植物的繁殖

1. 繁殖的类型

  • 营养繁殖：利用植物营养体的一部分直接形成新个体，不产生生殖细胞。
  • 有性繁殖：通过雌雄配子融合形成合子，再发育成新个体（包括同配生殖、异配生殖、卵式生殖）。
  • 无性繁殖：通过特化的孢子直接发育形成新个体。
    • 孢子植物（藻类、苔藓、蕨类）：孢子生殖发达，不产生种子。
    • 种子植物：既有孢子生殖，又有种子生殖。
    • 特点：遗传物质源于单一亲本，能保持亲代性状且繁殖速度快；缺点是利用孢子繁殖的植物通常高度依赖水分。

2. 花

  • 花的组成：由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群（花丝、花药）和雌蕊群（柱头、花柱、子房）组成。
  • 心皮：组成雌蕊的基本单位。

3. 花药与雄配子体的形成

3.1 花药壁

  • 表皮：最外层，起保护作用。
  • 药室内壁（纤维层）：花药成熟时壁具加厚，利于开裂。
  • 中层：通常1-3层，花药成熟时多消失。
  • 绒毡层：提供花粉营养，分泌胼胝质酶、孢粉素及外壁蛋白。

3.2 花粉粒（雄配子体）

  • 营养细胞：核结构松散，含丰富营养物质，为花粉管生长提供能量。
  • 生殖细胞：裸细胞，核大，为精子的前体。
  • 精细胞：裸细胞，形状多样；雄性生殖单位（在3细胞花粉中，由两个精细胞与营养核共同组成结构单位）。

4. 胚珠的发育与雌配子体的形成

  • 成熟胚囊组成：
    • **反足细胞 (3个)**：向胚囊转运物质。
    • **中央细胞 (1个)**：含次生核，与一精子结合发育为三倍体胚乳。
    • **助细胞 (2个)**：提供营养，受精前消失。
    • **卵细胞 (1个)**：雌配子，受精后发育成胚。

5. 授精

5.1 受精过程

  • 柱头萌发：湿润型柱头（分泌物供养）或干燥型柱头（通过裂隙吸水）。
  • 花粉管生长：通过花柱道（如百合）或引导组织（如白菜）生长。
  • 双受精（被子植物特有）：
    • 两个精子分别与卵细胞、中央细胞融合。
    • 意义：恢复二倍体染色体数，保持物种稳定性；遗传物质重组，增强后代生活力；三倍体胚乳更具生理活性，利于胚发育。

6. 种子的形成

  • 胚发育：合子经极性增强与横分裂，分为基细胞（发育成胚柄，后消失）与顶细胞（发育成胚体）。
  • 胚乳发育：
    • 核型胚乳：先形成大量游离核，后产生细胞壁（最普遍）。
    • 细胞型胚乳：分裂同时伴随细胞质分裂，直接形成胚乳细胞。
    • 沼生目型（中间型）：先分为珠孔室（核型发育）和合点室（退化）。

7. 果实

7.1 分类依据

  • 真果：子房发育而成。
  • 假果：子房及花的其它部分（花被、花柱、花托等）参与发育。

7.2 果实类型

  • 单果（1朵花1个雌蕊形成1个果实）：
    • 肉质果（不开裂）：浆果、核果、柑果、瓠果、梨果。
    • 干果：
      • 裂果：蒴果、荚果（豆科）、角果（十字花科）、蓇葖果。
      • 不裂果：如花生、核桃。
  • 聚合果：1朵花中多个离生心皮形成多个单果，聚生于花托。
  • 聚花果：整个花序发育而成的果实（如桑椹、菠萝）。