《植物学教学资料》第三-四节雄蕊、雌蕊的发育.ppt

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1、4.2 雄蕊的发育,本节内容要求重点掌握。4.3.1 花药的发育（成熟花药的结构）4.3.2 小孢子的形成（减数分裂）（略讲）4.3.3 花粉粒的形成和形态结构4.3.4 花粉败育和雄性不育（略讲）,雄蕊的发育过程,雄蕊是由雄蕊原基发育而来的，经顶端生长和原基上部有限的边缘生长后，原基迅速伸长，上部逐渐增粗，不久即分化出花药和花丝两部分。,花药的发发育过程,花粉囊,4.2.1 花药的发育,花药中部，由薄壁细胞构成，内有维管束）,花药的发育,花药发育初期:由一层原表皮包裹着一群基本分生组织；细胞分裂:花药四个角隅处分裂较快，使花药外观呈四棱形。长大分化:在四棱处的原表皮下面分化出1-多列孢原细胞

2、(体积较大、核大、胞质浓，径向壁较长，分裂能力较强)。继续长大分化：孢原细胞平周分裂产生内、外两层细胞，外层为初生壁细胞，内层为初生造孢细胞。花药壁形成：初生壁细胞平周分裂和垂周分裂，形成3-5层细胞，由外至内为药室内壁(1层)、中层(2-4层)及绒毡层(1层)。药隔的形成：花药中部的细胞逐渐分裂，分化形成维管束和薄壁细胞，构成药隔。,花药原基,未分化的花药,孢原细胞,花药壁,花药的发育过程(小结),外层：药室内壁中层：2-4层细胞内层：绒毡层,纤维层消失消失,纤维层：药室内壁细胞径向伸长，内切向壁和垂周壁条纹状次生加厚,4.2.2 花粉粒的发育,小孢子的发育,初生造孢细胞,造孢细胞,小孢子母

3、细胞或花粉母细胞,四分体,4个单核小孢子,花粉粒（雄配子体）的发育,花粉粒的形态结构,单粒花粉,花粉块,花粉粒结构,外壁(exine)、内壁(intine)、花粉粒外壁(exine)：较厚，硬而缺乏弹性。主要成分为孢粉素，此外尚有纤维素、类胡萝卜素、类黄酮素、脂类及蛋白质，所以花粉粒常呈现黄、橙色。外壁的雕纹变化很大，常构成美丽的图案。这是孢粉学(Palynology)研究的主要内容。,4.2.3 花粉败育和雄性不育,花粉母细胞减数分裂不正常营养不良绒毡层作用无常不产生精子,花粉败育：花粉没有经过正常发育，不能起生殖作用。,原因,上述现象的发生，常与环境条件相关，如温度过低，干旱等。,雄性不育

4、：产生的花药或花粉不能正常地发育，成为畸形或完全退化，雄蕊发育不正常无生育能力。,花药退化不生花粉 花粉败育,原因,雄性不育在生产中应用：杂交育种，可免去人工去雄常用药物杀雄。不育系 X 保持系不育系 不育系 X 恢复系杂交一代种子,4.3 雌蕊的发育,4.3.1 胚珠的结构4.3.2 胚珠的形成4.3.3 胚囊的形成(重点),4.3.1 胚珠的发育和结构,胚珠的形态结构,成熟胚珠的结构：,珠心：其内产生胚囊珠被：薄壁细胞组成。珠被1或2层，保护珠心珠孔：珠被在珠心顶端留下的孔珠柄：连接胚珠与胎座合点：珠被，珠心和珠柄愈合的部分胚囊：珠心内由胚囊母细胞经减数分裂后形成,胚珠,胚珠的类型,a.直

5、生胚珠：各部分生长速度均匀，珠孔、珠心纵轴、合点和珠柄成一直线，如荞麦，火炭母、苎麻、胡桃；b.倒生胚珠：胚珠上一侧生长较快，另一侧生长较慢，使胚珠倒转180度，合点指向珠柄相对端，大多数被子植物具有倒生胚珠。倒生胚珠具有珠脊，这是由珠柄的延伸部分和珠被相结合而成。c.横生胚珠：珠被一侧生长较快，胚珠横卧，珠孔、珠心纵轴和合点连成的直线与珠柄成直角，如毛茛科，锦葵科植物。d.弯生胚珠：胚珠的下半部生长均匀，上半部生长不均匀，使上半部向一边倒曲，合点位置不变，珠孔靠近珠柄，如蚕豆、豌豆、柑桔等。,4.3.2 胚珠的发育,子房内壁的胎座上产生突起，称胚珠原基；原基前端发展为珠心nucleus，后端

6、分化出珠柄funiculus；珠心基部产生环状突起，形成珠被，将珠心包围；有两层珠被的胚珠，先形成内珠被，后形成外珠被。珠被在珠心顶端留下一孔为珠孔micropyle。,4.3.3 胚囊的形成,成熟胚囊的结构,胚囊起源于珠心组织内。,孢原细胞发生：珠心靠近珠孔端的表皮下一个细胞质浓密，细胞核大的细胞。胚囊母细胞（大孢子母细胞）形成：由孢原细胞分裂或不分裂后发育而成。单核胚囊形成：胚囊母细胞经减数分裂成四分体，3个退化，个发育为单核胚囊。成熟胚囊形成：单核胚囊进行连续3次有丝分裂形成7细胞8核胚囊。,胚囊(embryo-sac)：是被子植物的雌配子体，由卵细胞、助细胞、极核和反足细胞组成的结构。

7、1、卵细胞：具有高度极性，近珠孔端的壁最厚，接近合点端的壁逐渐变薄。2、助细胞：与卵细胞在珠孔端排列成三角形。和卵细胞一样也具有高度极性。在珠孔端的细胞壁上有丝状器(filiform apparatus)结构，3、中央细胞：是胚囊中最大的细胞，高度液泡化。4、反足细胞：是胚囊中数目和结构变异最大的细胞。具有从珠心吸收营养物质转运输入中央细胞的功能。些单位,4.4 开花、传粉和受精,开花(anthesis)：当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊(或二者之一)已经成熟时，花萼和花冠即行开放，露出雄蕊和雌蕊。传粉(pollination)：成熟的花粉粒借外力传到雌蕊柱头上的过程，称为传粉。也称授粉(pol

8、lination)。受 精(feutilization)：受精是指雌、雄性细胞即精子与卵细胞相互融合的过程。,4.4.1 开 花,开花年龄开花季节花期长短,开花习性,各种植物的开花习性不同,4.4.2 传 粉,概念 植物的传粉有自花传粉和异花传粉两种方式。自花传粉（self-pollination）：成熟的花粉粒传到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。异花传粉（cross-pollination）：一朵花的花粉粒传到另一朵花的柱头上的过程。,自花传粉的花,花的适应性 两性花 雄蕊与雌蕊同时成熟 自花能孕,自花传粉的意义：产生的后代生活力较弱，但能在不利条件下完成传粉受精，保证后代繁育。,异花传粉的适应

9、,花的适应结构花单性雌、雄蕊异熟雌、雄蕊异长或异位自花不孕,生物学意义：后代具有强大的生活力和适应性。达尔文：“连续自花传粉对植物本身是有害的，而异花传粉对植物是有益的。”,传粉方式,虫媒传粉 风媒传粉 鸟媒传粉 水媒传粉 动物传粉 人工辅助授粉,风媒花：,靠风力传粉的花，称为风媒花。风媒花的特点：花被细小，无鲜艳的颜色，无香气，无蜜腺，花丝细长，丁字着药，易被风吹摇动，花粉量多，小，轻，外壁光滑，无花纹，雌蕊柱头较大，扩展成羽毛状。,虫媒花：,靠昆虫传粉的花。虫媒花的特点：颜色鲜艳，花大，香气浓，具蜜腺或花盘，花粉粒大，外壁粗糙，或结合成花粉块。80%的有花植物靠昆虫来传粉。昆虫的种类极多，

10、蜂、蛾、蝇、甲虫形态结构产生特化来适应于特定的昆虫。,鸟媒传粉,水媒传粉,人工辅助传粉：,经济植物自然授粉率低，影响产量。采用人工辅助授粉可提高授粉率。如砂仁自然结实率低，靠彩带蜂传粉，但彩带蜂繁殖率低，用人工授粉可提高受粉率4080%。,花粉管的萌发和生长,4.4.3 受 精,珠孔受精合点受精中部受精,花粉管进入胚珠的方式,被子植物双受精过程及生物学意义,过程：双受精是被子植物有性生殖的特有现象。意义：恢复了植物原有的染色体数目合子具有双亲的遗传特性，增强了后代的生活力、适应性及变异性，使物种得到发展。三倍体的胚乳也具有两性的遗传特性，巩固了后代的生活力。,无融合生殖和多胚现象,无融合生殖A

11、.概念：不经过精卵结合，直接由某种细胞发育为胚的现象。B.类型：a.孤雌生殖：卵细胞不经过受精直接发育成胚（1n）b.无配子生殖：助细胞或反足细胞直接发育成胚（1n）c.无孢子生殖：珠心或珠被细胞直接发育成胚（2n）C.意义：是被子植物用来代替有性过程的一种进化形式，它即不同于有性生殖（不受精），也不同于营养繁殖（还是通过种子繁殖）,a.概念：有些植物一个种子中往往有两个或多个胚存在，这种现象称为多胚现象。b.原因：A、无融合生殖 B、受精卵分裂 C、多胚囊,多胚现象,思考题,1、植物的繁殖可分为哪几种类型？各种繁殖类型的特点是什么？2、花是怎样发生的？植物由营养生长转入生殖生长将在植株上发生

12、怎样的显著变化？3、典型的花分哪些主要部分？各部分的形态和结构如何？4、花图式和花程式的含义是什么？如何绘制花图式和写一个花程式？举例说明。5、什么是花序？两大类花序的主要区别是什么？举例说明各类花序的重要特征。6、花药壁的发育过程如何？药壁中的绒毡层在小孢子形成过程中起着什么重要作用？,7、孢原细胞j是如何发育为小孢子的？成熟花粉粒具有哪些结构？8、胚珠有哪几种类型？9、单胞型、双胞型和四胞型的胚囊发生是如何形成的？10、单胞8核、7细胞胚囊的发育过程是怎样的？7细胞胚囊各细胞的名称和作用如何？11、什么是自花传粉和异花传粉？异花传粉比自花传粉在后代的发育过程中更有优越性，原因是什么？植物如何在花部的形态或开花方式方面避免自花传粉的发生？自花传粉能在自然界被保留下来的原因又是什么？12、虫 媒传粉与风媒传粉的花在形态结构上有何不同？13、试述被子植物的双受精过程及其意义。,