第七节 植物的生活史 


  复习思考题

 

第七节 植物的生活史

 

  多数植物在经过一个时期的营养生长以后,便进入生殖阶段,这时在植物体的一定部位形成生殖结构,产生生殖细胞进行繁殖。如属有性生殖,则形成配子体,产生卵和精子,融合后形成合子,然后发育成新的一代植物体。像这样,植物在一生中所经历的发育和繁殖阶段,前后相继,有规律地循环的全部过程,称为生活史(lifehistory)或生活周期(life ycle)。

  被子植物的生活史,一般可以从一粒种子开始。种子在形成以后,经过一个短暂的休眠期,在获得适合的内在和外界环境条件时,便萌发为幼苗,并逐渐长成具根、茎、叶的植物体。经过一个时期的生长发育以后,一部分顶芽或腋芽不再发育为枝条,而是转变为花芽,形成花朵,由雄蕊的花药里生成花粉粒,雌蕊子房的胚珠内形成胚囊。花粉粒和胚囊又各自分别产生雄性精子和雌性的卵细胞。经过传粉、受精,1个精子和卵细胞融合,成为合子,以后发育成种子的胚;另1个精子和2个极核结合,发育为种子中的胚乳。最后花的子房发育为果实,胚珠发育为种子。种子中孕育的胚是新生一代的雏体。因此,一般把“从种子到种子”这一全部历程,称为被子植物的生活史或生活周期。被子植物生活史的突出特点在于双受精这一过程,是其他植物所没有的。

  被子植物的生活史存在着两个基本阶段:一个是二倍体植物阶段(2n),一般称之为孢子体阶段,这就是具根、茎、叶的营养体植株。这一阶段是从受精卵发育开始,一直延续到花里的雌雄蕊分别形成胚囊母细胞(大孢子母细胞)和花粉母细胞(小孢子母细胞)进行减数分裂前为止,在整个被子植物的生活周期中,占了绝大部分的时间。这一阶段植物体的各部分细胞染色体数都是二倍的。孢子体阶段也是植物体的无性阶段,所以也称为无性世代;另一个是单倍体植物阶段(n),一般可称为配子体阶段,或有性世代。这就是由大孢子母细胞经过减数分裂后,形成的单核期胚囊(大孢子),和小孢子母细胞经过减数分裂后,形成的单核期花粉细胞(小孢子)开始,一直到胚囊发育成含卵细胞的成熟胚囊,和花粉成为含2个(或3个)细胞的成熟花粉粒,经萌发形成有两个精子的花粉管,到双受精过程为止。被子植物的这一阶段占有生活史中的极短时期,而且不能脱离二倍体植物体而生存。由精卵融合生成合子,使染色体又恢复到二倍数,生活周期重新进入到二倍体阶段,完成了一个生活周期。被子植物生活史中的两个阶段,二倍体占整个生活史的优势,单倍体只是附属在二倍体上生存,这是被子植物和裸子植物生活史的共同特点。但被子植物的配子体比裸子植物的更加退化,而孢子体更为复杂。二倍体的孢子体阶段(或无性世代)和单倍体的配子体阶段(或有性世代),在生活史中有规则地交替出现的现象,称为世代交替(alternationofgeneration)。

  被子植物世代交替中出现的减数分裂和受精作用(精卵融合),是整个生活史的关键,也是两个世代交替的转折点,必须予以重视。被子植物世代交替的模式图和简单的世代交替图解,见图4-80

 

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    复习思考题

     

      1.植物的繁殖具有哪些重要的生物学意义?植物的繁殖可分为哪几种类型?各种繁殖类型的特点是什么?

      2.什么是自然营养繁殖?举各种自然营养繁殖的实例加以说明。

      3.什么是人工营养繁殖?在生产上适用的人工营养繁殖有哪几种?人工营养繁殖在生产上的特殊意义是什么?

      4.扦插和压条繁殖时需注意哪些重要的环节?二者的具体操作有何不同?

      5.嫁接繁殖和扦插、压条有何不同?何以嫁接繁殖优于扦插和压条繁殖?

      6.嫁接繁殖的成功关键是什么?具体的操作方法有哪几种?

      7.花是怎样发生的?植物由营养生长转入生殖生长将在植株上发生怎样的显著变化?

      8.典型的花分哪些主要部分?各部分的形态和结构如何?

      9.花被在不同植物种类里的变化情况如何?什么是同被花、单被花、两被花和无被花?举例说明。

      10.花被和花蕊的离、合情况如何?

      11.在植物系统演化过程中,花的各组成部分是随着怎样的演化趋势而变化的?这些变化是否是同步发展的?举例说明。

      12.花托的形态变化如何使子房和花的其他组成部分的位置也相应地引起变化?由此而引起的不同子房位置的花的名称是什么?

      13.说明一朵小麦花的结构。

      14.花园式和花程式的含义是什么?如何绘制花图式和写一个花程式?举例说明。

      15.什么是花序?两大类花序的主要区别是什么?举例说明各类花序的重要特征。

      16.花药壁的发育过程如何?药壁中的绒毡层在小孢子形成过程中起着什么重要的作用?

      17.由孢原细胞发育为小孢子的过程如何?成熟花粉的一般结构如何?

      18.什么是花粉败育和雄性不育?产生这两种现象的原因是什么?

      19.胚珠的发育过程如何?有哪几种类型?

      20.什么是胎座?如何识别各种胎座类型?

      21.单胞型、双胞型和四胞型的胚囊发生是如何形成的?

      22.单胞8核、7细胞胚囊的发育过程是怎样的? 7细胞胚囊各细胞的名称和作用如何?

      23.什么是自花传粉和异花传粉?异花传粉比自花传粉在后代的发育过程中更有优越性,原因是什么?植物如何在花部的形态结构或开花方式方面避免自花传粉的发生?自花传粉能在自然界被保留下来的原因又是什么?

      24.各种不同传粉方式花的形态结构特征如何?

      25.被子植物的双受精过程及其意义。

      26.花粉在柱头上的萌发,为什么会出现亲和和不亲和的现象?从细胞组织学的角度看,亲和或不亲和的原因是什么?

      27.什么是无融合生殖和多胚现象?

      28.荠菜和小麦胚的发育过程如何?二者间有何异同点?

      29.三种胚乳发育类型的详细过程如何?

      30.种皮的结构特征如何?种皮的性质、厚薄与果实的果皮之间是否有一定的相关性?

      31.什么是单性结实?自发和诱导单性结实在生产上有何重要意义?

      32.列举各类果实的结构特征。

      33.种子和果实的传布有哪些方式?

      34.理顺被子植物的生活史。用表列出生活史中各个阶段的发展顺序,包括大、小孢子囊的发生,大、小孢子的形成,雌、雄配子体的发生,雌、雄配子的形成,受精过程,由受精后产生的果实和新一代的雏体。注明各阶段的核相变化。