植物的繁殖器官

授课 内容 学 目的 要求 教学 重点 难点 教学 方法 手段 植物的繁殖器官 1.掌握植物生殖器官形态和解剖结构基础知识 2.掌握植物开花、传粉、受精基础知识 3.掌握植物种子和果实基础知识。 8（含实课时安排 验） 1.被子植物的繁殖器官及生殖过程； 2.雄蕊的发育与构造； 3.雌蕊的发育与构造； 讲述法、讨论法、多媒体辅助教学 第一节花的发生和组成 花——是不分枝的变态短枝。 一、花的组成 （一）一朵完整的花可分为四部分。 花柄、花被、雄蕊群、）雌蕊群（gynoecium）。 （二）禾本科植物的花 教 学 内 容 小穗——— 一种小型的穗状花序。 小穗组成： 颖片（glume） 外颖、内颖（护颖）各1片，位于基部。 小花 1～多朵，分能育和不育花。 小花组成： 外稃（lemma） 1片，基部苞片。 内稃（palea） 1片 浆片（lodicule） 2片 退化花被 雄蕊 3～6枚 雌蕊 1 （三）花序 花序——花在总花柄上有规律的排列方式。 花序的总花柄或主轴称花轴或花序轴（rachis）。花序可分为二大类： 1.无限花序 2.有限花序 （四）花的性别 第二节雄蕊的发育及构造 一、花药的发育与构造： 花粉是种子植物的雄配子体，产生雄配子（精子）。被子植物的花粉是只包括3个细胞的球形结构，即一个营养细胞、2个精子（雄配子），具有坚硬、稳定的花粉壁和萌发孔（萌发沟）。 1．花药的发育 2．花药的构造 （1）表皮（2）药室内壁（3）中层（4）绒毡层 二、雄配子的形成与发育 1．花粉母细胞的减数分裂： 2．花粉粒的形成 经减数分裂产生的四个单核花粉粒，此时的花粉粒尚未发育完全，还需进一步的发育，才能成为成熟花粉粒。初游离出来的单核花粉粒，细胞质浓厚，细胞壁极薄，细胞核位于细胞的中央，随着细胞持续地从周围环境中吸收养分及水分，液泡持续增大并形成中央大液泡。随之，细胞质成一薄层、细胞核被挤向一侧。接着细胞实行第一次有丝分裂，形成一大一小两个细胞，一个叫营养细胞，另一个是生殖细胞。一般生殖细胞体积较小，仅含少量原生质，其形状呈半球形，位于花粉粒的壁附近。营养细胞的体积较大，单核花粉粒中其余大量的细胞质，均为营养细胞所有。所以，成熟的花粉粒有两种形式：二细胞胞花粉粒（一个生殖细胞，一个营养细胞），三胞花粉粒（二个精细胞，一个营养细胞）。成熟的花粉粒即为雄配子体。 3.花粉粒的形态及构造 花粉粒的形态特点，如其形态大小、外壁的雕纹特征，萌发孔的有无、形状、数量及分布等特征，都随植物种而有所不同。 三、花粉的生活力与花粉贮藏 花粉生活力的研究对于农业、林业来说，具有很重要的理论及生产实践意义。它为植物的育种、培育、栽培，为实行人工授粉和杂交授粉，提供理论依据。一般来讲，花粉生活力的长短，即决定于植物的遗传性，又受环境因素的影响。一般情况下，花粉生活力的长短依种而异，绝大部分植物的花粉只能活几个小时、几天或几个星期。一般来看：木本植物>草本植物，二细胞花粉>三细胞花粉。影响花粉生活力的主要环境因素有：温度、湿度及空气。在延长花粉生活力的措施主要有：超低温（-192℃的液态空气，-196℃的液态氮）、真空、降低氧分压、快速冷冻干燥等方法贮存。 四、花粉败育和雄性不育 第三节雌蕊的发育及其结构 一、胚珠的发育与结构 二、胚囊的发育及结构 1．大孢子的形成 在珠被形成前或与它同时，珠心内部也发生变化。最初，组成珠心的细胞，其体积大小均匀一致，以后，在靠近珠孔端的表皮下有一细胞长大，并形成与周围细胞不同的细胞——孢原细胞，其进一步发育便成为胚囊母细胞。但不同的植物其生长情况不同。常见的有以下二种情况：第一种是孢原细胞直接长大形成胚囊母细胞，第二种是孢原细胞分裂形成胚囊母细胞。 胚囊母细胞形成后，随即实行减数分裂，形成4个单倍体的大孢子，其中一个孢子起作用（即可发育为胚囊），其余三个退化。通常四分体中合点端的大孢子是有功能的。 2．胚囊的发育 在大孢子（单核的胚囊细胞）发育为胚囊的过程中，首先发生细胞体积的增大，与此同时出现液泡，接着发生连续三次核的分裂。并不伴随细胞质的分裂和新壁的形成。在第一次分裂后，形成两个核，它们分别移向两极。此二核随即再次分裂，这样在两极各有二核。继而这四核又各分裂一次，形成8个细胞核，其中四个在合点端，另四个在珠孔端，八个核处于共同的细胞质中。随着核分裂的实行，胚囊显著地扩大，特别在长轴方向上。随后，两极的每端各有1个核，移向中央，互相靠拢，这二个核称为极核。接着在各细胞核之间形成细胞壁，以形成细胞。其中，在珠孔端有3个核构成3个细胞，即一个卵细胞，2个助细胞，合称为卵器；合点端有3个核构成3个反足细胞。在胚囊的中央有一个由2个极核的中央细胞。这样便形成了有8个核，构成了7个细胞的胚囊。成熟的胚囊为雌配子体。 第四节开花、传粉 一、开花 二、传粉 成熟的花粉借助一定的媒介力量，被传送到同一朵花或另一朵花雌蕊柱头上的过程，就称为传粉。植物的传粉有自花传粉和异花传粉二种方式。 1．自花传粉 2．异花传粉 三、受精 所谓受精（作用）（即指：雄配子（精细胞）与雌配子（卵）相互融合的过程。被子植物因为雌配子体（胚囊）位于雌蕊子房的胚珠中，与雄配子体（花粉）所能达到的雌蕊的柱头有着或长或短的距离。所以，雄配子与雌配子的相遇，必须依赖由花粉粒萌发形成的花粉管的传送。这样，造成了被子植物受精需经历下列变化过程。 1．花粉粒的萌发及花粉管的生长 2．双受精过程及其生物学意义 （1）双受精 花粉管到达子房后从珠孔伸向胚囊。花粉管进入胚囊的径途，经研究认为是从一个助细胞的丝状器进入的。这个助细胞在花粉管到达胚珠前或进入胚珠后，业已退化。花粉管进入助细胞之后，在其顶端或亚顶端的一侧形成一个孔，然后将其内容物，一起由小孔喷射出去，形成一股细胞质流，这样，便将其中含有的2个精细胞送到卵细胞与中央细胞之间。接着，2个精细胞中的一个，在合点端的无壁区与卵细胞逐渐接近并相互融合，另一个也在无壁区与中央细胞（2个极核）接近并相互融合。这种融合的现象即为受精。因为2个精细胞分别与卵细胞和中央细胞受精，故称双受精。这是被子植物有性生殖所特有的现象。精细胞与卵细胞融合后，形成为受精卵（合子）（2n），将未发育为胚；精细胞与中央细胞融合后，形成为初生胚乳核（3n）将未发育为胚乳。双受精现象不但是被子植物共有的特征，而且还是它们在系统进化上高度发展的一个重要标志。 （2）双受精的生物学意义 通过双受精，使2个单倍体的雌、雄配子融合在一起，形成为一个二倍体的合子，恢复了植物原有的染色体数目。精卵融合把父、母本具有差异的遗传物质组合在一起，形成具双重遗传性的合子，这不但保证了物种遗传的相对稳定性，而且还可出现新的遗传性状，产生出有一定变异的后代。由受精极核（初生胚乳核）发育成的胚乳是三倍体的，同时兼有父、母本的遗传特性，作为新生一代胚期的养料，能够为巩固和发展这个特性提供物质条件。 总来说之，双受精在传递亲本遗传性，增强后代个体的生活力和适合性方面有重大意义。 第五节果实和种子 一、种子的形成 珠被—→种皮（二倍体） 胚珠 —→ 卵细胞—→胚（二倍体）—→ 种子 极核细胞—→胚乳（三倍体） 种子常呈圆形、椭圆形、肾形、卵形、圆锥形、多角形。 （一）胚的发育 合子是胚的第一个细胞。受精卵要经过休眠期才开始分裂，时间长短随植物种类而异。 基细胞—→胚柄（后消失） 合子分裂 多次分裂 分化 顶细胞 —→ 球形胚（原胚）—→ （心形胚、鱼雷胚）—→ 成熟胚 在胚发育初期，双子叶植物与单子叶植物基本相同，在胚分化过程中出现差别。主要区别： 单子叶植物胚的子叶原基发育不均等，仅一片子叶（盾片），相对的一端称外胚叶，并出现胚芽鞘和胚根鞘。 （二）胚乳的发育 极核受精后，不经休眠，就在中央细胞发育成胚乳。胚乳的发育有三种方式。 外胚乳：某些植物种子成熟时，珠心未被吸收，发育成类似胚乳的组织。外胚乳具胚乳的作用。 （三）种皮的形成 种皮是由珠被发育而成。种皮的结构，各种植物差异较大，与珠被的数目、种皮发育的变化相关。 假种皮（oril）———少数植物具有由珠柄或胎座特化发育而成的结构，包在种子外面，常肉质可食，如荔枝、龙眼食用部分。 二、果实发育和特征 果实是被子植物特有的结构，受精后，胚珠发育成种子，子房发育成果实（裸子植物仅有种子而无果实，其它植物既无种子也无果实）。有些植物，花的其它部位如花被、花柱、花序轴等也参与果实形成，称为假果（梨、山楂、无花果、凤梨等），由子房发育的果实称为真果。果实常有鲜艳的颜色和丰富肉质果皮。 三、果实的类型、组织构造 根据果实形成的部分将果实分为真果与假果，根据果实的来源、结构和果皮性质分为单果、聚合果、聚花果，根据果皮质地分为肉果和干果。 （一）单果：单心皮或合生心皮雌蕊形成的果实，即1朵花只结1个果实。依果皮质地分为干果与肉质果。 1.肉质果：果实肉质多浆，成熟时不开裂。包括浆果、柑果、核果、梨果（假果）、瓠果（假果）。 2.干果：果实成熟时，果皮干燥，开裂或不开裂。 包括（1）裂果类：蓇葖果、荚果（豆科特有）、角果（十字花科特有）、蒴果。成熟时开裂方式有纵裂、孔裂、盖裂、齿裂。 （2）不裂果（闭果）：瘦果、颖果、坚果、翅果、胞果、双悬果（伞形科特有） （二）聚合果：是由1朵花中很多离生心皮雌蕊形成的果实，每个雌蕊形成1