植物的生殖系统
生殖系统,植物
用于产生后代的植物器官或一组器官。植物的生殖方式可分为无性生殖(没有细胞融合或核融合的生殖过程,没有遗传性状的混合,产生的后代与其亲本完全相同)和有性生殖(配子核融合产生的后代在某些方面与其亲本不同)。大多数植物以两种方式存在。没有细胞融合或核融合的生殖过程,没有遗传性状的混合,产生与父母一模一样的后代。
1.植物的某些部分可以断裂,然后再生,发育成完整的植物,这些断裂的部分起到生殖系统的作用。例如,苔藓植物的碎片可以发育成新的植物。柳树和杨树的根在自然条件下可以发育成新的植株。园艺中经常使用切割(叶、根和茎)来培育新品种。芽接和枝接也是园艺中常用的无性繁殖方式。
2.在进化过程中,一些细胞、细胞团或器官已经特化或变形,扮演无性繁殖器官的角色。藓类、藓类、蕨类等隐睾可产生气传孢子,孢子由减数分裂形成,但可不经有性融合直接发育成新个体。苔藓、藓类、石松、蕨类和种子植物的芽由几个到很多个细胞组成,可以无性繁殖。一些植物的营养器官变成了生殖器官。例如,草莓的匍匐茎在接触潮湿的土壤后可以生根并形成新的植物。鸢尾的根茎可以分枝并形成新的个体。
马铃薯的块茎上有眼(芽),每个芽在适宜的条件下都能发育成新的植株。藏红花和唐菖蒲的球茎能产生次生球茎,球茎形成新植株。百合和洋葱的鳞茎也可以形成新的植株,鳞茎上的芽可以形成次生鳞茎,从而形成更多的新个体。一些被子植物未受精卵,或胚珠中的其他细胞,甚至珠心或珠被细胞都可以直接发育成胚胎。这种现象称为无融合生殖,在兰花、烟草、山楂、柑橘等中都有。无融合生殖还包括无孢子生殖(配子体形成时没有孢子,如一些蕨类植物从叶缘产生配子体)和无融合生殖(孢子体形成时没有配子,如一些地钱的配子体产生单倍体孢子体)。在有性生殖过程中,两个生殖细胞融合
生殖细胞称为配子(单倍体),配子融合形成合子(二倍体)。根据雌雄配子在外形上是否相似,配子可以分为几类。同配生殖是指雌雄配子的形状和大小相同。异配意味着雄性和雌性配子具有相同的形状,但大小不同。最复杂的形式是雌性配子是不动的,称为卵子;雄性配子可以移动,称为精子;精卵结合的过程叫做受精;这个生殖过程被称为卵子交配。用于排卵生殖的配子产生于特殊的器官&配子体,雄配子产生于精子囊,雌配子产生于储卵器或颈卵器。
在某些物种中,同一植物可以产生两种配子(雌雄同株),但往往有一些机制阻止同一植物中雌雄配子的结合。有些物种是雌雄异株的。藓类、藓类和维管束植物的生活史有两代(配子体和孢子体)。配子体是单倍体,成熟后产生配子。配子结合后成为二倍体合子,发育成孢子体。成熟的孢子体产生单倍体孢子,然后发育成配子体。在一些藻类和酵母中,单倍体配子体和孢子体是自由生活的独立植物,这种生活圈称为二形世代型。
苔藓的孢子体不能独立生活,依附于配子体。相反,一些藻类和种子植物的配子体寄生在孢子体上,维管隐花植物的配子体自由生活。配子体和孢子体的形状可能相似,也可能差异很大,特别是在两种类型的世代中。藓类和金鱼藻的配子体发育良好,单性或两性生殖器官散布于表面(如【Riciia】)或丛生于某些部位并位于雄性或雌性器官柄上(如【Marchantia】)。精子有双鞭毛。孢子体几乎完全由产孢组织(如泥炭藓)组成,或者在发育中的孢子之间有弹力丝和滋养层。鹅绒藤属和盘孢属的孢子体由三部分组成:足、柄和蒴果。苔类植物的茎和叶通常被称为配子体;单身或双性恋;精子和颈卵器同时或分别附着于主枝末端或侧枝末端;很多种类的生殖器官成熟时,周围的叶子很大,颜色鲜艳,如花朵。苔类的延伸和生长停止后,苔类的远端膨大形成孢子囊,孢子囊有一个盖,盖的边缘有齿状层。
维管植物的孢子体发达
松蕨的孢子囊生于短侧枝末端,成熟时分裂为三段;配子体为圆柱形,分枝少,两性,常与真菌共存。石松目的配子体为地上或地下,两性,但精原细胞和颈卵器可以分开聚集。卷柏孢子体上的孢子叶聚集形成孢子叶穗,孢子异形;配子体极度退化,能在孢子囊中发育,甚至受精;雄性配子体实际上只由一个精子器官组成;雌配子体由营养细胞组成,成熟时有根茎和数个颈卵器。
木贼〔木贼〕的分生孢子生于绿色营养茎上,生于孢子散布后变绿的孢子茎上,如河流木贼,或生于孢子散布后死亡的无叶绿素孢子茎上,如问荆。孢子叶由孢子囊柄组成,孢子囊柄由茎或叶(后者也叫孢子叶)变质而成,每个孢子囊柄含有许多指状孢子囊。孢子同形,丰富,薄壁,绿色。配子体是两性的或单性的(雄性)。
真蕨的孢子体发达,世代群的孢子囊(孢子囊)附着在营养叶或高度变态的叶(或叶的部分)上。孢子囊下有一个囊托。孢囊被梧桐属或绿叶覆盖,少数种没有被覆盖。原始类群(如禾本科)的孢子囊埋藏在特化轴(可育穗)上,形状较大,其壁由数层细胞组成,具有大量孢子。而其他种类的孢子囊形状小,柄长,囊壁仅由一层细胞组成;孢子很少。
真蕨类植物的孢子多为同型,少数水生或两性蕨类植物(如国槐、红萍)的孢子为异形。真蕨的配子体小,呈带状、腺状或心形,常称为原叶体;大部分生在潮湿的地方,少数生在地下。性器官只生于腹面,多为两性,精子器官的出现早于颈卵器器官。玉簪的配子体最初是单性的,然后变成两性的。
种子植物
分类
种子植物分为裸子植物和被子植物。它们的共同特点是:种子生产。大孢子囊称为胚珠,被1 ~ 2层由细胞组成的珠被覆盖。珠被上有珍珠孔。胚珠成熟并发育成种子。大孢子囊中只有一个大孢子母细胞,大孢子母细胞通过减数分裂产生四个大孢子,其中只有一个有功能。大孢子不从大孢子囊中分泌出来。每个大孢子囊(胚珠)产生一个配子体。当小孢子还在小孢子囊中时,它发育成雄配子体(花粉粒)并留在小孢子中。当雄性配子体成熟时,它形成一个花粉管,将精子输送到卵细胞。精子和卵子结合形成合子,发育成孢子体胚胎,这一过程在雌配子体(有时称为胚囊)中进行,雌配子体被其余的大孢子囊和珠被覆盖。随着胚的发育,胚珠成熟为种子。但大多数被子植物的生殖周期比裸子植物完成得快,其配子体更小更简单,与大多数裸子植物不同的是没有颈卵器。被子植物的花粉被运输到大孢子叶的表面,而裸子植物的花粉被运输到胚珠的珠孔。被子植物有双受精现象:一个精子与卵子结合形成合子,一个精子与雌配子体的两个细胞核结合形成初生胚乳核(后期形成受精的贮藏组织);裸子植物的胚乳来自雌配子体的某些组织。被子植物的胚珠在受精后增大到成熟种子的大小,裸子植物的胚珠在受精前增大到成熟种子的大小。裸子植物
裸子植物的孢子叶聚集形成球果,称为孢子或球果。但是苏铁属的大孢子叶是丛生的,不形成孢子叶。雌雄同株(如松树)或异株(如凤尾蕉、银杏、杜松、粗榧、红豆杉、罗汉松)。小孢子叶下附着一个小孢子囊(花粉囊)。大孢子叶通常变成珍珠状鳞片,上表面有裸露的胚珠,下面通常有覆盖的鳞片。胚珠由胚囊(雌配子体)、珠心(大孢子)和珠被(大孢子附属物)组成。
麻黄、百脉根和买麻藤的胚珠有两层珠被,类似被子植物。有些杜松的大孢子肉质,有一个胚珠和一个红豆杉胚珠,生于短枝末端,被杯状假种皮包围,种子成熟。一些物种的胚珠可以产生粘性液体(授粉滴)来粘附花粉。花粉由风传播。松花粉有两侧外壁形成的翼状气囊,落叶松花粉没有。胚珠顶端有珠孔,珠心(即大孢子囊)顶端有小凹陷(花粉室)。在授粉季节,珍珠鳞片稍微分开以接受花粉。花粉萌发形成花粉管(雄配子体),到达雌配子体(胚珠中的胚囊)上的颈卵器(常为多个)。花粉管中精子的数量为2(松树)至20(柏树)或22(凤尾蕉)。针叶树和麻藤的精子没有鞭毛。
裸子植物有多个胚胎(雌配子体上一个或多个颈卵器中的卵同时受精),但只有一个胚胎能够成熟。种子由胚(来自受精卵,新一代孢子体)、胚乳(来自雌配子体)和种皮(来自珠被,大孢子囊的附属物,属于老一代孢子体)组成。授粉和受精之间有4-5周(冷杉)到14个月(松树)的间隔。
被子植物
被子植物有花,所以也被称为开花植物,但其最独特的特征是胚珠被心皮包裹。花可以单生,也可以形成各种花序。每个花序可结几朵花或多达600万朵花(一些棕榈),花序可为顶生、腋生或互生。按生长方式可分为有限花序和无限花序。花可分为花托、花被(包括花萼和花冠)、雄蕊和雌蕊。花萼由萼片组成,花冠由花瓣组成。花被可以缺失或者只有一轮。
没有花瓣或花萼片的花称为不完全花;一朵既有雌蕊又有雄蕊的花叫有花,一朵既没有雌蕊又没有雄蕊的花叫无花。花被和雄蕊在花托中位于比雌蕊低的位置,称为下位花(如毛茛和木兰),花被和雌蕊位于埋藏于其丛中的子房凹面结构周围,称为周丛;其花被与雄蕊基部愈合并包围子房的花称为表观遗传花。雄蕊相当于小孢子叶,由花药(含2 ~ 4个小孢子囊)和花丝组成。雌蕊相当于大孢子叶,由子房、花柱和柱头组成。风媒花的柱头呈羽状或分枝状。
可以有一个雌蕊或多个雌蕊,由一个雌蕊或多个心皮组成。子房1室或多室,取决于心皮数。包含1个胚珠(荞麦),少数胚珠(葡萄和豆类),最多1个胚珠(烟草和秋海棠)。胚珠在子房着床的方式称为胎座,可分为侧膜胎座、轴胎座和胎座中央胎座。只有雄蕊的花叫雄蕊花,只有雌蕊的花叫雌蕊花,俗称雄花或雌花,但雄蕊和雌蕊是孢子体的携孢结构而不是配子的配子。
雄蕊花和雌蕊花生在同一个植株上(雌雄同株)或在不同的植株上(雌雄异株)。花粉粒外常有精细的纹饰,这是分类依据之一。花粉粒大多相互分离,也可形成四分体花粉(杜鹃花)或花粉团。花粉通过风、水、重力或动物传播。有异花授粉法和自花授粉法。花粉落在柱头上形成花粉管(雄配子体)。每个花粉粒产生一个花粉管,但也可以多达10个(〔锦葵科)。
在胚珠中的大孢子(珠心)中,大孢子母细胞经过减数分裂形成4个大孢子,珠孔附近的3个退化消失,最里面的细胞发育成8核的雌配子体(胚囊),然后形成7个细胞。中央细胞的细胞核由两个细胞核融合形成,然后与精子结合形成三倍体初生胚乳核。靠近珠孔的三个细胞中有一个是卵子,然后它和一个精子结合形成合子,发育成胚胎。初生胚乳核形成胚乳以储存养分。珠被发育成种皮。于是种子就形成了。种子成熟后可以发芽,或者需要经历一个休眠期。种子的胚乳开始分化,包括2片子叶(双子叶植物),1片侧子叶(单子叶植物)或3-4片子叶(如木兰)。
当种子形成时,子房也发育成果实。果实由一朵花的一个雌蕊形成(单果,如豌豆、桃),或由一朵花的多个雌蕊形成(如草莓的聚合果),或由花序发育形成(如菠萝、桑树)。单一水果可以是干果(豆类)或肉质水果(桃子)。当干果成熟时,它可以裂开(裂开的果实,如豆类),但不能裂开(闭合的果实,如草类)。
一个完整的绿色开花植物由根、茎、叶、花、果、种子六个器官组成,其中支持植物被根除,这些器官可以向植物输送水分和无机盐;茎中的木质部导管除了支持植物的外部外,还能自下而上地输送水分和无机盐,韧皮部筛管自上而下地输送光合作用产生的有机物,以供应其他组织和细胞的生命活动。叶子可以通过光合作用制造有机物,储存在植物体内,有利于植物的生长。从图中我们可以看到,植物的两个器官是茎和叶,一个完整的幼苗缺少的器官是根,所以根、茎、叶称为营养器官。植物生长到一定程度就会开花,花经过授粉受精就会结出果实和种子,植物通过种子繁殖后代,这样花、果、种子三个器官就和植物繁殖有关。所以叫生殖器官。简而言之,无论是营养器官还是生殖器官,针对的都是绿色植物本身。绿色植物的结构层次是:细胞→组织→器官→植物,所以绿色植物直接由六个器官组成。动物身体的结构层次是:细胞→组织→器官→系统→动物。动物身体的结构层次比植物多。人属于动物,所以在结构层面。树叶;根;鲜花;水果;种子;细胞;组织;风琴;系统。
什么是动物和植物的系统
动物和植物都有系统:
消化系统:消化系统由消化管和消化腺组成。消化管是一种长的肌肉管,从嘴开始,继续到咽、食管、胃、小肠、大肠,最后到肛门,包括嘴、咽、食管、胃、小肠(十二指肠、空肠和回肠)和大肠(盲肠、结肠和直肠)。消化腺有两种:小消化腺和大消化腺。小消化腺散在消化道壁内,大消化腺有三对唾液腺(腮腺、颌下腺和舌下腺)、肝脏和胰腺,它们都通过导管将分泌物排入消化道。
循环系统:循环系统是由细胞外液(包括血浆、淋巴液和组织液)及其循环通过的管道组成的系统。循环系统是血液循环的动力和管道系统,由心血管系统和淋巴系统组成。动物自心脏形成以来,循环系统分为心脏和血管两部分,称为心血管系统。淋巴系统包括淋巴管和淋巴器官,是血液循环的分支,辅助静脉将体液输送到循环系统,是循环系统的辅助部分。
排泄系统:排泄系统是指动物在新陈代谢过程中不断产生不能再利用甚至有毒的废物。同时,动物在摄取食物时,摄入了过多的水、盐和一些有毒物质,这些物质必须不断排出体外。将代谢终产物、剩余物质和身体不需要的物质通过血液循环输送到排泄器官并排出体外的生理过程称为排泄。这个过程主要是通过肾脏形成尿液的方式来完成的。排泄系统不仅排泄尿液,还具有调节水盐代谢、酸碱平衡、维持内环境相对稳定的功能。
运动系统:运动系统由骨骼、骨整合和骨骼肌三个器官组成。骨骼以不同的形式连接在一起形成骨骼。它形成人体的基本形态,为肌肉提供附着。肌肉在神经的控制下,收缩和拉动附着的骨骼,活动骨连接处是产生杠杆运动的枢纽。运动系统的主要功能是运动。简单的位移和语言、文字等高级活动都是通过骨骼、骨连接和骨骼肌来实现的。运动系统的第二个功能[1]是支持。它构成了人体的基本形态,包括头、颈、胸、腹和四肢,并维持着身体的姿势。运动系统的第三个功能是保护。
内分泌系统:内分泌系统是一个整合的调节机制,通过分泌特殊的化学物质来控制和调节生物体。同时也是机体重要的调节系统,与神经系统相辅相成,共同调节机体的生长发育和各种代谢,维持内环境的稳定,影响行为,控制生殖。
生殖系统:生殖系统是生物体内与生殖密切相关的器官成分的总称。生殖系统的功能是产生生殖细胞,繁殖新的个体,分泌性激素,维持准性特征。
呼吸系统:呼吸系统是执行身体与外界气体交换的器官的总称。呼吸系统的功能主要是与外界交换气体,呼出二氧化碳,吸入新鲜氧气,完成气体的排除。呼吸系统包括呼吸道(鼻腔、咽、喉、气管、支气管)和肺。其他动物如昆虫的呼吸系统非常简单。对于两栖动物来说,它们的皮肤对于气体交换甚至至关重要。植物也有呼吸系统,但气体交换的方向可以和动物相反,植物叶片背面的气孔结构也属于它的呼吸系统。
植物的营养繁殖方式有哪些?裂殖生殖,又称裂殖生殖,是一种生物将母体分裂成新字体的生殖方式。
2.芽繁殖,也叫芽繁殖,是母体在某一部位生出芽的一种繁殖方式。
3.孢子繁殖(仅包括无性孢子)。有些生物的身体长大后可以产生一种细胞,这种细胞可以直接形成新的个体,而不需要经过两两组合。这种细胞叫孢子,这种繁殖叫孢子繁殖。
4.营养繁殖是植物的营养器官(根、叶、茎)产生新个体的一种繁殖方式,称为营养繁殖。
扩展信息:
组织系统
所有植物的成熟器官基本上由三种组织系统组成,即真皮组织系统、维管组织系统和基本组织系统。真皮组织系统包括表皮和周皮。表皮覆盖在植物表面,是植物的首要保护层。周皮是植物的二级保护层,是代替表皮的保护组织。维管组织系统包括两种类型的运输组织,即运输有机养分的韧皮部和运输水和矿物质的木质部。
基本组织系统位于皮肤组织系统和血管组织系统之间。主要的基本组织系统包括各种薄壁组织、厚皮和厚角组织。此外,发芽的种子和胚中还有分生组织,细胞在分生组织中反复分裂产生大量细胞。这些细胞大多停止分裂,分化成各种组织;一小部分保留为分生组织。