1、 8 8 生殖器官生殖器官花 Flowers概述概述 花是种子植物所特有的繁殖器官，通过传粉、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，繁衍后代受精作用，产生果实和种子，繁衍后代 花由花芽发育而成。是节间极缩短，适应生花由花芽发育而成。是节间极缩短，适应生殖的一种变态枝殖的一种变态枝 花梗和花托是枝的部分，着生在花托上的萼花梗和花托是枝的部分，着生在花托上的萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊均是变态叶片、花瓣、雄蕊和雌蕊均是变态叶 花在花在分类学分类学上的意义上的意义 药用药用：红花、番红花、金银花、菊花等：红花、番红花、金银花、菊花等 如果不理解花，就不可能理解如果不理解花，就不
2、可能理解美，因为正是花的吸引力作为美，因为正是花的吸引力作为一种进化的策略而出现，在远一种进化的策略而出现，在远古的那一刻，首先给这个世界古的那一刻，首先给这个世界展示了美的观念。展示了美的观念。M.Pollan 勿忘我勿忘我第一节 植物的繁殖 植物产生新个体的现象称繁殖，生命通过繁殖而延续，繁殖是生命最基本的特征之一。通过繁殖，生物的基本特征信息由亲本传递给子代，这种信息传递称为遗传。植物繁殖的类型 植物的繁殖方式包括营养繁殖、无性生殖和有性生殖3种方式。植物营养体的一部分从母体分离开直接形成新个体的繁殖方式称为营养繁殖。也有的学者将营养繁殖归入无性生殖。植物的无性生殖是指一些具有生殖功能的
3、细胞不经过两性的结合，直接发育成新个体的过程。无性生殖中具有生殖功能的细胞称为孢子。有性生殖是指通过两性细胞的结合形成新个体的过程。这些性细胞称为配子，为单倍体。两个配子结合形成二倍体的合子，由合子再发育形成新的个体。草莓的营养繁殖和有性生殖嫁接压条植物的有性生殖植物的有性生殖有性生殖是指通过两性细胞的结合形成新个体的过程。这些性细胞称为配子，为单倍体。两个配子结合形成二倍体的合子，由合子再发育形成新的个体。+同配生殖：相互结合的两种配子的形态、结构、大小、运动能力相同，从形态上难以区分异配生殖：两种配子形态结构相同，但大小不同，大的为配子，小的是配子卵式生殖：两种配子在大小、形态、结构、运动
4、能力等方面均不同，配子大，卵形，无鞭毛，无运动能力，特称为卵，配子小，细长，有些具鞭毛，可运动，特称为精子；精子与卵融合称受精作用，由受精卵发育成植株有性生殖n 植物的生活史与世代更替 孢子体世代与配子体世代（无性世代与有性世代）交替出现，这就是植物生活史中的世代交替现象。被子植物的配子体世代（单倍体世代）不发达，雌、雄配子体不能独立生活，都寄生在孢子体上，且特化成花的一部分。第二节第二节 花的组成花的组成花 的 组 成 一朵完整的花包括花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群等五部分。完全花、不完全花 两性花、单性花 雌雄同株、雌雄异株单性花雌雄同株花柄和花托花托花托的形态变化花托的形态变化花托花托
5、圆柱状圆柱状木兰科木兰科 玉兰玉兰花托圆锥状花托圆锥状草草 莓莓花托花托倒圆锥状倒圆锥状莲莲花托花托凹陷杯状凹陷杯状刺刺 梨梨花萼与花冠萼片、花萼花瓣、花冠花被两被花、单被花同被花、无被花梅花（离生萼）梅花（离生萼）地黄（合生萼）地黄（合生萼）副萼副萼花萼副萼瓣状萼瓣状萼冠毛冠毛花萼花萼耧斗菜 花萼有距 离瓣 合瓣花冠曼 佗 罗 花花冠的变化花冠的变化 花花瓣瓣基基部部延延长长成成距距犁头草犁头草花冠的变化花冠的变化花冠的变化花冠的变化雄蕊群雌蕊群 被子植物进入到生殖生长阶段时，茎的顶端一些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。因此，花是一种特化的节间很短的变态的枝。分化的
6、过程第四节第四节 雄蕊的发育与结构雄蕊的发育与结构一、花丝和花药的发育一、花丝和花药的发育百合花药横切面百合花药横切面花药与花粉的发育花药与花粉的发育绒毡层 细胞特点：大，胞质浓厚，富含RNA、蛋白质、油脂、类胡萝卜素等 变化：早期单核，减数分裂前后成为2或多核 功能：提供营养；分泌胼胝质酶；合成孢粉素；合成外壁蛋白；提供花粉壁外脂类物质 类型：分泌绒毡层(腺质绒毡层)：原位解体变形绒毡层：内切向壁和径向壁溶解，原生质体逸出到花粉囊中，分散在小孢子之间，融合成多核的原生质团二、花粉粒的发育百合四分体花粉囊中花粉母细胞的发育过程营养细胞营养细胞 明显不同与生殖细胞明显不同与生殖细胞 细胞核结构松
7、散，细胞器较多细胞核结构松散，细胞器较多 内含大量的淀粉、脂肪、各种酶、维生内含大量的淀粉、脂肪、各种酶、维生素、植物激素和无机盐素、植物激素和无机盐 为花粉管的生长提供营养为花粉管的生长提供营养生殖细胞 裸细胞 核大，染色质凝集，具12个核仁 细胞质少，含线粒体、高尔基体、内质网、核糖体、微管等细胞器，多无质体 微管与细胞长轴平行精子 裸细胞 纺锤形、球形、椭圆形、蠕虫形、带状 细胞质很少，含线粒体、高尔基体、内质网、核糖体等细胞器 精子(Svn)：大，与营养核紧密联结 精子(Sua)：小，不与营养核联结雄性生殖单位(MGU)三、花粉粒的形态各种类型花粉花药发生及花粉的发育形成过程花药药隔及
8、维管束幼花粉囊原表皮孢原细胞平周分裂初生壁细胞平周分裂药室内壁中层绒毡层纤维层(花药开裂)(最后消失)(提供养料,最后消失)花粉囊壁造孢细胞有丝分裂花粉母细胞减数分裂四分体小孢子营养细胞生殖细胞有丝分裂精细胞精细胞表皮 花粉(雄配子体)四、花粉粒的生活力和影响因素四、花粉粒的生活力和影响因素1 1、花粉的生活力：是指花粉粒的寿命。、花粉的生活力：是指花粉粒的寿命。2 2、保存花粉：一般为低温（、保存花粉：一般为低温（0 00 0C C左右）左右）,干燥（干燥（RH25%50%RH25%50%）和无氧条件。）和无氧条件。从花粉生活力的状况可反映如下几从花粉生活力的状况可反映如下几种情况：种情况：
9、1 1）亲缘关系相近的植物，其花）亲缘关系相近的植物，其花粉生活力长短也较相近粉生活力长短也较相近2 2）木本植物较草本植物花粉生活力要强，）木本植物较草本植物花粉生活力要强，寿命要长寿命要长3 3）2 2细胞型花粉的生活力较细胞型花粉的生活力较3 3细胞型花细胞型花粉要强粉要强五、雄性不育和花粉败育五、雄性不育和花粉败育 雄性不育（雄性不育（male sterilitymale sterility）植物由于植物由于内在生理、遗传的原因，在正常的自然条件内在生理、遗传的原因，在正常的自然条件下，也会产生花药或花粉不能正常地发育，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情况，这
10、一现象称为成为畸形或完全退化的情况，这一现象称为雄性不育雄性不育 花粉败育（花粉败育（abortionabortion）花药成熟后，由花药成熟后，由于内在和外在于内在和外在 的因素的影响，有时散出的花的因素的影响，有时散出的花粉没有经过正常的发育，不能起到生殖的作粉没有经过正常的发育，不能起到生殖的作用，这一现象，称为花粉的败育用，这一现象，称为花粉的败育雄性不育植株的三种类型花药退化，花药全部干瘪，仅花丝部分残存花药内不产生花粉产生的花粉败育 细胞核雄性不育 细胞质雄性不育 核质互作型雄性不育遗传性雄性不育六、花药离体培养及应用六、花药离体培养及应用花药（粉）的离体培养：花药（粉）的离体培养
11、：在无菌条件下，把发育适当时期的花药在无菌条件下，把发育适当时期的花药或花粉粒，接种于培养基上，进行培养，或花粉粒，接种于培养基上，进行培养，诱导出偏离正常发育的愈伤组织或胚状诱导出偏离正常发育的愈伤组织或胚状体，最后发育成独立的花粉植物。体，最后发育成独立的花粉植物。应用：应用：可减少杂种分离，缩短育种年限，提高可减少杂种分离，缩短育种年限，提高选择效率，减少田间实验所用的土地和选择效率，减少田间实验所用的土地和劳力，对现有品种能进行提纯复壮。劳力，对现有品种能进行提纯复壮。第五节 雌蕊的发育与结构雌蕊结构柱头：湿性柱头、干性柱头花柱：空心花柱、实心花柱胚珠和胚囊的发育胚珠和胚囊的发育胚珠的
12、结构和组成 合点珠心胚囊内珠被外珠被珠孔珠柄成熟胚囊的结构与功能成熟胚囊的结构与功能反足细胞反足细胞:数目不定数目不定,通常通常3 3个个,向胚囊转运物质，受向胚囊转运物质，受精前后退化精前后退化中央细胞中央细胞:体积大，具大液体积大，具大液泡，两个极核可形成次生核泡，两个极核可形成次生核与一精子结合与一精子结合,发育成胚乳发育成胚乳助细胞助细胞:极性与卵相反，珠极性与卵相反，珠孔端具丝状器，为卵细胞提孔端具丝状器，为卵细胞提供营养供营养,受精前后解体消失受精前后解体消失卵细胞卵细胞:雌配子雌配子,极性明显，极性明显，液泡在珠孔端，核在合点液泡在珠孔端，核在合点端，受精后发育成胚端，受精后发育
13、成胚雌性生殖单位胚囊的发育过程孢原细胞周缘细胞造孢细胞形成珠心的一部分分裂长大胚囊母细胞减数分裂四分体3个消失1个发育单核胚囊 3次有丝分裂7细胞或8核胚囊卵细胞1个助细胞2个中央细胞1个(含极核2个或次生核1个)反足细胞3个或多个直接发育(水稻、小麦)雌配子体花粉和胚囊的发育第六节 开花与传粉传粉(pollination)The transfer of pollen from microsporangia to the stigma in angiosperms or to directly to the ovule in gymnosperms.由花粉囊散出花粉借助于一定的媒介力量被送到同
14、花或另一花的柱头,这一过程称为传粉传粉的方式传粉的方式自花传粉自花传粉 异花传粉异花传粉两性花两性花,雌雄蕊同时成熟雌雄蕊同时成熟;柱头对接受自身的花粉无生理上的障碍柱头对接受自身的花粉无生理上的障碍单性花单性花;若是两性花若是两性花,雌雄蕊不同时成熟雌雄蕊不同时成熟,或自交或自交有生理障碍有生理障碍 传粉媒介风媒花穗状或柔荑花序穗状或柔荑花序花粉量大，体积轻，表面光滑，少纹饰花粉量大，体积轻，表面光滑，少纹饰雌蕊柱头长雌蕊柱头长,常有羽毛常有羽毛先叶开花先叶开花虫媒花的特征虫媒花的特征 多数有花蜜，有气多数有花蜜，有气味味 花大，具鲜艳的颜花大，具鲜艳的颜色，醒目色，醒目 花粉粒较大，表面花
15、粉粒较大，表面有粘液和纹饰，易有粘液和纹饰，易粘着粘着传粉的媒介虫媒花花粉在柱头上的萌发花粉在柱头上的萌发相互识别相互识别湿润型柱头湿润型柱头:表面的分泌物表面的分泌物能粘住花粉能粘住花粉,并为花粉提供并为花粉提供营养营养干燥型柱头干燥型柱头:花粉通过表面花粉通过表面的蛋白质薄膜和角质层的裂的蛋白质薄膜和角质层的裂隙获得水份隙获得水份花粉吸水膨胀花粉吸水膨胀,伸出花粉管伸出花粉管有多个萌发孔的花粉粒有多个萌发孔的花粉粒,最最终只有一个花粉管到达胚囊终只有一个花粉管到达胚囊 第七节 受精受精的主要类型珠孔受精珠孔受精:多数植物多数植物 合点受精合点受精:如核桃如核桃 中部受精中部受精:少数植物少
16、数植物花粉管向化性生长，而且雌蕊分泌的向化花粉管向化性生长，而且雌蕊分泌的向化性物质是热稳定性的，与钙离子浓度有关；性物质是热稳定性的，与钙离子浓度有关；助细胞退化，花粉管进入助细胞退化，花粉管进入双受精双受精双受精：双受精：是被子植物花粉粒中的一对精子分别与卵是被子植物花粉粒中的一对精子分别与卵细胞和中央细胞结合的过程。细胞和中央细胞结合的过程。是被子植物所特有是被子植物所特有的现象的现象花粉管花粉管从丝状从丝状器处进器处进入助细入助细胞胞花粉管顶端孔裂，花粉管顶端孔裂，精子、营养核和少精子、营养核和少量细胞质释放量细胞质释放精子细胞从卵细胞和精子细胞从卵细胞和中央细胞无细胞壁处中央细胞无细
17、胞壁处进入，完成双受精进入，完成双受精双受精双受精过程及其生物学意义一个精子与卵结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚另一个精子与中央细胞极核结合，成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳这种双受精是被子植物特有的现象，也是植物有性生殖中最进化的形式首先，2个单倍体的雌、雄配子融合在一起，成为二倍体的合子，恢复了植物原有的染色体数目，保持了物种的相对稳定性。其次，双受精在传递亲本遗传性，加强后代的生活力和适应性方面具有较大的意义。因为精、卵融合把父、母本具有差异的遗传物质重新组合，形成具有双受精的极核发展成的胚乳是三倍体的，同样兼有父、母本的遗传特性，生理上更活跃，并作为营养物质被胚吸收，使子代的生活力更强，适应性更广
