植物形态结构6花(高中生物竞赛辅导课件).ppt

植物形态结构与解剖学 生物奥赛辅导 第六节花 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 柱头 花柱 花药 花丝 子房 胚珠 花冠 花萼 花托 花柄 雌蕊 花被 雄蕊 二 花的组成 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 花被 着生在花托外围 起保护作用的结构 花萼 由若干萼片组成 离萼 合萼落萼 早落萼 宿萼 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 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 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 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 柱头 雌蕊顶端 承受花粉的部位 可分为 干柱头和湿柱头 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 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 特立中央胎座 侧膜胎座 基生胎座 胎座的类型 南瓜 三 花各部分演化 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 排列方式的变化 螺旋排列和轮状或圆周排列 对称性的变化 分为辐射对称和两侧对称 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 总穗轴 小穗 外颖 小穗轴 外稃 雄蕊 柱头 内稃 雌蕊 浆片 内颖 小麦小穗结构示意图 芒 三 花程式和花图式 1 花程式 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 百合 P3 3A3 3G 3 3 花程式举例 K 5 C1 2 2A 9 1G 1 1 白菜 K4C4A4 2G 2 2 刺槐 十字花科CruciferaeK2 2C2 2A2 4G 2 1 茄科Solanaceae K5C 5 A5G 2 2 百合科Liliaceae P3 3A3 3G 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 总状花序 小花梗近等长 排列在花序轴的两侧 伞房花序 小花梗不等长 排列在近同一平面上 伞形花序 小花梗等长 着生在花序轴的顶端 穗状花序 小花无梗 排列在花序轴的两侧 肉穗花序 花序轴粗短而肥厚 上着生无柄单性花 葇荑花序 小花为无柄的单性花 常无花被 花须常下垂 头状花序 花序轴扁平 称花序盘 开花顺序从外至内 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 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 圆锥花序 复穗状花序 复伞形花序 复伞房花序 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 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 二歧聚伞花序 主轴下形成两分枝 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 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 五 花药的发育和花粉粒的形成 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 成熟花粉粒花粉粒的类型 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 花粉粒内双核的形成 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 珠柄珠被珠心珠孔合点 胚珠的结构 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 一 胚珠的发育 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 单孢型胚囊 蓼型或正常型 双孢型胚囊 葱型 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 胚囊母细胞 四分体 三个退化 另一个形成胚囊 八核胚囊 七细胞成熟胚囊 减数分裂 三次有丝分裂 只有核分裂 单孢型胚囊的发育 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 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 减数分裂 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 胚囊母细胞 形成四核细胞 八核胚囊 七细胞成熟胚囊 减数分裂 三个单相核合并 另一个仍为单核 四孢型胚囊的发育 单核胚囊 双核胚囊 2 胚囊的形成与结构 助细胞 卵细胞 中央细胞 反足细胞 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 吸收和转运营养物质 引导花粉管定向生长 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 异花传粉 植物对异花传粉的适应 单性花 雌雄蕊异熟 雌雄蕊异位 雌雄蕊异长 自花不孕 风媒花和虫媒花 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 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 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 穿过中空的花柱道 花柱内有引导组织 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 概念 精细胞 N 卵细胞 N 合子 2N 精细胞 N 2个极核 N 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 被子植物的双受精 花