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植物学:第七章 花2

1、Chapter7第四节第四节雄蕊的发育和结构雄蕊的发育和结构一、花丝和花药的发育一、花丝和花药的发育花药花药花丝花丝花药由四个花粉囊组成,分为左右花药由四个花粉囊组成,分为左右两半,中间由药隔相连。两半,中间由药隔相连。花药花药花药花药花丝花丝花丝花丝花粉粒花粉粒grains1.1.药隔薄壁细胞药隔薄壁细胞药隔薄壁细胞药隔薄壁细胞 2.2.药隔维管束药隔维管束药隔维管束药隔维管束 3.3.花粉囊壁花粉囊壁花粉囊壁花粉囊壁 4.4.花柱花柱花柱花柱 5.5.花冠花冠花冠花冠 6.6.花萼花萼花萼花萼醋栗花横切示花药结构醋栗花横切示花药结构醋栗花横切示花药结构醋栗花横切示花药结构花药发育过程花药发育过程花药发育过程花药发育过程百合花药幼期横切百合花药幼期横切百合花药幼期横切百合花药幼期横切花粉囊花粉囊花粉囊花粉囊药隔药隔药隔药隔花丝花丝花丝花丝花粉囊壁花粉囊壁花粉囊壁花粉囊壁花粉囊壁的构造:花粉囊壁的构造:表皮表皮药室内壁药室内壁中层中层绒毡层绒毡层百合花药幼期横切的一部分百合花药幼期横切的一部分百合花药幼期横切的一部分百合花药幼期横切的一部分表皮表皮表皮表皮药室内壁药室内壁药室内壁药室内

2、壁中层中层中层中层绒毡层绒毡层绒毡层绒毡层花粉母细胞花粉母细胞花粉母细胞花粉母细胞维管束维管束维管束维管束n n药室内壁:药室内壁:处于表皮下的一层大型细处于表皮下的一层大型细胞,幼期贮藏大量淀粉和其他营养物胞,幼期贮藏大量淀粉和其他营养物质。质。n n在发育后期,细胞壁除外切向壁外,在发育后期,细胞壁除外切向壁外,其他各面的壁多产生斜纵向条纹状的其他各面的壁多产生斜纵向条纹状的次生加厚,加厚的壁物质主要为纤维次生加厚,加厚的壁物质主要为纤维素,后期略为木质化,此层细胞因发素,后期略为木质化,此层细胞因发生纤维素加厚而称为纤维层,其结构生纤维素加厚而称为纤维层,其结构特点与花药的开裂有关。特点与花药的开裂有关。n中层:中层:位于药室内壁内方,多由位于药室内壁内方,多由13层细胞组成,在发育后期,其层细胞组成,在发育后期,其营养物质转移给花粉粒而逐渐退化,营养物质转移给花粉粒而逐渐退化,最后通常消失。最后通常消失。 n n绒毡层:绒毡层:是花粉囊壁的最里面的一层是花粉囊壁的最里面的一层细胞,其细胞较大、初期为单核的。细胞,其细胞较大、初期为单核的。在花粉母细胞进行减数分裂时,绒毡在花粉母

3、细胞进行减数分裂时,绒毡层细胞也进行核分裂,但不伴随细胞层细胞也进行核分裂,但不伴随细胞壁的形成,所以每个细胞具有双核或壁的形成,所以每个细胞具有双核或多核。多核。n n绒毡层细胞含有丰富的营养物质,对花粉绒毡层细胞含有丰富的营养物质,对花粉粒的发育或形成起着重要的营养和调节作粒的发育或形成起着重要的营养和调节作用;用;n n绒毡层能合成和分泌胼胝质酶,分解花粉绒毡层能合成和分泌胼胝质酶,分解花粉母细胞和四分体的胼胝质壁,使单核花粉母细胞和四分体的胼胝质壁,使单核花粉粒分离;粒分离;n n绒毡层又能合成一种识别蛋白,通过转运绒毡层又能合成一种识别蛋白,通过转运至花粉粒的外壁上,在花粉粒与雌蕊的相至花粉粒的外壁上,在花粉粒与雌蕊的相互识别中,对决定亲和与否,起着重要的互识别中,对决定亲和与否,起着重要的作用;作用;n n绒毡层还能分泌孢粉素,作为花粉外壁的绒毡层还能分泌孢粉素,作为花粉外壁的主要成分。主要成分。n花药成熟时,仅剩纤维层和表皮残花药成熟时,仅剩纤维层和表皮残余。余。a.a.表皮表皮表皮表皮b.b.药室内壁药室内壁药室内壁药室内壁c.c.中层中层中层中层d.d.绒毡层绒毡层绒

4、毡层绒毡层表皮表皮表皮表皮纤维层纤维层纤维层纤维层花粉粒花粉粒花粉粒花粉粒唇细胞唇细胞唇细胞唇细胞 百合成熟花药横切的一部分百合成熟花药横切的一部分百合成熟花药横切的一部分百合成熟花药横切的一部分二、花粉粒的发育过程二、花粉粒的发育过程(一一)单核花粉粒的产生单核花粉粒的产生n n1.花粉母细胞的形成花粉母细胞的形成n n造孢细胞经几次分裂后,形成花粉母造孢细胞经几次分裂后,形成花粉母细胞。细胞。 减数分裂的过程减数分裂的过程间期间期间期间期 I IDNADNA复制复制复制复制前期前期前期前期 I I细线期细线期细线期细线期 偶线期偶线期偶线期偶线期 粗线期粗线期粗线期粗线期 双线期双线期双线期双线期中期中期中期中期 I I后期后期后期后期 I I同源染色体分开同源染色体分开同源染色体分开同源染色体分开末期末期末期末期 I I很短暂很短暂很短暂很短暂中期中期中期中期 IIII间期间期间期间期 IIII前期前期前期前期 IIII后期后期后期后期 IIII姊妹染色体分开姊妹染色体分开姊妹染色体分开姊妹染色体分开形形 成成 2 个个子子 细细胞胞末期末期末期末期 IIII共形成共形成共形成共

5、形成4 4个子细胞,个子细胞,个子细胞,个子细胞,每个细胞的染色体是每个细胞的染色体是每个细胞的染色体是每个细胞的染色体是母细胞的一半母细胞的一半母细胞的一半母细胞的一半前期前期I中期中期I后期后期I末期末期前期前期中期中期后期后期末期末期减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂 I I减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂 IIII减数分裂与有丝分裂特征比较减数分裂与有丝分裂特征比较有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂发生部位发生部位发生部位发生部位分裂过程分裂过程分裂过程分裂过程染色体染色体染色体染色体分裂结果分裂结果分裂结果分裂结果核相变化核相变化核相变化核相变化体细胞体细胞体细胞体细胞DNADNA自制一次自制一次自制一次自制一次, ,分裂一次分裂一次分裂一次分裂一次 前期无联会前期无联会前期无联会前期无联会, ,同源染色体不交同源染色体不交同源染色体不交同源染色体不交换换换换, ,后期染色单体分开后期染色单体分开后期染色单体分开后期染色单体分开形成两个子细胞形成两个子细胞形成两个子细胞形成两个子细胞子细胞染色体仍为子细胞染色体仍为子细胞染色体仍为子细胞染色体仍为2

6、n2n性性性性细胞细胞细胞细胞DNADNA复制一次复制一次复制一次复制一次, ,连续分裂两次连续分裂两次连续分裂两次连续分裂两次前期有联会前期有联会前期有联会前期有联会, ,同源染色体发生同源染色体发生同源染色体发生同源染色体发生交换交换交换交换, ,后期同源染色分开后期同源染色分开后期同源染色分开后期同源染色分开形成四个子细胞形成四个子细胞形成四个子细胞形成四个子细胞子细胞染色体为子细胞染色体为子细胞染色体为子细胞染色体为n nn n连续型:连续型:连续型:连续型:单子叶,水稻、小麦单子叶,水稻、小麦单子叶,水稻、小麦单子叶,水稻、小麦 有有有有2 2分体阶段分体阶段分体阶段分体阶段同时型:同时型:同时型:同时型:双子叶,棉花、蚕豆双子叶,棉花、蚕豆双子叶,棉花、蚕豆双子叶,棉花、蚕豆花粉母细胞减数分裂的胞质分裂类型花粉母细胞减数分裂的胞质分裂类型减数分裂形减数分裂形减数分裂形减数分裂形成小孢子成小孢子成小孢子成小孢子 雄配子体的雄配子体的雄配子体的雄配子体的形成过程形成过程形成过程形成过程 二二细胞花粉细胞花粉 三细胞花粉三细胞花粉两种雄配子体两种雄配子体花粉囊中花粉母细胞的发育过

7、程花粉囊中花粉母细胞的发育过程有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂花药发生、花粉的发育及形成过程花药发生、花粉的发育及形成过程花药花药药隔及维管束药隔及维管束幼花粉囊幼花粉囊原表皮原表皮孢原细胞平周分裂周缘细胞平周平周分裂分裂药室内壁中层绒毡层纤维层(花药开裂)(最后消失)(提供养料,最后消失)花粉囊壁造孢细胞有丝分裂花粉母细胞减数分裂四分体小孢子营养细胞生殖细胞有丝分裂精细胞精细胞表皮表皮 花粉花粉( (雄配子体雄配子体) )三、花粉粒的形态与结构三、花粉粒的形态与结构(一一)花粉粒的形态花粉粒的形态n n花粉粒的形态因种而异。花粉粒的形态因种而异。不同类型的花粉粒不同类型的花粉粒不同类型的花粉粒不同类型的花粉粒n n花粉粒的外壁较厚,硬而缺乏弹性,有雕花粉粒的外壁较厚,硬而缺乏弹性,有雕纹,主要成分为孢粉素,外壁的蛋白质来纹,主要成分为孢粉素,外壁的蛋白质来源于绒毡层,起识别作用。源于绒毡层,起识别作用。n n花粉粒的内壁较薄,软而缺乏弹性,无雕花粉粒的内壁较薄,软而缺乏弹性,无雕纹,主要成分为纤维素和果胶质,内壁蛋纹,主要成分为纤维素和果胶质,内壁蛋白质是花粉本身制造的,不起识别作用。白质是花粉本身制造的,不起识别作用。内壁还含有与花粉管萌发及穿入柱头有关内壁还含有与花粉管萌发及穿入柱头有关的酶类。的酶类。(二二)花粉粒的结构花粉粒的结构百合成熟花粉粒百合成熟花粉粒百合成熟花粉粒百合成熟花粉粒外壁外壁外壁外壁内壁内壁内壁内壁萌发孔萌发孔萌发孔萌发孔营养细胞营养细胞营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞生殖细胞生殖细胞五、花粉败育和雄性不育五、花粉败育和雄性不育n n由于种种因素的影响,散出的花粉没有经过由于种种因素的影响,散出的花粉没有经过正常的发育,不能起到生殖的作用,这一现正常的发育,不能起到生殖的作用,这一现象,称为花粉败育象,称为花粉败育。n n引起花粉败育的原因:引起花粉败育的原因: 减数分裂不正常减数分裂不正常 绒毡层失去作用绒毡层失去作用雄性不育:雄蕊的花药或花粉不能正常地发育,雄性不育:雄蕊的花药或花粉不能正常地发育,成为畸形或完全退化的现象。成为畸形或完全退化的现象。原因:生理或遗传造成。原因:生理或遗传造成。三种类型:花药退化、无花粉或花粉败育。三种类型:花药退化、无花粉或花粉败育。

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