第十三章 被子植物教案.docx

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第十三章被子植物教案

第十三章、被子植物（Angiosperm）（16学时）

教学时数：

16学时

教学目的与要求：

要求掌握被子植物的一般特征，从而理解被子植物是植物发展最高级、最繁茂和分布最广的一个类群。

学习被子植物的分类原则，了解形态解剖的演化规律，作为认识被子植物系统发育和分类依据的基础。

要求掌握一部分重要科、属、种的特征、亲缘关系、分布和经济价值等知识；掌握识别被子植物的方法。

并通过实验和野外实习，掌握繁殖器官和营养器官的形态特点，较熟练地应用检索表和工具书，能鉴别出常见被子植物的科、属，尽可能多的认识一些常见被子植物。

通过学习还要了解被子植物影响较大的四个分类系统；被子植物的起源等。

教学重点与难点：

重点：

熟练掌握被子植物的主要特征，单子叶植物与双子叶植物的区别，主要科的主要识别特征和代表植物。

难点：

能够正确运用花图式和花程式表达各科的主要特征以及运用主要特征鉴定各科植物，理解被子植物分类的基本原则。

教法运用与学法指导：

在被子植物分类部分，采用柯朗奎斯特分类系统，即以此系统的先后次序编排来讲授，因课时有限，以常见的、种类较多的和在系统发育上关系较大的40个科作为重点，约讲授其中的20个科左右，其余留作校园植物观察和野外实习时再加以讲授。

讲授内容可以各大类群的系统发育作为主要线索，结合重要的科进行说明，目的是给学生一个被子植物系统发育的轮廓，与此同时，指出只有在我国最具有这种完整的进化体系的类群，因此是研究被子植物起源和进化最理想的地方。

教学过程中，借助多媒体手段，尽可能多地介绍各种植物的特征特性，展示有关植物形态的精美图片和动画，教学中真正做到图文并茂。

同学们在学习时，要理论联系实际，并运用比较的方法，结合实验、实习，注意观察代表植物的特征，然后总结归纳出科、属的识别特征，便于理解记忆；课余时间还要多开展丰富多彩的课外活动，如校园植物多样性观察、野外植物识别、植物的鉴定技术、到花圃及蔬菜基地和引种区参观、校园植物挂牌等等，从而扩大知识面，提高学习兴趣和分析解决问题及动手的能力。

另外，尽可能记忆有关名词术语的英文拼读，熟记若干著名种属的拉丁学名，为以后的考研打基础、做准备。

参考资料：

1、丁宝章等、河南植物志（第二、三、四册）、河南科技出版社

2、中国科学院中国植物志编辑委员会、中国植物志（有关卷册）、科学出版社

3、中国科学院植物研究所、中国高等植物图鉴、科学出版社，1972

4、郑汉臣、药用植物学（第三版）人民卫生出版社，1999

5、北京林学院、植物学、中国林业出版社，1982

6、汪劲武、种子植物分类学、高等教育出版社，1985

7、中山大学、南京大学、植物学（系统分类部分）、人民教育出版社，1978

8、中山大学、南京大学等编、植物学（下册），人民教育出版社

9、叶创兴等、植物学（系统分类部分）中山大学出版社，2000

10、王金平等、植物学实验、吉林科技出版社，2005

11、谢国文等、植物学学习指南、汕头大学出版社，2002

第一节被子植物的一般特征

   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，我国有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。

下面列举出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。

（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，如杏仁桉，高达156米；也有微细如沙粒的小草本如无根萍，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）；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；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；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7个细胞：

3个反足细胞、1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。

   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，使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。

裸子植物和被子植物的基本区别

　　植物界大约有50万种植物，其中种子植物有近25万种。

种子植物又包括裸子植物和被子植物两大类。

这两类植物在植物教材中占有重要位置，但对于裸子植物和被子植物在形态结构上的区别，教材中的描述比较简单，这给教学带来一定的困难。

那么裸子植物和被子植物在形态结构上到底有哪些基本区别呢？

裸子植物

1．种子裸露，没有果皮包被

2．种子的胚具有2至多个子叶

3．多数为直根系

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

第二节、被子植物的分类原则和演化趋势

被子植物的分类，不仅是把几十万种植物安置在一定的位置上（纲、目、科、属、种），还要建立起一个分类系统，反映出它们之间的亲缘关系。

花部的特点又是被子植物分类的重要方面，即被子植物的分类主要是以花的特征来进行的，其它部分的特点只是次要的。

1、以形态学的特征作为分类的主要标准，尤其是以花及果实的形态特征作为标准最为普遍。

2、解剖学的特征作为分类的辅助性条件。

3、随着科学的发展，近几十年来，根据染色体的形态和数目，生物化学成分的分析，电子计算机进行数量分类法在植物分类工作中起了积极作用。

多数学者认为的被子植物的形态结构的演化规律和分类原则如下表：

表中各条形态构造的演化规律和分类原则，我们不能孤立地、片面地根据一、二个性状，就给一个植物下一个进化还是原始的结论，必须各条统一起来衡量，综合分析，才能得出较正确的结论。

这是因为：

（一）同一种性状，在不同植物中的进化意义不是绝对的

如对于一般植物来说，两性花、胚珠多数、胚小是原始的性状，而在兰科植物中，恰恰是它进化的标志。

（二）各器官的进化不是同步的

　　常可见到，在同一植物体上，有些性状相当进化，另一些性状则保留着原始性；而另一类植物恰恰在这些方面得到了进化，因而，不能一概认为没有某一进化性状的植物就是原始的，如对常绿植物与落叶植物的评价。

第三节被子植物分类系统概述

当前比较流行的被子植物分类系统有4个：