一 目的要求：
1. 观察了解花药的解剖构造和发育过程。
2. 观察子房和胚珠的的解剖构造。
3. 了解胚珠和胚囊的发育过程。
4. 观察花粉粒的萌发。


二 实验内容：
1. 观察百合花药构造。
2. 观察百合子房构造。
3. 观察荠菜胚的构造。
4. 人工培养花粉粒萌发。


三 实验器材与药品：
显微镜、擦镜纸、吸水纸、镊子、解剖针、培养皿。
百合（Lilium brownii）花药及百合子房横切面永久封片、荠菜子房纵切片。毛茛、丝瓜（Luffa）等植物成熟的花朵。
花粉萌发培养基。


四 实验步骤：
1.百合花药的结构：
　　百合花药有四个花粉囊，花粉囊在花药的四个角，成熟花药的花粉囊充满花粉粒。花药的发育初期结构较简单，最外层是表皮，其里面仅有一些相似的分生细胞组成，随着花药的发育，分化成花粉囊和药隔。花粉囊外为囊壁，由表皮、纤维层（外）、中层（中）、绒毡层（内）组成。表皮是一层排列紧密的扁平细胞；纤维层是一层较大的细胞，花药成熟时，纤维层细胞除了和表皮层接触的一面及径向壁外，都发生斜纵向条纹状的次生增厚，并木质化；中层由一至数层细胞组成，细胞长方形贮有淀粉和营养物质，通常在花药成熟过程中解体；绒毡层通常只有一层细胞，细胞较大，细胞质浓，双核或多核，此层细胞对花粉粒的发育起重要的作用，成熟花药的绒毡层往往解体。
　　观察不同发育时期的花药横切片，以了解花药的发育过程和内部结构。(点击展开）

（1）花粉母细胞时期的花药： 　　这一时期花粉囊内的造孢组织已发育为花粉母细胞。在切片中，花粉母细胞呈多边形，排列紧密，没有间隙，细胞核大，细胞质浓。在花粉母细胞外围的花粉囊壁的各层都已分化，可见一层表皮层，一层纤维层，二至三层中层和一层绒毡层，各层细胞中都积累了许多淀粉粒。 （2）减数分裂期的花药： 　　此时花粉囊内的细胞变圆，相互分开，细胞内可见明显的染色体，处于减数分裂各个不同时期，染色体的形态不同。此期花粉囊壁的结构变化不大。 （3）四分体时期的花药： 　　这时每个花粉母细胞经减数分裂后成为4个不分开的子细胞，称四分体，每个细胞为一球体的四分之一，具有一个细胞核。此时花粉囊壁的纤维层已呈明显条纹状增厚，绒毡层细胞开始趋于解体。 （4）成熟期花药： 　　由四分体形成4个分散的单核花粉粒（又叫小孢子），单核花粉粒吸取绒毡层和中层提供的营养物质进一步发育，成熟的花粉粒圆形，有内外两层壁，内层薄，主要由果胶质和纤维素组成，外壁厚，含胞粉素、脂肪和色素。由于外壁不均匀增厚形成了萌发孔，同时也使花粉表面形成特有的花纹。花粉囊壁的绒毡层和中层完全解体，只留表皮和纤维层，花药在二药室之间裂开，花粉散出。

2.百合子房的解剖构造：
　　取百合子房横切片在显微镜下观察，可见到百合子房是一个三心皮组成的复雌蕊，为中轴胎座，有三室，每室有2个胚珠。在低倍镜下移动切片，仔细观察子房壁的构造、胚珠的着生、维管束的分布情况等。然后找一个切得较正的胚珠（纵切面），换成高倍镜观察，可看到连接胚珠和子房壁的柄就是珠柄，珠孔在下，合点在上，二者所成的直线与珠柄平行，因而是一个倒生胚珠。仔细观察珠被、珠孔、合点、珠心和胚囊有何特点。(点击展开）

（1）珠被：在胚珠外面，分外珠被和内珠被二层，在珠柄一侧的外珠被与珠柄愈合生长不能被分开。 （2）珠孔：即内、外珠被顶端不闭合的 孔隙。 （3）合点：位于珠孔相对的一端，此处珠被与珠心联合。 （4）珠心：胚囊与珠被之间的薄壁细胞，只有一层，在珠孔端容易区别。 （5）胚囊：位于珠心中间，成熟胚囊是一个大的腔，内有7—8个细胞。在靠近珠孔的一端有三个细胞，卵细胞位于中间，形较大，助细胞略小位于卵细胞两侧。在靠近合点的一端有三个反足细胞，在胚囊中央有两个极核。

3.百合胚囊的发育：(点击展开）

以上观察到的是一个成熟的胚囊，然后观察不同发育时期的百合胚珠切片，从而了解胚囊发育的过程。 　　胚珠发育早期，珠心是一团相似的薄壁细胞，以后近珠孔的孢原细胞发育成大孢子母细胞（胚囊母细胞）。胚囊母细胞经减数分裂形成4个细胞，其中3个退化消失，近合点的一个细胞发育长大形成胚囊。最初是单核胚囊（又叫大孢子），随后胚囊细胞的核连续分裂3次，这3次都是有丝分裂，而且每次核分裂之后，并不接着进行胞质分裂，最后形成了8核胚囊（又称雌配子体）。

4.观察荠菜子房和胚发育的纵切片（示教）：
　　荠菜子房纵切面的轮廓呈倒三角形。内有许多胚珠，子房中央有一条假隔膜，胚珠的珠柄着生在假隔膜上。在诸多胚珠中找到正巧切到胚囊正中的纵切面，在这样的切面中可以看到胚、胚乳、胚柄等结构。仔细观察处于不同发育时期的胚。(点击展开）

（1）幼胚期： 胚胎——通过胚柄着生于胚囊的珠孔端，胚柄为一列细胞，最下部固着的基细胞明显的大，细胞中有大的液泡，胚柄顶部有胚体，此时胚体是多细胞的球状体，因此称球形胚。 胚乳——处于游离核的状态。许多圆球形的核大部分分布于胚囊的四周，还有一些核集中分布在胚的周围。 胚囊外面为珠被，合点端有一团残存的珠心细胞。 （2）鱼雷胚时期： 胚胎——这时的胚体顶端二侧已形成明显的子叶突起，子叶中央凹陷部分以后将发育成胚芽生长点。这时的胚柄仍发达。 胚乳——胚乳游离核已部分发育出细胞壁。 （3）成熟胚时期： 胚胎——胚体部分已很大，二张子叶同时向一侧弯曲。胚体几乎占满了胚囊的整个空间，胚柄已退化，变得很短，但基细胞仍存在。 胚乳——胚乳已大部分被胚吸收，有时在胚体基部胚柄周围还有些残存。

5.观察花粉的萌发：(点击展开）

植物的花成熟后即开放，随之花药裂开，花粉散出。在自然条件下，经传粉，花粉落到雌蕊的柱头上，此时柱头分泌粘液将花粉粘附住，此外，柱头还分泌糖液和维生素等物质，以供应营养并促进花粉粒的萌发。花粉萌发时，首先由萌发孔产生突起形成花粉管，花粉管沿花柱和子房壁向子房中的胚珠生长延伸，将花粉管中的精子送入胚囊，完成受精作用。一般被子植物的花粉粒，初形成时为单核，后经过一次分裂形成两个细胞，一个为营养细胞，另一个为生殖细胞。花粉管萌发后，在花粉管中生殖细胞分裂成两个精子。但有的植物如小麦，在花粉管萌发之前，生殖细胞已分裂为两个精子，进入三核期。 　　观察花粉粒的萌发，可以用在自然情况下开花一天后的柱头制片观察，也可做花粉粒的人工培养。 花粉粒的人工培养： 　　采集刚开放或将要开放的成熟花朵（可取丝瓜、南瓜、凤仙花、白花三叶草、毛茛等植物的花。大热天中午前后不能采，最好现采现用）。 （1）在载玻片上分别滴上不同浓度的培养基（用10 ppm硼酸配成0.5%的琼脂培养基，再分别加上5%、10%、15%、20%、25%的蔗糖液）。 （2）将花粉少许撒于培养基上，然后将载玻片放入培养皿中，为了减少水分的蒸发，培养皿中另放上几个湿棉球。把这些培养皿置于温度为25oC左右的温箱中，培养2—3小时，即可取出镜检，观察花粉管的伸长。凤仙花的花粉粒 是在人工培养下比较容易萌发的材料，在显微镜下可以看到凤仙花的花粉粒呈长方形，角部具有萌发孔，萌发管自萌发孔生出后，逐渐延长。如用醋酸洋红染色，可以在萌发不同时期的花粉管中找到营养核、生殖核或由生殖核分裂产生精子的现象。另外，由于培养时所用的蔗糖溶液浓度不同，各种处理的花粉管伸长速度不一样。蔗糖溶液浓度太低或太高都不利于花粉的萌发，只见到发亮的萌发孔，而看不到从萌发孔中伸长的花粉管。 　　不同种植物的花粉，其萌发时所需的最适温度、营养条件是不一样的，可通过试验、比较后，找到适时适地的最好材料。为了便于试验，列下表作为参考。（点击展开）

五 思考与绘图：
1.有些百合胚珠的纵切片标本中看不到珠孔，有些看不到完整的八核胚囊，这是为什么？
2.简述被子植物的生殖过程。
3.绘百合子房横切面图（局部）。