植物与植物生理讲义——植物的生殖器官

植物与植物生理讲义——植物的生殖器官
植物的花、果实和种子这三种器官与植物的有性生殖有关,因此称为生殖器官。植物借助于生殖,使它们的种族得以延续和发展。
第一节花的发生和组成部分
一、花芽分化
花芽分化:指茎尖分生组织分化形成花和花序的过程,叫花芽分化。
穗分化:禾本科植物茎尖分化为花序(穗)的过程叫穗分化。
花芽分化过程:
1、首先是生长锥伸长,如:小麦、水稻、棉花、苹果
2、伸长的生长锥的进一步变化有两种情况:
生铁铸造
①生长锥发育为一朵花时,则生长锥逐渐增宽、变平。
②生长锥发育为花序时,则增大成半圆形或圆锥形。
3、小花的分化,是在宽大变平的生长锥由外向内依次出现若干轮突起,分别为花萼原基、花冠原基、雄蕊原基、雌蕊原基。有些植物如油菜、龙眼最后分化花冠原基。
二、花的组成
典型的花可分为:花萼、花冠、雄蕊、雌蕊四部分。它们分别着生在花柄顶端略微膨大的花托上。
花:是植物适应有性生殖的变态枝条。
(一)花柄和花托
(二)花被
花被:花萼和花冠合称为花被。
两被花:一朵花中同时具有花萼和花冠的花。油菜、大豆
单被花:只有花萼或花冠的花。、桑
无被花:没有花被的花。杨、柳
1、花萼
花萼位于花的最外轮,由数枚萼片组成。萼片的外形似叶,通常为绿,能进行光合作用;但有些植物的花萼具有鲜艳的颜,形似花冠,如一串红、耧斗菜等。在开花前,花萼包在花的最外面,具有保护幼花的作用。
花萼一只有一轮,但也有两轮的,如棉花、扶桑等,外轮叫副萼,内轮叫花萼。
根据组成花萼的各个萼片的离合情况,可分为:
离萼:油菜
合萼:大豆、花生
根据开花后花萼是否脱落,可分为:
落萼:白菜、油菜
宿萼:茄、番茄等
2、花冠
花冠位于花萼的内方,由若干个花瓣组成。
作用:①保护作用。
②吸引昆虫进行传粉。
花冠的类型:根据组成花冠的花瓣的离合情况,花冠可分为:
(1)离瓣花冠:
一朵花中的花瓣彼此完全分离,离瓣花冠;这种花叫离瓣花。有以下几种类型。
①蔷薇形花冠:由五个分离的花瓣排列成五星辐射状。
②十字形花冠
③蝶形花冠
(2)合瓣花冠:
一朵花中的花瓣,基部互相连合或全部连合,叫合瓣花冠。这种花叫合瓣花。连合的部分叫花冠筒,分离的部分叫花冠裂片。常见的有以下几种类型。
①漏斗状花冠
②钟状花冠:花冠筒较短而广,向上展开呈钟状。
③唇形花冠:花冠筒较长,花冠裂片成上下二唇形。
④筒状花冠:花冠筒较长,上下粗细相似呈筒状,•花冠裂片向上展开,向日葵。
状花冠:花冠筒较短,花冠裂片向一侧延伸成舌状。莴苣的花序全部为舌状花。
(三)雄蕊
由花丝和花药两部分组成。
花药通常具有2-4个花粉囊,囊内产生大量的花粉粒
雄蕊根据其离合情况,有以下几种类型:
1、离生雄蕊:花中全部雄各自分离,叫离生雄蕊。
①二强雄蕊益母草芝麻
②四强雄蕊十字花科植物
2、合生雄蕊:花中雄蕊形成不同程度的连合。•有几下几种类型:
①单体雄蕊棉花、山茶
②二体雄蕊大豆
③多体雄蕊蓖麻、金丝桃
④聚药雄蕊菊科植物,南瓜
(四)雌蕊位于花的中央,是花的重要组成部分。
心皮:组成雌蕊的变态叶。
腹缝线、背缝线
柱头:接受花粉,促进花粉粒的萌发。
雌蕊花柱:是花粉管进入子房的通道。
子房:内生胚珠,受精后发育成果实。
不同的植物,雌蕊中心皮的数目和离合、子房的位置、胎座的类型不相同。
ad2组合1、雌蕊的类型
根据雌蕊中心皮的数目和离合,雌蕊可分为以下几种类型:
①单雌蕊:一朵花中只有一个雌蕊,并由一个心皮组成。
豆类、桃、李。
②离生雌蕊:一朵花中有数枚雌蕊,每个雌蕊是由一个心皮组成。草梅、八角、芍药
③合生雌蕊:一朵花中只有一个雌蕊,这个雌蕊是由二个或更多个心皮连合构成,又称为复雌蕊。油菜、棉花、小麦。
2、子房的位置
根据子房在花托上着生的位置以及和花托连合情况, •子房可分为以下类型。
①上位子房:上位子房的花有两种情况:上位子房下位花; •上位子房周位花。
②中位子房:甜菜马齿苋
③下位子房:南瓜苹果
3、胎座的类型
胎座:子房中胚珠着生的部位叫胎座。有以下几种类
①边缘胎座:豆类
②侧膜胎座:油菜、萝卜、黄瓜
③中轴胎座:番茄、茄、苹果
④特立中央胎座:石竹、马齿苋
⑤基生胎座和顶生胎座:向日葵(基生)、桃(顶生)。
三、禾本科植物花结构的特点
外稃:中脉常伸成芒。
内稃:
小花浆片:两枚
雄蕊:3-6枚
雌蕊:一枚
外颖:
小穗内颖:
小花:一至数朵
小穗轴:
四、花与植株的性别
(一)花的性别
两性花:一朵花中同时具有雄蕊和雌蕊的花。
单性花:只有雄蕊或雌蕊的花。可分为:雌花、雄花。
高效自吸泵无性花:没有雄蕊和雌蕊的花。向日葵边缘的花。
(二)植株的性别
单性花植物可分为:
雌雄同株:玉米、蓖麻
雌雄异株:杨、柳、菠菜。可分为:雄株、雌株
杂性同株:荔枝、柿。
五、花序:
有些植物的花是单独着生于叶腋或枝顶,叫单生花。如:桃棉等。但大多数植物是许多花共同着生在一个总花柄上(花轴),•这样就形成了花序。
花序:花在花轴上有规律的排列方式。
苞片:有的花在花柄基部下侧有一变态叶,叫苞片。
总苞:在花序基部集生的苞片,合称为总苞。
根据花轴的生长和分枝方式,开花顺序及花轴的长短,花序分为两大类:
(一)无限花序:
花轴顶端可以继续生长,花由花轴下部先开,渐及上部;或花轴较短,其边缘的花先开,渐及中央。常见的无限花序又有以下几种:
①总状花序:萝卜、油菜
②穗状花序:车前
③伞房花序:苹果、梨
④伞形花序:葱、韭
⑤柔荑花序:杨、柳
⑥头状花序:向日葵
⑦隐头花序:无花果
(二)有限花序
花序顶端或中央的花先形成,开花顺序是由上而下,由内而外,因而花轴的伸长受到限制。单歧聚伞花序二歧聚伞花序
第二节花药和花粉粒的发育与结构
一、花药的结构
药隔:存在药隔维管束
花药表皮
花粉囊纤维层
花粉粒:存在于药室内
成熟花药的横切面:表皮、纤维层、药隔、药隔管束、药室、花粉粒。
二、花粉粒的发育与结构
1、发育:
禾谷类作物、油菜、向日葵:花粉粒发育至三核时,开始散粉。
大多数植物,如:桃、梨,至二核时,便开始传粉。
2、结构
成熟三核花
粉粒
外壁:较厚,缺乏弹性而较硬,表面光滑,或形成不同的花纹及萌发孔,萌发孔的数目为1-多个,如水稻、小麦1个、油菜3-4个。外壁含大量的孢粉素及胡萝卜素、脂类、蛋白质等,具有一定的彩和粘性。另外,外壁的透性强。
内壁:薄而柔软,富有弹性,易吸水膨胀,由纤维素、果胶、半纤维素、蛋白质组成。
营养细胞:
二个精子:
外壁
花粉粒壁
内壁
设备集电环二核花粉粒营养细胞
生殖细胞
不同的植物,花粉粒的大小、形状、颜、花纹和萌发孔的数目与排列各不相同,可作为鉴别植物的依据。
花粉粒含有蛋白质、糖类、脂肪、生长素、类胡萝卜素和酶等,这些物质对保持花粉粒的生活力及花粉粒的萌发和花粉管的生长有着重要的作用。
第三节胚珠和胚囊的发育与结构
一、胚珠的结构
1、成熟胚珠的结构:
珠心、珠被、珠孔、珠柄、合点、胚囊
2、胚珠的类型:
直生胚珠:胚珠直立,珠孔、合点和珠柄列成一直线,珠孔位于珠柄相对的一端。
倒生胚珠:胚珠倒悬,珠孔向下,接近胎座,珠心与珠柄几乎平行,并且珠柄与靠近它的珠被贴生。
弯生胚珠:珠孔向下,合点和珠孔的连线呈弧形,珠心和珠被弯曲。
二、胚囊的结构
卵细胞(N)一个
助细胞(N)二个
成熟胚囊极核(N)二个或中央细胞(2N)一个
反足细胞(N)三个或多数
第四节开花、传粉和受精
一、开花:
1、什么叫开花:当花中花粉粒和胚囊(或其中之一)成熟时,花被展开,雌雄蕊暴露出来,这种现象叫开花。
2、开花期:一株植物,从第一朵花到最后一朵花开毕经历的时间,称为开花期。
开花期的长短决定于植物的特性,也与所处的环境密切相关。一般小麦 3—6天;早稻5-7天;晚稻7-10天;苹果、梨6-12天;番茄1-几个月。
二、传粉
什么叫传粉:指成熟的花粉粒,借助于外力传到雌蕊柱头上去的过程,称为传粉。
传粉有两种方式:
(一)自花传粉
成熟的花粉粒落到同一朵花的柱头上,叫自花传粉。
但在生产上把同株异花间的传粉也称为自花传粉;果树栽培上将同一品种不同植株间的传粉也称为自花传粉。
小麦、水稻、豆类都是自花传粉。
典型的自花传粉方式是闭花传粉,如:豌豆、大麦等。
(二)异花传粉
指不同花朵之间的传粉叫异花传粉。
作物栽培上指不同植株间的传粉;果树栽培上指不同品种间的传粉。如:玉米、油菜、向日葵、苹果、梨、西瓜、南瓜等
利路防水接头异花传粉时,花粉需要外力作为媒介才能传到柱头上,依据媒介不同,可将花分为
虫媒花:依靠昆虫进行传粉的花。苹果
风媒花:依靠风力进行传粉的花。玉米
虫媒花的特征:花较大,花被鲜艳,具有香味和蜜腺,花粉粒较大粗糙有花纹,有粘性。风媒花的特征:花丝细长,易受风力摆动散出花粉;花粉粒干燥,数量多,外壁光滑,适于风力传播;雌蕊柱头大, •常呈羽毛状,便于接受花粉;花小,花被不鲜艳。
异花传粉的意义:从生物学的角度,产生较强生活力和适应性的后代。
异花传粉与自花传粉只是相对的:
(三)植物对异花传粉的适应
1、单性花:玉米、瓜类
2、雌雄蕊异熟:向日葵、苹果等
3、雌雄蕊异长:荞麦
4、自花不孕:向日葵、荞麦
三、受精作用
指雌雄配子(卵和精子)互相融合的过程叫受精作用。
•花粉粒的萌发和花粉管的伸长
(二)受精过程及其意义
双受精:被子植物在有性生殖过程中,花粉管中的两个精子分别和卵细胞及极核融合受精的过程叫双受精。
双受精的意义:
1、保持了物种的相对稳定性。
2、形成双重遗传性的合子,对选育新品种和生物的进化具有重要作用。
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3、产生三倍体胚乳,并作为营养物质被胚吸收,使子代的生活更强,适应性更广。
(三)受精的选择性和多精入卵

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