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实验八花、果、种子的形态及结构

花匠小妙招
2024-08-09 21:54

一、目的与要求
    1、了解被子植物花的组成部分，掌握花药、子房和胚珠的解剖结构。
    2、掌握果实的分类原则，认识常见果实类型及其结构特点，并了解胚的发育过程。
    3、掌握各类种子的结构特点，并了解种子的萌发过程。
二、材料与用品
    1、自备材料：玉兰、紫荆、油菜、刺槐、桃、紫藤等植物的花及幼果；枣、黄瓜、番茄、苹果、柑桔、大豆、花生、八角、荠菜、油菜、紫薇、小麦、向日葵、板栗、桑树、槭树或榆树等植物的果实。蓖麻种子、小麦（玉米或水稻）颖果、蚕豆（或菜豆、花生）种子、慈菇种子（或兰花种子）；
2、其它材料及用品：百合（或黄花菜）花药横切永久制片、百合子房横切永久制片、荠菜胚发育的不同时期的永久制片、蓖麻种子纵切制片、玉米或小麦颖果纵切永久制片、慈菇种子纵切永久制片；体视显微镜（或放大镜）、显微镜、解剖器、刀片、玻片等。
三、实验内容
1、花的形态观察
2、花药、子房和胚珠的结构观察
3、胚的发育过程观察（示范）
4、果实的类型与结构观察
    5、种子的形态与结构观察
四、实验方法与实验举例
    1、花的形态观察
    实验方法花的形态观察方法通常是用逐层解剖的方法来观察花的各个组成部分。如取一朵完全花，先观察它的花柄（与茎或花序梗相的部分）和花托（花柄端的膨大部分），然后观察它的花被片，注意它的每层的数目、排列方式和连合情况，通常最外轮颜色最深的是花萼，里面的1至多轮是花冠，花冠的每一个瓣片称花瓣。然后逐层剥离花被片，可以看到雄蕊群和雌蕊群，雄蕊群通常在雌蕊群的外围，每一雄蕊由花丝和花药两部分组成，注意观察它的数目、轮次和连合情况；雌蕊群在花的中央，通常由柱头、花柱和子房三部分组成。组成子房的每一个瓣片叫心皮，心皮所围成的空间叫子房室。先观察子房的位置，再用刀片横切子房或幼果，以确定心皮、子房室和胚珠的数目，最后写出花程式并绘出花图式。
    实验举例
    油菜花的形态   取油菜花和幼果，按上述方法，对照实验教材图15—1观察花的形态。
    观察提示：（1）油菜的花瓣为4瓣，排列成十字形，称十字花冠。
    （2）油菜花的雄蕊6枚，内轮4枚长，外轮2枚短，称四强雄蕊
    （3）油菜花的子房原为2心皮组成1室，但在幼果中可以看到被胎座上出现的假隔膜分成假二室。
    （4）油菜的花托上还有4个蜜腺。
    （5）油菜的花程式为：*K4C4A2+4G（2：1：∞），花图式见实验教材图15—1。

                                            同上方法观察自备的其它植物的花。
    2、花药、子房和胚珠的结构观察
    A．花药的结构花药是产生花粉的结构，通常由四个花粉囊和药隔组成。在花药发育时，每个花粉囊中心的花粉母细胞减数分裂，最后成为花粉粒。同时，由于花粉粒要从周围组织中吸收营养，也使周围的组织发生相应的变化。因此，不同发育时期的花药在形态上存在较大的差别。本实验取百合（或黄花菜）不同发育时期的花药横切制片，对比观察各部分组织的变化特点。
     观察提示：（1）幼嫩花药的花粉囊壁由4层组织构成，最外层是表皮，表皮内一层排列整齐而大的细胞称药室内壁，药室内壁内侧的1—3层细胞称中层，最内的壁细胞称绒毡层。花粉囊的中间是花粉母细胞，正处于减数分裂时期，有些处于二分体或四分体时期。
     （2）成熟花药同一侧两个花粉囊之间壁已消失，形成一个药室。花粉囊壁发生较大变化，药室中间形成裂口，表皮时有破裂，在药室裂口处表皮细胞增大，形成唇细胞。绒毡层及中层已经解体或消失，药室内壁的细胞壁加厚成为纤维素层。药室中的小孢子已发育成为成熟的花粉粒，在高倍镜下观察其细胞壁加厚为两层,外壁上有花纹，具萌发沟。每个花粉粒有两个细胞，一个营养细胞，一个生殖细胞，称二细胞型花粉粒。（另一类花粉粒成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，形成三细胞型的花粉粒，如小麦。）
    B．子房和胚珠的解剖结构观察子房是由心皮构成的,常形成1至多个子房室。胚珠生于子房内。子房和胚珠的解剖结构观察方法是做子房横切片。横切子房，可以清楚地看到心皮和子房室数目，并可以看到胎座的位置。由于胚珠的珠柄着生常和子房侧壁垂直，因此，横切子房时胚珠刚好纵切，可以看到胚珠的各部分结构。但这种切片难度较大，常常因胚珠偏斜或是切不到胚珠而看不到胚珠的完整结构。本实验取百合子房横切片，先用放大镜看清子房横切面轮廓，再对照实验教材图15—８观察子房和胚珠的结构。
    观察提示：（1）百合的子房由3心皮组成3个子房室，中轴胎座。
   （2）百合的胚珠为倒生胚珠，珠柄弯曲180。，珠被由两层构成，分内、外珠被。其它如珠心、珠孔、合点区见图示。
   （3）百合胚囊位于珠心中间，一个成熟、完整的胚囊应由7个细胞组成，即在珠孔端有1个卵细胞、2个助细胞，在合点端有3个反足细胞，在中间有1个中央细胞（由2个极核组成）。
    3、胚的发育过程观察（示范）
    被子植物的胚是由受精卵经一系列发育过程后，最终成为具有胚芽、胚轴、胚根和子叶（单子植物还有胚芽鞘及胚根鞘等结构）的成熟胚的。胚的发育是一个连续的过程，为便于叙述通常可分为三个时期，即原胚时期（从2细胞胚至胚各部分分化开始前）、分化时期（从胚各部分分化开始至分化完成）和成熟时期（胚各部分分化完成之后）。观察胚的发育过程方法是将所要观察材料不同时期的果实中的胚制成切片，在显微镜下观察其胚的形态。本实验以双子叶植物荠菜胚发育过程不同时期制片为材料，了解胚的发育过程。
观察提示：荠菜的原胚时期即将分化前为球形，此时可称球形胚；分化胚时期首先分化出子叶，由球形凹陷为心形，称心形胚；接着过渡为鱼雷形，称鱼雷胚；过渡为手杖形，称手杖胚。成熟胚为马蹄形，故又称马蹄胚。
4、果实的类型与结构观察
在植物的子房受精之后,胚发育成种子,子房就发育成为果实。果实的分类方法通常有3种，按是否单纯由子房壁发育而成可分为真果和假果。按果皮的含水量可分肉果和干果。较为常用的分类方法是按形成果实的雌蕊类型来划分，一花中只有一雌蕊形成的果实为单果；一花中由多数离生雌蕊形成的为聚合果；如由一整个花序发育而来的则为聚花果。其中单果又可以分为浆果（包括瓠果和柑果）、核果、梨果、荚果、蓇葖果、蒴果、角果、瘦果、颖果、坚果、翅果等。观察果实类型和结构的方法是准备的果实标本，解剖果实，观察其内部结构。
    本实验取所准备的果实标本，参考实验教材图16—6及图16－7确定其果实类型，并用解剖刀切开果实观察其内部结构。
    观察提示：（1）解剖果实时，要重点观察判断子房心皮数目和着生方式、子房室数和种子的数目、开裂方式、有无子房以外的部分参与形成及一些其它重要特征。对于一些常见的食用果实，要分清食用的真正部分。
    （2）番茄的子房原为2室，常因子房室内形成假隔膜而在果实中看到多室现象。
    （3）柑桔的果实中所见“桔络”是干燥中果皮中的维管束。
    （4）核果类常见的果核并非等同于种子，而是其内果皮和种子愈合体，砸开坚硬的内果皮方见一粒种子。
（5）苹果的梨果横切面上，可以看到10个绿色的小点，是维管束横切面，排成两轮，外轮5个为花萼维管束，内轮5个为花瓣维管束，将内轮5个大致连成一圈称果心线，果心线以外为萼筒发育形成的，果心线以内为子房壁形成的。子房壁仍可分三层，没有明显界限，最内层为革质。
5、种子的形态与结构观察
种子是植物的繁殖器官，新一代植物体来源于种子。虽然不同种类植物的种子形态上存在差异，但结构却是一致的。一般都具胚、胚乳和种皮三部分。关于种子结构观察的实验方法，是选取要观察的种子类型，用解剖的方法观察种子的各部分特点。新鲜湿润种子可以直接观察，干燥的种子先浸种吸水后便于解剖，有些种子为便于剥出胚体，观察其结构，可将其煮熟后再观察（如玉米）。对于小粒种子为了看清内部结构，可制作切片在显微镜下观察。
A．双子叶有胚乳种子   取蓖麻种子，先观察种子的外部形态，找出种脊、种阜、种孔，然后剥去坚硬的种皮，可以看到里面白色的胚乳，在水中用镊子轻轻地去掉胚乳，剥出一个完整的胚，观察胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分的特点。蓖麻种子结构见实验教材图10—1。（也可以用永久制片来观察）
B．双子叶无胚乳种子    取蚕豆(或花生、大豆等)种子，先观察其外形，识别种脐、种孔（位于种脐的一端，浸泡过之后用手挤压，会有水自种孔溢出。）然后剥去种皮观察内部结构。见实验实验教材图10—2。
C．单子叶有胚乳种子    取浸泡1—2天的小麦籽粒观察，小麦籽粒外层的保护层并不单纯是种皮，而是果皮和种皮共同组成的复合层，二者相互愈合，不易分离，因此小麦的籽粒既是种子又是果实，在果实分类上称颖果。用刀片沿腹沟切开果实，观察胚和胚乳的相对位置，在其上滴一滴碘—碘化钾溶液，观察颜色的变化。再取小麦颖果制片在显微镜下观察，并对照图10—3来识别小麦胚的各部分。
D．单子叶无胚乳种子    取慈菇种子或永久制片,可见慈菇种子仅有种皮和胚两部分。种皮极薄，仅有一层细胞。胚弯曲，胚根的顶端与子叶相靠拢，子叶长柱形，一片，着生于胚轴上，它基部包着胚芽。胚芽上有一个生长点和已形成的初生叶。胚根和下胚轴连在一起，组成胚的一段短轴。见实验教材图10—4。
五、综合分析
    1、雄蕊一般都是由花丝和花药组成，但在解剖玉兰花时却可以看到它的雄蕊扁平而长，你能解释其中的原因吗？
    2、栽培在同一地点，花期相同的植物常常可以接受到其它植物的花粉，为什么难于产生杂交种子？这对保持物种的稳定性有什么意义？
3、在双子叶植物胚的发育过程中,胚柄对胚的发育有什么作用?胚柄对成熟的胚还有意义吗?
    4、在被子植物中三倍体的胚乳细胞对于胚将来发育成幼苗有什么意义？
5、是什么因素促进了子房发育成果实？单性结实果实对人类有什么意义？
6、在你看到的植物的种子和果实中，有哪些结构有利于种子的传播？
7、种皮的作用是什么？为什么小麦、玉米等颖果类没有明显的种皮？
六、实验报告
    1、绘百合胚珠结构轮廓图
    2、绘小麦或玉米胚纵切面图。
    3、对所备果实进行分类，并简述各种果实的结构特点（食用果实注明食用部位）。