植物形态结构6花(高中生物竞赛辅导课件)_图文

生物奥赛辅导

植物形态结构与解剖学

第六节
一、花的概念和花的组成



(一)花的概念
花是适应生殖的变态短枝。

(二)花的组成
1 2 3 13 4 11

5 6 7 8 12 9 10

⒈柱头 ⒉花柱 ⒊花药 ⒋花丝 ⒌子房 ⒍胚珠 ⒎花冠 ⒏花萼 ⒐花托 ⒑花柄 ⒒雌蕊 ⒓花被 ⒔雄蕊

⒈花柄和花托 花柄是着生花的小枝,又称花梗。可 以把花展布在枝条的显著位置上,同时 把花与茎相连。 花托是花柄的顶端部分,常膨大或呈 各种形状。

⒉ 花被:着生在花托外围,起保护作用的结构。 ⑴花萼:由若干萼片组成:

离萼、合萼
落萼、早落萼、宿萼

⑵花冠:由若干花瓣组成:
离瓣花、合瓣花 落冠、早落冠、宿冠 单被花;两被花;无被花。

花冠类型

? 花冠是由花瓣组成的。花瓣分离的称离瓣花,如桃花、荷花等;花瓣 结合的称合瓣花,如牵牛花、金银花等。花冠的形状是多种多样的, 其中各花瓣大小相似的称整齐花,如漏斗状、十字形、钟状、筒状等。 各花瓣大小不等的,称不整齐花,如蝶形、唇形、舌状花等。 ? 花瓣呈辐射对称的有: 1、 筒状花冠。花冠大部分成一圆筒状,如多数菊科植物头状花序中 央的两性花。 2、 漏斗状花冠。合瓣花的花筒自基部向上,逐渐扩大成漏斗状,如 牵牛花等。 3、 钟状花冠。花冠筒宽而稍短,上部扩大呈钟状,如桔梗等。 4、 辐状花冠(轮状)。花冠较短,裂片由基部向四周辐射开展,状 似车轮,如福禄考等。 5、 十字形花冠。花瓣4片,两两相对成十字形,十字花科植物的花 冠均如此。

? 花瓣呈两侧对称的有: 6、 唇形花冠。合瓣花,左右对称,裂片分两部分,即上唇和下唇, 如唇形科植物。 7、 舌状花冠。花冠基部成一圆筒,上面向一边张开成扁平舌状,如 菊科的头状花序,边缘常着生一轮舌状花。 8、 蝶形花冠。5个花瓣有3种形态,最上的一片为最大的花瓣,叫 旗瓣,两侧对称的两片较小而同形,叫翼瓣,下部两片合生成船形, 叫龙骨瓣,如豆科植物。 9、 高脚碟状花冠。合瓣花的下部为狭圆筒状,上部突然扩大成平面 的裂片,形如高脚碟状,如长春花、水仙花等。

常见于报春花科、木犀科

花瓣与花萼的排列
镊合状 旋转状 覆瓦状

⒊雄蕊群:花内雄蕊的总称。由花丝和花药两 部分组成。 花粉囊破裂方式:纵裂;横裂;孔裂和瓣裂。 花药着生方式:底着药;贴着药;丁字着药; 内向药和外向药。

雄蕊类型:二强雄蕊;四强雄蕊;单体雄蕊;
二体雄蕊;三体雄蕊;多体雄蕊和聚药雄蕊。

花药及其开裂方式

花药着生方式

广岐药:花药的 2个半药完全分离, 几乎成一直线着生 在花丝顶部,如毛 地黄、陌上菜等花 的雄蕊。

? 单体雄蕊:植物的一朵花内有雄蕊多枚,花药完全分离,而花
丝彼此连结成筒状,包围在雌蕊外面。以锦葵科(如:木芙 蓉,锦葵等)的一些种类为代表 。

? 二体雄蕊:雄蕊由花丝联合成通常数目不等的两束。 每 朵花有雄蕊10枚,其中9枚的花丝联合,1枚分离,成二组, 如大豆;或每5枚的花丝联合而成二组,如紫穗槐。

聚药雄蕊 一朵花中,所有雄蕊的花药连合成筒状, 而花丝分离的一种合生雄蕊,以菊科植物还有玫 瑰以及葫芦科的花为代表,如向日葵的管状花和 蒲公英舌状花的雄蕊。

⒋雌蕊群:花内雌蕊的总称。
构成雌蕊的基本单位是心皮。 根据心皮数目及联合情况可分为: 单雌蕊:一心皮,腹缝线相愈合。 复雌蕊:多心皮,各心皮腹缝线联合。

离生单雌蕊:多心皮,各心皮分离。

腹背 缝缝 线线

心皮形成雌蕊:构成雌蕊的基本单位是心皮,雌蕊由一个或 几个心皮卷合组成,心皮边缘相结合处为腹缝线,心皮中 央相当于叶片中脉的部位为背缝线。

⑴柱头:雌蕊顶端,承受花粉的部位。可分为:干柱 头和湿柱头。
⑵花柱:花粉管进入子房的通道,可分为:空心型和 实心型(有引导组织或无)两种。 ⑶子房:雌蕊基部膨大部分,由子房壁、子房室和子 房室内的胚珠构成。

子房壁即心皮全部或部分;子房室是子房内的空腔。

花朵中的各部位都是直接长在花托上的,如果花托的中部略微突 起,将子房向上推,那萼片、花冠和雄蕊都长在子房之下,此种花 就称「下位花」或称 「子房上位」,如杜鹃花。反之,如果子房下 陷,全住都被花托包住,花的其他部位著生在其上,就称为「上位 花」或称「子房下位」,如:苹果。 倘若子房并没有完全下陷,只有基部被花托包围,而萼片、花瓣和 雄蕊,围绕著子房著生,此类的花就称「周位花」,如:梅、李。

子房上位下位花

子房下位上位花

胚珠着生在子房壁上,其着生部位称胎座。 胚珠着生于心皮的腹缝线上,形成的肉质突起。 胎座类型:边缘胎座;侧膜胎座;中轴胎座; 特立中央胎座;基生胎座和顶生胎座。

蝴蝶花

胎座的类型

边缘胎座 中轴胎座

侧膜胎座

特立中央胎座

基生胎座

胎座的类型

南瓜

(三)花各部分演化
⒈数目的变化:演化趋势由无定数到定数。一般来

说,单子叶植物常为3基数,双子叶植物多为4或5基数
(花基数,是指花的各部分的固定数目)。

⒉排列方式的变化:螺旋排列和轮状或圆周排列
⒊对称性的变化:分为辐射对称和两侧对称。

⒋子房位置的变化:可分为子房上位下位花;子房
上位周位花;子房下位上位花;子房半下位周位花。

二、禾本科植物的花
禾本科花结构比较特殊,花集中在穗轴 上,每个小穗外有两枚不孕苞片—颖片, 称外颖(第一颖)和内颖(第二颖)。 小花外也有两枚不孕苞片—稃片,称外 稃和内稃。内稃内有两个由花被退化而成 的肉质浆片(相当于花被)。

小穗 总穗轴

内稃 雌蕊 浆片

柱头 雄蕊 芒

外稃

内颖 外颖
小穗轴

小麦小穗结构示意图

三、花程式和花图式

1、花程式

百合

* P3+3 A3+3 G (3 :3:∞)

用一定的字母、符号与数字来表示花的各部分组成、排列、 位置及彼此关系。

♀ 表示雌花; ♂ 表示雄花 ♀ 表示两性花
* 表式整齐花(辐射对称); ↑ 表示不整齐花(两侧对称); K 表示花萼,用于异被花,+表示轮数 C 表示花瓣;用于异被花,+表示轮数 P 表示花被,用于同被花,+表示轮数 A 表示雄蕊群, +表示轮数,( )表示联合 G 表示雌蕊群,G( 3: 3: 2 )心皮数、子房室数、每室的胚珠数 G 表示上位子房。 G 表示半下位子房。 G 表示下位子房。

∞ 表示多数(10个以上);

花程式举例

↑K(5)C1+2+2 A(9)+1G(1:1:∞) 刺槐: ↑ ♀
白菜: ♀ ﹡ K4C4 A4+2 G(2:2:∞) 十字花科 Cruciferae ﹡K2+2 C2+2 A2+4 G (2:1 :∞) 茄科 Solanaceae * K5 C(5) A5 G (2:2 :∞) 百合科 Liliaceae * P3+3 A3+3 G (3 :3:∞) 菊科 Asteraceae ↑ K0∞ C(5) A(5) G(2:1:1)


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,可以用一个图案把一朵花的各部分表示出来。 花图式实际上就是花的各部分在垂直于花轴的平面上的投影,并 用各部分横切面简图表示其实际情况所得到的图形。花图式相比 于花程式最大的特点就是便于直接比较花的形态。

四、花序
(一)无限花序:(总状花序类)开花顺序自下而上,或自外而内

⒈总状花序:小花梗近等长,排列在花序轴的两侧。
⒉伞房花序:小花梗不等长,排列在近同一平面上。 ⒊伞形花序:小花梗等长,着生在花序轴的顶端。 ⒋穗状花序:小花无梗,排列在花序轴的两侧。 ⒌肉穗花序:花序轴粗短而肥厚,上着生无柄单性花。

⒍葇荑花序:小花为无柄的单性花,常无花被,花须常下垂。
⒎头状花序:花序轴扁平,称花序盘,开花顺序从外至内。 ⒏隐头花序:花序轴肥大而内凹,小花无柄,着生在内凹的壁上。

总状花序

圆锥花序

伞房花序

伞形花序

复伞形花序

穗状花序

复穗状花序

葇荑花序

头状花序

肉穗花序

隐头花序

总 状 花 序

伞 形 花 序

穗 状 花 序

肉 穗 花 序

葇 荑 花 序

头 状 花 序

复合花序的种类: ⑴圆锥花序: ⑵复穗状花序: ⑶复伞形花序: ⑷复伞房花序: ⑸复头状花序:

圆 锥 花 序

复 伞 形 花 序

复 伞 房 花 序

(二)有限花序 开花顺序自上而下或自内而外。 ⒈单歧聚伞花序:主轴顶端先生一花,然后在主轴

下方形成一侧枝,同样在顶端开花,依次下去。
⒉二歧聚伞花序:主轴下形成两分枝。 ⒊多歧聚伞花序:分枝在三个以上。

二歧聚伞花序

单歧聚伞花序

五、花药的发育和花粉粒的形成
雄蕊由花丝和花药两部分组成,多数被子植 物的花药由四个花粉囊组成,左、右各两个,中

间由药隔相连。成熟花粉囊内有花粉粒,花药成
熟后,花粉囊的壁破裂,花粉粒散出。

(一)花药的发育 雄蕊是由花芽分化形成的突起—雄蕊原基发育 而来。最初的雄蕊原基由于顶端分裂较活跃,形成花 药的原始体。
药隔

花粉囊

花丝

雄蕊原基

花药原始体(一层
表皮细胞之内有一群 形状相似,分裂活跃 的幼嫩细胞)

四棱结构(细胞核
大于周围其他细胞, 细胞质也较浓,称为 孢原细胞)

外层(初生 平周 分裂 壁细胞)
孢原细胞 平周
分裂

纤维层 中层
绒毡层
(多核)

内层: 造孢细 胞

小孢子 母细胞

减数 分裂

4个细胞(单 核花粉粒)

表皮

药室内壁
中层

绒毡层

花粉母细胞

药室内壁:由一层细胞组成,花药成熟时其细胞壁的 内切向壁和横向壁上发生填加纤维素的带状的加厚。

因此,又称为纤维层。两花粉囊相接处的药室内壁
细胞不增厚,称唇细胞。

中层:一层或多层细胞组成。花药成熟时解体消失。
绒毡层:一层细胞组成,常有多核现象,花药成熟时

解体消失。

(二)小孢子的形成
1、减数分裂
减数分裂发生在花粉母细胞形成花粉粒和胚 囊母细胞形成胚囊的时候。它包括两次连续的分 裂,但DNA只复制一次,染色体也仅分裂一次,因

此,减数分裂后形成四个子细胞,每个子细胞的
染色体数目为母细胞的一半。

(三)花粉粒的发育和形态结构
四分体 单核中央期 单核靠边期 双核期

(核分裂,形成营养核和生殖核)
花粉粒的类型:

成熟花粉粒

2细胞花粉粒:成熟花粉粒内只含有营养细胞和生殖细胞。 3细胞花粉粒:生殖细胞在花粉粒成熟前,进行一次有丝分裂,

形成两个精细胞。成熟花粉粒内有三个细胞。

单核中央期

单核靠边期

花 粉 粒 内 双 核 的 形 成

双核期

营养细胞 生殖细胞

2--细胞花粉粒

花粉壁的结构: 成熟花粉粒有内、外两重壁。 外壁质地坚硬,缺乏弹性,主要构成物 质是孢粉素。并含有类胡萝卜素、类黄酮素 和脂类、蛋白质等物质。在花粉粒外壁上, 常有一些孔和沟槽,称萌发孔、萌发沟。

内壁较薄,有弹性,由纤维素、半纤维 素、果胶、蛋白质等组成。

成熟花粉粒

(六)花粉败育和雄性不育
雄性不育:花药或花粉不能正常发育,成为崎形或完全 退化的情况,称雄性不育。 可分为:花药退化;花药内不产花粉;花粉败育。 花粉败育:花粉没有经过正常的发育,不起生殖作用。 原因:花粉母细胞减数分裂不正常;花粉内不能形 成精细胞(停留在单核或双核阶段);绒毡层细胞作 用失常。

六、胚珠的发育和胚囊的形成
子房的结构:
子房壁

子房室
胎座 胚珠

(一)胚珠的发育
珠柄 胚 珠 的 结 构 珠被 珠心 珠孔

合点
胚珠的类型:倒生胚珠;直生胚珠;横生胚珠; 弯生胚珠;拳卷胚珠。

合点

外珠被

珠心

珠柄
内珠被

珠孔

胎座

(二)胚囊的发育和结构
1、大孢子(胚囊)的发生 大孢子母细胞(胚囊母细胞)发生在胚珠珠心表皮下 方的孢原细胞。

(即1个卵细胞、2个助细胞、3个反足细胞和一个中央细胞,中央细胞内有两个极核)

胚囊母细胞形成胚囊的过程,可能有三种情况:

⒈ 单孢型胚囊:(蓼型或正常型)
⒉ 双孢型胚囊:(葱型)

⒊ 四孢型胚囊:(贝母型)

? 单孢型胚囊:大孢子母细胞经过减数分裂产生4个含 单相核的大孢子,直线排列于珠心内,其中位于珠心深 处的1个大孢子继续发育,其余3个退化消失.当大孢子 长到相当程度时,这一单相核分裂3次,第一次分裂生 成2 核,分别移向胚囊两端,以后每个核又相继进行两 次分裂,各形成4个核,以后每一端的4核中,各有1核向 中央移动,形成极核,同时靠近珠孔端的3个细胞形成 卵器,其中大的1 个细胞称为卵细胞,其余2个称助细 胞.另3个远珠孔端的细胞称为反足细胞。

单孢型胚囊的发育

胚 囊 母 细 胞

减数分裂

四 分 体

三个 退化, 另一 三次有丝分裂 个形 只有核分裂 成胚 囊

八 核 胚 囊

七 细 胞 成 熟 胚 囊

? 双孢型胚囊:大孢子母细胞减数分裂的第一次分裂出 现细胞壁,成为二分体,其中一个消失,只有另一个继续

进入第二次分裂,但不形成新壁,形成的二个单相核同
时存在于一个细胞中并分别位于细胞的两端,以后的分

裂与单孢型的相同。

双孢型胚囊的发育

胚 囊 母 细 胞

二 分 体 减数分裂

一个退 化,另 一个分 裂后形 成双核, 进一步 形成胚 囊

八 核 胚 囊

七 细 胞 成 熟 胚 囊

? 四孢型胚囊:大孢子母细胞在减数分裂时两次分裂都 没有形成细胞壁,所以4个单相核共同存在于一个细胞 中,并呈1和3的排列,1个核在珠孔端,另3个核在合点端. 然后,珠孔端的核进行一次正常的有丝分裂形成2个单 倍体的子核,而核点端的3个核分裂时纺锤体相互融合 成1个共同的纺锤体,分裂结果形成2个3倍体的子核. 然后所有的核各分裂一次,成为8个核,4个在核点端的 是三相核,4个在珠孔端的是单相核,以后的发育与单孢 型胚囊。

四孢型胚囊的发育

胚 囊 母 细 胞

减数分裂

形 成 四 核 细 胞

三个 单相 核合 并, 另一 个仍 为单 核。

八 核 胚 囊

七 细 胞 成 熟 胚 囊

单 核 胚 囊

双 核 胚 囊

2、胚囊的形成与结构

反足细胞

中央细胞
卵细胞 助细胞

卵细胞是高度极化的细胞,表现在其近珠孔端的 壁较厚,近合点端逐渐变薄,最后消失。卵细胞是直

接参与生殖的细胞。
助细胞也位于珠孔端,和卵细胞合称卵器。它也

是具有高度极性的细胞,壁的特征同卵细胞,另外,
其珠孔端细胞壁上有丝状器。助细胞的功能有以下几 个方面: ① 吸收和转运营养物质; ② 引导花粉管定向生长;

③ 为花粉管进入和释放内容物的场所。

中央细胞是胚囊内最大的一个细胞,细胞高 度液泡化,它是胚囊营养物质贮藏的场所。同时,

能从周围珠心组织内吸取营养物质。在受精过程
中,与精细胞结合,发育成胚乳。

反足细胞是胚囊中变异最大的一群细胞,在
形成过程中,常因胞质分裂不完全,而形成“合

胞体”。主要功能:吸收珠心组织营养物质,并
转运给胚囊。

七、开花、传粉和受精
(一)开花 雄蕊内的花粉囊和雌蕊中的胚囊(或二者之 一)成熟时,花被展开,露出雄蕊和雌蕊。 (二)传粉 开花后,花粉囊散出花粉,落在雌蕊柱头上 的过程。 1.自花传粉: ⒉ 异花传粉: 植物对异花传粉的适应: ⑴单性花; ⑵雌雄蕊异熟; ⑶雌雄蕊异位; ⑷雌雄蕊异长; ⑸自花不孕

风媒花和虫媒花 ⒈风媒花:风媒植物的花常成穗状花序、葇荑花序; 能产生大量花粉。划分质轻、干燥、表面光滑,常为雌雄 异花或异株,不具香味和色泽。 ⒉虫媒花:常能产生特殊气味吸引昆虫;常产生蜜 汁;花大而显著,花粉外壁粗糙。 ⒊其它传粉方式:如水媒和鸟媒。 (三)人工辅助授粉

(三)受精
1、花粉粒的萌发
花粉管落在雌蕊柱头上,经过与雌蕊柱头相互识 别,亲和的开始吸收水分和营养物质,体积增加,花 粉粒的内壁从萌发孔处伸出,形成花粉管。

2、花粉管的伸长
花粉管在萌发后,继续伸长,通过花柱到达子 房,通过花柱时,可能有以下几种可能: ⒈穿过中空的花柱道; ⒉花柱内有引导组织; ⒊花粉管通过花柱薄壁细胞的间隙或细胞壁与细 胞膜之间的间隙穿过。

被子植物的双受精
概念: 精细胞(N)+卵细胞(N) 精细胞(N)+2个极核(N)

合子(2N) 初生胚乳核(3N)

过程:
不管花粉管如何进入胚珠,总是从珠孔端进入胚囊。并 且花粉管进入总与助细胞有关。花粉管进入胚囊后,管的末 端破裂,把精细胞和内容物注入进胚囊。两个精细胞游离到 卵细胞和中央细胞,与它们融合。

花粉管进入胚珠的路线是:柱头→花柱→子房→珠被→珠孔

花粉管到达子房后,进入胚珠的途径有三种: 珠孔受精 合点受精 中部受精

柱头
花柱

助细胞 卵细胞 极核 子房

反足细胞

花 粉 粒 的 识 别

花 粉 管 的 伸 长

双 受 精 的 过 程

融 合 后 的 合 子 和 初 生 胚 乳 核

受精卵 初生胚乳核

⒊ 意义:
⑴精细胞和卵细胞的融合,将父、母本具有差异的遗传物质重 新组合,形成具有双重遗传性的合子,即由2个单倍体(N)的

雌、雄配子融合成1个二倍体的合子,即保持了物种遗传的稳定
性,又出现新的遗传性。 ⑵精细胞与2个极核或1个次生核融合,形成三倍体的初生胚乳 核,同样结合了父、母本的遗传特性,生理上更活跃,并作为营 养物质在胚的发育过程中被吸收。

4、受精的选择作用
柱头对花粉粒的萌发、胚囊对精细胞的进入、卵细胞和精细 胞的融合,都具有选择性,因此,被子植物的受精具有选择性。

5、无融合生殖和多胚现象 (1)无融合生殖:不经过精卵融合,产生有胚种子的现象 分为:孤雌生殖(蒲公英);无配子生殖(葱);

无孢子生殖(珠心或珠被发育,如柑橘)。
无配子生殖是一种广义的单性生殖。是维管植物中配子体卵细胞以外的细 胞,单独分裂和发育产生孢子体的现象。配子体可以不经过配子的结合,

而直接产生孢子体的,这种现象叫做无配子生殖。此现象在蕨类植物中相
当普遍。 无配子生殖时,孢子体可以从配子体单个营养细胞,或颈卵器附

近,或颈卵器内除卵细胞以外的细胞产生,也可以由1个卵细胞不经过配子
的结合,而直接形成孢子体,后者则称为单性生殖(孤性生殖)。

(2)多胚现象:种子内有两个以上胚的现象。


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