1、五、种子和果实的形成 被子植物的花经过传粉、双受精后,花的花萼、花冠、雄蕊及雌蕊的柱头和花柱大多都枯萎、凋谢,子房在受精作用的刺激下,将发育成 果实 ,也有些植物,花的其他部分甚至花以外的结构也参与果实的形成。子房内的胚珠发育成 种子 。 种子生于果实之内,受到 果皮 等部分的保护,对于保证其后代的繁衍有重要意义。 子房壁 - 果皮花花萼 - 凋落或宿存或参与形成果实 花冠 - 凋落胚芽种子合点胚囊胎 座 - - - 胎座子房珠心 - - - - - - - - 被吸收或形成外胚乳珠被 - - - - 种皮珠柄 - - 种柄反足细胞 - - - 消失雄蕊 花丝 - 凋落花药 药隔花粉囊 花粉粒
2、 花 粉管花 梗 果柄花托 肥厚成为果实的一部分或否营养细胞生殖细胞 精子精子柱头 凋谢雌蕊花柱 凋谢胚 珠助 细 胞 - - 消失中央细胞 - - -卵 细 胞 - - -胚根子叶胚乳胚 胚轴果实双受精花发育成果实珠孔子房室 虽然不同植物种子的大小、形状及内部结构颇有差异,但它们 来源于子房内受精后的胚珠 ,发育过程大同小异。胚珠珠被珠 心胚囊中的受精卵胚囊中的受精中央细胞珠柄发育成胚乳发育成种柄发育成胚发育成种皮多数被吸收消失,少数形成外胚乳 (一) 种子的发育过程种孔种脐: 种子成熟时,从种柄处脱落,在种皮上遗留下的痕迹。珠孔 胚的发育从合子开始,经过原胚和胚的分化发育阶段,最后达到成熟
3、。 合子形成后,首先产生一层纤维素的细胞壁并经过一段休眠期,通过休眠期后,便开始分裂。 休眠期间的变化有二:第一,极性加强;第二,细胞质中各细胞器 增 加 。1、胚的发育 合子通过休眠期后,便开始分裂。 极性化的合子首先进行一次不均等的横裂分裂,成为 2 细胞的原胚; 靠近珠孔端的一个个体较大,称为基细胞 靠近合点端的一个个体较小,称为顶细胞 。珠孔端合点端不均等的横裂分裂合子2 细胞的原胚基细胞顶细胞合点端珠孔端 基细胞: 靠近珠孔端,个体较大,细胞质稀薄、具大的液泡,分裂或不分裂,主要形成胚柄,或部分参加形成胚体;胚柄吸收周围营养物质转运到胚体供其生长发育,另外合成和分泌激素的,调节胚的早
4、期发育,随着胚体发育,胚柄也逐渐被吸收而消失。 顶细胞: 靠近合点端的,个体较小,细胞质浓、具有胚性;多次分裂而形成胚体。基细胞主要形成胚柄顶细胞主要形成胚体合子 胚在没有出现分化前的阶段,称为 原胚。 由原胚发育为胚的过程,双子叶植物和单子叶植物是有差异的。原胚时期 双子叶植物合子胚的发育 双子叶植物胚的发育 :一般经过 原胚时期 ; 心形胚时期 ; 鱼雷胚时期 ; 成熟胚时期。原胚时期心形胚时期鱼雷胚时期成熟胚时期双子叶植物胚的发育 荠菜胚 发育 为例 1.原胚时期 :从受精卵分裂开始到到胚体出现分化之前即产生子叶原基之前的时期 ,胚由胚柄和球形胚体组成 ,胚囊内侧周围及胚的周围有许多游离
5、胚乳核 . ( 1) 合子不均等的横裂形成 1个基细胞 和 1个 顶细胞的二细胞胚。精子+卵细胞受精 合子 形成纤维素的壁进入 休眠状态 休眠解除经一次横裂 近珠孔端一个细胞近合点端一个细胞基细胞顶细胞合点端珠孔端2 细胞的原胚胚囊内种皮不均等的横裂极性化的合子2 细胞的原胚的基细胞形顶细胞质浓、核大、细胞器丰富、具有胚性。质薄、液泡大、不具有胚性,只具有营养功能。 ( 2)、基细胞连续多次横向分裂后,形成一列由 610个细胞组成的胚柄 。基细胞 连续多次横向分裂后,形成一列由 610个细胞组成的胚柄 4 细胞的原胚连续多次横向分裂 610个细胞的胚柄合点端珠孔端基细胞 一次横向分裂2 细胞的
6、胚柄基细胞2 细胞的胚柄二细胞的胚体 ( 3)、顶细胞经纵裂、多次横裂及一次平周分裂后, 再进行多次的各个方向分裂,而成为一团细胞 球形胚体。 顶细胞分裂形成 2 细胞的胚体:顶细胞 一次垂直的纵分裂形成 2 细胞的胚体2 细胞的胚柄 4 细胞的原胚珠孔端顶细胞经一次纵向分裂形成 2 细胞的胚体 合子 不均等的横裂基细胞极性化的合子基细胞一次横向分裂形成二细胞的胚柄顶细胞合点端 2 细胞胚体发育成球形胚体后, 原胚时期结束,进入 心形胚时期一次横向分裂形成8 细胞 胚体 进行多次各方向的分裂球形胚体2 细胞胚体的细胞 一次横向分裂 形成 4 细胞 胚体4 细胞胚体细胞 一次横向分裂形成 8 细
7、胞 胚体16细胞胚体4 细胞胚体2 细胞的胚体每个细胞进行一次平周分裂一次横向分裂8 细胞胚体细胞 一次横向分裂形成 16 细胞 胚体多次的各个方向分裂,而成为一团细胞四分体原胚期 四分体原胚期 球形原胚期胚柄 胚柄顶端一个细胞也分裂顶细胞 基 细胞横裂形成 2个细胞的胚柄胚乳 内种皮 内种皮 2个细胞的原胚 3个细胞的原胚顶细胞经一次纵向分裂形成 2 细胞胚体胚乳内种皮 荠菜胚发育的原胚时期胚乳 原表皮 珠心组织具有 4个细胞的胚柄胚乳 内种皮 2 细胞胚体胚柄 具有一个大的基细胞胚体细胞 进行多次的各个方向分裂,胚柄顶端一个细胞也分裂,共同 形成 球形胚体。荠菜胚胎发育过程( I)珠心组织
8、(核型胚乳)胚柄 具有一个大的基细胞胚根内种皮 心形胚顶端两侧分裂生长快形成 2突起即子叶原基球形胚体胚乳 原表皮 珠心组织子叶原形成层 胚乳心形胚 2.心形胚时期:球形胚体顶端两侧分裂生长较快,形成了两个突起,称为子叶原基,经过初步分化,胚体呈心形 ,为心形胚时期。游离的胚乳核已逐渐形成胚乳细胞。胚的原球期 胚的球形期 胚的转心形期 胚的心形期荠菜心形胚时期心形胚时期 3.鱼雷胚时期:心形胚体进一步伸长 ,分化出胚芽、胚根、胚轴,下胚轴和子叶迅速伸长,胚体呈鱼雷形, 胚柄逐渐退化,胚囊中的胚乳已减少。心形胚子叶原基 逐渐 发育 2片子叶 中间的凹陷部分 逐渐分化出 胚芽心形胚的基部胚柄 顶端
9、一个细胞分裂形成的细胞(胚根与胚芽之间)共同发育成 胚根鱼雷胚中部部分 发育成 胚轴, 胚鱼雷胚胚乳细胞核胚囊, 。胚根原形成层 胚乳心形胚荠菜鱼雷胚时期鱼雷胚时期鱼雷胚时期 4.马蹄形胚时期: 胚体在进一步发育过程中,子叶和胚轴不断延长,胚根形成 。 由于胚珠内空间的局限,子叶弯曲,使胚体呈马蹄铁形,称为 马蹄形胚 ,至此,成熟而完整的胚体就形成了,胚柄已基本消失,胚乳和珠心组织几乎全被胚吸收,珠被发育成种皮。进一步发育形成无胚乳种子。成熟胚时期 ( 马蹄形)成熟胚时期荠菜成熟胚阶段原胚 鱼雷胚心形胚 手杖胚球形胚荠菜胚的发育和部分胚根、胚轴原胚时期 心形胚时期鱼雷胚时期马蹄形胚时期菜豆胚的
10、发育 单子叶胚的发育 以水稻为例精子+卵细胞受精形成 合子形成纤维素的壁进入 休眠状态纵分裂 一次横分裂 一次休眠解除后经一次横分裂或斜分裂细胞进行各方向多次分裂形成基细胞顶细胞四 1) 原胚期:精卵经过一次横向分裂(也有斜向分裂),形成近珠孔端的基细胞,远离珠孔端的顶细胞。接着,顶细胞进行一次纵向分裂,基细胞进行一次横向分裂,形成 4细胞原胚。四细胞原胚近合点端一个细胞近珠孔端一个细胞梨形胚 凹沟胚 2)梨形胚期:原胚继续分裂,体积增大而呈梨形,称为梨形胚 3)凹沟胚期:梨形胚的细胞经分裂生长,在胚的一侧(腹面 )出现一个凹沟,使胚的两侧表现出不对称状态。在形态上胚可以区分为三个区,即顶端区
11、、器官形成区和胚柄细胞区。 4 细胞原胚期顶端区器官形成区胚柄细胞区 成熟胚期: 凹沟胚的 顶端区 :形成 盾片上半部和胚芽鞘 的一部分; 器官形成区 :形成 胚芽鞘的另一部分 和 胚芽、胚轴、胚根、胚根鞘和外胚叶 等; 胚柄细胞区 :主要形成盾片的小半部和胚柄 。至此,水稻胚中各器官在形态上的分化已全部完成。凹沟胚的 顶端区发育胚柄细胞区发育器官形成区发育胚柄细胞区 发育小麦胚的发育小麦胚发育过程图解 5.子叶(盾片) ; 6.胚芽鞘 ; 7.第一幼叶 ; 8.胚芽生长锥 ; 9.胚根 ; 10.胚根鞘 ; 11.外子叶 小麦胚的发育过程与水稻相似,水稻合子的第一次为横向分裂,而小麦为斜向分裂,整个发育时间较水稻长 ,经历了以下几个时期 : 2-细胞胚 期 (B-C) 棒状胚 期 (D-G) 梨形胚 期 (I) 凹沟胚 期 (J-K) 成熟胚期 (L-M)小麦胚发育的纵切片 , 示发育各期 ;顶细胞 基细胞原胚阶段梨形胚 期 凹沟胚 期成熟胚期不定胚 除合子胚外,珠心或珠被细胞等形成的胚,位置、数目不固定 ,称为 不定胚 ,与合子胚相比,位置略偏一侧,不具胚柄,形状不规则,通常为二倍体,后代可育。