3任务三植物生殖器官的识别.ppt

任务三、植物生殖器官的识别,一、植物的生殖器官概述,种子植物在完成营养生长之后，受生理和环境因素的营养，茎尖的顶端分生组织逐渐形成花原基和花序原基，分化为花和花序，进行生殖生长 花、果实和种子与植物有性生殖有关，故称为生殖器官,2,山茶花,1.植物的花,花是被子植物特有的繁殖器官 （1）花芽分化指植物经过一定时期的在营养生长过程后，就能感受到外界信号（如光周期和低温等）调节产生成花刺激物，植物茎生长点花原基形成、花芽各部分分化与成熟的过程,3,4,图 桃的花芽分化,5,图2-57 小麦的幼穗分化,图 小麦的幼穗分化,当花芽分化开始时生长锥伸长，横径增大，逐渐由尖变平，首先在半球形生长锥周围的若干点上，由第2、3层细胞进行分裂，产生第一轮小突起，即为花萼原基 以后逐渐依次由外向内再分化形成花瓣原基，在花瓣原基内侧相继产生2-3轮小突起，即为雄蕊原基 这些突起继续分化、生长，最后在花芽中央产生突起形成雌蕊原基 各部分原基逐渐长大，最外一轮分化为花萼，向内依次分化出花冠、雄蕊和雌蕊 小麦、水稻和玉米等禾本科植物的花序形成过程称为穗分化,6,(2)花的变态,双子叶植物的花。 双子叶植物典型的花通常由花柄、花托、花萼、花冠、 雄蕊和雌蕊等6部分组成 完全花一朵花中具有上述6部分 不完全花一朵花中缺少其中之一 南瓜花、黄瓜花缺雄蕊或雌蕊 桑树花、栗树花缺花瓣、雄蕊或雌蕊 杨树花、柳树花缺萼片、花瓣、雄蕊或雌蕊等 花是适应于有性生殖的变态短枝,7,黄瓜花,8,图2-58 双子叶植物花的结构,图 双子叶植物花的结构,花柄（梗）是着生花的小枝 花托花柄其顶端膨大的部分 花梗和花托具有运输水分和营养物质及支持花的作用 花萼是萼片的总称，位于花的最外面，形似叶，通常呈绿色 离萼萼片完全分离 合萼萼片基部连合或全部连合,9,油菜花,豌豆花,花冠位于花萼的内面，由花瓣组成。花冠常有鲜艳的色彩和芳香的气味，有的花瓣基部有蜜腺 根据花瓣的离合情况，将花分为 离瓣花花冠的花瓣彼此分离 合瓣花冠花瓣基部连合或全部连合，常见有 漏斗状花冠 钟状花冠 唇形花冠、 筒状花冠 舌状花冠等,10,球状花冠,11,图2-59 花冠,图 花冠,花萼和花瓣合称为花被 二者俱全的称双被花，如油菜、棉花等 只有花萼或花冠的叫单被花，如大麻、桑等 二者皆缺的叫无被花，如杨、柳等 雄蕊位于花冠之内，每枚雄蕊由花药和花丝两部分组成 花药通常有四个花粉囊，成熟的花药内有大量的花粉粒。植物种类不同，其雄蕊的数目和形态差异很大,12,棉花,柳树花,雌蕊由心皮卷合发育而成 心皮是适应生殖的变态叶 柱头是雌蕊顶端膨大的部分 花柱是柱头下伸长的部分 子房内分一至数室，每室含有一个或几个胚珠,13,受精后 子房发育成果实 子房壁发育为果皮 胚珠发育成种子,禾本科植物的花通常由2枚稃片、2枚浆片、3-6枚雄蕊和1枚雌蕊组成 稃片位于花的最外面，外稃中脉显著，延长成芒 开花时浆片吸水膨胀，将内、外稃片撑开，使花药和羽毛状柱头露出，以适应于风力传粉 禾本科植物通常由一至数朵小花与一对颖片组成小穗，再由许多小穗集合成为不同的花序（穗）类型,14,15,图2-60 小麦的小穗,图 小麦的小穗,（3）花与植株的性别,花的性别 两性花指一朵花同时具有雄蕊和雌蕊的花 单性花指一朵花中只有雄蕊或雌蕊的花 无性花指花中既无雌蕊，有无雄蕊的花,16,杨树花,植株的性别,雌雄同株单性花植物，雌花和雄花生在同一植株上 雌雄异株雌花和雄花分别生在不同植株上 只有雄花的植株叫雄株 只有雌花的植株叫雌株 杂性同株既有两性花，又有单性花或无性花,17,（4）花序,被子植物的花可以单独着生在茎的顶端和叶腋，也可以是多数花朵按一定顺序生长在花序轴上组成花序花序可分两大类： 无限花序 花序轴下部或周围的花先开放，然后逐渐向上或向中心依次开放，而花序轴顶端在一定时期内仍保持生长的能力，所以可以继续生长,18,根据花序轴的长短、形态和是否分枝，以及花梗的长短和有无等特征，又可将无限花序分成下列常见类型： 总状花序（如白菜、油菜和荠菜） 伞房花序（如苹果、梨） 伞形花序（如人参和天竺葵） 穗状花序（如车前） 肉穗花序（如玉米的雄花序、芋、半夏和马蹄莲等） 隐头花序（如无花果） 头状花序（如蒲公英、向日葵等）,19,在无限花序类里，除上述简单的花序外，还有几种花序轴分枝的复花序，即： 复总状花序(圆锥花序)，如玉米的雄花、水稻等 复穗状花序，如小麦、黑麦等 复伞形花序，如胡萝卜、芹菜等 复伞房花序，如绣线菊、八宝等,20,胡萝卜,绣线菊,21,图2-61 无限花序类型,图 无限花序类型,有限花序,有限花序(聚伞花序类)花序顶端或中央的花先成熟、先开放，然后逐渐向下或向外依次开放。 根据侧生花序的数目，将其分为下列常见的三种类型： 单吱聚伞花序（如唐菖蒲、委陵菜） 二岐聚伞花序（如大叶黄杨、茄、石竹等） 多岐聚伞花序（如大戟属植物）,22,唐菖蒲,大叶黄杨,23,图2-62 有限花序,图 有限花序,2.植物的果实,受精后雌蕊的子房发育而成 （1）果实的形成 正常果实的形成。被子植物的花经经传粉和受精后，各部分发生很大变化，花萼、花冠一般脱落，雄蕊及雌蕊的柱头、花柱叶枯萎，子房逐渐膨大发育成果实，胚珠发育成种子。,25,26,图 果实发育过程,图2-63果实发育过程,非正常果实的形成,只经传粉不经过受精，其子房也能发育成果实，称为单性结实，产生无籽果实。可分为 天然单性结实（自发单性结实）：子房不经过传粉、受精或其他任何刺激，就能够膨大，形成无籽果实，如菠萝、芭蕉、脐橙、柑橘、柿、葡萄的某些品种等等 刺激单性结实（诱导单性结实）：通过某种诱导才能引起单性结实的现象，诱导因素包括异种间花粉刺激柱头，或用生长素激素（如2,4-D，吲哚乙酸）刺激柱头，均可得到无籽果实。,27,（2）果实的组成,真果的结构。单纯由子房发育而成的果实称为真果 外果皮较薄，由一层表皮细胞和厚角组织构成，表皮外被许多毛 中果皮发达，由大型薄壁细胞和维管束构成 内果皮细胞木质化加厚，为坚硬的核，又称核果。果皮内含一粒种子,28,大豆荚果也是由一个心皮形成的子房发育而来 外果皮极薄，由一层表皮和数层厚壁组织组成 中果皮为数层薄壁细胞 内果皮由几层厚壁组织和内表皮组成。果皮内含多粒种子,29,30,图2-64 真果的结构 A.梅的子房纵切面B.梅的果实横切面C.桃的果实纵切面,图 真果的结构,假果的结构,有些植物的果实，除子房外，还有花的其他部分参与果实的形成和发育，称为假果。 假果的果实，如苹果、梨的食用部分主要由花筒发育而来，而真正的果皮，包括外、中、内三层果皮位于果实中央托杯内，仅占很少部分，其内为种子,31,32,图2-65 假果的结构（左苹果纵切面，右为苹果横切面）,图 假果的结构,3.植物的种子,种子是种子植物特有的器官，是由胚珠受精后发育而成，其主要功能是繁殖。 （1）种子的结构。种子的形状、大小和颜色因植物种类不同而差异较大，但其结构是相同 胚的各部分由胚性细胞所组成，具有很强的分裂能力，由胚芽、胚根、胚轴、子叶四部分组成。 胚乳是种子内贮藏主要营养物质(营养物质主要有淀粉、脂肪和蛋白质)的组织 种皮 1-2 层，包在胚及胚乳的外面起保护作用,33,34,图2-66 双子叶植物种子的结构 A-C.蓖麻种子D.E.大豆种子,图 双子叶植物种子的结构,（2）种子的类型,根据种子成熟时胚乳的有无，可分为 无胚乳种子。种子中胚乳的养料在胚发育过程中被胚吸收并贮藏在子叶中，故胚乳不存在或仅残留一薄层，子叶肥厚。据子叶数目可分为两种： 双子叶植物无胚乳种子 单子叶植物无胚乳种子,35,有胚乳种子,种子有发达的胚乳，胚相对较小，子叶薄。可分为 双子叶植物有胚乳种子：如蓖麻、荞麦、茄、番茄、辣椒、葡萄等的种子 单子叶植物有胚乳种子：如禾谷类和葱、蒜等植物的种子,36,玉米种子,4.果实和种子的传播,（1）借风力传播 果实种子小而轻，并有毛、翅等附属物 （2）借水力传播 有些水生或沼生植物 （3）借人与动物活动传播 果实或种子具钩刺（如苍耳）、具宿存黏萼 果皮或种皮坚硬，动物吞食后不消化而排泄至他处 果实和种子常与栽培植物同时成熟 （4）借果实自身机械力传播,37,二、植物的生殖器官的形态与结构,1、植物花的形态与结构,1、雄蕊的发育 雄蕊由雄蕊原基经细胞分裂、分化而来，发育成熟的雄蕊由两部分构成，基部伸长形成花丝，顶端膨大形成花药 雄蕊的类型 一朵花中所有的雄蕊总称为雄蕊群 一朵花中雄蕊的数目及类型是鉴别植物的标志之一 离生雄蕊（包括四强雄蕊和二强雄蕊） 合生雄蕊（包括单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊和聚药雄蕊）,39,40,图 雄蕊类型,图2-67 雄蕊类型,花药的发育及构造,花药通常有4个花粉囊 幼小的花药是由一团具有分裂能力的细胞组成的，随着花药的发育，形成具有四棱外形的花药雏形 在花药四角的表皮下，出现一系列细胞核较大、细胞质较浓的孢原细胞。它经过一次分裂形成内外两层细胞（造孢细胞和周缘细胞） 同时，造孢细胞进一步分裂、分化，形成很多花粉母细胞，花粉母细胞体积大、核大、细胞质浓，液泡不明显 每个花粉母细胞经过一次减数分裂，产生四个子细胞，其染色体数目减半，并逐渐发育成单个单核花粉粒,41,42,图2-68 花药发育的各期与成熟花药的结构 A-E.花药的发育过程F.一个花粉囊放大（示花粉母细胞） G.花药的结构与成熟花粉粒,图 花药发育的各期与成熟花药的结构,花粉粒的发育与构造,花粉粒是由花药中的花粉母细胞经过减数分裂形成的，其花粉粒的染色体减少一半 幼小的花粉粒不断从解体的绒毡层或中层细胞中吸取营养而增大体积，出现液泡并逐渐形成中央大液泡，细胞核移向一侧 接着进行一次有丝分裂，形成两个大小悬殊的细胞（大的为营养细胞，小的为生殖细胞）。 其后生殖细胞再进行一次有丝分裂，形成两个精细胞（雄配子），成为三核花粉粒,43,44,图2-69 花粉粒的形态与结构 A.形态B.结构,图 花粉粒的形态与结构,水稻花粉粒萌发和花粉管生长,不同植物的花粉粒大小、形状、颜色、花纹和萌发孔的数目与排列各不相同，可做为鉴别植物的特征 成熟的花粉粒有两层壁，外壁厚，表面形成不同的花纹，并有萌发孔。当花粉粒萌发时，花粉管由萌发孔长出。花粉粒的内壁较薄,45,46,图2-70 花药结构及花粉粒的发育过程,图 花药结构及花粉粒的发育过程,（2）雌蕊的发育,发育成熟的雌蕊由柱头、花柱和子房三部分组成。子房内有胚珠，胚珠中产生胚囊，在成熟的胚囊中产生卵细胞 雌蕊的类型。一朵花中所有的雌蕊称为雌蕊群，位于花的中央部分。雌蕊因心皮数目和离合情况不同，可分为 单雌蕊（如大豆、蚕豆、桃和李等） 离生雌蕊（如毛茛、乌头、草莓、莲等） 合生（复）雌蕊(如棉花、南瓜、番茄等),47,48,图2-71 雌蕊类型,图 雌蕊类型,胚珠的发育与结构,首先在子房内壁的胎座上产生一团突起（胚珠原基），前端形成珠心，基部发育成珠柄 以后，由于珠心基部的细胞分裂较快，产生一圈突起，逐渐向上扩展将珠心包围，仅在珠心前端留下一小孔 胎座内的维管束经珠柄到合点，分枝进入胚珠内部，将水分和养分源源不断输入 发育成熟的胚珠由珠被、珠孔、珠柄、珠心和合点组成,49,胚囊的发育与结构,胚囊发生于珠心组织中，当胚珠开始突起珠被的时候，珠心内部靠近孔端的表皮下面，有一个迅速增大的细胞，核大，质浓，叫孢原细胞 棉花等植物的孢原细胞经分裂成为两个细胞，外为周缘细胞以后逐渐退化消失，里为造孢细胞长大形成胚囊母细胞 而水稻、小麦等植物的孢原细胞直接长大成为胚囊母细胞 胚囊母细胞经减数分裂形成四分体（其染色体减半），排成一纵行，其中靠近珠孔的三个子细胞很快萎缩解体，最里面的发育成单核胚囊（大孢子），经休眠，单核胚囊开始生长，从珠心吸收养料继续增大,50,单核胚囊的细胞连续进行三次有丝分裂 第一次分裂形成两个子核，分别移向胚囊两极，再各自分裂两次，使胚囊两侧各有四个核 接着各有一个核向胚囊中部靠拢，形成极核 靠近珠孔端的三个核，形成三个细胞，中间较大为卵细胞（雌配子），两边较小是助细胞，靠近合点端的三个核也形成三个细胞（反足细胞），单核胚囊即发育成为七个细胞或八核的成熟胚囊（雌配子体） 成熟的胚囊由中央细胞、卵器和反足细胞组成,51,52,图 胚珠和胚囊的发育过程,图2-72 胚珠和胚囊的发育过程（A-J示发育过程）,2、 植物果实和种子的形态,（1）果实的类型 被子植物的果实大体分为 单果 聚合果：由一朵花中的离生单雌蕊发育而成的果实，许多小果聚生在花托上 聚花果(复果)：由整个花序发育而成的果实 一朵花中仅有一枚雌蕊所形成的果实称为单果，分为 肉果 干果,53,54,表 果实的类型与特点,55,表 果实的类型与特点,56,表 果实的类型与特点,57,表 果实的类型与特点,58,图2-73 肉果,图 肉果,59,图2-74 干果,图 干果,60,图2-75 聚合果,图 聚合果,61,图2-76 聚花果,图 聚花果,（2）种子的发育,被子植物的种子包括胚、胚乳和种皮 胚的发育。胚的发育从合子开始。受精后的合子通常要经过一段休眠期才开始发育 胚的发育早期，胚体成球形，这时单子叶植物和双子叶植物没有明显区别 双子叶植物珠胚具有子叶、胚芽、胚轴和胚根 单子叶植物的胚发育时，生长点偏向胚的一侧，因而形成一片子叶,62,胚乳的发育,胚乳的发育形式有两种： 一是核型胚乳。主要特征是初生胚乳核第一次分裂和以后的核分裂，均不伴随细胞壁形成，前期胚乳细胞核呈游离状态分布于胚囊中，待胚乳发育到一定阶段，在胚囊周围的胚乳核之间，先出现细胞壁，然后由外向内逐渐形成胚乳细胞 二是细胞型胚乳。主要特点是从初生胚乳核分裂开始，随即伴随细胞壁的形成，以后的各次分裂也都是以细胞形式出现，而无游离核时期,63,种皮的发育,在胚和胚乳发育的同时，珠被发育为种皮,位于种子外面起到保护作用 胚珠仅具单层珠被的只形成一层种皮 具双层珠被，通常形成内外两层种皮 有的植物虽有两层珠被，在形成种皮的仅由一层形成，另一层被吸收 成熟种子的种皮上常有种脐、种孔和种脊等附属结构,64,