17植物的结构与生殖

1、17 17 植物的结构与生殖植物的结构与生殖17.1 17.1 植物的结构与功能植物的结构与功能17.2 17.2 植物的生长植物的生长17.3 17.3 植物的生殖与发育植物的生殖与发育 植物植物：适应于陆地生活的多细胞的进行光合作用的：适应于陆地生活的多细胞的进行光合作用的真核生物。真核生物。 被子植物被子植物：植物界最进步、最繁盛的类群。：植物界最进步、最繁盛的类群。 种子藏在子房中种子藏在子房中 原核生物：原核生物：细菌、蓝藻、原绿藻细菌、蓝藻、原绿藻五界系统五界系统 原生生物：原生生物：草履虫、变形虫等草履虫、变形虫等 真核生物真核生物 真菌真菌 植物植物：苔藓植物、蕨类植物、裸子植

2、物、被子植：苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物物 动物动物17.1 17.1 植物的结构与功能植物的结构与功能一、植物的组织一、植物的组织 组织组织是指具有相同来源的同一种或数种类型细是指具有相同来源的同一种或数种类型细胞组成的结构和功能单位，是植物细胞分裂、生长胞组成的结构和功能单位，是植物细胞分裂、生长、分化的结果。、分化的结果。 分生组织分生组织 薄壁组织薄壁组织 保护组织保护组织 成熟组织成熟组织 输导组织输导组织 机械组织机械组织 分泌组织（分泌结构）分泌组织（分泌结构）分生组织：分生组织：植物体内由一些具备持续分裂植物体内由一些具备持续分裂 能力的细胞组成的细胞群。能力的细胞组

3、成的细胞群。 存在部位：存在部位：植物的生长部位。植物的生长部位。生理特点：生理特点：代谢旺盛，分裂能力强；细胞代谢旺盛，分裂能力强；细胞 排列紧密，无细胞间隙；壁薄，排列紧密，无细胞间隙；壁薄， 质浓，核大。质浓，核大。生理功能：生理功能：制造新细胞制造新细胞组织种类：组织种类：顶端分生组织，侧生分生组织，顶端分生组织，侧生分生组织， 居间分生组织居间分生组织 1 1 分生组织分生组织特点特点：细胞较大，壁薄，胞间隙发达，分化程度低。：细胞较大，壁薄，胞间隙发达，分化程度低。功能功能： 吸收组织吸收组织 贮藏组织贮藏组织 贮水组织贮水组织 同化组织同化组织 通气组织通气组织 传递细胞（细胞壁

4、向内凸起；进行物质短途运输）传递细胞（细胞壁向内凸起；进行物质短途运输） 2 2 薄壁组织薄壁组织薄壁组织的基本特征薄壁组织的基本特征基本组织的类型基本组织的类型功能功能：防止体内水分过度散失，避免病、虫害和机械损伤等。：防止体内水分过度散失，避免病、虫害和机械损伤等。类型类型： 1 1初生保护组织初生保护组织表表 皮皮 特点：细胞排列紧密，无胞间隙，外壁厚而角特点：细胞排列紧密，无胞间隙，外壁厚而角 化，常具角质层甚至蜡被，有的具表皮化，常具角质层甚至蜡被，有的具表皮 毛、腺毛等。具气孔。毛、腺毛等。具气孔。 木栓层木栓层 . .次生保护组织次生保护组织周周 皮皮 木栓形成层木栓形成层 栓内

5、层栓内层 3 3 保护组织保护组织初生保护组织初生保护组织表皮表皮周皮与皮孔周皮与皮孔特点特点：细胞呈长管形，运输作用。：细胞呈长管形，运输作用。类型类型： 导导 管管 输送水分和无机盐输送水分和无机盐 ， 管管 胞胞 存在于木质部中。存在于木质部中。 筛管和伴胞筛管和伴胞 输送有机物质，输送有机物质， 筛筛 胞胞 存在于韧皮部中。存在于韧皮部中。 蕨类植物和裸子植物中一般只有管胞和筛胞。蕨类植物和裸子植物中一般只有管胞和筛胞。4 4 输导组织输导组织环纹环纹网纹网纹梯纹梯纹螺纹螺纹孔纹孔纹导管的类型导管的类型南南瓜瓜茎茎的的导导管管南瓜茎的筛管南瓜茎的筛管输导组织输导组织筛管筛管特点：细胞大

6、多细长，细胞壁局部或全部加厚。特点：细胞大多细长，细胞壁局部或全部加厚。功能：巩固、支持。功能：巩固、支持。类型：类型： 厚角组织厚角组织 木纤维木纤维 纤纤 维维 厚壁组织厚壁组织 韧皮纤维韧皮纤维 石细胞石细胞5 5 机械组织机械组织厚角组织厚角组织纤维与石细胞纤维与石细胞6 6 分泌组织分泌组织薄荷叶薄荷叶姜姜当归、当归、陈皮陈皮油菜花油菜花松茎松茎 夹竹桃夹竹桃 由同种类型细胞构成的组织称为由同种类型细胞构成的组织称为简单组织简单组织；组织中有多种细胞类型的称为组织中有多种细胞类型的称为复合组织复合组织。 在蕨类和种子植物的器官中，有一种以输导在蕨类和种子植物的器官中，有一种以输导组织

7、为主体由输导、机械、薄壁等几种组织组成组织为主体由输导、机械、薄壁等几种组织组成的复合组织，称为的复合组织，称为维管组织维管组织(vascular tissue)(vascular tissue)。 从蕨类植物开始，它们体内已有维管组织的从蕨类植物开始，它们体内已有维管组织的分化出现，种子植物体内的维管组织更为发达进分化出现，种子植物体内的维管组织更为发达进化，通常将蕨类植物和种子植物总称为化，通常将蕨类植物和种子植物总称为维管植物维管植物。 二、维管组织二、维管组织 当维管组织在器官中成分离的束状结构存当维管组织在器官中成分离的束状结构存在时，就称为在时，就称为维管束维管束。1. 1. 维管

8、束的构成维管束的构成 木质部：木质部：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞 维管束维管束 （形成层）（形成层） 韧皮部：韧皮部：筛管、筛胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞筛管、筛胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞 2. 2. 维管束的类型维管束的类型 根据形成层的有无根据形成层的有无 无限维管束无限维管束裸子植物、双子叶植物裸子植物、双子叶植物 有限维管束有限维管束单子叶植物单子叶植物 根据木质部与韧皮部的位置关系根据木质部与韧皮部的位置关系 外韧维管束外韧维管束 双韧维管束双韧维管束 周韧维管束周韧维管束 周木维管束周木维管束 17.2 17.2 植物的生长植物的生长一、根的结构与功

9、能一、根的结构与功能 种子萌发时最先生长的种子萌发时最先生长的 通常生长在地下通常生长在地下 功能：支持、固着功能：支持、固着 吸收吸收 输导输导 合成合成 繁殖繁殖根毛区（成熟区）根毛区（成熟区）- - 吸收营养吸收营养伸长区（过渡区）伸长区（过渡区）- - 入土动力入土动力分生区（生长点）分生区（生长点）- - 制造细胞制造细胞根根 冠（淀粉体）冠（淀粉体）- - 保护向地保护向地1 1 根尖分区根尖分区 2 根的结构根的结构（1）双子叶植物根的初生结构）双子叶植物根的初生结构 表表 皮皮 外皮层外皮层 皮皮 层层 皮层薄壁组织皮层薄壁组织 内皮层内皮层（凯氏带）（凯氏带） 中柱鞘中柱鞘

10、原生木质部原生木质部 初生木质部初生木质部 （外始式）（外始式） 后生木质部后生木质部 中中 柱柱（维管柱）（维管柱） 原生韧皮部原生韧皮部 初生韧皮部初生韧皮部 （外始式）（外始式） 后生韧皮部后生韧皮部 薄壁细胞薄壁细胞 内皮层特点：细胞壁四面加厚成凯氏内皮层特点：细胞壁四面加厚成凯氏带，对根吸收起控制作用。带，对根吸收起控制作用。 维管形成层的产生及其活动维管形成层的产生及其活动 薄壁细胞薄壁细胞 ( (外外) ) 次生韧皮部次生韧皮部 维管形成层维管形成层 中中 柱柱 鞘鞘 ( (内内) ) 次生木质部次生木质部 木栓形成层的发生及其活动木栓形成层的发生及其活动 木木 栓栓 层层 中柱

11、鞘中柱鞘 木栓形成层木栓形成层 周周 皮皮 树树 皮皮 栓栓 内内 层层（2）双子叶根的次生结构）双子叶根的次生结构 二、茎的结构与功能二、茎的结构与功能 茎是植物的地上部分的营养器官，上面着生叶、茎是植物的地上部分的营养器官，上面着生叶、花、果实、种子，下面连接根。花、果实、种子，下面连接根。 茎的生理功能茎的生理功能 支持支持 输导输导 贮藏与繁殖贮藏与繁殖 光合光合1 1 双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构 表表 皮皮 皮层皮层 厚角组织厚角组织 皮层薄壁组织皮层薄壁组织 初生韧皮部初生韧皮部 （外始式）（外始式） 维管束维管束 束内形成层束内形成层 维管柱维管柱 （排列成环）

12、（排列成环） 初生木质部初生木质部 （内始式）（内始式） 髓射线：维管束间的薄壁组织髓射线：维管束间的薄壁组织 髓髓表皮表皮初生木质部初生木质部皮层皮层初生韧皮部初生韧皮部形成层形成层髓射线髓射线髓髓维管束维管束维管柱维管柱初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部髓髓表皮表皮机械组织机械组织髓射线髓射线束内形成层束内形成层 表表 皮皮 初生韧皮部初生韧皮部 ( (外始式外始式) ) 维管束维管束 初生木质部初生木质部 ( (内始式内始式) v) v字型字型 维管束鞘维管束鞘 基本组织基本组织 特点特点 : 1.: 1.没有形成层，只有初生结构没有形成层，只有初生结构 2.2.有限维管束散生在基

13、本组织中有限维管束散生在基本组织中 3. 3. 初生木质部呈初生木质部呈“v”v”字型字型 2 2 单子叶植物茎的结构特点单子叶植物茎的结构特点玉米茎的结构与维管束玉米茎的结构与维管束 (1) (1) 形成层的活动和次生维管组织的形成形成层的活动和次生维管组织的形成 束内形成层束内形成层 （外）次生韧皮部（外）次生韧皮部 维管形成层维管形成层髓射线髓射线 束间形成层束间形成层 （内）次生木质部（内）次生木质部 3 3 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构v 春春 材材 ( ( 早早 材材 ) ) v 年年 轮轮v 秋秋 材材 ( ( 晚晚 材

14、材 ) )（2 2） 木栓形成层的活动木栓形成层的活动 木栓层木栓层 木栓形成层木栓形成层 栓内层栓内层表皮表皮（苹果）（苹果）厚角组织厚角组织（椴树）（椴树）周皮周皮 树皮树皮17.3 17.3 植物的生殖与发育植物的生殖与发育一、被子植物的生活史一、被子植物的生活史 “从种子到种子从种子到种子”这一整个生活历程，称为被子植这一整个生活历程，称为被子植物的生活史。物的生活史。 在被子植物的生活史中，都要经过两个基本阶段：在被子植物的生活史中，都要经过两个基本阶段：一个是从合子开始到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂前，一个是从合子开始到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂前，细胞内的染色体的数目为细胞

15、内的染色体的数目为2n2n，称为，称为二倍体阶段（或称孢子体二倍体阶段（或称孢子体阶段）。阶段）。另一个是胚囊母细胞和花粉母细胞经过减数分裂形另一个是胚囊母细胞和花粉母细胞经过减数分裂形成成熟胚囊（雌配子体）和花粉粒（雄配子体），细胞内染成成熟胚囊（雌配子体）和花粉粒（雄配子体），细胞内染色体的数目是色体的数目是n n，称为，称为单倍体阶段（或称配子体阶段）。单倍体阶段（或称配子体阶段）。 在被子植物的生活史中，这两个世代交替出现，称在被子植物的生活史中，这两个世代交替出现，称为为世代交替现象世代交替现象。 被子植物的整个生活史的过程，单倍体被子植物的整个生活史的过程，单倍体阶段极短，由二倍体

16、阶段到单倍体阶段，必阶段极短，由二倍体阶段到单倍体阶段，必须经过减数分裂过程才能实现。二倍体阶段须经过减数分裂过程才能实现。二倍体阶段较长，由单倍体阶段到二倍体阶段的转折点，较长，由单倍体阶段到二倍体阶段的转折点，就是精卵融合为合子。就是精卵融合为合子。 所以，所以，减数分裂和精卵融合（受精）是减数分裂和精卵融合（受精）是被子植物生活史中的重要环节和转折点。被子植物生活史中的重要环节和转折点。单单倍体阶段不仅时间短，而且不能独立生活，倍体阶段不仅时间短，而且不能独立生活，必须寄养于二倍体上以获得营养物质。必须寄养于二倍体上以获得营养物质。花柄（花梗）花柄（花梗）花托花托 花萼花萼 花冠花冠雄蕊

17、雄蕊 雌蕊雌蕊花被花被二、花的组成二、花的组成 从形态和解剖学的角度来看，花是节间极短而具有变态叶从形态和解剖学的角度来看，花是节间极短而具有变态叶以适应于生殖的短枝。以适应于生殖的短枝。（一）（一） 花药的发育与结构花药的发育与结构中中 层层药室内壁药室内壁绒毡层绒毡层消失消失消失消失纤维层纤维层花粉花粉母细胞母细胞四分体四分体减数分裂减数分裂单核单核花粉粒花粉粒表皮表皮花粉囊壁花粉囊壁（小孢子母细胞）（小孢子母细胞）（小孢子）（小孢子）周缘周缘细胞细胞造孢造孢细胞细胞平周平周分裂分裂原表皮原表皮花花药药原原基基三、雄蕊的发育与结构三、雄蕊的发育与结构孢原孢原细胞细胞精细胞精细胞n n精细胞

18、精细胞n n三胞花粉三胞花粉（三核花粉粒）（三核花粉粒）二胞花粉二胞花粉（二核花粉粒）（二核花粉粒）（二）花粉粒的发育和结构（二）花粉粒的发育和结构四分体四分体n n花粉母细胞花粉母细胞2n2n单核花粉粒单核花粉粒n n营养细胞营养细胞n n生殖细胞生殖细胞n n成熟花粉粒成熟花粉粒n n减数分裂减数分裂（雄配子体）（雄配子体）（小孢子母细胞）（小孢子母细胞）（小孢子）（小孢子）造孢细胞造孢细胞 2n2n 有丝分裂有丝分裂花药的发育花药的发育花药与花粉粒花药与花粉粒四、胚囊的发育和结构四、胚囊的发育和结构珠心珠心珠心的一部分珠心的一部分胚囊母细胞胚囊母细胞平周平周分裂分裂减数减数分裂分裂四四分

19、分体体孢原细胞孢原细胞单核胚囊单核胚囊周缘细胞周缘细胞造孢细胞造孢细胞珠孔端珠孔端3 3个消失，个消失，合点端合点端1 1个发育个发育直接发育（水稻、小麦）直接发育（水稻、小麦）3 3次有次有丝分裂丝分裂成熟胚囊成熟胚囊反足细胞（反足细胞（3 3个，个，n n）中央细胞（中央细胞（1 1个，个，2n2n）（或）（或2 2个极核，个极核，n+nn+n）卵细胞（卵细胞（1 1个，个，n n）大孢子大孢子雌配子体雌配子体助细胞（助细胞（2 2个，个，n n）1 1、花粉粒的萌发、花粉粒的萌发2 2、花粉管的伸长、花粉管的伸长3 3、双受精的过程、双受精的过程 花粉管到达胚囊后释放出的两个精细胞，其中

20、一个与卵花粉管到达胚囊后释放出的两个精细胞，其中一个与卵细胞融合成为合子，另一个与极核融合成为受精极核，这种受细胞融合成为合子，另一个与极核融合成为受精极核，这种受精方式叫做精方式叫做双受精双受精。 双受精是被子植物特有的受精方式。双受精是被子植物特有的受精方式。五、受精五、受精精细胞精细胞(n) + (n) + 卵卵(n) (n) 合子（合子（2n2n） 胚（胚（2n2n）精细胞精细胞(n) + (n) + 中央细胞中央细胞(2n)(2n)初生胚乳核初生胚乳核(3n) (3n) 胚乳胚乳(3n)(3n)1 1、精细胞与卵细胞的融合，将父、母本具有差异的遗传、精细胞与卵细胞的融合，将父、母本具

21、有差异的遗传物质重新组合，形成具有双重遗传性的合子，既恢复了植物质重新组合，形成具有双重遗传性的合子，既恢复了植物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时又出现新的遗传性状，提供了变异的基础。又出现新的遗传性状，提供了变异的基础。2 2、双受精中、双受精中1 1个精细胞和个精细胞和2 2个极核融合，形成了三倍体的个极核融合，形成了三倍体的初生胚乳核，结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活初生胚乳核，结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，作为营养物质被胚吸收，生活力也更强，适应性也更跃，作为营养物质被胚吸收，生活力也更强，适应性也更广泛。广泛。 双受精不仅是植物界有性生殖的最进化形式，也是植双受精不仅是植物界有性生殖的最进化形式，也是植物遗传和育种学的重要理论依据。物遗传和育种学的重要理论依据。双受精的生物学意义双受精的生物学意义六、种子和果实六、种子和果实 传粉、受精后