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1、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（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
2、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
3、则属于周位花（图381）。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
4、又具花冠（图382，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68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382，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
5、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
6、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35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383，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
7、、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383，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
8、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384，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，
9、子房膨大呈球形（图384，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。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
10、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。（一）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、毛茛、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391），结合典型植物花托形状，加以比较观察。1柱状花托柱状花托已见于实验三十七的玉兰花中。毛茛的花托则较短，呈半球形。均
11、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
12、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392）：1离生花萼萼片彼此分离，如实验三十七中观察的毛茛、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 balsa-mina）或飞燕草（Consolida ajacis）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
13、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（ Bidens bipinnata）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
14、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）。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（Glycyrrhiza uralensis）、紫藤（Wisteria sinensis）、槐（ Sophora japonica）等植物均具蝶形花冠。其花冠有五个离生的花瓣，各花瓣形态不同，如在实验三
15、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393，B）。3唇形花冠药用植物益母草（Leonurus artemisia)、薄荷（Mentha haplocalyx)，及花坛中常见的一串红（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，上部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）。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（Pharbitis bederacea）、打碗花（Calystegia hederacea）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）。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（Adenophora stricta）、桔梗（Platycodon grandiflorus）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
