被子植物的繁殖Word下载.docx

1、光合作用，花未开放时起保护作用花冠所有花瓣的统称，由假设干花瓣组成，着生于花托上功能：保护雌雄蕊，吸引昆虫传粉雄蕊群所有雄蕊的总称，由一定数目或多数的雄蕊组成产生花粉粒的场所雌蕊群所有雌蕊的总称，由一个或多个雌蕊组成位于花托的中央产生胚囊的场所（三）、禾本科植物花的组成小麦的花序：花序穗状，直立，小穗两侧压扁，无柄，互生于穗轴各节（C），有36朵小花，小穗轴短（D），外颍和颍均有短芒（E），外稃具长芒（F）。小麦小穗结构简图二、花芽分化概念：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，进

2、一步分化形成花与花序的过程称为花芽分化。过程（如图）：第二节 减数分裂（meiosis）减数分裂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的有性生殖细胞卵和精子，必须经过减数分裂。减数分裂发生在被子植物花粉母细胞开始形成花粉粒和胚囊母细胞开始形成胚囊的时期。整个分裂过程包括两次连续的分裂，但是DNA只复制一次，染色体也只分裂一次，产生的子细胞的染色体和DNA均比母细胞减少一半。一、.减数分裂的过程减数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第二次分裂。在连续两次核分裂中，DNA只复制一次。（一） 减数第一次分裂减数分裂：包括前期、中期、后期、末期共四个时期，其

3、中前期经历时间最长，变化最大。前期: 分五个时期:细线期（leptotene）： 染色体开始出现，成极细的线状，由于此时DNA和组蛋白的合成早巳完成，此时的染色体实际已包括两个染色单体，但在光学显微镜下还难以分辨偶线期（zygotene）： 来自父本和母本的同源染色体两两配对，即联会synapsis），形成联会复合体（二价体）。粗线期（pachytene）：染色体逐渐变粗变短，同时，同源染色体各自纵裂，每一同源染色体形成两条染色单体，靠着丝点连在一起，每对同源染色体含有两对姊妹染色体，称为四价体或四分体（tetrad），这一时期同源染色体上的一条染色单体与另一条同源染色体上的染色单体发生交叉，

4、并在交叉部位两条非姊妹染色单体发生断裂，互换染色体片段，发生变异。双线期（diplotene）： 同源染色体趋于分开，由于交叉常常发生在不止一个位点，因此，此时可以看到同源染色体在一处或多处相连（交叉），呈现X、O、8、V等形状。终变期（diakinesis） ：染色体继续缩短、变粗，成对分散排列在核膜侧，核仁、核膜逐渐消失，纺锤丝开始出现。中期： 核膜完全消失，成对的同源染色体排列在细胞的赤道板上，形成纺锤体。（由于在前期发生联会，因而在减数分裂的中期，同源染色体不分开，仍是成对地排列到细胞中央） 后期： 同源染色体别离，在纺锤丝的牵引下，两条同源染色体（各含两条染色单体，称为二价体）分别向

5、细胞两极移动，结果使细胞两极各有一组染色体。末期： 到达两级的染色体解旋变细，仍然保持可见的染色体形态；重新出现核膜、核仁，形成两个子核，每个子核中染色体数目只有母细胞的一半。有的植物在赤道板处形成细胞板将母细胞分隔成两个子细胞，但子细胞不分开（称为二分体）；有的植物要在第二次减数分裂完成后才发生胞质分裂，形成子细胞（二）、减数第二次分裂 减数分裂第一次分裂完毕后，经过暂短的间期便开始了减数第二次分裂。第二次分裂前，没有DNA和染色体的复制，与有丝分裂过程相似，分四个时期，即前期、中期，后期、末期。前期：时间较短，染色体呈细丝状中期：染色体排在赤道面上并形成纺锤体，后期：着丝点分裂，染色单体分

6、开，由纺锤丝牵引移向两极末期：核膜出现，形成子核，最后细胞板出现，形成四个结合在一起的子细胞，叫四分体（tatrad）。每个子细胞的染色体数都是2n之半，成为单倍数n。二、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裂形成的子细胞其染色体数目为母细胞的半数减数分裂由两次连续的分裂来完成，形成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、别离等现象 三、减数分裂的生物学意义是有性生殖中必须经历的一个过程经过减数分裂，后代染色体数目才能维持不变，否那么一代代染色体成倍增加，引起细胞的无限增大和遗传性的混乱经减数分裂的细胞只有一个染色体组称为单倍体（n）。在有性生殖时，经雌、雄

7、细胞结合，染色体又恢复为两个染色体组，称为二倍体（2n），保持物种染色体数目的相对稳定减数分裂过程中发生遗传物质的交换，产生遗传物质的重新组合，增加遗传变异性，有利于增强后代的适应性第三节 雄蕊的发育与花粉粒的结构一、雄蕊的发育二、花药的发育与结构 （一） 药壁的发育与结构 （二）花粉囊壁各层功能与发育（1）表皮：1 层细胞，外切向壁之外有薄的角质层，有的有气孔和表皮毛，起保护作用。（2） 药室壁：1 层细胞，初期含淀粉和其他营养物质，供花粉母细胞发育，接近成熟时，除了外切向壁以外的各方向的壁发生条纹状纤维化加厚，并木质化，称为纤维层。两个花粉囊间的细胞不加厚，在两囊间的表皮细胞径向伸长，形成

8、唇细胞，花粉成熟后，表皮失水，在两囊间开裂。（3）中层：14层细胞组成，早期含淀粉和其他营养物质，供花粉母细胞发育，花药成熟时，营养物质被吸收，细胞被挤压，解体、消失，成熟花药中一般无中层。有的植物花药成熟时也有局部中层保存，如百合。（4）绒毡层：1层细胞，体积大，初期为单核，后期为2核或多核细胞。含丰富RNA、蛋白质、油脂和类胡萝卜素，并含较多细胞器。花药成熟时已分解消失 绒毡层的生理作用为花粉囊中的花粉发育提供或转运营养物质；降解产物作为花粉合成DNA、RNA、蛋白质和淀粉的原料，提供孢粉素与花粉外表的脂类和胡萝卜素；合成和分泌胼胝质酶，分解四分孢子的胼胝质壁，使小孢子别离；提供花粉粒外壁

9、的识别蛋白。三、花粉粒的产生1、小孢子的产生刚形成的花粉母细胞呈多边形，以后呈近圆形。细胞核和细胞体积较大，细胞质浓，无明显液泡。花粉母细胞之间以与和绒毡层之间有胞间连丝。随着花粉母细胞不断积累营养物质，细胞中各种细胞器大量增加，RNA和蛋白质也大量合成，在质膜和细胞壁之间积累胼胝质，形成胼胝质壁，花粉母细胞进入减数分裂阶段花粉母细胞减数分裂形成的4个小孢子，在排列上因新壁产生方式的不同而不同。大多数单子叶植物和少数双子叶植物在第一次减数分裂后，形成新壁，出现二分体阶段，第二次分裂的分裂面和第一次的相垂直，形成的四分体排列在同一个平面上，细胞壁的发育为离心式，这种分裂方式称为连续型大多数双子叶

10、植物和局部单子叶植物在第一次减数分裂后不形成新壁，而是在形成四分体时，才同时产生新壁，四分体的四个细胞呈四面体排列，细胞壁的发育为向心式，这种分裂方式称为同时型。2、花粉粒（雄配子体）的形成和发育3、花粉粒壁的发育减数分裂形成四分体后不久，花粉粒的壁也开始发育。壁物质来自于小孢子的细胞质和绒毡层细胞。最初形成的壁是花粉粒的外壁，有的区域没有外壁，而是不同形状的孔或沟，称为萌发孔或萌发沟。在外壁的侧，萌发孔区先发育壁，然后遍与整个外壁的侧。三、成熟花粉粒（雄配子体）的形态和结构一花粉粒的形状大小形状：多为球形、椭圆形、三角形等。大小：1550，大250（紫茉莉），小2.53.5（高山勿忘草）（二

11、）花粉粒（雄配子体）的结构1.花粉壁：单核花粉粒时期已开始发育，可分为： 外壁：较厚，坚硬，缺乏弹性由孢粉素、纤维素、类胡萝卜素、类黄酮素、蛋白质与脂类组成；外表光滑或具有各种花纹；外壁不连续的局部称萌发孔或萌发沟，是外壁上一定数目、一定形状孔隙和沟槽，是花粉管伸出的地方。 壁：较薄，具弹性，在萌发孔处较厚主要成分是纤维素、半纤维素、果胶与蛋白质花粉粒的外壁和壁不同于一般植物的细胞壁，主要在于含有生物活性的蛋白质与酶类。外壁蛋白质由绒毡层合成、转移而来，是由植物母体起源的，具有基因型的特异性。具有识别的功能，是花粉和雌蕊组织相互识别的物质根底。壁蛋白质是由花粉自身合成的。壁上主要含有的与花粉萌

12、发与穿入柱头组织有关的酶类2.营养细胞在成熟花粉粒中，营养细胞较大，核结构疏松，核孔较多，染色较浅，通常没有核仁。细胞质多，细胞器丰富，RNA含量较高，贮藏物质含量丰富，在花粉粒发育后期，质体中常有大量淀粉粒积累。代旺盛3、生殖细胞或精子 2-细胞花粉粒营养细胞生殖细胞，如百合。（70的植物） 3-细胞花粉粒营养细胞2个精子，如水稻、小麦、油菜等。生殖细胞无细胞壁，是裸细胞，多为纺锤形核结构严密，核孔较少，染色较深，有12个核仁细胞质较少，RNA含量较低，质网不显著，线粒体小而且嵴发育差，有微管与细胞长轴平行分布代活动较低精子 裸细胞，多为纺锤形、球形、椭圆形、蠕虫形等，细胞质少，通常无质体4

13、、花粉含物 后含物：主要是淀粉和脂肪（淀粉质花粉和脂肪质花粉） 维生素和生长调节物质 酶 色素：主要是类胡萝卜素和类黄酮化合物 盐类花粉粒的生活力是指花粉从花粉囊中散出后能保持萌发能力的最长期限。一般几个小时、几天或几个星期不等。短那么几分钟，长那么百天以上苹果1070天，柑桔4050天，棉属的花粉在采下24小时存活的有65，超过24小时很少存活；多数禾本科植物花粉的存活力不超过1天，水稻的花粉粒在田间条件下，3分钟就有50丧失活力，5分钟几乎全部失去活力花粉生活力与遗传基因和环境有关。主要的环境因素是温度、相对湿度和气体环境。利用超低温192的液态空气或196液氮、真空或降低氧分压核快速冷冻

14、枯燥法贮存花粉，可以延长花粉生活力。花药发育和花粉形成是植物完成世代交替的重要环节，认识植物花药发育和花粉形成的分子机理，对于提高人们对植物根本生命现象的认识以与作物杂交育种提高农业产量具有重要意义。四、雄性不育和花粉败育雄性不育：由于遗传因素、在生理原因或外界条件的影响，花中雄蕊发育不正常，不能产生正常的花药、花粉、或雄配子的现象。雌雄异株时表现在缺少雄性个体，或个体高度不够；雌雄同株时表现在花药畸形、萎缩、不能产生正常花粉、或花药不能开裂等。花粉败育：由于外界条件和在因素的影响，花粉正常发育受到干扰，形成无生殖能力的花粉的现象称花粉败育第三节 雌蕊的发育和结构 构成雌蕊的变态叶称为心皮，心

15、皮是具有生殖作用的变态叶，卷合形成雌蕊。腹缝线：心皮边缘愈合之处（形成两个维管束，腹束）背缝线：心皮中肋处称为背缝线（有一个较大的维管束，背束）一、雌蕊的结构 雌蕊位于花的正中央，着生在花托上，（1）柱头（stigma） ：雌蕊顶端的局部，膨大或扩展，是承受花粉的地方。形状多样。 分干型、湿型两类：干柱头：外表无分泌液，外表有亲水的蛋白质薄膜，能通过柱头表皮上中断的角质层溪水，辅助黏着花粉粒并获得花粉萌发需要的水分。湿柱头：外表有分泌液，含水、糖、脂类、酚类、激素和酶类等。2花柱style 连接柱头和子房之间的局部，长短、粗细因植物种类而异。是花粉管进入子房的通道。空心花柱：花柱中央中空形成花

16、柱道。花柱道外表的表皮细胞（花柱道细胞）具分泌功能，开花前或传粉时，花柱道细胞角质层破裂或局部细胞解体，释放分泌物，花粉管沿着分泌物生长进入子房实心花柱：花柱中央为长形薄壁细胞组成的具分泌功能的引导组织所填充，引导组织胞间隙明显，细胞中有丰富的细胞器，大的液泡，脂肪小球和晶体，花粉管沿着引导组织细胞的胞间隙进入子房（3）子房（ovary） 子房的结构：子房壁，子房室，胎座，胚珠雌蕊类型，根据组成雌蕊的心皮数，雌蕊可分为：单雌蕊复雌蕊离心皮雌蕊雌蕊的发育二、胚珠的结构和发育胚珠：着生于子房壁的腹缝线处或中轴处的一些卵形小体，是种子的前身。结构：胚珠=珠心+珠被+珠孔+珠柄+（合点） 珠心：胚珠中

17、央局部，薄壁细胞，将来中央产生胚囊。胚囊发育出卵细胞。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： 直生胚珠， 倒生胚珠， 横生胚珠， 弯生胚珠胚珠的发育三、胚囊雌配子体的发育和结构 1. 大孢子母细胞的形成2. 胚囊的形成（蓼形胚囊）蓼型胚囊：由合点端有功能的一个大孢子经过 3次连续有丝分裂形成，最初8个核分为两群，每群4个核，一群在胚囊的珠孔端,另一群在合点端。然后,珠孔端那群产生构成卵器的一个卵细胞和两个助细胞，以与一个上极核;合点端那群形成3个反足细胞和一

18、个下极核。上、下极核都属于中央细胞。所以成熟胚囊为8核、7细胞的结构。被子植物大约有70以上的科其胚囊属于这种发育类型。单倍体胚囊：胚囊母细胞经过正常的减数分裂产生的成熟胚囊，胚囊中的每一个核均为单倍体。二倍体胚囊：胚囊母细胞不经过减数分裂，而是直接进展3次有丝分裂产生的胚囊，胚囊中的每一个核均为二倍体。3、成熟胚囊（雌配子体）的结构（1）卵细胞（1个）： 位于珠孔端，细胞近于梨形，狭长端对向珠孔，近珠孔端的细胞壁较厚，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间为不完全的细胞壁或只以质膜分隔。 卵细胞有明显的极性，靠近珠孔端有一个大液泡，细胞核和大局部细胞质位于合点端。 早期卵细

19、胞有较多的细胞器，成熟时线粒体、质网、高尔基体、核糖体等细胞器减少，合成代活动降低。珠孔端的大液泡分散成小液泡，细胞核更贴近合点端。 受精后形成受精卵，发育成胚。（2）助细胞（2个）： 与卵细胞紧靠一起，呈三角鼎立状排列在珠孔端。 在珠孔端的细胞壁有片状、指状突，称丝状器（filiform apparatus），增加了质膜的外表积，有利于营养物质的吸收与运转.有丰富的线粒体、质网、高尔基体、核糖体等细胞器，代旺盛功能:：从珠心吸收和转运物质到胚囊中；合成和分泌趋化性物质，如Ca2+，它可能作为信号分子，指导花粉管进入胚囊；受精时退化的一个助细胞，常常是花粉管进入和释放容物的场所，并有助于精子移

20、向卵细胞和中央细胞。（3）中央细胞（1个，含有两个极核） 是胚囊中体积最大，且高度液泡化的细胞。 蓼型胚囊成熟时，中央细胞的2个极核相互靠近，或在受精前融合为一个双倍体的次生核。 中央细胞与卵细胞、助细胞和反足细胞之间存在胞间连丝，细胞中含有丰富的细胞器和大量的营养物质，有较强的代活性。 细胞有极性，合点端有大液泡，细胞质主要集中在极核或者次生核周围。 细胞壁厚薄不均匀，与卵器接触处的细胞壁比拟薄或者没有细胞壁，与反足细胞相接处有薄的细胞壁，与珠心细胞相接处有由最初胚囊细胞保存下来的细胞壁 受精后形成初生胚乳核，发育成胚乳。4反足细胞（3个） 变异最大的细胞 在多数植物胚囊中为3个，有些植物反

21、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。 反足细胞通常是单核的，也有多核或双核的。具传递细胞的特点，有丰富的细胞器和营养物质，代能力强，对胚囊的发育有吸收、转输和分泌营养物质等多种功能。 反足细胞的寿命在不同植物中不同，小麦的反足细胞生活期较长，待形成多细胞胚时，仍然存在；而棉花等植物的反足细胞生存短暂，在受精前就已消失。胚囊吸器 大多数被子植物胚囊的整个外表具有吸收机能。可以消化邻接的珠心细胞以致珠被层细胞。有些植物胚囊的吸器生长较快，可从它的珠孔端或合点端吸器延伸穿出胚珠，或从中央细胞长入子房壁，起吸收的作用。第四节 开花、传粉和受精一、开花 当花中的雌蕊和雄蕊，或二者之一

22、发育成熟时，原来紧紧包囊在一起的花被伸展开，露出雌蕊和雄蕊，这一现象称开花。 1.开花的习性 a.开花的年龄： b.开花的季节： c.花期的长短：2.花药的开裂 花药成熟后，花粉囊以不同的方式裂开，散出成熟的花粉粒，以完成传粉过程。 花药开裂方式有： 纵裂、 瓣裂、 孔裂、 横裂：3. 柱头的生理特性二、传粉1. 概念 从花粉囊中散出的花粉，以各种不同的方式传到雌蕊的柱头上的过程称为传粉。2. 传粉的类型（1）自花传粉和闭花受精 花粉传到同一朵花雌蕊的柱头上称自花传粉。闭花受精：植物的花不待花被开，它们的花粉粒在花粉囊里直接萌发，花粉管穿过花粉囊的壁，向柱头生长，完成受精。（2） 异花传粉；

23、花粉以不同方式传到另一朵花雌蕊柱头上，称为异花传粉。3. 传粉的媒介 异花传粉必须借助一定的外力，常见的有：（1）风媒花：以风为传粉媒介的花， （2）虫媒花：以昆虫为传粉媒介的花 （3）其他传粉方式：水媒，鸟媒，动物媒等4.自花传粉与异花传粉的生物学意义达尔文指出：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，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一样的雌雄配子结合，使后代的适应性更强。 既然异花传粉有益，自花传粉有害，为什么自然界还存在自花传粉的植物呢? 达尔文指出：“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

24、很少量的种子来得好些。所以，自花传粉，在某些情况下，仍然是生物学上的有利特征。自花传粉是在异花传粉条件缺乏的情况下的一种适应，在一定程度上可以防止不良环境对传粉的影响。三、受精 植物的雌雄配子相互融合，形成合子的过程称为受精。受精过程包括花粉在柱头上萌发，形成花粉管进入胚囊，释放出精子，一直到精、卵结合等过程。1. 花粉粒在柱头上的萌发（1） 概念：落在柱头上的花粉粒从萌发孔（沟）处形成花粉管的过程。（2）萌发过程 a.花粉粒吸水膨大；b.释放识别蛋白，决定亲和性c.柱头提供生长条件和物质d.花粉粒分泌角质酶，柱头外表角质被溶解e.花粉粒代加强，压升高，花粉壁从萌发孔处形成花粉管，伸入花柱。

25、（3）萌发 有的立即萌发，有的需要经过几分钟或者更长时间才会萌发2. 花粉管的伸长 花粉管的生长具有顶端生长的特性。穿过花柱向下生长：花粉管常沿着管壁外表向下生长，到达子房有特殊的引导组织，花粉管通过引导组织的细胞间隙达到子房 花粉管生长需要的营养物质，一局部来自于花粉本身贮藏的物质，还从花柱道或引导组织的分泌物中吸取养料，作为生长和建成管壁合成物质之用。还分泌趋向性物质，吸引花粉管向子房生长。花粉管生长时，花粉细胞的含物全部注入花粉管，向花粉管顶端集中，如是三细胞花粉粒，那么一个营养核和二个精子全部进入花粉管。而二细胞花粉粒在营养核和生殖细胞移入花粉管后，生殖细胞在花粉管中进展一次有丝分裂，

26、形成二个精子。营养细胞的核一般在花粉管到达胚囊时就消失，或仅留下残迹。3. 花粉管进入胚囊的方式a.通过珠孔珠孔受精 b. 通过合点合点受精榆 c.通过胚珠中部中部受精南瓜四、 被子植物双受精（1）概念：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，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，这种两个精子分别与卵和极核结合的现象，称为双受精。 双受精是进化过程中被子植物所特有的现象。（2）过程（3）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

27、性；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。 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成一些新的变异，极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。 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父母遗传特性，以与更强的生活力和适应性。5. 多精现象和多精入卵 （1）多精现象：正常情况下，只有

28、一个花粉管伸入胚囊，释放一对精子，但有时会有多个花粉管同时进入胚囊，使胚囊中具有两对以上的精子，称多精现象。 （2）多精入卵：有时出现多个精子进入卵细胞的现象，但是，一般只有一个精子和卵细胞结合，其余的精子被卵同化吸收。五、外界环境条件对传粉、受精的影响温度影响最大，低温会加剧卵细胞和中央细胞的退化，使花粉管的萌发和生长减慢，或使受精作用不能进展；高温影响花药开裂和花粉萌发其次是水分 受精作用后，花的花萼、花冠、雄蕊与雌蕊的柱头和花柱大多都枯萎、凋，剩下来的子房在受精作用的刺激下，将发育成果实，子房的胚珠发育成种子。果实中包在种子外侧局部称为果皮。种子的形成和发育种子的形成：种子来源于子房的胚珠1、荠菜胚的发育2、胚乳的发育 被子植物的胚乳是由一个精细胞与