被子植物的生殖器官

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1、第三章 被子植物的生殖器官 第一节花 一、花的组成部分与形态类型花是适应于生殖的变态短枝。被子植物典型的花由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群几部分组成。构成花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群的组成单位分别是萼片、花瓣、雄蕊和心皮，它们均为变态叶。 花梗与花托 花梗是枝条的一部分，花托是其顶端膨大成各种形状的部分，有密集的节，着生花的其它部分，起支持和输导的作用。 花被花萼和花冠总称花被。当花萼和花冠相似不易区分时也统称花被，其每一特征则称花被片。花萼由若干萼片组成，保护幼花，并有光合等作用。萼片之间完全分离的称离萼，彼此之间基部合生或全部合生的称合萼，基部合生部分称萼筒，顶部分离的部分称萼裂片。

2、有的植物在花萼外还有副萼。花冠由若干花瓣组成，常呈鲜艳色彩或散发出香气，有保护雌、雄蕊和招引昆虫传粉的作用。花瓣之间完全分离的称离瓣花冠，花瓣彼此基部合生或全部合生的称合瓣花冠，其基部合生部分称花冠筒，顶部分离的部分称花冠裂片。具备花萼、花冠的花称两被花，仅有花萼的花称单被花，两者皆无的花称无被花或裸花。雄蕊群花中所有雄蕊总称雄蕊群。雄蕊的形态可分为花丝和花药两部分，花药是产生精子的地方，故雄蕊群是花的重要组成部分之一。雌蕊群花中所有雌蕊总称雌蕊群，但多数植物的花只有一枚雌蕊。雌蕊由1至多个心皮组成。心皮是组成雌蕊的单位，是具有生殖作用的变态叶。花中只有一个心皮的称单雌蕊；具有两个以上的心皮而

3、所有心皮合生形成一个雌蕊的称合心皮雌蕊（复雌蕊），心皮彼此分离单独形成雌蕊的称离心皮雌蕊（离生单雌蕊）。形态上雌蕊可分为柱头、花柱、子房三部分，子房是种子的前身即胚珠着生的地方，胚珠内可产生卵细胞，故雌蕊是花的另一个重要组成部分。 雌蕊在形态上可分柱头、花柱、和子房三部分： 1柱头 是雌蕊顶端膨大成各种形状的部分，是承受花粉及花粉粒萌发的地方。有两种类型湿柱头和干柱头。 湿柱头：柱头表面有液态分泌物：脂类、糖类、蛋白质、醇类，有助于粘住花粉粒，保护柱头，识别花粉粒，提供花粉粒萌发时所需要的营养。 干柱头：柱头表面无液态分泌物，但有一层乳状蛋白质薄膜（亲水）。 功能：识别花粉粒，促进亲和的花粉粒

4、萌发。 2花柱 雌蕊中部较细呈柱状的部分，是花粉粒萌发形成的花粉管进入子房的途径。有两种类型的花柱：空心型花柱：在花柱的中央有1-数条纵行的花柱道，自柱头通向子房。花柱道细胞是腺细胞，在开花或传粉时，能释放分泌物到花柱道表面，使花粉管沿着分泌物生长。实心型花柱：有的花柱中央有引导组织，花粉管在引导组织分泌的胞间物质中生长。有的无引导组织，花粉管通常在花柱中央的薄壁细胞间隙中穿过。 引导组织：花柱中的一种特化组织，这种组织可以提供营养物质，以帮助萌发的花粉管长进子房。3子房 是雌蕊基部膨大的部分。子房的结构包括子房壁、子房室、胎座和胚珠。子房壁有外表皮和内表皮，两层表皮之间有维管束和薄壁组织。内

5、部容纳胚珠的空间为子房室，室数随植物而异。子房壁上着生胚珠的部位为胎座。胚珠是种子的前身，胚珠数目随植物种类不同差异很大。具有雌蕊和雄蕊的花称为两性花，仅有二者之一的称单性花（雌花或雄花） 具有花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊（群）的花称完全花，缺少其1至3部分的花称不完全花。 二 禾本科植物的花及小穗 禾本科植物的花被变态为浆片，因此无花萼和花冠，花由2枚浆片、3或6枚雄蕊和1枚雌蕊组成；花及其外围的内稃和外稃组成小花；1至多朵小花、2枚颖片和它们着生的短轴（小穗轴）组成小穗。禾本科植物即以小穗为单位组成各种花序。 三 花程式和花图式 在研究被子植物花的复杂多样的形态特征时，常采用一种公式或图解来科

6、学地进行描述和记载，前者称花程式，后者称花图式。（一）花程式花程式(flower formula)是用一些字母、符号和数字，按一定顺序列成程式以表述花的特征。通常Ca代表花萼（calyx），Co代表花冠（corolla），A代表雄蕊群（androecium），G代表雌蕊群（gynoecium），P代表花被（perianth）。花各部分的数目用阿拉伯数字表示，写于字母的右下角，其中“ ”表示数目多而不定数，“O”表示缺少某部分，在数字外加上“（ ）”，表示该部呈联合状态。某部分在一轮以上时，就在各轮或各组的数字间用“”相连。关于子房的位置，可以用 表示子房上位，表示子房下位， 表示子房半下位。G

7、的右下角数字依次表示组成雌蕊的心皮数、子房室数和每室的胚珠数，它们之间用“：”相连。花程式最前面冠以“”表示辐射对称花，“”表示两侧对称花；“”表示雄花，“”为雌花。现举例说明： 棉的花程式为：*Ca（5）Co 5 A （）G（35：35：），表示为辐射对称花，合萼，单体雄蕊，子房上位，由35心皮组成，子房35室，每室含多数胚珠。大豆的花程式为：Ca（5）Co12（2）A（9） 1G 1：1：，表示为两侧对称花，合萼，花瓣是由1枚旗瓣、2枚翼瓣和2枚略为连合的龙骨瓣组成的，二体雄蕊，1心皮1室，每室内着生多个胚珠。（二）花图式花图式(flower diagram)是将花的各部分用其横切面的简图

8、来表示其数目、离合状态、 排列情况等等。用一圆圈表示花着生的花轴，用空心的弧线表示苞片，带有线条的弧线表示花萼。由于花萼的中脉明显，故弧线的中央部分向外隆起突出。实心的弧线表示花冠，雌蕊和雄蕊就用子房或花药的切面形状表示。如为顶生花，则可不绘花轴和苞片。 四 花序有些植物，如荷花、芍药的一朵花单生在茎上，叫单生花，而大多植物有许多花按一定规律排列在花轴上，称为花序(inflorescence)。花序中没有典型的营养叶，有时仅在每朵花的基部形成一小的苞片，有些植物花序的苞片密集在一起组成总苞，如向日葵。根据花轴长短、分枝与否、有无花柄及开花顺序，将花序分为无限花序 (indefinite inf

9、lorescence ) 和有限花序( definite inflorescence)两大类。（一）无限花序无限花序的开花顺序是花序轴基部的花先开，渐及上部，花序轴顶端可继续生长、延伸；若花序轴很短时，则由边缘向中央依次开花。无限花序的生长分化属单轴分枝式的性质，常又称为总状类花序，有时也称为向心花序。 1.总状花序(raceme) 花轴较长，由下而上生有近等长花柄的两性花，如白菜、萝卜。2.伞房花序(corymb) 花轴较短，基部花的花柄较长，向上渐短，各花排列在同一平面上，如梨、苹果。3.伞形花序(umbel) 许多花柄等长的花着生在花轴的顶端，如：韭菜、人参。4.穗状花序(spike)

10、花序较长，其上着生许多无柄的两性花，如车前、马鞭草。5.柔荑花序(catkin ament) 许多无柄或具短柄的单性花，着生在柔软下垂的花轴上，如杨、桦的雄花序。6.肉穗花序 花序轴膨大、肉质化，其上着生许多无柄的单性花，外包有大型苞片，如玉米、香蒲的雌花序。7.头状花序( capitate ) 许多无柄或近无柄的花着生在极度缩短、膨大扁平的花轴上，苞片常聚成总苞生于花序基部，如向日葵、三叶草。8.隐头花序( hypanthodium ) 花轴顶端膨大，中央呈凹陷状，许多无柄单性花隐生于空腔内壁上，雄花位于上部，雌花位于下部，如无花果。以上的各类无限花序，花轴不分枝，称为简单花序。另一些无限花

11、序的花轴有分枝，每一分枝相当于上述的一种花序，故称为复合花序，有复总状花序（又称圆锥花序，如水稻、燕麦）、复伞房花序（如花楸）、复伞形花序（如胡萝卜、芹菜）和复穗状花序（如小麦）等几种类型。 （二）有限花序有限花序的开花顺序与无限花序相反，是顶端或中心的花先开，然后由上而下或丛内向外逐渐开放。有限花序的生长分化属合轴分枝式性质，常又称为聚伞类花序，有时也称为离心花序。1.单歧聚伞花序(monochasium) 花轴顶端先生一花，然后在顶花下的一侧形成分枝，继而分枝之顶又生一花，其下方再生二次分枝，如此依次开花，形成合轴分枝式的花序。如各次分枝都从同一方向的一侧长出，使整个花序呈卷曲状，称为螺状

12、聚伞花序，如附地菜；如各次分枝使左右相间长出，称为蝎尾状聚伞花序，如唐菖蒲。2.二歧聚伞花序(dichasium) 顶花形成后，在其下方两侧同时发育出两个等长的侧枝，每一分枝顶端各发育出一花，然后又以同样方式产生侧枝，如石竹、卷耳。3.多歧聚伞花序(pleiochasium) 顶花下同时发育出三个以上分枝，各分枝再以同样方式进行分枝，如藜、大戟。 五、花芽分化花芽分化：芽内生长锥分化成花原基或花序原基，进而发育为花或花序的过程。 植物在营养生长过程中，感受了一定的光周期、温度、营养条件等调节发育的刺激，使一些芽的分化发生了质的变化，在茎上一定部位的顶端分生组织（生长锥），有的不再产生叶原基，而

13、分化出花的各部分原基或花序各部分原基，最后发育形成花或花序，即为花芽分化。花芽的出现是被子植物从营养生长进入生殖生长的重要转折标志。在花芽的分化过程中，顶端分生组织从无限生长变成有限生长，也是一个顶端分生组织的最后一次活动。 花原基在分化成花的过程中，如一朵花中的雄蕊和雌蕊都分化并发育则为两性花，如雄蕊或雌蕊不分化或分化后败育则形成单性花。农业生产上利用这一特性使花的性别向人类需要的方向分化。如黄瓜，人们需要的是雌花，可在花芽分化发育是给予促进雌蕊分化的条件（温度、生长素、光照），使雌花增加从而提高产量。 六 雄蕊的发育与结构重点：花粉的发育和花粉粒的形成 雄蕊起源于雄蕊原基，雄蕊原基径生长，

14、上部逐渐增粗，不久即分化出花丝和花药两部分。 花丝与生殖过程没有直接的关系，它的作用主要是支撑花药，以利于传粉。 花丝构造：表皮，薄壁组织，维管束（自花托经花丝进入花药的药隔） 花药构造：花药是雄蕊的主要部分，多数被子植物的花药由4个花粉囊所组成。分为左右两半，中间由药隔相连，花药囊外由囊壁包围，内生许多花粉粒。花药成熟后，药隔每侧的二个花粉囊之间的壁破裂，花药开裂，花粉粒散出。 （一）花药的发育与结构 发育成熟的花药结构包括表皮、药隔、花粉囊三部分。 发育初期的花药结构简单，外为一层幼龄表皮（未分化成熟的表皮细胞）和包围在内的分生细胞。在表皮以内花药四角各出现一至几纵列分生细胞（孢原细胞），

15、经一次平周分裂形成内外两层细胞，外层叫壁细胞（周缘细胞），将来经分裂分化形成花粉囊壁；内层为造孢细胞，经分裂（或直接长大）形成花粉母细胞。在幼花药的中部发育出一个维管束及其周围的薄壁细胞，构成药隔。壁细胞经分裂自外至内依次分化形成药室内壁（纤维层）、中层和绒毡层，三者与表皮共同组成花粉囊壁。花药接近成熟时，药室内壁细胞扩大并有木化和栓化的斜向条状次生壁，因此称为纤维层，其功能与花药开裂有关。中层是 13层较小的薄壁细胞，初期含有淀粉等营养物质，后来被挤压消失。绒毡层是花粉囊壁最内一层较大的薄壁细胞，含有2个或多个细胞核，含有蛋白质、RNA、油脂、类胡萝卜素和孢粉素等营养物质，对花粉粒的形成和发育起重要的营养和调节作用。当花粉粒成熟时，绒毡层解体消失。花粉母细胞经减数分裂形成四分体，再发育形成花粉粒。花药通常有两对花粉囊，花药成熟时，每对花粉囊之间的壁破裂（花药开裂），相互连通为一个药室。棉花等少数植物的花药只有2个花粉囊，开裂时形成一个药室。 花粉粒发育成熟时，花药也即达到成熟阶段，此时的花药壁只剩下表皮和纤维层，中层和绒粘层已先后解体消失，花粉囊内侧充满成熟的花粉粒。 （二）花粉的发育与形态结构 花粉粒的发育花粉母细胞经减数分裂形成的四分体由于胼胝壁溶解而分离，成为4个单核花粉粒