书城自然植物学实验与实习
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第12章 花的解剖结构

一、目的与要求

(1)掌握花药、花粉粒的形成、发育及胚珠、胚囊的结构特点。

(2)了解雄、雌蕊及子房的形态特点。

二、用品与材料

(1)用品:解剖镜、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、蒸馏水、吸水纸、纱布块等;15%蔗糖溶液,I-KI溶液。

(2)材料:油菜花、百合花及锦葵科、豆科、菊科等科花的新鲜材料;百合花药(幼期、成熟期)横切片、百合子房横切片等。

三、内容与方法

(一)雄、雌蕊形态类型及子房位置的观察

用镊子剥取新鲜(或浸制)花材标本,观察雄蕊群和雌蕊群的形态类型。

1.雄蕊的类型

雄蕊的类型根据花丝、花药的数目、离合及长短情况来判断。具体类型见。

(1)单体雄蕊:花中所有雄蕊的花丝连合成筒状,花药分离,如锦葵、棉花等锦葵科植物。

(2)二体雄蕊:花中雄蕊的花丝连合成两束,如蚕豆、豌豆、洋槐等的花中有10枚雄蕊,其中9枚连合,1枚分离。

(3)二强雄蕊:花中具有4枚雄蕊,2枚较长,2枚较短,如紫苏等唇形科和泡桐等玄参科植物。

(4)四强雄蕊:花中具有6枚雄蕊,4枚较长,2枚较短,如油菜、白菜等十字花科植物。

(5)多体雄蕊:雄蕊多数,花丝连合成数束,如金丝桃、酸橙、蓖麻。

(6)聚药雄蕊:雄蕊花药连合成筒状,花丝分离,如向日葵的管状花等菊科植物。

有些植物花的雄蕊不具花药,称为退化雄蕊,如鸭跖草;还有少数植物的雄蕊发生变化,没有花丝、花药区别而呈花瓣状,如美人蕉。

2.雌蕊的类型

根据心皮的离合与数目,雌蕊可分为以下三种类型。

(1)单雌蕊:一朵花中的雌蕊仅由一个心皮组成,子房一室,如大豆、蚕豆、桃等。

(2)离生单雌蕊(离生心皮雌蕊):一朵花中有若干彼此分离的单雌蕊,如八角、草莓、木兰、蔷薇等。

(3)复雌蕊(合生心皮雌蕊):一朵花的雌蕊由2枚或2枚以上的心皮合生而成,可以是一室或多室,如黄瓜、柑橘、棉花、油菜等。

3.子房着生位置的判断

根据子房在花托上着生的位置,子房与花托愈合的程度及其与花的各部分的关系,可分为下列三种。

(1)子房上位:花托扁平或突起,仅子房底部和花托相连,称上位子房,花的其他部分处于子房之下,故称下位花,如油菜。如果花托下陷,花的其他部分着生于花托上端边缘,即位于子房的周围,称为周位花,如桃、月季等。

(2)子房下位:子房生于杯状花托(现多认为是花筒,即是花被和雄蕊基部愈合而成的花筒,本质并非花托)中,并完全与花托愈合,花的其他部分着生于子房上方花筒的边缘,称下位子房、上位花,如苹果、黄瓜等。

(3)子房半下位:子房仅下半部与凹陷的花托愈合,而花的其他部分着生于花托周边,围绕着子房,称半下位子房、周位花,如马齿苋、菱等。

(二)花药的结构和花粉粒的形成与发育

1.百合幼嫩花药的结构

(1)花药的横切面呈____________形,花药有____________对花粉囊,个药室。花粉囊之间以药隔相连。药隔主要由薄壁细胞组成,中间有一个周韧维管束。

(2)花药壁:构成花粉囊的壁,也称花粉囊壁,它包括:

①表皮:花药最外面的一层细胞,角质层薄,有气孔器。

②药室内壁(纤维层):位于表皮下的一层大型细胞。

③中层:药室内壁以内的几层较小的薄壁细胞。

④绒毡层:花药壁最内的一层细胞,细胞质浓,有时可见两核或多核的细胞。

(3)花粉囊壁以内为药室,药室中有很多花粉母细胞。

2.百合成熟花药的结构

取百合成熟花药横切制片或徒手切片切取百合花药制片观察,并与幼嫩花药进行比较,发生了哪些变化?

(1)药室内壁细胞的细胞壁出现纤维状条纹加厚,因此该层细胞又叫纤维层。

(2)由于纤维层细胞壁的收缩,引起花粉囊壁的开裂,同一侧的一对花粉囊之间的间隔已不存在,使两个药室连成一个。

(3)绒毡层及中层有何变化?

(4)药室中形成成熟花粉粒。百合的成熟花粉粒为____________细胞花粉粒,外壁上有花纹。

3.花粉粒的形态和结构

在观察百合成熟花药制片时,可用高倍镜观察花粉囊中的花粉粒。花粉粒具有外壁和内壁,外壁上有花纹和萌发孔。用镊子夹取任一植物的花粉粒少许,做成临时制片,在显微镜下观察,注意花粉粒的形状、大小、外壁上的花纹和萌发孔等。成熟花粉粒含____________个细胞,包含____________个营养细胞和____________个精细胞,因此为____________细胞花粉,这种成熟花粉粒又称为____________体。

4.花粉萌发试验

取干净的单凹载玻片,在凹陷处滴一滴15%蔗糖水溶液。取一朵当天开放的百合花(或凤仙花等其他植物的花),用解剖针或镊子取出少许花粉置于玻片的蔗糖水中,并用解剖针将花粉分散,加上盖玻片。把制片置显微镜下,观察萌发前的花粉粒形态(可见萌发孔)。将制片静置0.5~1小时后,再用显微镜观察,是否可见有管状结构长出?这具体是什么结构?

(三)子房和胚珠的结构及胚囊的形成与发育

取百合子房横切片或徒手切片做成临时装片,置显微镜下观察,对照图解,识别子房结构,然后选一个切面较完整的胚珠进行观察,了解胚珠和胚囊的结构。

1.百合子房的结构

百合子房主要由子房壁、胎座和胚珠组成,横切面上可见有____________个子房室,每室中可见到____________个胚珠(实为纵向两列)。胚珠着生处为胎座。百合胚珠着生在中轴上,所以为____________胎座。子房壁的最外面一层细胞叫外表皮,最内一层细胞叫内表皮,内外表皮之间为薄壁细胞;在对着每一子房室中央凹陷处的子房壁中可见到一维管束穿过,该维管束称为背束,子房壁外部有一凹陷,此处为背缝线;每二子房室之间为二心皮结合处,子房壁在此处也有一凹陷,为腹缝线,此处有一维管束,称为腹束。此外在胎座中也有较小的维管束。

2.百合胚珠的结构

选其中一个胚珠换高倍镜详细观察下列各个部分:

(1)珠柄:较粗而短,胚珠以珠柄着生在胎座上。

(2)珠被:有____________层珠被,在外方的为____________珠被,在内方的为____________珠被(靠近珠柄的一侧往往只有一层珠被)。

(3)珠孔:珠被在一端合拢处,留有一狭沟,即珠孔(由于珠孔很窄,正好切到它的机会不多,故在切片上不易见到)。

(4)珠心:位于珠被之内,由薄壁细胞组成。

(5)合点:珠心与珠柄的连接处为合点。

(6)胚囊:在珠心中发育,成熟的胚囊占据珠心的大部分体积。

3.胚囊的形成与发育

通过连续切片做成的幻灯片或示范显微切片,观察胚囊的形成与发育全过程。

观察后思考:为什么在一个胚囊内看不到一个完整的八核胚囊?

①从横切面可见子房由、和____________三部分组成,在胚珠中发育出雌配子体,即。百合子房有____________个心皮合生,有____________个子房室,其胎座式为。

②成熟胚珠的结构组成有、和____________五个部分。胚囊在____________中发育形成。

③被子植物成熟雌配子体(胚囊)一般由7细胞组成,其中1个最大的细胞称为,其所含的两个细胞核称为;合点端的3个细胞称为;珠孔端有1个____________细胞和2个____________细胞,两者合称卵器。

四、作业与综合题

1.绘制百合花药横切面简图及1/4详图,标示花药结构及其花粉囊的结构。

2.绘制百合子房横切面简图、胚珠纵切面简图,标示子房及胚珠的结构。

3.简述花药的结构及花粉粒的发育过程。

4.由幼期花药发育为成熟花药发生了哪些变化?

5.简述胚珠的结构及胚囊的发育过程。