植物学第九章 种子和果实 论述题

第九章种子和果实
被子植物的花经过传粉、受精之后，受精卵经过原胚阶段逐渐发育形成胚，受精极核通过核型、细胞型或沼生目型三种方式发育形成胚乳,胚珠中的珠被发育形成种皮，于是胚珠就发育形成了种子；少数植物，不经过精、卵细胞的结合，而是通过无融合生殖的方式发育形成胚。

无融合生殖有孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型。

在受精作用的刺激下，胚珠外的子房壁形成果皮；果皮和由胚珠形成的种子共同构成果实。

这样，被子植物从种子萌发开始，逐渐形成具有根、茎、叶的营养体，进一步形成花，经双受精形成新的种子和果实,完成了其从种子到新-代种子的生活史。

一、基本概念
1.种子的形成和发育
被子植物经过双受精以后，胚囊中的受精卵发育成胚，胚是新一代植物体的雏体，中央细胞受精后形成初生胚乳核，发育成胚乳，作为胚发育的养料，珠被发育成种皮，包在胚和胚乳之外，起着保护作用，大多数植物的珠心被吸收而解体消失，少数植物的珠心组织被保留下来，继续发育而成为外胚乳，珠柄发育成种柄。

整个胚珠便发育成种子。

（1）胚的发育：
2）细胞型胚乳：初生胚乳核第一次分裂以及在后续每一次核分裂后立即伴随有相应的胞质分裂，所以胚乳自始至终都有细胞形成，无出现游离核时期，整个胚乳是多细胞的结构。

3）沼生目型胚乳：是介于核型胚乳与细胞型胚乳之间的类型。

这类胚乳的初生胚乳核第一次分裂形成2个室（细胞），分别为合点室与珠孔室。

珠孔室较大，进行多次游离核分裂，在发育的后期形成细胞壁。

在合点室，始终是游离核状态。

合点室的核也可能不再进行游离核分裂。

这种胚乳称为沼生目型胚乳。

如单子叶沼生目种类。

（3）种皮的发育：种皮是由胚珠的珠被发的而成，两层珠被的种皮有两层或一层，一层珠被的种皮仅一层。

胚珠的珠孔发育形成种孔。

（4）无融合生殖和多胚现象：
1）无融合生殖：被子植物不经雌雄配子结合，而产生胚和种子的现象。

无融合生殖分为孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型。

①孤雌生殖：胚囊中的卵细胞未经过受精直接发育成胚的生殖现象。

单倍体胚囊中的卵细胞，经孤雌生殖形成单倍体胚,但后代不育；二倍体胚囊中的卵细胞，经孤雌生殖形成二倍体胚，后代可育。

②无配子生殖，胚囊中的助细胞或反足细胞未经受精直接发育成胚的生殖现象。

在单倍体胚囊中，无配子生殖产生单倍体胚，但后代不育；在二倍体胚囊中，无配子生殖产生二倍体胚，后代可育。

③无孢子生殖，是指由珠心或珠被细胞直接发育成胚的生殖现象。

其胚的形成与胚囊无关，这种胚称为不定胚，通常为二倍体，后代可育；不定胚与胚囊中的合子胚可以同时发育，结构也相同。

2）多胚现象:植物种子中通常只有一个胚，但有些植物种子中具有两个或更多胚，这种现象称为多胚现象。

多胚现象产生的原因主要有：
①非卵配子受精：双受精时，由于多精现象的存在，不仅卵细胞受精，有时助细胞或反足细胞也和过剩的精细胞受精，形成多个合子，以后发育成多个胚。

②无配子生殖。

③无孢子生殖。

④裂生多胚现象：胚胎发育的早期，原胚分裂成独立的几个部分，相应发育成多胚。

⑤多胚囊现象:胚珠中通常只有一个胚囊，但有些植物的胚珠中却有两个或两个以上胚囊，而每个胚囊都形成胚，造成多胚。

2.果实的发育、结构和传播
（1）果实的发育：受精后，胚珠发育为种子，子房在受精作用的刺激下发育为果实。

从发育角度看，果实分
为两大类。

1）真果单绅由子房发育成的果实称为真果，如小麦、水稻、棉花、柑橘等的果实属于此类。

2）假果：除子房外，还有花托、花萼、苞片甚至整个花序都参与形成果实，这类果实称为假果，如苹果、梨、菠萝等的果实:
（2）果实的结构：以真果为例，果实由果皮和种子组成。

果皮有外果皮、中果皮和内果皮之分。

其中外果皮较薄，由1〜2层细胞构成，具角质层及气孔；中果皮较厚，占整个果皮的大部分，结构上差异较大，由薄壁或薄壁和厚壁细胞组成，其中分布有维管束，有的很发达，呈网状；内果皮变化较大，有的由厚壁细胞组成，坚硬，有的为薄壁细胞组成，表皮毛成肉质化的汁囊。

种子包在果皮之内，一至多个。

（3）单性结实：不经受精子房就发育成果实，称为单性结实。

单性结实的果实中不含种子，这类果实称为无籽果实。

单性结实有两种情况：
1）营养性单性结实：不经传粉或其他任何刺激，子房可膨大成无籽果实。

2）刺激性单性结实:子房必须经过一定的刺激才能形成无籽果实。

二、简述双子叶植物与单子叶植物胚的发育过程。

解：合子（受精卵）第一次横向分裂形成一个基细胞（近珠孔端）和一个顶细胞（远珠孔
端）。

基细胞产生的细胞继续进行横分裂，产生胚柄，通过胚柄的延伸,将胚体推向胚囊中部，以利胚在发育中吸收周围的营养物质。

同时，顶细胞纵裂2次产生四分体原胚，四分体原胚又横分裂形成八分体原胚。

八分体再进行各个方向的连续分裂形成多细胞的球形胚体，胚体继续增大，其顶端两侧部位的细胞分裂和生长较快，形成两个突起,称为子叶原基，此时，整个胚体呈心形，继而子叶原基生长延伸形成形状、大小相似的子叶，紧接子叶基部的胚轴也相应伸长，整个胚体呈鱼雷形。

以后在两片子叶基部相连处的凹陷部位分化出胚芽；与胚芽相对的一端，又由胚体基部细胞和与其相接的一个胚柄细胞不断分裂共同参与胚根的分化，至此幼胚分化完成。

然后幼胚进一步生长发育，胚轴及子叶延长成弯曲（如马蹄铁形）或不弯曲的成熟胚。

单子叶植物胚发育的早期阶段，与双子叶植物的大致相似，但后期发育过程则差别显著。

合子（受精卵）第一次横分裂形成一个顶细胞（朝向胚囊内方）和一个基细胞（位于珠孔一端）。

接着顶细胞经一次纵裂和基细胞一次横裂形成四个细胞的原胚，以后，继续进行各个方向的分裂，形成基部稍长的梨形原胚。

不久，梨形胚偏上一侧出现一个凹沟，使胚两侧表现不对称的状态。

这时,在形态上可区分为三个区，凹沟以上区（顶端区）将来形成盾片的主要部分和胚芽鞘的大部分；凹沟稍下处的附近，即原胚的中间区（器官形成区）将来形成胚芽鞘的其余部分以及胚芽、胚轴、胚根、胚根鞘和一片不发达的外子叶；原胚的基部区（胚柄细胞区）形成盾片的下部和胚柄而逐渐成熟。

三、被子植物胚乳的发育方式有哪几种？简述其发育过程。

解见基本概念部分。

四、简述种皮的结构特征。

种皮的柱质、厚薄与果实的果皮之间是否有一定的相关性？
解：种皮的结构，在不同植物中差别很大，一方面决定于珠被的层数，另一方面也决定于种皮在发育中的变化。

种皮是由胚珠的珠被随着胚和胚乳的发育的同时一起发育而成的。

珠被有一层的，也有两层的（外珠被和内珠被）。

前者发育成的种皮只有一层，后者发育成的种皮通常为两层，即外种皮和内种皮。

但在许多两层珠被的植物中，一部分珠被组织和营养常被胚的发育所吸收，所以只有剰余的一部分珠被发育成种皮，而且被胚的发育所吸收的珠被种类随植物种类不同而异，有些植物的内珠被被吸收，而有些植物的外珠被被吸收。

因此，有些种子的种皮是由两层珠被中的外珠被发育形成，有些种子的种皮则是由两层珠被中的内珠被发育而成。

被子植物的种皮往往是干燥的，但也有少数种类的种皮是肉质的。

被子植物中，种皮的性质、厚薄与果皮之间有相关性。

果实成熟后果皮不开裂的类型，其种子的种皮往往较薄，这时，对胚的保护作用主要由果皮承担；而对于果皮开裂的类型，其种皮通常较厚。

五、什么是无融合生殖？无融合生殖有哪些类型？
解：被子植物的胚一般都是由受精卵发育而来，但也有些植物，不经过精、卵结合，也能产生有胚的种子，这种现象称为无融合生殖。

无融合生殖可分为孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型。

六、产生多胚现象的可能原因有哪些？
解见基本概念部分。

七、什么是单性结实？自发和诱导单性结实在生产上有何意义？
解：有些植物不经过受精作用，子房便可直接发育成果实，这种形成果实的过程称为单性结实。

单性结实有两种情况，一种是子房不经传粉或任何其他刺激，便可自发形成无籽果实，这种单性结实称为自发单性结实或营养单性结实，如香蕉、柑橘、柠檬等。

另一种则是子房必须经过一定的刺激才能形成无籽果实，称为刺激单性结实或诱导单性结实。

单性结实在一定程度上与子房所含植物生长激素的浓度有关，所以农业及园艺上应用类似的植物生长激素诱导单性结实。