(精品)[药用植物学课件]-10被子植物.ppt

第八章第八章 被子植物（被子植物（Angiosperm）被子植物一词，早在被子植物一词，早在1732年林奈就提到过，但林奈只是用年林奈就提到过，但林奈只是用以说明玄参科的种子生于蒴果内，区别于唇形科、紫草科以说明玄参科的种子生于蒴果内，区别于唇形科、紫草科的露出的小坚果的，而这的露出的小坚果的，而这3个科都是属于被子植物的。个科都是属于被子植物的。直到直到1851年荷夫马斯特（年荷夫马斯特（Hofmeister）才第一次把被子才第一次把被子植物单独列出来，并和裸子植物一起合称植物单独列出来，并和裸子植物一起合称显花植物显花植物（Phanerogam）。在这里，在这里，“显花植物显花植物”是一个广义的是一个广义的概念。概念。但是裸子植物的孢子叶球（球穗花）（但是裸子植物的孢子叶球（球穗花）（strobilus）严格地严格地说还不能看作真正的花，说还不能看作真正的花，所以现在多数学者如哈钦森（所以现在多数学者如哈钦森（J.Hutchinson，1926）、）、塔赫他间（塔赫他间（A.Takhtajan，1968）、）、克朗奎斯特克朗奎斯特（A.Cronquist，1968、1981）等都采用等都采用狭义的狭义的“显花植显花植物物”概念，即概念，即有花植物有花植物（flowering Plant）或或显花植物显花植物（anthophyta）都仅指被子植物，不包括裸子植物。都仅指被子植物，不包括裸子植物。被子植物因为有雌蕊，所以也称做被子植物因为有雌蕊，所以也称做雌蕊植物雌蕊植物（gynoeciatae）与高等植物中具有颈卵器的其他类群相与高等植物中具有颈卵器的其他类群相区别。区别。第一节第一节 被子植物的一般特征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，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。它们在地球上占着绝对优势。现知被子植物共现知被子植物共1万多属，约万多属，约20多万种，占植物界多万种，占植物界的一半，我国有的一半，我国有2700多属，约多属，约3万种。万种。被子植物能有如此众多的种类，有极其广泛的适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，应性，这和它的结构复杂化、完善化分不开的，特别是特别是繁殖器官的结构和生殖过程的特点，提供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了它适应、抵御各种环境的内在条件，使它在生，使它在生存竞争、自然选择的矛盾斗争过程中，不断产生存竞争、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。新的变异，产生新的物种。（一）具有真正的花（一）具有真正的花典型的被子植物的花由典型的被子植物的花由花萼、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群花冠、雄蕊群、雌蕊群4部分组部分组成，各个部分称为花部。成，各个部分称为花部。被子植物花的各部在数量上、被子植物花的各部在数量上、形态上有极其多样的变化，这形态上有极其多样的变化，这些变化是在进化过程中，适应些变化是在进化过程中，适应于于虫媒、风媒、鸟媒、或水媒虫媒、风媒、鸟媒、或水媒传粉传粉的条件，被自然界选择，的条件，被自然界选择，得到保留，并不断加强造成的。得到保留，并不断加强造成的。（二）具雌蕊（二）具雌蕊雌蕊由心皮所组成，包括雌蕊由心皮所组成，包括子房、子房、花柱和柱头花柱和柱头3部分。部分。胚珠胚珠包藏在子房内，得到子房的包藏在子房内，得到子房的保护，避免了昆虫的咬噬和水分保护，避免了昆虫的咬噬和水分的丧失。的丧失。子房子房在受精后发育成为在受精后发育成为果实果实。果。果实具有不同的色、香、味，多种实具有不同的色、香、味，多种开裂方式；果皮上常具有各种钩、开裂方式；果皮上常具有各种钩、刺、翅、毛。果实的所有这些特刺、翅、毛。果实的所有这些特点，对于保护种子成熟，帮助种点，对于保护种子成熟，帮助种子散布起着重要作用，它们的进子散布起着重要作用，它们的进化意义也是不言而喻的。化意义也是不言而喻的。（三）具有双受精现象（三）具有双受精现象双受精现象，即两个精细胞进双受精现象，即两个精细胞进入胚囊以后，入胚囊以后，1个与卵细胞结合形成合子，个与卵细胞结合形成合子，另另1个与个与2个极核结合，形成个极核结合，形成3n染色体，发育为胚乳，幼胚以染色体，发育为胚乳，幼胚以3n染色体的胚乳为营养，使新染色体的胚乳为营养，使新植物体内矛盾增大，因而具有植物体内矛盾增大，因而具有更强的生活力。更强的生活力。所有被子植物都有双受精现象，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这也是它们有共同祖先的一个证据。证据。（四）孢子体高度发达（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、多样化更完善化、多样化有世界上最高大的乔木，如杏仁桉（有世界上最高大的乔木，如杏仁桉（Eucalyptus amygdalina Labill.），），高达高达156米；米；有微细如沙粒的小草本如无根萍有微细如沙粒的小草本如无根萍Wolffia arrhiza（L.）Wimm.，每每平方米水面可容纳平方米水面可容纳300万个个体万个个体有重达有重达25千克仅含千克仅含1颗种子的果实，如王棕（大王椰子）颗种子的果实，如王棕（大王椰子）Roystonea regia（H.B.K.）O.F.Cook；有轻如尘埃，有轻如尘埃，5万颗种子仅重万颗种子仅重0.1克的植物如热带雨林中的一些附生兰；克的植物如热带雨林中的一些附生兰；有寿命长达有寿命长达6千年的植物，如龙血树（千年的植物，如龙血树（Dracaena draco L.）；）；有在有在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）；花科植物）；有水生、砂生、石生和盐碱地生的植物；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。有自养的植物，也有腐生、寄生的植物。在解剖构造上，次生木质部有导管，韧皮部有伴胞；输导组织的完善在解剖构造上，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。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）（五）配子体进一步退化（简化）被子植物的小孢子发育为被子植物的小孢子发育为雄配子体雄配子体，大部分成熟的雄配子体仅具大部分成熟的雄配子体仅具2个细胞个细胞（2核花粉粒核花粉粒），其中），其中1个为营养细胞，个为营养细胞，1个为生殖细胞，少数植物在传粉前个为生殖细胞，少数植物在传粉前生殖细胞就分裂生殖细胞就分裂1次，产生次，产生2个精子，个精子，所以这类植物的雄配子体为所以这类植物的雄配子体为3核的花核的花粉粒粉粒。如石竹亚纲的植物和油菜、玉。如石竹亚纲的植物和油菜、玉米、大麦、小麦等。米、大麦、小麦等。被子植物的大孢子发育为成熟的被子植物的大孢子发育为成熟的雌配雌配子体称为胚囊子体称为胚囊，通常胚囊只有，通常胚囊只有8个细个细胞：胞：3个反足细胞、个反足细胞、2个极核、个极核、2个助个助细胞、细胞、1个卵。反足细胞是原叶体营个卵。反足细胞是原叶体营养部分的残余。助细胞和卵合称养部分的残余。助细胞和卵合称卵器卵器，是颈卵器的残余。是颈卵器的残余。由此可见，被子植物的雌、雄配子体由此可见，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子体的简化在生物学上具有进化的意义。义。第二节第二节 被子植物的分类原则被子植物的分类原则被子植物的分类，不仅把几十万种植物安在一定的位置上被子植物的分类，不仅把几十万种植物安在一定的位置上（纲、目、科、属、种），还要建立起一个分类系统，反（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。映出它们之间的亲缘关系。首先是被子植物在地球上，几乎是在距今首先是被子植物在地球上，几乎是在距今1.4亿年的白垩纪突然地亿年的白垩纪突然地同时兴起的，所以就难于根据化石的年龄，论定谁比谁更原始；同时兴起的，所以就难于根据化石的年龄，论定谁比谁更原始；其次是几乎找不到任何花的化石，而花部的特点又是被子植物分其次是几乎找不到任何花的化石，而花部的特点又是被子植物分类的重要方面，这就使整个进化系统成为割裂的许多片段。人们类的重要方面，这就使整个进化系统成为割裂的许多片段。人们还是根据现有资料进行了分类，并尽可能地反映出它的起源与演还是根据现有资料进行了分类，并尽可能地反映出它的起源与演化关系。化关系。根据被子植物的化石，最早出现的被子植物多为常绿、木根据被子植物的化石，最早出现的被子植物多为常绿、木本植物，以后地球上经历了干燥、冰川等几次大的反复，本植物，以后地球上经历了干燥、冰川等几次大的反复，产生了一些落叶的、草本的类群，由此可以确认落叶、草产生了一些落叶的、草本的类群，由此可以确认落叶、草本、叶形多样化、输导功能完善化等是次生的性状。再者本、叶形多样化、输导功能完善化等是次生的性状。再者根据花、果的演化趋势，具有向着经济、高效的方向发展根据花、果的演化趋势，具有向着经济、高效的方向发展的特点，由此确认花被分化或退化、花序复杂化、子房下的特点，由此确认花被分化或退化、花序复杂化、子房下位等都是次生的性状。位等都是次生的性状。初生的、原始性状初生的、原始性状 次生的、进化性状次生的、进化性状根根 主根发达主根发达(直根系直根系)主根不发达主根不发达(须根系须根系)茎茎 乔木、灌木乔木、灌木 多年生或一、二年生草本多年生或一、二年生草本 直立直立 藤本藤本 无导管，有管胞无导管，有管胞 有导管有导管叶叶 单叶单叶 复叶复叶 互生或螺旋排列互生或螺旋排列 对生或轮生对生或轮生 常绿常绿 落叶落叶 有叶绿素，自养有叶绿素，自养 无叶绿素，腐生，寄生无叶绿素，腐生，寄生花花 花单生花单生 花形成花序花形成花序 花的各部螺旋排列花的各部螺旋排列 花的各部轮生花的各部轮生 两被花两被花 单被花或无被花单被花或无被花 花的各部离生花的各部离生 花的各部合生花的各部合生 花的各部多数而不固定花的各部多数而不固定 花的各部有定数花的各部有定数(3、4或或5)辐射对称辐射对称 两侧对称或不对称两侧对称或不对称 子房上位子房上位 子房下位子房下位 两性花两性花 单性花单性花 花粉粒具单沟花粉粒具单沟 花粉粒具花粉粒具3沟或多孔沟或多孔 虫媒花虫媒花 风媒花风媒花果实果实 单果、聚合果单果、聚合果 聚花果聚花果 蓇葖果、蒴果、瘦果蓇葖果、蒴果、瘦果 核果、浆果、梨果核果、浆果、梨果种子种子 胚小、有发达胚乳胚小、有发达胚乳 胚大、无胚乳胚大、无胚乳 子叶二片子叶二片 子叶一片子叶一片 我们不能孤立地、片面地根据一二个性状，就给一个植物我们不能孤立地、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，这是因为：下一个进化还是原始的结论，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（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。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（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。是原始的，如对常绿植物与落叶植物的评价。第三节第三节 被子植物的分类被子植物的分类被子植物分为两个纲被子植物分为两个纲双子叶植物纲（木兰纲）和单子双子叶植物纲（木兰纲）和单子叶植物纲（百合纲），它们的基本区别如下叶植物纲（百合纲），它们的基本区别如下：双子叶植物纲双子叶植物纲 单子叶植物纲单子叶植物纲根根 直根系直根系 须根系须根系茎茎 维管柬成环状排列，有形成层维管柬成环状排列，有形成层 维管束成星散排列，无形成层维管束成星散排列，无形成层叶叶 具网状脉具网状脉 具平形脉或弧形脉具平形脉或弧形脉花花 各部分基数为各部分基数为4或或5 各部分基数为各部分基数为3 花粉粒具花粉粒具3个萌发孔个萌发孔 花粉粒具单个萌发孔花粉粒具单个萌发孔胚胚 具具2片子叶片子叶 具具1片子叶片子叶这些区别点只是相对的、综合的，实际上有交错这些区别点只是相对的、综合的，实际上有交错的现象：的现象：(1)一些双子叶植物科中有一些双子叶植物科中有1片子叶的现象片子叶的现象，如睡莲科、，如睡莲科、毛莨科、小檗科、罂粟科、胡椒科、伞形科、报春花毛莨科、小檗科、罂粟科、胡椒科、伞形科、报春花科等。科等。(2)双子叶植物中有许多须根系的植物双子叶植物中有许多须根系的植物，尤其在毛茛科、，尤其在毛茛科、车前科、茜草科、菊科等科中为车前科、茜草科、菊科等科中为(3)毛茛科、睡莲科、石竹科等毛茛科、睡莲科、石竹科等双子叶植物科中有星散双子叶植物科中有星散维管束维管束，而有些单子叶植物的幼期也有环状排列的维而有些单子叶植物的幼期也有环状排列的维管束管束，并有初生形成层。，并有初生形成层。(4)单子叶植物单子叶植物的天南星科、百合科等的天南星科、百合科等也有网状脉也有网状脉。(5)双子叶植物双子叶植物的樟科、木兰科、小檗科、毛茛科的樟科、木兰科、小檗科、毛茛科有有3基数的花基数的花，单子叶植物的眼子菜科、百合科有，单子叶植物的眼子菜科、百合科有4基数的基数的花。花。