植物有性生殖
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中文名:植物有性生殖 外文名:Sexual reproduction of plants 生理过程:开花、 代表植物:苔藓 |
植物有性生殖是指由亲代产生生殖细胞，通过两性生殖细胞的结合，成为受精卵，进而发育成新个体的生殖方式。被子植物所特有的有性生殖方式是双受精现象。植物的有性生殖及生活史的演化迎合了陆生化和以大型化为主的多样化的生态需求，脱离了水限制的种子植物其休眠与抗逆性得以大幅提升，特别是主要依赖虫媒传粉的显花植物获得了空前的繁荣。 在一些低等植物中，无性繁殖占据绝对优势，有性生殖只是产生休眠体时才启用，而在高等植物那里，有性生殖占据了绝对的优势 。 [1]
目录
植物有性生殖过程
植物的有性生殖分为四个生理过程：开花、传粉、受精和发育。 1）开花：开花就是组成花冠的花瓣开放的过程。植物开花后，雄蕊花药中的花粉通过不同途径传送到雌蕊柱头上的过程。 2）传粉：传粉分为两种——自花传粉是指同一朵花的雄蕊花药中的花粉传给同一朵花的雌蕊，异花传粉是指一朵花的雄蕊花药中花粉传给另一朵花的雌蕊子房。 3）受精：植物的精子与卵细胞结合成受精卵的过程。多媒体展示植物的有性生殖和发育过程。先展示子房的结构。然后展示受精卵形成：当花粉管从珠孔进入胚珠后，末端破裂，精子释放出来，一个精子与卵细胞结合，成为受精卵。另一个精子与极核结合形成受精极核。 4）发育：受精作用完成后，花萼、花冠、雄蕊以及雌蕊的柱头和花柱一般都会逐渐凋落，只有雌蕊的子房发育成果实。
植物有性生殖苔藓
苔藓在高等植物中是最原始的类群，生长在潮湿环境中。有些苔藓具有一种特殊的营养繁殖方式：叶子或支条表面可以产生胞芽杯，它们可不经由受精过程产生新的植物，即胞芽成熟后从植物体上脱落，遇到适当条件便可长成新的配子体。
苔藓类在种群扩增方面，单倍体的孢子占据绝对优势，它们发育出一种称为“原丝体”的植物体，再分化出性器官（雌性同株或异株），精子和卵受精后产生双倍体的孢子体，在荚膜内经过较长时间的发育成熟后，通过减数分裂产生单倍体的孢子，孢子释放后（不经有性融合）又长出新的植物体，起到一种无性繁殖器官的作用。 苔藓的生活史和有性生殖
苔藓类生活史具有二个特点：1）配子体较发达，孢子体寄生于配子体；2）发育成新个体的是单倍体孢子。苔藓在有性方面已经非常接近种子植物了，受精卵在能起到保护作用的颈卵器中发育，只是再需要通过减数分裂产生单倍体孢子，进行扩散，长出单倍体的植株。苔藓显示了一个减数分裂后并不立即受精的例子，在这种情况下，配子继续进行分裂，产生出全由单倍体细胞组成的个体。
与低等植物衣藻（只有当不良的环境条件来临时才通过有性融合产生厚壁孢子）相比，苔藓的有性生殖固化成了生活史中的一个环节，虽然无性生殖（通过单倍体孢子、胞芽发育成新个体）仍然占据优势。 苔藓能通过分泌酸性物质来风化岩石，因此能生活于裸露的石面、沙碛、荒漠、冻原等严酷的自然环境，苔藓死亡残体的堆积，可为其它高等植物的侵入创造条件。苔藓具有极强的适应性，分布的气候从热带到北极，附着的基质从潮湿的树皮到裸露的岩面。蓝藻、地衣和苔藓是植物界的主要石荒者，是原生演替的先锋类群。
植物有性生殖蕨类
蕨类比苔藓更进化一些，虽然也偏好生长于阴湿环境中，亦有居住在高海拔的山区、干燥的沙漠岩地、水里或原野等地区的物种。地质历史上，蕨类繁盛于石炭纪，植株高大曾达20-30m。 蕨类生活史具有二个特点：1）孢子体发达，配子体弱小，但是都能独立生活；2）单倍体孢子（不经有性融合）发育成小的配子体（起到无性繁殖器官的作用），而受精卵发育成较大的孢子体。从苔癣到蕨类的进化特征是植物体从配子体占绝对优势转变到孢子体占绝对优势。 蕨类的生活史和有性生殖
与苔藓一样，蕨类的受精卵也在能起到保护作用的颈卵器中发育，也主要是通过减数分裂产生单倍体孢子，进行扩散，长出单倍体的植株。 与苔藓相比，蕨类植物体已明显增大，受精卵从微小的孢子向更大型的种子的演化似乎是一种必然，有性生殖也是固化在生活史中的一个更为重要的环节，因为2倍的孢子体在生活史中的作用似乎变得更为重要。
植物有性生殖种子植物
裸子植物的生活史和有性生殖 种子植物也称为高等维管植物，包括裸子植物和被子植物两类，它们进化出了开花、传粉、受精和种子形成等特有的生活史。为了实现两性配子的融合（受精），成熟的花粉从雄蕊花药或小孢子囊中散出后，依靠“中间媒介”传送到雌蕊柱头或胚珠上，这种媒介可以是无生命的（如风或水），也可以是有生命的（如昆虫或蜂鸟等）。大多数传粉植物不再以水为媒介而受精，这对适应陆生环境具有重大意义。
种子是一种高度特化的休眠体。它由胚、胚乳和种皮三部分组成，分别由受精卵（合子）、受精的极核和珠被发育而成。裸子植物的种子裸露着，外层无果皮包被，而被子植物的种子外层有果皮包被,因此比裸子植物对种子的保护更为精细。
被子植物的生活史和有性生殖 特别需要指出的是，最高等的植物—种子植物通过有性生殖形成的受精卵被保护在种子里，具备了长期休眠的潜能，可以显著地延长物种的生存几率：有些植物的种子可以存活上千年甚至更长，譬如，在辽宁普蓝店的干河床中发现的莲 (Nelumbo nucifera Gaextn), 经C同位素测定表明其寿命为（1024±210）年，依然能够成功萌发（Ohga 1923, Shen-Miller et al. 1995）。
有意思的是，在苔藓和蕨类那里看到的从单倍体的孢子直接生长出植物体的无性生殖方式在被子植物中已不复存在，取而代之的无性繁殖方式则是营养繁殖。