第四章 种子植物的繁殖 和繁殖器官第一节 植物的繁殖 一、繁殖的概念从它本身产生新的个体来延续后代，这就 是植物的繁殖。植物的繁殖可以区分为三种类型：营养繁 殖，无性繁殖，有性繁殖 二、被子植物的营养繁殖和有性繁殖（一） 营养繁殖及其生产上的应用被子植物的营养繁殖是指植物体的营养器 官根，茎，叶的某一部分，在脱离母体 后，重新长成一个新的植物体的繁殖方式。类型：1. 自然营养繁殖2. 人工营养繁殖: （）分离繁殖 （）扦插 （）压条 （）嫁接 自然营养繁殖自然营养繁殖人工营养繁殖1分离（分株）：由植物体的根状茎、根蘖、匍匐茎等长成的新植株，人为地加以分割，使其与母体分离。2扦插：一般是插枝、此外还有插叶、插根。3压条：把枝条的一部分埋入土中（这部分枝条切有伤口或剥掉部分树皮）。除此之外，还有高空压条。4. 嫁接：将一株植物体上的枝条或芽体，移接在另一株带根的植株上，使二者彼此愈合，共同生长在一起。保留根系的、被接的植物称为砧木；接上去的枝条或芽体称为接穗。 人工营养繁殖嫁接嫁接营养繁殖的意义1能够保持植物亲本的优良品质。2能够增进植物的抗寒性、抗旱性和抗病虫害的能力。3可以提早成熟。4能够解决无效种子或短寿命种子或靠种子繁殖不能起到作用的植物的繁殖。（二）有性生殖的概念有性生殖是通过两性配子的融合来 完成繁殖的作用，是繁殖方式中的进步 。二配子彼此融合（传粉和受精）时， 成为一个新生的细胞合子。 是在花的结构里集中体现的。第二节 花 一、花的概念和花的组成 （一）花的概念 花是种子植物所特有的繁殖器官，通过传 粉、受精作用，产生果实和种子，繁衍后代。 种子植物花的特化程度不同。其中裸于植物的 花较原始、无花被、单性、成雄球花和雌球花 ，被子植物的花则高度进化，构造也较复杂。 一般有花植物是指被子植物，通常所述的花， 即是被子植物的花。 花即适应于生殖的、节间极度缩短的不分 枝的变态短枝。 （二）花的组成：花柄：连接茎与花的小枝；支持与运输；果实成熟 时称果柄。花托：花柄顶端、花各部分着生的部位；有时参与 果实的形成。花萼：花托上最外层的变态叶（萼片）的总称；常 为绿色，结构与叶相似；保护与光合作用。花冠：花萼内侧变态叶（花瓣）的总称；常具各种 色彩和香气；保护和助传粉。雄蕊群：花冠内侧所有雄蕊的总称；是产生雄配子 体的场所。雌蕊群：花中央所有雌蕊的总称；是产生雌配子体 和孕育种子的场所。花被雌蕊雄蕊类型 四强雄蕊 二强雄蕊 单体雄蕊 二体雄蕊 三体雄蕊 多体雄蕊 聚药雄蕊雌蕊柱头花柱子房干柱头，如烟草等 柱头湿柱头，如油菜等空心型花柱：具花柱道如百合等 花柱实心型花柱：常有引导组织如棉花等，也有无引导组织如水稻等雌蕊的类型 雌蕊是由心皮构成的，心皮是为适应 生殖的变态叶。 根据组成雌蕊的心皮的数目可分为： 单雌蕊离生雌蕊复雌蕊花是适应于生殖的变态短枝 花的来源：从枝条 茎（逐渐缩 短 ）花柄， 叶（演变）花萼、花冠、 雄蕊、雌蕊。(例如下图) (心皮：构成雌蕊的单位，是具生殖作用的变态叶。胎座类型边缘胎座 侧膜胎座 中轴胎座 特立中央胎座 基生胎座 顶生胎座 片状胎座离萼 合萼 副萼离瓣 合瓣 无瓣双被 单被 无被两性 单性 无性（三）花各部分演化 数目变化：多而无定数 少而有定数（花基 数） 排列方式变化：螺旋排列 轮状排列 对称性变化：辐射对称（整齐花） 两侧对 称（不整齐花） 完全不对称花 子房位置变化：子房上位（下位花） 子房半 下位（周位花） 子房下位（上位花）二、禾本科植物的花颖片（总苞）:外颖,内颖外稃（苞叶） 小穗 (花序) 稃片内稃（花被）能育小花 浆片（花被）雄蕊群雌蕊群不育小花三、花程式和花图式 为了简单说明一朵花的结构，花的各部分组成，排列位置和 相互关系，可以用一个公式或图案把一朵花的各部分表示出 来，前者称为花程式，后者称为花图式。 花程式符号： K花萼（kalyx） C花冠（corolla） A雄蕊群（androecium） G雌蕊群（gynoecium）P花被（perianth） 0缺少某一轮 数目极多 ( )某一部分各单位互相联合*整齐花 两侧对称花 单性雄花 单性雌花 花图式 是用花的横剖面简图来表示花各部分的数目， 离合情况，以及在花托上的排列位置，也就是 花的各部分在垂直于花轴平面所作的投影。四、花序 （一）无限花序类型: 1、简单花序：总状花序,伞房花序,伞形花序 ,穗状花序,肉穗花序，柔荑花序, 头状花序, 隐头花序2、复合花序: 圆锥花序，复穗状花序，复伞 形花序，复伞房花序，复头状花序 （二 ）有限花序类型: 1、二歧聚伞花序 2、 蝎尾状聚伞花序 3、螺状聚伞花序 二歧聚伞花序 蝎尾状聚伞花序 螺状聚伞花序 第三节 花药的发育和花粉粒的形成 雄蕊的结构组成：花丝：由表皮、基本组织、维管束组成。雄蕊花药：由表皮、药隔（药隔基本组织和维管束） 和花粉囊组成。（小孢 子叶）一、花药的发育：（横切面）1.花丝顶端分生组织形成花药原始体。2.花药原始体细胞分裂不均使花药呈四裂瓣 状。3.在花药原始体角隅处表皮下方出现孢原细 胞。4.花药原始体中部的细胞分化形成药隔。5.孢原细胞平周分裂向外产生初生壁细胞， 向内产生造孢细胞6. 初生壁细胞多向分裂形成药室内壁、中层和 绒毡层，与表皮合称为花粉囊壁。7. 造孢细胞分裂几次后形成花粉母细胞。8. 花粉母细胞减数分裂形成四分体，四分体经 花粉粒（小孢子）发育形成成熟花粉粒。9. 中层、绒毡层相继解体消失，药室内壁细胞 的径向、横向及内切向壁有条形增而被称为 纤维层。10. 花粉粒成熟后，花药开裂，花粉粒散出。药隔未经 分化花药表皮孢原细胞初生壁细胞造胞细胞 花粉母细胞 四分体小孢子成熟花粉粒药室内壁 中层 绒毡层纤维层 消失 消失表皮花粉 囊壁绒毡层的功能：1、提供营养2、分泌胼胝质酶减数分裂二、小孢子的形成 三、花粉粒的发育和形态结构* 四分体时期：花粉母细胞减数分裂后形成的四个子细胞包裹在胼胝质壁中。* 单核早期：四分体解体分离形成小孢子。* 单核晚期：小孢子内液泡增大，将核挤向细胞边缘。* 二核早期：小孢子原生质体不均等分裂形成营养细胞（大）和生殖细胞（小）。* 二核晚期：生殖细胞进入到营养细胞内。有的植物 其花粉粒此时即发育成熟，可传粉。* 三核期：营养细胞内的生殖细胞分裂一次产生两个精细胞（精子）。有的植物此发育时期是在花粉管中进行的。花粉粒的结构：二细胞花粉粒：外壁：厚硬，有萌发孔，孢粉素、纤维素。花粉粒壁内壁：薄软，纤维素、半纤维素、果胶质、蛋白质。 营养细胞：大，核结构松，质丰富。生殖细胞：小，无壁，在营养细胞内。三细胞花粉粒：花粉粒壁 营养细胞精细胞1精细胞220世纪80年代以来的两个重要发现 雄性生殖单位：成熟的花粉粒中二精子 和营养核或生殖核和营养核之间在生理 和结构上有联系。 精子的二型性：两个精子大小、形状不 同和细胞器（线粒体和质体）在含量上 的差异。花粉败育：花药成熟后，一般都能散放正常发育的花粉粒。由于 种种内在和外界因素的影响，有时散出的花粉没有经过正 常的发育，不能起到生殖的作用的现象。 雄性不育：由于生理、遗传上的原因，在正常自然条件下，也会 产生花药或花粉不能正常地发育，成为畸形或完全退化的 现象。雄性不育的类型：1、花药退化2、花药内不产生花粉3、产生花粉败育花粉败育和雄性不育第四节 胚珠的发育和胚囊的形成子房结构与类型子房壁 ： 内外的表皮子房室 ： 数目因种类、心皮数、连合方式而不同胎座 ：着生胚珠处的心皮壁形成肉质突起一、胚珠的发育胚珠的结构胚珠的类型不同植物的胚珠，在生长发育时，由于胚珠各组成部分生长速度上的差异，从而形成不同的胚珠类型：1、直生胚珠2、倒生胚珠（最基本类型）3、弯生胚珠4、横生胚珠5、拳卷胚珠基本类型直生胚珠 倒生胚珠横生胚珠 弯生胚珠二、胚囊的发育和结构* 胚囊的结构蓼形胚囊：胚囊是从1个大孢子发育而成的，称单孢型，由于在蓼科植物中发现这种类型的胚囊，因而也称蓼形胚囊。小麦、水稻、油菜均为这种胚囊。卵细胞（1个，n）8核7个细胞胚囊 助细胞（2个，n）中央细胞（1个，含2极核，2n）反足细胞（3个,n） 卵器卵细胞特点：(1)高度极性，近珠孔壁厚，合点薄（甚至消失，如棉花 ）胞质趋向合点，液泡趋向珠孔。(2)细胞核大，核仁，DNA量高，有大液泡，胞器少，代 谢低。助细胞特点：与卵细胞呈三角，胞器丰富，代谢强，高度极性。胞器 集中珠孔端，珠孔端壁上有丝状器结构（壁向内 延伸突起，指状），大大增加表面积，可能与功 能有关。功能：(1) 合成、分泌趋化性物质引导花粉管；(2)花粉 管进入，释放内容物场所。寿命短，常在受精前有一退化。中央细胞特点细胞最大，高度液泡化。有丰富胞质，细胞壁与卵器只 有质膜，与反足细胞有指状突起。极核（次生核）常悬挂细胞中间或位于近卵器的胞质中，极核大反足细胞特点：(1) 变异大，不仅数目可变，结构也可变。(2) 胞器丰富，含大量糖、脂、蛋白质，代谢活跃。(3) 功能：一般认为与胚囊的营养吸收有关 。(4) 寿命短，多数受精前、后退化第五节 开花、传粉、受精一、开花、概念：花粉粒，胚囊（或二者之一）成熟时，K、C开放露出A、G的现象称开花。开花期的研究对农作物栽培、育种、杂交有意义、开花习性：不同植物有差异。、开花季节：与遗传，环境（光周期，温度，水分）有关。四季都有，以早春、春夏、秋为多。少数夏（莲）初冬（茶、油菜、 枇杷） 园艺植物变化大（月季四季开）先花后叶：如早春的梅、腊梅、玉兰、迎春。先叶后花：绝大多数、开花期：指一株植物从第一朵花开到最后一朵毕生经历的时间。长短与品种、营养、环境有关。如：早稻57天，晚稻910天，小麦36天。每朵花开放时间：小麦12分钟，南瓜早开午闭。棉花早开晚闭。二、传粉概念： 成熟的花粉粒借外力传到雌蕊柱头上的过程。 1. 自花传粉：花粉落到同一花的柱头上。广义：农作物的同株异花间，果树的同品种异株间传粉。最典型的自花传粉为闭花受精。如豌豆、花生。2、异花传粉一朵花的花粉传到另一朵花的柱头上（普遍方式）。* 自花传粉不足：变异率低，一些性状退化，植株矮小，结实率低，抗逆性 差，有的失去栽培价值，后代适应力低。 *异花传粉有利。 植物对自花传粉的适应 两性花 同时成熟 相互识别、亲和植物对异花传粉的适应、各种适应(1)单性花 (2)G、A异熟 (3) A、G异长或异位同种植株的不同个体，产生23种类型两性花，其花中 A、G长度不等 ，或称花柱异长。* 报春花：两型花柱植物; * 荞麦：1种花G花柱高于花 药，另1种花药 高于花柱，传粉时 高传高，低传低 (4) 自花不孕 ：花粉落到同一朵花或同一植株异花的柱头 上不能结实。a、花粉不能萌发，向日葵、荞麦、黑麦等b、花粉能萌发，但花粉管生长不如异花，如玉米、蕃茄2、异花传粉的媒介(1) 风媒花 ：靠风力为媒介传播花粉。常见：禾本科、栎、杨、桦、桑等木本。约占被子植物1/10特点：花多，花被退化，不具艳色，无蜜腺，香气， 花粉粒多，小、轻、外壁光，G柱头大，羽毛状，伸出花被。(2)虫媒花 ：靠昆虫传粉，大多数植物。特点：花冠大，鲜艳、具特殊气味，产蜜。花粉大，外壁纹 饰、粘、含蛋白、糖多。* 虫媒花的大小、形态、结构、蜜腺位置、植物分布、开花 季等与昆虫的分布活动、大小、形态、口器的相关性。长期 适应的结果。生物学意义：进化方式，异花传粉优于自花传粉，后代