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1、第四章 被子植物生殖器官-花的形态结构与发育 第一节 花的形态结构与建成过程 第二节 被子植物性细胞的形成与有性生殖过程 概念： 营养繁殖、无性生殖、有性生殖； 孢子、配子、合子； 完全花、不完全花、花序； 花柄(梗)、花托、花萼(副萼)、花冠、花被、 雄蕊群、雌蕊群； 离瓣花、合瓣花、无被花、双被花、重瓣花； 单性花、两性花、杂性花、孕性花、不孕性花； 苞片、心皮、单雌蕊、复雌蕊； 柱头、花柱、子房，胚珠、胎座 花粉败育、雄性不育；自花授粉、异花授粉； 多胚现象、无融合生殖。 过程及机理： 生殖生长、营养生长，二者的关系； 花器官形态建成过程花芽分化； 花芽分化的时期及基本条件； 花药的发育
2、；胚囊的发育；花粉管的萌发 ；双受精过程； 1、植物的营养生长和生殖生长及其关系？ 答：前者是指被子植物从种子萌发开始，进行的 根、茎、叶等营养器官的生长过程；后者是指当 植物经过一定时间的营养生长后，从植物花芽开 始分化，经过开花、授粉、受精、结果(实)，形 成种子，这一系列生殖器官的生长过程。 关系：二者相互依存、相互制约；营养生长时生 殖生长的基础，营养生长为生殖生长输送养分； 生殖生长是营养生长的延续，并为后代的营养生 长提供一定的营养条件。 2、被子植物的生殖器官：是指植物生长发育过程中 形成的花、果实和种子。 营养繁殖：营养生殖是由高等植物的根、茎、 叶等营养器官发育成新个体的生殖
3、方式。例如， 甘薯的块根繁殖、草莓的匍匐茎繁殖，竹类、芦 苇、白矛和莲的根茎繁殖 无性生殖：是不经过两性生殖细胞结合，由植物体产 生无性生殖细胞-孢子，再由孢子直接发育成新个体。 （酵母菌、水螅等）孢子生殖（蕨类等）具有缩短植物生 长周期，保留母本优良性状的作用。 有性生殖：由亲本产生的有性生殖细胞（配子 ），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的 结合，成为合子（受精卵），再由合子（受精卵 ）发育成为新的个体的生殖方式 。 配子：配子是指生 物进行有性生殖时 由生殖系统所产生 的成熟性细胞； 孢子：是无性生殖 细胞，是生物所产 生的一种有繁殖或 休眠作用的细胞， 能直接发育成新个 体。 合子
4、：有性生殖细 胞配子结合形成合 子(受精卵)。 花的概念及结构 被子植物的有性生殖，始于花芽分化，经 过开发、传粉、受精等过程，最后胚珠发 育为种子，子房发育为果实。 花概念-是由枝条演变而来，是始于生殖 的、节间极度缩短、不分枝的变态短枝。 即：花柄是枝条的一部分，花托是花柄顶 端略微膨大的部分，花萼、花瓣、雄蕊和 雌蕊是着生于花托上的变态叶。 花的结构组成：花柄、花托、花萼、花冠 、雌蕊群、雄蕊群。-双子叶植物花 完全花(不完全花)：由花梗、花托、花萼、花 冠、雄蕊群、雌蕊群构成。(缺少其中一部分或多 部分)。 花序：是指植物的花(器官)按照一定的方式和顺 序排列于花序轴上。 花柄(花梗)
5、：着生花的小枝，呈轴状结构。其内 部结构与茎相似，且与茎相连通。起支持和输送 营养物质的作用。花柄的长短因植物种类而异， 如：垂丝海棠可达5-10cm；贴梗海棠仅0.5cm；有 的植物几乎无花柄，像桑、柳，因其形成果实时 花柄发育为果柄。 花托：花柄顶端膨大的部分。花托的形状也因物 种不同而各异。多数呈稍微膨大状，如油菜；有 呈圆锥形，如毛茛；呈倒圆锥形，如莲；有凹陷 呈杯状，如桃；呈盘状称之为花盘，如葡萄。 花萼：花的最外轮变态叶，常呈绿色，由 若干萼片组成，其结构与叶相似，但栅栏 组织和海绵组织的分化不明显，具有保护 幼花、幼果的作用，可以进行光合作用。 有的植物花萼呈毛状，叫做冠毛，如蒲
6、公 英。 宿萼：有些植物果 实成熟时，花萼依 然存在。如茄 副萼：有的植物在 花萼外侧还有一轮 绿色的片状结构。 如锦葵、草莓 离萼：萼片之间相 互分离；油菜。 合萼：萼片之间彼 此联合；大豆。 萼筒：花萼下端联 合的部分； 萼裂片：花萼先端 分裂的部分。 距：有些植物的萼 筒下端向一侧伸长 形成管状突出。如 ：凤仙花。 花冠：位于花萼内轮，由若干花瓣组成，排 成一轮或数轮，与花萼一起合称之为花被，具 有保护雌蕊、雄蕊的作用。常具有各种鲜艳的 色彩。其中花瓣彼此分离的称之为离瓣花；如 玫瑰。彼此联合的称之为合瓣花，如黄瓜。联 合的部位叫花冠筒。 雄蕊群：一朵花内所有雄蕊(stamen)的总 称
7、。 花中雄蕊的数目常因植物种类不同而异， 如小麦有3枚雄蕊，油菜花有6枚，而桃花 就有多数雄蕊。 每个雄蕊由花丝和花药两部分组成。 花药：是花丝顶端膨大的成囊状的部分，常具有4个花粉囊 （有些植物是2个，如棉花） 花丝：是支持花药，呈细长状，着生于花托上或贴生在花冠 基部。起着向花药疏导营养物质的作用。 雌蕊群：一朵花内所有雌蕊(gynoecium) 的总称 常分为：柱头、花柱、子房三个部分。 单雌蕊：由一个心皮构成的雌蕊。如：大豆、桃。 复雌蕊：由2个或2个以上心皮构成的雌蕊。如：油菜(2) 、苹果(5)。 心皮：是构成雌蕊的单位，为适应生殖变态叶。 雌蕊的构成 雌蕊通常分化成：柱头、花柱、
8、子房。 柱头：位于雌蕊的顶端。形态：一般膨大，有的扩展成 各种形状，常有各种分泌物：水、脂类、酚类，糖类、酶 、激素等。功能：接受，识别和促进花粉萌发。 花柱：是柱头和子房间的连接部分，也是花粉管进入子 房的通道。花柱多为细长的结构，如玉米的花柱细长如丝 。其内部结构有两种类型：开放型（中空的）和闭合型（ 实心的）。开放型如百合、豆科植物、油菜等。 子房：雌蕊基部膨大的部分，外为子房壁，内为1或多 个子房室。子房里面有胚珠，胚珠受精后可以发育为种子 ，子房发育成果实，子房壁发育成果皮。 花芽分化 定义：在适宜的温度、光照和营养条件下，茎的顶端分 生组织对特定的光周期和温度产生感受反应，不再形成
9、叶 原基和腋芽原基，而发育形成花原基或花序原基，进而分 化成花或花序的过程。 标志：花芽的形成是被子植物由营养生长转入生殖生长 的重要标志。 顺序：萼片原基（最早出现）-向内产生花瓣原基、 雄蕊原基、雌蕊原基等。 但因物种不同也有差异。 影响花芽分化的因素： 遗传因子和外界环境条 件。(温度和光照) 一、雄蕊的发育及精细胞(雄配子)的形成 二、雌蕊的发育及卵细胞(雌配子)的形成 三、开花和传粉 四、被子植物的双受精作用及其生物学意义 雄蕊：花丝和花药。 被子植物的花药通常是由4个花粉囊组成，左右各2个，对称分开，中 间以药隔（connective）相连，是花粉形成的场所。花粉囊内产生许 多花粉
10、粒（pollen grain）。花粉成熟后，花粉囊裂开花粉粒散出。 花药的构造 花药的构造 表皮：为整个花药的最外一层细胞，通过垂周分裂增加细胞数目， 花药成熟时，表皮细胞扩展成扁长状，通常有角质层，有的还有表皮 毛。 药室内壁：位于表皮下方，常为一层细胞。在初期，贮藏大量 的淀粉和其他营养物质；成熟前，细胞径向扩展，发生细胞壁加厚， 加厚物质为纤维素和少量木质素，因而又称“纤维层”。其在花药成 熟时，发生失水而在两个花粉囊交接处裂开，使得花粉四散。 中层：由13层扁平而较小的细胞组成。其中贮藏了大量的营养物 质，而在成熟的花药中不存在，说明其内的营养物质在成熟后逐渐解 体而被吸收。 绒毡层：
11、花粉囊壁的最内一层细胞。其内含有大量的营养物质（ 较多的RNA、蛋白质、油脂、类胡萝卜素等）和丰富的生物活性物质。 花药成熟时，也消失或仅留痕迹，也说明其内的营养物质在成熟后逐 渐解体而被吸收。 花药的构造 绒毡层：另外，绒毡层还能合成与分泌胼胝质酶，可以分解幼 嫩花粉粒（由花粉母细胞减数分裂形成）壁的胼胝质壁；分泌孢粉 素，是构成花粉粒外壁的主要成份。合成识别蛋白，分布在花粉粒 外壁上，在花粉粒与雌蕊的相互识别中，对决定亲和或不亲和性起着 重要作用。 花粉囊：也称药室，由花粉囊壁（药壁）、花粉室、花粉粒组成 。成熟的花粉囊通常只剩有表皮、纤维层和成熟的花粉粒。 药隔：是连接花丝和花粉囊的重要
12、结构，由原形成层和基本分生组 织发育形成。药隔维管束与花丝维管束相连，输送花药发育所需的营 养物质。其外层的药隔薄壁细胞与花粉囊相接。 花粉母细胞：植物花药中通过减数分裂可形成4个单倍体小孢 子的二倍体细胞。可经过减数分裂后形成单核花粉粒(小孢子)，再发 育为成熟花粉粒(雄配子体) 花粉：是种子植物特有的结构，在成熟放的花粉粒中包含2个或3 个细胞，即一个营养细胞、一个生殖细胞(或由其分裂产生的两个精 细胞）和液泡。 花粉粒的形成 花粉粒的形成 花粉壁的结构：成熟的花粉粒 具有内外两层壁。 外壁较厚、坚硬而缺乏弹性，有萌发 孔（germ pore）、萌发沟（germ furrow）和各种形状的
13、雕纹，主要组成 物质有孢粉素、纤维素、类胡萝卜素、 类黄酮素、油脂、蛋白质等。常呈黄色 并有黏性。 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。 外壁和内壁均含有活性蛋白质和酶类， 其中外壁蛋白为识别蛋白，在花粉与柱 头的相互识别中起作用；内壁蛋白由花 粉粒本身合成，主要是各种水解酶，在 花粉粒萌发和花粉管生长中起作用。 成熟的花粉粒结构 ：花粉壁、营养细 胞、生殖细胞或精 细胞。 花粉的生活力：寿命长短因植物物种而异。自然条件 下，一般几小时、几天或几周；果树花粉较长可持续到 几个月。禾本科极短，只有十几分钟。 影响因素：遗传因素；环境因素。例如苜蓿的花 粉，在-21
14、条件下，真空储存11年而仍有生活能力。 花粉败育：花药中产生的花粉不能正常发育的现象； 原因：花粉母细胞不能进行正常减数分裂；绒毡层 细胞作用失常；营养状况不良等。 雄性不育：在正常条件下，由于植物内在生理、遗传 的因素，花药或花粉没有正常发育，出现畸形或退化现 象。 原因： 花药退化干瘪，仅花丝残存； 花药内不产 生花粉； 产生的花粉败育。 应用：可作为重要手段，用于杂交育种和杂种优势利用 。 雌蕊：由心皮原基发育而成，由柱头、花柱和子房三部分组成。 子房是形成卵细胞(雌配子)的场所。 柱头：承受、识别花粉和花粉萌发的场所； 花柱：花粉管生长的通道；可分为空心型和实心型。 子房：孕育胚珠及其
15、中的大孢子、雌配子体的结构。 胚囊的发育 胚珠的类型 胚珠的结构 开花与传粉 开花：植物生长到一定阶段，雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或 二分之一）已经成熟时，花萼和花冠开放，露出雌蕊和雄蕊的现象。 花期：从第一朵花开放到最后一朵花开闭所经历的时间。常因物种 不同而异。如：水稻、小麦为一周左右，油菜就是20-40天。 传粉：成熟的花粉粒借助外力传到雌蕊柱头上的过程。 传粉方式：自花传粉(闭花授粉)和异花传粉。 异花传粉是被子植物中最为普遍的，从生物进化角度，异花传粉的优 越性主要体现在：生活力强、适应性广、植株强壮、开花多、结实率 高、抗逆性较强。 异花传粉媒介：风媒、虫媒、水媒、鸟媒。 虫媒花特点：多具特殊气味以吸引昆虫；多半能产蜜汁；花大 而显著，并有各种鲜艳颜色；结构上常和传粉的昆虫形成互为适应 的关系 被子植物的双受精 双受精（double fertilization）是指被子植物的雄配子体形成的 两个精子，一个与卵融合形成二倍体的合子(受精卵)，另一个与中央 细胞的极核（通常两个）融合形成初生胚乳核的现象。双受精后由合 子发育成胚，初生胚乳核发育成胚乳。 多胚现象(poly
