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第七章植物的生殖器官的形态与结构

植物的花、果实和种子这三种器官与植物的有性生殖有关，因此称为生殖器官。

植物借助于生殖，使它们的种族得以延续和发展。

第一节花的发生和组成部分

一、花芽分化

花芽分化：

指茎尖分生组织分化形成花和花序的过程，叫花芽分化。

穗分化：

禾本科植物茎尖分化为花序（穗）的过程叫穗分化。

花芽分化过程：

１、首先是生长锥伸长，如：

小麦、水稻、棉花、苹果

２、伸长的生长锥的进一步变化有两种情况：

①生长锥发育为一朵花时，则生长锥逐渐增宽、变平。

②生长锥发育为花序时，则增大成半圆形或圆锥形。

３、小花的分化，是在宽大变平的生长锥由外向内依次出现若干轮突起，分别为花萼原基、花冠原基、雄蕊原基、雌蕊原基。

有些植物如油菜、龙眼最后分化花冠原基。

二、花的组成

典型的花可分为：

花萼、花冠、雄蕊、雌蕊四部分。

它们分别着生在花柄顶端略微膨大的花托上。

花：

是植物适应有生殖的变态枝条。

（一）花柄和花托

（二）花被

花被：

花萼和花冠合称为花被。

两被花：

一朵花中同时具有花萼和花冠的花。

油菜、大豆

单被花：

只有花萼或花冠的花。

大麻、桑

无被花：

没有花被的花。

杨、柳

１、花萼

花萼位于花的最外轮，由数枚睛组成。

萼片的外形似叶，通常为绿色，能进行光合作用；但有些植物的花萼具有鲜艳的颜色，形似花冠，如一串红、耧斗菜等。

在开花前，花萼包在花的最外面，具有保护幼花的作用。

花萼一只有一轮，但也有两轮的，如棉花等，外轮叫付萼，内轮叫花萼。

根据组成花萼的各个萼片的离合情况，可分为：

离萼：

油菜合萼：

大豆、花生根据开花后花萼是否脱落，可分为：

落萼：

白菜、油菜宿萼：

茄２、花冠花冠位于花萼的内方，由若干个花瓣组成。

作用：

①保护作用。

②吸引昆虫进行传粉。

花冠的类型：

根据组成花冠的花瓣的离合情况，花冠可分为：

（１）离瓣花冠：

一朵花中的花瓣彼此完全分离，离瓣花冠；这种花叫离瓣花。

有以下几种类型。

①蔷薇形花冠：

由五个分离的花瓣排列成五星辐射状。

②十字形花冠

③蝶形花冠

（２）合瓣花冠：

一朵花中的花瓣，基部互相连合或全部连合，叫合瓣花冠。

这种花叫合瓣花。

连合的部分叫花冠筒，分离的部分叫花冠裂片。

常见的有以下几种类型。

①漏斗状花冠

②钟状花冠：

花冠筒较短而广，向上展开呈钟状。

③唇形花冠：

花冠筒较长，花冠裂片成上下二唇形。

④筒状花冠：

花冠筒较长，上下粗细相似呈筒状，花冠裂片向上展开，向日葵。

⑤舌状花冠：

花冠筒较短，花冠裂片向一侧延伸成舌状。

莴苣的花序全部为舌状花。

（三）雄蕊由花丝和花药两部分组成。

花药通常具有２－４个花粉囊，囊内产生大量的花粉粒。

雄蕊根据其离合情况，有以下几种类型：

１、离生雄蕊：

花中全部雄各自分离，叫离生雄蕊。

①二强雄蕊益母草芝麻

②四强雄蕊十字花科植物

２、合生雄蕊：

花中雄蕊形成不同程度的连合。

有几下几种类型：

①单体雄蕊棉花、山茶

②二体雄蕊大豆

③多体雄蕊蓖麻、金丝桃

④聚药雄蕊菊科植物，南瓜

（四）雌蕊位于花的中央，是花的重要组成部分。

心皮：

组成雌蕊的变态叶。

腹缝线、背缝线

柱头：

接受花粉，促进花粉粒的萌发。

雌蕊花柱：

是花粉管进入子房的通道。

子房：

内生胚珠，受精后发育成果实。

不同的植物，雌蕊中心皮的数目和离合、子房的位置、胎座的类型不相同。

１、雌蕊的类型

根据雌蕊中心皮的数目和离合，雌蕊可分为以下几种类型：

①单雌蕊：

一朵花中只有一个雌蕊，并由一个心皮组成。

豆类、桃、李。

②离生雌蕊：

一朵花中有数枚雌蕊，每个雌蕊是由一个心皮组成。

草梅、八角、芍药

③合生雌蕊：

一朵花中只有一个雌蕊，这个雌蕊是由二个或更多个心皮连合构成，又称为复雌蕊。

油菜、棉花、小麦。

２、子房的位置

根据子房在花托上着生的位置以及和花托连合情况，子房可分为以下类型。

①上位子房：

上位子房的花有两种情况：

上位子房下位花；上位子房周位花。

②中位子房：

甜菜马齿苋

③下位子房：

南瓜苹果

３、胎座的类型

胎座：

子房中胚珠着生的部位叫胎座。

有以下几种类

①边缘胎座：

豆类

②侧膜胎座：

油菜、萝卜、黄瓜

③中轴胎座：

番茄、茄、苹果

④特立中央胎座：

石竹、马齿苋

⑤基生胎座和顶生胎座：

向日葵（基生）、桃（顶生）。

三、禾本科植物花结构的特点

外稃：

中脉常伸成芒。

内稃：

小花鳞片：

两枚

雄蕊：

３－６枚

雌蕊：

一枚

外颖：

小穗内颖：

小花：

一至数朵

小穗轴：

四、花与植株的性别

（一）花的性别

两性花：

一朵花中同时具有雄蕊和雌蕊的花。

单性花：

只有雄蕊或雌蕊的花。

可分为：

雌花、雄花。

无性花：

没有雄蕊和雌蕊的花。

向日葵边缘的花。

（二）植株的性别

单性花植物可分为：

雌雄同株：

玉米、蓖麻

雌雄异株：

杨、柳、菠菜。

可分为：

雄株、雌株

杂性同株：

荔枝、柿。

五、花序：

有些植物的花是单独着生于叶腋或枝顶，叫单生花。

如：

桃棉等。

但大多数植物是许多花共同着生在一个总花柄上（花轴），这样就形成了花序。

花序：

花在花轴上有规律的排列方式。

苞片：

有的花在花柄基部下侧有一变态叶，叫苞片。

总苞：

在花序基部集生的苞片，合称为总苞。

根据花轴的生长和分枝方式，开花顺序及花轴的长短，花序分为两大类：

（一）无限花序：

花轴顶端可以继续生长，花由花轴下部先开，渐及上部；或花轴较短，其边缘的花先开，渐及中央。

常见的无限花序又有以下几种：

①总状花序：

萝卜、油菜

②穗状花序：

车前

③伞房花序：

苹果、梨

④伞形花序：

葱、韭

⑤柔荑花序：

杨、柳

⑥头状花序：

向日葵

⑦隐头花序：

无花果

（二）有限花序

花序顶端或中央的花先形成，开花顺序是由上而下，由内而外，因而花轴的伸长受到限制。

蝎尾状螺状二歧

第二节花药和花粉粒的发育与结构

一、花药的发育与结构

药隔：

存在药隔维管束

花药表皮

花粉囊纤维层

花粉粒：

存在于药室内

成熟花药的横切面：

表皮、纤维层、药隔、药隔管束、药室、花粉粒。

花药的发育：

幼小花药是一群具有分裂

能力的细胞

四棱形

分化出孢原细胞

壁细胞造孢细胞花粉母细胞

纤维层中层绒毡层减数分裂形成四分体

二、花粉粒的发育与结构

１、发育：

禾谷类作物、油菜、向日葵：

花粉粒发育至三核时，开始

散粉。

大多数植物，如：

桃、梨，至二核时，便开始传粉。

２、结构

成熟三核花

粉粒

外壁：

较厚，缺乏弹性而较硬，表面光滑，或形成不同的花纹及突外壁上存在萌发孔，萌发孔的数目为１－多个，如水稻、小麦１个、油菜３－４个。

外壁含大量的孢粉素及胡萝卜素、萝

卜素、脂类、蛋白质等，具有一定的色彩和粘性另外，外壁的透性强。

内壁：

薄，富有弹性，由纤维素、果胶、半纤维素、蛋白质组成。

营养细胞：

二个精子：

外壁

花粉粒壁

内壁

二核花粉粒营养细胞

生殖细胞

不同的植物，花粉粒的大小、形状、颜色、花纹和萌发孔的数目与排列各不相同，可作为鉴别植物的依据。

花粉粒含有蛋白质、糖类、脂肪、生长素、类胡萝卜素和酶等，这些物质对保持花粉粒的生活力及花粉粒的萌发和花粉管的生长有着重要的作用。

第三节胚珠和胚囊的发育与结构

一、胚珠的发育与结构

１、成熟胚珠的结构：

珠心、珠被、珠孔、珠柄、合点、胚囊

２、发育：

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３、胚珠的类型：

直生胚珠：

胚珠直立，珠孔、合点和珠柄列成一直线，珠孔位于珠柄相对的一端。

倒生胚珠：

胚珠倒悬，珠孔向下，接近胎座，珠心与珠柄几乎平行，并且珠柄与靠近它的珠被贴生。

弯生胚珠：

珠孔向下，合点和珠孔的连线呈弧形，珠心和珠被弯曲。

二、胚囊的发育与结构

１、发育：

周缘细胞（覆盖细胞）

孢原细胞长大减数分裂

造孢细胞胚囊母细胞四分体

直接发育（小麦、水稻）

三个消失一个发育

八核胚囊单核胚囊

２、结构：

卵细胞（Ｎ）一个

助细胞（Ｎ）二个

成熟胚囊极核（Ｎ）二个或中央细胞（２Ｎ）一个

反足细胞（Ｎ）三个或多数

第四节开花、传粉和受精

一、开花：

１、什么叫开花：

当花中花粉粒和胚囊（或其中之一）成熟时，花被展开，雌雄蕊暴露出来，这种现象叫开花。

２、开花期：

一株植物，从第一朵花到最后一朵花开毕经历的时间，称为开花期。

开花期的长短决定于植物的特性，也与所处的环境密切相关。

一般小麦3—6天；早稻5－7天；晚稻7－10天；苹果、梨6－12天；番茄1－几个月。

二、传粉

什么叫传粉：

指成熟的花粉粒，借助于外力传到雌蕊柱头上去的过程，称为传粉。

传粉有两种方式：

（一）自花传粉

成熟的花粉粒落到同一朵花的柱头上，叫自花传粉。

但在生产上把同株异花间的传粉也称为自花传粉；果树栽培上将同一品种不同植株同的传粉也称为自花传粉。

小麦、水稻、豆类都是自花传粉。

典型的自花传粉方式是闭花传粉，如：

豌豆、大麦等。

（二）异花传粉

指不同花朵之间的传粉叫异花传粉。

作物栽培上指不同植株间的传粉；果树栽培上指不同品种间的传粉。

如：

玉米、油菜、向日葵、苹果、梨、西瓜、南瓜等

异花传粉时，花粉需要外力作为媒介才能传到柱头上，依据媒介不同，可将花分为

虫媒花：

依靠昆虫进行传粉的花。

苹果

风媒花：

依靠风力进行传粉的花。

玉米

虫媒花的特征：

花较大，花被鲜艳，具有香味和蜜腺，花粉粒较大粗糙有花纹，有粘性。

风媒花的特征：

花丝细长，易受风力摆动散出花粉；花粉粒干燥，数量多，外壁光滑，适于风力传播；雌蕊柱头大，常呈羽毛状，便于接受花粉；花小，花被不鲜艳。

异花传粉的意义：

从生物学的角度，产生较强生活力和适应性的后代。

异花传粉与自花传粉只是相对的：

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（三）植物对异花传粉的适应

１、单性花：

玉米、瓜类

２、雌雄蕊异熟：

向日葵、苹果等

３、雌雄蕊异长：

荞麦

４、自花不孕：

向日葵、荞麦

三、受精作用

指雌雄配子（卵和精子）互相融合的过程叫受精作用。

（一）粉粒的萌发和花粉管的生长

（二）受精过程及其意义

双受精：

被子植物在有性生殖过程中，花粉管中的两个精子分别和卵细胞及极核融合受精的过程叫双受精。

双受精的意义：

１、保持了物种的相对稳定性。

２、形成双重遗传性的合子，对选育新品种和生物的进化具有重要作用。

３、产生三倍体胚乳，并作为营养物质被胚吸收，使子代的生活更强，适应性更广。

（三）受精的选择性和多精入卵

受精的选择性：

指植物在传粉、受精的整个过程中，各个阶段都具有选择作用，这种现象叫受精的选择性。

多精入卵：

指两个以上的精子进入一个卵细胞，这种现象叫多精入卵虽然在植物界存在有多精入卵的情况，但通常只有一个精子和卵细胞融合受精，其它精子无效。

但也有少数情况，即多余的精子和助细胞或反足细胞受精形成多胚现象；或两个以上精子与卵细胞融合，产生多倍体。

第五节种子和果实的形成、结构和类型

一、受精后花各部分的变化

二、种子的形成、结构与类型

（一）种子的形成

１、胚的发育

由合子开始至胚的形成叫胚的发育。

合子形成后首先要经过一段时期的休眠，休眠的长短因植物而异；小麦１６－１８小时，水稻４－６小时，苹果５－６天。

当合子通过休眠后，便开始分裂。

合子的分裂标志着胚发育的开始，也是植物个体发育的开始。

①双子叶植物胚的发育

胚芽

胚胚轴

胚根

子叶

发育过程：

连续分裂

横裂柄细胞柄

合子连续分裂

胚细胞球形胚心形胚胚

②单子叶植物胚的发育

单子叶植物如小麦、水稻等胚的发育初期，与双子叶植物胚的发育基本相似，但柄细胞不进行分裂，形成一个单细胞的泡状结构，胚发育的后期与双子叶植物具有明显的区别：

横裂基细胞一侧生长较快，形成一

合子连续分裂片子叶。

另一侧发育较

胚细胞球形胚慢，形成胚芽、胚芽鞘、胚根、胚根鞘、胚轴

２、胚乳的发育胚乳是由受精后的极核或中央细胞（初生胚乳核）发育而成。

胚乳的发育存在两种类型：

（１）核型胚乳：

小麦、水稻、玉米、油菜、棉花、苹果（２）细胞型胚乳烟草、芝麻、番茄

外胚乳：

少数植物的珠心组织随种子的发育而进一步发育，形成一种类似胚乳的贮藏组织，叫外胚乳。

３、种皮的发育

假种皮：

由珠被或胎座发育而成的结构。

三、无融合生殖和多胚现象

不经雌雄性细胞结合而形成胚，这种现象叫无融合生殖。

（一）单倍体无融合生殖

１、单倍体孤雌生殖：

卵细胞不经受精而发育成胚。

２、单倍体无配子生殖：

助细胞或反足细胞直接发育成胚。

（二）二倍体无融合生殖

由胚囊母细胞或珠心组织的某些细胞直接发育成二倍体的胚囊，在这种胚囊中可产生培体无融合生殖。

可分为：

１、二倍体孤雌生殖

２、二倍体无配子生殖。

３、不定胚和多胚现象

不定胚：

由珠心或珠被细胞直接发育形成的胚称为不定胚。

多胚现象：

指一粒种子中有两个以上胚，这种现象称为多胚现象。

柑桔类植物的种子中有４－５个胚。

四、果实的形成、结构和类型

（一）果实的形成当植物完成受精作用后，子房同的胚珠进一步发育形成种子，子房壁进一步发育形成果皮，果皮包被着种子。

因此，整个子房便发育形成果实。

在通常情况下，植物的结实一定要经过受精作用，受精是促成结实的重要条件之一。

但也存在有特殊情况：

单性结实：

指有些植物不经受精作用，子房也能发育成果实，这种现象叫单性结实。

单性结实的结果，必然产生无籽果实。

如：

香蕉、柑桔、风梨等。

（二）果实的来源与构造

真果：

单纯由子房形成的果实叫真果。

假果：

除了子房参于果实形成以外，花托、花萼、花冠甚至整个花序也参于果实的形成，这种果实叫假果。

外果皮

果皮中果皮

真果内果皮

种子

（三）果实的类型

果实按形态和构造不同，可分为三大类：

１、单果

指一朵花中只有一个雌蕊，由这个雌蕊形成的果实叫单果。

单果因果皮的性质不同，又可分为以下两类

（１）肉果

果实成熟后，果皮通常肉质多汁

①核果：

外果皮薄，中果皮肉质，内果皮坚硬木质化成为果核，内含一粒种子。

桃、李、杏。

②浆果：

外果皮薄，中果皮、内果皮肉质多汁。

柿、葡萄、番茄

③柑果：

外果皮革质，有挥发油腔；中果皮疏松，具有桔络（维管束），内果皮薄，每个心皮的内果皮形成一个囊瓣，内有肉质多汁的表皮毛。

柑桔等④瓠果：

下位子房发育成的假果，花托和外果皮结合成坚硬的果壁，中果皮、内果皮肉质，胎座很发达。

瓜类⑤梨果：

由下位子房发育成的假果，果实部分大部分由花筒发育而成，子房发育的部分很少，位于果实的中央。

由花筒发育的部分和外果皮、中果皮为肉质，内果皮革质。

如：

苹果、梨等

（２）干果

果实成熟后，果皮干燥。

又可分为：

①裂果

果实成熟后，果皮开裂。

根据开裂方式不同又可分为：

荚果：

由单雌发育而成，子房一室，成熟时沿腹缝线和背缝线两面开裂。

如大豆、也有不开裂的，如花生。

骨突果：

由单雌蕊或离生雌蕊发育而成，子房一室，成熟时仅沿背缝线或腹缝线开裂。

如芍药、飞燕草

角果：

由两个心皮的复雌蕊发育而成，子房原为一室，由于形成假隔膜而为两室，成熟时沿两个缝线自上而下开裂，种子附着在假隔膜的两侧。

又可分为：

长角果：

白菜、萝卜

短角果：

独行菜

蒴果：

由两个以上皮的复雌蕊形成的果实，有一室或多室，成熟时有各种不同的开裂方式。

如：

棉花、烟草、石竹等

②闭果

果实成熟时，果皮不开裂。

有以下几种类型：

瘦果：

由一室子房形成，含一粒种子，果皮和种皮分离。

如向日葵

颖果：

由一室子房形成，含一粒种子，果皮与种皮紧密愈合，不易分离。

如小麦、玉米等禾本科植物。

翅果：

果皮延伸成翅。

如榆、槭

坚果：

果皮坚硬，含一粒种子，仅于胎座处相连。

如榛子、粟分果：

果实由两个或两个以上心皮组成，每个心皮发育成一个小果，内含一粒种子，成熟时各小果彼此分离，但小果并不开裂，如苘麻。

伞形科植物又称为双悬果。

２、聚合果

一朵花中有许多聚生在花托上的离生雌蕊，每一个雌蕊形成一个小果，许多小果共同着生在一个花托上，形成一个果实，这种果实叫聚合果。

如：

草梅、悬钩子。

３、聚花果

整个花序发育成为一个果实，这种果实叫聚花果（复果）。

如：

菠萝、无花果。

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