被子植物的生殖结构与发育
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(4)绒毡层
花粉囊的最内一层,由一层细胞构成。 细胞较大,细胞质浓,含丰富的营养物质。
花药发育开始阶段,绒毡层常为单核,后期,核分裂 常不伴随胞质分裂,出现2核或多核结构。 具分泌细胞的特点,为花粉发育提供营养。
(4)绒毡层
分泌胼胝质酶,溶解四分体的胼胝质壁
有合成孢粉素的功能,对花粉外壁的发育有一定的作 用。 合成外壁蛋白,与花粉与柱头的识别作用有关。
大孢子母细胞经减数分裂形
成大孢子的三种方式
A、单孢型:减分后,四个单倍体的大孢子成直线排 列,三个退化,只一个发育称单孢型胚囊。
B、四孢型:4个都参加胚囊的发育。 C、双孢型:减数第一次分裂后,发生胞质分裂,形 成二个细胞,其中一个退化(多为珠孔端的),另一 个发育成胚囊。
花粉表面的形态也有多种变化。有光滑的、具疣 的、具刺的、具条纹的、具网的等。花粉粒的大 小、及萌发孔的数目、位置、形态、以及花粉壁 的雕纹等都有较强的种属特异性。
2、花粉粒的结构
(1)花粉壁:分外壁和内壁
外壁:较厚,主要成分是孢粉素,质地坚硬,能 抗酸、抗碱和抗生物分解,因此可在地层中找到 古代植物遗留的花粉。外壁的腔中还含有由绒毡 层合成的蛋白质、脂类和酶。与花粉与柱头的识 别反应和人对花粉的过敏反应有关。
(二)小孢子的产生
造孢细胞经几次有丝分裂,产生更多的造孢细胞,最 后一次有丝分裂后,发育成小孢子母细胞。也称花粉 母细胞。
小孢子母细胞经减数分裂,形成四个单倍体的细胞称 小孢子。
最初的四个小孢子集合在一起称为四分体。 以后, 四分体的胼胝质壁溶解,小孢子彼此分开。
(三)花粉(雄配子体)
的发育
小孢子是配子体世代的开始,是雄配子体第一个细胞。
胚珠的类型:直生胚珠、横生胚珠、倒生胚珠、弯生 胚珠、拳卷胚珠。
(二)胚囊(雌配子体)的 结构与发育
珠心相当于被子植物的大孢子囊,在珠心中产生大孢 子母细胞,并经减数分裂产生大孢子,由大孢子发育 成胚囊,胚囊是被子植物的雌配子体,其内产生雌配 子卵。
1、大孢子的发生
早期珠心产生1孢原细胞,经一次平周分裂,形成一个 大孢子母细胞和一个周缘细胞,周缘细胞经多次有丝 分裂形成多层珠心细胞,有些植物的孢原细胞直接发 育形成大孢子母细胞。大孢子母细胞经减数分裂开始 进入配子体世代。
内壁:较薄,为纤维素和果胶质,含有水解酶类 的蛋白质,与花粉萌发及花粉管穿入柱头有关, 也有一些蛋白质在受精的识别中具有一定的作用。
(2)营养细胞
与生殖细胞来自同一个母细胞,细胞核结构松散,染 色浅,细胞器数量较多,花粉成熟时营养细胞贮藏有 大量的淀粉、脂肪等,还有各种酶、维生素、植物激 素等。
(3)生殖细胞
小孢子发育晚期,绒毡层解体,到花粉成熟时,完全 消失。
(4)绒毡层
分泌绒毡层:又称腺质绒毡层,发育过程中在原位解 体。如百合。
变形绒毡层:发育过程中较早地发生内切向壁和径向 壁溶解,原生质体逸出进入花粉囊中,分散在小孢子 之间,彼此融合成多核的原生质团。如棉。
绒毡层发育或解体过程中出现异常,会导致花粉败育。
雄性生殖单位
被子植物在精细胞与营养核之间和一对精子之间 存在着物理上的联结与结构上的连接,并将这种 结构单位称为雄性生殖单位(MGU),以后在2细 胞花粉中也发现了生殖细胞与营养核间存在着类 似的结构,也称为MGU。
雄性生殖单位是否在被子植物中普遍存在还有待 于广泛的研究,推测其作用可能是作为传递精细 胞的装置,能使精细胞准确地到达雌性的靶细胞。
(1)表皮
外切向壁有薄的角质层。有些植物的花粉囊壁上 有毛绒或气孔。
(2)药室内壁:花粉母细胞阶段,细胞中常贮有 淀粉粒,发育晚期,其内切向壁和横向壁会出现 沿径向方向排列的条状加厚,故此时的药室内壁 也称纤维层。纤维层的失水收缩可引起花药的开 裂。
(3)中层:1-3层,发育过程中作为花粉的营养, 渐渐解体,花药成熟时多己消失。
3、成熟花粉的成分
成熟的花粉粒含水量低,贮藏了大量的营养物质,不 仅有大量的蛋白质、糖、脂类等还含有较多的微量元 素等,这些贮藏物质为花粉的萌发与花粉管的生长提 供了物质与能量的储备,也为传粉动物提供了食物。
二、雌性生殖器官的结构 与发育
(一)胚珠
包在子房内,一个成熟胚珠由珠心、珠被、珠孔、珠 柄和合点等几部分组成。
花粉:小孢子长大后,进行一次不等的有丝分裂,形 成二个细胞,称为花粉。
营养细胞:花粉中大的一个细胞,由于与花粉管的生 长有关,又称管细胞。
生殖细胞:花粉中小的一个细胞,成熟后多为纺缍形 的裸细胞。
(四)成熟花粉的结构 与功能
1、花粉粒形态
花粉的表面具萌发孔,是花粉壁薄弱的区域,长 的称为沟,短的称为孔。不同的植物萌发孔的数 目、形状、在花粉壁上着生的位置等都有很大的 差异。
孢原细胞平周分裂,形成二层细胞,外为初生壁细胞, 内为造孢细胞。
初生壁细胞可发育成花粉囊的壁,造孢细胞可进一步 发育为花粉。
花药原始体的中央部分将发育为药隔和维管束。
1、花粉囊壁的发育
初生壁细胞平周分裂,形成三层或更多层细胞,连同 其外的表皮,共同组成花药的壁。
花药的壁自外而内分别为:表皮(1层) 药室内壁(1层),中层(1-3层),和、绒毡层(1 层)。
7.3 被子植物的生殖结 构与发育
一、雄性生殖器官的结构与功能
花丝:细长,外面一层角质化的表皮细胞,内包围着 薄壁组织,中央是维管束
花药:又称小孢子囊,是雄蕊产生花粉的结构。一般 被子植物有四个花粉囊,内含大量的花粉,中间是药 隔,由基本组织和维管束组成。wenku.baidu.com
(一)花药的发育
花药原始体,四个角隅处的表皮以内形 成四组孢原 细胞。
在二细胞型的成熟花粉中生殖细胞多为纺缍形的裸细 胞,细胞核相对较大,核内染色质凝集,具1-2个核 仁,
(4)精子:在3细胞成熟花粉中,生殖细胞经有丝分 裂形成一对精子,精子也是裸细胞,有纺缍形、球形、 椭圆形、
(4)精子
精子异型性:一对精子在形状、大小与细胞器的数量 上有所不同,大的精子称Svn,或称精子Ⅰ,与营养 细胞紧密联结;小的精子称Sua,也称精子Ⅱ,不与营 养细胞联结。这种来自同一个生殖细胞的一对姐妹精 细胞之间的差异称为精子异型性。