一本优秀的植物胚胎学教材――《被子植物胚胎学》

《植物学》课程教学大纲Botany一、课程基本信息— 1 —（一）知识目标植物学是研究植物的形态结构、分类、生长发育与生殖规律以及植物和外界环境之间的辩证关系的一门科学。

它是生科、生技、农学、园林、园艺、植保、种子等十几个专业的重要专业基础课，本课程的目的是使学生在学习植物学后，认识植物细胞、组织、器官的形态特征以及功能，掌握营养器官和繁殖器官形态解剖的基本知识、技能和技巧，熟练地运用植物分类学的原则、原理，识别和鉴别植物。

（二）能力目标锻炼学生对植物外部形态结构和各器官内部结构进行独立分析的能力，培养学生认识校园及附近城区主要植物的能力。

（三）素质目标— 2 —（1）通过本课程的教学，使学生学习植物学的发展史，掌握植物形态解剖的基本知识，初步了解植物各大类群及其相互之间的亲缘关系和系统发育的规律。

这将为学生以后学习《植物生理学》、《植物生态学》、《植物逆境生理》、《作物育种学》、《观赏园艺》及《生物化学》等课程打下基础。

（2）进一步加强学生综合素质和创新能力的培养，树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力。

三、基本要求（一）了解（1）了解花的形成和发育。

（2）了解植物界的发生和演化。

（3）了解流行的被子植物分类系统的理论基础和它们之间的不同点。

（二）理解（1）理解细胞分裂的类型和过程。

（2）理解植物各营养器官之间维管组织的联系。

（三）掌握（1）掌握植物细胞显微和亚显微结构。

（2）掌握植物组织的起源和类型。

（3）掌握植物营养器官和繁殖器官的发育过程和形态结构。

（4）掌握植物的各大类群，关键科、属及其特征，分布，系统学意义以及经济价值，各类群之间的亲缘关系。

四、教学内容与学时分配绪论 2 学时知识点：植物的多样性；植物界；植物的重要性；植物学发展简史及今后的发展趋势；学习植物学的目的和方法。

本章小结重点：植物的多样性；植物的重要性。

难点：植物的多样性；植物学的发展简史。

思考题：— 3 —1、简述植物在自然界和人类生活中的重要性。

被子植物胚胎学第三章花粉（雄配子体）的形成和发育目的和要求：通过本章的学习，要求理解和掌握小孢子囊及小孢子的发育过程、重要概念和一些物质或结构的功能；掌握异常发育花粉的发育方式；理解花粉败育或雄性不育的概念和发生机理，了解花药和花粉培养的一般过程和花粉发育成孢子体的途径。

主要内容第一节小孢子囊（花粉囊）及小孢子的发育（一）花药的发育（层次；各层在发育中的变化）（二）小孢子母细胞的产生与小孢子的发生（三）小孢子四分体（概念、、排列方式、复合花粉、花粉块和花粉小块）第二节雄配子体（一）小孢子、花粉和雄配子体的概念（二）小孢子（三）营养细胞和生殖细胞的形成（四）生殖细胞(五）精子的形成(六) 成熟的花粉（雄配子体）第三节发育不正常的花粉（一) 莎草科植物花粉的发育(二)胚囊状花粉的发育第四节花粉败育和雄性不育(一)环境因素对花粉败育的影响(二)雄性不育性(三)雄性不育的机理第五节花药和花粉的培养(一)花药（花粉）培养的一般过程(二)花培过程中花粉发育成孢子体的途径(三)发育机理①花药壁的作用②花粉二型性重点与难点重点：小孢子、花粉、雄配子体、腺质绒毡层、变形绒毡层、乌氏体、绒毡层膜、连续型、同时型、雄性不育、胚囊状花粉、花粉二型性等概念；花药发育和雄配子体形成的过程；绒毡层的类型和功能；花粉壁蛋白质的来源和功能；雄性不育的机理；胼胝质的作用；花粉发育成孢子体的途径难点：绒毡层的发育、类型和功能；细胞中有细胞的现象；胼胝质的作用第一节小孢子囊及小孢子的发育研究胚的来源及其形成过程，先要观察大、小孢子囊的发育。

花粉在花药中产生，大多数被子植物的花药具有四个小孢子（花粉）囊，少数具两个。

每一个小孢子囊包含药室和药壁，在药室中产生雄配子体（male gametophyte），即成熟的花粉。

一、花药的发育花药是由雄蕊原基的顶部发育而来的。

在发育初期作一横切面来看，外面是一层表皮，以内是一群分裂活跃的细胞。

不久，由于花药四个角的细胞分裂较快，使花药变为四棱的外形。

一．被子植物性器官—花的形态结构解剖观察试验目的与要求1．了解被子植物性器官—花的外部形态及其各组成部分的特点；2．掌握被子植物花的几种主要的结构类型；-3．理解花序的概念并掌握几种常见花序的特点；内容与方法（一）花的组成及其特点。

l．材料的准备：将下列具有代表性的植物花，在初放之时及时采摘，浸泡予5％福尔马林中备用，或于试验前一天采集各种新鲜的花朵，装在塑料袋内维持一定的湿度，并存放于4—5℃的冰箱中保鲜，供解剖观察用。

苹果或海棠花油菜或大白菜花南瓜或黄瓜雌雄花桑的雌雄花序百合或萱草花豌豆、蚕豆或洋槐花番茄或茄子花山桃或桃花棉花2．每人解剖4—6种花。

取新献的或浸泡的实验材料解剖观察。

即分别由下向上或从外向里逐层剥离，按顺序将它们放置在白纸上或培养皿中，并用放大镜观察各种花的子房横切面。

按下列各项分析记录不同植物花的各个组成部分。

(1) 山桃花的组成(见图l－5)：山桃花具有短小的花柄，花柄上是凹陷的杯状花托，实际上应是花筒。

在花筒边缘处，由外向内着生着5个萼片，5个花瓣(自色或粉红色)和多数雄蕊。

在花筒底部中央，有一个心皮组成的单雌蕊，可分为柱头、花柱和下部膨大的子房三部分。

子房上位。

用双面刀片将被毛的子房纵剖为二，用放大镜观察，能见到l一2个胚珠。

为边缘胎座。

这是一种完全花，可做周位花的代表。

也可用桃花观察，但注意人工栽培者常成重瓣。

（2）油菜花的组成（图1－1）：油菜花具有4个萼片，4个黄色的花瓣，呈十字形排列，其倒卵形花瓣的基部具短爪，花托上有蜜腺，常与萼片对生。

雄蕊6个，外轮2个较短，内轮4个较长。

一个圆柱状雌蕊，由两个心皮结合而成，着生花托的中央，子房上位，侧膜胎座，胚珠多数，子房原为一室，但常被次生的假隔膜将子房分为二室，故称假二室。

是辐射对称的完全花。

也可用大白菜花代用。

(3)豌豆花的组成(图1—2)：豌豆花的花萼合生，呈钟状，萼齿披针形。

花冠白色或带紫红斑，为两侧对称的蝶形花冠，由5瓣组成，最外面的一个大瓣，称旗瓣，近于扁圆形(长约14毫米，宽约18毫米)，其内为两个侧生的翼瓣，呈宽卵形，基部具爪，最里面的两个花瓣合生成龙骨瓣，呈半圆形。

被子植物胚胎学第七章胚（时数3）目的和要求：通过本章的学习，要求了解被子植物胚发育的全过程；理解胚和胚乳之间的关系及胚柄的作用；理解被子植物从合子到原胚再到成熟胚的过程；理解细胞系预定性的概念；掌握对单子叶本质的不同见解及单双子叶顶端四分体与子叶形成间的关系；理解和掌握双子叶植物、单子叶植物和禾本科植的胚发育特点及胚胎发生的类型。

主要内容第一节合子一、合子的休眠期二、合子在休眠期的变化1、极性加强2、细胞器的分布和数量变化3、卵细胞与合子细胞壁的变化第二节胚（胎）的发生一、原胚二、胚的发育（双子叶植物胚的发育；单子叶植物胚的发育、禾本科植物胚的发育）三、胚胎发生的类型1、划分标准2、类型四、胚柄1、胚柄的寿命2、胚柄的作用第三节胚和胚乳之间的关系一、胚和胚乳之间的关系二、胚在异己胚乳中的生长三、胚的延迟分化重点与难点重点：细胞系预定性的概念；双子叶植物、单子叶植物和禾本科植物胚的发育特点；对单子叶本质的不同见解和单双子叶顶端四分体与子叶形成间的关系；胚和胚乳之间的关系及胚柄的作用。

难点：原胚的发育过程、八分体的排列方式和细胞系预定性的概念；对单子叶本质的不同见解和单双子叶顶端四分体与子叶形成间的关系。

受精的卵细胞称为合子(zygote)它经预定的发育方式产生胚(embryo)。

胚进一步发育形成完整的植株（孢子体）。

胚有各种各样的形态。

但结构上基本相似，是由胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分组成。

单子叶植物与双子叶植物胚在结构上的主要区别在于前者是一枚子叶，后者是两枚子叶。

禾本科植物的胚则属高度特化的结构形式。

第一节合子一、合子休眠期胚的发育从合子开始。

合子形成以后，通常经过一个或长或短的休眠期才进行分裂，因此胚的开始发育比胚乳晚。

合子休眠期的长短因植物而异，一般在数小时至数天的范围。

二、合子在休眠期的变化1、极性加强不同植物有不同的表现。

棉花合子液胞缩小，分裂前合子只有原来卵细胞的一半大小，这种缩小发生在细胞的合点端，使原来合点端薄的细胞质更集中在核的周围。

被子植物胚胎学第八章无融合生殖和多胚现象（时数 2）目的和要求：通过本章的学习，理解和掌握无融合生殖与多胚现象的概念、类型及在生产实践中的应用。

主要内容第一节无融合生殖一、无融合生殖的概念二、无融合生殖的类型1、减数胚囊中的无融合生殖2、未减数胚囊中的无融合生殖三、无融合生殖在农业生产中的意义第二节多胚现象一、多胚现象的概念二、多胚现象的类型1、真多胚2、假多胚三、产生多胚现象的原因1、死腐激素说2、显性基因说3、外界因素影响的实例四、多胚现象的意义和人工诱导1、意义2、人工诱导重点与难点重点：无融合生殖与多胚现象的概念、类型及在生产实践中的应用难点：无融合生殖和多胚现象的类型及产生的原因第一节无融合生殖一、无融合生殖的概念概念比较混乱。

1、一种代替有性生殖的不发生核融合的无性过程，包括广泛，如营养繁殖、不定胚都在内。

2、专指不涉及减数分裂和配子融合的生殖方式。

包括营养繁殖，不包括减数胚囊中单倍体发育成胚的过程。

3、由配子体产生孢子体的不经过融合的生殖过程称之为无融合生殖。

二、无融合生殖的类型按Bataglia的定义可分为二类五种形式。

1、在减数胚囊中的无融合生殖减数分裂正常，但胚囊中的单倍体细胞，不经过受精就可直接形成胚或发育成植株，罕见。

由于含单一染色体组，因此，后代不育。

（1）单倍体孤雌生殖1）概念由单倍体的卵细胞直接产生胚。

2）原因：未受精的卵细胞进行有丝分裂（天麻属、月见草属），但在很早阶段就停止分裂。

假受精或假配合用不同种的花粉通过传粉的刺激，但不发生受精作用的现象。

如龙葵用金花茄花粉刺激，精子未能与卵核融合而解体，卵仍发育形成一个单倍染色体组的胚。

3）实际意义单倍体的胚一般是不育的，可通过人工加倍获得纯合的二倍体，用于生产自交系的种子。

普通小麦品种的杂种F1，母本授以硬粒小麦或黑麦一些品种的花粉，并结合延迟授粉的方法，可诱导孤雌生殖。

4）鉴别采用标记性状。

父本为显性性状，不出现则可能为孤雌生殖，然后进行细胞学检查确认。

一．被子植物性器官—花的形态结构解剖观察试验目的与要求1．了解被子植物性器官—花的外部形态及其各组成部分的特点；2．掌握被子植物花的几种主要的结构类型；-3．理解花序的概念并掌握几种常见花序的特点；内容与方法（一）花的组成及其特点。

l．材料的准备：将下列具有代表性的植物花，在初放之时及时采摘，浸泡予5％福尔马林中备用，或于试验前一天采集各种新鲜的花朵，装在塑料袋内维持一定的湿度，并存放于4—5℃的冰箱中保鲜，供解剖观察用。

苹果或海棠花油菜或大白菜花南瓜或黄瓜雌雄花桑的雌雄花序百合或萱草花豌豆、蚕豆或洋槐花番茄或茄子花山桃或桃花棉花2．每人解剖4—6种花。

取新献的或浸泡的实验材料解剖观察。

即分别由下向上或从外向里逐层剥离，按顺序将它们放置在白纸上或培养皿中，并用放大镜观察各种花的子房横切面。

按下列各项分析记录不同植物花的各个组成部分。

(1) 山桃花的组成(见图l－5)：山桃花具有短小的花柄，花柄上是凹陷的杯状花托，实际上应是花筒。

在花筒边缘处，由外向内着生着5个萼片，5个花瓣(自色或粉红色)和多数雄蕊。

在花筒底部中央，有一个心皮组成的单雌蕊，可分为柱头、花柱和下部膨大的子房三部分。

子房上位。

用双面刀片将被毛的子房纵剖为二，用放大镜观察，能见到l一2个胚珠。

为边缘胎座。

这是一种完全花，可做周位花的代表。

也可用桃花观察，但注意人工栽培者常成重瓣。

（2）油菜花的组成（图1－1）：油菜花具有4个萼片，4个黄色的花瓣，呈十字形排列，其倒卵形花瓣的基部具短爪，花托上有蜜腺，常与萼片对生。

雄蕊6个，外轮2个较短，内轮4个较长。

一个圆柱状雌蕊，由两个心皮结合而成，着生花托的中央，子房上位，侧膜胎座，胚珠多数，子房原为一室，但常被次生的假隔膜将子房分为二室，故称假二室。

是辐射对称的完全花。

也可用大白菜花代用。

(3)豌豆花的组成(图1—2)：豌豆花的花萼合生，呈钟状，萼齿披针形。

花冠白色或带紫红斑，为两侧对称的蝶形花冠，由5瓣组成，最外面的一个大瓣，称旗瓣，近于扁圆形(长约14毫米，宽约18毫米)，其内为两个侧生的翼瓣，呈宽卵形，基部具爪，最里面的两个花瓣合生成龙骨瓣，呈半圆形。

zhiwu peitaixue植物胚胎学plant embryology研究高等植物有性生殖器官和的形成、受精（植物）以及规律的植物学分支学科。

被子植物胚胎学的研究范围主要是：大、小孢子的发生，雌、雄配子的发生，和受精，胚和的发育，、，以及各种生殖器官与组织的离体培养和在人工控制条件下的实验研究。

植物胚胎学一方面从个体发育和系统发育的关系上，为阐明各类群植物间的亲缘关系与演化规律提供证据;另一方面,应用各种技术手段探索植物发育过程中的形态发生规律及其控制机理。

此外植物胚胎学与遗传育种有密切的关系。

如为解决花粉不育、受精不亲和，胚胎败育等问题提供理论依据，还可通过离体培养或其他手段改变途径或加速发育进程等。

历史概述2000多年前，地中海沿岸的亚述人，已知人工授粉可以使海枣丰收。

大约1000年前中国的《齐民要术》一书，在“种麻”（指大麻）一节中有“去勃则不实”的记载，“勃”即指花粉，大麻是雌雄异株植物，没有雄株的花粉，雌株便不能结实，可见那时对植物性别已有了初步的认识。

现代植物胚胎学研究，一般认为是从1823年意大利数学及天文学家G.B.阿米奇的业余植物学研究开始。

他观察到马齿苋的花粉在柱头上萌发长出花粉管，有颗粒在伸长的花粉管内活动,3小时后消失。

通过他的观察以及后人的继续研究，终于了解到花粉管在雌蕊中的行为和作用。

1847年德国植物形态学家W.霍夫迈斯特在美人蕉属观察到雄配子体（花粉管及其所含的细胞）进入雌配子体（）内；他描写了各种胚珠类型，区别出胚囊中的各种细胞；看到合子分成两个细胞，也看到胚乳的发育，并对单子叶胚的发育提供很多的资料。

1870年德国植物形态学家J.汉施泰因研究了被子植物早期胚的发育，对双子叶植物（荠菜）和单子叶植物（泽泻）的胚胎发生做了详细描述。

1880年俄国的植物学家．．戈罗然金首先在裸子植物中发现受精作用,他看到花粉管的末端长进颈卵器,雌雄细胞质，精核及卵核在其中融合。

1884年德国植物学家E.A.施特拉斯布格在被子植物中发现精子和卵融合，并指出胚是受精作用的产物。