植物的生殖生长和发育教材.docx

1、植物的生殖生长和发育教材 第四章 植物的生殖、生长和发育单细胞藻类高等植物生活过程生长繁殖(重复)种子萌发幼苗生长根茎叶营养生长开花、结果、孕育种子(繁殖生长)特性1.环境因素的压力：植物行固着生活、对环境依赖性高2.繁殖后代、永续生存 4-1 植物的生殖无性生殖有性生殖配子形成无有受精作用无有(形成受精卵或合子)减数分裂大多无有遗传重组无有(于配子形成、受精作用时)环境适应弱(农业上，可保存优良品种)强(增加个体个别差异)种类孢子、出芽、营养生殖同配、异配、卵配生殖例子低等生物、高等生物高等生物(主要繁殖方式)1、 无性生殖孢子生殖营养繁殖出芽生殖分裂生殖单性(孤雌)裂片生物低等生物被子植物

2、低等生物低等生物动物低等例子1.霉菌-孢子囊内2.酵母菌-子囊内3.蕈-蕈褶上4.蕨-叶背孢子囊堆1.块根-甘藷2.块茎-马铃薯3.叶-落地生根 、非洲菫等1.酵母菌2.水螅(腔肠动物)1.细菌2.藻类3.原生动物1.雄蜂(n)2.雄蚁(n)1.藻类2.涡虫.海星(再生)营养繁殖用途(农业、园艺)：插枝(甘蔗、竹子、甘藷、万年青、玫瑰、菊花、桂花) 压条、嫁接、匍匐茎(草莓)、组织培养(任一活的体细胞(2n)在试管中培养) 2、 有性生殖同配生殖异配生殖卵配生殖外形无大、小之分有大、小之分有雌、雄之分遗传差异多有正、负之分有正、负之分有雌、雄之分例子单胞藻、波发藻.石莼实球藻大团藻、藓苔、蕨类

3、、裸子、被子植物三、世代交替：真核生物生活史中、单倍体(有性世代)和双倍体(无性世代)的交替有性世代(配子体世代、n世代)无性世代(孢子体世代、2n世代)主要个体配子体孢子体染色体单套(n)双套(2n)起始细胞孢子(经减数分裂产生)合子(经受精作用产生)生殖方式产生配子(n)，行有性生殖产生孢子(n)，行无性生殖过程孢子(n)配子体(n)配子(n)合子(2n)孢子体(2n)例子1.蕨：孢子囊堆内的孢子囊有孢子(风力) 配子体(原叶体、心形)配子2.高等植物：配子体不显著且时间短1.蕨：孢子体明显2.高等植物：孢子体显著3、 孢子、配子、种子的比较孢子配子种子染色体单套(倍)单套(倍)胚(2n)

4、、胚乳(3n、n)世代归属有性世代有性世代无性世代细胞无性生殖细胞(单细胞)有性生殖细胞(单细胞)多细胞(养分较多)来源孢子体减数分裂产生(2nn)配子体有丝分裂产生(nn)胚珠受精发育成发育成配子体(nn)受精产生孢子体(nn2n)孢子体例子藓苔、蕨类、种子藓苔、蕨类、种子种子(裸子、被子)4-1.2 生殖构造与适应藻类藓苔蕨类种子植物种类无维管束无维管束维管束维管束世代交替无(石莼例外)有有有孢子体无(石莼独立)小依赖配子体(寄生)独立、显著独立、显著配子体无(石莼独立)显著(雌雄异株)独立(小、心形、雌雄同株)退化藏在孢子体藏精器无(间生藻例外)有(精子二条鞭毛有(精子多条鞭毛、需水)无

5、(精子无鞭毛)藏卵器无(间生藻例外)有(胚胎植物)有(胚胎：受精卵在藏卵器)无(胚胎植物)生长环境潮湿多水(水生)潮湿多水(陆生)阴湿(陆生：精子需水游动)藉花粉管受精例子1.石莼：孢子配子体 配子孢子体 合子2.其他：营养体(n) 孢子配子 孢子合子1.苔(土马鬃)：原丝体配子体孢子 配子孢子体 合子(蒴、蒴柄、足) .雌配子体：含 蒴帽、顶端杯状2.藓(地钱)同上 .弹丝散播孢子 .缺原丝体1.蕨类：孢子配子体(原叶体) 藏精、卵器(腹面) 雄、雌配子- 孢子体 合子蕨叶背面孢子囊堆1.裸子：球果2.被子(开花)： 花 .完全、不完全 .两性、单性花 .风媒、虫媒花 .雌雄同、异株 .自、

6、异花受粉ps.有大小孢子 1、 裸子植物生殖器官：雄、雌球果位置大小鳞片生殖细胞雄茎枝较顶端较小木质化一鳞片外侧有二花粉囊许多花粉(有气囊、风力传播)雌茎枝较下方大而易见木质化一鳞片内面有二胚珠内含卵2、 完全花：被子植物花的四部分构造均具有(不完全花：缺任一部份)花萼花瓣(花冠：多片合称)雄蕊(雄性生殖)雌蕊(雌性生殖构造)构造绿色花色：类胡萝卜素 、花青素花药(四个花粉囊、有花粉粒)花丝柱头(花粉管萌发)花柱子房(发育成果实、内有胚珠)功能保护花朵1.香油：表皮细胞产生2.花蜜：基部蜜腺分泌雄配子体(花粉管):三核(二个精核、一个管核)雌配子体(胚囊)：3次分裂、 八核(2极.1卵.2辅助

7、.3反足)3、 双重受精：仅发生在被子植物(裸子仍是一次受精形成胚2n，故胚乳为单套n) 1.二个精核(生殖核分裂成)分别和卵核、结合核(二极核合成)形成胚(2n)、胚乳核(3n) 2.一个管核(雄配子体)、二个辅助细胞、三个反足细胞消失(雌配子体) 四、两性花、单性花、杂性花的比较： 两性花单性花杂性花雌、雄蕊兼具雄花(仅有雄蕊)、雌花(仅有雌蕊)两性、单性花均有雌雄同株同株同株：玉米(雄花在上方、雌花下方)异珠：木瓜同株传(受)粉自花：豌豆(同朵)异花异花自花自花(同朵或同株)异花例子朱槿、百合、羊蹄甲玉米、丝瓜柿子 五、风、虫媒花的比较：风媒花虫(鸟)媒花花的构造小、颜色平淡(常绿色)、

8、没有香气和蜜腺大、颜色鲜艳、有香气和蜜腺花药轻附花丝、伸出花外、随风摆动紧附花丝、不伸出花外花粉表面光滑、量多、轻表面粗糙多凸起、量少、较重柱头常呈羽状、可伸出花外平坦或呈瓣状突起、黏、不伸出花外例子水稻玫瑰、百合、朱槿六、共同演化：开花植物的花与传粉者(昆虫、鸟类、蝙蝠)相互依赖传粉者植物植物共同演化桦斑蝶马里筋花粉盛在类似小型鞍状囊黄蜂昆兰形似黄蜂、分泌类似雌蜂的性费洛蒙昆虫腐臭味丝兰蛾北美洲丝兰爱玉小蜂爱玉释放气味(爱玉小蜂又称小瘿蜂、爱玉与榕树及无花果是相似植物)七、果实(1真果：子房发育成，桃、李. 2假果：子房与花萼、花冠或花托形成，苹果、 梨. 3颖果：果皮与种皮愈合，稻、玉米、

9、小麦.)和种子(胚珠发育成)的散播：方式例子风力1.果实：绒毛状附属物(蒲公英、芒果)、翅(槭树)2.种子：翅(松树)、毛(马里筋)水力果实：果皮厚富纤维质、蜡质(椰子树)、绵毛状构造(水杨)动物果实：动物采食且种子抗消化液(番石榴、野蔷薇、芒果、荔枝、桃、李、葡萄)、 果皮有刺状或钩状突起(鬼针草、牛膝)、羽状构造(铁线莲)自力果实：果皮扭曲(凤仙花)、果鞘扭曲(山藤)4-2 种子的萌发与幼苗的生长：种子(含水量低、代谢活性低、抵抗恶劣环境)4-2.2 种子萌发(代谢升高、环境抵抗力差)过程种子胚(体)：幼小孢子体、合子经多次有丝分裂胚乳种皮来源胚芽胚轴胚根子叶胚乳核(3n)珠被(2n)发育

10、初生叶初生根吸收胚乳养分储存养分1外种皮：厚、双子叶(3)第一对叶(2)弯曲(1)先长(4)渐萎缩 二片无胚乳种子(蓖麻例外) 有种脐、珠孔2内种皮：薄单子叶(2)芽鞘保护、突出地表、基部长不定根(1)先长一片(3)萎缩有胚乳种子 、白色4-2.3 幼苗的生长双子叶光照黑暗下胚轴较短伸长(生长、无分化)胚轴上端无弯曲弯曲子叶开展、绿色闭合、缺乏叶绿素叶发育良好、有叶绿素(叶绿素合成、叶绿体发育)不发育、不含叶绿素(淡黄色)白化现象节间短长4-2.1 影响种子萌发的因素：休眠期(种子在适宜环境、仍需一段时间才萌发)外在因素内在因素水分(最重要)温度氧光胚未完全成熟种皮太硬内在植物激素抑制物1浸软

11、种皮2化学反应的 进行(水溶液)3溶解、运输 养分4使酵素活化影响酵素：040温度愈高、萌发速率愈快细胞呼吸、产生能量1光促进： 莴苣种子2光抑制： 粉蝶花 种子相思树1吉贝素 ：促进2离素： 抑制种子外一层胶状物：动物消化或理化作用消失才萌发、如木瓜、蕃茄4-3 调节植物生长与发育的物质：受遗传、环境(产生小分子有机的植物激素-荷尔蒙)4-3.1 植物生长素 4-3.2吉贝素 4-3.3 细胞分裂素、乙烯及离素生长素IAA引朵乙酸(最早发现)奈乙酸NAA二氯苯氧基乙酸2.4-D吉贝.滥长素GA(作用于生长点、延长部间)细胞分裂素C.K乙烯(分子最小)ethylene可人工合成离素ABA休眠素

12、逆境激素产生部位分生组织、胚、嫩叶(作用于延长部)合成生长素合成生长素真菌、分生组织、胚(促糊粉层分泌水解脢分解养分)分生组织萌发种子发育果实成熟果实老化组织茎上节、根、叶、花成熟、老化叶，茎、叶、未成熟果实生理机能1促进茎生长(细胞延长、体积增大)2促进发根3促进形成层细胞分裂4抑制离层产生(高浓度)5促进果实发育6与向性有关1防止落果2促进开花3抑制马铃薯萌芽(高浓度)4促进单性结果1杀死双子叶植物(高浓度)2促进植物生长(低浓度)1促进茎生长(细胞分裂、增多数目)2促进单子叶种子萌发3打破种子、芽的休眠4促进果实发育5促进花粉粒萌发6促进开花(春化作用)1促进细胞分裂2促进双子叶的子叶扩

13、大3延迟组织老化(叶片.)溶于水、油脂，易气化(扩散)1促进果实成熟、组织老化2促进离层产生(落叶)1促进芽休眠2抑制种子萌发3促使气孔关闭、防止水分散失(面临缺水)4对生长素和吉贝素有拮抗作用农业应用1促进扦插植物发根2协助嫁接3促单性结果4组织培养(初期)5防止落叶、落果(落叶主因：生长素减少、乙烯增多)1抑制马铃薯发芽2防止早期落果3促进单性结果1杀草剂(单子叶作物)1使葡萄变大、减少虫害2促矮性植物正常生长3促单性结果1延长花卉蔬果保存2组织培养(初期)1催熟果实1使苗圃幼苗暂时休眠、方便运送一、生长素(IAA)浓度对根、茎影响不同：要选择适当浓度 1.某一浓度对茎促进、对根却会抑制

14、2.若再增加生长素浓度、对根和茎都抑制二、秋水仙素：取至秋水仙植物的天然植物激素1.功能：细胞分裂时不形成纺锤丝、停留在中期形成多倍体2.应用：生产无子西瓜(雌蕊变4n、合子变3n)4-4 植物对环境刺激之反应：植物没有神经系统4-4.1 向性：植物组织生长不均匀(生长素分布不均)造成和刺激方向有关的运动环境光线地心引力接触面原理顶端细胞产生长素由背光面往下送朝下一侧生长素浓度高接触面生长素较少根茎叶1.根：生长素对根生长抑制 背光面生长慢、背光弯曲 (负向旋光性、背旋光性)2.茎：生长素对茎生长促进背光面生长快、向光弯曲(向旋光性)1.根：朝下侧生长慢 (向地性)2.茎：朝下侧生长快 (负向

15、地性、背地性)根冠组织去除、缺向性接触面生长慢(向触性)如葡萄、豌豆、 瓠瓜的卷须(叶) 一、向旋光性实验：19世纪末达尔文和儿子佛兰西斯以芽鞘为材料 1.芽鞘受侧面光照、向光弯曲 2.芽翘顶端切除、就不会向光弯曲二、1920年植物学家证实引起芽鞘向光弯曲的是生长素(IAA)膨压运动：因细胞膨压改变、产生局部运动(和向性、生长无关) 1.触发运动：叶柄和小叶基部的叶枕细胞、吸水膨胀而张开(含羞草、捕蝇草) 2.睡眠运动：有些植物因叶基膨压改变，白天平举、夜间下垂(酢酱草)4-3.4光周期 4-3.5春化作用植物开花：受遗传控制(如豌豆)或特定光照和温度刺激光周期春化作用刺激因素光照和黑暗交替低

16、温处理感应部位叶胚、芽等分生组织反应物质开花素(假设名词)春化素(假设名词)运输维管束韧皮部扩散作用例子黑暗期长短：真正影响开花因素分为长日照、中性日照、短日照1.冬小麦、黑麦等二年生植物(秋天播种)2.温带多年生植物(第二年春天开花)3.萝卜播种(提早40天开花、否则要80天)1、 临界日照：适宜与不适宜开花之光周期的分界长日照(短夜性)植物中性日照植物短日照(长夜性)植物开花季节多在春夏季开花与季节光照无关多在秋冬季开花临界日照光照多于临界日照(开花)无关光照少于临界日照(不一定开花)临界黑暗少于临界黑暗(开花)无关多于临界黑暗(开花)光照调整秋冬季延长光照无关春夏季按室处理例子白芥菜、玉

17、米、甜菜、菠菜、萝卜、马铃薯、莴苣蕃茄、向日葵、棉花、菜豆菊花、圣诞红、羊带来、大豆、烟草、牵牛花、甘藷、紫罗兰、彩叶草、草莓4-4.4 光敏素：色素蛋白质(1.含量极微，对光敏感 2.绿藻到种子所有植物都有) 与光敏素(植物色原)有关的生理反应(型态发育)1.植物开花(光周期)：Pfr(红光、阳光)促进长日照、Pr(远红光、黑暗)促进短日照开花2.种子萌发：Pfr(红光、阳光)促进莴苣种子萌发(若红光后再照远红光，先前红光便消除)3.叶绿素、类胡萝卜素的合成，叶绿体的发育：光敏素吸光时4.叶和子叶的增大、茎的伸长、茎的分枝5.睡眠运动6.花青素的合成7.mRNA的转录8.膜电位的改变4-5

18、讨论1、植物激素在农业上的应用2、植物激素的不当使用：适当浓度的使用方可达到效果1、 活动4-1 花粉的观察 1、花粉的形态：90酒精固着A、 花粉粒大小通常在2040m间(玉米最大可达10m)B、 花粉多呈球粒状，外壁厚、内壁自萌发孔(沟)突出形成花粉管(只有一个特别长)C、 花粉的萌发孔(沟)：大部分双子叶3个(如日日春、豌豆、凤仙花4个)、 单子叶1个(如玉米、百合) 2、花粉粒的萌发： A、蔗糖溶液(维持花粉的渗透压)：用凡士林封闭(防止水分散失、保持原有浓度) B、花粉适宜萌发浓度：因植物种类而易、通常介于520间D、 影响花粉萌发因素：蔗糖溶液浓度、花粉成熟度、温度溶液种类等2、

19、联考试题：第一部份：单一选择题1. 参见图下之配对数据，请问下列四组配合题答案中何者正确？1.胚囊 a.供应胚发育所需的营养2.胚乳 b.供应大孢子发育所需的营养2. 胚 c.雌配子体3. 胚球 d.早期孢子体 (A)1和d；2和a；3和c；4和b (B) 1和c；2和a；3和d；4和b (C) 1和d；2和c； 3和b；4和a (D) 1和c；2和b；3和d；4和a (79)2.下列有关种子植物生长发育的叙述，何者正确？(A)某些矮性植物经吉贝素处理便能长 高 (B)若光照时以短暂的黑暗中断，短日照植物则不开花 (C)双子叶植物种子的胚乳及 子叶所储存的养分，无法供应胚的生长 (D)植物色原

20、(光敏素)并非植物激素，故不影响 植物生长 (84)3.下列四个排列何者足以正确地表示生物体之孢子体趋于显要，而配子体趋于简单？ (A)种子植物藻类蕨类 (B)种子植物蕨类藻类 (C)蕨类藻类种子植物 (D) 藻类蕨类种子植物 (86)4.若某种植物之临界日照为16小时，则下列叙述何者正确？(A)该植物体必须培养16小 时，8小时黑暗的环境，才会开花 (B)若该植物体于光照14小时，黑暗10小时的环境 会开花，则它为短日照植物 (C)若以短暂的黑暗中断光照明，不影响该植物体开花，则 它为短日照植物 (D)若以短暂的光照中断黑暗期，不影响该植物体的开花，则它为长日 照植物 (87)5.若将满江红

21、、地钱归为一类，而苏铁、兰花归在另一类，则此分类系根据下列何种特 征？(A)种子的有无 (B)维管束的有无 (C)世代交替的有无 (D)同型配子或异型配子 (89) 第二部分：多重选择题1.下列哪些植物的精子需要靠水分为媒介才能与卵子结合？(A)水仙花 (B)水笔仔 (C) 土马鬃 (D)银杏 (E)铁线蕨 (79) 2.下列有关裸子植物和被子植物的比较，何者正确？(79) 裸子植物(松柏类为代表)被子植物(A)种子无胚乳种子有胚乳(B)皆为风媒花有风媒花和虫媒花(C)花粉囊位于雄球果鳞片的外侧花粉囊位于花药内(D)胚珠位在雌球果鳞片的内面胚珠位在子房内(E)种子裸露种子位于果实内 3.下列有

22、关植物开花和光周期的叙述，何者正确？(A)光周期的黑暗期比光照期对植物开 花的影响来得大 (B)入秋后花农在菊花园圃进行夜间照明，可使菊花延迟开花 (C)短日 照植物需有16小时黑暗期和8小时光照期始能开花 (D)温度及光周期对植物的开花均 有影响 (E)植物的叶片能感受光周期 (79)4.下列有关被子植物生殖的叙述，何者正确？(A)雌配子体内有八个核，其中卵核和极核 具受精作用 (B)雄配子体不具鞭毛，受精时不需水分为媒介 (C)胚囊内的卵核位在远离 胚珠开口端，极核位在中央 (D)双重受精的现象只发生在被子植物 (E)子房能发育为种 皮 (81)5.下列有关植物荷尔蒙的叙述，何者正确？(A

23、)室内植物地上部向窗外弯曲生长，是因为 靠窗一侧的茎含有较低量的细胞分裂素 (B)单子叶植物种子的胚，若不产生吉贝素就不 能萌芽 (C)在黑暗中生长的马铃薯幼苗，没有光敏素 (D)在秋季可利用灯光延长光照时 间，以促成菊的植株开花 (E)有些植物其种子经低温处理后，有助于以后的开花 (81)6.下列有关植物激素的叙述，何者正确？(A)离素可抑制种子萌芽 (B)光敏素(或植物色 原)是一种植物激素可促进叶的生长 (C)大麦萌芽时，胚产生的吉贝素，可促进种子产 生酵素，分解胚的养分 (D)外加吉贝素，可促进有些矮性植物长高 (E)乙烯可促进果实 的成熟 (83)7.下列生物何者之配子体较孢子体发达

24、？(A)石松 (B)石莼 (C)地钱 (D)松叶蕨 (E)土马 鬃 (87)8.下列有关植物的叙述，何者正确？(A)藻类、蕨类及种子植物的配子体演化趋向简单 (B) 被子植物种子位于果实内部 (C)种子植物均有双重受精的现象 (D)有些种子植物的花未 受粉但子房仍可发育成果实 (E)梨、苹果为真果，而李和桃则为假果 (84)9.下列有关花、种子和果实的叙述，何者正确？(A)水稻、小麦和玉米等的种子就是果实 (B)百合花的萼片、花瓣和雄蕊是三倍数，此为单子叶植物花的特征 (C)蒲公英的种子 具有绒毛状附属物能藉风力散播 (D)蕃茄的花可不经授粉而发育为果实 (E)花粉母细胞 经减数分裂产生四个单

25、套的细胞核，其中两个为精核，以进行双重受精作用 (84)10.下列有关开花及种子萌芽的叙述，何者正确？(A)叶片是植物感受春化作用的部位 (B)短日照植物生长于比其临界日照短的光周期下，才能开花 (C)种子内的胚，包括有 储存养分的胚乳 (D)种子中的离素，使某些种子虽在适宜环境下，仍不能萌芽 (E)台湾 的菊花多在秋季开花 (85)11下列哪些植物生长发育的物质，可由人工合成？(A)二氯苯氧基乙酸 (B)乙烯 (C)奈乙 酸 (D)光敏素 (E)开花素 (86)12.下列生物何者之生活史具有双重受精的特征？(A)鬼针草 (B)凤仙花 (C)银杏 (D)苏铁 (E)水稻 (87)13.下列有关

26、植物胚的叙述何者正确？(A)胚是种子植物特有的构造，能抵抗干旱、过热 或过冷等不适宜环境 (B)被子植物的胚是经由双重受精发育而来，此为被子植物受精过 程之重要特征 (C)合子经数次有丝分裂后先发育为胚囊，再分化为幼小的胚 (D)单子叶 植物胚内常含有大量的胚乳双子叶则否 (E)种子萌发时，胚会产生某种植物激素，以促 进酵素的产生来分解胚乳中的养分 (88)14.下列有关胚珠与子房的叙述，何者正确？(A)松树球果上鳞片的数目，即其胚珠的数 目 (B)向日葵花上葵瓜子的数目，即其成熟子房的数目 (C)西瓜内的瓜子数目，即其成 子房内胚珠的数目 (D)玉米穗上的玉米粒数目即其子房内胚珠的数目 (E

27、)一串葡萄的葡 萄数目，即其胚珠的数目 (89) 第三部分：非选择题1.黄豆种子在黑暗中发芽为幼苗，经过处理后得下表的数据，请依据下表资料回答下列 问题：(80)处理方法重量(mg)种子幼苗湿重直接秤重160750干重70，72小时138118灰分550，16小时22(1)湿重之增加原因为何？(2)干重之减少原因为何？(3)灰分是代表哪些物质？(4)种子和幼苗比较，何者的核酸较多？(5)种子和幼苗比较，何者的脂肪较多？2.请写出影响下列生理功能的植物激素名称：(84) (1)对生长激素有拮抗作用。 (2)促进果实成熟。 (3)引起向旋光性。 (4)促进单子叶植物种子的萌发。3.回答下列各种影响种子萌发的原因？(1)水分 (2)氧气 (3)温度 (4)吉贝素 (85)4.下列数据为一株具有直立胚芽与胚根的豌豆幼苗，在连续八小时同向侧面光照过程中， 胚芽与胚根所呈现的弯曲角