05 第五章 植物的繁殖.docx

第1页：繁殖类型与花的组成

本章讲授花的组成、花和花序的种类、花的生理功能、发育及生殖过程、果实的结构及发育和被子植物生活史。

繁殖的三种类型

• 营养繁殖：植物用自身的一部分（鳞茎、块茎、块根、匍匐茎等）自然增加个体数；生产中的扦插、压条、嫁接和离体组织培养也属于营养繁殖
• 孢子繁殖：藻、菌、地衣、苔藓、蕨类等在生活史某一阶段产生具繁殖能力的特化细胞——孢子，孢子离开母体后在适宜环境下发育成新植物体
• 有性生殖：产生两种生理、遗传不同的配子，经结合形成合子，再由合子发育成新植物体，又称配子生殖

花

花是不分枝的变态短枝，由花梗、花托、花被、雌蕊群和雄蕊群组成。

禾本科植物的花

花被变态为浆片，无花萼和花冠；花由2枚浆片、3或6枚雄蕊和1枚雌蕊组成；花与内稃、外稃组成小花，一至多朵小花、2枚颖片和小穗轴组成小穗，禾本科植物即以小穗为单位组成各种花序。

花程式与花图式

花程式用字母、符号和数字表明花各部分的组成、排列、位置和相互关系；花图式用花的横切面简图表明上述内容，能补充花程式不能完全显示的构造特征。

第2页：花序的类型

无限花序

开花期内花序轴顶端继续向上生长并产生新花蕾，开放次序是基部先开然后向顶端依次开放，或由边缘向中心开放。包括总状花序、穗状花序、肉穗花序、伞房花序、伞形花序、柔荑花序、圆锥花序、复穗状花序、复伞形花序、头状花序和隐头花序。

有限花序

花序轴顶花先开，开花次序由上而下或由内向外。包括单歧聚伞花序、二歧聚伞花序和多歧聚伞花序。

单歧聚伞花序

花序轴顶生一花，其后顶花下面一侧形成侧枝，侧枝顶端再生花，如此连续分枝；分枝在一侧的称螺状聚伞花序，左右交替生出的称蝎尾状聚伞花序。

二歧聚伞花序

顶花先开，其后在下两侧同时产生两个等长分枝，每分枝以同样方式继续开花和分枝，如石竹、满天星、卫矛、大叶黄杨。

多歧聚伞花序

顶花先开，其下同时发出数个侧轴，侧轴多比主轴长并再形成小聚伞花序；若花序轴下面生有杯状总苞则称杯状聚伞花序（大戟花序），如京大戟、猫眼草、泽漆、甘遂。

轮伞花序

聚伞花序生于对生叶的叶腋成轮状排列，如益母草、薄荷等唇形科植物。

第3页：花药发育与胚珠胚囊

花药的发育和结构

花药由花粉囊和药隔组成；四个角隅处分化出孢原细胞，经平周分裂形成初生周缘层和初生造孢细胞，进而形成药室内壁、中层和绒毡层。绒毡层分泌胼胝质酶使四分体分离，合成的蛋白质参与花粉壁形成并在花粉与雌蕊识别中起作用。

花粉粒的发育

初生造孢细胞→花粉母细胞→四分体→单细胞花粉粒→二细胞花粉（营养细胞、生殖细胞）→三细胞花粉（含两个精子）。花粉粒外壁较厚、硬而缺乏弹性，主要成分为孢粉素，雕纹变化很大；内壁较薄。

花粉败育和雄性不育

花粉败育指花粉因内在和外界因素不能正常发育或不能起生殖作用；雄性不育指正常条件下花粉不正常发育的现象。

成熟胚珠的结构

包括合点、珠心、珠被（可具内外珠被）、珠孔和珠柄；胚珠类型有直生胚珠、倒生胚珠、横生胚珠、弯生胚珠和拳卷胚珠，其中倒生胚珠广泛存在于被子植物中。

胚囊的结构

由卵细胞、助细胞、极核和反足细胞组成；助细胞在珠孔端有丝状器，中央细胞高度液泡化，反足细胞代谢活跃、具吸收传输和分泌营养物质的功能。

第4页：开花传粉与受精

开花

当花的各部分发育到一定阶段，雄蕊的花粉和雌蕊的胚囊已经成熟（或其中之一已达成熟），花被展开、雄蕊和雌蕊露出。

自花传粉

雄蕊的花粉粒自动落到同一花的雌蕊柱头上，如棉、番茄；在花未开放前就完成传粉和受精的称闭花传粉或闭花受精，如落花生、豌豆。

异花传粉

雄蕊的花粉粒借助风和昆虫等媒介传到另一朵花的雌蕊柱头上。

风媒花

多为单性花、单被或无被，花粉量多，柱头面大且有粘质，如大麻、水稻。

虫媒花

多为两性花，雌雄蕊不在同时期成熟，有蜜腺、香气和鲜艳颜色，花粉量较少且表面多具突起，如益母草、南瓜。

受精作用

花内卵细胞和精细胞互相融合的过程；花粉粒经萌发形成花粉管，在与柱头相互识别后，通过花粉管将精细胞送入胚囊。花粉管进入胚珠的方式有珠孔受精、合点受精和中部受精三种。

第5页：双受精与胚的发育

双受精

花粉粒被柱头粘液粘住后内壁在萌发孔处向外引伸形成花粉管，经花柱到达子房，一般通过珠孔进入胚囊；花粉管先端破裂后两个精子进入胚囊，其中一个与卵细胞结合将来发育成种子的胚，另一个与极核结合发育成种子的胚乳。卵细胞和极核同时与两个精子分别完成融合，是被子植物有性生殖的特有表现。

双受精的意义

精卵融合保持了物种遗传性的相对稳定，同时通过双亲遗传物质重组使合子具双重遗传性，为后代出现新变异提供基础；精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核，同样具双亲遗传性，使子代生活力更强、适应性更广。

双子叶植物胚的发育

合子第一次横分裂形成小的顶细胞（近合点端）和大的基细胞（近珠孔端）；基细胞经多次横分裂形成胚柄，顶细胞经纵裂和横裂形成二细胞、四细胞、八细胞原胚，进而形成球形原胚和心形原胚，心形原胚两侧分化出子叶，基部凹陷处分化出胚芽。

单子叶植物胚的发育

从合子至原胚的发育过程与双子叶相似，以后只发育出一片子叶；小麦合子第一次分裂常为倾斜的横分裂，形成梨形胚，凹沟以上部分发育成盾片和胚芽鞘的大部分。

胚乳的发育方式

• 核型胚乳：初生胚乳核最初的多次分裂只进行核分裂而不产生细胞壁，呈游离核状态，发育到一定阶段才形成细胞壁
• 细胞型胚乳：无游离核时期，每次分裂均产生细胞壁
• 沼生目型胚乳

第6页：果实的形成与类型

开花、传粉、受精之后，花的各部分发生变化：胚珠发育成为种子，子房发育成为果实，花萼枯萎或宿存，花瓣、雄蕊和柱头花柱均凋谢枯萎。

真果

单纯由子房发育成的果实，如花生、水稻、小麦、柑桔、桃、李；结构包括果皮和种子，果皮一般分为外果皮、中果皮和内果皮三层。

假果

由子房和花托、花被筒甚至整个花序共同参与形成的果实，如苹果、梨的食用部分主要由花托和花被筒发育形成，西瓜的食用部分主要是胎座。

第7页：被子植物的生活史

被子植物个体的生命活动一般从上代个体产生的种子开始：种子萌发形成幼苗，逐渐成长为具根、茎、叶的植株，经过一段时间的营养生长后在一定部位形成花芽。雄蕊花药中的花粉母细胞经减数分裂产生单倍体花粉粒，萌发形成两个精细胞；胚珠内胚囊母细胞经减数分裂产生胚囊，其中形成卵细胞和极核。开花、传粉和受精后，一个精子与卵细胞融合形成合子发育成胚，另一个与极核融合形成初生胚乳核发育成胚乳，珠被发育为种皮，从而形成新一代种子。“从种子到种子”的整个生活历程称为被子植物的生活史。

二倍体阶段（孢子体世代）

从合子开始，直到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂前为止，细胞内染色体数目为2N，历时较长。

单倍体阶段（配子体世代）

从胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂形成成熟胚囊和花粉粒为止，细胞内染色体数目为N，历时极短且不能独立生活，须寄养于孢子体上。

世代交替

无性世代和有性世代在生活史中有规律地交替出现的现象；减数分裂和精卵融合（受精）是生活史中的重要环节和转折点。