《植物的繁殖》PPT课件.ppt

第三章第三章 植物的繁殖植物的繁殖第一节第一节繁殖的类型繁殖的类型繁殖的概念；是生物孳生后代的现象。是生物有机体的繁殖的概念；是生物孳生后代的现象。是生物有机体的重要生命现象之一。重要生命现象之一。一、营养繁殖一、营养繁殖植物营养体的一部分，脱离母体后发育成新个体。植物营养体的一部分，脱离母体后发育成新个体。二、无性生殖二、无性生殖生殖细胞不需要两性结合，直接发育为新的植物体生殖细胞不需要两性结合，直接发育为新的植物体。三、有性生殖三、有性生殖生殖细胞彼此融合形成合子，再由合子发育为新的植物体。生殖细胞彼此融合形成合子，再由合子发育为新的植物体。四、四、生活史与世代交替生活史与世代交替生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后生活史：植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段，前后相继，有规律地循环的全部过程，称为生活史。相继，有规律地循环的全部过程，称为生活史。世代交替：世代交替：无性世代无性世代和和有性世代有性世代在生活史中在生活史中有规律地交有规律地交替替的现象。的现象。第二节第二节花花主要内容主要内容v一一花的基本结构与组成花的基本结构与组成v二二花各部分结构的多样性花各部分结构的多样性及其演化及其演化v三三花序花序花(flower)是被子植物的生殖器官，是适应于生殖的变态短枝，花的各部分为变态叶。概概述述花的各部分为变态叶花的各部分为变态叶-玉兰的花玉兰的花一、花的基本结构与组成一、花的基本结构与组成 花的组成是花柄和花托、花被、雄蕊群和雌蕊群。花的组成是花柄和花托、花被、雄蕊群和雌蕊群。1 1、花柄花柄 花梗花梗果柄果柄 2 2、花托花托：花柄顶端膨大的地方，（不尽相同）着生花的：花柄顶端膨大的地方，（不尽相同）着生花的 各组成部分。各组成部分。3 3、花被花被：包括花萼和花冠，起保护作用：包括花萼和花冠，起保护作用 辐射对称花辐射对称花 通过花的中心可切出多个对称面，通过花的中心可切出多个对称面，如桃。如桃。两侧对称花两侧对称花 通过花的中心可只能切出一个对称面，通过花的中心可只能切出一个对称面，如兰花。如兰花。辐射对称的花又称为整齐花。辐射对称的花又称为整齐花。两侧对称的花又称为不整齐花两侧对称的花又称为不整齐花两侧对称花两侧对称花辐射对称花辐射对称花双被花和单被花双被花和单被花无无 被被 花花4 4、雄蕊群雄蕊群：一朵花中所有雄蕊的总称一朵花中所有雄蕊的总称 5 5、雌蕊群雌蕊群:一朵花中所有雌蕊的总称。一朵花中所有雌蕊的总称。（1 1）心心皮皮概概念念构构成成雌雌蕊蕊的的单单位位称称心心皮皮，心心皮皮是是具具生生殖殖作作用的变态叶。雌蕊是由心皮卷合而成的。用的变态叶。雌蕊是由心皮卷合而成的。雌蕊位于花的中央，它包括柱头雌蕊位于花的中央，它包括柱头(stigma)(stigma)、花柱、花柱(style)(style)和和子房子房(ovary)(ovary)三部分。三部分。（2 2）类型：）类型：依据：根据组成雌蕊的心皮数目，离合情况依据：根据组成雌蕊的心皮数目，离合情况 A A 单雌蕊：单雌蕊：1 1个雌蕊；个雌蕊；/朵花朵花 1 1个心皮个心皮/雌蕊雌蕊 例：桃例：桃 B B 离生雌蕊：数个雌蕊离生雌蕊：数个雌蕊/花朵花朵 1 1个心皮个心皮/雌蕊雌蕊 例：草莓例：草莓C C 复生雌蕊：复生雌蕊：1 1个雌蕊个雌蕊/朵花朵花 2 2个以上心皮个以上心皮/雌蕊雌蕊 例：棉例：棉 鉴别方法：观察柱头子房形态鉴别方法：观察柱头子房形态;子房横切子房横切（3 3）胎座类型）胎座类型胎座概念：胚珠着生在心皮壁上，胎座概念：胚珠着生在心皮壁上，往往形成肉质突起，往往形成肉质突起，称为胎座。称为胎座。中中轴轴胎胎座座（4 4）子房类型：）子房类型：依据:子房在花托上的着生子房在花托上的着生位置和与花托的愈合情况位置和与花托的愈合情况 v上位子房上位子房v 下位子房下位子房v 中位子房中位子房 二、花各部分结构的多样性极其演化二、花各部分结构的多样性极其演化三、花序三、花序 概念：指一株植物上许多花按照一定的规律排列在总花柄上，总花柄称花序轴。v无限花序(indefiniteinflorescence)：开开花花顺顺序序由由下下至至上上、外外至至内，又叫向心花序。内，又叫向心花序。v有限花序(definiteinflorescence)：开花顺序上至下、内至外：开花顺序上至下、内至外。总状花序总状花序(raceme)花轴长而直立，各花梗长短近似，花轴长而直立，各花梗长短近似，开花顺序由下而上，如紫藤、荠菜、油菜的花序。开花顺序由下而上，如紫藤、荠菜、油菜的花序。伞房花序伞房花序(corymb)是总状花序的变形，各花梗长短是总状花序的变形，各花梗长短不等，下部的花梗较长并自下而上地逐步缩短，使各花近不等，下部的花梗较长并自下而上地逐步缩短，使各花近乎排列在同一个平面上，如梨、苹果、樱花等。油菜的花乎排列在同一个平面上，如梨、苹果、樱花等。油菜的花序初期呈伞房花序状，以后花轴伸长，又转而为总状花序。序初期呈伞房花序状，以后花轴伸长，又转而为总状花序。伞形花序伞形花序(umbel)是高度密集的总状花序，花轴短缩，是高度密集的总状花序，花轴短缩，各花梗从同一点分出呈伞撑状，使各花排列成平顶或圆顶各花梗从同一点分出呈伞撑状，使各花排列成平顶或圆顶形，开花顺序由外而内，如人参、五加、常春藤等。形，开花顺序由外而内，如人参、五加、常春藤等。总总状状花花序序穗状花序穗状花序(spike)花轴长而直立，上面着生许多无梗的花轴长而直立，上面着生许多无梗的两性花，如车前、马鞭草等。两性花，如车前、马鞭草等。柔荑花序柔荑花序(catkin)花轴柔软下垂或少为直立，着生许花轴柔软下垂或少为直立，着生许多无梗或短梗的无被单性花多无梗或短梗的无被单性花(雌花或雄花雌花或雄花)，开花后一般整个，开花后一般整个花序一同脱落，如杨、柳、栎、枫杨、榛等。花序一同脱落，如杨、柳、栎、枫杨、榛等。肉穗花序肉穗花序(spadix)花轴粗短、肥厚而肉质，上生多数花轴粗短、肥厚而肉质，上生多数单性无梗的小花，如玉米、香蒲的雌花序。有的肉穗花序单性无梗的小花，如玉米、香蒲的雌花序。有的肉穗花序外面还有一片大型苞叶，称为佛焰苞，因而这类花序又称外面还有一片大型苞叶，称为佛焰苞，因而这类花序又称佛焰花序，如半夏、天南星、芋等。佛焰花序，如半夏、天南星、芋等。头状花序头状花序(capitulum)花轴极度缩短而膨大成头状或花轴极度缩短而膨大成头状或扁平状，上面密集许多无梗或近无梗的小花。各苞叶常集扁平状，上面密集许多无梗或近无梗的小花。各苞叶常集成总苞，如菊、蒲公英、向日葵等。成总苞，如菊、蒲公英、向日葵等。柔荑花序 肉穗花序头状花序隐头花序隐头花序(hypanthodium)花轴膨大肥厚，顶部向内花轴膨大肥厚，顶部向内凹陷呈囊状，很多无梗的单性小花着生在凹陷的内壁上，凹陷呈囊状，很多无梗的单性小花着生在凹陷的内壁上，雄花分布在上部，雌花分布在雄花分布在上部，雌花分布在下部，仅留一小孔与外方相下部，仅留一小孔与外方相通，为昆虫进出传粉的通道。通，为昆虫进出传粉的通道。如无花果、榕树等。如无花果、榕树等。在某些植物中，简单的无限花序会进一步以相在某些植物中，简单的无限花序会进一步以相同的方式形成次级分枝而组成复合花序。若次级花同的方式形成次级分枝而组成复合花序。若次级花轴及其上的小花均呈总状、穗状、伞形、伞房状或轴及其上的小花均呈总状、穗状、伞形、伞房状或头状排列，则将分别形成圆锥花序或称复总状花序头状排列，则将分别形成圆锥花序或称复总状花序（如珍珠梅、女贞等）、复穗状花序（如小麦、鹅（如珍珠梅、女贞等）、复穗状花序（如小麦、鹅观草等）、复伞形花序（如胡萝卜、柴胡、小茴香观草等）、复伞形花序（如胡萝卜、柴胡、小茴香等）、复伞房花序（如花楸等）、复头状花序等）、复伞房花序（如花楸等）、复头状花序(如如蓝刺头、合头菊等蓝刺头、合头菊等)。第三节第三节被子植物的生殖结构与发育被子植物的生殖结构与发育一、雄蕊一、雄蕊(stamen)的结构与雄配子形成的结构与雄配子形成雄蕊起源于雄蕊原基，雄蕊原基不断生长，不久即分化出花雄蕊起源于雄蕊原基，雄蕊原基不断生长，不久即分化出花丝和花药两部分。丝和花药两部分。（一）花药的发育（一）花药的发育发育成熟的花药结构包括表皮、药隔、花粉囊三部分。发育成熟的花药结构包括表皮、药隔、花粉囊三部分。花花药药的的扫扫描描电电镜镜照照片片发发育育成成熟熟的的花花药药（二）花粉的发育（二）花粉的发育在在花花粉粉囊囊壁壁形形成成的的同同时时，花花粉粉囊囊内内部部的的造造孢孢细细胞胞花花粉粉母母细细胞胞，花花粉粉母母细细胞胞与与戎戎毡毡层层细细胞胞间间有有大大量量的的胞胞间间连连丝丝，保保持持发发育育的的一一致致性性，花花粉粉母母细细胞胞经经减减数数分分裂裂形形成成四四个个小小孢孢子，小孢子经过有丝分裂形成子，小孢子经过有丝分裂形成2细胞或细胞或3细胞的成熟花粉粒。细胞的成熟花粉粒。成熟花粉粒的外部形态二、雌蕊二、雌蕊(pistil)的结构与雌配子形成的结构与雌配子形成雌蕊由花芽中的雌蕊原基发育而来，雌蕊由花芽中的雌蕊原基发育而来，雌蕊的主要部分是子雌蕊的主要部分是子房房,在子房的胚珠中将来产生胚囊，并在成熟胚囊中产生卵在子房的胚珠中将来产生胚囊，并在成熟胚囊中产生卵细胞，因而胚珠又是子房中的重要结构。细胞，因而胚珠又是子房中的重要结构。（一）雌蕊的发育和结构（一）雌蕊的发育和结构 雌蕊由心皮构成，心皮有雌蕊由心皮构成，心皮有3 3条维管束，与叶脉相当的为条维管束，与叶脉相当的为背束，其两侧的维管束为，其两侧的维管束为腹束。心皮向内卷合，使近轴的。心皮向内卷合，使近轴的一面一面(或称腹面或称腹面)闭合起来，心皮边缘连合之处称为闭合起来，心皮边缘连合之处称为腹缝线(v-entral suture)(v-entral suture)；其背束之处称为；其背束之处称为背缝线(dorsal(dorsal suture)suture)。单雌蕊只有一条腹缝线和背缝线。在复雌蕊或合。单雌蕊只有一条腹缝线和背缝线。在复雌蕊或合生心皮雌蕊中，其腹缝线和背缝线的数目与心皮数目相同。生心皮雌蕊中，其腹缝线和背缝线的数目与心皮数目相同。心皮卷合成雌蕊后，其上端为柱头，中间为花柱，下端为心皮卷合成雌蕊后，其上端为柱头，中间为花柱，下端为子房。子房。（二）胚囊的发育和结构（二）胚囊的发育和结构一、传粉方式与媒介一、传粉方式与媒介 开花：当植物生长发：当植物生长发育到一定阶段，雄蕊的花粉育到一定阶段，雄蕊的花粉粒和雌蕊的胚囊已经成熟，粒和雌蕊的胚囊已经成熟，或其中之一已经成熟，花被或其中之一已经成熟，花被展开，雄蕊和雌蕊露出，这展开，雄蕊和雌蕊露出，这种现象成为开花。种现象成为开花。第四节第四节传粉与受精传粉与受精传粉传粉(pollination)：成熟的花粉传送到雌蕊的柱头上的现象。：成熟的花粉传送到雌蕊的柱头上的现象。媒介：风力、动物、水、鸟媒介：风力、动物、水、鸟传粉方式：自花传粉、异花传粉传粉方式：自花传粉、异花传粉自花传粉一朵花的成熟花粉粒传到同一朵花内的雌蕊柱头上，一朵花的成熟花粉粒传到同一朵花内的雌蕊柱头上，并能受精结实的过程称为自花传粉。例如：大麦、小麦、并能受精结实的过程称为自花传粉。例如：大麦、小麦、番茄等为自花传粉植物。番茄等为自花传粉植物。闭花受精是植物的一种适应。在环境条件不适宜开花传粉闭花受精是植物的一种适应。在环境条件不适宜开花传粉时，它也可以完成生殖过程。如碗豆。时，它也可以完成生殖过程。如碗豆。长期的自花传粉会使后代的生活力减弱。长期的自花传粉会使后代的生活力减弱。异花传粉一朵花的花粉借助外力传到另一朵花的雌蕊柱头上并一朵花的花粉借助外力传到另一朵花的雌蕊柱头上并能受精结实的过程称为异花传粉。如玉米、油菜、苹果等。能受精结实的过程称为异花传粉。如玉米、油菜、苹果等。凤媒花凤媒花(anemophilousflower)：依靠风传送花粉的植物称：依靠风传送花粉的植物称凤媒植物，它们的花称风媒花。被子植物约有十分之一是风凤媒植物，它们的花称风媒花。被子植物约有十分之一是风媒植物，如小麦、小稻、玉米等。媒植物，如小麦、小稻、玉米等。虫媒花虫媒花(entomophilousflower)：靠昆虫为媒介进行传达室：靠昆虫为媒介进行传达室粉方式的称为虫媒，借助这类方式传粉的花，称虫媒花。粉方式的称为虫媒，借助这类方式传粉的花，称虫媒花。从生物学意义上说，异花传粉比自花传粉较进化，这是因从生物学意义上说，异花传粉比自花传粉较进化，这是因为异花传粉的精、卵细胞产生于不同的环境条件，遗传性差为异花传粉的精、卵细胞产生于不同的环境条件，遗传性差异较大，受精形成的后代较易产生变异，生活力更强，适应异较大，受精形成的后代较易产生变异，生活力更强，适应性更广。因此，经过长期的演化，异花传粉成为大多数植物性更广。因此，经过长期的演化，异花传粉成为大多数植物的传粉方式。的传粉方式。二、二、受精作用双受精进入胚囊的两个精子，一个与卵细胞融合形成受精卵进入胚囊的两个精子，一个与卵细胞融合形成受精卵（合子），另一个与中央细胞的极核（或次生核）融合形成初（合子），另一个与中央细胞的极核（或次生核）融合形成初生胚乳核，称为双受精，是被子植物特有的受精现象。生胚乳核，称为双受精，是被子植物特有的受精现象。双受精的生物学意义：单倍体的精细胞和卵细胞融合形成二倍体的合子，恢单倍体的精细胞和卵细胞融合形成二倍体的合子，恢复了植物体原有的染色体数目，保持了物种遗传性的相对复了植物体原有的染色体数目，保持了物种遗传性的相对稳定。稳定。经过减数分裂后形成的精、卵细胞在遗传上常有差异，经过减数分裂后形成的精、卵细胞在遗传上常有差异，受精后形成的后代常出现新的性状，丰富了遗传性的变异受精后形成的后代常出现新的性状，丰富了遗传性的变异性。性。精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核，并发育成精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核，并发育成为胚乳，同样结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活为胚乳，同样结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，作为营养被胚吸收利用，后代的变异性更大，生活力跃，作为营养被胚吸收利用，后代的变异性更大，生活力更强，适应性更广。更强，适应性更广。所以，双受精作用不仅是植物界有性生殖的最进化、所以，双受精作用不仅是植物界有性生殖的最进化、最高级的受精方式，是被子在植物界占优势的重要原因最高级的受精方式，是被子在植物界占优势的重要原因，也是植物遗传和育种学的重要理论依据。也是植物遗传和育种学的重要理论依据。第五节 种子的形成种子是由受精后的胚珠发育而来的。种子是由受精后的胚珠发育而来的。一、一、胚的发育胚的发育（一）双子叶植物胚的发育（一）双子叶植物胚的发育胚的发生和发育（荠菜）胚的发生和发育（荠菜）胚的发生和发育（胚的发生和发育（1）胚的发生和发育（胚的发生和发育（2）（二）单子叶植物胚的发育（二）单子叶植物胚的发育二、胚乳二、胚乳根据胚乳发育的形态、特征，可分为三种类型根据胚乳发育的形态、特征，可分为三种类型：1.核核型型胚胚乳乳（nuclearendosperm）：核核型型胚胚乳乳是是被被子子植植物物中中最最普普遍遍的的胚胚乳乳发育形式。发育形式。2.细细胞胞型型胚胚乳乳（cellularendosperm）：胚胚乳乳发发育育过过程程中中不不形形成成游游离离核核，核核分裂总伴随着细胞壁的形成。分裂总伴随着细胞壁的形成。3.沼沼生生日日型型胚胚乳乳（Helobialendosperm）：存存在在于于沼沼生生目目型型植植物物中中，介介于于核核型型和和细细胞胞型型之之间间。胚胚乳乳核核第第一一次次分分裂裂，分分成成合合点点室室和和珠珠孔孔室室，珠珠孔孔室室按照核型发育，最后形成细胞壁；合点室始终是游离核状态。按照核型发育，最后形成细胞壁；合点室始终是游离核状态。三、种皮的形成三、种皮的形成种皮是由珠被发育而来的。种皮是由珠被发育而来的。一、果实的形成与结构一、果实的形成与结构受精作用之后，花的其他部分受精作用之后，花的其他部分萎谢，仅子房连同其中的胚珠生长膨萎谢，仅子房连同其中的胚珠生长膨大，发育为果实。大，发育为果实。v真果：单纯由子房发育而成的果实。真果：单纯由子房发育而成的果实。v假果：非心皮组织也与子房一起共假果：非心皮组织也与子房一起共同参与果实的形成和发育，同参与果实的形成和发育，这种果实称为假果。这种果实称为假果。第六节第六节果果实实二、果实的类型二、果实的类型（一一）单单果果：花花中中仅仅具具一一枚枚雌雌蕊蕊，不不论论其其雌雌蕊蕊是是单单心心皮皮雌雌蕊蕊还还是合生心皮雌蕊（复雌蕊），这种雌蕊所形成的果实是合生心皮雌蕊（复雌蕊），这种雌蕊所形成的果实（二）聚合果（二）聚合果：花具离生雌蕊，每一雌蕊形成一个小果，一朵花形成的果实由多枚小果聚合而成。（三三）聚聚花花果果（复复果果）整整个个花花序序共共同同发发育育形形成成果果实实，如如菠菠萝萝、无花果、桑葚等。无花果、桑葚等。（四）单性结实和无籽果实（四）单性结实和无籽果实单性结实：有些植物也可不经受精即能形成果实，这种现象单性结实：有些植物也可不经受精即能形成果实，这种现象称为单性结实。称为单性结实。无籽果实：单性结实的果实里不产生种子，形成无籽果实无籽果实：单性结实的果实里不产生种子，形成无籽果实。第七节第七节被子植物的生活史被子植物的生活史一、被子植物生活史：一、被子植物生活史：被子植物从种子萌发，长成幼苗、成株，直至开花结实再产生种子被子植物从种子萌发，长成幼苗、成株，直至开花结实再产生种子的这一的这一“由种子的到种子由种子的到种子”的生活历程称为被子植物的生活史。的生活历程称为被子植物的生活史。从从合合子子、胚胚、幼幼苗苗，成成株株到到胚胚囊囊母母细细胞胞和和花花粉粉母母细细胞胞减减数数分分裂裂前前的的这一阶段为这一阶段为二倍体阶段（孢子体阶段、无性世代）。从从单单核核胚胚囊囊到到成成熟熟胚胚囊囊和和单单核核花花粉粉粒粒到到成成熟熟花花粉粉粒粒这这一一阶阶段段为为单倍体阶段（配子体阶段、有性世代）。二、被子植物生活史的特点：二、被子植物生活史的特点：1 1、双受精、双受精 2 2、二倍体、二倍体占整个生活史的优势，单倍体只是附属在二倍体上生存。占整个生活史的优势，单倍体只是附属在二倍体上生存。