实验四被子植物主要形态学基础知识
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被子植物分类的形态学知识一、茎㈠茎的外部形态茎是植株地上部分的主轴,常为圆柱形,有节和节间之分,节上着生有叶、芽、花或果。
叶子脱落后在茎留下叶痕。
㈡芽及其类型枝条或花(或花序)的原始体称为芽。
芽有下列类型:⒈定芽与不定芽顶芽和腋芽由固定位置发生,称为定芽。
由老根、老茎、叶上长出的芽,其发生位置不固定,称为不定芽。
⒉叶芽、花芽和混合芽营养枝条的原始体叫叶芽;花或花序的原始体叫花芽;混合芽是既发育形成叶,又形成花或花序的芽。
⒊裸芽和鳞芽外围有芽鳞片包被的芽叫鳞芽,无芽鳞片的叫裸芽。
⒋活动芽和休眠芽能在当年生长季节萌发生长的芽称为活动芽;温带木本植物枝条下部的芽,即使在生长季节也不萌发,暂时处于休眠状态的芽称为休眠芽。
创伤等刺激可打破休眠状态使休眠芽变为活动芽。
㈢茎的分枝每种植物茎的分枝有一定的规律和方式,分枝方式可归纳为四种:⒈单轴分枝特点是主茎顶芽的生长活动始终占优势,形成直立而明显的主干,各级分枝依次较小。
材用树种的分枝方式多为单轴分枝。
⒉合轴分枝特点是主茎顶芽生长活动形成一段主轴后即停止生长或形成花芽,由下侧的一个腋芽代替主芽继续生长,又形成一段主轴,之后又停止生长或形成花芽,再由其下侧的腋芽接替生长,如此继续下去,因此,植物的主轴是由主茎和相继接替的各级侧枝共同组成,因此称为合轴分枝。
合轴分枝可产生较多的分枝和较多的花芽,许多果树具有合轴分枝的特性。
⒊假二叉分枝常见于具有对生叶序的植物中,主茎顶芽活动到一定的时间就停止生长或死亡,由顶芽下面的一对腋芽同时生长形成两个分枝。
每个分枝的顶芽活动到一定时候又停止生长,再由其下面的一对腋芽同时生长,如此继续发育,形成许多二叉状的分枝。
因不是由顶端分生组织形成的分枝,故称为假二叉分枝。
⒋禾本科植物的分蘖禾本科植物在茎基部密集的节上产生侧枝,并同时在节上产生不定根的现象称为分蘖。
由此形成的侧枝也称分蘖,由主茎基部产生的侧枝称为一级分蘖,一级分蘖基部产生的侧枝称为二级分蘖,依此类推。
第一节被子植物分类的形态学基础知识被子植物在长期演化、适应环境的过程中,出现了各种各样的形态特征,经典的植物分类学就是根据植物的不同形态特征来进行的,现就植物常见的形态学术语简介如下。
一、茎(一)茎的生活习性植物茎的生活习性是植物在长期适应环境的过程中形成的。
根据茎的性质,可将植物分为木本植物和草本植物两种类型。
1.木本植物(wood plant)乔木(tree)乔木有明显的主干,通常树干高大。
如松树、银杏等。
灌木(shrub)主干不明显,比较矮小,常基部分枝。
如紫荆、月季等。
2.草本植物(herb)一年生草本植物(annual herb)生活周期在一年内完成。
如水稻、花生等。
二年生草本植物(biennual herb)生活周期在两内年或跨越两年得以完成。
如冬小麦等。
多年生草本植物(perenniall herb)植物的地下或整个植株能生活多年。
如荷花等。
藤本植物(vine)包括木质藤本植物和草质藤本植物两类。
前者如葡萄、省藤等;后者如草莓、牵牛等。
(二)茎的生长习性根据茎的生长习性,可将茎分为以下几种(图14-1)。
直立茎(erect stem)茎垂直立地,如银杏、小麦等。
平卧茎(prostrate stem)茎平卧地面,如蒺藜等。
匍匐茎(stolon t stem)茎平卧地面,节上生根,如草莓、甘薯等攀缘茎(climbing stemm)借助于茎、叶等的变态器官攀缘于其他物体上,如黄瓜等。
缠绕茎(twining stem)茎缠绕于其他物体上,如牵牛等。
二、叶叶的大小、形状和组成常因植物种类而异,变化较大,但分类地位相近的植物的叶形常常相似。
(一)叶的形态1.叶的质地革质(coriaceous):叶厚韧似皮革,如大叶黄杨(Euonymus japonicus L.)等。
膜质(membranaceous):叶薄而呈半透明,不呈绿色,如中麻黄(Ephedra intermedia Schrenk)。
实验四被子植物主要形态学基础知识
一、实验目的
1.通过课堂教学和课外现场教学相结合,用2~3 次实验时间使学生基本掌握被子植物的外部形态术语的含义及其组成特点。
2.通过对各类型实体(活体或标本)的观察,从外部形态特征上区分根、茎、叶、花、果实等各器官的不同类型以及各种类型的组成特点。
3.通过对花的解剖,从外部形态及内部解剖结构上,掌握判断花冠类型、雄蕊类型、雌蕊类型、胎座类型、子房位置、心皮数目的方法。
4.根据对花的解剖观察,学会绘制花图式的方法及书写花程式。
5.通过对各类果实的形态及其纵、横切面的观察,掌握各类果实的形态结构特征。
二、实验用品
(一)材料植物各类器官实验所需要的代表植物的实物标本(腊叶标本、浸制标本及活体标本)。
(二)器材体视显微镜、解剖针、镊子、载玻片、模型。
需要的代表植物的实物标本(腊叶标本、浸制标本及活体标本)。
三、内容与方法
在实验开始前,首先阅读被子植物的外部形态术语;心皮数目的判别方法;花程式或花图式的表达方式等内容。
同时,在实验过程中,可根据地区、季节、学时、专业不同,从中选取一些代表性的植物进行教学。
在教学方法上,利用现代教学手段(如采用电视示教体视显微镜、多媒体、实物投影仪、录像机、VCD 等现代化仪器)、室内教学和室外现场教学等方法演示在被子植物的外部形态术语中所涉及到的材料的形态及结构等方面的特征。
在被子植物的外部形态术语实验所需的实验材料的取材方面:(1)同一实验可供选择的实验材料类型很多(本书只选择某一种或几种植物材料进行介绍),如做四强雄蕊的实验,就可以选择油菜、萝卜、荠菜等植物材料中的任意一种;(2)同一种材料可以同时观察多个实验内容,如用油菜作实验材料,可同时进行的实验内容有:直根系、草本、十字花冠、四强雄蕊、复雌蕊、侧膜胎座、角果等。
因此,在实验过程中,我们常将上述两方面结合起来,既可节省实验材料,也提高教学效果。
本书采用按植物器官类型对实验内容进行归类的编排方式。
这样做的好处是,在做同一
大类的实验时,可以及及时地对同类型的所有项目进行相互比较(如雄蕊部分中的四强雄蕊、二强雄蕊等内容),找出他们的不同点,从而有利于学生对被子植物的外部形态术语和特征的掌握。
下面按植物器官类型对实验内容进行归类编排,分别介绍观察要点及实验步骤。
(一)根系
现场从土中拔取陆地棉、大豆、高粱、香附子等植物的植株,洗净根部,观察其根系的组成特点,说明它们分别属于什么根系类型。
(二)茎
现场观察苦楝植株、加拿大杨、月季、竹叶椒、稻、小麦、紫藤、葡萄、刀豆等植株的茎或枝条,依据茎的质地,说明它们分别属哪种类型。
现场观察下列植物标本,依据其植物茎的生长习性,指出他们分别属于哪种类型:小麦、玉米、地锦草、斑地锦、狗牙根、草莓、黄瓜、葡萄、凌霄、牵牛、豇豆、痛豆。
(三)叶
1.复叶的类型
(1)奇数羽状复叶取槐树叶观察,可见其羽状复叶的顶端有一顶生小叶存在,整个羽状复叶的小叶数目为单数。
(2)偶数羽状复叶取枫杨叶观察,可见其羽状复叶的顶端没有一顶生小叶,整个羽状复叶的小叶数目为偶数。
观察合欢、南天竹的叶,看看它们分别属于几回羽状复叶。
(3)掌状复叶观察木通、七叶树等植物的叶,可见其小叶都着生于总叶柄的顶端,
(4)羽状三出复叶取大豆的叶观察,可见其叶有三张小叶组成,其中一张小叶生于总叶柄的顶端,另外两张小叶侧生于总叶柄的顶端下方。
(5)掌状三出复叶取三叶草的叶观察,其组成复叶的二张小叶都生丁总叶柄的顶端。
(6)单身复叶取金桔等植物的叶观察,其叶由三张小叶组成,其中两个侧生小叶退化,顶生小叶正常发育,总叶柄与顶生小叶连接处有关节。
2.叶序
(1)叶互生取樟树等植物的枝条观察,其茎的每个节上都只生一张叶。
(2)叶对生取丁香等植物的枝条观察,可见其茎的每个节上都生有两张叶。
(3)叶轮生取夹竹桃等植物的枝条观察,可以看到茎的每个节上生有三张或三张以上的叶。
(4)叶簇生取金钱松等植物的枝条观察,可见其节间极度缩短的短枝上丛生两张或两张以上的叶。
(5)叶基生取车前等植物的植株观察,可见其叶自植物体的基部发出,常呈莲座状。
(1)平行脉叶脉彼此近于平行。
根据叶脉的发生方式又可分为:
①直出平行脉取玉米等植物的叶片观察,可见叶片中的侧脉与中脉近于平行地到达叶片顶端。
②横出平行脉观察芭蕉(Musa basjoo Sieb.et Zucc.)的叶片。
可见其叶片中间有一条明显粗大的中脉,在中脉的两侧有许多横向排列的侧脉,各侧脉近于平行地走向叶片边缘。
(2)网状脉取茼麻叶片观察,可见其中有许多较大的叶脉,再有这些叶脉数回分枝而形成更多的小叶脉,它们在叶片中互相连接成网。
(3) 三出脉取樟树叶观察,可以看到在其叶片的基部有三条明显的叶脉伸出。
(4) 射出脉观察莲叶,其盾状叶的叶片中,叶脉都由其中心(叶柄顶端)射向四周。
4.叶形
观察下列植物标本的叶,依据其叶片的形态,指出他们分别属于那种叶形:女贞、泽漆、桃、蝇子草(Silene fortunei Vis.)、莲、橙、芒果、水稻、大麦、松等。
5. 叶缘
观察下列植物标本的叶,依据其叶片边缘的形态,指出它们的叶缘类型:牛膝、千日红、龙芽草、光叶绣线菊、秋牡丹、茄等。
6.叶裂
观察下列植物标本的叶,依据其叶缘开裂的程度,指出他们属于那种叶裂类型:陆地棉、风花菜(Rorippa islandica (Oed.)Borb.)、大麻(Cannabis sativaL)等。
7. 叶尖
观察下列植物标本的叶,依据其叶尖的形态,指出它们属于那种叶尖类型:榆叶梅、金樱子、郁李、冬青卫矛、凹头苋、酢浆草等。
8. 叶基
观察下列植物标本的叶,依据其叶基的形态,指出它们属于那种叶基类型:甘薯、油菜、慈姑、垂柳、田旋花、苹果、秋海棠等.
(四)花
在花中作为鉴定植物种类依据的形态特征有:花的各组成部分的存在与否(如花被是否存在、雌雄蕊是否存在等)、数目多少、联合程度、位置关系(子房的位置等)、内部结构(胎座类型、胚珠类型等)、花的排列方式(花序类型等)等等。
(1)顶生花观察牡丹、毛莨、玉兰、莲等植物的花,可见它们的每一朵花都单生于花枝
(2)腋生花观察桃、麦李等植物的花,可见他们的每一朵花都单生于叶腋处。
2.花序
(1)无限花序其开花顺序是花轴下部的花先开,渐及上部,或由边缘开向中心。
常见的类型有:
①总状花序观察油菜、荠菜的花枝,可见许多有柄的花都着生在一总花轴上。
②穗状花序观察车前花枝,可见许多无柄的花着生在一总花轴上。
③肉穗状花序观察玉米雌花序新鲜或浸制标本、马蹄莲花序实物标本,可见两者都是在粗大的肉质花序轴上着生了许多无柄的花。
同时,在马蹄莲花序中,在肉穗状花序外还可以看到一个展开的大苞片(佛焰苞),这种具有佛焰苞的肉穗状花序叫佛焰花序。
④葇荑花序观察枫杨、垂柳的花序,可见在一下垂的花序轴上着生了许多无柄的小花,且每朵花都为单性花。
⑤圆锥花序观察玉米雄花序或丁香花序标本,可见总花序轴上着生了多个分枝花轴,每一分枝花轴均为一总状花序(复总状花序)。
⑥伞房花序观察麻叶绣球,可见其花均位于一近似平面上,花梗都排列在花轴的近顶部,下边的花梗较长,向上渐短。
⑦伞形花序观察韭菜的花序,状如张开的伞,花梗近于等长,均生于花轴的顶端。
再取胡萝卜花枝观察,可见其花枝顶端有许多小花序组成,而且每个小花序都为伞形花序,故称为复伞形花序。
⑧头状花序观察向日葵、蒲公英或雏菊的头状花序(常被误认为一朵花的菊花其实是一个头状花序),可见其平坦的总花托(为总花轴的变态)上着生了许多无柄的花,开花顺序一般是由外向内进行的。
(五)果实
在果实中,作为分类的主要依据有:果实的类型;果实的组成部分及其米来源;果皮的质地;成熟果实的果皮是否开裂;开裂果实的开裂力式等。
取西红柿、柑桔、桃、黄瓜、梨、苹果、蚕豆、大豆、花生、梧桐、芍药、白菜、荠菜、棉、芝麻、罂粟、虞美人、马齿苋、石竹、茼麻、向日癸、板粟、玉米、小麦、稻(糙米)、槭树、枫杨、胡萝卜、芫荽、草
莓、八角、桑椹、凤梨、无花果等植物的果实,对其外部形态组成及内部解剖结构进行观察,分别说明它们属于什么果实类型。