被子植物的结构和功能Microsoft Word 文档文档格式.docx
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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(bè
izǐzhí
wù
)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(EucalyptusamygdalinaLabill.),高达156米;
也有微细如沙粒的小草本如无根萍[Wolffiaarrhiza(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)[Roystonearegia(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(DracaenadracoL.);
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运输畅通,适应性得到加强。
(五)配子体进一步退化(简化)
被子植物的小孢子(单核花粉粒)发育为雄配子体,大部分成熟的雄配子体仅具2个细胞(2核花粉粒),其中1个为营养细胞,1个为生殖细胞,少数植物在传粉前生殖细胞就分裂1次,产生2个精子,所以这类植物的雄配子体为3核的花粉粒,如石竹亚纲的植物和油菜、玉米、大麦、小麦等。
被子植物的大孢子发育为成熟的雌配子体称为胚囊,通常胚囊只有8个细胞:
3个反足细胞、2个极核、2个助细胞、1个卵。
反足细胞是原叶体营养部分的残余。
有的植物(如竹类)反足细胞可多达300余个,有的(如苹果、梨)在胚囊成熟时,反足细胞消失。
助细胞和卵合称卵器,是颈卵器的残余。
由此可见,被子植物的雌、雄配子体均无独立生活能力,终生寄生在孢子体上,结构上比裸子植物更简化。
配子体的简化在生物学上具有进化的意义。
(六)颈卵器消失,其余为卵器。
被子植物的上述特征,使它具备了在生存竞争中,优越于其他各类植物的内部条件。
被子植物的产生,便地球上第一次出现色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象,随着被子植物花的形态的发展,果实和种子中高能量产物的贮存,使得直接或间接地依赖植物为生的动物界(尤其是昆虫、鸟类和哺乳类),获得了相应的发展,迅速地繁茂起来。
被子植物分为两个纲——双子叶植物纲(木兰纲)和单子叶植物纲(百合纲)。
被子植物拉丁名Angiospermae,来源于希腊文复合词。
Angio—包被的与—sperma种子,两者接合,用复数第一格即成Angiospermae,英文名为Angiosperm。
被子植物是植物界进化最高级、种类最多、分布最广、适应性最强的类群。
在不同的系统,被子植物有300多至400多科,1万多属,20—25万种。
超过植物界总种数之半。
它们分布于各个气候带。
由于气温高、雨水多的缘故,热带、亚热带最多。
南美亚马逊河区有约4万种。
其他热带地区有2—3万种。
温带地区因气温降低,雨量少了,种类渐减。
以我国情况看,云南省气候条件好,植物达万种以上,而河北省地处北纬26—43度之间。
相对种类减少很多,约有2,500种。
北极地区则大大减少,许多地方几乎无被子植物,仅少数地方有少数种类顽强生存。
如北极柳(Salixlanata)、北极罂粟(Papaverradicatum),其分布纬度达80度以上。
在南半球南极大陆的莫尔吉特湾詹尼岛附近,有石竹科植物厚叶柯罗石竹(Colobanthuscrassifolius)生存。
另外,从海拔高度看,地势越高,气温越低,大约每上升100米,气温降低0.5℃,植物种类组成也有变化;
在珠穆朗玛峰地区,气候严寒,只有少数耐寒种类方可生存。
5,000—5,500米地区还能找到石竹科的伏繁缕(Stellariadecumbens)。
雪莲花(Saussureainvolucrata)在新疆天山高处也有分布。
极端的自然环境还有沙漠。
如我国新疆省的沙漠地区,有胡杨(Populusdiversifolia)和梭梭(Haloxylonammodendron)生存,能适应干旱气候。
北非撒哈拉大沙漠中下雨极少,有的地方十几年无雨。
有一种植物叫矮生齿子草(Odontospermumpygmaeum),由于极端干旱形成只有几十天极短的生命周期,称为短命植物。
它在稍有雨水时,能发芽生长到开花结实,完成一代任务。
平时稍有湿润,花就张开,一旦干燥,花即闭合,十分灵敏。
美洲墨西哥的沙漠地区,有一类特殊适应干旱的植物就是多浆植物,著名的为仙人掌科。
全身多刺,叶退化,茎含水多用以抗旱。
其中有的种类形如巨人,如用刀砍开,可以直接喝到水。
在盐碱地上,有抗盐性强的被子植物,以黎科最著名。
如盐角草(Salicorniaherbacea)为一年生草本,肉质,叶极小。
茎节状,可以行光合作用。
在它的茎的横切面上有引人注目的特征:
如表皮薄而光滑,栅栏组织有两层,内部细胞大、含水多,维管组织在中心。
多水性是由于钠(Na)离子影响下形成的。
盐角草活物重量的92%以上为水分。
干燥了的盐角草燃烧后留下的灰分极多,占干量的45%以上。
上述的茎结构、含水多和灰分多,均是典型的盐生植物特性。
盐角草生在盐沼地上,是盐分最多的地方,可为其标准代表。
黎科的盐生植物的进化就是在盐演条件下进行的。
[编辑本段]被子植物的特征
被子植物是植物界进化最高级、种类最多、分布最广的类群。
现知被子植物有1万多属,20多万种,占植物界的一半。
我国有2700多属,约3万种,是药用植物最多的类群。
被子植物的种类能有如此众多,适应性有如此广泛,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,给予了它适应、抵御各种不良环境的内在条件,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,而在地球上占绝对优势。
和裸子植物相比,被子植物有真正的花,故又叫有花植物;
胚珠包藏在子房内,得到良好的保护,子房在受精后形成的果实既保护种子又以各种方式帮助种子散布;
具有双受精现象和三倍体的胚乳,此种胚乳不是单纯的雌配子体,而具有双亲的特性,使新植物体有更强的生活力;
孢子体高度发达和进一步分化,除乔木和灌木外,更多是草本;
在解剖构造上,木质部中有导管,韧皮部有筛管、伴胞,使输导组织结构和生理功能更加完善,同时在化学成份上,随着被子植物的演化而不断发展和复杂化,被子植物包含了所有天然化合物的各种类型,具有多种生理活性。
[编辑本段]被子植物的分类
被子植物分为二个纲,即双子叶植物纲和单子叶植物纲,它们的基本区别如下:
双子叶植物纲单子叶植物纲
根直根系须根系
茎维管束成环状排列,有形成层维管束成星散排列,无形成层
叶具网状脉具平形脉或弧形脉
花各部分基数为4或5各部分基数为3
花粉粒具3个萌发孔花粉粒具单个萌发孔
胚具2片子叶具1片子叶
以上区别点不是绝对的,实际上有交错现象,如双子叶植物纲中的毛茛科、车前科、菊科等有须根系植物;
胡椒科、睡莲科、毛茛科、石竹科等有维管束星散排列的植物;
樟科、木兰科、小檗科、毛茛科有3基数的花;
睡莲科、毛茛科、小续科、罂粟科、伞形科等有l片子叶的现象。
单子叶植物纲中的天南星科、百合科、薯蓣科等有网状脉;
眼子菜科、百合科、百部科等有4基数的花
[编辑本段]双子叶植物纲
(一)离瓣花亚纲Choripetalae
离瓣花亚纲又称古生花被亚纲(Archichlamydeae)。
包括无被花,单被花或有花萼和花冠区别,而花瓣通常分离的类型。
雄蕊和花冠离生。
胚殊一般有一层珠被。
离瓣花亚纲恩格勒系统分科目录
(二)合瓣花亚纲Sympetalae
本亚纲又称后生花被亚纲(Metachlamydeae),主要特征是花瓣多少连合成合瓣花冠。
花冠形成了各种形状,如漏斗状、钟状、唇形、管状、舌状等,由辐射对称发展到两侧对称。
花冠各式的连合,增加了对昆虫传粉的适应及对雄蕊和雌蕊的保护。
因此,合瓣花类群比离瓣花类群进化。
花的轮数趋向减少,由5轮(花萼l轮,花瓣l轮,雄蕊2轮,雌蕊的心皮l轮,如杜鹃花科、柿树科等)减为4轮(花萼、花瓣、雄蕊、心皮均为1轮,如木犀科、忍冬科等),各轮数目也逐步减少,如雄蕊的数目从与花冠裂片同数,如由5(旋花科、茄科、报春花科)减为4—2(唇形科、葫芦科),心皮数由5(杜鹃花科)减为2(四轮花类的心皮均多为2个)。
通常无托叶,胚珠只有一层胚被。
[编辑本段]合瓣花亚纲恩格勒系统分科目录
单子叶植物纲
被子植物的分类系统
19世纪以来,许多植物分类工作者为建立一个“自然”的分类系统作出了巨大努力。
他们根据各自的系统发育理论,提出的分类系统已有数十个。
但由于有关被子植物起源、演化的知识特别是化石证据不足,直到现在还没有一个比较完善的分类系统。
目前世界上运用比较广泛的仍是恩格勒系统和哈钦松系统。
在各级分类系统的安排上,克朗奎斯特系统和塔赫他间系统被认为更为合理。
一、恩格勒系统
这是德国分类学家思格勒(A.Engler)和勃兰特(K.PrantI)于1897年在其《植物自然分科志》巨著中所使用的系统,它是分类学史上第一个比较完整的系统,它将植物界分13门,第13门为种子植物门,再分为裸子植物和被子植物两个亚门,被子植物亚门包括单子叶植物和双子叶植物两个纲,并将双子叶植物纲分为离瓣花亚纲(古生花被亚纲)和合瓣花亚纲(后生花被亚纲)。
恩格勒系统将单子叶植物放在双子叶植物之前,将合瓣花植物归并一类,认为是进化的一群植物,将柔荑花序植物作为双子叶植物中最原始的类群,而把木兰目、毛茛目等认为是较为进化的类群,这些观点为现代许多分类学家所不赞同。
思格勒系统几经修订,在1964年出版的《植物分科志要》第十二版中,已把双子叶植物放在单子叶植物之前。
共有62目,344科,其中双子叶植物48目,290科,单子叶植物14目,54科。
药用植物学教材被子植物分类部分采用修订的思格勒系统,但有的内容有变动。
二、哈钦松系统
这是英国植物学家哈钦松(J.Hutchinson)于1926年和1934年在其《有花植物科志》I、II中所建立的系统。
在1973年修订的第三版中,共有111目,411科,其中双子叶植物82目,342科,单子叶植物29目,69科。
哈钦松系统认为多心皮的木兰目、毛茛目是被子植物的原始类群,但过分强调了木本和草本两个来源,认为木本植物均由木兰目演化而来,草本植物均由毛茛目演化而来,结果使得亲缘关系很近的一些科在系统位置上都相隔很远,如草本的伞形科和木本的山茱萸科、五加科;
草本的唇形科和木本的马鞭草科等,这种观点亦受到现代多数分类学家所反对。
三、塔赫他间系统
这是前苏联植物学家塔赫他间(A.Takhtajan)于1954年在其《被子植物起源》一书中公布的系统,他首先打破了传统把双子叶植物分为离瓣花亚纲和合瓣花亚纲的分类;
在分类等级上增设了“超目”一级分类单元。
他将原属毛茛科的芍药属独立成芍药科等,都和当今植物解剖学、孢粉学、植物细胞分类学和化学分类学的发展相吻合,在国际上得到共识。
塔赫他间系统经过多次修订,在1980年修订版中,共有28超目,92目,416科,其中双予叶植物(木兰纲)20超目,71目333科,单子叶植物(百合纲)8超目,21目,77科,显得较繁锁。
四、克朗奎斯特系统
这是美国植物学家克朗奎斯特(A.Cronquist)于1968年在其《有花植物的分类和演化》一书中发表的系统。
在1981年修订版中,共有83目,388科,其中双子叶植物64目,318科,单干叶植物19目,65科。
克朗奎斯特系接近于塔赫他间系统,把被子植物门(称木兰植物门)分成木兰纲和百合纲,但取消了“超目”一级分类单元,科的划分也少于塔赫他间系统。
现我国有的教科书采用这一系统。
系统演化的两大学派关于最古老被子植物的形态特征问题,原始类群和进化类群各自具有的形态特征问题,长期以来成为植物分类学家研究的中心,争论的焦点,尤其是对被子植物的“花”的来源上,意见分歧最大
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