2016植物学（西大版）电子教案：种子与果实.docVIP

植物学（西大版） 9被子植物的繁殖 本章内容提要 1、繁殖能使植物延续种族，保证植物的遗传稳定性，还能产生一定的变异。被子植物的繁殖包括三种类型：营养繁殖、无性繁殖和有性生殖。被子植物的繁殖器官包花、果实和种子。 2、被子植物的花的组成包括:花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群。雄蕊由花药与花丝组成,花药中产生花粉;雌蕊由柱头、花柱、子房组成,子房的胎座上着生胚珠。花的各部分结构在不同植物种类中的差异,能作为鉴别植物的依据, 也反映出花对传粉等功能的适应。在传粉、受精后,花中子房或连同子房以外的其它结构发育形成果实,果实有不同的类型。果实中有种子。不同被子植物的果实、 种子有不同的适应传播的机制。 3.花药中的孢原细胞分裂后参与花药壁的发育,还发育出了花粉母细胞,后者经减数分裂形成单倍体的小孢子,小孢子发育形成的成熟花粉含有2个细胞(营养细胞、生殖细胞)或3个细胞(营养细胞和2个精子)。胚珠中形成的大孢子母细胞发生减数分裂,产生大抱子,在多数植物中有1个大孢子经3次有丝分裂形成具有7个细胞的成熟胚囊。在双受精中,1个精子与卵结合形成受精卵,另一精子与 极核结合形成初生胚乳核。被子植物的受精有着复杂的选择机制。受精后的胚珠形成种子,其中的受精卵发育形成胚,初生胚乳核发育形成胚乳,胚珠的珠被发育为种皮。被子植物的生活史中有世代交替现象,其子包子体世代发达,配子体世代极为简化。 被子植物的繁殖包括三种类型：营养繁殖(vegetative reproduction)、无性繁殖(asexual reproduction)和有性生殖(sexual reproduction)。在低等植物中, 生殖结构简单, 多是单个细胞; 在高等植物中, 生殖结构由多个细胞组成。在被子植物中生殖结构最为复杂, 出现了花。被子植物营养生长至一定阶段, 在光照、温度因素达到一定要求时, 就能转入生殖生长阶段,一部分或全部茎的顶端分生组织不再形成叶原基和芽原基, 转而形成花原基或花序原基(图)。这时的芽就称为花芽,花芽形成花的各个部分,在花的生长发育过程中产生大小孢子并分别发育形成雌雄配子体, 产生雌雄配子, 经有性生殖过程, 产生果实与种子, 被子植物的有性与无性过程均发生在花中。 从营养生长转为生殖生长是植物个体发育中的重大转变, 包含着一系列复杂的生理生化变化。 9.5 种子的形成 被子植物受精作用完成后，胚珠发育成种子，子房（有时还有其它结构）发育成果实。种子中的胚由合子发育而成，胚乳由受精的极核发育而成，胚珠的珠被发育成种皮，多数情况下珠心退化不发育。 9.5.1 胚的发育 种子胚是新一代植物的幼体。从苔藓以上的植物就有了胚。被子植物的胚被包被在种子中,贮有丰富的营养供胚生长。 9.5.1.1 合子 胚(embryo)的发育始于合子(zygote)。合子通常需经过一段休眠期, 休眠时间在不同植物中长短不一。水稻合子休眠6h, 小叶杨(Populus simonii)合子休眠期有6～10天; 少数植物如秋水仙(Colchicum autumnate)的休眠期长达4-5个月。在休眠时合子发生了许多变化: 合子被包在完整的纤维素细胞壁之中; 极性增强;合子的细胞器增多, 新陈代谢活动增强等, 如荠菜(Capsella bursa-pastoris)的合子伸长, 棉的合子合点端液泡缩小。 极性的出现是分化的前提。合子第一次分裂一般是横分裂, 珠孔端的大细胞 叫做基细胞, 有明显的大液泡。合点端的细胞称顶细胞, 细胞小, 原生质浓厚, 液泡小而少, 富含核糖体等。 最初在荠菜中详细地研究了胚胎发育, 现用其做为双子叶植物胚胎发育的代表。图表示了荠菜的胚胎发育过程。 9.5.1.2原胚阶段 荠菜的合子分裂形成的基细胞进一步横向分裂, 形成一列细胞, 其顶端的一个细胞参加胚体的发育, 其余的都参与了胚柄的形成。胚柄的功能是从胚囊和珠心中吸取营养并转运到胚。有学者在菜豆属(Phaseolus)中进行实验, 发现表明胚柄有合成赤霉素的功能, 对早期的胚胎发育有作用。在原胚阶段, 顶细胞先是纵向分裂再是多种方向的分裂, 经2个、4个、8个细胞阶段……, 形成了球形的胚体, 荠菜的胚体中大部分细胞是由顶细胞发育的, 胚体基部细胞来自于胚柄基细胞, 这些细胞在后来的发育中形成胚根。这个阶段的原胚细胞具有丰富的多聚核糖体, 蛋白质与核酸含量高, 线粒体与质体也较多。细胞之间有胞间连丝(图5)。 9.5.1.3 胚的分化与成熟阶段 当球形的胚体体积达一定程度时, 胚体中间的部位生长变慢, 两侧生长快,渐渐突起形成了子叶原基, 使胚呈心形。心形胚原表皮和基本分生组织细胞的质体也开始出现片层。心形胚的子叶原基进一步发育伸长成为子叶, 使胚的形状类似鱼雷, 故称鱼雷胚。这个时期, 胚根