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植物有性生殖
鎖定
- 中文名
- 植物有性生殖
- 外文名
- Sexual reproduction of plants
- 生理過程
- 開花、傳粉、受精和發育
- 代表植物
- 苔蘚
植物有性生殖過程
植物的有性生殖分為四個生理過程:開花、傳粉、受精和發育。
(1)開花:開花就是組成花冠的花瓣開放的過程。植物開花後,雄蕊花葯中的花粉通過不同途徑傳送到雌蕊柱頭上的過程。
(3)受精:植物的精子與卵細胞結合成受精卵的過程。多媒體展示植物的有性生殖和發育過程。先展示子房的結構。然後展示受精卵形成:當花粉管從珠孔進入胚珠後,末端破裂,精子釋放出來,一個精子與卵細胞結合,成為受精卵。另一個精子與極核結合形成受精極核。
植物有性生殖苔蘚
苔蘚在高等植物中是最原始的類羣,生長在潮濕環境中。有些苔蘚具有一種特殊的營養繁殖方式:葉子或支條表面可以產生胞芽杯,它們可不經由受精過程產生新的植物,即胞芽成熟後從植物體上脱落,遇到適當條件便可長成新的配子體。
苔蘚類在種羣擴增方面,單倍體的孢子佔據絕對優勢,它們發育出一種稱為“原絲體”的植物體,再分化出性器官(雌性同株或異株),精子和卵受精後產生雙倍體的孢子體,在莢膜內經過較長時間的發育成熟後,通過減數分裂產生單倍體的孢子,孢子釋放後(不經有性融合)又長出新的植物體,起到一種無性繁殖器官的作用。
苔蘚類生活史具有二個特點:(1)配子體較發達,孢子體寄生於配子體;(2)發育成新個體的是單倍體孢子。苔蘚在有性方面已經非常接近種子植物了,受精卵在能起到保護作用的頸卵器中發育,只是再需要通過減數分裂產生單倍體孢子,進行擴散,長出單倍體的植株。苔蘚顯示了一個減數分裂後並不立即受精的例子,在這種情況下,配子繼續進行分裂,產生出全由單倍體細胞組成的個體。
苔蘚能通過分泌酸性物質來風化岩石,因此能生活於裸露的石面、沙磧、荒漠、凍原等嚴酷的自然環境,苔蘚死亡殘體的堆積,可為其它高等植物的侵入創造條件。苔蘚具有極強的適應性,分佈的氣候從熱帶到北極,附着的基質從潮濕的樹皮到裸露的巖面。藍藻、地衣和苔蘚是植物界的主要石荒者,是原生演替的先鋒類羣。
植物有性生殖蕨類
蕨類比苔蘚更進化一些,雖然也偏好生長於陰濕環境中,亦有居住在高海拔的山區、乾燥的沙漠巖地、水裏或原野等地區的物種。地質歷史上,蕨類繁盛於石炭紀,植株高大曾達20-30m。
蕨類生活史具有二個特點:(1)孢子體發達,配子體弱小,但是都能獨立生活;(2)單倍體孢子(不經有性融合)發育成小的配子體(起到無性繁殖器官的作用),而受精卵發育成較大的孢子體。從苔癬到蕨類的進化特徵是植物體從配子體佔絕對優勢轉變到孢子體佔絕對優勢。
與苔蘚一樣,蕨類的受精卵也在能起到保護作用的頸卵器中發育,也主要是通過減數分裂產生單倍體孢子,進行擴散,長出單倍體的植株。
植物有性生殖種子植物
種子植物也稱為高等維管植物,包括裸子植物和被子植物兩類,它們進化出了開花、傳粉、受精和種子形成等特有的生活史。為了實現兩性配子的融合(受精),成熟的花粉從雄蕊花葯或小孢子囊中散出後,依靠“中間媒介”傳送到雌蕊柱頭或胚珠上,這種媒介可以是無生命的(如風或水),也可以是有生命的(如昆蟲或蜂鳥等)。大多數傳粉植物不再以水為媒介而受精,這對適應陸生環境具有重大意義。
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種子是一種高度特化的休眠體。它由胚、胚乳和種皮三部分組成,分別由受精卵(合子)、受精的極核和珠被發育而成。裸子植物的種子裸露着,外層無果皮包被,而被子植物的種子外層有果皮包被,因此比裸子植物對種子的保護更為精細。
特別需要指出的是,最高等的植物—種子植物通過有性生殖形成的受精卵被保護在種子裏,具備了長期休眠的潛能,可以顯著地延長物種的生存幾率:有些植物的種子可以存活上千年甚至更長,譬如,在遼寧普藍店的幹河牀中發現的蓮 (Nelumbo nucifera Gaextn), 經C同位素測定表明其壽命為(1024±210)年,依然能夠成功萌發(Ohga 1923, Shen-Miller et al. 1995)。
- 參考資料
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- 1. 謝平.從生態學透視生命系統的設計、運作與演化——生態、遺傳和進化通過生殖的融合.北京:科學出版社,2013(電子版下載 http://wetland.ihb.cas.cn/lwycbw/qt/)
- 2. 細胞核和有性生殖是如何起源的? .生物多樣性.2016-09-02[引用日期2017-09-11]