被子植物的花与繁殖-高中生物必修二适当拓展(精)
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花药:内含 花粉(花粉过。敏)
雄蕊 花丝
花蕊
柱头:分泌黏液
雌蕊 花柱
子房:内有一枚或数枚 胚珠 。
花柄和花托
花 托
花的组成部分:
花柄、花托、花萼、 花冠、雄蕊、和雌 蕊
花柄与花托相当于 枝的部分,其余四 部分相当于枝上的 变态叶,常合称为 花部
完全花:
四部俱全的花是完全 花。 例子:桃花等。
无性花:一朵花中雌、雄蕊均不具备者,也称为中性 花或不育花,如向日葵花序边缘上的舌状花等。
雌雄同株:雌花和雄花生于同一植株上的
雌雄异株:雌花和雄花分别生于两植株上的
杂性同株:同一植株上,两性花和单性花都存在的, 如槭、柿等。
不同植物花的多样性是生物多样性的生动体现
花药发生及花粉的发育形成过程
卵细胞:是成熟胚囊中的重要部分,液泡在珠孔端, 受精后发育成胚。
助细胞:寿命通常较短,一般在受精作用完成后就破 坏。最突出的特点是在近珠孔端的细胞壁上出现有丝状器 结构(类似传递细胞,丝状体是一些伸向细胞中间的不规 则片状或指状突起可增加表面积)。
中央细胞:位于卵器和反足细胞之间,高度液泡化, 是胚囊中最大的一个细胞,中央细胞是营养物质贮藏的场 所。
养物质的通道。
(三)花萼: (四)花冠:
位于花冠外面的绿 花冠,是一朵花中所
色被片是花萼,它
在花朵尚未开放时,
起着保护花蕾的作 用。
有花瓣的总称,位于 的上方或内方,排列 成一轮或多轮,多具 有鲜亮的色彩,因形 似王冠,故称之为
“花冠”
花 序
单生花
单性花—雌雄同株
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二.花的类型
两性花:每朵花中,既有雌蕊又有雄蕊
不完全花:
四部中缺少其中任何 一种结构的花。
例子:杨和柳既无 花萼、又无花冠,但 是有雄蕊或雌蕊。
雌蕊和雄蕊
雌蕊和雄蕊是花的主要结构,与果实和种子的 形成有直接关系
两性花
在一朵花里既有雄蕊又有雌蕊的花 如:桃,油菜,豌豆,棉花,小麦等
单性花
在一朵花里只有雄蕊或只有雌蕊的花 如:杨柳,玉米,黄瓜,大麻等
花与被子植物的繁殖
——高中生物必修二补充
请 你
一、花的结构
说
出
花
的
各
部
分
结
构
名
称。
请你说出花的各部分结构名称。
柱头 花药
花丝 花冠 花柱
子房 花萼 胚珠
花托 花梗
花柄:作用—— 支持和输导
花 花托:作用——作为花的其他部分的基座
的 花萼:由萼片组成
结
花被(花开放前保护花蕊)
构 花冠:由花瓣组成
被子植物胚的发育
被子植物胚的发育
顶
细
受 精
短暂休眠
胞
球状 胚体
胚芽 胚轴 胚 胚根 子叶
新 植 物 体
卵
基
细
胚柄
胞
①吸收、运送营养 ②产生激素类物质
(近珠孔)
被子植物胚乳的发育 不经休眠,直接发育
被子植物胚乳的发育
不经
受精 休眠 游离
极核
胚乳核
胚乳 细胞
有胚乳种子 (储存营养)
胚乳
无胚乳种子 (被胚吸收)
合子是一个高度极性化的细胞,它的第一次分裂, 通常是横向的(极少数例外),成为两个细胞,一个靠 近珠孔端,称为基细胞;另一个远珠孔的,称为顶端细 胞。顶端细胞将成为胚的前身,而基细胞只具营养性, 不具胚性,以后成为胚柄。这种细胞的异质性,是由合 子的生理极性所决定的。胚在没有出现分化前的阶段, 称原胚(Proembryo)。由原胚发展为胚的过程,在双 子叶和单子叶植物间是有差异的。
药隔及维管束
花药
原表皮
幼花粉囊
平周
孢原细胞分裂
初生壁细胞平 分周 裂
表皮
药室内
纤维层(花药开裂)
壁中层(最后消失)
花粉
绒毡层 (提供养料,最后消失)囊壁
造孢细胞有 丝 分 裂
花粉母细胞减数 四分体 分 裂营养细胞
小孢子
花粉
(雄配子体)
精细
胞
有 生殖细胞
丝
精细
分 裂
花粉囊中花粉母细胞的发育过程
花粉粒的发育和形态结构
进入胚囊的一个精子和卵细胞融合形成受精卵(合子), 将来发育成胚;另一个精子和两个极核融合(中央细胞受精) 形成三倍体的初生胚乳核,以后发育为胚乳。
卵细胞和极核同时和两个精子分别完成融合的过程,是被 子植物有性生殖的特有现象,称为双受精。
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;
传粉方式一般有两种:自花传粉和异花传粉。
(一)自花传粉
成熟的花粉粒传到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 称为自花传粉。
生产实际中自花传粉的涵义常被扩大:如农作物 中的同株异花间的传粉,果树栽培中同品种异株间的传粉, 也被称为自花传粉。
传粉方式中的闭花传粉和闭花受精是一种典型的 自花传粉,如碗豆。
自花传粉植物花的适应特征:
反足细胞:数目和形状,以及细胞内核的数目都有很 大变化。其数目即使蓼型胚囊的反足细胞,也不一定是3 个,常常可以继续分裂成一群细胞;反足细胞的寿命通常 短暂,往往胚囊成熟时,即消失或仅留残迹,但也有存在 时间较长的,如禾本科植物。
反足细胞的功能是将母体的营养物质运转到胚囊。
胚囊的发育过程
周缘细胞 分裂 形成珠心的一部分
两性花;
雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必须是同时成熟的;
雌蕊的柱头对于本花的花粉萌发和花粉管中雄配 子的发育没有任何生理障碍。
(二)异花传粉
一朵花的花粉传送到同一植株或不同植株 另一朵花的柱头上的传粉方式称为异花传粉。
在果栽培上,不同品种间的传粉和作物栽 培上不同植株间的传粉,也称异花传粉。
异花传粉的植物和花,在结构和生理上产生了一 些特殊的适应性变化,是自花传粉成为不可能,主 要表现在:
花药内不产花粉
产生的花粉败育
雄性不育的植物在进行杂种优势的育种工作中,往往可以 利用这一特性,在杂交时免去人工去雄这一步操作过程,从而 节约大量人力。正因为这样,在农业生产上往往需要选育这样 的品种。
胚
珠
的
结
合点 珠心
构
胚囊
和
内珠被 外珠被
组
珠孔
成
珠柄
胚珠的发育
胚珠是由心皮内壁沿腹缝线处的胎座上发 生,最初产生一团突起,以后突起的上端逐渐 发育成珠心,这是胚珠的重要部分,胚珠中的 胚囊就是由珠心细胞发育而成的;突起的基部 将来发育成珠柄。
花被小,或花被退化缺失;
花丝细长,易风吹摆动散粉;
花粉小、轻、多、外壁光滑。
2、虫媒花:靠昆虫为媒介进行传粉方式的称虫媒,借助 这类方式传粉的花,称虫媒花;多数被子植物是依靠昆虫 传粉的。其适应特征:
花被大而鲜艳,具蜜腺、芳香或特殊气味;
花粉粒较大,外壁粗糙而有花纹;
虫媒花的大小、形态、结构、蜜腺的位置等,常 与昆虫的大小、形态、口器的类型等特征相适应。
以上反常现象的产生,又往往与环境条件相联系,如温度过低, 或者严重干旱等。
雄性不育
个别植物由于内在生理、遗传的原因,在正常自然条件下, 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,这一现象称为雄性不育。
雄性不育的植物,雌蕊照样可以正常发育。雄性不育植株可 以表现为三种类型:
花药退化,花药全部干瘪,仅花丝部分残存
(四)人工辅助授粉
受精作用
花粉粒在柱头上的萌发 花粉管在雌蕊组织中的生长
珠孔受精:花粉管到达子房以后,或者直接伸向 珠孔,进入胚囊(直生胚珠),或者经过弯曲,折入 胚珠的珠孔口(倒生、横生胚珠),再由珠孔进入胚 囊。
合点受精:花粉管经胚珠基部的合点而达胚 囊的。
中部受精:花粉管穿过珠被,由侧道折入胚囊的。
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。
种子的形成
胚的发育
在胚发育之前胚乳的发育便开始了 合子通常经过一段休眠后开始发育成胚
被子植物的有性生殖
雄花 蕊药
花 精子 粉 粒 精子
卵细胞
花
胚 胚 囊 两个极核
珠
雌子 蕊房
珠被
子房壁
子代植株
受 精胚
卵
受 精 胚种 极 乳子
核
果
种皮
实
果皮
顶细胞
基细胞
(靠近珠孔)
休眠后发育
球状胚体
胚柄
二归纳:荠菜胚的发育过程
思考题
受精卵发育成胚是通过哪种分裂方式完成?
子叶
受 精 分裂一次 卵
(2N)
顶细胞 多次分裂 球状胚体 分裂
(2N)
(2N)
分化
胚芽 胚轴
基细胞 几次分裂 胚柄 (2N) 胚根
(近珠孔)
1.吸收养料供胚发育
(2N)
2.产生激素促进胚发育
胚
(2N)
(一)胚的发育
胚是由卵细胞受精后的合子发育来的,合子是胚的 第一个细胞。合子通常需经过一段休眠期,休眠期的长 短,随植物种类而异。以后,合子经多次分裂,逐步发 育为种子的胚。一般情况下,胚发育的开始,较迟于胚 乳的发育。
花单性,而且是雌雄异株植物;
两性花,但雄蕊和雌蕊不同时成熟;
雌雄蕊异长或异位;
花粉落在本花柱头上不能萌发,或不能完全发育 以达到受精的结果。
传粉的媒介
(三)风媒花和虫媒花
1、风媒花:靠风力传送花粉的传粉方式称风媒,借助这 类方式传粉的花,称风媒花。约有1/10之一的被子植物是 风媒的,大部分的禾本科植物和木本植物中的杨、柳等都 是风媒植物。其适应特征:
花粉管进入胚囊后,管的末端即行破裂,将精子及其他内 容物(营养核和少量细胞质)注入胚囊。破裂原因,有认为是 由于胚囊内的低氧膨胀所致,而助细胞被推测为对花粉管破裂 起着直接的作用,当花粉管与助细胞的细胞质接触时,由于压 力的突然改变,导致管的末端破裂;也有认为花粉管壁的溶解, 也是原因之一,如番茄。
按花蕊分
(桃花)
单性花:每朵花中,只有雌蕊或只有雄蕊
(黄瓜花)
单生花:每朵花单独生在茎上
按花的着生位置分
(桃花)
花序:花按一定次序着生在变形的花托既花轴上
(向日葵)
根据一朵花中雌、雄蕊的具备情况,分下列三类:
两性花:一朵花中,雌、雄蕊均具备者,如小麦、水 稻、桃等。
单性花:一朵花中仅有雌蕊或雄蕊者,如瓜类、玉米、 杨、柳等。仅有雌蕊者称雌花,仅有雄蕊者称雄花。 两性花和单性花均称可育花。
二细胞花粉
五、花粉败育和雄性不育
花粉败育
花药成熟后,一般都能散放正常发育的花粉粒。由于种种内在 和外界因素的影响,有时散出的花粉没有经过正常的发育,不能 起到生殖的作用,这一现象,称为花粉的败育。
花粉败育的原因是多方面的:一些情况是花粉母细胞不能正常 进行减数分裂,如花粉母细胞互相粘连一起,成为细胞质块;有 的出现多极纺锤体或多核仁相连;也有产生的4个孢子大小不等, 因而不能形成正常发育的花粉;有一种情况是减数分裂后,花粉 停留在单核或双核阶段,不能产生精子细胞;也有因营养情况不 良,以致花粉不能健全发育。绒毡层细胞的作用失常,失去应起 的作用时,也能造成花粉败育,如在花粉形成过程中,绒毡层细 胞不仅没有解体,反而继续分裂,增大体积。
珠孔受精是一般植物所有,合点受精较为少见,而 中部受精更属少见。
无论花粉管在生长中取道哪一条途径,最后总能准确地伸 向胚珠和胚囊,这一现象的产生原因,一般认为在雌蕊某些组 织,如珠孔道、花柱道、胎座、子房内壁和助细胞等存在某种 化学物质,以诱导花粉管的定向生长。
被子植物双受精过程
花粉管进入胚囊的途径在不同植物是不一样的,但都与助细胞有一定 关系。有从卵和助细胞之间进入胚囊的,如荞麦;有穿入1个助细胞中,然 后进入胚囊的,如棉;或是破坏1个助细胞作为进入胚囊的通路的,如天竺 葵;或是从解体的助细胞进入的,如玉米。
孢原细胞
造孢细胞
长大
胚囊母细胞
减 分数 裂四分体31个 个消 发失 育
单核胚囊
3次有 丝分裂
7细胞或 8核胚囊
直接发育(水稻、小麦)
雌配子体
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
花粉和胚囊的 发育
二、传粉
成熟的花粉粒借外力传送到雌蕊柱头上的过程 称为传粉。传粉是有性生殖的重要环节。
花的类型
单性花
两性花
南瓜花
四季秋海棠
(左雄花,右雌花)
雄蕊
雄 花药(里面有花粉) 蕊 花丝—支持花粉
雌蕊
柱头
花柱 雌蕊
子房
子房的结构
子房壁
珠被
珠心(内有1 胚 个卵细胞和2 珠
个极核)
极核 卵细胞
花的其他结构
(一)蜜腺:子房基部生有的小突起叫蜜
腺,能产生花蜜。
(二)花柄: 对花起支持作用,是运输营