第十三章被子植物

第十三章被子植物第一节被子植物的主要特征具有真正的花具雌蕊，形成果实具有双受精现象孢子体进一步发达和分化配子体进一步退化（简化）第二节被子植物的分类原则和演化趋向第三节被子植物分类的依据一、形态学资料形态学资料是一种为肉眼所能观察到的性状，在实际应用中最为方便，所以在分类实践中应用最广、价值最大，是被子植物分类依据。目前被子植物的分类和命名还主要通过形态学资料进行。花果的形态特征较根、茎、叶的特征更重要，尤其是花的形态特征。二、细胞学资料细胞学资料1、染色体的数目2、染色体的形态结构3、染色体组型分析4、多倍体细胞学资料在分类中的应用1、在属级以上类群的应用2、在属级类群的应用3、在种级和种级以下类群的应用三、化学资料1、植物的次生成分在分类中的应用2、血清学方法在分类上的应用3、蛋白质电泳在分类中的应用4、DNA、RNA在分类中的应用四、分子生物学的资料1、直接从染色体的DNA结构上寻找分子水平上的差异，作为分类学上的资料；2、DNA分子杂交是分子生物学用于分类的又一方法。五、超微结构和微形态学方面的资料1、透射电子显微镜和扫描电子显微镜特征概述2、被子植物分类中超微结构和微形态学特征在被子植物分类中的应用第四节花程式、花图式和检索表一、花程式花程式是用一些字母、符号和数字，按一定顺序列成程式以表述花的特征。棉的花程式为：*K（5）C5A（∞）G（3－5：3－5：∞）表示为辐射对称花，合萼，单体雄蕊，子房上位，由3～5心皮组成，子房3～5室，每室含多数胚珠。大豆的花程式为：↑K（5）C1＋2＋（2）A（9）＋1G1：1：∞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花图式是将花的各部分用其横切面的简图来表示其数目、离合状态、排列情况等等。1、用一圆圈表示花轴，2、用空心的弧线表示苞片，3、带有线条的弧线表示花萼，4、实心的弧线表示花冠，5、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。三、检索表根据二歧分类法的原理，以对比的方式而编制成区分植物种类的表格。由法国的生物学家拉马克提出，是植物分类中识别鉴定植物不可缺少的工具，各门、纲、目、科、属、种都有相应的检索表，其中科、属、种的检索表最为常用，可单独成书或穿插与其它书刊中。常见有定距式和平行式两种。使用检索表时应注意在核对两相形状时，即使已符合第一项，防止偏差。把形态术语使用准确，对每一项充分了解后，再做出取舍，不可以猜度。涉及尺寸大小时，应用尺子测量，不能大致估计。在核对了两项相对性状后，仍不能作出选择时，或手头标本缺少检索表中所列举器官时，可分别从两方面检索，然后从所获得的两个（或多个）相近的结果中，通过核对全面描述而作出判断。怎样利用检索表鉴定植物要对所鉴定的植物（标本）做细致的观察。要鉴定的标本要尽可能完整，尤其是要有花果。要根据植物的特征从头按次序逐项往下查，决不能跳过一项而去查另一项。要全面核对两项相对性状，以便根据植物的特征确定那项更合适。在核对了两项性状后仍不能做出选择时，或手头的标本上缺少检索表中要求的特征时，可分别从两方面检索，然后从所获的二个结果中，通过核对两个种的描述或图做出判断。根据检索的结果，对照植物标本的形态特征是否和植物志或图鉴上的描述及图一致，如果全部符合，证明鉴定的结论是正确的。否则还需重新研究，直到完全正确为止。第五节被子植物的分类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）两纲的基本区别双子叶植物纲（木兰纲）单子叶植物纲（百合纲）胚具2片子叶（极少1、3或4）胚内仅含1片子叶（或有时胚不分化）主根发达多为直根系主根不发达，由多数不定根形成须根系茎内维管束作环状排列，具形成层茎内维管束散生，无形成层，通常不能加粗。叶具网状脉叶常具平行脉或弧形脉花部通常5或4基数，极少3基数花部常3基数，极少4基数，绝无5基数花粉具3个萌发孔花粉具单个萌发孔一、木兰科分类地位：木兰科属于木兰亚纲木兰目主要特征：木本，单叶互生；托叶早落，在小枝上留下明显的环状托叶痕；花单生，大型，整齐，花被花瓣状，3基数，雌雄蕊多数，离生，螺旋状排列于柱状花托上；花丝短，花药长，花粉单沟型；果实为聚合的蓇葖果或稀为翅果。染色体：X=19花公式：*P6-15A∞G∞花图式：见图资源及分布：本科有12属，220种，分布于亚洲的热带和亚热带，少数在北美南部和中美洲；我国有11属，130余种，集中分布于我国西南部赫和南部。木兰目的进化地位：木兰科是现存被子植物中最原始的类群之一，其原始性表现：木本，单叶，全缘；羽状脉；虫媒花；花常单生，花部螺旋状排列；花药长，花丝短，单沟花粉；胚小，胚乳丰富。经济用途：观赏——含笑、荷花玉兰、玉兰、鹅掌楸、白兰花等；药用——辛夷花蕾，厚朴树皮、根皮和花，等；香料——白兰花、含笑等；国家保护种类：鹅掌楸（二级）、厚朴（二级）、凹叶厚朴（二级）等代表植物——木兰属（Magnolia）木兰属主要特征：花顶生，花被多轮，不具雌蕊柄，每心皮有胚珠1-2，聚合蓇葖果，沿背缝线开裂。本属常见植物：玉兰、紫玉兰、二乔玉兰、厚朴、凹叶厚朴、广玉兰（荷花玉兰）、黄山木兰、宝华玉兰、馨香木兰、天女花、山玉兰二、毛茛科分类地位：属木兰亚纲毛茛目主要特征：多为野生草本，叶分裂或复叶，无托叶；花两性，萼片花瓣3-5枚，离生，萼片常绿色或作花瓣状，雌蕊和雄蕊多数，离生，螺旋状排列在膨大突起的花托上，子房上位；聚合瘦果或聚合蓇葖果。染色体：X=6-10,13花公式：*K3-∞C3-∞A∞G∞-1：1：1-∞花图式：见图资源及分布：本科有50属，2000种，广布于世界各地，多见于北温带与寒带。我国有39属，约750种。经济用途：药用——乌头的块根、黄连的根状茎等观赏——乌头等食用——华北耧斗菜的根等毛茛科的进化地位：与木兰科有明显的亲缘关系，向着草本，虫媒的方向发展。毛茛科是草本植物中的原始类群，但有些种类有两侧对生的花，花瓣退化，心皮数目减至3或1，说明比木兰科进化。代表植物——毛茛属（Ranunculus)毛茛属主要特征：直立草本。花黄色；萼片、花瓣各5，分离，花瓣基部有1蜜腺穴；雄蕊和心皮均为多数，离生，螺旋状排列于突起的花托上。聚合瘦果。本属常见植物：毛茛、刺果毛茛、石龙芮、茴茴蒜、小毛茛三、桑科分类地位：属金缕梅亚纲荨麻目主要特征：木本，常具白色乳汁，具钟乳体；单叶互生，托叶早落，叶常有各种缺刻；花常聚集头状、穗状、柔荑或隐头花序；花单性，单被；雄花萼片常4，雄蕊4，对萼；雌花萼片常4，雌蕊由2心皮合生而成，子房上位，1室1胚珠；聚花果。花公式：♂：*K4-6C0A4-6；♀：*K4-6C0G（2：1）花图式：见图资源及分布本科约40属，1000种，主要分布在热带、亚热带。我国有16属，160余种，主产长江流域以南各省区。经济用途观赏——印度橡胶树药用——见血封喉纤维——桑、构果树——桑、无花果、菠萝蜜代表植物——桑属（Morus）桑属主要特征：乔木或灌木，具乳汁，叶互生。花单性异株，柔荑花序；雄花萼片4，雄蕊4，中间具退化雄蕊，花丝在芽中内弯；雌花萼片4，子房上位，被肥厚的肉质花萼所包，2心皮1室，1胚珠；瘦果形成聚花果。本属主要植物：桑、鸡桑、蒙桑四、壳斗科分类地位：属于金缕梅亚纲壳斗目壳斗科主要特征：木本，单叶互生,有托叶；花单性同株或同序,雄花排成葇荑花序，直立或下垂；雌花序直立穗状，子房下位，3心皮,3-6室，每室2枚胚珠，中轴胎座。总苞发育成壳斗，全包或半包着坚果，每总苞内具1-3（-5)个坚果。染色体：X=12花公式：♂：*K（4-8）C0A4-20♀：K（4-8）C0G（3-6：3-6：2）花图式：见图资源及分布：8属900多种，主要分布北半球，南半球仅l属,即南水青冈属Nothofafus。中国有7属,各省(自治区)均有分布，以长江以南种类较多，垂直分布由低海拔至海拔4000m，是组成森林的重要树种。三棱栎属Trigonobalanus，中国只1种，产西双版纳。经济用途：组成亚热带常绿阔叶林的主要树种用材食用：淀粉工农业用：拷胶、软木等造林或园林绿化壳斗科代表植物——栎属栎属主要特征：多为落叶乔木。雄花序下垂；雌花1—2朵簇生；子房常3室。壳斗半包坚果，壳斗外的苞片为鳞片状或狭披针状。栎属代表植物：麻栎、栓皮栎、白栎、槲栎、槲树、辽东栎、蒙古栎、夏栎、短柄泡树、柞栎五、石竹科分类地位：属于石竹亚纲石竹目主要特征：草本，节膨大，单叶对生；花两性，整齐，聚伞花序或单生，5基数；萼片4—5，分离或结合成筒状，具膜质边缘，宿存；花瓣4—5，常有爪；雄蕊5—10枚；子房上位，特立中央胎座；果实为蒴果，顶端齿裂或瓣裂，很少为浆果。染色体：X=5-9花公式：*K4-5，（4-5）C4-5A5-10G（5-2：1）花图式：见图资源及分布：本科约75属，2000种，广布全世界，尤以温带和寒带为多，我国有32属，近400种，全国各地均有分布。经济用途：观赏——石竹、香石竹、须苞石竹等药用——王不留行、太子参等代表植物——石竹属石竹属主要特征：草本，节膨大。单叶对生。花单生或成圆锥状聚伞花序；萼结合成筒，具5齿；花瓣5，檐部和爪部分明，相交成直角；雄蕊10，2轮；花柱2，特立中央胎座。蒴果。种子多数。石竹属主要植物：石竹、香石竹、须苞石竹、瞿麦、日本石竹、玉山石竹六、锦葵科分类地位：属于五桠果亚纲锦葵目主要特征：单叶互生，纤维发达，具粘液；常为掌状脉；花两性，整齐，5基数，具副萼，单体雄蕊，中轴胎座；蒴果或分果。染色体：X=5-22、33、39花公式：*K5C5A（∞）G（3-∞：3-∞）花图式：见图资源及分布：本科约75属，1000—1500种，分布于温带及热带，我国有16属，81种，36变种或变型。经济用途：纤维：棉属，洋麻等药用：苘麻，蜀葵，药蜀葵等蔬菜：野葵，黄槿，木槿等作蔬菜观赏：扶桑，蜀葵，锦葵等代表植物——棉属（Gossypium)主要特征：一年生灌木状草本。叶掌状分裂。副萼3或5，萼成杯状。蒴果3—5瓣，室背开裂。种子倒卵形或有棱角，种子表皮细胞延伸成纤维。棉属常见植物：陆地棉、草棉、中棉、海岛棉七、葫芦科分类地位:属于五桠果亚纲堇菜目主要特征：草质藤本，具双韧维管束，卷须侧生；单叶互生，掌状分裂；花单性，同株或异株，5基数；雄花花萼管状，5裂；花冠结合或分离，花瓣5，多合生，雄蕊5花药常合生形成聚药雄蕊；雌花萼筒与子房合生，花瓣合生，5裂；雌蕊3心皮，子房下位，有3个侧膜胎座。瓠果。染色体：X=7-14花公式：*K（5）C（5）A1（2）（2）*K（5）C（5）G（3：1）花图式：见图资源及分布:本科约90属，700余种，主要产于热带和亚热带，我国产20属，130种，引种栽培7属，约30种。经济价值:葫芦科的瓠果就是人们食用的各种瓜果（木瓜、番木瓜不属本科）。食用瓜果——南瓜、黄瓜、哈密瓜等药用——冬瓜、丝瓜、罗汉果等可作容器——葫芦、丝瓜等代表植物——黄瓜属（Cucumis）本属主要特征草质藤本，卷须不分枝。叶掌状5浅裂。雌雄同株；雄花叶腋簇生，雌花单生；花萼5裂，花冠5深裂。雄蕊5，两两合生，1枚分离，外形似3枚雄蕊。瓠果外面具刺或光滑。黄瓜属常见植物：黄瓜、甜瓜（香瓜）八、杨柳科分类地位：属于五桠果亚纲杨柳目主要特征：落叶乔木或灌木,单叶互生；花单性，雌雄异株；下垂或直立柔荑花序，常先叶开放；无花被（裸花），每花下有1苞片，具有杯状花盘或腺体，雄花有雄蕊2至多数；雌蕊由2心皮组成，子房1室，每室1胚珠。蒴果，2-4瓣裂；种子细小，基部围有白色丝状长毛。染色体：Ｘ=11、12、19、22花公式：*♂：K0C0A2-∞；♀：K0C0G（2：1）花图式：见图资源及分