1、植物學植物學 江蘇省木瀆高級中學江蘇省木瀆高級中學陳允飛陳允飛二二OOOO六年九月六年九月第四章 植物的繁殖器官第五節 開花、傳粉和受精 一開花 1 1概念概念 當雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或二者之一）已經成熟，花冠、花萼張開，雌雄蕊露出的現象稱為開花。 2開花的習性 (1)開花年齡 從幾個月到幾十年，不同植物差別很大。 多年生植物需達到開花年齡時才開花，并能延續多年。 (2)開花季節和開花時間 開花季節開花季節 不同的植物差別極大，一個中春夏秋冬均有植物開花。 開花時間開花時間 各種植物每朵花開放的時間及開花的晝夜周期性變化也很大。如小麥的開花時間530min，而水稻為12小時。每天花朵

2、盛開的時間不同的植物也不同。 (3)花期 是指從第一朵花開放到最后一朵花開放所經歷的時間。不同植物花期的長短有很大的中同。 開花順序 先葉開花先葉開花 開花在植物長出葉片之間，如臘梅、玉蘭等。 后葉開花后葉開花 開花在植物長出葉片之后，大多數植物是后葉開花。臘梅玉蘭 二傳粉 1概念 花粉囊散出的成熟花粉粒，借助一定的媒介力量，被傳送到同一花或另一花的雌蕊柱頭上的過程。 2傳粉的方式 (1)自花傳粉 自花傳粉的概念 花粉從花粉囊散出后，落到同一花的柱頭上的傳粉現象稱為自花傳粉。栽培中的大麥、小麥、豌豆、番茄等基本都是自花傳粉。 在實際應用上，自花傳粉的概念還指在果樹栽培上同品種間的傳粉和在農業上

3、同株異花間的傳粉。 自花傳粉植物花的結構特點 1兩性花 2雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必須是同時成熟的 3雌蕊的柱頭對于本花的花粉萌發和花粉管中雄配子的發育沒有任何生理阻礙 閉花傳粉和閉花受精是一種典型的自花傳粉，如豌豆，它的花還未開放，花粉囊中的花粉粒就已經成熟，并直接在花粉囊中萌發，花粉管穿過花粉囊的壁，向柱頭生長，將精子送入胚囊，完成受精。 (2)異花傳粉 概念 異花傳粉是指一朵花的花粉，傳送到同一株或不同植株另一朵花的柱頭上的過程，如玉米、瓜類、油菜、蘋果等。在果樹栽培中不同品種間的傳粉和農作物栽培上不同植株間的傳粉也稱為異花傳粉。 異花傳粉植物花的適應性特征 1花單性 2兩性花，但雄蕊和

4、雌蕊不同時成熟，在雌、雄蕊異熟現象中，有雄蕊先熟的，如玉米、萵苣等，有雌蕊先熟的，如木蘭、甜菜等。 3雌、雄蕊異長或異位，也不能進行自花傳粉，如報春花 4自花不孕。花粉在本花柱頭上不能萌發，或不能完全發育以達到受精的結果，如蕎麥、亞麻、桃、梨、蘋果、葡萄等。 異花傳粉的方式 風媒花風媒花 依靠風力傳送花粉的方式。 風媒植物花的特點： 1花多密集成穗狀花序、柔荑花序等，能產生大量花粉，同時散放。 2花粉一般質輕、干燥、表面光滑，容易被風吹送。花粉內的營養物質常以淀粉為主。 3花絲特別細長，花藥早期就伸出在花外，受風力 的吹動，使大量花粉吹散到空氣中去。如小麥、水稻等。 4花柱往往較長，柱頭往往呈

5、羽毛狀，高出花外，增加接受花粉的機會。 5多數風媒植物有先葉開花的習性，避免散出的花粉受枝葉所擋，影響傳粉。 6風媒植物常常雌雄異花或異株，花被消失，不具香味和色澤，但這不是沒必要的特征。 蟲媒花蟲媒花 靠昆蟲為媒介進行傳粉方式的花稱為蟲媒花。 蟲媒花的結構特征： 1多具有特殊的氣味以吸引昆蟲。不同植物散發的氣味不同，吸收的昆蟲種類也不同。 2多半能產蜜汁。蜜腺分布的位置、花的形態結構特征等與傳粉昆蟲之間常具有相互選擇、相互適應、協同進化的特點。 3常常是花大而顯著，并有各種鮮艷色彩。白天開放的花多紅、黃、紫等顏色，而晚間開放的多純白色，只有夜間活動的蛾類能識別，幫助傳粉。 4花粉粒一般比風媒

6、花大，花粉外壁粗糙，多有刺突，花粉裂開時不為風吹散，而是粘在花藥上。花粉中的營養物質多以脂質為主。 5雌蕊的柱頭也多有粘液分泌，花粉一經接觸即被粘住。 6花粉數量比風媒花少。馬兜鈴和鼠尾草的傳粉特點。 其它傳粉方式其它傳粉方式 1水媒 水生 植物都是借水力來 傳粉的，如金魚藻、 黑藻、水鱉等。如 苦草屬植物的傳粉 方式，見右圖。 2鳥媒 由一 些小型的蜂鳥幫助 傳粉的現象。 此外，蝸牛、 蝙蝠等小動物也能 傳粉，但不多見。 3自花傳粉和異花傳粉的生態和進化意義 異花傳粉與自花傳粉相比較，是一種進化的方式，長期的自花傳粉對植物是有害的，可使后代的生活力逐漸衰退，這在農業生產上已得到證明，農作物的

7、長期連續自花傳粉會逐漸衰退而失去栽培價值。 自花傳粉是一種原始的傳粉方式，對后代也不能受益，但自然界中卻保留了這種傳粉方式，說明這種傳粉方式對某些植物來說仍然是有利的，即在異花傳粉時，由于缺少某些必要的條件而不傳粉時，自花傳粉就可彌補這一不足。 異花傳粉是一種進化的方式，使后代的遺傳物質來自雙親，從而使后代具有更大的生活力和變異性。 4人工傳粉 三受精 1概念 植物的雌、雄配子，即卵細胞和精子相互融合的過程，叫做受精作用。被子植物的受精，依靠花粉管將2牧精子送入胚囊中進行，包括一牧精子和卵細胞融合，以及另一牧精子與極核(或次生核)融合。這種現象是被子植物所特有的雙受精現象。 2花粉粒的萌發 落

8、在柱頭上的花粉粒內壁在萌發孔處向外突出并繼續伸長形成花粉管的過程稱為花粉粒的萌發。 花粉落在柱頭上后：花粉落在柱頭上后： 必須經柱頭識別認可后，才能萌發。識別反應的物質基礎是位于花粉壁上和壁內的蛋白質和柱頭表面蛋白質表膜。 柱頭分泌的分泌物對同種花粉粒是最適的，有利于花粉粒的萌發和發育。花粉粒的萌發和花粉管的發育 3花粉管的發育和生長 花粉管的發育 萌發出的 花粉管在酶的作用下，穿過柱頭表面的角質膜，進入已局部溶解的胞間層，沿梯狀細胞間隙或細胞內部，進入花柱。當花粉管在花柱中生長時，一方面利用花粉本身貯存的營養物質；另一方面，從花柱組織中吸取養料，用于花粉管的生長和管壁的建成。花粉到達子房內壁

9、或胎座繼續生長，直達胚珠，經珠孔到達胚囊。 花粉管穿過花柱的方式 在中空的花柱中，花粉管沿花柱道表面的分泌物中生長；在實心的花柱中溶解引導組織(或薄壁細胞)的中層，在細胞之間通過。 花粉管進入胚囊途經(與助細胞有一定關系) 從卵和助細胞之間進入；穿過一個助細胞；破壞一個助細胞進入。水稻花粉粒萌發和花粉管生長過程示意圖小麥的傳粉和受精過程示意圖A花粉粒在柱頭上萌發 B左邊虛線方框內的放大 C傳粉后數小時雌蕊的縱切面 D花粉管到達珠孔處 E花粉管的尖端已進入胚囊 F花粉管尖端破裂，其中二個精子已釋放出來 4雙受精過程 (1)精子進入胚囊 花粉管到達胚囊后，由一個退化的助細胞的絲狀器基部進入，另一個

10、助細胞退化。隨后花粉管頂端或亞頂端的一側形成一小孔，釋放出營養核、兩個精細胞和花粉管物質。 (2)受精過程 一個精細胞與卵細胞融合，中一個精細胞與中央細胞的兩個極核融合。此雙受精現象為被子植物所特有。 精細胞與卵細胞和中央細胞接觸的位置是在無壁區。接觸處的質膜融合，兩個精核就分別進入卵細胞和中央細胞。 精核與卵核融合的速度較慢，精核與極核融合的速度較快。被子植物雙受精作用中精細胞轉移至卵細胞和中央細胞的圖解被子植物雙受精過程示意圖棉花雙受精作用的幾個時期ABCDBCA受精后一個精子在卵細胞內，另一個精子將進入中央細胞 B兩個精子分別與卵核和精核接觸 C受精的卵核和極核的染色質分散，注意出現雄核

11、 D卵核與精核在融合中，初生胚乳核在分裂中期精子 5受精的選擇作用 柱頭對花粉粒的萌發以及胚囊對精子細胞的進入，都具有選擇能力，即只有有能力和柱頭的生理、系列化作用相協調的花粉粒才能萌發，卵細胞也只能和生理、生化相適應的精子融合在一起。 6雙受精的生物學意義 通過精、卵結合，恢復了各種植物體原有的染色體數目，保持了物種的穩定性。 將父母本具有差異的遺傳物質組合在一起，形成具有雙重遺傳性的合子，既加強了后代個體的生活力和適應性，又為由合子發育成的新一代植株可能出現某些新性狀、新變異提供了基礎。 受精的極核發育成三倍體的胚乳，同樣兼有父母本的遺傳性，作為新一代植物胚期的養料，可以使子代的生活力更強

12、、適應性更廣。四無融合生殖和多胚現象 1無融合生殖 有些植物的胚囊中可以不經過雌、雄性細胞融合的受精過程而直接產生胚的現象。 (1)(1)孤雌生殖孤雌生殖 由卵細胞不經過受精直接發育成胚的現象。胚是單倍體的。在玉米、小麥等植物中有上此現象。 (2)(2)無配子生殖無配子生殖 是由胚囊內的助細胞或反足細胞直接發育成胚的現象。胚是單倍體的。如蔥、鳶尾、含羞草等。 (3)(3)二倍體無融合生殖二倍體無融合生殖 其胚囊是由未經減數分裂的孢原細胞、胚囊母細胞或珠心細胞直接發育而成的，這種胚囊中的成員都是二倍體的，同樣可以出現孤雌生殖或無配子生殖。如蕓苔屬、蒲公英等。 (4)(4)無孢子生殖無孢子生殖 由珠心中珠被細胞直接發育成胚的，如柑橘屬中的一些植物。 2多胚現象 在一個胚珠中