普通生物学第4章：生物的繁殖与发育

1第4章生物的繁殖和发育第4章生物的繁殖和发育4.1生物繁殖的类型4.1.1无性生殖(asexualreproduction)是指不经过生殖细胞的结合，生物个体的营养细胞或营养体的一部分直接或经过孢子而产生能独立生活的子体的生殖方式。24.1.1.1营养繁殖(vegetativereproduction)生物营养体的一部分(脱离/不脱离母体)直接形成新个体的繁殖方式.1、裂殖:多存在于单细胞生物中,以简单的细胞分裂(无丝分裂)方式进行繁殖.2、芽殖:母体的一定部位长出小芽体,其后成为独立的新个体.34.1.1.2孢子生殖/繁殖(sporereproduction)孢子是生物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，能直接发育成新个体。孢子一般微小，单细胞。母体→孢子囊（孢子梗）→孢子→适宜条件→萌发从来源方式上划分：无性孢子：生物通过无性生殖方式产生的孢子叫“无性孢子”，其后代的遗传组成与亲代相同。如分生孢子、孢囊孢子、游动孢子等。有性孢子：通过有性生殖方式产生的孢子叫“有性孢子”，其后代的遗传组成与亲代不同。如接合孢子、子囊孢子、担孢子等；从生理功能（性别）上划分为：大孢子：为雌性孢子，发育成雌配子体（8核7细胞胚囊）。小孢子：为雄性孢子，发育成雄配子体（成熟的花粉粒）。44.1.1.2孢子生殖/繁殖(sporereproduction)5外生孢子外生孢子内生孢子74.1.2有性生殖(sexualreproduction)使指亲本产生配子，两配子结合成为合子，进而发育为新个体的生殖方式。1）同配生殖(isogamy)是指两种相结合的配子，其形态、结构、大小和运动能力完全相同的生殖方式。2）异配生殖(heterogamy)是指两相互结合配子的形态、结构相同，而大小和运动能力不同，大而运动迟缓的为雌配子，小而运动能力强的为雄配子，这样配子的结合称为异配生殖。3）卵配（式）生殖(oogamy)两相结合的配子在形态、结构、大小和运动能力等方面均不相同，其中大的配子无鞭毛不能运动，称为卵，小而有鞭毛且能运动的为精子，精卵结合称为卵配（式）生殖。8有性生殖与无性生殖的区别：1）从形式上看，有性生殖必须经过两性配子的结合形成合子，然后由合子发育成下一代；而无性生殖不经过配子结合的过程，由单个亲本直接产生子代。2）从结果上看，有性生殖的亲子代的遗传组成发生了改变；无性生殖子代的遗传物质与亲代相同。94.2植物的有性生殖和发育4.2.1花粉粒和精子的产生源于花药原基（个体发生中发育成机体特定器官的胚胎区）10114.2植物的有性生殖和发育4.2.1花粉粒和精子的产生花药原基表皮细胞群孢原细胞四角处分裂平周分裂(外层)周缘细胞(内层)造孢细胞花粉囊壁花粉母细胞几次分裂四分体减数分裂1次有丝分裂营养细胞生殖细胞3-细胞型花粉1次有丝分裂2个精子..2-细胞型花粉小孢子4.2.2胚囊的形成和卵细胞的产生12134.2.2胚囊的形成和卵细胞的产生

胚囊发源于珠心，珠心是胚珠中心一团薄壁组织细胞。珠心的1个细胞孢原细胞体积增大1次有丝分裂造胞细胞R！一列4个细胞3个消失

1个增大单核胚囊(大孢子)核分裂3次8核胚囊细胞质

分裂8核7细胞胚囊2个助细胞1个卵细胞3个反足细胞1个双核细胞胚囊母细胞4.2.3开花与传粉雄蕊中的花粉粒和雌蕊子房中的胚囊成熟时，花被展开，雌雄蕊显露出来的现象，称为开花。成熟的花粉粒借助外力传到雌蕊柱头的过程称为传粉(pollination).1）自花传粉：成熟的花粉传到同一朵花柱头的过程。2）异花传粉：同株或异株的花粉传送到同株或异株的另一朵花的柱头上的过程。142）异花传粉Ⅰ.风媒花：借风力传粉的花。特点如下：花被片小或退化，无鲜艳的色彩。无蜜腺和芳香气味。柱头常呈羽毛状。花粉多、光滑、干燥、小而轻便。152）异花传粉Ⅱ.虫媒花：借助昆虫传粉的花。特点如下：花被片大而显著，具有鲜艳的色彩。有蜜腺和香气。花粉体积大，表面粗糙，甚至黏着成块。164.2.4花粉萌发和双受精花粉在柱头上吸水膨大，内壁由萌发孔处突出，伸长为花粉管的过程称为花粉管的萌发。路径：花柱→子房壁→珠孔→胚囊→释放精子→1个与卵结合→2n合子另1个与2个极核结合→3n胚乳核这种现象就称为双受精。174.2.4花粉萌发和双受精双受精的生物学意义1）精子与卵融合，恢复了植物原有的染色体数目，保持了物种遗传的相对稳定性；同时通过父、母本具有差异的遗传物质重新组合，使合子具有双重遗传性，既加强了后代个体的生活力和适应性，又为后代中可能出现新的遗传性状、新变异提供了基础。2）另一个精细胞与2个极核融合，形成了三倍体的胚乳，同样结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，更适合于作为新一代植物胚胎期的养料。这样，可以使子代的变异性更大，生活力更强，适应性更为广泛。3）双受精作用是被子植物独有特征，是植物界有性生殖的最进化、最高级的形式，也是被子植物在植物界繁荣昌盛的重要原因之一。18194.2.5种子的形成4.2.5.1胚的发育（以双子叶植物荠菜为例）合子1次横分裂基细胞(大)顶细胞(小)分裂胚柄2次纵裂1次横裂8细胞原胚球形胚分裂分化心形胚(产生了子叶原基)鱼雷胚(出现胚芽和胚根)成熟胚子叶胚芽胚轴胚根.4.2.5.2胚乳的发育1）核型胚乳：初生胚乳核先分裂，形成布满整个胚囊的游离核,然后从边缘开始进行细胞质分裂,之后助细胞和反足细胞消失。

2）细胞型胚乳：核分裂后随即进行细胞质分裂。20玉米胚乳发育（核型胚乳）A、C、F.胚囊的横切面B、D、E、G.胚囊纵切片

矮茄胚乳发育的早期（细胞型胚乳）1．二细胞时期；2.多细胞时期4.2.5.3种皮的形成在胚和胚乳的发育过程中胚珠也长大，珠被也开始发育成种皮。如果胚珠具二层珠被，则分别形成内种皮和外种皮。如芸苔和欧白芥；如果只有一层珠被，则形成一层种皮，如向日葵、胡桃等。21云苔欧白芥4.2.6果实的形成在受精的刺激下，子房就发育形成果实.子房壁→果皮;胚珠→种子。但也有的子房不经受精刺激也能发育成果实，里面不含种子，叫单性结实(parthenocarpy)。单性结实的果实里不含种子，称无子果实，如香蕉、柑桔、葡萄等某些品种均能形成无子果实。224.2.7种子萌发与幼苗形成4.2.7.1种子的休眠有生命力的种子由于内在原因，在适宜的环境条件下不能萌发的现象。1）种子休眠的原因胚自身发育缺陷。外部形态已近成熟，但胚尚未分化完全（银杏、人参等）；生理上具有后熟过程，一系列生理生化变化尚未完成（樱桃、山楂、梨、苹果、小麦）种皮构造所引起的透性不良和机械阻力的制约。有的是不透水（如豆科）；有的气体不易通过（如椴树）；有的则是种皮坚厚，使胚芽不能穿过而阻止萌发（如苜蓿、三叶草）。种子或果实内含有萌发抑制剂（挥发油、生物碱、如脱落酸、氨、酚、醛等）。存在于果汁中（番茄）；存在于胚乳中（鸢尾）；存在于颖壳中（小麦和野燕麦）；存在于种皮（桃树和蔷薇）。

234.2.7.2种子的萌发1）种子萌发的条件

a）充足的水分

b）适当的温度

c）足够的氧气2）幼苗的形成子叶出土：胚根首先伸入土中形成主根，接着下胚轴伸长，将子叶和胚芽推出土面。子叶留土：由于上胚轴的伸长，胚芽被推出土面，而下胚轴伸长不大，所以子叶不被顶出土面。24251、重要术语和概念孢子生殖；有性孢子；无性孢子；单性生殖；同配生殖；异配生殖；卵配生殖；异花传粉；自花传粉；双受精；子叶出土；子叶留土；单性结实2、思考题1）比较有性生殖和无性生殖的不同之处.2）描述花粉粒的形成和发育过程？3）说明胚囊的形成和发育过程？4）核型胚乳与细胞型胚乳有何区别？5）说明双受