花粉粒的发育(精)
花药的发育和花粉粒的形成课件
花粉粒结构 花粉粒外壁(exine)、内壁(intine)
3、成熟花粉的成分
•花粉资源利用
（五）花粉败育和雄性不育
1．雄性不育（male sterility） 植物由于内在生理、遗传的原因，
在正常的自然条件下，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。
•
3-细胞花粉粒（营养细胞和两个精子）
• 形成过程：
花粉粒的形成与发育
The development of the male gametophyte
Microsporocyte tetrad Microspores（小孢子）
花粉母细胞
四分体
Gametophyte（配子体）
(pollen grain)
（四）花粉败育和雄性不育
2．花粉败育（abortion）
花药成熟后，由于内在和外在的 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，称为花粉的败育。
• 雄性不育植物雄蕊的形态结构特征：
1、花药退化，花药全部干瘪，仅花丝部分残存； 2、花药内不产花粉； 3、产生的花粉败育。
农业生产上的应用：遗传育种
成熟花粉粒
Vegetative cell (tube cell) 2 cells
Generative cell 生殖细胞
Vegetative cell (tube cell) 3 cells
2 sperms
孢原细胞
外层 初生周缘层 药室内壁、中层及绒毡层
花药中部的细胞 药隔 维管束和薄壁细胞
内层 初生造孢细胞
孢原 细胞
种子植物的有性生殖和发育
b、异花传粉：花粉依靠外力传到另一朵花的柱头上 的传粉方式。如棉花是进行异花传粉的。
在植物的传粉方式中，你认为哪种传粉方式比
较普遍？ 异花传粉比较普遍
进行自花传粉的花是两性花还是单性花？
两性花
进行自花传粉的花肯定都是 两性花。但是，两性花却不一定 都进行自花传粉。
向日葵的果实
颖果：果实不但瘦小，果皮与种皮结合在一起。
如水稻、小麦、玉米。
高粱
颖果
小麦
5、种子的传播方式
①借助人和动物的活动传播（如通过粪便）。
②借助水力、风力。
③借助果实弹力
蒲
公
英
喷 瓜
苍耳
莲子
绿色开花植物果实和种子的形成，一般必须经 __传__粉___和____受_精____两个重要的生理活动
内果 皮
果皮和种子分别由子房的哪部分发育而来?
子 子房壁 房
胚珠
果皮 果实
种子
种子的这些结构又是由胚珠的哪些部位发育而成的?
珠被 胚珠 受精卵
受精极核
种皮 胚 种子 胚乳
3、果实种子的形成： 子房壁
果皮
子房
珠被
果
种皮
实
胚珠 卵细胞+精子 受精卵 胚 种子
极核+精子
受精 极核
胚乳
你们一定吃过桃子和西瓜。为什么一个桃子 里有一粒种子，而一个西瓜里有很多种子？同样 是一个果实，为什么种子的数量会不同呢？
花粉管顶端破裂，释 放两个精子进入胚珠
②受精：精子与卵细胞结合形成受精卵的过程。 ③双受精：两个精子分别与卵细胞和极核发生融合的 现象。 ——双受精现象是绿色开花植物所特有的。
实验十花药及花粉粒的发育
实验十花药及花粉粒的发育一、目的和要求1．掌握花药的形态及结构；2．了解花粉粒的形成过程并掌握其结构。
二、仪器与材料1．仪器用具：生物显微镜、解剖针、镊子、刀片；2．材料：百合花药幼期横切片、百合花药成熟期横切片、小麦花药（花粉母细胞时期）横切片。
三、内容和方法雄蕊是花中重要的组成部分之一，它由花丝和花药（花药通常具有四个花粉囊，但有些植物的花粉囊为二个，由中部的药隔相连）两部分组成。
在雄蕊的花药中产生花粉母细胞。
由花粉母细胞通过减数分裂形成小孢子。
然后由小孢子进一步发育形成成熟花粉粒。
在不同植物中成熟花粉粒的组成不同，有些种类的成熟花粉粒为两细胞的花粉粒，如百合成熟花粉粒只包含一个营养细胞和一个生殖细胞；有些种类的成熟花粉粒为三细胞型花粉粒，如小麦成熟花粉粒包含一个营养细胞和两个精细胞。
实验中，通过对不同发育阶段的花药制片的观察，来了解花粉粒的发育过程与各阶段各阶段花药的基本结构。
（一）百合花药及花粉粒的发育图10-1百合花药横切面—造孢组织时期1．造孢组织时期取造孢组织时期百合花药永久制片，在低倍物镜下观察整个花药的结构（ 图10-1）。
可以看到每一花药由4室组成，每室即为一花粉囊（或称药室），花粉囊之间有药隔相连。
在药隔中有一维管束穿过，药隔的其它部分为薄壁组织（有时，在永久制片中还可以看到在药隔之下的空间中，有一花丝横切面，花丝中部为一维管束，周围为薄壁组织）。
看清花药 图10-2 百合花药横切面造胞细胞时期的一个花粉囊轮廓构造后，选一切面完整层次清晰的花粉囊，换高倍镜（40 ），从外向内仔细观察。
在造孢组织时期，花药壁的各层分化不明显，整个花药最外一层细胞为表皮，其上可见气孔，其内每一药室由多层分化不大的壁细胞包围，药室中央为一群造孢细胞 ，造孢组织的细胞呈多角形，细胞质浓厚，细胞核较大，易与壁细胞区分（ 图10-2）（在制片中，由于材料脱水收缩，常常使中层、绒毡层、造孢组织与外侧的壁细胞分离）。
植物传粉的过程
植物传粉的过程
植物传粉是植物繁殖的过程，是生物多样性重要组成部分，对生物圈内各生物物种的分布和影响都非常重要。
植物传粉过程是植物繁殖的基础，其发生过程包括外界环境因素作用下传粉，以及植物的内部结构的变化等。
植物传粉的过程可以大致分为四个步骤：授粉、萌发、传播和成熟。
第一步授粉，即传粉者（传粉虫、哺乳动物、风和鸟等）将雄配子囊中的精子活动（非花粉）携带到雌蕊中，使龙须运动将精子和卵细胞接触，而实现交配。
第二步，萌发，即吸收外界刺激，萌发发芽，花粉粒发育成胚珠。
第三步，传播，即花粉粒在形成新的传粉路径，使雌蕊和雄配子囊的精子结合，并发育出新的植物种子。
第四步，成熟，即种子熟化，形成新的植物体，进行自我繁殖。
传粉过程中，环境因素对传粉过程具有重要影响，如植物传粉者的数量、降雨量等。
同时，植物也会对外界环境作出适应性反应，如通过增加传粉者的选择，以及调节植物花期等等来实现传粉。
此外，不同植物之间传粉的方式也有所不同，如有的植物会采用独自传粉、结构上具有自传能力、被虫子传粉等。
植物传粉的过程是植物繁殖的基础，是生物多样性的重要组成部分，其过程会受到外界环境因素的影响，但植物也会通过调节自身结构和行为来适应环境的变化，从而实现植物传粉的过程。
传粉的过程有利于实现地球上各种物种的平衡分配，对保护地球生态稳定至关重要。
试述花药和花粉粒的发育过程。
试述花药和花粉粒的发育过程。
花粉粒的发育过程：
刚形成的花粉粒是一个单核的细胞（即小孢子），从四分体分离出来时细胞壁薄，含浓厚的原生质，核位于细胞的中央，它们从解体的绒毡层细胞取得营养，不断地长大。
随着细胞的扩大，细胞核由中央位置移向细胞一侧，并进而分裂一次，形成两个细胞，一个是营养细胞，另一个是生殖细胞，生殖细胞形成后不久，细胞核即进行DNA 复制，但RNA合成少。
初成时的生殖细胞球形，以后伸长，呈纺锤形，就处在营养细胞的原生质中。
营养细胞比生殖细胞要大，内含大量淀粉、脂肪等物质。
两细胞的生理作用是不相同的，营养细胞以后与花粉管的生成和生长有关，而生殖细胞的作用是产生两个精子细胞，直接参与生殖。
花药的发育过程：
雄蕊起始于花芽中的雄蕊原基，雄蕊原基的顶端为花药发育的区域。
花药发育初期，结构简单，外层
为一层原表皮，内侧为一群基本分生组织。
不久，由于花药四个角隅处分裂较快，花药呈四棱形。
以后在四棱处的原表皮下面分化出多列体积较大，核亦大，胞质浓，径向壁较长，分裂能力较强的孢原细胞，随后孢原细胞进行平周分裂，成内、外两层，外层为初生周缘层；内层为初生造孢细胞，初生周缘层细胞继续平周分裂和垂周分裂，逐渐形成药室内壁、中层及绒毡层。
花药中部的细胞逐渐分裂，分化
形成维管束和薄壁细胞，构成药隔。
花粉粒成熟后，纤维层细胞失水，所产生的机械力使花药在裂口处断开，花粉粒由裂口处纵轴形成的裂缝散出。
花粉囊壁因绒毡层的解体而消失，或仅存痕迹，只剩有表皮及纤维层。
花粉粒的发育(精)
第十章植物的成熟与衰老第一节授粉与受精一、花粉粒和胚囊的发育（一）花粉粒的发育1．花粉粒的发生花粉是花粉粒的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。
花粉囊内的花粉母细胞经减数分裂产生四个子细胞（图10-2），每个子细胞染色体数目是花粉母细胞的一半。
这四个子细胞，起初是连在一起的，叫四分体。
不久，这四个细胞彼此分离，最后发育成单核花粉粒。
单核花粉粒最后发育为成熟的花粉粒（图10-3）。
图10-2 花粉母细胞减数分裂的两种胞质分裂类型A．小麦的连续型胞质分裂；1．减数分裂后期Ⅰ2．产生分隔壁，形成二分体3．后期Ⅱ4．末期Ⅱ5．四分体形成B．蚕豆的同时型胞质分裂：1．减数分裂后期Ⅰ2．后期Ⅱ3．末期Ⅱ4．同时产生分隔壁5．四分体形成（另一小孢子在所见的三个小孢子的后方）（引自郑相如等主编《植物学》）图10-3 花药横切面结构图（引自郑相如等主编《植物学》）阅读材料11-1：减数分裂时间判断一般植物在花粉母细胞的减数分裂期间，对环境条件变化甚为敏感。
例如水稻花粉母细胞减数分裂时期，正是水稻生育中的孕穗期，此时如遇干旱、低温、缺乏营养等都会影响花粉粒的正常形成，从而影响结实，降低产量，因此减数分裂时期是农业生产中加强管理的重要阶段。
为了掌握花粉母细胞的减数分裂时期，除了做压片直接在显微镜下检查外，通常可利用一定的形态学指标或计算方法进行预测。
对水稻、小麦等禾本科作物，常可根据顶叶（花序下的叶，又称剑叶或旗叶）叶环与下一叶叶环之间的距离数值、幼穗的长度、幼穗分化开始后的天数和积温指数等来判断。
例如水稻当剑叶和下一叶叶环重叠（叶环距为零）。
颖花长度达到全长的55%~60%时为减数分裂盛期。
小麦旗叶全部长出叶稍（挑旗），旗叶与倒二叶的叶耳距为2~4cm时为减数分裂时期。
棉花减数分裂时，其花蕾长度达3~4cm，花瓣即将露出花蕊。
但有时因品种、地区不同，减数分裂时期也会有所变动，应用多种方法综合分析，较为准确的预测，及时采取相应的农业措施，提高减数分裂的质量，为高产优质打好基础。
花粉粒的结构与发育ppt课件
2、花粉粒的类型
1、二细胞型花粉粒
• 二细胞花粉粒=营养细胞+生殖细胞 如棉、
桃等。（70％的被子植物）
2、三细胞型花粉粒
• 三细胞花粉粒=营养细胞+2个精子 如水
稻、小麦、油菜等。
.
3、花粉粒的结构
.
（1）花粉壁 外壁：厚、硬而缺乏、弹性；主要成分为 孢粉素、 蛋白质等。 内壁：薄、软而有弹性；主要成分为纤维素、果 胶质、蛋白质等。
层细胞，外层细胞称为
，内层细胞成
为
。
• 3、周缘细胞再进行平周分裂和垂周分裂，
产生数层细胞，自外向内逐渐形成
、
和
。
.
• 4、随着单核花粉粒的生长发育，细胞进行
பைடு நூலகம்
有丝分裂形成了大小悬殊的2个细胞，大的
为
，小的为
。
• 5、花粉粒包括
和
两种类型。
• 6、 生殖细胞经过有丝分裂形成 2个 。
.
二、选择题
• 1．减数分裂发生在 （ ）的过程中。 • A．花粉母细胞一小孢子 • B．造孢细胞+花粉母细胞 • C．孢原细胞→造孢细胞 • D．造孢细胞→小孢子 • 2．花粉发育过程中所需的营养物质主要来
花粉粒的结构与发育
.
花药 原始 体
(初生壁细胞)
药室内壁
唇细胞 纤维层
.
壁花 药
花药形成过程
药隔及维管束
花药
原表皮
表皮
幼花粉囊
平周 周缘细胞
孢原细胞 分裂
平周 垂周
药室内壁 纤维层(花药开裂)
中层 (最后消失)
花粉
绒毡层(提供养料,最后消失) 囊壁
花粉粒萌发,花药、胚珠、胚的发育
囊（细胞数目）
珠被
珠被
珠被
胚珠的发
育过程
珠被
珠被
珠被
珠被
珠被
胚珠的类型 和结构
反足细胞 (3个)
极核细胞 (2个) 卵细胞 (1个)
助细胞 (2个)
未成熟百合子房横切
子房室
子房壁 子房室
胚珠
成熟百合子房、胚珠横切
胚囊
合点 珠心 珠被
珠孔 珠柄
培养液浓度
蔗糖 5%
10%
15%
硼酸 0.01% 0.05%
0.1%
可以有9种组合
记录内容
1 花粉形态（形状，同型还是异形，表面是 否具有其它结构等，）
2 培养液成份、浓度 3 培养开始时间 （花粉进入培养液时间） 4 观察时间
鸡冠刺桐花粉粒萌发（1）
鸡冠刺桐花粉粒萌发（2）
尖叶杜英花粉粒萌发（3）
胚珠 未成熟的胚
荠菜胚发育过程(3)
未成熟的胚
荠菜胚发育过程(4)
种子
胚芽 子叶 胚轴
胚根
荠菜胚发育过程(5)
种子
胚芽 子叶 胚轴
胚根
花粉粒观察及萌发
材料共10种 1、分别记录花的颜色、大小；花粉粒的颜色、
形状、大小、外壁纹饰、沟孔类型、物质 类型（淀粉或脂质）。 2、通过测微尺测量
复习上一次目镜测微尺每格长度的计算和 使用。
花药壁 花粉粒 花粉囊
药隔
花药发育(3)
表皮
表皮
纤维层
中层 绒毡层 花粉粒
花药发育(4)
表皮
纤维层 中层 绒毡层
Hale Waihona Puke 花药发育(5)表皮 纤维层
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十章植物的成熟与衰老
第一节授粉与受精
一、花粉粒和胚囊的发育
（一）花粉粒的发育
1．花粉粒的发生
花粉是花粉粒的总称，花粉粒是由小孢子发育而成的雄配子体。
花粉囊内的花粉母细胞经减数分裂产生四个子细胞（图10-2），每个子细胞染色体数目是花粉母细胞的一半。
这四个子细胞，起初是连在一起的，叫四分体。
不久，这四个细胞彼此分离，最后发育成单核花粉粒。
单核花粉粒最后发育为成熟的花粉粒（图10-3）。
图10-2 花粉母细胞减数分裂的两种胞质分裂类型
A．小麦的连续型胞质分裂；1．减数分裂后期Ⅰ2．产生分隔壁，形成二分体3．后期Ⅱ4．末期Ⅱ5．四分体形成B．蚕豆的同时型胞质分裂：1．减数分裂后期Ⅰ2．后期Ⅱ3．末期Ⅱ4．同时产生分隔壁5．四分体形成（另一小孢子在所见的三个小孢子的后方）
（引自郑相如等主编《植物学》）
图10-3 花药横切面结构图
（引自郑相如等主编《植物学》）
阅读材料11-1：减数分裂时间判断
一般植物在花粉母细胞的减数分裂期间，对环境条件变化甚为敏感。
例如水稻花粉母细胞减数分裂时期，正是水稻生育中的孕穗期，此时如遇干旱、低温、缺乏营养等都会影响花粉粒的正常形成，从而影响结实，降低产量，因此减数分裂时期是农业生产中加强管理的重要阶段。
为了掌握花粉母细胞的减数分裂时期，除了做压片直接在显微镜下检查外，通常可利用一定的形态学指标或计算方法进行预测。
对水稻、小麦等禾本科作物，常可根据顶叶（花序下的叶，又称剑叶或旗叶）叶环与下一叶叶环之间的距离数值、幼穗的长度、幼穗分化开始后的天数和积温指数等来判断。
例如水稻当剑叶和下一叶叶环重叠（叶环距为零）。
颖花长度达到全长的55%~60%时为减数分裂盛期。
小麦旗叶全部长出叶稍（挑旗），旗叶与倒二叶的叶耳距为2~4cm时为减数分裂时期。
棉花减数分裂时，其花蕾长度达3~4cm，花瓣即将露出花蕊。
但有时因品种、地区不同，减数分裂时期也会有所变动，应用多种方法综合分析，
较为准确的预测，及时采取相应的农业措施，提高减数分裂的质量，为高产优质打好基础。
2．花粉粒的发育
经减数分裂产生的单核花粉粒壁薄、质浓、核位于细胞中央。
单核花粉粒继续从绒毡层细胞中吸取营养而增大体积。
随着体积不断增大，细胞中产生液泡并逐渐形成中央大液泡，使细胞核由中央移向一侧。
接着进行一次有丝分裂，产生大小不同的2个细胞，大的为营养细胞，小的为生殖细胞。
生殖细胞为纺锤形，核大，只含有少量细胞质和细胞器。
营养细胞包括原来的大液泡以及大部分细胞质和细胞器，并富含淀粉、脂肪及生理活性物质（图10-4）。
约有70%的被子植物当花粉成熟时只有营养细胞和生殖细胞，如棉、桃、梨、柑橘、茶、大葱、大豆、百合等，此时称为二核期花粉粒。
二核期花粉传粉后，要在萌发的花粉管内由生殖细胞进行一次有丝分裂而形成2个精细胞（精子）。
另外一些植物的花粉在散出之前，其生殖细胞再进行一次有丝分裂，产生2个精细胞，它们是以含有1个营养细胞和2个精细胞进行传粉的，被称为三核期花粉粒，如玉米、水稻、油菜、小麦、向日葵等。
二核期花粉粒和三核期花粉粒通常又被称为雄配子体，精子则称为雄配子。
图10-4 花粉粒的发育与花粉管的形成
A．幼期单核花粉粒B．后期单核花粉粒（单核靠边期）
C．单核花粉粒的核分裂D．2-细胞时期，示营养细胞和生殖细胞
E．生殖细胞开始与花粉内壁分离F．生殖细胞游离存在于营养细胞的细胞质中
G、H．3-细胞型花粉，其生殖细胞分裂，形成两个精细胞
I、J．2-细胞型花粉，其生殖细胞在花粉管中分裂，形成两个精细胞
（引自郑相如等主编《植物学》）
现将花粉粒的发育过程图解如下：
3．花粉粒的形态结构
成熟的花粉粒有两层壁，内壁薄而柔软，具有弹性；外壁厚而坚硬，由于外壁增厚不均匀，花粉壁薄弱的区域常形成萌发孔或萌发沟。
当花粉粒萌发时，花粉管由此伸出（图10-4）。
花粉粒的形状、大小、颜色、花纹和萌发孔的数目与排列各不相同（图10-5），具有较强的种属特异性，可用于判断地质年代、勘探矿藏、研究植物的系统分类、演化和地理分布等等，并由此发展为孢粉学。
图10-5 不同植物的花粉粒形态
A．美国鹅掌楸B．牛尾草C．美洲山毛榉D．苹果E．棉花
F．苕子G．芝麻H．柑橘I．药用蒲公英
（A、B、C、I引自Wodehouse D、F、G转引自曹慧娟）
有关花粉实际应用还表现在许多方面：在农业和林业上，研究花粉的生活力和花粉的贮存条件，进行人工辅助授粉和杂交授粉，以提高结实率或获得优良的杂交组合；利用花药和花粉进行离体培养，产生花粉植物，可作为新的育种方法，它具有减少杂种分离、缩短育种年限、提高选择效率等优点；在医疗保健方面，由于花粉粒的营养丰富，可用花粉制造各种保健食品等等。
阅读材料10-2：花粉的化学组成
成熟花粉的化学组成极为丰富。
花粉的内含物主要贮藏于营养细胞的细胞质中，包括营养物质，各种生理活性物质和盐类。
它们对花粉的萌发和花粉管的伸长有重要作用。
营养物质以淀粉、脂肪为主。
此外，还含有果糖、葡萄糖、蛋白质以及人体必需的氨基酸。
脯氨酸在花粉中的数量与作用较为突出，脯氨酸的含量常是花粉育性的重要标志，不育的花粉中脯氨酸显著减少。
花粉中含有多种维生素，尤以Ｂ族维生素最多。
花粉中可能含有多种植物生长调节物质，如IAA、CTK、GA、ETH、芸苔素等，人们相继在葡萄、百合花药中发现GA，柑橘花粉中产生ETH，油菜花粉中提取出芸苔素，但一种花粉不一定同时都含有几类激素。
花粉的生长调节物质可抑制或促进花粉生长。
花粉中含有各种不同的酶，主要是水解酶或转化酶，如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、果胶酶和纤维素酶等。
酶对花粉管生长过程中物质代谢，分解花粉的贮藏物质及吸收利用外界物质起重要作用。
花粉中还含有花青素、糖苷等色素，以及占干重的2.5%~6.5%的无机盐。
色素能减少紫外线对花粉的伤害，保护花粉。
花粉与其他植物组织一样，含有多种矿质元素。
因而花粉制品已成为保健食品。
花粉粒外壁上存在一种糖蛋白，称为花粉识别蛋白，该蛋白能与柱头外膜上的特异蛋白质的受体相结合，决定了花粉是否萌发，或决定了雌雄配子是否结合。