是生物学上的有利特征，丹参花丹参花三、受精三、受精1.花粉粒在柱头上的萌发花粉粒在柱头上的萌发 （1 1）概念：概念：落在柱头上的花粉粒从萌发孔落在柱头上的花粉粒从萌发孔(沟）处沟）处形成花粉管的过程。形成花粉管的过程。

18、（2 2）萌发过程：）萌发过程：a.a.花粉粒吸水膨大；花粉粒吸水膨大；b.b.释放识别蛋白，决定亲和性；释放识别蛋白，决定亲和性；c.c.柱头提供生长条件和物质；柱头提供生长条件和物质；d.d.花粉粒分泌角质酶，柱头表面角质被溶花粉粒分泌角质酶，柱头表面角质被溶解：解：e.e.花粉粒代谢加强，内压升高，花粉内壁花粉粒代谢加强，内压升高，花粉内壁从萌发孔处形成花粉管，伸入花柱。从萌发孔处形成花粉管，伸入花柱。（3 3）萌发时间：）萌发时间：2.花粉管的伸长花粉管的伸长 花粉管的生长具有顶端生长的特性。花粉管的生长具有顶端生长的特性。穿过花柱向下生长：穿过花柱向下生长：空心花柱：空心花柱：实心花

19、柱：实心花柱：花柱能提供营养物质，并分泌趋向性物花柱能提供营养物质，并分泌趋向性物质，吸引花粉管向子房生长。质，吸引花粉管向子房生长。3.花粉管到达子房进入胚囊的方式花粉管到达子房进入胚囊的方式 a.通过珠孔通过珠孔珠孔受精珠孔受精 b.通过合点通过合点合点受精（榆）合点受精（榆）c.通过胚珠中部通过胚珠中部中部受精（南瓜）中部受精（南瓜）4.4.被子植物双受精被子植物双受精 （1）概念：）概念：当花粉管进入胚囊时，先端破裂，两个精子当花粉管进入胚囊时，先端破裂，两个精子由花粉管进入胚囊。其中一个精子与卵细胞结合，由花粉管进入胚囊。其中一个精子与卵细胞结合，形成二倍体的合子，将来发育成胚；另一

20、个精子形成二倍体的合子，将来发育成胚；另一个精子与极核结合形成三倍体的初生胚乳核，这种两个与极核结合形成三倍体的初生胚乳核，这种两个精子分别与卵和极核结合的现象，称为精子分别与卵和极核结合的现象，称为双受精双受精，双受精是进化过程中被子植物所特有的现象双受精是进化过程中被子植物所特有的现象。（2 2）过程过程：花粉管花粉管 进入胚囊进入胚囊，释放精子，一个先与卵结合，另释放精子，一个先与卵结合，另一个再与中央细胞结合。一个再与中央细胞结合。从卵细胞与助细胞之间（荞麦）从卵细胞与助细胞之间（荞麦）穿过一个助细胞（兰科植物）；穿过一个助细胞（兰科植物）；从解体的助细胞（棉）。从解体的助细胞（棉）。

21、（3 3）双受精的意义）双受精的意义 通过单倍体的卵细胞与精子的结合，形成的二通过单倍体的卵细胞与精子的结合，形成的二倍体合子发育成的新一代植物体，恢复了植物体原倍体合子发育成的新一代植物体，恢复了植物体原有的染色体数目，保持了物种的稳定性；有的染色体数目，保持了物种的稳定性；由于雌、雄配子间存在遗传差异，精、卵融合由于雌、雄配子间存在遗传差异，精、卵融合将父母本具有差异的遗传物质组合在一起，通过合将父母本具有差异的遗传物质组合在一起，通过合子发育形成的新个体具有父母本的遗传特性，同时子发育形成的新个体具有父母本的遗传特性，同时具有较强的生活力和适应性。具有较强的生活力和适应性。由于雌、雄配子

22、在减数分裂过程中发生了遗传由于雌、雄配子在减数分裂过程中发生了遗传基因交换、重组，因而在所形成的后代中就可能形基因交换、重组，因而在所形成的后代中就可能形成一些新的变异，极大地丰富了后代的遗传性和变成一些新的变异，极大地丰富了后代的遗传性和变异性，为生物进化提供了选择的可能性和必然性。异性，为生物进化提供了选择的可能性和必然性。双受精不仅使合子或由合子发育成的胚具有父双受精不仅使合子或由合子发育成的胚具有父母双方丰富的遗传特性，而且作为胚发育中的营养母双方丰富的遗传特性，而且作为胚发育中的营养来源的胚乳，也是通过受精而来的，因而也带有父来源的胚乳，也是通过受精而来的，因而也带有父母双方的遗传特性。这就使产生的后代具有更深的母双方的遗传特性。这就使产生的后代具有更深的父母遗传特性，以及更强的生活力和适应性父母遗传特性，以及更强的生活力和适应性谢谢！