植物学 雌雄配子体形成
植物的性别分化和繁殖过程
缺点：可能会导致植物种群的退化和灭绝
优点：可以大量繁殖稀有和濒危植物
缺点：缺乏遗传多样性，容易导致病虫害的爆发
优点：繁殖速度快，能保持母本的优良性状
无性繁殖的适应性
适应环境变化：无性繁殖可以适应环境的变化，有利于物种的生存和繁衍。
快速繁殖：无性繁殖可以快速产生新的个体，有利于种群的扩张和恢复。
保持优良性状：无性繁殖可以保持母本的优良性状，有利于品种的选育和改良。
a. 繁殖速度慢，成本高b. 需要合适的环境条件，如光照、温度、湿度等c. 受外界因素影响大，如病虫害、自然灾害等d. 繁殖成功率较低，易受环境变化影响
有性繁殖的适应性
有性繁殖可以增加物种的多样性
有性繁殖可以增强植物的适应能力
有性繁殖可以促进植物的进化
有性繁殖可以增加植物的抗病能力
有性繁殖与无性繁殖的比较
生物多样性的保护：如建立自然保护区、保护濒危物种等
生物多样性的利用：如药用植物、观赏植物、经济作物等
生物多样性的保护和利用的重要性：如维持生态平衡、促进经济发展等
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维持生态平衡：性别分化使得植物能够更好地适应环境变化，维持生态平衡。
促进科学研究：性别分化的研究对于理解植物生长、发育和繁殖机制具有重要意义，有助于推动植物科学研究的进展。
植物的繁殖过程
2
繁殖方式
有性繁殖：通过雌雄配子结合，形成种子，种子萌发后形成新的个体。
无性繁殖：不经过两性结合，直接由母体产生新的个体，如扦插、嫁接、分株等。
无性繁殖的优点：繁殖速度快，成本低，可保持母本的优良性状
有性繁殖的缺点：繁殖速度慢，成本高，可能产生不良后代
无性繁殖的缺点：可能丧失母本的优良性状，适应性差
[植物学分类部分]种子植物知识点归纳
![[植物学分类部分]种子植物知识点归纳](https://img.taocdn.com/s3/m/8c72f544561252d380eb6ecc.png)
种子植物门Spermatophyta●种子植物的共同特征●种子植物门的分类●裸子植物的特征●裸子植物的分类一．苏铁纲二．银杏纲三．松柏纲四．紫杉纲五．买麻藤纲●裸子植物的起源与演化种子植物的共同特征◆孢子体高度发达，配子体退化、简化，寄生在孢子体上；◆由原生中柱演化出了真中柱；◆发展出了胚珠；◆产生了花粉管，花粉管把精子直接输送到卵，受精过程最终摆脱了对水的依赖；◆具有了种子。
胚珠、花粉管和种子的出现是植物进化过程中革命性的转折，是种子植物最为本质的构造。
胚珠：特化的大孢子囊，外面有保护的珠被。
大孢子囊内的大孢子母细胞通过减数分裂形成4个排列成链状的大孢子，由大孢子萌发形成雌配子体，雌配子体或产生颈卵器，或形成7细胞8核的胚囊。
花粉管：由于大孢子不再采取孢子囊破裂，把大孢子散布出去的方式，改为在大孢子囊内萌发，最后形成雌配子。
这种以逸待劳的方式，需要一种工具，将雄配子送到雌配子旁，这就是花粉管，它作为一种运送雄配子的工具，使植物的受精过程终于摆脱了水的限制。
种子：由种皮，胚和胚乳组成，其中种皮由珠被发展而来，按其来源应有三层：外种皮，中种皮，内种皮，内外种皮均为肉质，中种皮骨质，在种皮发育过程中，内种皮常为膜质，有时外种皮失去，留下中种皮和内种皮。
种子植物门分类•根据胚珠是否为大孢子叶（心皮）所包裹，把种子植物划分为：◆裸子植物亚门Gymnospermae：胚珠和种子生长在开放的大孢子叶上，或大孢子叶柄的上端，或生于无叶的轴的顶端，大孢子萌发产生颈卵器，花粉在胚珠中萌发，不形成雌蕊，雌配子体胚乳；◆被子植物亚门Angiospermae：胚珠和种子为心皮所包裹，并由子房、花柱、柱头构成雌蕊，花粉在柱头上萌发，双受精的胚乳，最后形成果实。
裸子植物的特征Characteristics of Gymnospermae1.孢子体：木本，单轴分枝；输导组织多为管胞、筛胞；叶针形、条形、锥形，少数为阔叶状，羽状深裂叶，背面常有气孔带，具旱生型结构；2.雌雄同株或异株；大小孢子叶多聚合成球果状；配子体简化，不能独立生活；3.雌配子体形成经过多数游离核阶段，多数种类产生颈卵器结构。
《植物学》(形态解剖部分)复习总结
马丽霞《植物学》课程教学平台(二）06生物技术班《植物学》(形态解剖部分)复习要点本课程的教学要求1．形态解剖部分主要掌握种子植物的根、茎、时、花、果实和种子的形态结构和发育过程。
2．植物的基本类群部分主要掌握七大类群的基本特征，代表植物和起源演化。
3．被子植物分类部分主要掌握分类单位、学名、形态结构的演化规律，重要目、科的特征及起源和演化。
下面将按各章顺序进行学习指导:第一章绪论一、本章教学内容为：1．植物学的昨天,今天和明天2. 植物科学的重要作用3.植物界划分和植物科学的分支学科4.植物分类的阶层系统和国际植物命名法规5.学习植物学的方法二、本章思考题：1．植物与人类的关系表现在哪些方面？2.什么光合作用和矿化作用？它们在自然界中各起什么作用？3.为什么说，植物对环境具有保护作用？4.如何学习植物学？第一编种子植物的形态与解剖第一章种子与幼苗一、本章重点掌握的内容：二、本章复习思考题1．学习植物各器官的形成与发育，为什么从种子开始，为什么说胚是新一代植物的原始体?2．总结种子的基本结构有哪些?比较有胚乳种子中双子叶植物种子与单子叶禾本科植物的种子有何异同。
3．种子里有哪些主要的贮藏物质?4．种子萌发的内外条件是什么?萌发的主要过程如何?从胚发育为幼苗可以见到哪些形态方面的变化?5．何谓"子叶出土幼苗"和"子叶留土幼苗"?第二章植物的细胞和组织的形态结构一、本章重点内容：（一）植物细胞1、原生质体2．细胞壁3. 质体4. 液泡5. 植物细胞的后含物（二）植物的组织1.植物组织2.植物组织的类型3. 维管系统二、本章复习思考题1．简述植物细胞的结构。
2．说明质体的亚显微结构。
3．简述细胞壁的结构。
4．简述植物细胞后含物及其显微鉴定方法5．什么叫细胞的分化？6.什么叫植物的组织？7.分别说明分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌结构的概念，细胞的特点、功能和分布。
高等植物的世代交替
二、受精（fertilization）
• 雌雄配子体融合为一个合子的过程即 为受精。根据植物的授粉方式不同，有 自花授粉和异花授粉两类。同一朵花内 或同株上花朵间的授粉，称为自花授粉。 不同株的花朵间授粉，称为异花授粉。 一般以天然异花授粉率来区分植物的授 粉类型随着花粉管 的伸长，营养核与精核进入胚囊内。随后1个 精核与卵细胞受精结合成合子，将来发育为胚 （2n）。另1个精核与2个极核受精结合为胚乳 核（3n），将来发育成胚乳（3n），故这一过 程被称为双受精（double fertilization）。通过 随后双受精最后发育成种子。故种子的主要组 成部分是： 胚（2n）：受精产物 • 种子 胚乳（3n）：受精产物 种皮（2n）：母本的珠被，营养组织
三、直感现象
• 胚乳直感（xenia）是指在3n胚乳的性状 上，由于精核的影响而直接表现父本的 某些性状的现象。 • 果实直感（metaxenia）是指种皮或果皮 组织由于花粉的影响而表现父本的某些 性状的现象。如棉花纤维是由种皮细胞 延伸的。
第六节 生活周期
• 一、低等植物的生活周期 • 生活周期(life cycle) ：从合子到个体成熟和死亡之所 经历的一系列的发育阶段。 • 世代交替(alternation of generations) ：生活周期包括一 个有性世代和一个无性世代,这样二者交替发生就称为 世代交替。 • 孢子体世代(sporophyte generation) ：从一个合子发育 成为一个孢子体(到减数分裂之前)的世代(合子开始--减 数分裂开始之前)。也称无性世代。 • 配子体世代（gametophyte generation）：减数分裂形 成减 数的配子开始至卵细胞受精前的世代。也称有性 世代。
二、高等植物的生活周期
雌雄配子体发育综述
被子植物雌雄配子体发育的概述摘要：本文主要概述了被子植物的大小孢子的形成及雌雄配子体的形成和发育过程，被子植物雄配子体的发育过程大致相同，不同的地方主要是形成四分体的过程中是是否有一个明显的二分体时期，及成熟的花粉是2-细胞型还是3-细胞型。
而雌配子体的发育过程中不同的类型植物之间有比较大的差别，主要是胚囊发育的类型有不同，另外的差别主要在于反足细胞的数目和类型上。
关键字：大小孢子；雌雄配子体；二分体时期；胚囊；反足细胞Summarization of the Development of female and male gametophyte inangiospermsAbstract: This text mainly generalized the formation process of the mega and microsporogenesis and the development process of the femail and male gametophyte in angiosperms. The development process of male gametophyte is maily similar, the maily difference is that wether existence a phase of dyad during the process of forming quadrant and the mature pollen is 2-cells or 3-cells.The difference in the development process of femail gametophyte is much more obviously, it has many kinds of types of development of the embryo sac. Besides, the difference between the number and type of the antipodal cell is rather big.Keywords: mega and microsporogenesis; femail and male gametophyte; phase of dyad; embryosac; antipodal cell1雄配子体的形成和发育1.1小孢子母细胞的减数分裂小孢子是雄配体的第一个细胞，它是由花粉囊中央的造孢细胞发育为小孢子母细胞，小孢子母细胞再经过减数分裂形成的。
第四章 植物繁殖器官与雌雄配子体发育
• 雌蕊由一个 心皮或多个 心皮融合后 发育而来。 • 连接在一起 的表皮细胞 脱分化 , 并发 育成胎座； 心皮上端向 上延伸形成 长短各异的 花柱和柱头。
Pistil development
被子植物的雌配子体发育
雌配子体在胚珠中发育成胚囊
Flower pistil in Arabidopsis and tomato at anthesis
Sepal
35S:FBP11
3.4
雌蕊发育的基因调控
BEL1 FBP ANT SIN OVM MEI …
Tens of genes controlling embyro sac development have been identified from mutation pool of Arabidopsis
雄配子体在花药中发育成花粉粒
1) 花药的发育
花药 产生 于雄 蕊原 基
Where the anther develops from?
雄蕊原基
1) 花药的发育
花药 产生 于雄 蕊原 基
雄蕊原基 L1 Where
花
表皮
药
the L2 anther develops L3 from?
小孢子母细胞 绒毡层外层
第四章
Development of Floral Reproductive Organs and Gametophytes 花繁殖器官和 配子体的发育
Se A Pe St C Ca
B B
SEP3
Stamen (雄蕊)
减数分裂
配子体
配子
有丝分裂
Pistil (雌蕊）
Diagram of events in gametophyte development and fertilization
植物雄配子体发育生理
孢子体自交不亲和(SSI)
某些果树 几周到几个月；
向日葵 可达1年；
蔷薇科的某些果树 几年中保持活力。
采用超低温、真空和冷冻干燥技术贮藏花粉
第三节 雌配子体发育生理
雌蕊
雌蕊（Pistil）：由一个或多个包着胚珠的 心皮连合成的雌性生殖器官。由柱头、花柱 和子房组成。
柱头 花柱
子房
花粉管 通道
胚珠
雌配子体发育
胚珠原基
单胞型 双胞型 四胞型
雄配子体与雌配子体的识别生理
花粉管与助细胞之间的识别 精细胞与卵细胞或中心细胞之间的识 别和配对选择
双受精（double fertilization）:花粉管带 来的两个精细胞，一个与胚囊中的卵细胞结 合形成合子，另一个与中心细胞核结合。所 行成的合子发育成胚胎，而受精后的中心细 胞发育成胚乳。
自花授粉：花粉粒授到同一朵花的柱头上。 异花授粉：花粉粒授到不同花的柱头上。
闭花授粉：花朵不开放即授粉 风媒授粉：通过风传送花粉。 虫媒授粉：通过昆虫传送花粉。
花粉与柱头的识别作用 识别（recognition）：是一类细胞与另一 类细胞在结合过程中通过物理、化学方式 的信息交流。对于植物保持物种的遗传稳 定性十分重要。
受精（fertilization）：雄配子体把雄配子 （即精细胞）输送到雌配子体中与雌配子 结合的过程。
花粉粒与柱头细胞相互识别后， 若是亲和的，花粉粒即从柱头 吸水膨胀，萌发出花粉管，花 粉管进入柱头组织，经由花粉 管通道向胚珠方向伸长，最后 进入胚珠内部，把两个精细胞 释放到胚囊中，进行双受精作 用。
花
初生周
药 孢原 缘细胞
原 细胞 （外）
植物雌雄配子体的形成和育种技巧
植物雌雄配子体的形成和育种技巧植物的繁殖过程中，雌雄配子体的形成是至关重要的。
在植物界中，有些植物是雌雄同体，即在同一个个体上同时具有雌雄配子体；而另一些植物则是雌雄异体，即雌雄配子体分别存在于不同的个体上。
无论是雌雄同体还是雌雄异体的植物，它们的繁殖过程都离不开雌雄配子体的形成和育种技巧。
雌雄配子体的形成是通过植物的生殖器官进行的。
在雌性植物中，雌蕊是雌配子体的形成器官。
雌蕊通常由子房、花柱和柱头组成。
子房是雌蕊的基部，内部含有一个或多个胚珠，胚珠中包含着雌配子体。
花柱是子房的延伸部分，柱头位于花柱的顶端，它是花粉管进入子房的通道。
在雄性植物中，雄蕊是雄配子体的形成器官。
雄蕊通常由花药和花丝组成。
花药是雄蕊的顶部，内部含有花粉。
花丝是花药的延伸部分，它是花粉的产生和传播的通道。
在雌雄配子体的形成过程中，植物需要进行授粉和受精。
授粉是指花粉从雄蕊传到雌蕊的过程。
在雌雄同体的植物中，授粉可以在同一个个体上进行，也可以在不同个体之间进行。
而在雌雄异体的植物中，授粉必须在不同个体之间进行。
授粉后，花粉管会从花柱进入子房，将花粉中的雄配子体输送到胚珠中，与胚囊中的卵细胞结合，完成受精过程。
受精后，卵细胞发育为胚胎，胚囊中的其他细胞发育为胚乳。
在育种过程中，植物的雌雄配子体的形成和育种技巧起着重要的作用。
通过选择具有良好雌雄配子体的植株进行交配，可以获得优良的后代。
育种者可以根据植物的雌雄配子体特点，选择适合的育种方法。
例如，如果植物的雄蕊和雌蕊在同一花中，育种者可以通过自花授粉的方式进行育种；如果植物的雄蕊和雌蕊在不同个体上，育种者可以通过异花授粉的方式进行育种。
此外，育种者还可以利用雄性不育和雌性不育的植株进行育种，通过杂交和选择，培育出具有丰产、抗病、抗逆等优良性状的新品种。
总之，植物雌雄配子体的形成和育种技巧对于植物的繁殖和改良具有重要意义。
了解植物的雌雄配子体的形成过程，掌握育种技巧，可以帮助育种者培育出更加优良的植物品种，提高农作物的产量和品质，促进农业的发展。
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胚珠 ovule
根据珠柄与合点——珠孔 轴所形成的夹角。
百合大孢子的发生和胚囊的发育
Megasporogenesis and Embryo Sac Development
胚珠发育初期，珠心细胞大小均匀。以后，通常在近珠孔端的 珠心表皮下渐渐形成一个体积较大的细胞，即孢原细胞。
孢原细胞
珠心细胞 造孢细胞
2-细胞型花粉粒
棉、桃、李、茶、柑橘等。
3—细胞型花粉粒
水稻、小麦、油菜、玉米、向日葵等。
雄配子体(male gametophyte)：
成熟的花粉粒（2-细胞花粉粒 two-celled pollen grain，3-细胞花粉粒 three-celled pollen grain ）
雄配子(male gamete) ： 精子(sperm) （成熟的精子没有细胞壁，裸露）
百合的成熟胚囊（雌配子体）
Mature Embryo Sac of Lilium
传粉 Pollination
受精 Fertilization
表皮
表皮
未经分化的花药
平周分裂
孢原细胞
周缘细胞
药室内壁 （纤维层）
中层
花粉囊壁
绒毡层
造孢细胞
有丝分裂
花粉母细胞
减数分裂
小孢子
小孢子四分体
4个单核花粉粒（细胞壁薄、细胞质浓、核位于中央）
单核花粉粒（单核靠边期）
营养细胞（大）
（两者仅以质膜相隔）
精细胞
生殖细胞（小）有丝分裂
（2-细胞花粉粒）
精细胞 （3-细胞花粉粒）
成熟花粉粒的外部形态
External Morphology of Mature Pollen Grains
外壁、内壁、萌发孔（沟）、 营养细胞（1）和 生殖细胞（1）或精子（2）
2.胚囊的发育和大孢子的发生
Development of Embryo Sac and Macrosporogenesis
表皮
花粉囊壁 4花粉囊 药隔
药室
纤维层
基本组织和维管 束 花粉粒
1.2 花粉粒（小孢子）的形成和结构
花粉母细胞 小孢子四分体
花粉母细胞经过减数分裂后形成4个染色体数目减半的单核花粉粒， 又称为小孢子，它们被共同的胼胝质壁包围——花粉四分体或小孢 子四分体。在小孢子之间也有胼胝质壁分隔。
花粉母细胞发育形成花粉粒过程
8个核
2
个 极 核 （
中 央
）
反 足 细 胞 3
（
合 点 端
卵卵
细 胞 2
个 助 细 胞
）
器 （
珠 孔 端 1
个
）
雌配子体 (female gametophyte)：
成熟胚囊 (mature embryo sac)
雌配子 (female gamete)：
卵细胞 (egg)
胚囊的发育方式
Developmental Modes of Embryo Sac
雌蕊 花冠
花萼
花梗
花托
雄蕊
雌、雄配子体的发育
Formation of Female/Male Gametophytes
Female
Male
1.花药的发育和小孢子的发生
Development of Anther and Microsporogenesis
雄蕊 Stamen
花药通常由四个花粉囊组成， 中间由药隔相连。
未成熟
成熟
在同侧两个花粉囊交界处的细胞保持薄壁状态，抗拉力弱。花药成熟时， 药室内壁失水，花药在薄壁细胞处裂开，花粉沿裂缝散出。
1.1 花药的发育和结构
幼期未成熟花药（花粉母细胞）时期的结构组成
4花粉囊
花粉囊壁药隔ຫໍສະໝຸດ 药室表皮 药室内壁 中层 绒毡层
基本组织和维管束
花粉母细胞
成熟花药的结构组成
胚囊母细胞
4个大孢子
(大孢子母细胞) 减数分裂
百合的成熟胚囊（雌配子体）
Mature Embryo Sac of Lilium
蓼型胚囊的形成和发育
蓼型胚囊的形成和发育
4个大孢子通常纵行排列,一般珠孔端的3个退化，仅合点 端的1个发育成有功能的大孢子。
大孢子 分裂1次
2个核移向 分裂2次 胚囊两端