第五章 植物的繁殖 植物繁殖的类型 花 植物生殖生理 种子 果实

5.1植物繁殖的类型 植物产生新个体的现象称繁殖（propagation），生命通过繁殖而延续，繁殖是生命最基本的特征之一。通过繁殖，生物的基本特征信息由亲本传递给子代，这种信息传递称为遗传。

植物繁殖的类型 植物的繁殖方式包括营养繁殖、无性生殖和有性生殖3种方式

营养繁殖 植物营养体的一部分从母体分离开直接形成新个体的繁殖方式称为营养繁殖（vegetative propagation）。营养繁殖不产生生殖细胞，亦称克隆（clone）生长。

营养繁殖 存在：植物界普遍存在，种子植物更是普遍 特点：速度快，繁殖不受有无种子限制，少变异 运用：自然营养繁殖和人工营养繁殖

营养繁殖 自然营养繁殖：植物体在自然情况下就能产生新的植株；借助于块根、鳞茎、球茎、块茎、根状茎等 人工营养繁殖：在生产实践中应用植物营养繁殖特性，采取各种措施，产生新的植株；如分离、扦插、压条、嫁接等

无性生殖 植物的无性生殖（asexual reproduction）是指一些具有生殖功能的细胞不经过两性的结合，直接发育成新个体的过程。无性生殖中具有生殖功能的细胞称为孢子（spore）。

孢子繁殖 孢子囊群 孢子囊 孢子

有性生殖 有性生殖（sexual reproduction）是指由两个被称为配子的有性生殖细胞结合形成合子（zygote），由合子发育形成新个体的繁殖方式。配子为单倍体，合子为二倍体。

有性生殖 被子植物的有性生殖是通过花的结构集中体现的，会产生雌雄两性配子——卵和精子，在经过受精作用后来完成繁殖目的。

5.2 花 花的组成与形态 花各部分结构的多样性及演化 花药的发育与雄配子体的形成 胚珠与胚囊的发育 开花、传粉与受精

一、花的组成与形态 花既是被子植物所特有的有性生殖器官也是雌雄生殖细胞形成和进行有性生殖的场所 花的产生标志着植物从营养生长转入生殖生长，被子植物通过花器官完成受精、结果、产生种子，达到繁衍后代的目的

（二）花的组成 花分为六部分 花柄 pedicel 花托 receptacle 花萼 calyx 花冠 corolla 雄蕊群 androecium 雌蕊群 gynoecium 花柄

雄蕊 雌蕊 花瓣 花萼 花托 花柄

１、花柄和花托 花柄（花梗）是着生花的小枝，起支持和输导的作用 花托是其顶端膨大成各种形状的部分，有密集的节，花被、雄蕊群、雌蕊群着生于花托上

2、花萼、花瓣以及花冠类型 花被（perianth）分为花萼与花冠 花萼（calyx）由多枚萼片（sepal）组成，多为绿色，着生于外围，有些还有副萼（epicalyx），如棉、锦葵等 花冠（corolla）由多枚花瓣组成，分布在内

两者都具备的称双被花，如油菜、番茄 两者难以区分的称同被花，如百合、洋葱 两者只有其一的称单被花，如桑、板栗、甜菜 两者皆缺的称无被花，如杨、柳

花瓣与萼片有分离和联合之分，形状各异 萼片彼此分离的叫离生萼，如油菜 萼片彼此合生的叫合生萼，如樱花 具有分离花瓣的称离瓣花，如桃 具有联合花瓣的称合瓣花，如牵牛

离瓣 合瓣

组成花冠的花瓣形状各异，花冠形成多种不同的形状 a. 十字形花冠（cruciform）：花瓣4枚，对角线排成十字，白菜、芥菜等十字花科的植物 b. 蝶形花冠（papilionaceous）：花瓣5枚，呈下降覆瓦状，其中旗瓣1，翼瓣2，龙骨瓣2，似蝶形，如大豆、蚕豆等豆科蝶形花亚科植物 c. 漏斗状（funnel-shaped）：花冠下部呈筒状，花冠裂片向上伸展，如甘薯等旋花科植物

d. 筒状（tubular）：花冠大部分成一管状或圆筒状，花冠裂片向上伸展，如向日葵的盘花 e. 舌状（ligulate）；花冠管短，花冠上部平展成舌状，如向日葵的边花 f. 轮状（rotate）：花冠管很短，花冠平展，似车轮状，如茄、番茄 g. 唇形（labiate）：花冠略呈二唇形，上唇二裂，下唇三裂，如唇形科、玄参科、一串红等植物的花 e. 钟状（campanulate）：花冠筒宽且短，如南瓜、桔梗

3、雄蕊群（stamen） 一朵花中所有雄蕊（数枚至多数）的总称 雄蕊一般由花药（anther）和花丝（filament）两部分组成 花丝支持花药，花药是雄蕊的主要部分

（１）花药：产生花粉粒的地方；结构上由4个或2个花粉囊组成。 （２）花药开裂方式： a. 纵裂：沿花药纵轴开裂（大多数植物） b. 孔裂：花药顶部（或近顶部）有小孔（杜鹃花科；野牡丹科；茄科茄属等） c. 瓣裂：花药以一瓣片由下向上掀开，如樟科植物，小檗科

4、雌蕊群（gynoecium） 一朵花内所有雌蕊的总称； 组成雌蕊的单位称心皮（carpel），是具生殖作用的变态叶； 心皮边缘愈合部分形成的一条缝线称为复缝线，心皮中脉处的一条缝线称为背缝线； 雌蕊一般分为柱头（stigma）、花柱（style）、和子房（ovary）三部分;

心皮：组成雌蕊的基本单位

单雌蕊：一朵花中的雌蕊由一个心皮构成 复雌蕊：一朵花中的雌蕊由2个以上的心皮合生而成 合生雌蕊：即复雌蕊，合生雌蕊有不同程度的合生：①全部合生：即子房，花柱头全部合生②仅子房合生③子房花柱合生 离生雌蕊（离生心皮）：一朵花中有二个以上离生的心皮

单雌蕊、离生雌蕊、合生雌蕊(复雌蕊)

（1）柱头 位于雌蕊顶端，是承受花粉的部位，根据柱头表面有无分泌液可分为干柱头和湿柱头两种类型

（2）花柱 连接柱头与子房的部分，有空心型（中央有花柱道 stylar canal）、实心型（中央有引导组织 transmitting tissue）两种类型

（3）子房 是雌蕊基部膨大的部分，着生于花托上；其内中空的部分为子房室，内有胚珠（ovule），着生于腹缝线处 胚珠着生的心皮壁上，往往形成肉质突起，称为胎座（placenta）；因心皮数目及心皮连结情况不一，胎座有不同的类型

子房的位置与花的位置

1室 胎座类型 心皮类型 子房室数 胚珠着生位置 边缘胎座 marginal placenta 腹缝线 合生心皮 相邻2心皮腹缝线 例子 边缘胎座 marginal placenta 单心皮 1室 腹缝线 豆科 侧膜胎座 parietal placenta 合生心皮 相邻2心皮腹缝线 葫芦科 中轴胎座 axial placenta 多室 心皮边缘向子房中央愈合的中轴上 百合科 芸香科 特立中央胎座 free-central placenta 残留的柱状突起 石竹科 基生胎座 basal placenta 单心皮或合生心皮 1枚，着生于子房室底部 蓼科 菊科 顶生胎座 epical placenta 1枚，着生于子房室顶部 桑科

胚珠在珠柄上的着生方位不同，分为 直生胚珠 倒生胚珠 横生胚珠 弯生胚珠

完全花、不完全花 两性花、单性花 雌雄同株、雌雄异株

5. 花序（inflorescence） 花在总花柄（rachis）上有规律地排列方式 总花柄又称花序轴或花轴，在其基部有变态叶，仅一枚称苞叶（bract），2枚称小苞片，多枚称总苞 根据花序中小花开放的次序，可分为无限花序（indefinite inflorescence）和有限花序（definite inflorescence ）

1、无限花序 总状类花序，特点：花序主轴在开花期间，可以继续生长，向上伸长，不断产生苞片和花芽 各花的开放顺序是花轴基部或边缘的花先开，然后向上方或中央顺序推进，依次开放

1、无限花序 简单花序：花轴不分枝 1) 总状花序 5) 葇荑花序 2) 伞房花序 6) 肉穗花序 3) 伞形花序 7) 头状花序 4) 穗状花序 8) 隐头花序 复合花序：花轴具分枝，分枝上呈花序 1) 圆锥花序 4) 复伞房花序 2) 复穗状花序 5) 复头状花序 3) 复伞形花序

总状花序

伞房花序

伞形花序

穗状花序

葇荑花序

桤树的柔荑花序

肉穗花序

半夏的佛焰花序

头状花序

头状花序

隐头花序

无花果的隐头花序

2、有限花序 又称聚伞类花序（cyme），特点：花序轴顶端由于顶花先开放，限制了花轴的继续生长 各花的开放顺序是由上而下，或由内而外

2、有限花序 1) 单岐聚伞花序 蝎尾状—唐菖蒲 螺状—勿忘草 2) 二岐聚伞花序 3) 多岐聚伞花序 密伞花序—泽漆 轮伞花序—益母草

益母草的轮伞花序

各种花序类型

6. 花程花和花图式 为说明一朵花的结构，花各部分的组成、排列位置和相互关系，可以用一个公式（花程式 ）或图案（花图式）把一朵花的各部分表示出来

花程式（ floral formula ）：用符号和数字列成公式把一朵花的各部分表示出来，K代表花萼kalyx，C代表花冠corolla，A代表雄蕊群androecium，G代表雌蕊群gynoecium；若花冠和花萼不能区分，用P代表花被perianth；每个字母的右下角记上一个数字表示各轮的实际数目；辐射对称花加*，两侧对称花用↑表示，♂表示雄花，♀表示雌花， ♀ 表示两性花，G子房上位，G子房下位，G子房半下位等

花图式：用花的横剖面简图表示花各部分的数目、离合情况、排列位置和胎座类型。即花的各部分在垂直于花轴平面所作的投影图

不同植物花的多样性是生物多样性的生动体现

二、花各部位结构的多样性及演化 1、组成花的各部位在数目上的不同 2、花部各轮器官在花托上的排列方式由螺旋状向轮状排列转化 3、花各部位在花托上的排列变化：辐射对称为原始，两侧对称和不对称均为进化的 4、子房位置的变化

三、花药的发育与雄配子体的形成 雄蕊原基经顶端生长和原基上部的有限的边缘生长，分化出花丝和花药两部分 花丝：最外层是表皮，内为薄壁组织，中央是维管束 花药：花粉囊（4或2个），内含花粉粒 药隔（在中央）：与花丝的维管束相连

1、花药的发育 花药原基中的孢原细胞（archesporial cell）平周分裂，形成内外两层细胞： 表 皮 epidemis 初生壁细胞 药室内壁endothecium 　 　 中 层 middle layer 绒毡层 tapetum 造孢细胞：有丝分裂成花粉母细胞，减数分裂成 许多花粉粒

花药的发育

绒毡层 细胞特点：大，胞质浓厚，富含RNA、蛋白质、油脂、类胡萝卜素等 变化：早期单核，减数分裂前后成为2或多核 功能：提供营养；分泌胼胝质酶；合成孢粉素帮助形成花粉外壁；合成花粉壁蛋白，参与花粉与柱头的识别反应

2、小孢子的形成 孢原细胞——造孢细胞——花粉母细胞（体积大、核大、质浓）（此前均有丝分裂） ——小孢子（microspore，减数分裂开始） 4个小孢子集合称为四分体（tetrad），四分体各自分离形成4个单核的花粉粒

花粉囊中花粉母细胞的发育过程

3、花粉的发育 4个单核的花粉粒（壁薄、质浓、核在中央）——一次不均等分裂——形成两个细胞——营养细胞（vegetative cell）和生殖细胞（generative cell） 营养细胞与花粉管的生成、生长有关 生殖细胞产生两个精子细胞，直接参与生殖

花粉粒的形态及结构 花粉粒的结构：花粉壁、营养 细胞、生殖细胞 花粉粒的壁特征： 外壁exine（萌发孔germ pore、 萌发沟germ furrow） 内壁intine

一种植物的花粉粒有特定的形态结构，可以用作鉴别植物种类的依据 目前，利用花粉的特征以鉴定植物种类、演化关系和植物的地理分布

4、花粉败育和雄性不育 由于内在和外界因素的影响，有时散出的花粉没有经过正常的发育，不能起到生殖的作用，这一现象为花粉的败育（abortion） 个别植物由于内在生理、遗传原因，在正常自然条件下，也会产生花药或花粉不能正常地发育，成为畸形或完全退化的情况，这一现象称为雄性不育（male sterility） 花药退化、花药内不产花粉、产生的花粉败育

四、胚珠与胚囊的发育 1、胚珠的组成与发育 组成：一个发育成熟的胚珠由珠心（nucellus）、珠被（integument）、珠柄（funiculus）、合点（chalaza）、珠孔（micropyle）等组成 子房：雌蕊基部膨大的部分，由子房壁、子房室、胚珠和胎座组成。

胚珠的发育 珠孔 珠心 珠柄 珠被 子房壁表皮下的一些细胞 平周分裂 前端 基部 珠心基部表皮 胚珠原基 合点 外珠被 内珠被 愈合 胚珠原基 合点 外珠被 内珠被 珠孔是珠被组织包被珠心时在珠心顶端留下的一小孔

2、胚囊（雌配子体）的结构与发育 （1）大孢子的发生 在珠孔端珠心表皮下开始发生一个大的细胞，核大，质浓-------称为孢原细胞。 ①    孢原细胞→（直接发育）胚囊母细胞 ②    孢原细胞 平周分裂 周缘细胞→珠心细胞 造孢细胞→ 胚囊母细胞 胚囊母细胞减数分裂产生大孢子或大孢子核的 方式有三种：单孢子胚囊、四孢子胚囊、双孢子胚囊 。

几种不同的胚囊发育形式

胚囊的发育过程 雌配子体 分裂 周缘细胞 形成珠心的一部分 孢原细胞 长大 减数分裂 3个消失1个发育 3次有丝分裂 7细胞或8核胚囊 造孢细胞 胚囊母细胞 四分体 单核胚囊 卵细胞1个 助细胞2个 中央细胞1个(含极 核2个或次生核1个) 反足细胞3个或多个 直接发育(水稻、小麦) 雌配子体

花粉和胚囊的发育

五、开花、传粉与受精 1、开花 当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊达到成熟（或二者之一成熟）时, 花被即行开放，露出雄蕊和雌蕊，这种现象称之为开花（anthesis） 开花期：一株植物，每年从第一朵花开放至最后一朵花开完所经历的时间

1、开花 各种植物的开花习性不同 如植物的开花年龄、开花季节、花期长短，很不一致（ 桃3杏4梨5、竹子一生只开一次花） 与植物原产的生活条件有关，是植物长期适应的结果，由遗传性决定

2、传粉（pollination） 由花粉囊散发出的成熟花粉，借助一定的媒介力量，被传送到同一花或另一花的雌蕊柱头上的过程

传粉与受精

2、传粉 传粉方式 自花传粉（self-pollination）：花粉从花粉囊散出后，落到同一花的柱头上的传粉现象，如水稻、小麦、豆类、棉花 异花传粉（cross-pollination）：一朵花的花粉传送到同一植株或不同植株另一朵花的柱头上的传粉方式，如玉米、油菜、向日葵

自花传粉植物的花 两性花 雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必须同时成熟 雌蕊的柱头对于本花的花粉萌发和花粉管中雄配子的发育没有任何生理阻碍

异花传粉植物和花 花单性，雌雄异株植物 两性花，雄蕊和雌蕊不同时成熟 雌、雄蕊异长或异位 花粉落在本花柱头上不能萌发，或不能完全发育以达到受精的结果

2、传粉 2) 传粉的媒介 风媒花（anemophilous flower）：靠风力传送花粉的方式称风媒，借助这类方式传粉的花称风媒花 虫媒花（entomophilous flower）：靠昆虫为媒介进行传粉的方式称虫媒，借助这类方式传粉的花称虫媒花 其他传粉方式

虫媒 风 媒

风媒花 穗状或柔荑花序 花粉量大，体积轻，表面光滑，少纹饰 雌蕊柱头长, 常有羽毛 先叶开花

虫媒花 多数有花蜜，有气味 花大，具鲜艳的颜色，醒目 花粉粒较大，表面有粘液和纹饰，易粘着 昆虫的大小、体形、结构和行为，与花的大小、结构和蜜腺的位置等相关

3、受精 雌雄性细胞，即卵细胞和精细胞的互相融合过程，称为受精（fertilization） （1）花粉粒在柱头上的萌发 落在柱头上的花粉粒，被柱头分泌的粘液所粘住，以后花粉的内壁在萌发孔处向外突出，并继续伸长，形成花粉管，这一过程，称花粉粒的萌发。

（2） 花粉管的生长 花粉的原生质体和内壁，在膨胀时，一般向着一个萌发孔突出，形成一个细长的管子，称为花粉管 花粉管有顶端生长的特性，形成后继续向下引伸，先穿越柱头，然后经花柱而达子房 花粉管的定位生长：产生珠孔受精、合点受精、中部受精

（3）被子植物的双受精过程 卵细胞和极核分别与两个精细胞互相融合的过程，是被子植物有性生殖的特有现象，称为双受精（double fertilization） 2个精子中的一个与卵融合，形成受精卵，将来发育成胚。另一个精子与2个极核融合，形成初生胚乳核，以后发育为胚乳

双 受 精 的 意 义 ① 单倍体的雌雄配子的结合为合子，恢复了染色体的数目 ① 单倍体的雌雄配子的结合为合子，恢复了染色体的数目  ② 合子具有双重遗传特性，增强了后代的生活力，适应性及变异性，使物种得到发展 ③ 三倍体的胚乳也具有两性的遗传特性，为新个体的提供了更好的发育条件和基础 被子植物特有现象

（4） 无融合生殖及多胚现象 有些植物，不经过精卵融合，直接发育成胚的现象，称为无融合生殖 孤雌生殖：卵细胞不经过受精，直接发育成胚，如蒲公英 无配子生殖：由助细胞、反足细胞或极核等 非生殖性细胞发育成胚，如葱、含羞草等 无孢子生殖：由珠心或珠被细胞直接发育成 胚的现象，如柑橘属

有的植物种子里往往有2个或更多的胚存在，称为多胚现象 可能是无配子生殖或无孢子生殖的结果；或由1个受精卵分裂成几个胚；或1个胚珠中发生多个胚囊等

谢谢！