内容正文:
专题六 植物的生殖器官
----花、种子
一、考纲要求
1.掌握花的组成。
2.掌握花序的类型。
3.理解花、种子的发育。
4.掌握种子的结构及类型。
二、知识点梳理
一、花的形态与发育
1.花的组成部分
花由适应生殖的变态短枝发育而来的。一朵典型的花由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊六部分组成。
把具有花萼、花冠、雄蕊、雌蕊的花叫完全花。如果缺少其中任何一部分或几部分,则叫不完全花。由以下结构组成:
⑴花梗和花托。具有运输水分和营养物质及支持花的作用。
⑵花萼。位于花的最外面,呈绿色,有离萼(油菜)、合萼(豌豆、花生)、宿萼(棉花)。
⑶花冠。花萼的内面,由花瓣组成。有离瓣花(十字形花冠)、合瓣花(漏斗状花冠)。
⑷雄蕊。由花药和花丝两部分组成。离生雄蕊有二强雄蕊(芝麻)、四强雄蕊(萝卜、白菜),合生雄蕊有单体雄蕊(棉花)、二体雄蕊(大豆)、多体雄蕊(蓖麻)、聚药雄蕊(向日葵)。
⑸雌蕊。由一个或几个变态的叶所组成,这种变态的叶称为心皮。包括柱头、花柱和子房三部分。有单雌蕊(桃、大豆)、复雌蕊(棉花、苹果)、离生雌蕊(八角茴香)。
2.子房类型
根据子房在花托上着生的位置和花托的形态变化,将子房分为上位子房、下位子房、半下位子房三种类型。
上位子房。子房仅以底部与花托相连合,花的其他部分不与子房相贴生,如下位花的油菜、水稻、玉米等的花,周位花的桃、李、蔷薇等的花。
下位子房。整个子房着生在凹陷的花托或花管中,并且与之合生,如苹果、梨、瓜类等的花。
半下位子房。子房有一半左右与杯状花托或花管相贴生,花的其他部分着生在子房的周围,其花为周位花,如马齿苋、甜菜等的花。
3.禾本科植物花的特点
禾本科是被子植物中单子叶植物的一大类,现以小麦为例说明:
小麦的花集中在麦穗上,构成复穗状花序,以小穗为单位,每小穗外具有两个颖片,内包括2~5朵小花,一朵小花由外稃、内稃、浆片、雄蕊、雌蕊五部分组成。
水稻是圆锥花序,每朵可育花的组成基本与小麦相同。
4.花序及其类型
大多数植物的花按一定顺序排列着生在花轴上,叫花序。主要分为无限花序和有限花序。
开花期间花轴可以继续伸长为无限花序。各花的开花顺序是由下渐次向上开放,由边缘向中央开放。无限花序的类型有总状花序(如白菜、萝卜)、伞房花序(如苹果、梨)、伞形花序(如葱、樱桃)、穗状花序(如车前)、葇荑花序(如杨、柳)、圆锥花序(如玉米雄花、水稻)、头状花序(如向日葵)、隐头花序(如无花果、榕树)。
开花期间花轴的伸长受到了一定限制为有限花序(聚伞花序)。各花开放的顺序是由上向下开放,由内向外开放。有限花序花的开放顺序和无限花序相反。常见的有唐菖蒲、番茄等。
此外,有些植物在花轴上生有两种不同类型的花序,为混合花序,如紫丁香等。
5.花和植株的性别
一朵花中具有雄蕊和雌蕊的,称两性花,如桃、月季等。仅有雄蕊或雌蕊的花,叫单性花,如黄瓜、葫芦等。单性花中雌、雄花生长在同一植株的,称雌雄同株植物,如玉米;雌花和雄花着生在不同株的植物,称雌雄异株植物,如杨树、柳树等。
一朵花中既无雄蕊又无雌蕊的花,叫无性花,如向日葵边缘花。
6.花药和花粉粒的发育及构造
花药是一团具有分裂能力的细胞,称为孢原细胞,此细胞又分裂形成壁细胞和造孢细胞,壁细胞形成花粉囊壁,造孢细胞分裂形成花粉粒。
花粉粒是由花药中的花粉母细胞经过减数分裂形成的,花粉粒的染色体数目减少一半。
大多数植物的花粉粒发育为二核时,便已成熟。禾谷类作物和油菜等的花粉粒,发育至三核阶段时,花粉囊才开裂散粉。
花粉粒的寿命是指多数植物在自然条件下花粉粒只能保存几天或几周,在低温(0~10℃)、低湿(相对湿度为25%~50%)和低氧条件下保存期比较长。
7.花粉败育和雄性不育
花粉败育是指散出的花粉粒未经过正常的发育,因此不具备生殖功能,这一现象称为花粉败育。原因是多方面的:一是花粉母细胞不能进行正常的减数分裂;二是花粉停留在单核和双核阶段,不能产生精子;三是花粉营养不良,发育不全;四是温度过高或过低、严重干旱等原因。
雄性不育是指雄蕊不能正常发育,出现畸形或完全退化的现象。农业生产上也可采用药物杀雄,常用的杀雄剂有2,4-D、萘乙酸和秋水仙素等。
8.胚珠和胚囊的发育及构造
一个发育成熟的胚珠由珠心、珠被、珠孔、珠柄和胚囊等部分组成。胚珠生长在子房内,它在子房内着生的部位叫胎座。
胚珠的类型有直生胚珠、横生胚珠、弯生胚珠、倒生胚珠。
一个发育成熟的胚囊是八核胚囊,其中靠近珠孔的3个核发育成3个细胞,中间的是卵细胞(n),两旁的是助细胞(n),在珠孔相对一端也有3个细胞,它们叫反足细胞(n)。中间为含两个核(极核,n)的中央细胞(2n)。
二、种子的发育与结构
1.开花
当花粉粒和胚囊成熟后,花被展开,雌雄蕊暴露出来,称为开花。植物初始开花的年龄、季节、花期长短,都随植物的种类不同而差异很大,如桃3~5年,柑橘6~8年,桦木10~12年等。
一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开放所经历的时间,叫开花期。例如,和谷类作物约1周,苹果、梨为6~12天,棉花、花生的开花期可持续1个月至数月。
2.传粉 植物开花后,花药破裂,成熟的花粉传到雌蕊柱头上的过程,叫传粉。
成熟的花粉粒落在同朵花柱头上的传粉现象,叫做自花传粉。如小麦、大麦、豌豆、花生等。植物学上把不同朵花之间的传粉,叫异花传粉,是植物界最普遍的传粉方式。如玉米、油菜、向日葵、苹果等。
根据异花传粉所借助的外力不同,将植物分为风媒花植物和虫媒花植物等。风媒花的特点,一般花型小,无鲜艳的花被甚至没有花被,也无特殊的气味或蜜腺,花粉粒轻,数量多,花丝细长,雌蕊柱头常显著突出以便于接受花粉;虫媒花的特点,一般花型大,花被鲜艳,花具有香味和蜜腺,花粉粒大,外壁粗糙带黏性,易被昆虫黏附。
当自花传粉植物的异花传粉率达到5%-50%范围时,叫做常异花传粉植物,如棉花、高梁等。
异花传粉比自花传粉具有更多的优越性。虽然异花传粉有益,但自花传粉在生物学上仍有一定的意义。
3.受精作用:雌雄配子(即卵和精子)相互融合的过程,叫做受精作用。
双受精:到达胚囊中的花粉管,管的顶端膨大破裂,管内的精子和内容物散出。其中一个精子和卵细胞结合形成合子,以后发育成胚;另一个精子和中央细胞结合,以后发育成胚乳,这种受精现象叫做双受精。
双受精作用是植物界有性生殖中最高级的形式,它是被子植物所具有的特征。这种受精作用不仅把双亲的遗传物质给了胚,而且为胚萌发提供营养物质的胚乳(3n),同样也结合了双亲的遗传特性,这样产生的子代生活力更强,适应性更广。
4.无融合生殖及多胚现象
在正常情况下,种子的胚是经过卵细胞和精子结合后形成的。但在有些植物里,不经过精卵融合也能形成胚,这种现象称为无融合生殖。无融合生殖可以是卵细胞不经过受精直接发育成胚,如蒲公英等。
无融合生殖往往形成多胚现象,即一个种子里有两个以上的胚,最常见的是柑橘。多胚中常有一个是合子胚,其他是不定胚。
5.种子的发育
受精作用以后,整个胚珠发育成为种子,其中珠被发育成种皮,合子(受精卵)发育成胚,受精极核或受精的中央细胞发育成胚乳。
⑴胚的发育
从合子开始,受精后的合子通常要经过一段休眠期才开始发育。合子通过休眠后,进行第一次分裂形成两个细胞,大者为基细胞或柄细胞,小者为顶细胞,顶细胞将来发育成胚体,基细胞主要形成胚柄(以后解体消失)。
胚的发育早期,胚体呈球形。随着胚的发育,形成胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分。
⑵胚乳的发育
被子植物的胚乳是由受精的极核发育而来的,常具三倍染色体,极核受精后,初生胚乳核不经休眠或短暂休眠,即开始分裂。胚乳的发育形式有两种:
核型胚乳:初生胚乳核第一次分裂和以后的核分裂,均不伴随细胞壁形成。
细胞型胚乳:从初生胚乳核分裂开始便有细胞壁的形成,以后的各次分裂也都是以细胞形式出现,而无游离核时期。大多数具合瓣花的双子叶植物胚乳发育属于此类。
⑶种皮的发育
珠被发育为种皮,位于种子外面,起保护作用。胚珠仅具单层珠被的只形成一层种皮,如向日葵、番茄等;具双层珠被的通常形成两层种皮,如蓖麻、油菜等;有的形成一层种皮,另一层被吸收,如大豆、南瓜、小麦等。
6.种子的结构与类型
一般是由种皮、胚、胚乳三部分组成。种皮具有保护胚和胚乳的作用。胚是种子最重要的部分,是新植物体的幼体。胚乳是种子中贮藏营养物质的地方,胚乳中含有大量的营养物质在种子萌发时供胚生长。
根据种子成熟时胚乳的有无,把种子分成两种类型:一种是有胚乳种子;另一种是无胚乳种子。
有胚乳种子由种皮、胚、胚乳三部分组成,如蓖麻、茄子、番茄、辣椒、葡萄等;大多数单子叶植物的种子也属于有胚乳种子。
无胚乳种子由种皮和胚两部分组成,如豆类、瓜类、白菜、萝卜、桃、梨等。
3、 真题练讲
【例题1·选择题】雄蕊由( )和花丝两部分组成。(2017)
A.花药 B.花粉囊 C.花粉粒 D.花萼
【答案】A
【解析】略
【例题2·判断题】有限花序和无限花序的花开放顺序相反。( )(2017)
【答案】√
【解析】无限花序的开花顺序是由下向上,由边缘向中央;有限花序的开花顺序由上向下或由内向外。
【例题3·选择题】如果一朵花中雄蕊6枚,且(),此雄蕊叫做四强雄蕊。(2018)
A. 5长1短 B. 4长2短 C.3长3短 D.2长4短
【答案】B
【解析】略
【例题4·判断题】雌蕊即子房( )(2018)
【答案】×
【解析】雌蕊包括柱头、花柱和子房三部分。
【例题5·选择题】受精作用后,整个胚珠发育成( )。(2015)
A.子叶 B.种子 C.果实 D.胚乳
【答案】B
【解析】略
【例题6·选择题】胚是新植物体的幼体,由胚芽、胚轴、胚根和( )四部分组成。(2017)
A.胚柄 B.胚珠 C.子叶 D.胚乳
【答案】C
【解析】略
【例题7·选择题】下列属于无胚乳种子种子的是( )。(2014)
A.黄豆、玉米 B.菜豆、棉花 C.小麦、水稻 D.黄瓜、大麦
【答案】B
【解析】略
【例题8·选择题】在被子植物中,双受精发生在下列哪一种结构中( )。(2009)
A.花粉管 B.胚囊 C.柱头 D.花药
【答案】B
【解析】略
4、 限时练习
【例题1·选择题】雄蕊的花丝分离,花药聚合成筒状,这样的雄蕊叫做( )。
A. 单体雄蕊 B.聚药雄蕊 C.多体雄蕊 D.二体雄蕊
【答案】B
【解析】花丝分离,花药聚合成筒状,这样的雄蕊叫做聚药雄蕊,如向日葵。
【例题2·选择题】由两个以上心皮组成一个雌蕊的,叫( )。
A.单雌蕊 B.复雌蕊 C.离生雌蕊 D.合生雌蕊
【答案】B
【解析】略
【例题3·选择题】子房以底部与花托相连合,花的其他部分不与子房相贴生,这类子房是( )。
A.下位子房 B.上位子房 C.半下位子房 D.半上位子房
【答案】B
【解析】判断子房类型时要看子房在花托上着生的位置,子房仅以底部与花托相连合,花的其他部分不与子房相贴生,这样的子房是上位子房。
【例题4·选择题】玉米植株的性别是( )。
A.雌雄同株 B.雌雄异株 C.雌花 D.雄花
【答案】A
【解析】玉米是单性花,雄花和雌花着生在同一植株上,雄花着生在植株的顶端,雌花着生于植株中部的叶腋内,将来发育成果穗。
【例题5·选择题】成熟胚囊中靠近合点端的三个细胞为( )。
A.反足细胞 B.助细胞 C.卵细胞 D.极核
【答案】A
【解析】合点在珠孔相对的一端,靠近合点端的三个细胞是反足细胞。
【例题6·判断题】不经过精卵结合也能形成胚。( )
【答案】√
【解析】不经过精卵结合也能形成胚,这种现象称为无融合生殖。
【例题7·判断题】虫媒花一般花型小,花被鲜艳,具有香味和蜜腺。( )
【答案】×
【解析】虫媒花要吸引昆虫来帮助传粉,所以虫媒花的特点是:一般花型大,花被鲜艳,具有香味和蜜腺。
【例题8·选择题】被子植物的胚乳是( )。
A.单倍体 B.二倍体 C.三倍体 D.四倍体
【答案】C
【解析】被子植物的胚乳是由受精的极核发育而来的,常具三倍染色体。
【例题9·判断题】双受精是高等植物所具有的特征。( )
【答案】×
【解析】双受精作用是植物界有性生殖中最高级的形式,它是被子植物所具有的特征。
【例题10·判断题】一个种子里只能有一个胚。( )
【答案】×
【解析】无融合生殖往往形成多胚现象,即一个种子里有两个以上的胚,多胚中常有一个是受精卵发育而成的合子胚,其他则是通过助细胞、反足细胞等形成的不定胚。
五、内容小结
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