有性生殖
被子植物的有性生殖是透過「花」這種生殖構造,來產生下一代的過程,其進行部位主要是在花的雄蕊和雌蕊。
-花的構造與授粉-
花是被子植物特有的構造,其組成與外形及維多樣,有利於植物採用不同的方式散步花
粉,以適應其生長環境。
粉,以適應其生長環境。
[花的組成]
一朵典型的花,由外而內包括萼片、花瓣、雄蕊與雌蕊四部分,著生在花托上。
一朵花若包含以上4 個組成構造,稱為完全花。若缺乏任何一個構造,則稱為不完全花,
例如:單性花即是缺乏雄蕊或雌蕊的不完全花。萼片與花瓣多呈葉狀,不直接參與有性生
殖的過程,但常有多種形態或顏色,可吸引動物訪花或協助花粉散布。
雄蕊是由囊狀的花藥及細長的花絲所組成。花絲支撐花藥,花藥可產生花粉粒。雌蕊是由
先端細長的花柱及基部膨大的子房所構成。花柱頂端稱為柱頭,可供花粉黏附。子房內具
有胚珠,胚珠的外層稱為珠被,內部則為雌性生殖細胞發育的場所,授粉後,胚珠最後將
發育成種子。
一朵花若包含以上4 個組成構造,稱為完全花。若缺乏任何一個構造,則稱為不完全花,
例如:單性花即是缺乏雄蕊或雌蕊的不完全花。萼片與花瓣多呈葉狀,不直接參與有性生
殖的過程,但常有多種形態或顏色,可吸引動物訪花或協助花粉散布。
雄蕊是由囊狀的花藥及細長的花絲所組成。花絲支撐花藥,花藥可產生花粉粒。雌蕊是由
先端細長的花柱及基部膨大的子房所構成。花柱頂端稱為柱頭,可供花粉黏附。子房內具
有胚珠,胚珠的外層稱為珠被,內部則為雌性生殖細胞發育的場所,授粉後,胚珠最後將
發育成種子。
[花的型態與授粉作用]
不同植物的花,組成大致相似,但形態可能差異甚大,而此差異大多與花粉的散布方式有
關。雄蕊的花藥裂開後,大量的花粉粒釋出,此時通常需要藉由動物攜帶或風力散播,將
花粉粒傳至雌蕊的柱頭上,即稱為授粉作用(或稱傳粉作用)。利用動物傳粉的植物,通
常藉由多樣化的花形、顏色或特殊氣味,甚至以花粉、蜜液等誘餌來吸引動物,藉動物取
食的移動過程中,協助傳播花粉;以風力傳粉的植物,通常具有明顯的雌、雄蕊,花的其
他構造則不發達,例如:禾草類植物的花,其雄蕊花藥大型、花絲細長,雌蕊柱頭呈羽毛
狀。
關。雄蕊的花藥裂開後,大量的花粉粒釋出,此時通常需要藉由動物攜帶或風力散播,將
花粉粒傳至雌蕊的柱頭上,即稱為授粉作用(或稱傳粉作用)。利用動物傳粉的植物,通
常藉由多樣化的花形、顏色或特殊氣味,甚至以花粉、蜜液等誘餌來吸引動物,藉動物取
食的移動過程中,協助傳播花粉;以風力傳粉的植物,通常具有明顯的雌、雄蕊,花的其
他構造則不發達,例如:禾草類植物的花,其雄蕊花藥大型、花絲細長,雌蕊柱頭呈羽毛
狀。
-有性生殖的過程-
被子植物的有性生殖過程中,花藥產生的花粉粒經授粉作用被送至雌蕊的柱頭,並萌發形
成花粉管;而在子房內的胚珠則可產生卵細胞。花粉管在雌蕊中向胚珠伸長,將管內的精
細胞送至胚珠內,與卵細胞進行受精作用,產生的受精卵留在胚珠中發育成胚,整個胚珠
發育成種子。將來種子在適當的環境下萌發,即可長成新的植物體。
成花粉管;而在子房內的胚珠則可產生卵細胞。花粉管在雌蕊中向胚珠伸長,將管內的精
細胞送至胚珠內,與卵細胞進行受精作用,產生的受精卵留在胚珠中發育成胚,整個胚珠
發育成種子。將來種子在適當的環境下萌發,即可長成新的植物體。
[花粉粒與精細胞的生成]
雄蕊花藥內有多個花粉母細胞(2n),每個花粉母細胞可經減數分裂產生4 個子細胞
(1n),最後每個子細胞經有絲分裂發育成1 個花粉粒。花粉粒成熟後,隨花藥開裂而大
量釋出,經由適當授粉作用落在雌蕊的柱頭上,並萌發出花粉管。花粉管內有1 個管核和2
個精細胞,其功能是將管內的精細胞送至胚珠內,以進行受精作用。
(1n),最後每個子細胞經有絲分裂發育成1 個花粉粒。花粉粒成熟後,隨花藥開裂而大
量釋出,經由適當授粉作用落在雌蕊的柱頭上,並萌發出花粉管。花粉管內有1 個管核和2
個精細胞,其功能是將管內的精細胞送至胚珠內,以進行受精作用。
[胚囊與卵細胞的生成]
雌蕊子房內的胚珠發育時,每個胚珠內只有1 個細胞(2n)可行減數分裂產生4 個子細胞
(1n),但通常只有1 個子細胞可順利發育,並繼續有絲分裂長成胚囊。胚囊是將來發生
受精作用的場所,其中有1 個卵細胞及1 個中央細胞將參與受精作用,中央細胞具有2 個細
胞核,稱為極核。
(1n),但通常只有1 個子細胞可順利發育,並繼續有絲分裂長成胚囊。胚囊是將來發生
受精作用的場所,其中有1 個卵細胞及1 個中央細胞將參與受精作用,中央細胞具有2 個細
胞核,稱為極核。
[雙重受精]
花粉管由柱頭經過花柱朝胚珠的方向延長,當花粉管接觸到胚珠內的胚囊時,管先端的管
核瓦解, 2 個精細胞便進入胚囊中,其中一個精細胞與卵細胞結合,形成受精卵(精核+
卵核;2n),又稱為合子; 另一個精細胞與具有2 個極核的中央細胞結合成胚乳母細胞
(精核+ 2 極核;3n)。上述過程由於2 個精細胞皆參與受精作用,故稱為雙重受精,是被
子植物的重要特性。
核瓦解, 2 個精細胞便進入胚囊中,其中一個精細胞與卵細胞結合,形成受精卵(精核+
卵核;2n),又稱為合子; 另一個精細胞與具有2 個極核的中央細胞結合成胚乳母細胞
(精核+ 2 極核;3n)。上述過程由於2 個精細胞皆參與受精作用,故稱為雙重受精,是被
子植物的重要特性。
雙重受精:為被子植物重要特徵。
1. 精細胞(1n)+卵細胞(1n)→合子(2n)→胚。
2. 精細胞(1n)+中央細胞(2 個極核)(1n+1n)→胚乳母細胞(3n)→胚乳。
1. 精細胞(1n)+卵細胞(1n)→合子(2n)→胚。
2. 精細胞(1n)+中央細胞(2 個極核)(1n+1n)→胚乳母細胞(3n)→胚乳。
[果實、種子的形成]
雙重受精後,胚珠中的合子發育成胚,胚乳母細胞發育成富含養分的胚乳,供胚生長之
需,珠被則發育為種皮,故成熟種子是由胚、胚乳及種皮所構成。當胚珠在子房壁內發育
成種子時,子房壁會發育成為果皮,種子與果皮共同形成果實,例如:豌豆、香瓜等。但
有些植物花的其他構造也會隨種子的形成而持續發育,並與子房共同構成果實,例如:蘋
果、草莓等。果實可保護種子,並協助種子傳播。
需,珠被則發育為種皮,故成熟種子是由胚、胚乳及種皮所構成。當胚珠在子房壁內發育
成種子時,子房壁會發育成為果皮,種子與果皮共同形成果實,例如:豌豆、香瓜等。但
有些植物花的其他構造也會隨種子的形成而持續發育,並與子房共同構成果實,例如:蘋
果、草莓等。果實可保護種子,並協助種子傳播。
-果實、種子的傳播-
被子植物經由有性生殖產生果實與種子,它們具有多樣的形態,利於藉不同媒介來協助傳
播。傳播方式大致分為動物性、風力、水流與自力傳播等四種。
播。傳播方式大致分為動物性、風力、水流與自力傳播等四種。
[動物性傳播]
果實與種子藉由動物取食或攜帶而傳播,稱為動物性傳播。例如:白耳畫眉取食果實後,
因種子不會被消化,而隨糞便排出,四處散布。有些植物的果實或種子表面有鉤狀突起,
如咸豐草(俗稱鬼針草),當動物經過時,即附在動物的毛皮上,隨之移動。
因種子不會被消化,而隨糞便排出,四處散布。有些植物的果實或種子表面有鉤狀突起,
如咸豐草(俗稱鬼針草),當動物經過時,即附在動物的毛皮上,隨之移動。
[風力傳播]
藉風力傳播的果實與種子大多乾燥且輕,或具有協助飄散的附屬構造。例如:三角楓的果
實具有薄翅,可隨風飄送;桃花心木的種子具有薄翅,在果實裂開後,可隨風飄離植株。
馬利筋的種子與蒲公英的果實上有毛,均可協助在空中飄浮,利於散布。
實具有薄翅,可隨風飄送;桃花心木的種子具有薄翅,在果實裂開後,可隨風飄離植株。
馬利筋的種子與蒲公英的果實上有毛,均可協助在空中飄浮,利於散布。
[水流傳播]
藉由水流攜帶的果實或種子,除了具有乾燥而輕的特外,果皮或種皮外層也大多能防水,
不易因立即吸水而下沉。例如:棋盤腳、椰子樹的果實外殼富含纖維且膨鬆,可隨水漂
流,甚至隨海洋洋流作長距離傳播。
不易因立即吸水而下沉。例如:棋盤腳、椰子樹的果實外殼富含纖維且膨鬆,可隨水漂
流,甚至隨海洋洋流作長距離傳播。
[自力傳播]
有些植物果實自然裂開時所產生的彈力,可將種子彈離母體,例如:黃花酢漿草的果實成
熟或經碰觸時會扭轉,促使果皮縱向裂開,並將種子彈出;非洲鳳仙花的果實成熟或被碰
觸時,也會裂開且內捲,而將其內的種子彈出。
熟或經碰觸時會扭轉,促使果皮縱向裂開,並將種子彈出;非洲鳳仙花的果實成熟或被碰
觸時,也會裂開且內捲,而將其內的種子彈出。