
被子植物的结构和功能.doc
11页被子植物的结构和功能真正的花为被子植物独具的主要特征,所以被子植物又叫有花植物花基本上由 4 个系列的成分组成:①外层系列为由萼片组成的花萼,通常呈绿色,有保护花的作用;②内层系列为由花瓣组成的花冠,通常质地柔软多汁,色泽鲜艳,具有引诱传粉者的作用;③一至多个系列的生有花粉的雄蕊,合称雄蕊群;④一个(至多个)系列的内含胚珠的心皮,构成子房或雌蕊群,通过子房上的花柱和柱头接受花粉粒(雄配子体)花粉萌发后,雄配子体有 1 个粉管细胞和 2 个精子(雄核);在胚珠中,雌配子体(胚囊)通常有 8 个细胞(1 个卵,2 个助细胞,3 个反足细胞,2 个极核)双受精后,由一个花粉粒产生的雄核(配子)与卵受精发育成胚,另一个雄核与二个雌核结合发育成胚乳花的样式和不同纲的传粉者的感觉或知觉作用紧密相连,而且在昆虫与花的相互关系上存在着平行的协同进化原始的叶状心皮通过折叠和边缘或缝线的愈合而封闭很可能与虫媒授粉有关,这不仅可以保护胚珠免受攫食昆虫的侵食,而且可以利用来访昆虫作为传递花粉的媒介被子植物细胞的结构和分化水平也是最进化的,除了若干原始的成员外,在水分输导组织(木质部)中都有称为导管的管状细胞在体型上,被子植物大小的变化从高达 150m 的澳大利亚的桉树到长不足 1mm 的、结构简单的微粒状漂浮水生植物无根萍。
在热带雨林中,巨大的藤本植物如□藤子攀援而上高耸云霄;也有附生在大树上的兰科、天南星科和凤梨科植物,它们仅依靠树槎上的薄薄积土而生长;茅膏菜、捕蝇草、狸藻和猪笼草等食虫植物则在捕虫设计上结构巧妙和复杂被子植物中还有各种寄生植物如槲寄生、菟丝子,靠从别的植物中吸取营养物质来生活特别是分布在加里曼丹和苏门答腊的奇异的大花草,营养器官退化到只剩下几根生长在其寄主植物的根或茎上的丝状物,但它那巨大的花,直径却达 45cn,重 7kg,而且充满着为蝇类所喜爱的尸臭味还有原产于中美洲和南美洲荒漠的多浆汁的仙人掌科植物,约有 2000 种,形态别致,有高达 20m 的巨大的仙人柱,有直径达 1m 的笨重的仙人球,也有延地而生,形似游蛇的仙人鞭干燥的环境使得这些植物特别耐旱:植物体 95%以上都是水,茎的外皮坚硬而不通气,叶变成了刺,而且有些种遍体密布毛茸——这一切都是为了防止水分蒸发高水平的生理效率和范围广泛的营养体可塑性以及花的多样性使被子植物得以占领几乎所有极端的生境,并使这些生境特征化——森林、草原、沙漠和许多水生生境被子植物在主要的植物地理区域内形成了一个常由占优势的科、属和种为特征的一系列广泛的生态群落。
裸子植物 1.种子裸露,没有果皮包被2.种子的胚具有 2 至多个子叶3.多数为直根系4.根尖顶端多为两层原始细胞5.都是木本,多乔木6.单轴分枝式占优势7.茎端无原套-原体8.次生木质部组成成分比较简单,有管胞,无导管,无典型的木纤维,有木射线,木薄壁组织或有或无9.管胞有大型单列或双列的具缘纹孔,有眉条,有纹孔塞,有交叉纹孔场(松柏类)10.木射线仅由薄壁组织细胞组成,或含有射线管胞11.茎中常有树脂道12.韧皮部一般无筛管和伴细胞,有筛细胞和蛋白质细胞,韧皮薄壁组织常聚集成群,很少有韧皮纤维13.维管束为无限维管束14.形成层细胞比较长,平均长度约为 3.6 毫米15.形成层不表现出叠生层次16.营养叶的形态构造比较简单,多为针形和鳞片形,构造上多具旱生叶的特征17.叶通常无叶鞘和托叶18.有孢子叶球,而无真正的花19.孢子叶球的孢子叶呈螺旋状排列20.主要是风媒传粉,传粉时有传粉滴21.花粉管是用于吸收珠心的养料或输送精子,有些种类的精子具鞭毛(如苏铁) 传粉和受精的间隔时间长22.配子体退化,寄生在孢子体上,雌配子体永远被包裹在胚珠里23.雄配子体比较复杂,多样化,有原叶细胞24.雌配子体都起源于一个单倍体的大孢子25.雌配子体的最初发育阶段的游离核数目很多,时间长。
产生颈卵器26.胚胎开始发生时有游离核时期27.无双受精作用,受精时有新细胞质形成28.胚乳就是雌配子体(母本的) ,很发达,受精作用前就存在,是单倍体29.胚珠具有一层珠被30.大多数种子内有强烈的多胚现象31.不形成果实被子植物1.种子不裸露,包被在果皮之内2.种子的胚具有 1 或 2 个子叶3.直根系和须根系均有4.根尖顶端多为 3 层原始细胞5.有草本也有木本6.主要是合轴分枝式和假二叉分枝式7.茎端具原套-原体8.次生木质部的组成成分比较复杂,有导管、管胞、木射线、木纤维和木薄壁组织9.有细小而多的具缘纹孔,无眉条,无纹孔塞,无交叉纹孔场10.木射线仅由薄壁组织细胞组成11.茎中通常无树脂道12.韧皮部通常有筛管和伴细胞,韧皮薄壁组织分布多样化,常有韧皮纤维13.无限维管束与有限维管束均有14.形成层细胞比较短,平均长度约为 0.6 毫米15.有叠生形成层和非叠生形成层两种类型16.营养叶的形态多种多样,构造复杂,旱生、水生和中生叶的类型均有17.叶通常有叶鞘或托叶18.具有真正的花19.花的各组成成分多呈轮状排列20.有风媒、水媒、虫媒和鸟媒传粉,传粉时无传粉滴21.花粉管是用于输送精子,精子不具鞭毛,传粉和受精的间隔时间短22.配子体更退化,只有几个细胞,完全寄生在孢子体上23.雄配子体比较简单,一致,无原叶细胞24.雌配子体的起源有单孢型、双孢型、四孢型25.雌配子体的最初发育阶段的游离核数目少时间短,不产生颈卵器26.胚胎开始发生时无游离核时期27.双受精作用是被子植物所特有。
受精时无新细胞质形成28.胚乳较发达,是双受精作用后产生的, 父母本双方特性,是 3 倍体或 3 倍体以上29.胚珠具有一层或两层珠被30.种子内通常只有一个胚31.形成果实以上是裸子植物和被子植物在形态结构上的基本区别,也是它们的典型特征据此可以将二者区别开由此也可以看出裸子植物是原始的,被子植物是进化的[编辑本段]被子植物(Angiosperm)被子植物(bèizǐzhíwù)是种子植物的一种被子植物或显花植物是演化阶段最後出现的植物种类它们首先出现在白垩纪早期,在白垩纪晚期占据了世界上植物界的大部分被子植物的种子藏在富含营养的果实中,提供了生命发展很好的环境受精作用可由风当传媒,大部分则是由昆虫或其他动物传导,使得显花植物能广为散布被子植物是植物界最高级的一类,自新生代以来,它们在地球上占着绝对优势现知被子植物共 1 万多属,约 20 多万种,占植物界的一半,中国有 2700 多属,约 3 万种被子植物能有如此众多的种类,有极其广泛的适应性,这和它的结构复杂化、完善化分不开的,特别是繁殖器官的结构和生殖过程的特点,提供了它适应、抵御各种环境的内在条件,使它在生存竞争、自然选择的矛盾斗争过程中,不断产生新的变异,产生新的物种。
下面我们列举的被子植物的五个进化特征,是与裸子植物相比较而得出的,至于能产生种子、精子靠花粉管传送、有胚乳等种子植物共有的特征,在此就不赘述了 被子植物亦称显花植物现代植物中最大的类群,种类数目(约 250,000 种以上)和个体数目都占优势,构成当今地球表面的优势植被其分类位置尚无定论,早期的分类是把被子植物列为种子植物门下的一纲,後提升为被子植物门,最近列为木兰门(Magnoliophyta)被子植物为人类提供食物、住所、衣料、药品和花卉,是最重要的食物来源,如禾谷类(特别是稻、小麦和玉蜀黍 )、甘蔗、马铃薯、块茎蔬菜和果品 被子植物的习性、形态和大小差别很大,从极微小的青浮草到巨大的乔木桉树大多数直立生长,但也有缠绕、匍匐或靠其他植物的机械支持而生长的多含叶绿素,自己制造养料,但也有腐生和寄生的有几个科的植物是肉食的,如茅膏菜属(Drosera)植物以昆虫和其他小动物为食物许多是木本的(乔木和灌木) ,但多为草本,草本被子植物比木本具有更进化的特征多异花传粉,少数自花传粉花粉粒到达柱头後即萌发并产生花粉管,通过花柱向下进入子房腔花粉管前端有管核和生殖细胞随著花粉管的发育,生殖细胞分裂成两个雄配子。
花粉管一般通珠孔进入胚珠花粉管进入雌配子体後,顶端破裂,两个雄配子释出,进入雌配子体的细胞质内其中一个雄配子钻入卵细胞内,与之融合而受精受精後产生的核子常发育成胚另一个雄配子同雌配子体的其他两个核(极核) 结合(或同两极核预先融合成的一个核相结合)形成胚乳核,胚乳核产生胚乳,用以贮藏养料两个雄配子均参加融合过程,这称为双受精作用,为被子植物所独有 被子植物分两个纲,其种子内胚发育的早期阶段相同,但进一步的发育却以不同方式进行︰在双子叶植物,茎原基两侧的侧生子叶均发育,而在单子叶植物仅一个原生子叶得到发育,并向顶端移动胚的发育过程清楚地表明,被子植物胚的早期均有双子叶阶段双子叶植物的胚分化为 4 个主要部分︰胚根、胚轴、子叶和胚芽 被子植物的花的结构特徵 被子植物的器官与其他维管束植物一样,分为营养器官和繁殖器官木质部有特化的导管,在韧皮部内筛管分子末端相接形成筛管,筛管侧面同伴细胞相接叶的大小、形状和结构很不一致,叶序有互生、对生或轮生互生是原始的类型,对生和轮生是在进化过程中衍生形成全缘、具羽状脉的单叶较为原始在冬季或旱季脱落的叶由「常绿」叶进化而来叶表皮具有特化的气孔花是高度变异和特化的繁殖枝。
孢子叶(雄蕊和心皮)藏于花托上,通常由花被(萼片和花瓣)环绕花托是节间缩短的茎,原始的花花托较长萼片常为绿色,叶状或苞片状,是特化的叶花瓣通常与萼片互生,其质地、颜色(除绿色外)和大小不同于萼片雄蕊(小孢子叶)总称雄蕊群,每个雄蕊通常由柄状的花丝和带孢子的部分(花药) 组成心皮(大孢子叶) 总称为雌蕊群,心皮由包围胚珠的子房、花柱和柱头构成柱头用以接受花粉粒,生于花柱的顶端 (一) 具有真正的花 典型的被子植物的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群 4 部分组成,各个部分称为花部被子植物花的各部在数量上、形态上有极其多样的变化,这些变化是在进化过程中,适应于虫媒、风媒、鸟媒、或水媒传粉的条件,被自然界选择,得到保留,并不断加强造成的 (二) 具有雌蕊 雌蕊由心皮所组成,包括子房、花柱和柱头 3 部分胚珠包藏在子房内,得到子房的保护, 避免了昆虫的咬噬和水分的丧失子房在受精后发育成为果实果实具有不同的色、香、味,多种开裂方式;果皮上常具有各种钩、刺、翅、毛果实的所有这些特点,对于保护种子成熟,帮助种子散布起着重要作用,它们的进化意义也是不言而喻的 (三) 具有双受精现象 双受精现象,即两个精细胞进入胚囊以后,1 个与卵细胞结合形成合子,另 1 个与 2个极核结合,形成 3n 染色体,发育为胚乳,幼胚以 3n 染色体的胚乳为营养,使新植物体内矛盾增大,因而具有更强的生活力。
所有被子植物都被子植物:细胞类型和组织有双受精现象,这也是它们有共同祖先的一个证据 (四) 孢子体高度发达 被子植物的孢子体,在形态、结构、生活型等方面,比其他各类植物更完善化、多样化,有世界上最高大的乔木,如杏仁按(Eucalyptus amygdalina Labill.),高达 156 米;也有微细如沙粒的小草本如无根萍[Wolffia arrhiza (L.) Wimm.],每平方米水面可容纳 300 万个个体有重达 25 千克仅含 1 颗种子的果实,如王棕( 大王椰子)[Roystonea regia (H.B.K.) O. F.Cook];也有轻如尘埃,5 万颗种子仅重 0.1 克的植物如热带雨林中的一些附生兰;有寿命长达 6 千年的植物,如龙血树(Dracaena draco L.);也有在 3 周内开花结籽完成生命周期的植物(如一些生长在荒漠的十字花科植物 );有水生、砂生、石生和盐碱地生的植物;有自养的植物也有腐生、寄生的植物在解剖构造上,被子植物的次生木质部有导管,韧皮部有伴胞;而裸子植物中一般均为管胞(只有麻黄和买麻藤类例外) ,韧皮部无伴胞,输导组织的完善使体内物质。
