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花的基本结构和类型观察实验

2019.11.22

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(Prunus persica)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,即花托中部凹陷成一小杯状。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)。




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_phylla),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(Populus)、柳属(Salix)的雌花和雄花均为裸花(图38-2,C)。




两性花、单性花和中性花 两性花,如桃花,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(Cucumis sativus)、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围,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)。


不整齐花——豌豆花的观察


豌豆花为完全花,但花冠为两侧对称,所以是不整齐花。取一朵新鲜的或浸泡的豌豆花进行观察。




豌豆花也是五数花。最外轮有萼片5片合生。其花冠结构特殊,五瓣形态不一致,包在最外的一瓣较大,为旗瓣,向内左右各有一翼瓣,中央为二片龙骨瓣,较小,下缘稍联合。这种花冠类型称为蝶形花冠。豌豆花的雌、雄蕊包在龙骨瓣中。雄蕊10枚,其中9枚雄蕊的花丝部分联合而花药分离,另1枚雄蕊单独离生,这种雄蕊类型称为两体雄蕊。雌蕊包在联合的花丝之中,由一心皮结合而成,子房较长,在腹缝线上着生若干个胚珠。豌豆花花冠呈两侧对称状,只能通过两龙骨瓣的中央处,划出一个对称面,为不整齐花(图38-3,B)。


3.禾本科植物的颖花-小麦花的观察 禾本科植物花的各部分高度特化,结构比较特殊,特称为颖花。观察小麦小花的结构,以了解颖花结构的特点。


小麦颖花的观察。整个小麦穗为一复穗状花序,是由若干(一般为十多个至二十个)小穗着生于穗轴上构成。每一小穗为一穗状花序,由若干朵(三、五朵或更多)无柄的小花着生于小穗轴上组成。小穗基部有一对颖片。小花在小穗轴上作互生排列,一般顶部小花发育不完全为不育花(图38-4,A、B)。取小穗基部发育良好的小花,依次由外向内剥离花的各组成部分,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:一片外稃,其中脉明显,有时外稃的顶端可延长成芒;一片内稃,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稃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、外稃撑开,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、外稃,花药纵裂散出花粉;雌蕊一枚,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)。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。




颖花各部分特化较大,从演变看,一般认为小花的外稃相当于每朵花的苞片;船形的内稃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。


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