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生物联赛09花-高中生物竞赛


第二节



主要内容
? 一 花的组成部分与形态 特征 ? 二 禾本科植物花的结构 ? 三 花芽的分化 ? 四 雄蕊的发育与结构 ? 五 雌蕊的发育与结构 ? 六 开花、传粉和受精 ? 七 无融合生殖和多胚现 象

(一)花的概念
进入生殖生长阶段,顶端分生组织形成花原基或花序原基 歌德给的

定义:适合于繁殖作用的变态枝。 花是不分枝的变态短枝,用以形成有性生殖过程中的大、 小孢子和雌雄配子的,并且进一步发展为种子和果实。 经济价值:美化环境,陶冶心情 制成香精 熏制香茶(茉莉花、白兰花) 药用(红花、金银花) 食用(金针菜、花椰菜、桂花)

二 花的组成部分与形态特征

? 花( flower)——是被子植物的生殖器官,是 适应于生殖的变态短枝,花的各部分为变态叶。 ? 典型的被子植物的花包括: 花柄(pedicel) 花托(receptacle) 花被(perianth) 雄蕊群(androecium) 雌蕊群(gynoecium)

? 具有花柄、花托、花被、雄蕊群和雌 蕊群的花叫完全花(complete flower)。 ? 缺其中一部分或几部分的,叫不完全 花(incomplete flower)。

(一) 花柄与花托 ? 花柄(pedicel):连接茎与花的小枝。支 持与运输。果实成熟时称果柄。有长柄 和短柄。有不分枝和分支的。
? 花托(receptacle):花柄顶端、花各部 分着生的部位。有时参与果实的形成。 有各种形态的花托。

(二)花被 ? 花被着生在花托的外围或边缘部分,是花萼和花 冠的总称,由扁平状瓣片组成,在花中主要是起 保护作用,有些花的花被还有助于花粉传送。花 被由于形态和作用的不同,可分为内、外二部分, 在外的称花萼,在内的为花冠,像这样的花称两 被花,如油菜、豌豆、番茄等。仅一轮花被的花 称单被花如大麻、荞麦等。也有花被虽有二轮, 但内、外瓣片在色泽等方面并无区分的,称为同 被花,它们的每一瓣片称被片(tepal),如百 合、丝兰等。也有花被完全不存在的,称为无被 花,如杨、柳等。

根据花被种类
? 两被花 ? 单被花 ? 同被花 ? 无被花

1、花萼(calyx)

? 花托上最外层的变态叶(萼片)的总称, 常为绿色,结构与叶相似。 ? 离生萼、合生萼、整齐萼或不整齐萼 、 早落萼、落萼、副萼、宿萼。 ? 保护与光合作用。

2、花冠(corolla) ?花萼内侧变态叶(花瓣)的总称,常具 各种色彩和香气。 ?离瓣花、合瓣花、整齐花、不整齐花、 早落冠、落冠、宿冠、花瓣有距 。 ?保护和助传粉。 ?花冠形成多种不同的形状

离瓣

合瓣

曼 佗 罗 花

十字花冠 十字花冠 唇 形 花 冠 唇 形 花 冠 有 距 花 冠

蝶 形 花 冠

筒 状 花 冠
喇叭状花冠

舌 状 花 冠

有 距 花喇叭状花冠 冠

漏 斗 状 花 冠

(三) 雄蕊群(androecium) ? 花冠内侧所有雄蕊(stamen)的总 称,是产生雄配子体的场所。 ? 雄蕊是由花药(anther)和花丝 (filament)两部分组成。

花粉成熟后,花粉囊自行破裂
? 有的沿二粉囊交界处成纵行裂开,称为 纵裂,如油菜、牵牛、百合等; ? 有的沿花药中部成横向裂开,称横裂, 如木槿、蜀葵等; ? 有的在花药顶端开一小孔,花粉由小孔 散出,称孔裂,如茄、番茄等; ? 或在花药的侧壁上裂成几个小瓣,花粉 由瓣下的小孔散出,称瓣裂,如香樟等

花药在花丝上的着生方式也有几种不同情况:

有的花丝顶端直接与花药基部相连,称为底 着药; ? 有的花药背部全部贴着在花丝上的,称为 贴着药; ? 有的花丝顶端与花药背面的一点相连,整 个雄蕊犹如丁字形的,称为丁字着药。

花药的着生方式和开裂方式
A-D 花药的开裂方式 (A、纵裂;B、横裂;C、孔裂;D瓣裂) E-G 花药在花丝上的着生位置 (E、底着药;F、帖着药;G、丁字着药)

? 雄蕊的数目和长短,随植物种类而异。原 始种类植物的雄蕊数多而不一定,较进化 的则有减少,以至达到一定的数目,此外, 一朵花中的雄蕊一般长短相等,但也有同 一花中的雄蕊长短不等,如十字花科植物 的雄蕊共有6枚,其中外轮的2个较短,内 轮的4个较长,称四强雄蕊;又如唇形科、 玄参科植物的花朵中,雄蕊共有4枚,2个 较长,另2个较短,称为二强雄蕊。

? 花丝和花药也有联合分离: ? 单体雄蕊,如棉、山茶; ? 二体雄蕊,如蚕豆、豌豆等; ? 三体雄蕊,如小连翘; ? 多体雄蕊,如金丝桃。 ? 雄蕊的花丝分离而花药互相联合的称聚 药雄蕊

雄蕊的类型
二 体 雄 蕊

单 体 雄 蕊 三体雄蕊 聚药雄蕊

单体雄蕊:花药完全 分离而花丝联合成1束, 如棉、山茶; 二体雄蕊:花丝联合 成2束的,如蚕豆、豌 豆等。 三体雄蕊:花丝联合 成三体的,如小连翘。

聚药雄蕊:雄蕊的花 丝分离而花药互相联 合,如菊科、葫芦科 植物。

(四) 雌蕊群(gynoecium)
? 一朵花中所有雌蕊(pistil)的总称, 是产生雌配子体和孕育种子的场所。位 于花中央或花托顶部。 雌蕊位于花的中央,它包括柱头(stigma)、 花柱(style)和子房(ovary)三部分。 ? 构成雌蕊的单位称为心皮,具生殖作用 的变态叶。

? 心皮:组成雌蕊的基本单位

? 单雌蕊、 离生雌蕊、 合生雌蕊(复雌蕊)

?雌蕊结构
? 柱头:湿性柱头、干性柱头 ? 花柱:空心花柱、实心花柱

? (1) 柱头(stigma):柱头位于雌蕊的顶 端,是接受花粉的部位,一般膨大或扩 展成各种形状。

? 湿柱头:当传粉时,有的柱头表面湿润, 表皮细胞分泌水分、糖类、脂类、酚类、 激素、酶等物质,可以粘住更多的花粉。 并为花粉萌发提供必要的基质,这类柱 头为湿柱头。如烟草、百合、苹果、豆 科植物的柱头属此类型。

? 干柱头:这类柱头在被子植物中比 较常见,在传粉时不产生分泌物,, 石竹科植物、凤梨、蓖麻、月季等 的柱头属此类型,禾本科植物中的 水稻、小麦、大麦、玉米柱头也属 此类。

? (2) 花柱(style):花柱是柱头和子房 间的连接部分。也是花粉管进入子房 的通道。

(3) 子房(ovary)

子房
雌蕊基部的膨大部分。子房中空部分称为室。 有一室或多室。 胚珠着生在心皮壁上,往往形成肉质突起, 称为胎座。

胎座类型
边缘胎座: 侧膜胎座: 中轴胎座: 特立中央胎座: 基生胎座: 顶生胎座(悬垂胎座): 片状胎座:

? 子房:一室、多室

? 胎 座 类 型

胎座类型 边缘胎座
marginal placenta

心皮 类型
单心皮

子房 胚珠着生位置 例子 室数

1室

腹缝线

豆科

侧膜胎座
parietal placenta

中轴胎座
axial placenta

特立中央胎座
free-central placenta

合生 心皮 合生 心皮 合生 心皮
单心皮或 合生心皮

相邻2心皮腹 1室 缝线
多室
心皮边缘向子房中 央愈合的中轴上

葫芦 科
百合科 芸香科

1室

残留的柱状 突起

石竹 科

基生胎座
basal placenta

顶生胎座
epical placenta

单心皮或 合生心皮

1枚,着生于子 蓼科 1室 菊科 房室底部 1枚,着生于子 桑科 1室 房室顶部

完全花 不完全花 两被花 单被花 无被花 两性花 单性花 中性花 雌雄同株 雌雄异株 杂性同株

花的各部分的演化
1、数目变化 2、排列方式的变化 3、对称性的变化 4、子房位置的变化

1、数目变化
总的演化趋势是从多而无定数到少而有定数, 如玉兰、莲、毛茛等较原始植物的花,雄蕊、雌 蕊、或花被的数目是多而无定数。而大多数被子 植物的花,这三部分的数目有显著减少,但减少 情况,各轮并不完全一致。 一般说来,单子叶植物多为3数、或3的倍数; 双子叶植物多为4数、5数,或是4,5的倍数。 多数植物的雌蕊心皮数目常较花被为少,而雄蕊 则比较增多。花部的相对固定数目(3,4,5) 称为花基数。

2.排列方式的变化
? ? ? ? 花部的排列主要有两种方式: 一种是螺旋排列 另一种是轮状或圆周排列 螺旋排列,双子叶植物中的毛茛科、木兰科等 植物,仍保留这种排列方式。

3.对称性的变化
? 通过花的中心可以作出几个对称面的,这类花称为辐 射对称,也称整齐花。如果通过中心只可作一个对称 面的,称两侧对称,这类花称不整齐花。 ? 桃、李和百合等花是整齐花,它们的花基数各为5和3, 各轮花部都按相互间隔的规律和辐射对称的位置在花 托上排列。蝶形花冠,是两侧对称的不整齐花。 ? 也有完全不对称的花,如美人蕉。 ? 从进化的观点看,辐射对称是原始性的,而两侧对称, 则是进化的。花冠的形状和对称性也往往与传粉方式 有相关性,也是长期适应所产生的结果。

子房的位置:子房与花托愈合程度不同而区别的 花位:花冠与子房水平关系 ? (1)子房上位 花下位 ? 子房仅以底部着生在花托上,花的其余部分着生在子房 下或周围的花托上。芸苔、毛茛、牡丹、蚕豆 ? (2)子房上位 花周位 ? 子房仅以底部着生在花托上,花的其余部分着生于花托 周围隆起的边缘上。蔷薇、月季、樱桃 ? (3)子房下位 花上位 ? 整个子房埋生于下陷的花托中,并与之愈合,花的其余 部分生于子房上的花托边缘。梨、苹果、黄瓜 ? (4)子房半下位 花周位 忍冬、接骨木、虎耳草 ? 子房下半部陷生于在花托中,并与花托愈合,上半部仍 露在外面,花的其余部分着生于子房周围的花托边缘。

二 禾本科植物花的结构
? 小穗:构成禾本科植物花序的基本单位。 ? 小穗本身常为花序。 ? 小穗的结构: 每一小穗的基部有2个较大的硬片,叫颖片。 在颖片内包含有2-5朵花,通常只有小穗基 部2~3朵花结构正常,能育,可以结实。

? 每朵能育的花外面又有2片鳞片状的 薄片包住,位于外侧的稃片形状较 大,常具有显著的中脉,并延长成 芒,叫外稃,有的小麦品种,外稃的 中脉明显而延长成芒;在内侧的稃 片形状较小,无显著的中脉和芒, 叫内稃。

? 在内稃的内侧基部,有2个较小的薄 片,称为浆片,浆片是由花被退化 而成。开花时,浆片吸水膨胀,使 内外稃张开,花药和柱头露于花外, 以利传粉。 ? 花的中央有3枚雄蕊和1枚雌蕊,雌 蕊具2个羽毛状柱头,子房1室。

小麦的复穗状花序

三、花程式和花图式
为了简单地说明一朵花的结构,花各 部分的组成、排列位置和相互关系, 可以用一个公式或图案把一朵花的各 部分表示出来,前者称花程式,后者 称花图式。

花程式
定义:用符号和数字列成公式 表示花的对称性、性 别、各部分的数量、组成、连合情况以及位置等性 状,这种公式叫花程式 代表字母 K(Kelch) C(Corolla) 花萼 花冠 代表数字 0 缺少或退化 1、2…10 花各部的数目

P(Perithium)

花被



多数或不定数

A(Androecium) 雄蕊 G(Gynoecium) 雌蕊



两侧对称花

*
( )

辐射对称花
在数字外表示该部联合 在数字间表示成轮或分组 两性花、雄花、雌花 在G右下角表示子房结构 a-- 心皮数 b-- 子房室的数目 c-- 每个子房室的胚珠数 子房上位、子房半下位、子房下位 冠生雄蕊

+ ♀♂ :
G (a:b:c)

例子:
1.百合的花程式为:
2.蚕豆的花程式为: 3.柳的花程式为:

(二)花图式
是用花的横剖面简图来表示花各部分的数目、 离合情况,以及在花托上的排列位置,也 就是花的各部分在垂直于花轴平面所作的 投影图。

黑色圆点在花图式上方表示花着生的花轴
空心的弧片表示花被 实心的弧片表示花瓣 带点的弧片表示苞片

带有线条的弧片表示萼片
冠生雄蕊 连接线,表示连 合

示雄蕊

例子

百合的花图式

豌豆的花图式

四、花序
? 花序、花序轴、苞片、总苞 ? 无限花序:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 总状花序—油菜 伞房花序—苹果 伞形花序—人参 穗状花序—车前 葇荑花序—柳树 肉穗花序—玉米雌花序 佛焰花序—马蹄莲 头状花序—向日葵 隐头花序—无花果 圆锥花序(复总状花序)—紫丁香 复穗状花序—小麦 复伞形花序—胡萝卜 复伞房花序—栒子 复头状花序—蓝刺头

桤 树 的 葇 荑 花 序

半 夏 的 佛 焰 花 序

无 花 果 的 隐 头 花 序

?花序
? 有限花序: 1.单歧聚伞花序:蝎尾状—唐菖蒲,螺状—勿忘草 2.二歧聚伞花序 3.多歧聚伞花序: 密伞花序—泽漆 轮伞花序—益母草

益母草的轮伞花序

?各种花序类型

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、二歧聚伞花序 12、螺旋聚伞花序 13、蝎尾状聚伞花 序14、多歧聚伞花序


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