植物器官的宏观认知.docx
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植物器官的宏观认知
任务四果实、种子与孢子的认知及果实种子类中草药
一、目标与任务
1.观察解剖不同植物的果实——识别果实,掌握果实的结构,熟悉果实的类型。
2.观察解剖单个种子——识别种子,熟悉种子的结构。
二、实践操作
1.观察解剖不同植物的单个果实
首选看外表和质地,柔软还是坚硬?
表面有无毛茸?
什么颜色?
由外往内剥开果实,进行解剖。
解剖时注意观察外、中、内三层果皮的特性,开裂与否?
单果类:
由一朵花的单雌蕊或复雌蕊形成的果实。
能区分材料中哪些是单果吗?
哪些是肉质果(果皮肉质多浆、成熟时不开裂)?
判断心皮数,用刀片横切判断子房室数、胎座类型。
聚合果:
由一朵花中的离生心皮雌蕊发育形成的果实。
判断材料中的聚合果,并分析里面小果的类型。
聚花果(复果):
由整个花序发育而成。
哪些是聚花果呢?
其小果是什么类型?
与聚合果到底有什么区别?
将解剖分析结果填表1-8:
表1-8单果解剖分析表
序号
植物名
果实类型
胎座类型
子房室数
心皮数
其它说明(如特殊的味道、形状等)
01
桃
单果之核果
基生胎座
1
1
2.观察解剖种子
由外至内观察,注意由外种皮上的特征区分胚珠类型。
注意子叶数目、有无胚乳等特征。
三、知识链接
(一)果实的形成、结构及类型
柱头受精后,胚珠发育成种子,子房发育成果实(裸子植物仅有种子而无果实,其它植物既无种子也无果实)。
果实是被子特有的繁殖器官。
果实往往有鲜艳的颜色和丰富肉质果皮。
常常由于含有丰富的营养而能供动物食用,有利于种子的传播。
有的果实有特殊构造,便于传播,如表面布有钩毛(鬼针草等),果实上面有冠毛似伞,带着果实随风飘远。
不是所有的被子植物果实具内有种子,尤其是人工繁殖的经济作物。
如人工培育的香蕉、葡萄、西瓜、凤梨、柑橘无籽而结实,利用无性方法繁殖。
经传粉而未经受精发育成的果实(香蕉、无籽葡萄、无籽柑橘)称单性结实;用马铃薯花粉刺激番茄柱头(无籽番茄)称诱导单性结实;也有植物受精后,胚珠发育受阻而形成的无籽果实。
1.果实的形成
一般由子房发育而成,称为真果;也可由花托、花萼、花序轴等和子房共同发育而成,称为假果。
花柄——果柄
花托——果柄顶部(
)或假果外围部分(
)
花萼——脱落或宿存
花冠——枯萎脱落
雄蕊——传粉后枯萎脱落
雌蕊——柱头与花柱——枯萎脱落或残留
子房——壁(3层)——3层果皮(外果皮、中果皮、内果皮)
胎座——各种类型
胚珠——种子
图1-38真果的果皮
2.果实的结构
果实是由果皮和种子构成的。
果皮是由子房壁的组织分化、发育而成的果实部分。
成熟的果皮一般可分为外果皮、中果皮、内果皮3层(图1-38)。
由于果实类型的不同,3层果皮变化很大。
通常外果皮不肥厚,由1-2层细胞构成,它的结构特性与表皮相似,具角质层和气孔。
果实未成熟时,外果皮的薄壁细胞多含叶绿体,成熟时,转为有色体,致使果实有不同的颜色。
中果皮多为薄壁组织构成,但变化较大,有的富于浆汁或肉质化,如肉果中的桃、杏可食用的部分便是中果皮;有的中果皮内维管束较多,呈网状分布,如柑桔,果实成熟后即为桔络。
内果皮在最里面一层,有的硬质化,由多层石细胞构成,如桃、李的硬核;有的内果皮的壁上生出许多囊状多汁的腺毛,成为可食用的部分,如柑桔的内果皮。
3.果实的类型
根据果实形成的部分,分为真果与假果;根据果实的来源、结构和果皮性质,分为单果、聚合果、聚花果;根据果皮质地,分为肉果和干果。
(1)单果:
一朵花中只有一枚雌蕊,只形成一个果实,根据果皮及其附属部分成熟时的质地和结构,可分为肉质果和干果两类(图1-39)。
肉质果:
果实肉质多浆,成熟时不开裂(常说的水果属于此类)。
又分为:
①浆果:
单心皮或合生心皮雌蕊、上位或下位子房发育形成的果实,外果皮薄,中果皮和内果皮肉质多浆,内有1-多枚种子。
如葡萄、枸杞、番茄、忍冬。
②柑果——合生心皮雌蕊,子房上位形成,外果皮较厚,革质,内含有具挥发油的油室,中果皮与外果皮结合,界限不明显,中果皮疏松,白色海绵状,内有多分枝的维管束;内果皮膜质,分隔成若干室,内壁生有许多肉质多汁的囊状毛,即是可食部分。
柑果是芸香科柑桔属所特有的。
③核果——典型者单心皮雌蕊,子房上位,外果皮薄,中果皮肉质(桃、李、梅、杏),内果皮坚硬、木质,形成坚硬的果核,每核内含1粒种子。
非典型者荔枝、桂圆,2-4心皮,通常1胚珠发育。
常泛指有坚硬果核的果实,不论其心皮数、果核数、种子数及子房位置,如把杨梅、枣、胡桃、苦楝也称为核果。
④梨果——假果,5心皮合生,子房下位与花筒一起发育而成,外面肉质可食部分是原来的花筒发育而成。
外、中果皮和花筒之间界线不明显,内果皮坚韧故较明显,常分隔为5室,每室常含2粒种子。
如苹果、山楂、梨、木瓜等蔷薇科梨亚科的果实(枇杷内果皮木质)。
⑤瓠果——假果,葫芦科特有。
3心皮侧膜胎座,下位子房形成,与花托一起发育。
花托与外果皮形成坚韧的果实外层,中、内果皮及胎座肉质部分,成为果实可食部分。
如西瓜、冬瓜、栝楼、罗汉果等葫芦科植物的果实。
干果:
果实成熟时,果皮干燥,开裂或不开裂。
又分为:
裂果:
干果成熟后自行开裂。
①蓇葖果——单心皮或离生心皮雌蕊发育形成,成熟时沿腹缝线或背缝线开裂。
蓇葖果单生——淫羊藿;蓇葖果双生——杠柳、徐长卿、萝藦、络石、长春花。
常见有毛茛科、木兰科、萝藦科、夹竹桃科、景天科。
②荚果——豆科特有。
单心皮,成熟时沿背、腹2条线开裂成2片。
开裂者——黄豆、绿豆;不开裂者——皂荚、紫荆、刺槐、落花生;节裂者——含羞草、山蚂蝗;螺旋状——苜蓿;念珠状肉质——槐。
③角果——十字花科特有。
2心皮合生,侧膜胎座,假隔膜将子房隔成2室。
果实成熟后,果皮沿两侧腹缝线开裂,成2片脱落,假隔膜仍留在果柄上。
长角果(萝卜、油菜)、短角果(菘蓝、菥蓂、荠菜)。
④蒴果——合生心皮复雌蕊发育成。
1-多室,每室多数种子。
为最常见果实类型。
鸢尾科、兰科、百合科(部分)、锦葵科等。
成熟时开裂方式有纵裂、孔裂、盖裂、齿裂。
纵裂:
室间开裂——心皮相接处(腹缝线)开裂,如蓖麻、马兜铃、杜鹃;室背开裂——背缝线开裂,如鸢尾、百合、紫丁香、泡桐、乌桕;室轴开裂——果皮虽沿腹、背缝线开裂,但隔壁仍与中轴相连,如牵牛、曼陀罗。
孔裂——顶端呈小孔状开裂,如罂粟、虞美人、桔梗、金鱼草。
盖裂——中或中上部环状横裂,呈帽状脱落,如车前、马齿苋、莨菪。
齿裂——顶端呈齿状开裂,如瞿麦、石竹、王不留行、女娄菜。
图1-39单果的类型
不裂果(闭果):
果皮干燥不裂或分离成几个部分,种子仍包被于果实中。
分为:
①瘦果——1粒种子,成熟时果皮易与种皮分离,闭果中最普遍1种,如菊科。
②颖果——果皮薄,与种皮愈合不易分开,禾本科特有。
③坚果——果皮坚硬,内含1粒种子。
板粟、栎等壳斗科植物的果实褐色硬壳是果皮,果实外常由花序的总苞发育成的壳斗附着于基部。
唇形科坚果特小,无壳斗包围称小坚果。
④翅果——果皮一端或周边向外延伸成翅状,果实内含1粒种子,如杜仲、榆、臭椿等。
⑤胞果——果皮薄而膨胀,疏松地包围种子,而与种子极易分离,如藜、青葙。
⑥双悬果——伞形科特有,果实成熟后心皮分离成2个分果,双双悬挂在心皮柄上端,心皮柄的基部与果柄相连,每个分果内含1粒种子(2个分果的顶端分别与2裂心皮柄的上端相连,心皮柄的基部与果梗的顶端相接)。
果实类型列表如下:
(2)聚合果:
一朵花中有许多离生雌蕊,每一雌蕊形成一个单果,这些单果相聚在同一花托之上,称为聚合果,如草莓、莲、悬钩子为聚合果。
(3)聚花果(复果):
是由整个花序形成的果实,每一花形成一单果,如桑、无花果、凤梨。
常见的果品食用部位及果实类型分析见表1-9。
表1-9常见干果和水果类型及食用部位分析表
果实种类
食用部分
植物名称
肉
果
核
果
中果皮
芒果(漆树科)、桃、李(蔷薇科)
外、中果皮
橄榄(橄榄科)、枣(鼠李科)
假种皮
荔枝的龙眼(无患子科)
胚乳
椰子(棕榈科)(它的中果皮干燥无汁成纤维状,俗称椰棕,内果皮即为椰壳)
浆
果
中内果皮
柿(柿树科)、猕猴桃(猕猴桃科)
内果皮和胎座
香蕉(芭蕉科)
肥大的果序轴
捌枣(鼠李科)
柑果
内果皮(含汁的长形丝状细胞由原来子房壁的毛茸发育而成)
柑桔、柚、柠檬(芸香科)(桔子皮上的“桔络”是它的中果皮中的维管束)
假
果
瓠果
果皮
南瓜、冬瓜(葫芦科)
果皮和花托
黄瓜(葫芦科)
中、内果皮和胎座
甜瓜、香瓜(葫芦科)
主要由胎座发育而成
西瓜(葫芦科)
梨果
主要由花筒(托杯)和心皮部分愈合后发育而成
苹果、梨、枇杷、山楂(蔷薇科)
浆果
主要来自胎座
番茄(茄科)
干
果
瘦果
子叶
向日葵(菊科)
坚果
子叶
莲(睡莲科)、菱(菱科)、板栗(山毛榉科)
颖果
胚乳
水稻、小麦、玉米(禾本科)
荚果
种子(子叶为主)
大豆、花生(蝶形花科)
聚花果
(假果)
花序轴
菠萝(凤梨科)、无花果(桑科)
花萼
桑(桑科)
聚合果(假果)
由花托肥大变成
悬钩子、草莓(蔷薇科)
(二)种子
1.种子的形态特征
种子形状:
常呈圆形、椭圆形、肾形、卵形、圆锥形、多角形。
种子大小差异悬殊——复椰(大实椰子)产非洲东部,直径约50cm,每个重10多斤,最重达30斤。
斑叶兰种子无胚乳,200万粒重1g,萌发时须借助于真菌产生的菌根帮助。
种子颜色——绿色(绿豆)、白色(扁豆)、红紫色(赤小豆)、红棕色(薏苡)、一端红一端黑(相思豆)……
种子表面——平滑而有光泽(红蓼、北五味子),粗糙(长春花、天南星)、具皱褶(乌头、车前)、瘤刺状突起(太子参)、具毛茸(白前、萝藦、络石)、具假种皮(由珠柄或胎座部分组织延伸而成,成肉质的有卫矛、苦瓜、荔枝、龙骨、菲薄膜质如阳春砂、白豆蔻、益智、红豆蔻)、具种阜(在珠孔处由珠被扩展形成海绵状突起物,如蓖麻、巴豆)。
2.种子的组成
种子一般由种皮、胚及胚乳组成(图1-40)。
(1)种皮:
种子最外面起保护作用的结构。
种皮上常有以下结构:
种脐——种子成熟从种柄或胎座上脱落后留下的疤痕,常呈圆形或椭圆形。
种孔——种孔由胚珠上的珠孔发育形成,为种子萌发时吸收水分和胚根伸出的部位。
种脊——种脐至合点之间隆起的脊棱线,内含维管束。
倒生胚珠的种子种脊狭长突起(杏、蓖麻),弯生胚珠或横生胚珠则短,直生胚珠无种脊。
合点——种皮上维管束汇合之处。
部分种子如蓖麻子还有种阜来增强吸收水分的功能。
(2)胚:
微型尚未发育的植株。
其组成有:
胚根——位置对着种孔,在种子中,胚根分化较完全,发育成主根。
胚轴(胚茎)——子叶以上为上胚轴,子叶以下为下胚轴,禾本科有中胚轴。
胚芽——胚顶端未发育的地上枝
子叶——单子叶1枚、双子叶2枚,裸子植物多枚。
(3)胚乳
胚乳是极核受精形成,常位于胚的周围,呈白色。
胚乳细胞内含丰富的淀粉、蛋白质、脂肪等物质,为胚生活提供营养。
图1-40种子的组成(蓖麻子)
3.种子的类型
一般种子具有胚乳,但有时候胚乳的营养被胚中的子叶吸收而消失。
按照胚乳是否存在将种子分为有胚乳种子和无胚乳种子。
(1)有胚乳种子——如蓖麻、柳、小麦、玉米等。
(2)无胚乳种子——常具发达的子叶,是在胚发育过程中,胚吸收了胚乳的养料,并贮藏于胚的子叶中,故不存在胚乳,子叶肥厚,如大豆、杏仁、南瓜子等。
外胚乳——大多数植物种子,当胚发育和胚乳形成时,胚囊外面的珠心细胞被胚乳吸收而消失,但也有少数植物种子珠心,未被完全吸收而形成营养组织包围在胚乳和胚外部,称外胚乳,如肉豆蔻、槟榔、胡椒、姜、甜菜、石竹等。
4.种子的组织构造
种皮显微特征在种子类药材鉴别上特别重要,胚乳和胚常少具或不具鉴别价值。
(1)种皮——通常具1层种皮(大豆、南瓜),也有2层种皮即外种皮和内种皮(蓖麻、芥菜、芸苔、三色堇)。
种皮可是干性的(豆类),也可是肉质的(石榴)。
①表皮——位于种皮最外层,通常1层薄壁cell组成,也有为石细胞。
②栅状细胞层——有的种子,在表皮内侧,有栅栏细胞层,由1或2-3列狭长细胞组成。
③油细胞层——有的种子表皮层下方,有数列内贮挥发油的细胞组成,有时常与色素细胞相间排列在一起。
④色素层——有的种皮表皮层含色素物质,有的种子在表皮层下方,具有1-数列内含色素的细胞层。
⑤厚壁细胞层——有的种子表皮内层几乎全为石细胞组成,如栝楼属植物,或内种皮为石细胞层(如姜科植物的白豆蔻、阳春砂、草果等)。
(2)胚乳——由薄壁细胞或厚壁性细胞组成。
胚乳细胞常含大量的淀粉粒、糊粉粒、脂肪油等营养物质。
(3)胚——是种子内未发育的幼小植物体,子叶细胞为类圆形或多面体,常具细胞间隙,外层表皮细胞具1极薄的角质层,常无气孔分布,有的植物在子叶的组织中还含有分泌腔和草酸钙簇晶。
(三)果实和种子的形成过程
植物经开花、传粉和受精后,雌蕊发生一系列变化,胚珠发育成了种子,子房则发育成了果实。
果实和种子的形成过程如图1-41所示。
图1-41果实和种子的形成示意图
(四)孢子生殖
1.孢子囊
孢子囊(相当于被子植物中的果实)是蕨类植物进行繁殖的重要器官。
蕨类植物的孢子体长出孢子囊,孢子囊中生成许多细小的孢子(相当于被子植物中的种子),孢子成熟散落在各处长出配子体,然后再通过卵子受精产生新个体,达到繁殖的目的。
孢子囊的细胞壁由单层(薄囊蕨类)或多层(厚囊蕨类)细胞组成,在细胞壁上有不均匀的增厚形成环带(annulus).环带的着生位置有种种形式,如顶生环带、横行中部环带、斜行环带、纵行环带等,这些环带对于孢子的散布有重要作用。
孢子囊壁有由多层细胞构成(厚囊蕨亚纲)或一层细胞构成(薄囊蕨亚纲),孢子囊壁的细胞中往往有部分细胞的胞壁不均匀增厚,它们排列成带状,称为环带。
环带有顶生,横行中部、斜行、纵行等类型。
2.孢子叶球与孢子囊群
在小型叶类型的蕨类植物中,孢子囊单生于孢子叶的近轴面叶腋或叶的基部,通常很多孢子叶紧密地或疏松地集生于枝的顶端形成球状或穗状,称孢子叶球或孢子叶穗,如石松和木贼等。
大型叶的蕨类植物不形成孢子叶穗,孢子囊也不单生于叶腋处,而是由许多孢子囊聚集成不同形状的孢子囊群或孢子囊堆,生于孢子叶的背面或边缘。
孢子囊群的着生方式、形态与结构是都鉴别蕨类植物的重要特征。
如:
边生孢子囊群,指孢子囊群着生于羽片的边缘;顶生孢子囊群,生于羽片顶端;脉端生孢子囊群,生于细脉先端;脉背生孢子囊群,系生于细脉中部;穴生孢子囊群,系生于羽片所形成凹穴处;也有布满于叶背者。
孢子囊群有的具盖,有的无盖。
孢子囊群有圆形、肾形、条形等各种形状。
3.孢子
多数蕨类植物产生的孢子在形态大小上是相同的,称为孢子同型,少数蕨类如卷柏属和水生真蕨类的孢子大小不同,即有大孢子和小孢子的区别,称为孢子异型。
产生大孢子的囊状结构叫大孢子囊,产生小孢子的叫小孢子囊,大孢子萌发后形成雌配子体,小孢子萌发后形成雄配子体。
孢子的形状常为两面形、四面形或球状四面形,外壁光滑或有脊及刺状突起或有弹丝。
大多数种类的孢子为一型,少数种类为异型(如卷柏),即有大、小孢子之分。
蕨类植物约有12000种,我国约有2600种,药用植物较多。
(五)果实、种子、孢子入药的植物
1.果实入药的植物
铁梗海棠(木瓜)、山楂、胡椒、天名精(北鹤虱)、莲(莲房、石莲子)、无花果、构树(褚实子)、桑(桑葚子)、木鳖(木鳖子)、肉桂(肉桂子)、桃(瘪桃干)、柯子树(柯子)、罗汉果、木通(八月札)、橘(青皮、陈皮、橘络、橘核)、石榴皮、皂角树(皂角、猪牙皂)、柚子(橘红)、荜茇、槐(槐角)、红豆蔻、吴茱萸、丝瓜(丝瓜络)、地肤(地肤子)、金樱子、益母草(充蔚子)、苍耳(苍耳子)、栀子、砂仁、锦灯笼、枫香(路路通)、酸橙(枳实、枳壳)、小麦(麦芽)、梅(乌梅)、栝楼(瓜蒌、瓜蒌壳)、肉豆蔻、槟榔(大腹皮)、拐枣(枳具子)、花椒、小茴香、冬瓜皮、蛇床子、覆盆子、蔓荆子、五味子、柿树(柿蒂)、连翘、薏苡(薏米)、佛手、枸杞子、山茱萸(山萸肉)、香圆、八角茴香(大茴香)、牛蒡(大力子)、桉树(一口钟)、山核桃、萝藦(天浆壳)、无患子、薜荔(鬼馒头、木莲)、南天竺(天竺子)、喜树果、南酸枣、荜澄茄、木蝴蝶(千层纸)、益智仁、余甘子、草果
2.种子入药的植物
七叶树(娑罗子)、槟榔、续随子(千金子)、牵牛(牵牛子)、凤仙花(急性子)、大豆(淡豆鼓)、马钱(马钱子)、刀豆子、赤小豆、、白扁豆、银杏(白果)、桃(桃仁)、杏(苦杏仁)、胖大海、酸枣(酸枣仁)、白萝卜(莱菔子)、女贞子、菟丝子、沙苑子、芝麻、莲子芯、大麻(火麻仁)、侧柏(柏子仁)、鸦胆子、麦蓝菜(王不留行)、车前子、紫苏(苏子)、荔枝核、瓜蒌仁、草蔻、青箱子、芥子、冬葵子、葶苈子、韭菜子、决明子、蓖麻子、木槿子、枇杷核、莨菪(天仙子)
3.孢子入药的植物
海金沙
四、问题与思考
1.生活中常见果品有哪些?
分别属于哪些类型?
2.校园周围有哪些植物结果了,分别属于什么类型?
3.如何区分聚合果与聚花果?
举例说明。
4.哪些果实是常用中药?