被子植物与裸子植物的差异;裸子植物在中国种类多的原因

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一、被子植物花-果实的发育过程

被子植物经过一段时间的营养生长后,在光照、温度等因素达到一定要求时,植物体会经历一系列复杂的生理生化变化,有营养生长转入生殖生长。在生殖生长阶段,一部分或钱全部茎的顶端分生组织不在形成叶原基和芽原基,转而形成花原基货花序原基,进而发育成花的各个部分。

花的各部分根据其形态特征的不同可分为花柄、花托、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊。

1、雄配子体的形成

雄蕊中分化产生孢原细胞,由孢原细胞分裂产生造孢细胞。造孢细胞可以直接形成花粉母细胞,也可以进行几次有丝分裂后形成次生造孢细胞,然后再进一步形成小孢子母细胞(花粉母细胞)。小孢子母细胞进行减数分裂产生4个小孢子。小孢子在发育过程中逐渐液泡化,体积增大,最后形成一个中央大液泡,细胞质变成一薄层,紧贴细胞壁,细胞核也移到了细胞的一侧,另一侧被中央大液泡占据。在细胞核的移动过程中,细胞器的分布出现极性,这时小孢子进行一次不等的有丝分裂,形成一大一小两个细胞,大的为营养细胞,小的为生殖细胞。随着花粉的发育成熟,营养细胞中的液泡逐渐变小,同时细胞内开始积累大量的营养物质。生殖细胞最初呈凸透镜状,贴在花粉壁上,以后生殖细胞逐渐脱离花粉壁,进入营养细胞的细胞质中。与此同时,壁物质逐渐消失,生殖细胞成为圆形的裸细胞,被本身的质膜和营养细胞的质膜所包围。在营养细胞中,生殖细胞由圆形转变为纺锤形或长椭圆形。

2、胚珠和胚囊的发育

雌配子体的发育发生在胚珠中,胚珠是着生在子房中的结构。胚珠起源于子房壁内表皮下的一团细胞,称胚珠原基。原基前端发育成珠心,基部形成珠柄,并在珠心中发生胚囊。珠心基部的细胞分裂较快,形成珠被。珠被逐渐向上扩展,将珠心包围于其中,仅在顶端留一小孔,称为珠孔。珠孔是花粉管到达胚囊的通道。珠柄并入胚珠本体的地方,也是珠被与珠心合并的区域,称为合点,由心皮进入珠柄的维管束经合点入胚珠或在这里终止。珠心相当于大孢子囊,在胚珠发育的早期,珠心表皮下分化出1个孢原细胞,孢原细胞一般为一个,但在有些植物中数量较多。许多植物的孢原细胞直接发育转变为大孢子母细胞。大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子,通常只有在合点端的大孢子是功能大孢子,可进一步进行胚囊的发育,其余三个退化。当大孢子长大到相当程度的时候,这一单相核即行分裂三次,第一次分裂生成的2新核,依相反方向向胚囊两端移动,以后每个核又相继进行二次分裂,各形成4个核,这三次分裂都属有丝分裂,但每次分裂之后,并不伴随着细胞质的分裂和新壁的产生,所以出现一个游离核时期.以后每一端的4核中,各有1核向中央部分移动,这2个核称为极核,同时在胚囊两端的其余3核,也各发生变化.靠近珠孔端的3个核,每个核的外面由一团细胞质和一层薄的细胞壁包住,成为3个细胞,其中1个较大,离珠孔较远,称为卵细胞,另2个较小,称为助细胞,这3个细胞组成卵器.另3个位于远珠孔端的细胞核,同样分别组成3个细胞,聚合一起,成为3个反足细胞,中央的2个极核组成1个大型的中央细胞.至此,一个成熟的胚囊出现了7个细胞,即1个卵细胞,2个助细胞,3个反足细胞和1个中央细胞.

3、传粉与受精

由花粉囊散出的花粉借助一定的媒介被传送到同一花或另一花的柱头上,称为传粉。传粉有风媒和虫媒,少数还有水媒。

受精包括花粉在柱头上的萌发、花粉管在雌蕊组织中的生长、花粉管到进入胚珠与胚囊、花粉管中的2个精子分别于卵细胞和中央细胞受精等几个阶段。

4、种子的形成

被子植物受精作用完成后,胚珠发育成种子。种子中的胚由受精卵(合子)发育而成,胚乳由受精极核发育而成,胚珠的珠被发育成种皮,多数情况下珠心细胞退化消失。

5、果实

受精以后,被子植物的子房(或心皮)发育形成果实。一些植物的果实仅由子房发育;还有一些植物除心皮以外的其他部分,如花梗、花托、花萼、花序轴等会参与果实的形成。果实是种子在其中发育并有助于种子传播的器官,因植物种类的不同在大小、形态和结构上千变万化。

二、种子植物比孢子植物更适应陆生环境的原因

主要原因是种子植物有种子可以发育成一个新个体,受精过程脱离了水的限制,孢子植物的受精大都在水中完成,离不开水,所以种子植物比孢子植物更适于陆地生活;

孢子植物能够产生孢子,孢子脱离母体后,只有遇到适宜的环境条件才能够萌发和生长,孢子是单细胞的,生命力较弱,环境恶劣时就会死亡;而种子植物则能够产生种子,靠种子繁殖后代.种子的生命力比孢子的强得多,遇到恶劣环境它可以停止发育,待到环境适宜时再萌发.适于在复杂的陆地环境中生活,种子植物比藻类植物和蕨类植物更适应陆地环境;种子植物体内有维管组织——韧皮部和木质部,可以更好的在陆地生存。

三、与裸子植物相比较,被子植物在哪些方面更完善

和裸子植物相比,被子植物有真正的花,故又叫有花植物;胚珠包藏在子房内,得到良好的保护,子房在受精后形成的果实既保护种子又以各种方式帮助种子散布;具有双受精现象和三倍体的胚乳,此种胚乳不是单纯的雌配子体,而具有双亲的特性,使新植物体有更强的生活力;孢子体高度发达和进一步分化,除乔木和灌木外,更多是草本;在解剖构造上,木质部中有导管,韧皮部有筛管、伴胞,使输导组织结构和生理功能更加完善,同时在化学成份上,随着被子植物的演化而不断发展和复杂化,被子植物包含了所有天然化合物的各种类型,具有多种生理活性。

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