被子植物的有性生殖

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1、第四章被子植物的有性生殖一、花的组成及其类型二、花药的发育和花粉粒的形成三、胚珠的结构和胚囊的形成四、开花、传粉与受精五、种子和果实的形成六、被子植物生活史的概述繁殖的类型营养繁殖无性生殖——孢子有性生殖——配子（♀/♂）（同配、异配、卵式）一、花的组成及其类型花的形态学本质是被子植物适应于生殖的、节间极度缩短的变态枝条。世界上第一朵花——“孙革花”[中华古果]花柄（花梗）花托花萼（由萼片组成）花冠（由花瓣组成）雄蕊雌蕊花离萼合萼离瓣合瓣花被花丝花药花粉囊花粉粒禾本科植物的小穗和花组成禾本科植物花序的基本单位是小穗。小穗=2个颖片+1～多朵小花小花=外稃+内稃+2个浆片+3或

2、6个雄蕊+雌蕊花器官发育研究进展1991年，Coen和Mererowitz在金鱼草和拟南芥中利用一系列与花器官发育有关的突变体开展研究，通过遗传学分析和分子生物学研究，提出了基因控制花器官形态发生的ABC模型。根据此模型，花的萼片、花瓣、雄蕊与雌蕊四轮花部是由3组基因共同作用发育而成的。二、花药的发育和花粉粒的形成（一）花药的发育中层药室内壁绒毡层……消失……消失纤维层花粉母细胞四分体减数分裂单核花粉粒表皮花粉囊壁（小孢子母细胞）（小孢子）2nnn周缘细胞造胞细胞平周分裂原表皮孢原细胞花药原基☆三胞花粉（三核花粉粒）二胞花粉（二核花粉粒）（二）花粉粒的形成过程减数分裂四分体n

3、花粉母细胞2n单核花粉粒n精细胞n精细胞n营养细胞n生殖细胞n成熟花粉粒n（雄配子体）（小孢子母细胞）（小孢子）（三）花粉粒的结构外壁孢粉素、识别蛋白、萌发孔（沟）内壁营养细胞生殖细胞精子精子（四）雄性生殖单位与精子异型性雄性生殖单位是指被子植物的有性生殖过程中，一对精子与营养核构成的一个功能复合体。精子异型性有的植物（如白花丹、油菜、玉米）中，两个精子在大小、形态和细胞器的数量上存在明显的差异。大的精细胞含质体少，而含线粒体多，受精时与中央细胞融合，而小的精细胞含质体丰富而线粒体少，与卵细胞受精(趋向性受精现象)。这种来源于同一生殖细胞的一对精细胞之间的差异，称为精子异型性

4、。（四）雄性不育与花粉败育雄性不育由于遗传或生理原因，花中的雄蕊发育不正常，不能形成正常的花粉粒或正常的雄配子，但雌蕊发育正常，这种现象称为雄性不育。花粉败育由外界条件（如低温、干旱）或遗传因素引起的植物花粉不能正常发育的现象。雄性不育原理在作物遗传育种上的应用雄性不育在杂交育种中有重要作用。应用雄性不育系进行杂交育种，可节省劳力，保证种子纯度。雄性不育资源的研究已成为作物育种的方向之一。三、胚珠的结构和胚囊的形成（一）胚珠的结构胎座的类型成熟胚珠合点珠心珠被珠柄珠孔胚囊（二）胚囊的形成（以蓼型胚囊为例）单核胚囊成熟胚囊3次有丝分裂反足细胞（3个，n）中央细胞（1个，2n）卵

5、细胞（1个，n）助细胞（2个，n）珠心孢原细胞周缘细胞珠心的一部分造胞细胞胚囊母细胞四分体平周分裂减数分裂（珠孔端3个消失，合点端1个发育）小麦、水稻（雌配子体）2n2n2n2nnn2n2n（大孢子母细胞）大孢子四、开花、传粉和受精（一）开花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、花冠即开放，露出雄蕊和雌蕊，以利传粉，这种现象称为开花。各种植物的开花习性各不相同。1、开花的年龄2、开花的季节3、花期（二）传粉花被打开，花药开裂，成熟的花粉借外力传到雌蕊柱头上的过程，称为传粉。从生物进化的观点看，异花传粉是进化的传粉方式。自花传粉雄蕊的花粉传到同一朵花的雌

6、蕊柱头上。如水稻、小麦、豆类等。（豌豆的闭花受精是典型的自花传粉。）异花传粉同株或异株的花粉传送到同株或异株的另一朵花的柱头上。根据传粉媒介不同，主要有风媒传粉和虫媒传粉，以及以水和鸟为媒介传粉。生产上常进行人工辅助授粉。植物适应异花传粉的特征1、单性花，雌雄同株（瓜类）或雌雄异株（杨、柳）2、两性花，但雌雄蕊不同时成熟雄蕊先熟——向日葵、苹果、梨等雌蕊先熟——油菜、木兰、甜菜、玄参等3、雌雄蕊异长（报春花等）4、雌雄蕊异位（石竹科植物）5、自花不孕（桃、葡萄、梨、苹果、烟草等）(三)受精1.花粉粒与柱头的识别（亲和性？）2.花粉管的伸长3.受精方式（根据花粉管进入胚囊的部位

7、，有三种类型）珠孔受精（大多数植物）合点受精（柔荑花序类植物）中部受精（葫芦科植物）4.被子植物的双受精现象花粉管进入胚囊后释放出的两个精细胞，一个与卵细胞融合成为合子，另一个与极核融合成为受精极核，这种受精方式叫做双受精。双受精是被子植物特有的受精方式。精细胞(n)+卵(n)合子（2n）胚（2n）精细胞(n)+中央细胞(2n)初生胚乳核(3n)胚乳(3n)双受精的生物学意义1、异质的精、卵细胞的融合，形成具有双重遗传性的合子(2n)，既恢复了植物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时又出现新