（一）知识体系

植物在完成了营养生长后将转而进行生殖生长,这时茎尖顶端分生组织将逐渐形成花原基和花序原基而分化形成花和花序。花是被子植物特有的生殖器官,一朵完整的花由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群等部分组成。雄蕊是花中雄蕊原基发育而成的,由花丝和花药构成,其中花药由花粉囊和药隔组成,花粉囊内花粉母细胞经减数分裂发育形成花粉粒,花粉粒内含一个营养细胞和两个精子。雌蕊由花芽中雌蕊原基发育而来,它的基本组成单位是心皮,形态上可区分为柱头、花柱、子房三部分,子房内的胎座上着生有胚珠,胚珠由珠心、珠被、珠孔、珠柄几部分组成,珠心内形成胚囊,胚囊中产生卵细胞和中央极核。当花中雌、雄蕊发育成熟后,花粉粒从花粉囊中散出,经不同传粉方式传至雌蕊柱头,经与柱头识别后萌发形成花粉管,将精子输送至胚囊,两个精子分别与卵细胞和极核结合,完成被子植物特有的双受精过程。受精卵发育形成胚,受精极核发育形成胚乳,胚珠的珠被发育形成种皮;在受精作用的刺激下,胚珠外的子房壁形成果皮;果皮和由胚珠形成的种子共同构成果实。这样,被子植物从种子萌发开始,逐渐形成具有根、茎、叶的营养体,进一步形成花,经双受精形成新的种子和果实,完成了其从种子到新一代种子的生活史。

（二）知识点1：花的形态

1.繁殖:植物营养生长到一定阶段后就要通过一定方式,由旧个体产生新个体来保持种族延续,这就是植物的繁殖。

(1)营养繁殖:植物营养体一部分与母体分离,在适宜条件下产生新个体的方式。如扦插、分株、压条、嫁接、组织培养等。

(2)孢子繁殖:也称无性繁殖,植物体生长到一定阶段后,产生一种称为孢子的繁殖细胞,孢子脱离母体后,直接发育形成一个新的植物个体。

(3)有性繁殖:植物生长到一定阶段后,产生两类不同的配子,即雄配子和雌配子,两类不同性别的配子结合后形成合子,在适宜条件下合子发育形成一个新的植物个体。是种子植物主要的繁殖方式。

 

2.花的组成:花是一个不分枝的、节间极度缩短的、具有生殖作用的变态枝条,其上着生各种变态的叶子,是被子植物特有的繁殖器官。

一朵典型的花由以下几个部分组成:

(1)花柄:也称花梗,是着生花的小枝,支持花位于一定空间,是连接花和枝条之间的桥梁。

(2)花托:花柄顶端部分,通常略膨大,花的其他部分着生其上。花托有各种形状,如圆锥状、杯状,圆盘状等。

(3)花萼:一朵花中所有萼片的总称,位于花托最外面或最下面,由若干萼片组成,萼片多为绿色叶状体。

(4)花冠:一朵花中所有花瓣的总称,位于花萼内方,由若干花瓣组成,所有花瓣的大小、形状相同时称为整齐花,反之称为不整齐花。

(5)雄蕊群:一朵花中所有雄蕊的总称,由一定数目或多数雄蕊组成。位于花冠内侧,螺旋状或呈轮状排列在花托上。雄蕊形态上可区分为花丝和花药。花药是雄蕊的主要部分,通常由2至4个花粉囊和药隔组成。

(6)雌蕊群:一朵花中所有雌蕊的总称,位于花托正中央。雌蕊是由具生殖作用的变态叶子（心皮）构成,由1至多数心皮卷合形成雌蕊。

心皮:具有生殖作用的变态叶子,是构成雌蕊的基本单位。

背缝线和腹缝线:心皮中央相当于中脉部位的称背缝线,心皮边缘彼此相连合的部分称腹缝线。

雌蕊在形态上分化为三个部分:

柱头:雌蕊顶端部分,是接受花粉的地方,通常膨大或扩展成各种形状。分干燥型和湿润型两种。

花柱:位于柱头与子房之间,是花粉管进入子房的通道,多为细长管状,长短形状不一。

子房:雌蕊基部膨大成囊状的部分,由子房壁、子房室、胎座、胚珠等部分构成。

a.胎座:子房内胚珠着生的部位。

b.单子房:由一个心皮形成的雌蕊的子房,只有一室,称单子房。

单室复子房:由多个心皮构成雌蕊,所有心皮都用来形成子房壁,子房一室,称为单室复子房。

多室复子房:雌蕊的子房由多个心皮构成,心皮相接合的部位向子房内延伸,在子房中央愈合,心皮的一部分用来形成子房壁,另一部分用来形成子房内的隔膜,子房被分隔为多室,称为多室复子房。

 

3.禾本科植物的花

颖片相当于总苞，稃片相当于苞片，浆片相当于花被片。

（三）知识点2：花芽分化

植物经过一定时期的营养生长后,在适宜条件下转为生殖生长,此时,茎尖顶端分生组织将不再形成叶原基和腋芽原基,而是逐渐形成花及花序原基,分化为花及花序,这一过程称为花芽分化。

被子植物花芽分化过程：

单子叶植物花芽分化过程：

（四）知识点3：雄蕊的发育和结构

成熟花粉粒的结构及各部分的特征：

• 成熟花粉粒由外壁、内壁、一个营养细胞和一个生殖细胞或两个精子组成。

• (1)外壁:花粉粒外壁较厚,硬而缺乏弹性。外壁有的光滑,有的具各种纹饰。外壁上的孔、沟是外壁不连续的部分,也是花粉粒萌发时,花粉管伸出的地方,称萌发孔或萌发沟。花粉外壁的主要成分是孢粉素、纤维素、类胡萝卜素、类黄酮素、脂类及蛋白质等。

• (2)内壁:花粉粒内壁较薄、软而有弹性,在萌发孔处较厚。主要成分是纤维素、果胶质、半纤维素及蛋白质等。

• (3)生殖细胞和精子:生殖细胞最初紧贴着花粉内壁,呈梭形,后来整个生殖细胞脱离花粉的壁,游离到营养细胞细胞质中,呈圆球形。生殖细胞在成熟花粉粒中,仅由它本身的质膜和周围营养细胞的质膜所包围,成为一个裸细胞浸没在营养细胞之中。生殖细胞形成后不久,即进行DNA复制。3-细胞型花粉,生殖细胞就在花粉里完成有丝分裂形成2个精子;2-细胞型花粉,生殖细胞在花粉里停滞在分裂前期,直至花粉萌发,继续在花粉管中完成分裂而形成2个精子。无论是在花粉粒中或是在花粉管中形成的精子都具有细胞的结构,其特点是缺少细胞壁,只是被质膜包被的裸细胞,细胞质中含有一般的细胞器,但无质体,细胞核具浓厚的染色质和核仁。精子形状多样,如纺锤形、球形、椭圆形、蠕虫形和带状等。

• (4)营养细胞:成熟花粉粒中,营养细胞较大,核结构疏松,细胞质多,富含多种细胞器和贮藏物质,代谢活动较旺盛,可以合成RNA,因此,对花粉管延长和生殖细胞分裂起重要作用。

（五）知识点4：胚囊的发育和结构

1.成熟胚囊的结构

成熟胚囊通常是由七个细胞组成,包括珠孔端的一个卵细胞和两个助细胞,合点端的三个反足细胞以及这两群细胞之间的一个大的、含两个极核的中央细胞。这样的结构也称雌配子体。

(1)卵细胞:卵细胞是胚囊中最重要的成员,它是雌配子。与雄配子融合后,形成合子,再进一步发育成胚。成熟的卵细胞近梨形,体积较助细胞略大。

(2)助细胞:位于珠孔端,两个助细胞彼此紧贴并与卵细胞排列成“品”字形,一般呈长袋形或钓钩状,细胞在珠孔端的壁向内延伸突起,这种突起称丝状器,大大增加了质膜的面积,它与营养物质的吸收和运转有关。

(3)反足细胞:反足细胞通常是单核的,但也有双核或多核的,反足细胞具有传递细胞的特征。因此,反足细胞可能具有吸收营养物质并短途运输到胚囊的功能。

(4)中央细胞:中央细胞是胚囊中最大的一个细胞,细胞高度液泡化,具两个极核,在受精前或受精过程中,两极核发生融合。极核受精后发育成胚乳。

2.胚珠发育及胚囊形成

胚珠在雌蕊子房的胎座处发生,首先在胎座处形成胚珠原基,由胚珠原基发育形成胚珠和胚囊。

（六）知识点5：开花、传粉和授精

1.开花:当花中雄蕊和雌蕊或二者之一发育成熟后,花萼、花冠伸展开来,露出雄蕊和雌蕊,这一现象称为开花。

 

2.传粉与传粉类型:开花以后,花药开裂,花粉以各种不同方式传送到雌蕊柱头上,这一过程叫传粉,传粉方式分为自花传粉和异花传粉。

(1)自花传粉:花粉从花粉囊散出后,落到同一朵花的雌蕊柱头上的传粉过程,叫自花传粉。如栽培植物中的小麦、大麦、番茄、桃、水稻等。但在农林业生产上,农作物的同株异花间的传粉和果树中的品种内传粉也叫自花传粉。

(2)异花传粉:一朵花的花粉通过某种方式传送到同一植株或不同植株的另一朵花的柱头上的传粉方式,称异花传粉,如玉米、瓜类、油菜、苹果、向日葵、梨等。异花传粉可以是同株异花传粉,也可以是异株异花传粉,通常在果树栽培上,不同品种间的传粉,以及农作物栽培上,不同植株间的传粉,也叫异花传粉。

 

闭花受精:它和一般的开花传粉和开花受精不同。这类植物的花不待花被张开,就已完成了受精作用。它们的花粉粒多半是在花粉囊里直接萌发,花粉管穿过花粉囊壁,向柱头生长,完成受精。闭花受精在自然界是一种合理的、长期适应的现象,即植物在环境条件不适于开花传粉时,通过闭花受精度过这一不良时期,完成生殖过程。

 

3.植物对异花传粉的适应性

异花传粉的植物和花,在结构和生理上产生了一些特殊的适应性变化,使自花传粉成为不可能,主要表现在:

(1)花单性,而且雌雄异株;

(2)雌雄蕊异时成熟,即一朵花或一株植株上的雌雄蕊的成熟时间不一致;

(3)雌雄蕊异长;

(4)自花不孕,即花粉粒落在同一朵花或同一植株花的柱头上不能受精结实的现象。

 

4.自花传粉与异花传粉的生物学意义

达尔文指出,植物连续自花传粉是有害的,异花传粉是有益的。由异花传粉所得的后代,植株高大,生活力强,结实率高,抗逆性也较强。大量生产实践和科学实验的事实证明了达尔文理论的正确性。如自花传粉的栽培植物,如果任其长期连续地进行自花传粉,三四十年后就会发生衰退,成为毫无栽培价值的品种。这表明“自花传粉有害,异花传粉有益”是自然界的一个规律。

既然异花传粉有益,自花传粉有害,为什么自然界还存在自花传粉的植物呢?这是由于植物的自花传粉是在异花传粉条件缺乏的情况下对繁殖的一种特别适应。达尔文指出，“很显然,对植物来说,用自体受精的方法来繁殖种子,总比完全不繁殖或繁殖很少量的种子来得好些”。所以,自花传粉,在某些情况下,仍然是生物学上的有利特征。

 

5.风媒花和虫媒花

传粉要借助于一定外力,常见的外力有风和昆虫,前者称为风媒花;后者称为虫媒花。

风媒花的花被小;不具鲜艳的色彩,或无花被;不具蜜腺和芳香的气味;产生花粉量大、质轻,表面干燥易被吹送;雌蕊柱头常扩展或分裂。

虫媒花花大;具鲜艳色彩的花被;有蜜腺,具芳香气味;花粉粒大而粘集成块,表面粗糙。

此外，还有鸟媒花、水媒花等。

6.花粉萌发:落在柱头上的花粉,在适宜条件下,内壁穿过萌发孔向外突出,形成花粉管称为花粉的萌发,只有同种或近缘花粉才能经过识别后萌发。

 

7.被子植物双受精现象

当花粉管进入胚囊时,先端破裂,两个精子由花粉管进入胚囊。其中一个精子与卵细胞结合,形成二倍体合子,将来发育成胚;另一个精子与极核结合形成三倍体初生胚乳核,这种两个精子分别与卵和极核结合的现象,称为双受精,双受精是进化过程中被子植物所特有的现象。

• 被子植物双受精的意义：

• 受精作用实质上是雌、雄配子的相互同化过程,通过单倍体的雌配子——卵细胞与单倍体的雄配子——精子的结合,形成了一个二倍体的合子,由合子发育成新一代植物体,恢复了各种植物体原有的染色体数目,保持了物种的稳定性;并且由于雌、雄配子间存在遗传差异,精、卵融合将父母本具有差异的遗传物质组合在一起,通过受精形成的合子及由它发育形成的新个体具有父母本的遗传特性,同时具有较强的生活力和适应性。又由于雌、雄配子本身相互之间的遗传差异(由减数分裂过程中所发生的遗传基因交换、重组所决定的),因而在所形成的后代中就可能形成一些新的变异,极大地丰富了后代的遗传性和变异性,为生物进化提供了选择的可能性和必然性。

• 被子植物的双受精作用具有特殊的生物学意义。因为双受精不仅使合子或由合子发育成的胚具有父母双方丰富的遗传特性,而且作为胚发育中的营养来源的胚乳,也是通过受精而来的,因而也带有父母双方的遗传特性。这就使产生的后代具有更深的父母遗传特性,以及更强的生活力和适应性。因此,被子植物的双受精,是植物界有性生殖过程的最进化最高级的形式,加上其他各种形态构造上的进化适应,使它们成为地球上适应性最强、构造最完善、种类最多、分布最广、在植物界中占绝对优势的类群。

（七）知识点6：胚的发育

（八）知识点7：胚乳的发育

胚乳由受精极核不经休眠直接发育而成,常见有三种类型:

(1)核型胚乳:初生胚乳核首先进行多次不伴随有胞质分裂的核分裂,形成众多的细胞核,亦称胚乳核。各个胚乳核呈游离状态,分散于中央细胞的细胞质中,呈现出一种多核现象。此时期被称作游离核形成期。当核分裂进行到一定时期后,在各游离胚乳核之间形成细胞壁,进行细胞质分裂,形成胚乳细胞。

(2)细胞型胚乳:初生胚乳核第一次分裂以及在后续每一次核分裂后立即伴随有相应的胞质分裂。所以胚乳自始至终都有细胞形成,不出现游离核时期,整个胚乳是多细胞的结构。

(3)沼生目型胚乳:是介于核型与细胞型之间的中间类型。受精极核第一次核分裂后,将胚囊分隔成两个室,即珠孔室和合点室。珠孔室比较大,这一部分的核进行多次核分裂而成为游离核状态。合点室的核分裂次数较少,并一直为游离核状。一段时间以后珠孔室的游离核之间形成细胞壁而进行胞质分裂。这种胚乳称为沼生目型胚乳。如单子叶沼生目种类。

（九）知识点8：无融合生殖和多胚现象

1.无融合生殖

被子植物的胚一般都是由受精卵发育而来,但也有些植物,不经过精、卵结合,而产生有胚的种子,这种现象称为无融合生殖。无融合生殖分为孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型。

• (1)孤雌生殖:胚囊中的卵细胞未经过受精直接发育成胚的生殖现象。单倍体胚囊中的卵细胞,经孤雌生殖形成单倍体胚,但后代不育;二倍体胚囊中的卵细胞,经孤雌生殖形成二倍体胚,后代可育。

• (2)无配子生殖:胚囊中的助细胞或反足细胞未经受精直接发育成胚的生殖现象。在单倍体胚囊中,无配子生殖产生单倍体胚,但后代不育;在二倍体胚囊中,无配子生殖产生二倍体胚,后代可育。

• (3)无孢子生殖:是指由珠心或珠被细胞直接发育成胚的生殖现象。其胚的形成与胚囊无关,这种胚称为不定胚,通常为二倍体,后代可育。不定胚与胚囊中的合子胚可以同时发育,结构也相同。

2.多胚现象

植物种子中通常只有一个胚,但有些植物种子中具有两个或更多胚,这种现象称为多胚现象。多胚现象产生的原因主要有以下几个方面。

• (1)非卵配子受精:双受精时,由于多精现象的存在,不仅卵细胞受精,有时助细胞或反足细胞也和过剩的精细胞受精,形成多个合子,以后发育成多个胚。

• (2)无配子生殖:助细胞或反足细胞与受精卵各自都发育成胚。

• (3)无孢子生殖:除合子胚外,珠心或珠被细胞还形成不定胚。

• (4)裂生多胚现象:胚胎发育的早期,原胚分裂成独立几个部分,相应发育成多胚。

• (5)多胚囊现象:胚珠中通常只有一个胚囊,但有些植物的胚珠中却有两个或两个以上胚囊,而每个胚囊都形成胚,造成多胚。