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課 程 概 念 植 物 的 生 殖 被 子 植 物 的 生 殖 方 式 無 性 生 殖 有 性 生 殖 明 道 中 學 生 物 科 李 江 德 老 師 營 養 繁 殖 組 織 培 養 花 的 構 造 萼 片 雄 蕊 花 粉 管 構 造 花 瓣 雌 蕊 胚 珠 構 造 授 粉 作 用 動 物 傳 粉 風 力 傳 粉 生 殖 過 程 配 子 體 形 成 受 精 作 用 種 子 形 成 果 實 形 成 果 實 與 種 子 的 傳 播 機 械 性 生 物 性 前 言 前 言 一. 植 物 的 生 殖 方 式 ( 一 ) 無 性 生 殖 (asexual reproduction) 1. 直 接 利 用 植 物 體 的 一 部 分 細 胞, 經 細 胞 增 生 而 產 生 新 個 體 2. 快 速 短 時 間 內 可 達 成 3. 有 絲 分 裂 細 胞 增 生 4. 無 配 子 的 結 合 無 受 精 過 程 5. 無 基 因 重 組 親 代 與 子 代 遺 傳 性 相 同 一. 植 物 的 生 殖 方 式 ( 二 ) 有 性 生 殖 (sexual reproduction) 1. 藉 由 生 殖 細 胞 ( 精 細 胞 和 卵 ) 的 結 合, 經 過 受 精 作 用 而 產 生 新 個 體 2. 有 減 數 分 裂 受 精 過 程 3. 具 基 因 重 組 親 代 與 子 代 遺 傳 性 相 類 似, 但 有 所 差 異 無 性 生 殖 藻 類 分 裂 生 殖 孢 子 繁 殖 斷 裂 生 殖 植 物 營 養 器 官 繁 殖 組 織 培 養 藻 類 的 無 性 生 殖 分 裂 生 殖 單 細 胞 藻 類, 如 : 單 胞 藻 1

藻 類 的 無 性 生 殖 孢 子 生 殖 營 養 體 經 減 數 分 裂 產 生 4~8 個 孢 子 藻 類 的 無 性 生 殖 斷 裂 生 殖 絲 狀 藻 類, 成 體 斷 裂, 各 自 發 育 成 新 個 體 例 如 水 綿 壹 無 性 生 殖 - 被 子 植 物 一. 無 性 生 殖 的 種 類 : 營 養 繁 殖 ( 一 ) 莖 1. 俗 語 說.. 無 心 插 柳, 柳 成 蔭 2. 農 民 利 用 莖 種 植 甘 蔗 或 竹 子 等 農 作 物 3. 馬 鈴 薯 的 塊 莖 上 長 芽 馬 鈴 薯 以 塊 莖 繁 殖 2

壹 無 性 生 殖 一. 無 性 生 殖 的 種 類 : 營 養 繁 殖 ( 二 ) 根 甘 藷 ( 地 瓜 ) 的 地 下 塊 根 壹 無 性 生 殖 一. 無 性 生 殖 的 種 類 : 營 養 繁 殖 ( 三 ) 葉 落 地 生 根 的 葉 : 葉 緣 處 長 出 小 芽 落 地 生 根 以 葉 繁 殖 甘 藷 以 塊 根 繁 殖 壹 無 性 生 殖 植 物 的 組 織 培 養 植 物 個 組 織 具 有 增 生 成 一 個 新 個 體 的 潛 能 無 菌 環 境 下, 植 物 的 組 織 培 養 將 無 性 生 殖 發 揮 的 淋 漓 盡 致, 此 技 術 利 用 植 物 細 胞 具 增 生 及 分 化 的 能 力, 在 培 養 基 充 分 供 給 養 分 的 情 況 下, 可 形 成 與 親 代 遺 傳 物 質 完 全 相 同 的 小 個 體 現 今 許 多 優 良 花 卉 的 培 育, 多 應 用 此 種 技 術, 如 蝴 蝶 蘭 植 物 的 有 性 生 殖 : 世 代 交 替 植 物 的 有 性 生 殖 定 義 : 多 細 胞 孢 子 體 和 多 細 胞 配 子 體 輪 替 出 現 的 生 活 史 3

專 有 名 詞 介 紹 孢 子 體 世 代 (1) 孢 子 體 世 代 : 以 孢 子 體 為 主 的 雙 套 染 色 體 時 期 (2) 孢 子 體 : 雙 套 多 細 胞 植 物 體 (3) 孢 子 : 用 以 有 絲 分 裂 發 育 為 配 子 體 (4) 孢 子 囊 : 保 護 孢 子 的 構 造 (5) 孢 子 葉 : 保 護 孢 子 囊 構 造 (6) 孢 子 母 細 胞 : 位 於 孢 子 囊 中, 經 減 數 分 裂 產 生 孢 子 配 子 體 世 代 (1) 配 子 體 世 代 : 以 配 子 體 為 主 的 單 套 染 色 體 時 期 (2) 配 子 體 : 單 套 多 細 胞 植 物 體 (3) 配 子 : 用 以 受 精 作 用 發 育 為 合 子 植 物 配 子 和 孢 子 的 比 較 孢 子 配 子 屬 性 無 性 的 生 殖 細 胞 有 性 的 生 殖 細 胞 世 代 歸 屬 有 性 世 代 有 性 世 代 染 色 體 套 數 單 套 單 套 產 生 方 式 減 數 分 裂 產 生 有 絲 分 裂 產 生 用 途 發 育 為 配 子 體 受 精 形 成 合 子 觀 念 澄 清 生 殖 的 方 式 有 性 生 殖 : 有 受 精 的 增 殖 方 式 無 性 生 殖 : 沒 有 受 精 的 增 殖 方 式 世 代 交 替 的 時 期 有 性 世 代 : 單 倍 體 時 期 無 性 世 代 : 二 倍 體 時 期 觀 念 澄 清 真 菌 植 物 黑 黴 菌 蕈 類 孢 子 產 生 方 式 有 絲 分 裂 減 數 分 裂 減 數 分 裂 孢 子 用 途 產 生 菌 絲 產 生 菌 絲 產 生 配 子 體 共 通 點 用 來 大 量 散 佈, 擴 張 生 存 分 布 的 範 圍 配 子 和 孢 子 的 比 較 世 代 交 替 孢 子 同 型 孢 子 蕨 類 蘚 苔 藻 類 異 型 孢 子 裸 子 被 子 ( 有 大 小 孢 子 之 分 ) 配 子 同 型 配 子 異 型 配 子 卵 型 配 子 4

苔 類 的 世 代 交 替 植 物 的 演 化 裸 子 植 物 被 子 植 物 大 小 孢 子 葉 大 小 孢 子 囊 孢 子 葉 + 孢 子 囊 蕨 類 綠 藻 蘚 苔 植 物 孢 子 囊 松 葉 蕨 ( 原 始 的 蕨 類 ) 孢 子 葉 的 演 化 大 小 孢 子 葉 5

開 花 植 物 構 造 與 世 代 交 替 世 代 交 替 貳 有 性 生 殖 - 被 子 植 物 一. 花 的 構 造 ( 一 ) 典 型 的 花 : 由 外 至 內 1. 萼 片 (sepal) 2. 花 瓣 (petal) 萼 片 和 花 瓣 的 主 要 功 能 : 保 護 雌 蕊 和 雄 蕊 一 花 的 構 造 3. 雄 蕊 (stamen): (1) 囊 狀 的 花 藥 (anther): 可 產 生 花 粉 粒 (2) 細 長 的 花 絲 (filament): 可 支 撐 花 藥 一 花 的 構 造 一 花 的 構 造 4. 雌 蕊 (pistil): (1) 先 端 細 長 的 花 柱 (style): 花 柱 頂 端 稱 為 柱 頭 (stigma), (2) 基 部 膨 大 的 子 房 (ovary): A. 子 房 內 具 有 胚 珠 (ovule) B. 胚 珠 外 層 有 珠 被 (integument) 保 護 內 部 的 雌 性 生 殖 細 胞 授 粉 後 發 育 成 種 子 可 供 花 粉 黏 附 6

一 花 的 構 造 ( 二 ) 分 類 1. 完 全 花 : 一 朵 花 包 含 以 上 四 個 組 成 構 造 2. 不 完 全 花 : 缺 乏 任 何 一 個 組 成 構 造 二 花 粉 散 布 的 方 式 二. 花 粉 散 布 方 式 (ㄧ) 利 用 動 物 傳 粉 的 植 物 1. 以 鳥 及 蝴 蝶 為 傳 媒 : 花 瓣 細 長, 花 色 鮮 豔 2. 以 蝙 蝠 及 蛾 為 傳 媒 : 夜 間 開 花, 花 瓣 多 展 開, 花 色 偏 淡 或 呈 白 色 蝦 綠 殼 繡 天 眼 蛾 在 在 火 文 炬 珠 莿 蘭 桐 中 上 吸 吸 蜜 蜜 綠 蝦 二 花 粉 散 布 的 方 式 ( 二 ) 以 為 傳 粉 媒 的 植 物 1. 類 植 物 : 花 瓣 不, 的 被 子 植 物 的 有 性 生 殖 a 求 米 草 的 花 b 玉 米 雄 花 的 花 粉 ( 圓 圈 處 ) 隨 風 散 布 7

三. 有 性 生 殖 的 過 程 ( 一 ) 雌 配 子 體 的 形 成 1. 胚 珠 發 育 時, 組 織 中 只 有 1 個 大 孢 子 母 細 胞 (2n) ( 一 ) 雌 配 子 體 的 形 成 2. 大 孢 子 母 細 胞 經 由 減 數 分 裂 後, 產 生 4 個 大 孢 子 (n) 3. 4 個 大 孢 子 通 常 只 有 1 個 可 順 利 發 育 成 功, 並 繼 續 長 成 雌 配 子 體 4. 此 構 造 中 含 有 將 參 與 受 精 作 用 的 一 個 雌 配 子 ( 卵 ) 及 一 個 具 雙 核 的 細 胞 5. 此 雙 核 特 稱 為 極 核 (polar nucleus) 知 識 補 給 站 - 4 被 子 植 物 的 雌 配 子 體 又 稱 為 胚 囊 胚 珠 中 僅 存 的 1 個 大 孢 子 進 行 3 次 有 絲 分 裂, 形 成 1 個 具 有 8 個 核 的 細 胞, 其 中 分 別 有 3 個 核 移 向 細 胞 的 兩 端, 並 分 別 產 生 細 胞 壁, 各 自 分 隔 成 3 個 細 胞 ; 而 接 近 珠 孔 的 3 個 細 胞 中, 位 於 中 間 的 細 胞 較 大, 特 化 為 卵 ; 最 後 2 個 核 位 於 中 央 的 大 細 胞 中, 稱 為 極 核 此 一 由 7 個 細 胞 組 成 的 成 熟 配 子 體, 是 將 來 受 精 卵 發 育 成 胚 胎 的 場 所, 故 稱 為 胚 囊 (embryo sac) 上 圖 為 胚 珠 中 胚 囊 的 構 造 ( 二 ) 花 粉 及 雄 配 子 的 形 成 1. 雄 蕊 花 藥 內 可 形 成 許 多 小 孢 子 母 細 胞 (2n) (1)1 個 小 孢 子 母 細 胞 經 減 數 分 裂 後 4 個 小 孢 子 (n) (2) 每 1 個 小 孢 子 進 行 有 絲 分 裂 2 個 細 胞 產 生 特 殊 的 花 粉 壁 形 成 花 粉 粒 2. 花 藥 內 含 有 大 量 的 花 粉 粒 ( 三 ) 花 粉 的 傳 播 1. 授 粉 作 用 (pollination): 雄 蕊 花 藥 裂 開 後 大 量 的 花 粉 粒 釋 出 藉 由 動 物 攜 帶 或 風 力 散 播 將 花 粉 粒 傳 至 雌 蕊 的 柱 頭 上 2. 花 粉 管 (pollen tube): (1) 授 粉 作 用 後, 花 粉 粒 在 雌 蕊 的 柱 頭 上 萌 發 出 一 個 管 狀 構 造, 內 有 兩 個 精 細 胞 (2) 功 能 : 將 管 內 的 精 細 胞 送 至 胚 珠 內, 以 進 行 受 精 作 用 8

知 識 補 給 站 - 5 花 粉 管 的 形 成 通 常 成 熟 的 花 粉 粒 具 有 2 個 細 胞 : 營 養 細 胞 較 大 型, 圍 住 生 殖 細 胞 當 花 粉 粒 萌 發 後, 營 養 細 胞 之 核 先 落 入 花 粉 管 的 先 端, 稱 為 管 核, 控 制 花 粉 管 的 生 長, 而 生 殖 細 胞 在 進 入 花 粉 管 後, 分 裂 成 2 個 精 細 胞, 故 整 個 花 粉 管 即 為 成 熟 的 雄 配 子 體 右 圖 為 雌 蕊 花 柱 中 花 粉 管 的 構 造 ( 四 ) 受 精 作 用 1. 1 個 精 細 胞 與 卵 結 合 形 成 受 精 卵, 又 稱 為 合 子 (zygote) 2. 1 個 精 細 胞 與 2 個 極 核 結 合 形 成 胚 乳 核 (endosperm nucleus, 3n) 3. 雙 重 受 精 為 被 子 植 物 的 重 要 特 性 ( 五 ) 種 子 的 形 成 1. 胚 胎 (embryo) : (1) 雙 重 受 精 後, 胚 珠 中 的 合 子 發 育 成 胚 胎 (2) 胚 胎 透 過 珠 被 從 雌 蕊 獲 得 養 分 2. 胚 乳 (endosperm): 胚 乳 核 發 育 成 富 含 養 分 的 胚 乳 以 供 胚 胎 生 長 之 需 3. 種 皮 : 由 珠 被 發 育 而 成 ( 七 ) 果 實 的 形 成 1. 果 實 的 結 構 : (1) 雌 蕊 子 房 中 的 胚 珠 發 育 成 種 子 (2) 子 房 發 育 成 果 皮 2. 果 實 的 功 能 : (1) 提 供 種 子 多 一 層 的 保 護 (2) 協 助 種 子 傳 播 知 識 補 給 站 - 6 果 實 與 水 果 我 們 日 常 吃 的 水 果 大 多 是 由 雌 蕊 子 房 發 育 而 成 的, 如 網 紋 洋 香 瓜 此 外, 也 可 能 有 其 他 的 構 造 加 入, 而 形 成 一 個 複 合 的 果 實, 例 如 : 草 莓 是 由 肉 質 的 花 托 及 許 多 分 離 的 雌 蕊 發 育 而 成 ; 蘋 果 是 由 肉 質 的 花 萼 筒 及 雌 蕊 發 育 而 來 ; 鳳 梨 則 是 由 許 多 朵 花 聚 成 花 序 組 合 形 成 9

參 果 實 與 種 子 的 傳 播 果 實 與 種 子 的 傳 播 依, 傳 播 媒 介 的 不 同, 可 分 為 機 械 性 傳 播 與 生 物 性 傳 播 : 一. 機 械 性 傳 播 ( 一 ) 風 力 傳 播 1. 果 實 與 種 子 大 多 乾 燥 且 輕, 或 有 協 助 飄 動 的 附 屬 構 造, 例 如 : 薄 翅 或 細 毛 2. 例 如 :(1) 槭 樹 果 實 : 有 子 房 外 壁 延 伸 的 薄 翅 (2) 桃 花 心 木 種 子 : 有 珠 被 延 伸 的 薄 翅 (3) 蒲 公 英 果 實 與 馬 利 筋 種 子 上 有 毛 一 機 械 性 傳 播 風 力 傳 播 一 機 械 性 傳 播 ( 二 ) 水 流 傳 播 1. 具 有 乾 燥 而 輕 的 特 性, 果 皮 或 種 皮 外 層 也 大 多 能 防 水, 不 易 因 立 即 吸 水 而 下 沉 2. 例 如 : 棋 盤 腳 的 果 實 外 殼 富 含 纖 維 且 膨 鬆 可 隨 水 漂 流, 甚 至 藉 海 洋 洋 流 作 長 距 離 傳 播 一 機 械 性 傳 播 ( 三 ) 果 實 裂 開 的 自 力 傳 播 1. 果 實 自 然 裂 開 的 彈 力, 可 將 種 子 散 播 遠 離 母 體 2. 例 如 :(1) 孔 雀 豆 的 豆 莢 因 乾 燥 而 裂 開 捲 起, 利 於 種 子 自 果 莢 掉 落 (2) 非 洲 鳳 仙 花 的 果 實 成 熟 或 被 碰 觸 時, 果 皮 裂 開 而 內 捲, 可 將 其 內 的 種 子 彈 出 一 機 械 性 傳 播 自 力 傳 播 10

二 生 物 性 傳 播 二. 生 物 性 傳 播 ( 一 ) 藉 動 物 取 食 1. 種 子 在 果 實 中 成 熟 後, 香 甜 的 果 實 常 是 許 多 動 物 的 食 物 2. 例 如 : 青 背 山 雀 吃 果 實 後, 種 子 即 可 藉 動 物 取 食 而 傳 至 其 他 地 方 二 生 物 性 傳 播 ( 二 ) 附 著 毛 皮 傳 播 1. 植 物 的 果 實 或 種 子 表 面 有 鉤 狀 突 起 2. 例 如 : 咸 豐 草 當 動 物 經 過 時, 即 附 在 動 物 的 毛 皮 上, 隨 之 移 動 重 點 整 理 - 1 01. 植 物 藉 由 生 殖 增 加 個 體 數 目, 其 方 式 包 括 無 性 生 殖 及 有 性 生 殖 兩 種 02. 無 性 生 殖 是 指 個 體 本 身 經 由 複 製 產 生 新 個 體, 其 遺 傳 物 質 與 原 個 體 相 同 例 如 : 藉 由 莖 葉 根 等 營 養 器 官 所 進 行 的 營 養 繁 殖 03. 有 性 生 殖 必 須 經 由 生 殖 細 胞 ( 即 精 細 胞 及 卵 ) 結 合 產 生 新 個 體, 其 遺 傳 物 質 與 親 代 不 完 全 相 同 例 如 : 被 子 植 物 的 有 性 生 殖 是 藉 由 開 花 結 果 並 產 生 種 子, 來 進 行 繁 衍 04. 花 的 組 成 構 造 包 括 萼 片 花 瓣 雄 蕊 與 雌 蕊 前 兩 者 具 保 護 雌 雄 蕊 以 及 吸 引 動 物 訪 花 的 功 能 ; 雄 蕊 與 雌 蕊 則 是 進 行 有 性 生 殖 的 主 要 場 所 重 點 整 理 - 2 05. 被 子 植 物 的 胚 珠 位 於 雌 蕊 子 房 內, 可 生 成 並 保 護 雌 性 生 殖 構 造 ( 雌 配 子 體 ) 且 在 雙 重 受 精 後, 胚 珠 將 發 育 成 種 子 06. 花 粉 在 雄 蕊 的 花 藥 中 形 成, 是 經 由 減 數 分 裂 產 生 的 小 孢 子 所 發 育 而 來 成 熟 的 花 粉 可 藉 由 動 物 攜 帶 或 風 力 散 布 落 在 雌 蕊 柱 頭, 完 成 授 粉 作 用 07. 花 粉 粒 在 柱 頭 上 萌 發 成 花 粉 管, 可 攜 帶 兩 個 精 細 胞 至 胚 珠 內 的 雌 配 子 體, 以 進 行 受 精 作 用 08. 雌 配 子 體 在 胚 珠 中 發 育 成 熟, 其 中 的 卵 及 含 兩 個 極 核 的 細 胞 將 參 與 受 精 作 用 重 點 整 理 - 3 09. 被 子 植 物 的 雙 重 受 精 過 程 包 括 兩 次 的 受 精 作 用.. 花 粉 管 中 的 兩 個 精 細 胞 進 入 雌 配 子 體, 一 個 精 細 胞 與 卵 結 合, 形 成 受 精 卵 (2n); 另 一 個 精 細 胞 與 兩 個 極 核 結 合, 形 成 胚 乳 核 (3n) 受 精 卵 發 育 成 胚 胎, 胚 乳 核 發 育 成 胚 乳 是 胚 胎 生 長 的 養 分 來 源 10. 受 精 後, 胚 胎 及 胚 乳 皆 留 在 胚 珠 中 發 育, 構 成 種 子 同 時, 雌 蕊 子 房 發 育 成 果 實 11. 果 實 與 種 子 的 傳 播 可 分 為..1. 機 械 性 傳 播, 包 括 風 力 水 流 或 果 實 裂 開 的 力 量 等 ;2. 生 物 性 傳 播, 即 由 生 物 媒 介 攜 帶 11