花的解剖结构

实验10花的解剖结构

一、花的基本结构和类型

一朵完全花是由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊等几部分共同着

生于花托上构成。在长期的演化过程中，以及在不同的环境下,

花的各部位发生各种形态变异，形成了千姿百态、绚丽多采的

花的世界。花的形态特征是被子植物分类的重要依据之一，同

时也是研究不同科属植物之间亲缘关系的重要根据。

本实验通过对桃花（Prunuspersica）和其它典型植物花

的观察，了解花的基本结构及花的不同类型。

（一）花的基本结构——桃花的观察

桃花为单生花，每朵花下有柄并有一苞片。取一朵新鲜或

浸泡的桃花，先自外向内逐层观察花萼、花冠、雄蕊和雌蕊的

数目、形态和着生情况。然后将桃花沿纵向切开，在实体解剖

镜下做进一步观察。

桃花的花托呈杯状，即花托中事凹陷成一小杯状。萼片、

花瓣和雄蕊着生于杯状花托的边缘，雌蕊的子房着生于花托中

央的凹陷部位。桃花的花萼由五片绿色叶片状萼片组成，各萼

片相互离生。花萼也叫做外轮花被。桃花的花冠由五片粉红色

花瓣组成，离生。花冠也叫内轮花被。桃花的雄蕊数目多，不

定数。每一雄蕊由花丝和花药两部分组成，花丝起支持和联系

作用，花药中可产生花粉粒，为雄蕊的主要部分。雄蕊在花托

边缘作轮生排列。桃花的雌蕊呈瓶状，可分为柱头、花柱和子

房三部分，子房中着生有胚珠。桃花的子房仅基部着生于花托

上，而其它部位与花托分离，故其着生位置属上位子房。桃花

的花萼和花冠着生于杯状花托的边缘，其相对于子房的位置则

属于周位花（图38-1）o

图38-1桃花的结构

1.«;2.雌蕊；3.花瓣；4.萼片5.杯状花托

通过上述观察可了解桃花具有齐全的花的各部分，是一典

型的完全花，既是一具有外轮花被（花萼）和内轮花被（花冠）

的重被花，又是具有雄蕊和雌蕊的两性花，同时还是一花冠呈

辐射对称的整齐花。桃花的结构可代表一般花的基本结构。

（二）花的类型

1.完全花和不完全花完全花指一朵花具有齐全的花萼、花

冠、雄蕊和雌蕊四部分。当一些植物花的结构中缺少上述四部

分中的任何一部分或两部分，甚至缺少三部分时，即为不完全

花。当缺少内轮或外轮花被时，可形成单被花，而花被完全缺

少时，形成裸花。当雄蕊或雌蕊缺少时，可形成单性花，而当

雌、雄蕊都缺失时，为中性花或无性花。

重被花、单被花和裸花重被花，如桃花，既具花萼又具花

冠（图38—2,A）;单被花，观察绣球花（Hydrangea

macro_phyIla），仅有一轮花被，缺花冠，萼片呈花瓣状。一般

单被花多缺花冠（图38-2,B）;裸花，观察毛白杨的雄花，

可看到每朵雄花是由一杯状花盘中着生6—8个雄蕊构成，其外

既无花萼又无花冠，仅有一苞片。杨属（PopuIus）、柳属（SaIix）

的雌花和雄花均为裸花（图38—2,C）o

ABC

图38-2花的类型

A.重被花；B.单被花；C.裸花

两性花、单性花和中性花两性花，如才先花，既具雄蕊，又

具雌蕊；单性花，如杨树或柳树为单性花，其雄花缺雌蕊，雌

花缺雄蕊。其它如黄瓜（Cucumissativus）、玉米等也具单性

花；中性花，菊科向日葵头状花序的边花或胡萝卜伞形花序外

围的花朵，仅有花被，而雌、雄蕊不发育，为中性花，或称无

性花。

2.整齐花和不整齐花整齐花和不整齐花的划分主要根据花

冠的对称情况。整齐花的花冠属辐射对称，通过花朵的中心可

划分出多个对称面；不整齐花的花冠两侧对称，通过花朵中心

只能划出一个对称面。

整齐花--棉花（陆地棉）的观察

棉花也是一完全花、整齐花，观察时应注意其与桃花形态

上的差别。取一新鲜或浸泡的棉花的花，由外向内逐层观察花

萼、花冠、雄蕊和雌蕊的形态。注意棉花花朵的最外层有三张

叶片状结构将整朵花包围，这是三张大苞片，也称副萼。翻开

副萼才看到在花朵基部花冠外方有五片合生的萼片。花瓣五数,

分离，作覆瓦状排列。棉花的雄蕊结构较特殊，雄蕊数目多，

各雄蕊的花丝基部联合成一雄蕊管，将雌蕊的花柱部分包固，

雄蕊管的基部与花瓣相结合，而各雄蕊的花丝上部和花药相互

分离。棉花的这种雄蕊类型特称为单体雄蕊。剥开雄蕊管可看

到棉花的雌蕊，呈瓶状，由3—5个心皮结合而成，柱头稍分离。

最后可看到棉花花托呈扁平状，子房上位。棉花的花冠呈辐射

对称状，通过花朵中心，可划出多个对称面（图38—3,A）o

不整齐花——豌豆花的观察

分，观察小麦一朵颖花的具体结构。小麦的颖花包括下列各结

构部分：一片外殍，其中脉明显，有时外殍的顶端可延长成芒;

一片内殍，薄膜状，船形，有两条明显的侧脉；二片浆片，为

紧贴在子房基部对着外殍一侧的一对小薄膜片。浆片与小花的

开放有关，当小麦开花时，浆片迅速吸水膨胀，将内、外殍撑

开，利于雄蕊的伸出和雌蕊柱头展开承受花粉；小麦有雄蕊三

枚，开花时，花丝急速伸长，将花药推出内、外殍，花药纵裂

散出花粉；晔蕊一枚，由二心皮合生而成，柱头二裂呈羽毛状,

花柱短，不明显，子房膨大呈球形（图38—4,C、D）o禾本

科植物小花的基本结构如上。有时，某些结构部分有所不同，

如水稻的雄蕊为6枚，作两轮排列，每轮3枚。

图38-4小麦的小穗和小花结构

A.扬花期小穗结构；B.成熟期小穗结构；C.小花结构；D.花图解

1穗轴；2.小穗轴；3.颖片：4.小花；5.麦粒；6.芒；7.外移;

8.内移；9.浆片；10.雄浣；11.柱头：12.子房

0引自Peterson,1965）

颖花各部分特化较大，从演变看，一般认为小花的外殍相

当于每朵花的苞片；船形的内殍可理解为由外轮花被的二片花

被片合生而成，另一花被片退化；浆片可能是由内轮花被的二

花被片演变而成，另一花被片也可能退化。所以，小麦的花仍

可理解为单子叶植物的三数花，只是花的各部分高度特化。形

态发生很大变异。

二、花托和花被的形态变异

在实验三十七和三十八中，结合典型花的解剖，已对花的

系统来源和基本结构作了观察和了解，并介绍了花的类型划分

情况。下面将分两个实验，主要结合实物标本、挂图和模型观

察，对花的不同部分的形态变异，及某些演化趋势作进一步介

绍，并说明有关形态学各词术语。本实验先介绍花托、花萼和

花冠的变异类型。

（-）花托的形态变异

花托是花萼、花冠、雄蕊和雌蕊的着生部位，为一段茎的

变态。从实验三十七和三十八对玉兰、毛葭、桃和豌豆四种花

的观察中，已看到花托有各种不同形状。从系统演化看，花托

的形态是沿着一定的方向演变的。即由较原始的柱状花托，进

而花托缩短呈半球形至扁平状，而后又进一步中央部位凹陷，

高度进化的花托类型为中央凹陷的瓶状结构。

花托有以下几种主要类型（图39—1）,结合典型植物花

托形状，加以比较观察。

[Qy中VQ

图39-1花托形态变异

1.柱状花托柱状花托已见于实脸三十七的玉兰花中。毛葭

的花托则较短，呈半球形。均属较原始类型。

2.花托扁平或微凸多数被子植物，如茄科、豆科、十字花

科等植物的花托已进一步缩短，并稍扩大成扁平圆盘状，花的

各部分以轮生方式排列着生于花托之上。

3.杯状花托实验三十八中观察的桃花或山桃花的花托为典

型的杯状花托，花托中央凹陷。

4.瓶状花托梨亚科、菊科植物以及葫芦科植物的雌花多具

瓶状花托，即花托进一步下陷成瓶状，将子房包埋于其中。

（二）花萼形态的变异

花萼是萼片的总称，为外轮花被。萼片通常绿色叶片状，

具有与叶片相似的内部解剖结构，有表皮细胞、大量含有叶绿

体的薄壁细胞和维管束。在花蕾期，花萼起保护花的其它各部

分的作用。一般在开花后，萼片即行脱落；部分植物的花萼可

一直保留至果实成熟，称为宿存萼，如茄子、番茄、柿子等的

萼片。宿存萼有保护幼果的作用。

花萼的形态变异大致有下述几种情况(图39—2)：

A.萼片分离：B.萼片联合；C.花萼成距；D.萼片花瓣状;

E.花萼成钩刺状；F.花萼成冠毛状；G.副萼

1.离生花萼萼片彼此分离，如实脸三十七中观察的毛葭、

桃等植物的花萼，即为离生花萼。

2.合生花萼萼片彼此联合，其联合程度可有不同。合生花

萼下端结合部分称为萼筒，上端分离部分称萼齿或萼裂片，如

实验三十八中豌豆的花萼。一些植物合生花萼的萼筒部分伸长

成一细长的中空管子，称为距。观察凤仙花(Impatiens

baIsa-mina)或飞燕草(Consolidaajacis)的花萼，可见萼

筒伸长成距。

3.花萼呈花瓣状多见于单被花，缺花冠，萼片大，并有一

定颜色，类似花瓣，如实验三十八中绣球花的花萼。

4.花萼成冠毛状或钩刺状观察蒲公英的果实，其上端的冠

毛是由萼片随果实的成熟发育而成，可带着种子随风飘飞。鬼

针草(Bidensbipinnata)的萼片成钩刺状，可附于动物身体

上，借以传播种子。

5.副萼副萼实际上是由花的苞片构成。实验三十八中棉花

花朵最外层有由三张大苞片构成的副萼。副萼对花蕾和幼果也

有保护作用。

(三)花冠类型

花冠是花瓣的总称，为内轮花被。花冠常有各种鲜艳的颜

色，是花中最引人注意的部分。根据花瓣是否联合，将花区分

为离瓣花和合瓣花两大类。离瓣花各花瓣彼此分离；合瓣花则

花瓣相互联合，其联合的程度也有不同，可部分联合或全部联

合。花冠的形态变异很大，形成了各种花冠类型。花冠类型是

植物分类的重要依据之一。一般同一科植物常具有相同的花冠

类型。有些植物科的名称就是以花冠类型命名，如十字花科、

唇形科等。现将常见的花冠类型介绍如下，要求结合观察典型

植物的花和挂图，了解主要花冠类型的形态结构特点：

1.十字形花冠萝卜、白菜、二月兰等十字花科植物的花均

具有典型的十字形花冠。其特点是花瓣四数，离生，每一花瓣

下部细长成瓣爪，四片花瓣作十字形排列(图39-3,A)o

2.蝶形花冠蝶形花冠在豆科植物中最为常见。豌豆、大豆、

甘草(Glycyrrhizauralensis)、紫藤(Wisteriasinensis)>

槐(Sophorajaponica)等植物均具蝶形花冠。其花冠有五个

离生的花蕾，各花瓣形态不同，如在实验三十八中所见的豌豆

花，其最外面的一片大花瓣称为旗瓣，两侧为一对翼瓣，中间

两片稍有联合，成一龙骨状突起，称为龙骨瓣。五片花瓣相互

配合，组成一美丽的蝶形花冠(图39—3,B)o

图39-3花冠类型

A.十字形花冠；B.蝶形花冠；C.唇彩花冠；D.高脚碟花冠；E.漏斗

状花冠F.钟形花冠；G.舌状花冠；H.管状花冠；L辐状花冠

3.唇形花冠，药用植物益母草(Leonurusartemisia)、簿

荷(Menthahaplocalyx),及花坛中常见的一^红

(Salviasplendens)等植物具唇形花冠。其花冠由五个花瓣合

生而成。花冠基部联合成筒状，上害分离成为不整齐的两个裂

片，形似上、下唇，分别称为上唇和下唇。一般上唇二裂，下

唇三裂，有时上、下唇裂口不明显。此类花冠即为唇形花冠(图

39-3,C)o

4.漏斗状花冠在庭园的篱笆上及道旁常见的具缠绕茎，开

白色、粉红色或蓝紫色花的牵牛(Pharbitisbederacea)、打

碗花(Calystegiahederacea)等植物的花具漏斗状花冠。花

瓣一般为五数，全部联合成一长的花冠筒，花冠筒自基部向上

逐渐扩大成漏斗状(图39-3,E)o

5.钟形花冠钟形花冠与漏斗状花冠相似，花瓣一般为五数,

合生成一花冠筒。不过钟形花冠的花冠筒较短而粗，上部稍扩

大,呈钟形。桔梗科的沙参(Adenophorastrieta)、桔梗

(PIatycodongrandiflorus)等植物具钟形花冠(图39-3,F)。

6.高脚碟状花冠高脚碟状花冠也由五个花瓣合生而成，花

冠下部联合成细筒状，其上部蛛然呈水平状展开，形状如一高

脚碟子。气味幽雅的水仙(Narcissustazettavar.chinensis)

花和具缠绕茎开有美丽小红花的莺萝(Quamoclitpennata)等

植物的花冠都是高脚碟状花冠(图39-3,D)o

7.管状花冠花瓣五数，合生成管状，上部无明显扩大。菊

科植物向日葵、菊花等头状花序的中央部分为管状花，小蓟

（CephaIanopIossegetum）的头状花序中全部着生管状花（图

39-3,H）o

8.舌状花花瓣五数，合生。花冠仅基部少部分联合成管状,

稍往上则靠一侧联合成一扁平舌片状，舌状片顶端作齿裂。如

菊科植物中蒲公英、苦茸菜（Ixerischinensis）等的头状•花

序中全部为舌状花。向日葵头状花序的边缘花也为舌状花（图

39-3,G）o

9.辐状花冠茄科植物如茄、枸杞等植物具辐状花冠。五片

花瓣仅基部联合，形成一短粗的花冠筒，花瓣的中上部仍保持

分离，裂片自中下部向四周作辐射状扩展，使花冠呈车轮状，

称为辐状花冠（图39-3,I）o

三、雄蕊和雌蕊的形态变异

本实验结合实物、挂图和模型观察，介绍雄蕊和雌蕊的形

态变异。

（一）雄蕊的形态变异

1.雄蕊类型一般每朵花中有多个雄蕊，总称为雄蕊群。多

数植物花中的各个雄蕊彼此分离，花丝长短大致相等。但一些

植物的雄蕊由于花丝长短不同，花丝、花药的联合或分离恃况

不同，形成了不同的雄蕊类型，主要有下列几种：

（1）二强雄蕊一朵花中有四枚雄蕊，其中二枚雄蕊的花

丝较长，另二枚花丝较短（图40T,A）o观察唇形科植物如

益母草、夏至草（Lagopsissupina）等植物的雄蕊。

图40-1堆茯类型

A.二强雄疣；B.四强雄优；C.单体雄优；D.两体雄蕊：

E.多体螳疣；F.聚药雄赛

(2)四强雄蕊一朵花具六枚离生雄蕊，其中四枚雄蕊的

花丝较长，另二枚雄蕊的花丝较短(图407,B)o观察十字

花科植物如白菜、萝卜、二月兰等植物的雄蕊。

(3)单体雄蕊雄蕊数目多数，其花丝部分联合，而花药

仍各自分离(图407,C)o实验三十八中已观察的棉花，和

锦葵科其它植物如扶桑、蜀葵(Althaearosea)等植物的雄蕊。

(4)聚药雄蕊雄蕊数目多数，花丝各自分离，花药相互

联合在一起，形成聚药雄蕊(图407,F)o观察菊科植物向

日葵、蒲公英等植物的雄蕊。

(5)两体雄蕊如实验三十八已观察的豌豆花的雄蕊即为

两体雄蕊。其十枚雄蕊中，九枚雄蕊花丝相互联合而花药分离，

另一枚雄蕊单生(图407,D)o多数豆科植物具两体雄蕊。

(6)多体雄蕊雄蕊数目为多数，分成若干组，每组雄蕊

的花丝部分联合，上部花丝和花药仍保持分离，形成了多体雄

蕊(图40T,E)o如金丝桃(Hypericummonogynum)的雄蕊。

2.花药开裂方式当花粉成熟时，花药以不同方式开裂，散

出花粉。最常见的花药开裂方式是纵裂，即花药沿药室的纵轴

开裂。如小麦、玉米和百合花药的开裂形式(图40-2,A)o

孔裂是在花药的顶部或接近顶端裂开一小孔，花粉由孔中散出、

如茄科马铃薯和茄的花药开裂形式(图40-2,B)o另有一种

较不常见的瓣裂方式，是在花药成熟时，药室上形成1-4个活

门状的瓣片，散粉时，瓣片向上掀起，花粉由此处散出。如樟

科和小槃科植物的花药开裂形式（图40-2,C）o

图40-2花药开裂方式

人纵裂；B.孔裂；C.瓣裂

（二）雌蕊类型和胎座类型

雌蕊由柱头、花柱和子房三部分组成，一般呈瓶状。雌蕊

是由变态的叶心皮包围而成。心皮中相当于叶片的中脉处

称为背缝线，心皮相互联接或合拢处则称腹缝线。一般胚珠着

生于腹缝线上。胚珠在子房中着生处即为胎座。一个雌蕊可以

由单心皮或多个心皮构成。由于构成雌蕊心皮数目的不同，以

及心皮联合方式的不同，形成了各种类型的雌蕊，相应地也出

现了不同的胎座类型。

1.单雌蕊是由单个心皮合拢而成，形成一个子房室，胚珠

着生在腹缝线上，为边缘胎座（图40-3,E、F）o观察豆科植

物的雌蕊，它是由一个心皮包围而成。将子房做纵切及横切观

察，可看到在细长的子房一侧（心皮合拢的腹缝线处）着生若

干个胚珠，仅一子房室。受精后，子房发育成荚果。

2.单室复雌蕊由多个心皮（一般为3-5个心皮）在腹缝线

处结合，共同包围成一个子房室，胚珠着生在各腹缝线上，形

成侧膜胎座（图40-3,A、B）。观察紫花地丁（Violayedoensis）

或罂粟（Papaversomniferum）的雌蕊。紫花地丁的雌蕊是由

三心皮联合而成的单室复雌蕊。每一腹缝线上着生两列胚珠，

受精后发育成萌果。当获果沿背缝线开裂后，可明显看到今一

腹缝线上着生的两列细小种子。在单室复雌蕊中，还可有另一

种胎座类型，它是在子房腔的基部向上长出一轴柱，此轴柱不

到达子房顶部，胚珠着生于轴柱上，称为特立中央胎座。观察

石竹或马齿览的子房，可看到这种胎座类型。

3.多室复雌蕊雌蕊由多个心皮（一般也是3-5个心皮）联

合而成。各心皮在腹缝线联合后，并向内延伸成隔膜，各隔膜

在子房中央处汇合形成一中轴。子房腔由隔膜分隔成若干个子

房室（如三心皮可形成三个子房室；五心皮可形成五个子房室）。

胚珠着生于中轴上，为中轴胎座（图40-3,C、D）o观察棉花、

牵牛等植物的雌蕊，通过横切和纵切，可看到子房中的隔膜和

着生于中轴上的胚珠。

图40-3雌疏类型和胎座类型

A、B.单室复雌鼠侧膜胎座；C、D.多室复雌茯，中轴胎座；

艮F.单雌菽边臻胎座

GI自Rawen等，1980）

4.多心皮离生雌蕊群一朵花中有多个单雌蕊，每一单雌蕊

均由一心皮包围而成。如实验三十七中观察过的玉兰花和毛良

花的雌蕊类型，均属多心皮离生的雌蕊群。

（三）子房在花托上着生位置及花冠位置的变化

由于花托形状的变化，相应地子房在花托上着生的位置以

及花冠着生的位置也发生了变化，形成了上位子房、下位子房

和半下位子房，以及相应的下位花、上位花和周位花。

1.上位子房与下位花当花托扁平或微凸时，子房仅基部着

生于花托上，其它部分不与花托愈合，为上位子房。如前面观

察过的豆科、茄科及十字花科植物等多为上位子房。在这种情

况下，花萼和花冠着生于花托的外缘，其相对于子房的位置，

属于下位花（图40-4,A）o桃花具杯状花托，但其子房除基

部外其它部分未与花托愈合，故仍属上位子房，而其花冠着生

处相对于子房的位置则属周位花（图40—4,B）o

2.下位子房与上位花花托下陷成瓶状，并将子房包埋于其

中，整个子房与花托愈合，构成了下位子房。观察梨（Pyrus）

花、向日葵的管状花或黄瓜的雌花，均为下位子房。花萼和花

冠着生于瓶状花托上口的边缘，其相对于子房的位置，属亍上

位花（图40-4,D）o

ABc

图40—4子房和花冠在花托上着生位置

A.上位子眼下位花；B.上位子房，周位花;

C.芈下徐学底周位花；D.下金字房,上也花

3.半下位子房与周位花观察党参（Codonopsispilosu-la）

标本，其花托杯状，子房的下半部埋于花托中，构成半下位子

房，其花冠相对于子房的位置为周位花（图40-4,C）o

四、花序的类型

一些植物的花各自单独着生于茎上，为单生花。不少植物

的花是若干朵花，按一定的次序和形式着生于共同的花序轴上,

构成一花序。在花序上没有典型的营养叶，仅在每朵花下着生

一简单的苞片，或在整个花序下着生有总苞。本实验结合实物

和挂图观察主要花序类型。

根据花序轴上花的开放顺序，可将花序分成有限花序和无

限花序两大类。有限花序花序轴顶端的花或中心的花先开放，

然后依次向下或向外逐朵开放，其花序轴顶端不再继续伸长。

此类花序较为少见。多数花序开花顺序是由下向上或由外向内，

开花期间花序轴可不断伸长和分化出新的花芽，故称无限花序。

（一）无限花序的主要类型

在无限花序中，由于每朵花花柄的有无或长短的不同，以

及花序轴的长短和是否有分枝等情况的不同，形成了九种主要

花序类型。

1.总状花序总状花序具有一伸长的不分枝的花序轴，在花

序轴上着生多朵花柄基本等长的花朵。花序轴前端可不断伸长，

并分化出新的花芽。其开花顺序是自下而上花朵逐渐开放（图

41-1,C）o观察养菜和紫藤的花序。在养菜花序中可看到其下

部已形成短角果，而顶端的花朵正现蕾或开放的情况。

2.穗状花序其基本特点是在一不分枝的花序轴上，着生多

数无柄的小花（图41-1,B）o实脸三十八中的禾本科小麦为

一复穗状花序。其它如车前具典型的穗状花序。

3.蒸蓑花序花序轴不分枝，花无柄，类似穗状花序。其特

点是每一花序由单性花（雄花或雌花）组成，花序轴柔软下垂,

在开花或果实成熟后，整个花序脱落（图417,G）o实验三

十八中看过的杨属和柳属都具蒸菱花序。

图41-1无限花序类型

A.圆锥花序；B.惩状花序；C.总状花序；D.伞房花序;

E.伞形花序；F.头状花序；G.茅美花序；

GI自Raven等，1980）

4.肉穗花序基本结构也与穗状花序相似，但其花序轴肥厚

肉质化。如玉米的雌花序。一些肉穗花序外包被有一大型苞片，

形似花冠,特称佛焰苞,如马蹄莲(Zantedeschiaaethi-oPica)o

这种花序有时称佛焰花序。

5.伞形花序其特点是花序轴缩短成一球形，上面集中着生

有多数花柄近等长的花。整个花序外形如张开的伞状，故称伞

形花序(图417,E)。其开花顺序是自外向内开放。食用的

葱、韭菜(Alliumtuberosum)等植物具伞形花序。胡萝卜的

花序则为复伞形花序。

6.伞房花序花序轴不分枝，稍伸长，其上着生多朵花柄不

等长的花，靠下部花的花柄较长，越往上花柄越短，使整个花

序的各朵花在上面排列成一平面(图41—1,D)观察三裂绣线

菊(Spiraea