1、植物形态结构与解剖学植物形态结构与解剖学生物奥赛辅导 种子是所有种子植物特有的器官。种子植物种子是所有种子植物特有的器官。种子植物中的裸子植物，因为胚珠外面没有包被，所中的裸子植物，因为胚珠外面没有包被，所以胚珠发育成种子后是裸露的；被子植物的以胚珠发育成种子后是裸露的；被子植物的胚珠是包在子房内，卵细胞受精后，子房发胚珠是包在子房内，卵细胞受精后，子房发育为果实，里面的胚珠发育成种子，所以种育为果实，里面的胚珠发育成种子，所以种子也就受到果实的包被。子也就受到果实的包被。种子有无包被种子有无包被，这这是种子植物中裸子植物和被子植物两大类群是种子植物中裸子植物和被子植物两大类群的重要区别之一。
2、的重要区别之一。种子增殖个体数量。种子增殖个体数量。渡过干、冷等不良环境的有效措施。渡过干、冷等不良环境的有效措施。果实兼有贮藏营养和辅助种子散布。果实兼有贮藏营养和辅助种子散布。第二节第二节 种子结构及其发育过程种子结构及其发育过程第一部分第一部分 种种子的发育子的发育发育成茎、叶、花、果实、种子发育成茎、叶、花、果实、种子一一.胚的发育（受精卵发育成胚的过程）胚的发育（受精卵发育成胚的过程）胚的发生一般经过以下几个发育时期胚的发生一般经过以下几个发育时期:合子合子(短暂休眠或无休眠短暂休眠或无休眠)原胚原胚 幼胚幼胚 成熟胚成熟胚合子在休眠期特点：合子在休眠期特点：细胞极性加强，细胞质、细
3、胞极性加强，细胞质、细胞核等趋向合点端，液泡缩小分布到珠孔细胞核等趋向合点端，液泡缩小分布到珠孔端；多聚核糖体集成，高尔基体数目增加。端；多聚核糖体集成，高尔基体数目增加。细胞极性指细胞表现的沿着一个方向的细胞极性指细胞表现的沿着一个方向的,各部分彼此相对两端具有各部分彼此相对两端具有某些不同的形态特征或者生理特征的现象。某些不同的形态特征或者生理特征的现象。1 1、双子叶植物胚的发育、双子叶植物胚的发育 合子第一次横分裂形成一个小的顶细胞（近合点合子第一次横分裂形成一个小的顶细胞（近合点端）和一个大的基细胞（近珠孔端）。端）和一个大的基细胞（近珠孔端）。基细胞经过多次横分裂形成胚柄，把胚体推
4、向基细胞经过多次横分裂形成胚柄，把胚体推向胚囊内部，以利其吸收胚乳的营养物质。胚囊内部，以利其吸收胚乳的营养物质。顶细胞经过顶细胞经过纵分裂和横分裂纵分裂和横分裂形成形成二细胞原胚、二细胞原胚、四细胞原胚、八细胞原胚，再经向分裂形成球形原四细胞原胚、八细胞原胚，再经向分裂形成球形原胚、心形原胚。胚、心形原胚。心形原胚的两侧继续分裂分化形成子叶，在凹陷心形原胚的两侧继续分裂分化形成子叶，在凹陷的基部分化出胚芽。球形胚基部的细胞和与之相接的基部分化出胚芽。球形胚基部的细胞和与之相接的一个胚柄细胞分裂分化形成胚根，胚柄的其余细的一个胚柄细胞分裂分化形成胚根，胚柄的其余细胞退化消失。胞退化消失。双子叶
5、植物胚的简要发育过程原胚期 幼 胚 期 胚成熟期合子合子顶细胞顶细胞基细胞基细胞 胚柄胚柄胚根原胚根原多细胞球形原胚多细胞球形原胚心形胚心形胚鱼雷形胚鱼雷形胚成熟胚（部分）成熟胚（部分）胚轴胚轴胚芽胚芽子叶子叶胚根胚根一次横分裂一次横分裂横裂横裂各个方向分裂各个方向分裂原胚时期原胚时期:从从2细胞细胞开始，直至器官开始，直至器官分化之前（球形分化之前（球形原胚）的胚胎发原胚）的胚胎发育时期育时期.（二）单子叶植物胚的简要发育过程（二）单子叶植物胚的简要发育过程 单子叶植物与双子叶植物在胚发育的初期是单子叶植物与双子叶植物在胚发育的初期是基本相同的，主要差别是基本相同的，主要差别是单子叶植物的子
6、叶原基单子叶植物的子叶原基不均等发育，在成熟的胚中形成一片子叶不均等发育，在成熟的胚中形成一片子叶。在胚根和胚芽之外还有在胚根和胚芽之外还有胚根鞘和胚芽鞘胚根鞘和胚芽鞘（特别是禾本科植物）。裸子植物子叶一般裸子植物子叶一般2片或更多。片或更多。合子顶细胞基细胞 胚柄胚根原四细胞原胚棒状胚梨形胚成熟胚（部分）胚轴胚芽鞘、胚芽盾片（子叶）胚根、胚根鞘普通小麦胚的发育二、胚乳及其发育二、胚乳及其发育胚乳：种皮和胚之间，为种子萌发贮存和提供营养物质。胚乳：种皮和胚之间，为种子萌发贮存和提供营养物质。富含糖类等有机物和多种无机物。富含糖类等有机物和多种无机物。1、有胚乳：裸子植物、多数单子叶植物和少数双
7、子叶植物、有胚乳：裸子植物、多数单子叶植物和少数双子叶植物2、胚乳种类：、胚乳种类：3N：受精极核发育而来：受精极核发育而来 2N：珠心发育而来（外胚乳）：珠心发育而来（外胚乳）N：雌配子发育而来（：雌配子发育而来（裸子植物裸子植物）胚乳的发育胚乳的发育（初生胚乳核发育成胚乳的过程）（初生胚乳核发育成胚乳的过程）(一一)游离核型胚乳游离核型胚乳-玉米：玉米：初生胚乳核初生胚乳核 核分裂核分裂 多数游离核多数游离核 质分裂质分裂 多细胞的胚乳多细胞的胚乳 (二二)细胞型胚乳细胞型胚乳-番茄等：番茄等：初生胚乳核初生胚乳核 核分裂、质分裂核分裂、质分裂 多细胞的胚乳多细胞的胚乳 (三三)沼生目型胚
8、乳沼生目型胚乳-慈姑等慈姑等 珠孔室珠孔室(大大)游离核游离核胞质分裂胞质分裂 多细胞多细胞初生胚乳核初生胚乳核第一次分裂第一次分裂胚囊分成胚囊分成 合点室合点室(小小)游离核游离核核多次分裂游离核型胚乳发育方式游离核型胚乳发育方式细胞型胚乳发育方式细胞型胚乳发育方式沼生目型胚乳发育方式沼生目型胚乳发育方式珠孔室珠孔室合点室合点室(四四)无胚乳种子：胚乳发育过程中，胚乳养料为胚无胚乳种子：胚乳发育过程中，胚乳养料为胚 发发育时吸收用尽，其中的养料多转移贮存在叶中。育时吸收用尽，其中的养料多转移贮存在叶中。(五五)外胚乳：有些植物的胚囊外的一部分外胚乳：有些植物的胚囊外的一部分珠心组织珠心组织随
9、随种子的发育而增大，形成类似胚乳的贮藏组织，称种子的发育而增大，形成类似胚乳的贮藏组织，称为外胚乳。外胚乳不同于胚乳，它是非受精的产物，为外胚乳。外胚乳不同于胚乳，它是非受精的产物，为二倍体组织为二倍体组织。外胚乳在有胚乳的种子（如胡椒、。外胚乳在有胚乳的种子（如胡椒、姜）中出现，也可以发生于无胚乳的种子中（如石姜）中出现，也可以发生于无胚乳的种子中（如石竹、苋）。竹、苋）。在大多数植物中，珠心在胚囊以及胚和胚乳的在大多数植物中，珠心在胚囊以及胚和胚乳的发育中已被分解、吸收，它们的种子中无外胚乳存发育中已被分解、吸收，它们的种子中无外胚乳存在。在。外胚乳与胚乳为同功而不同源的组织。外胚乳与胚乳
10、为同功而不同源的组织。三、种皮及其发育三、种皮及其发育种皮结构的多样性是由珠被的数目和厚度、细胞的厚壁化、机械细胞的分布、色素和有机物的沉积、细胞的退化消失、表皮细胞的特化等组合原因而形成的。1、种皮是保护种子，避免水分丧失、机械损伤和 病虫害入侵（有的还控制萌发）。2、构成：种脐、种孔、种脊 种孔：种脐的一端的孔（胚珠的珠孔）种子萌发时胚根从种孔处突破种皮破土而出。种脊：种脐的另一端突起。种皮的发育（由种皮的发育（由珠被珠被发育而成）发育而成）1.珠被珠被1层层 种皮种皮1层层(如向日葵如向日葵)内珠被内珠被 内种皮内种皮 种皮种皮(如油菜如油菜)2.珠被珠被2层层 外珠被外珠被 外种皮外种
11、皮 3.仅一层珠被发育：仅一层珠被发育：外珠被外珠被 种皮种皮(如大豆如大豆)或内珠被或内珠被 种皮种皮(如水稻如水稻)4.假种皮：有些植物的种皮外面还有一些覆盖层，它是由珠假种皮：有些植物的种皮外面还有一些覆盖层，它是由珠 柄、胎座等部分发育而来的。如柄、胎座等部分发育而来的。如荔枝、龙眼荔枝、龙眼。可食部分是假种皮，由珠柄、胎座等部分发育而来。可食部分是假种皮，由珠柄、胎座等部分发育而来。真正的果肉是连同果壳扔掉的那一层膜。真正的果肉是连同果壳扔掉的那一层膜。糊粉层 小麦糊粉层是小麦籽粒皮层的最内层，位于小麦籽粒的种皮和胚乳之间，占麦粒总质量的7%至9%，小麦中高营养价值的生理活性成分（如
12、：蛋白质、膳食纤维、矿物质、有益脂类、维生素、酚酸类和木酚素等）就集中在糊粉层中，其20%的纯糊粉层相当于全粮的营养。在磨粉过程中，小麦糊粉层通常与外壳粘连在一起剥离成为麸皮，糊粉层极难物理剥离。第二部分第二部分 种子的结构和类型种子的结构和类型一种子的结构一种子的结构 由胚（由胚（embryo）、胚乳（）、胚乳（endosperm）和种皮（）和种皮（seed coat）三部分组成。）三部分组成。胚芽（胚芽（plumule）生长点和幼叶组成。生长点和幼叶组成。胚芽鞘胚芽鞘。子叶（子叶（colyledon）一片、二片或多片。数目、生理一片、二片或多片。数目、生理 胚胚 功能因植物种类而异。功能因
13、植物种类而异。盾片盾片、外胚叶（含脂类）外胚叶（含脂类）。胚轴（胚轴（hypocotyl）胚芽与胚根之间的部分胚芽与胚根之间的部分（豆芽）。（豆芽）。胚根（胚根（radicle）根冠和生长点组成。根冠和生长点组成。胚根鞘胚根鞘。胚乳胚乳 贮藏养料，多肉质。分有胚乳和无胚乳种子。贮藏养料，多肉质。分有胚乳和无胚乳种子。种皮种皮 种子的保护层。种皮上常可看到种脐、种脊。种子的保护层。种皮上常可看到种脐、种脊。二种子的类型二种子的类型 分为有胚乳种子（分为有胚乳种子（albuminous seed）和无胚乳种子）和无胚乳种子(exalbuminous seed)两种类型。两种类型。（一）有胚乳种子（
14、一）有胚乳种子 组成：组成：种皮、胚、胚乳种皮、胚、胚乳 代表：代表：双子叶植物双子叶植物 蓖麻、烟草、茄子蓖麻、烟草、茄子 单子叶植物单子叶植物 水稻、小麦、玉米水稻、小麦、玉米（二）（二）无胚乳种子无胚乳种子 组成：组成：种皮、胚种皮、胚 代表：代表：双子叶植物双子叶植物 豆类、棉花、油菜、花生、瓜类豆类、棉花、油菜、花生、瓜类 单子叶植物单子叶植物 慈姑、泽泻慈姑、泽泻种子的主要类型种子的主要类型 有胚乳种子有胚乳种子1、蓖麻种子的结构（双子叶）2、小麦种子的结构（单子叶）无胚乳种子无胚乳种子1、蚕豆种子的结构（双子叶）2、慈姑种子的结构（单子叶）延伸窗口：延伸窗口：人工种子人工种子“人
15、工种子人工种子”用人工的方法创造出的一种和用人工的方法创造出的一种和天然种子相类似的一种结构。天然种子相类似的一种结构。1978年由著名的植物组织培养学家年由著名的植物组织培养学家T.Murashige首先提出，利用组培中具有体细胞胚胎发生的特点，首先提出，利用组培中具有体细胞胚胎发生的特点，把胚状体包埋在胶囊内，使其具有种子的机能，并把胚状体包埋在胶囊内，使其具有种子的机能，并可直接播种。可直接播种。胚状体胚状体由孢子体或配子体的细胞通过无性繁由孢子体或配子体的细胞通过无性繁殖产生的一种类似于合子胚的结构。殖产生的一种类似于合子胚的结构。组成：组成：薄膜包膜薄膜包膜 （“种皮种皮”）营养成分
16、和植物激素（营养成分和植物激素（“胚乳胚乳”）胚状体或芽胚状体或芽 （“胚胚”）优点：优点：通过组培获得大量的胚状体。通过组培获得大量的胚状体。根据需要配置不同成分的根据需要配置不同成分的“种皮种皮”。成本低。比采用试管苗繁殖方法的成本还低。成本低。比采用试管苗繁殖方法的成本还低。固定杂种优势固定杂种优势 作为高等植物基因工程和遗传工程的桥梁。作为高等植物基因工程和遗传工程的桥梁。应应 用：用：美国、法国和日本相继开展了人工种子的研美国、法国和日本相继开展了人工种子的研 究，并研制出胡萝卜、花旗松等人工种子。究，并研制出胡萝卜、花旗松等人工种子。第三部分第三部分 种子的萌发和幼苗的形成种子的萌
17、发和幼苗的形成一种子的休眠和种子的寿命一种子的休眠和种子的寿命（一）种子的休眠（一）种子的休眠 1.概念概念 有些植物的种子产生后，即使环境条件适宜，有些植物的种子产生后，即使环境条件适宜，也不能立即萌发，而需要隔一段时间才能发芽，种子的也不能立即萌发，而需要隔一段时间才能发芽，种子的这一特性称为这一特性称为休眠（休眠（dormary）。）。2.原因原因 主要原因有以下三个方面：主要原因有以下三个方面：种皮或胚的其它部分种皮或胚的其它部分限制氧气和水分的吸收限制氧气和水分的吸收 如：车前、苍耳种子种皮、莲子果皮厚。如：车前、苍耳种子种皮、莲子果皮厚。胚未发育完全或胚未发育完全或种子的后熟种子的
18、后熟作用作用 如：银杏、毛茛的种子，胚未成熟。如：银杏、毛茛的种子，胚未成熟。萌发抑制剂萌发抑制剂的存在的存在 如：如：挥发油、生物碱、有机酸、植物激素等。挥发油、生物碱、有机酸、植物激素等。植物种子成熟期胚的生长中断的现象。部分原因是可溶养分在转化成贮藏形式的过程中，水分迅速大量丢失。这在许多热带植物的种子中，可能是对季节和气候变化的一种适应。后熟为植物在湿度、温度及日长等条件最有助於生长时萌芽作好准备。（二）种子的寿命（二）种子的寿命 种子的寿命是指种子在一定条件下保持生活力的最长种子的寿命是指种子在一定条件下保持生活力的最长期限。寿命长短因植物种类而异。取决于二个因素：期限。寿命长短因植
19、物种类而异。取决于二个因素：遗传性遗传性 贮藏条件：干燥、低温，密封充氮。贮藏条件：干燥、低温，密封充氮。二种子萌发的外界条件二种子萌发的外界条件种子萌发（种子萌发（seed germination）充分成熟的种子，充分成熟的种子，在适宜条件下，从休眠状态转为活动状态，通过一系列的在适宜条件下，从休眠状态转为活动状态，通过一系列的生理生化变化，胚开始生长，逐渐形成幼苗的过程。生理生化变化，胚开始生长，逐渐形成幼苗的过程。内在条件：内在条件：种子结构健全，生活力强，完成后熟种子结构健全，生活力强，完成后熟 过程，解除休眠。过程，解除休眠。外界条件：外界条件：充足的水分、适当的温度、足够的充足的水
20、分、适当的温度、足够的 氧气。有的种子还需要光、暗条件。氧气。有的种子还需要光、暗条件。三种子萌发成幼苗的过程三种子萌发成幼苗的过程种子吸水种子吸水 胚乳或子叶的养料运送至胚胚乳或子叶的养料运送至胚 胚吸收养胚吸收养料、进行细胞分裂料、进行细胞分裂 胚根突破种皮，形成胚根突破种皮，形成主根和根系主根和根系 胚轴生长、伸长，胚芽出土胚轴生长、伸长，胚芽出土 独立生独立生活幼苗。活幼苗。四幼苗的类型四幼苗的类型 分为两种类型：分为两种类型：子叶出土的幼苗（子叶出土的幼苗（epigaeous seedling）子叶留土的幼苗（子叶留土的幼苗（hypogaeous seedling）。）。二者最大的区
21、别，在于二者最大的区别，在于上、下胚轴的生长速度上、下胚轴的生长速度不一致。不一致。（一）子叶出土的幼苗（一）子叶出土的幼苗 特特 点：点：下胚轴伸长下胚轴伸长，将子叶和胚芽顶出土。，将子叶和胚芽顶出土。代代 表：双子叶植物表：双子叶植物 大豆、棉花、油菜、瓜类大豆、棉花、油菜、瓜类 单子叶植物单子叶植物 洋葱洋葱（二）子叶留土的幼苗（二）子叶留土的幼苗 特特 点：点：上胚轴伸长上胚轴伸长，子叶或胚乳留土。，子叶或胚乳留土。代代 表：表：双子叶植物双子叶植物 蚕豆、豌豆、荔枝、柑橘蚕豆、豌豆、荔枝、柑橘 单子叶植物单子叶植物 小麦、玉米、水稻小麦、玉米、水稻 了解幼苗的类型，对农、林、园艺有指导意义。了解幼苗的类型，对农、林、园艺有指导意义。在一般情况下，子叶出土幼苗的种子宜在一般情况下，子叶出土幼苗的种子宜浅播浅播；子；子叶留土幼苗的种子叶留土幼苗的种子，播种可稍深。，播种可稍深。子叶出土子叶出土子叶留土子叶留土子叶留土子叶留土
