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实验二十三 被子植物花的形态
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:5795    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求


    l.掌握被子植物花的外部形态及其各组成部分的特点。

    2.理解花序的概念和类型,并熟悉禾本科植物小穗的结构。

    3.学习运用花程式和花图式描述花形态特征的方法。

二、仪器和材料

    解剖镜,放大镜,解剖针,镊子,刀片;油菜花,洋槐或蚕豆的花,桃花,贴梗海棠,樱花,月季,草莓,蒲公英,向日葵,无花果,小麦,车前,麻叶绣球,葱,杨柳,核桃雄花序,玉米雌花序,菊科植物,法国梧桐,丁香等。

三、实验内容和方法

    被子植物的花是节间短缩枝条的变态,其上生长的花萼、花瓣、雄蕊群、雌蕊群是变态的叶。取不同材料观察花的形态、结构及花序类型。

    花的组成及其特点(图5—12):花是由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群组成。花萼一般呈片状,绿色,位于花的最外层;花瓣一般是片状,位于花萼内,具有鲜艳颜色;花萼与花瓣合称为花被,有保护雌、雄蕊的作用。花被内是雄蕊群,雄蕊由花药和花丝构成;雄蕊群内是雌蕊群,雌蕊由柱头、花柱、子房构成。有些植物在萼片以外还有苞片。观察桃花、油菜花、豌豆花,注意花的基本构成以及这几种花外形的不同。


图5—12花的组成及其特点
1. 花冠; 2.花萼; 3.花托; 4.花梗; 5.雌蕊; 6.雄蕊;
7.柱头; 8.花柱; 9.子房; 10.花药; 11.花丝

    1.桃花:蔷薇花冠,具有短小花柄,花柄上是凹陷的杯状花托(花筒)。花筒边缘处,由外向内着生5个萼片,5个花瓣,雄蕊多数且分离。花筒底部中央,有一个心皮组成的单雌蕊,子房上位,周位花。用双面刀片将子房纵剖为二,用放大镜观察,可见到l~2个胚珠,边缘胎座。花程式:*Ca5 Co5 A∞ G 1∶1

    2.油菜花:油菜花有4个萼片,4个黄色花瓣,呈十字形排列,花瓣基部具短爪,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,为四强雄蕊;一个雌蕊圆柱状,由两个心皮结合而成,子房上位,侧膜胎座,胚珠多数,子房原为一室,但被侧膜胎座向内延伸的假隔膜将子房分为二室,故称假二室。花程式: *Ca4 Co4 A2+4 G(2∶1∶∞)

    3.蝶形花冠的花:豌豆花的花萼合生,钟状,萼齿披针形;花冠为两侧对称的蝶形花冠,由5个离生花瓣组成,其中一个旗瓣、两个翼瓣、两个龙骨瓣,旗瓣最大包在外侧,其内为两个铡生翼瓣,最里面为两个合生的龙骨瓣。雄蕊群中9个花丝结合在一起,另一个单生,称二体雄蕊;雌蕊一个,侧扁,子房上位,由一个心皮组成,一室,边缘胎座,胚珠多数。花程式: ↑ Ca5 Co5 A(9)+1 G(1∶1)

    4.小麦:小麦穗轴上有许多小穗,每一个小穗基部有2片坚硬颖片,称外颖和内颖;颖片内有几朵花,其中基部2~3朵是以后能正常发育结实的花,上部几朵往往是发育不完全的不育花,不能结实;每一朵能发育的花外面又有2片鳞片状薄片包住,称为稃片,外边一片为外稃,是花基部的苞片,里面一片称内稃;有的小麦品种,稃的中脉有明显而延长的芒;内稃里面有2个小型囊状突起,称为浆片,内稃和浆片是由花被退化而成。小麦的雄蕊有3个,花丝细长,花药较大,开花时常悬垂花外;雌蕊一个,有2条羽毛状拄头,花柱不显著,子房一室。不育花只有内、外稃,无雌雄蕊。小麦花是禾本科植物花的典型代表(图5—13)。


图5—13小麦复穗状花序及小穗
A. 小麦复穗状花序 B. 小穗为穗状花序
C. 小穗图解 D. 小花 E. 雄蕊 F. 雌蕊
1. 芒 2. 小花 3. 颖片 4. 小穗轴 5. 外稃 6. 内稃 7. 花药
8. 花丝 9. 柱头 10. 子房 11. 浆片 12. 外颖 13. 内颖

    (二)花序类型

    单独着生茎顶端和叶腋的花叫单生花,花在总花柄上有规律地排列方式称为花序。着生花的花枝叫花轴。按花轴生长方式不同,花序分为两大类:一种是花序轴可以不断生长,开花顺序从下到上、从外到内,这种花序叫无限花序;另一类花序,开花顺序从上到下、从内到外,花序轴不再生长,这类花序叫有限花序(图5—14)。

    1.无限花序:花序轴下部或周围的花先开放,然后逐渐向上或向中心依次开放,花序铀可以继续生长。无限花序包括简单花序和复合花序。所谓简单花序是指花序轴没有分枝的花序,而复合花序是指花序轴有分枝的花序。

    (1)简单花序:包括总状花序、葇荑花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、肉穗花序、隐头花序和头状花序。

    ① 总状花序:花柄等长,互生在较长的花序轴上,开花顺序自下而上,如油菜、荠菜等。

    ② 葇荑花序:柔软、下垂花序轴上着生许多无柄的单性花,如杨、柳、胡桃的雄花序。

    ③ 穗状花序:一直立花序轴上着生许多无柄的两性花,如车前、马鞭草等。

    ④ 肉穗花序:肥厚肉质的花序轴上着生多数无柄的单性花,如玉米雌花序、半夏、马蹄莲等。多数包有大型的佛焰苞片,也称佛焰花序。

    ⑤ 伞形花序:花序轴极短,许多花从顶部一起生出,花柄等长,因而各花排列在一个圆弧面上,如葱、人参、五加等。

    ⑥ 伞房花序:花序轴较短,花柄下长上短,花排列在同一平面上,如苹果、梨等。

    ⑦ 头状花序:花轴极度短缩而膨大,呈头状或盘状,许多无梗的花着生在头状或盘状的花轴上,如蒲公英、向日葵、构树、悬铃木。

    ⑧ 隐头花序:花序轴顶部膨大,中间凹陷成囊状,许多花着生在囊状体内壁上,一般上部为雄花,下部为雌花,如无花果等植物。

    (2)复合花序:常见的复合花序有:

    ① 复总状花序(圆锥花序):每个分枝是一个总状花序,如丁香、玉米的雄花,珍珠梅等。

    ② 复穗状花序:每个分枝是一个穗状花序,如小麦、黑麦等。

    ③ 复伞房花序:每个分枝是一个伞房花序,如绣线菊、石楠等。

    ④ 复伞形花序:每个分枝是一个伞形花序,如胡萝卜、芹菜等。


图5—14花序类型
1. 总状花序 2. 穗状花序 3. 肉穗花序 4. 葇荑花序 5. 圆锥花序 6. 伞房花序
7. 伞形花序 8. 复伞形花序 9. 头状花序 10. 隐头花序 11. 二岐聚伞花序
12. 螺状聚伞花序 13. 蝎尾状聚伞花序 14. 多岐聚伞花序 15. 轮伞花序


    小麦复穗状花序的观察:观察小麦复穗状花序,可见小麦花与一般花形态不同,结构比较特殊。小麦整个麦穗是一个复穗状花序,许多小穗(穗状花序)以互生方式着生在麦穗主轴两侧。先用镊子取下一个小穗解剖观察,可见最外两片结构为颖片,其内有3~5朵互生的花。然后自下而上逐朵解剖小麦花,可发现在小穗上部l~3朵花发育不良,为不孕花,下部2~4朵花是能孕的两性花(图5—13)。

    2.有限花序:也叫聚伞花序,花序顶端或中央花先成熟,先开放,然后逐渐向下或向外依次开放。花序主轴不能继续生长,而是由苞片腋部长出侧生花序继续生长。常见的有:

    (1)单歧聚伞花序:主轴顶端先生一花,然后在顶花下面主轴一侧形成一侧枝,同样在枝端生花,侧枝上又可分枝着生花朵如前,所以整个花序是一个合轴分枝。如果各分枝成左、右间隔生出,而分枝与花不在同一平面上,这种聚伞花序叫蝎尾状聚伞花序,如委陵菜、鸢尾、唐昌蒲的花序。如果各次分出的侧枝,都向着一个方向生长,则称螺旋状聚伞花序,如附地菜、聚合草的花序。

    (2)二歧聚伞花序:顶花下的主轴向着两侧各分生一枝,枝顶端生花,每枝再在两侧分枝,如此反复进行,如卷耳、繁缕、大叶黄杨等。

    (3)多歧聚伞花序:主轴顶端发育一花后,顶花下的主轴上又分出三个以上分枝,各分枝自成一小聚伞花序,如泽漆。

    (4)轮伞花序:聚伞花序着生在对生叶的叶腋,花序轴及花梗极短呈轮状排列,如一些唇形科植物的花序。

    (三)花冠类型

    由于花瓣分离或连合、花瓣形状、大小和花冠筒长短不同,形成了各种类型的花冠,常见的花冠类型有蔷薇花冠、十字花冠、蝶形花冠、唇形花冠、漏斗花冠、管状花冠、舌状花冠、钟形花冠、辐射状花冠(图5—15)。


图5—15花冠类型
1. 筒状(向日葵) 2. 漏斗状(甘薯) 3. 钟状(沙参) 4. 轮状(蕃茄)
5. 蝶形(豌豆) 6. 唇形(野芝麻) 7. 舌状(向日葵) 8. 十字形(油菜)

    (四)花的结构类型

    1.依花被分

    (1)两被花:同时具有花萼与花冠,如油莱、桃等大多数双子叶植物。

    (2)单被花:花萼和花冠仅具一种,一般只有花萼,没有花冠,如桑、律草等。

    (3)无被花:也叫裸花,没有花萼和花冠,如杨、柳、桦木、柔荑花序类植物等。

    2.按对称性分

    (1)辐射对称花:也叫整齐花,这种花通过中心可作几个对称面,如桃花、百合等。

    (2)两侧对称花:也叫不整齐花,这种花通过中心只能作一个对称面,如豆类植物、唇形科植物等。

    (3)不对称花:这种花一个对称面也没有,是一种不整齐花,如美人蕉、三色堇等。

    3.按雌雄蕊发育情况分

    (1)两性花:一朵花中既有雌蕊,又有雄蕊,如油菜、棉花等。

    (2)单性花:一朵花中只有雌蕊或只有雄蕊,如黄瓜、杨柳等。

    (3)中性花:也叫无性花,一朵花中雌雄蕊均不发育,如向日葵花序的边花。

    (4)杂性花:一个花序中的花,有两性花,也有单性花,如槭树属植物的花。

    4.雄蕊的类型

    (1)离生雄蕊:雄蕊等长且彼此分离,如蔷薇科植物。

    (2)四强雄蕊:雄蕊四长两短,如十字花科植物。

    (3)二强雄蕊:雄蕊多二长二短,如唇形科和玄参科植物。

    (4)无柄雄蕊:雄蕊没有花丝,花药着生在花筒上,如丁香等。

    (5)单体雄蕊:花丝下部连合成管状,包围在雄蕊外面,如棉花、木槿等锦葵科植物。

    (6)二体雄蕊:花丝分为两组,9个连合,1个分离,如豌豆、洋槐。

    (7)多体雄蕊:花丝连合成多束,如蓖麻、金丝桃。

    (8)聚药雄蕊:花丝分离,花药连合成筒状,包围在花柱上,如向日葵等菊科植物(图5—16)。


图5—16 雄蕊的类型
1. 冠生雄蕊 2. 二强雄蕊 3. 四强雄蕊 4. 单体雄蕊
5. 二体雄蕊 6. 聚药雄蕊 7. 三体雄蕊 8. 五体雄蕊

    5.雌蕊的类型

    (1)单雌蕊:由一个心皮向内折合形成雌蕊,如桃、豆科植物。

    (2)离生雌蕊:由数个心皮形成彼此分离的雌蕊,如草莓、牡丹、飞燕草等。

    (3)复雌蕊:由数个心皮相互连合形成的雌蕊,分三种情况:柱头、花柱分离,子房合生;柱头分离,花柱、子房合生;柱头、花拄、子房都合生。

    6.子房的位置

    (1)子房上位:子房只有底部与花托相连,有二种情况:

    ① 花下位:花的其余部分着生在低于子房的花托上,如油菜、棉花等。

    ② 花周位:花托或花筒凹形,花的其余部分着生在凹形花托或花筒边缘,如桃等。

    (2)子房半下位:子房下半部与花托或花筒愈合,子房上半部、花柱和柱头仍独立露出,花的其余部分着生在子房周围,如太平花、马齿苋。

    (3)子房下位:整个子房埋于花托或花筒中且与其愈合,花的其余部分着生在子房上部,如苹果、黄瓜、菊科植物等(图5—17)。


图5—17 子房的位置

    7.胎座类型

    在子房室内,胚珠着生的地方叫胎座。胎座一般都发生在心皮边缘相结合的部分,即腹缝线上,但也有的发生在心皮基部(图5—18)。

    (1)边缘胎座:单心皮雌蕊,子房一室,胚珠着生在心皮腹缝线上,如豆科植物等。

    (2)侧膜胎座:多心皮一室复雌蕊,胚珠沿相邻两心皮腹缝线成纵向排列,如黄瓜等。

    (3)中轴胎座:多心皮构成多室子房,心皮在中央处联合形成中轴,胚珠着生在中轴上,如柑橘、苹果、番茄等。

    (4)特立中央胎座:多心皮构成一室子房,可能是由中轴胎座演化而来,隔膜、中轴的上部消失,子房一室,但中轴下部仍然存在,胚珠着生在轴的四周,如石竹、马齿苋等。

    (5)基生胎座:子房一室,胚珠着生于子房基部,如向日葵等。

    (6)顶生胎座:子房一室,胚珠着生在子房顶部,悬垂室中,如榆、桑等。


图5—18胎座类型
1. 2. 边缘胎座 3. 侧膜胎座 4. 中轴胎座
5. 6. 特立中央胎座 7. 基生胎座 8. 顶生胎座

四、课堂作业

    1.绘各种简单花序的理论图。

    2.绘小麦小穗和小花的模式图,并注明各部分名称。

    3.根据实验观察填写花外形表5—3。

五、思考题

    1.绘油菜和豌豆花的剖面图,并注明各部分名称。

    2.试述花的形态特征,各部分的组成及类型。



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