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简介
这是一个关于关于植物繁殖的PPT,主要是围绕着一、植物繁殖的类型 二、植物的性别类型(性表达)三、开花、传粉和受精 四、果实和种子的传播等等四个环节来掌握。胚囊由未经减数分裂的胚囊母细胞或珠心组织的某些二倍体细胞发育形成,因此胚囊中的核都含有二倍体数(2n)的染色体组。在这种二倍体胚囊中,胚可由也可由胚囊中的反足细胞或助细胞形成胚,称为二倍体无配子生殖,如葱、含羞草等有这种现象。胚囊母细胞进行正常的减数分裂后,形成一个单倍体的胚囊,但胚囊中的卵细胞不经过受精而直接发育成为一个单倍体的胚,如玉米、小麦、烟草等有这种生殖现象。单倍体无配子生殖,欢迎点击下载关于植物繁殖的PPT哦。
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植物的繁殖
一、植物繁殖的类型
二、植物的性别类型(性表达)
三、开花、传粉和受精
四、果实和种子的传播
一、植物繁殖的类型
1、繁殖(reproduction)概念
2、植物繁殖的类型
(1)营养繁殖(vegetative propagation)
(2)无性生殖(asexual reproduction)
(3)有性生殖(sexual reproduction)
二、植物的性别类型(性表达)
1、花的组成
2、花的类型
3、植物的性别类型(性表达)
1、花的组成
2、 花的类型
(1)按花对称性分:
①辐射对称花 ②两侧对称花 ③不对称花
(2)按花组成部分具备情况分:
①完全花 ②不完全花
(3)按花被的具备情况分:
①两被花 ②单被花 ③无被花
(4)按雌雄蕊的具备情况分:
①两性花 ②单性花(雄花、雌花) ③中性花(无性花)
3、植物的性别类型(性表达)
植物性表达类型(雌雄功能的时空表达)
——雌雄两性器官在植物中的分布有多种情况,不同性表达在被子植物中所占比例不同。
(1)单花层次
(2)单株层次
(3)居群层次
单花层次
两性花(hermaphrodite):
同一花中既有雄蕊,也有雌蕊;
雄性花(staminate):
单性,同一花中只有雄蕊,没有雌蕊;
雌性花(pistillate)
单性,同一花中只有雌蕊,没有雄蕊;
单株层次
雌雄同花(hermaphroditic):植株上只着生两性花;
雌雄同株(monoecism):植株上既着生雄花,也有雌花;
雄株(androecy): 植株上只着生雄株;
雌株(gynoecy): 植株上只着生雌株;
雄花、两性花同株(雄全同株)(andromonecy):
植株上既着生雄花,也有两性花;
雌花、两性花同株(雌全同株)(gynomonoecy):
植株上既着生雌花,也有两性花;
雌、雄、两性花同株(三性花同株)(trimonoecism):
植株上同时着生雄花、雌花和两性花;
居群层次
单型:
两性花:居群内只有两性花的植株
雌雄同株:居群内只雌雄同株的植株
雄花、两性花同株:居群内只有雄花两性花同株的植株
如:百合科、茄科、伞形科、桃金娘科、苏木科、瑞香科、苦苔苣科、等一些植物中出现。
雌花、两性花同株:居群内只有雌花两性花同株的植株
如:菊科等
雌、雄、两性花同株:雌雄两性花同株的植株
如:菊科等
多型
雌、雄异株(dioecious):
居群由雄株和雌株组成 ;
雄花、两性花异株(雄全异株)(androdioecious):
居群由雄株和两性花植株组成 ;
如四数木科、大戟科等
雌花、两性花异株(雌全异株)(gynodioecious):
居群由雌株和两性花植株组成;
如:葫芦科、菊科、车前草科等一植物中发现
雌、雄、两性花异株(三性花异株)(trioecious):
居群由雄株和两性花植株能成;如卫矛科
问题
为什么植物的性表达会出现如此多样性?它们有何进化意义?
性表达的生态进化意义
三、开花、传粉和受精
1、开花(anthesis)
(1)开花概念
——当植物生长发育到一定阶段,雄蕊的花粉粒和雌蕊的胚囊已经成熟,或其中之一已达到成熟程度,花被(花萼、花冠)展开,雄蕊和雌蕊露出,这种现象称为“开花”。
(2)开花习性
①开花年龄 ②开花季节 ③花期长短
④先展叶后开花 ⑤先花后叶 ⑥花叶同放;
(3)花期
①单花花期 ②单株花期 ③居群花期
2、传粉(pollination)
(1)传粉的概念
——成熟的花粉以各种不同的方式传到雌蕊柱头上的过程, 称为传粉。
(2)传粉方式
① 自花传粉: 花部特征?
② 异花传粉: 花部特征?
(3)传粉媒介
① 虫媒:虫媒花特征?
② 风媒:风媒花特征?
姜科植物的传粉动物
(4)传粉系统、交配系统和繁育系统
①传粉系统
传粉系统组成部分:
花粉 + 柱头 + 传粉媒介
传粉系统类型(根据传粉媒介分):
生物传粉:昆虫、鸟类和哺乳动物
非生物传粉:风媒传粉和水媒传粉
*自动自花传粉(不需要外界媒介):
*非生物传粉的花含有的花粉量通常比虫媒传粉的植物高,曾被看作是较高花粉损耗的传粉方式.
② 交配系统
——是指控制着配子如何结合以形成的所有属性,简单地说,就是指谁与谁交配以及它们的交配方式与频率。
③ 繁育系统
——指控制居群或分类群中异交或自交相对频率的各种生理、形态机制(Heywood,1976)。主要包括花综合特征、花各性器官的寿命、花开放式样、自交亲和程度和交配系统。
植物的繁育系统类型:近交 远交 单性生殖
*混合交配系统
自花受粉引起的近交衰退在植物界中是一个很常见的现象,它会造成近缘个体间交配产生的后代适应性降低,并被认为是植物繁育系统进化的一个选择压力。
远交的缺点:
远交的植物本身对雄性投资加大,受环境的影响比较大。
自交有许多的益处如:
拓展新的生境
避免不可靠的传粉者(生殖保障 Reproductive assurance)
自动选择优势(Automatic selection advantage)
在植物居群中保持对本地的适应性
自动地将遗传基因传递给后代等。
异交的机制
(1)非专性异交
——自交亲和种类,雄性和雌性繁殖阶段,结构分离,主要通过花形态(传粉前机制)方面的适应机制:
① 时间上:雌雄异熟(Dichogamy)
a. 雄蕊先熟 (Protandry)
b. 雌蕊先熟 (Protogyny)
异步雌雄异熟、
半同步雌雄异熟
同步雌雄异熟
② 空间上:雌雄异位(Herkogamy)
同型:所有个体具有相同的异位方式
柱头探出式雌雄异位(approach herkogamy)
柱头缩入式雌雄异位(reverse herkogamy)
动态式雌雄异位(movement herkogamy)
异型:居群内个体有着不同的异位方式
异型:居群内个体有着不同的异位方式
花柱异长(Heterostyly) :两型花柱(Distyly)、三型花柱(Tristyly)
柱头高度两型性(Stigma height dimorphism):花药高度不变、柱头或高于或 低于花药
左右花柱或镜像花柱(Enantiosyly):单型镜像花柱、二型镜像花柱
互补式雌雄异位(reciprocal herkogamy):不同异位方式的雌雄位置交互对应
*花柱卷曲性 Flexistyly (崔晓龙等1996,李庆军等2001)
山姜属花柱卷曲运动促进异交机制
(2)专性异交
① 雌雄异株 (Dioecy)
----通过花形态方面(传粉前机制)的适应机制
② 自交不亲和 (Self-incompatibility)
----通过生理方面(传粉后机制)的适应机制
a. 同形自交不亲和(Homomorphic)
b. 异形自交不亲和 (Heteromorphic)
自交的类型
(1)偶然自花传粉:
——因花粉偶然置落在同一朵花的柱头上的自花传粉(通过动物、风媒或水媒);
(2)自动自花传粉:
——通过机制将同一朵花的花粉置落在同一朵花的柱头上。
在开花晚期柱头裂片弯向花粉传送面(例如Campanulaceae)
或雄蕊弯向柱头(例如Collinsia)
或花粉块处在柱头上(如兰科Orchidaceae)
闭花受粉(在花蕾中自交);
花粉滑动自花传粉(王英强等,2004)
花冠管伸长滞后自花授粉
黄花大苞姜花粉滑动自花传粉机制(王英强,2005)
苞叶姜闭花受粉机制(王英强等,2004)
珊瑚姜花柱弯卷滞后自交机制
混合交配系统
Lande & Schemske (1985) 综合考虑近交衰退和自交率协同进化后得出结论,雌雄同花植物进化稳定的交配系统要么是完全自体受精的,要么是完全异体受精的,稳定的混合交配系统不能长久存在。亦即:自然界中观察到的一些植物的混合交配系统实际上只是暂时的,可能正处于完全异交向完全自交的过渡中(Aide, 1986;Waller, 1986)。
近交衰退使近交的使利大打折扣,而远交的代价很高,受外界条件影响也大,进化是折中的,权衡近交和远交利弊的途径是混合的交配系统。在生境入侵、不可靠的传粉条件、居群的局部适应等特定的生态条件下,自交是有利的。近交衰退是阻止自交进化的选择压力( Holsinger, 1991).
繁育系统的进化(演化)
繁育系统(交配系统)是动态的,一方面它是随时间的改变而变化;另一方面交配系也随空间而变化。
繁育系统(交配系统)的时空动态基本上是由遗传控制的花的特征决定的,如花粉/胚珠比率、花形态、花粉大小、自交亲和的程度等(Lloyd & Barrrett, 1996)。
环境因子也起了很大作用,如传粉者的服务水平、自交和异交花粉到达柱头的时间以及花粉量的大小和组成等(Wyatt, 1992)。
关于花性状的演化方向以及繁育系统的生态转换过程使用最多的一个概念是“适应”,因而在“适应”生态特化的过程中,出现了很多“似乎一致”的假设:
花性表达:一般 特化, 两性 单性;
繁育系统:异交 自交;
传粉媒介:虫媒 风媒;
广泛性昆虫传粉 专性昆虫传粉
现在一般认为自花传粉是一个次生的性状,它是在属内或种内的特定水平上从一个原始的异花传粉的种类进化而来,有花植物自交的进化通常伴随着单花花粉量的降低。被子植物进化史中,从异花传粉占优势到自花传粉占优势的转换是周期性发生的 。
3. 被子植物受精
1. 受精(fertilization)概念
2. 受精作用过程
3. 无融合生殖及多胚现象
1. 受精(fertilization)概念
——雌、雄性细胞,即卵细胞和精子互相融合的过程称为受精。
2. 受精作用过程
(1)花粉粒的萌发
(2)花粉管的生长
(3)花粉管进入胚珠与胚囊
(4)两个精子分别与卵细胞与中央细胞融合
(1)花粉粒的萌发
柱头与花粉粒的“识别”和“选择”
——识别蛋白:花粉外壁蛋白、花粉内壁蛋白、
柱头表面亲水性蛋白
(2)花粉管的生长
花粉管在花柱中的生长途径:
沿花柱道表面下伸至子房
没花柱的引导组织(Transmitting tissue)下伸至子房
(3)花粉管进入胚珠与胚囊
受精的途径(花粉管进入胚囊的方式):
珠孔受精(porogamy)
合点受精(chalazogamy)
中部受精(mesogamy)
(4)被子植物的双受精
双受精的概念(double fertilization)
双受精作用的生物学意义
3. 无融合生殖及多胚现象
无融合生殖(apomixis)
无融合生殖概念
无融合生殖方式
(2) 多胚现象(polyembryony)
(1) 无融合生殖
无融合生殖概念:
——有些植物有时可以不经过雌雄性细胞的融合(受精)而产生胚,这种现象称为无融合生殖。
无融合生殖方式
单倍体无融合生殖
二倍体无融合生殖
不定胚
单倍体无融合生殖
单倍体孤雌生殖
——胚囊母细胞进行正常的减数分裂后,形成一个单倍体的胚囊,但胚囊中的卵细胞不经过受精而直接发育成为一个单倍体的胚,如玉米、小麦、烟草等有这种生殖现象。
单倍体无配子生殖
——在正常的单倍体胚囊中,由反足细胞或助细胞直接发育成单倍体的胚,这种现象称为单倍体无配子生殖。水稻、玉米、烟草、辣椒等作物中有这种现象。
二倍体无融合生殖
二倍体孤雌生殖
——胚囊由未经减数分裂的胚囊母细胞或珠心组织的某些二倍体细胞发育形成,因此胚囊中的核都含有二倍体数(2n)的染色体组。在这种二倍体胚囊中,胚可由未受精的卵形成,称为二倍体孤雌生殖,如蒲公英。
二倍体无配子生殖
——胚囊由未经减数分裂的胚囊母细胞或珠心组织的某些二倍体细胞发育形成,因此胚囊中的核都含有二倍体数(2n)的染色体组。在这种二倍体胚囊中,胚可由也可由胚囊中的反足细胞或助细胞形成胚,称为二倍体无配子生殖,如葱、含羞草等有这种现象。
不定胚
——胚囊以外的珠心细胞或珠被细胞形成的胚称为不定胚。
(2) 多胚现象
——一粒种子中具有两个或两个以上的胚的现象称为多胚现象珠心胚。
四、果实和种子的传播
1、 风力传播(图)
2、水力传播
3、动物和人类传播(图)
4、果实本身弹力(图)
再见
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