Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение цветка покрытосеменных

Основные понятия по теме

Цветок представляет собой орган размножения у покрытосеменных. Исключительность цветка как особой морфологической структуры в следующем (рисунок 17.1, А): в нем полностью совмещаются все процессы бесполого и полового размножения. В обоеполом цветке осуществляются микро- и мегаспорогенез, микро- и мегагаметогенез, опыление, оплодотворение и развитие зародыша. Завершается развитие цветка образованием плода с семенами. Благодаря особенностям строения цветок осуществляет все эти функции с наименьшим расходованием пластических веществ и энергии.

По расположению цветок бывает верхушечным и боковым. Участок между кроющим листом и цветком называют цветоножкой. На ней располагаются маленькие листочки (два -у двудольных, один -у однодольных) - предлистья, или прицветнички. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими.

В самом цветке различают ось, или цветоложе, и располагающиеся на нем листочки околоцветника; тычинки (андроцей); пестики (гинецей), состоящие из одного или из нескольких плодолистиков. В завязи пестика находятся семязачатки (семяпочки). После опыления и оплодотворения завязь превращается в плод, а семязачатки - в семена.

Цветоложе бывает выпуклым, вытянутым, плоским и вогнутым (рисунок 17.1, Б). Элементы цветка могут располагаться на нем спирально (спиральные, или ациклические, цветки) либо кругами - мутовками (циклические, или круговые, цветки). У некоторых цветков наружные элементы располагаются на цветоложе по кругу, а внутренние - по спирали. Такие цветки называются полукруговыми или гемициклическими.

Разросшуюся между околоцветником и гинецеем часть цветоложа называют тором. У ряда цветков в результате срастания цветоложа, нижних частей околоцветника и андроцея образуется особая структура - гипантий (у растений семейства розоцветных, у многих видов бобовых).

Рисунок 17.1 - Морфология цветка: А - обобщенная схема строения: (1 - пестик: а - завязь; б - столбик; в - рыльце; г - плацента; д - семязачаток; 2 - тычинка: е - тычиночная нить; ж - связник; з - пыльник; и - тетрады спор; 3 - нектарник; 4 - стаминодий; 5- венчик: к - лепесток;б - чашечка; 7 - подчашие, 8 - цветоложе; 9 - цветоножка: 10 - прицветник; 11- прицветничек); Б - форма цветоложа (а - вогнутое - у шиповника; б - плоское - у пиона; в - выпуклое - у лютика); В - типы околоцветника (а - простой - у ландыша; б - без околоцветника - у ясеня; в - двойной - у сливы); Г- симметрия цветка (а - актиноморфный - у герани; б - зигоморфный - у фиалки трехцветной; в - асимметричный - у канны); Д - лепестки (а - ноготок; б - пластинка; е - чешуйка, прикрывающая нектарную ямку); Е - некоторые формы сростнолепестных венчиков (а - колесовидный - у вербейника; б - воронковидный - у табака; в -колокольчатый - у ряда однодольных; г - трубчатый - у подсолнечника; д - трубчатый с блюдцевидным отгибом - у сирени обыкновенной; е - колпачковый - у винограда; ж - язычковый - у одуванчика лекарственного; з - двугубый - у представителей семейства губоцветных; 1 - трубка венчика; 2 - отгиб; 3 - зев венчика (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Цветок, в котором завязь свободная, ни с чем не срастается, а все элементы располагаются на цветоложе ниже ее, называют подпестичным, с верхней завязью (рисунок 17.2, Г, а). Если элементы цветка располагаются над завязью и их нижние части срастаются с ее наружной стенкой, завязь называют нижней (рисунок 17.2, Г, г, д), а сам цветок - надпестичным, поскольку все его элементы прикрепляются к цветоложу на уровне верхушки завязи.

Средней является завязь (рисунок 17.2, Г, б, в), располагающаяся на дне вогнутого, расширенного или кувшинообразного цветоложа (гипантия), но не срастающаяся с ним. Цветок в данном случае называют околопестичным. Различают еще полунижнюю завязь (рисунок 17.2, Г, е), когда нижняя ее половина срастается с другими частями цветка. Цветок в таком случае называют полунадпестичным.

Различают стерильные элементы цветка (околоцветник) и фертильные, или репродуктивные (андроцей и гинецей).

Околоцветник, состоящий из чашелистиков (чашечка) и лепестков (венчик) цветка, называется гетерохламидным (двойным), а из одинаковых, не дифференцированных на чашечку и венчик листочков - гомохламидным (простым). Околоцветник может быть такого же цвета, как венчик (венчиковидный) или как чашечка (чашечковидный простой околоцветник). У некоторых растений околоцветника нет. Такие цветки (голые) называются апохламидными. Предполагается, что отсутствие околоцветника - это приспособление к ветроопылению (рисунок 17.1, В).

По околоцветнику определяют симметрию цветка. У правильного, или актиноморфного, цветка несколько плоскостей симметрии; у моносимметричного, или зигоморфного, - одна; у асимметричного - ни одной (рисунок 17.1, Г).

Чашечка бывает свободной (раздельнолистная) или сросшейся на большем либо меньшем протяжении (сростнолистная). В последней различают трубку и зубцы или лопасти (в зависимости от характера и степени срастания чашелистиков). В зависимости от формы трубки различают трубчатую, колокольчатую, воронковидную чашечки.

Венчик образует внутреннюю часть двойного околоцветника. Однако у некоторых растений он полностью редуцирован, и в таких случаях его функции выполняет чашечка.

Различают сростнолепестные и раздельнолепестные венчики. У последних пластинка лепестка чаще бывает недифференцированная, но иногда четко подразделяется на две части (рисунок 17.1, Д): нижнюю суженную (ноготок) и верхнюю расширенную (собственно пластинка). В месте перехода ноготка в пластинку, на внутренней стороне лепестка часто развиваются выросты. В совокупности они образуют привенчик, или коронку.



Рисунок 17.2 - Гинецей: А - моркови; Б - ивы; В - мака; 1 - завязь; 2 - столбик; 3 - рыльце; Г -типы завязи (а - верхняя; б, в - средняя; г, д - нижняя; е - полунижняя); Д - типы гинецея и плацентации {вверху - типы генецея; внизу - поперечные срезы гинецея): а - апокарпный, трехпестичный гинецей с краевой плацентацией; б - пестик, образованный одним плодолистиком, плацентация краевая; в-д - ценокарпные гинецеи: в - синкарпный трехгнездный с центрально-угловой плацентацией; г - паракарпный с постенной плацентацией; д - лизикарпный с ложноосевой плацентацией (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Сростнолепестный венчик свойственен, как правило, насекомоопыляемым цветкам. В нем различают нижнюю сросшуюся часть (трубка) и верхнюю расширенную (отгиб). Место перехода трубки в отгиб называется зевом (рисунок 17.1, Е, д). В зеве иногда формируются различного рода выросты и придатки. У цветков растений семейств лютиковых, маковых, фиалковых, орхидных и других имеется шпорец - полый орган, образующийся из лепестка или листочка простого околоцветника в связи со специализированным их опылением. Стенка шпорца или находящиеся внутри него нектарники выделяют нектар.

Практическое занятие

Цель: изучить закономерности расположения разных элементов цветка. Рассмотреть особенности внешнего строения чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков в различных цветках. Познакомиться с разными типами цветков (по строению околоцветника, андроцея, гинецея).

Материалы и оборудование: живые и фиксированные цветки следующих растений (лютика ползучего, гусиного лука желтого, гороха посевного, нивяника обыкновенного, ржи посевной, осок,); динамичный макет цветка; бинокуляры; лупы; пинцеты; препарировальные иглы; предметные стекла; фильтровальная бумага.

Строение цветка лютика ползучего (Ranunculus repens)

Ход работы

Цветки одиночные или собраны в цимозные соцветия, гемицик-лические, актиноморфные, с двойным околоцветником (рисунок17.3). Цветоложе выпуклое. Чашечка состоит из 5 слегка отстоящих от венчика голых или снаружи опушенных, продолговатых, заостренных чашелистиков. Венчик состоит из пяти обратноширокояйцевидных золотисто-желтых лепестков, в основании - с нектарной ямкой, прикрытой чешуйкой. Тычинки многочисленные, в виде тонких, слегка расширяющихся книзу длинных нитей; пыльники неподвижные овальные. Пестики мелкие, многочисленные, округлотреугольные, стилодии небольшие, прямые, завязи слегка опушенные.

Формула: * Са ₅ Со ₅ А _? G _?



Рисунок 17.3 - Строение цветка лютика ползучего (Ranunculus repens): А - верхняя часть растения; Б - цветок в продольном разрезе; В - лепесток (1); Г - тычинка (2); Д - пестик (3); Е - гинецей; Ж - плодик-орешек; 3 - поперечный срез завязи; И - диаграмма цветка; 4 - чашелистики; 5 - цветоложе; б - цветоножка; 7 - чешуйка, прикрывающая нектарную ямку; 8 - тычиночная нить; 9 - пыльник; 10 - рыльце; 11 - завязь; 12 - семязачаток (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Зарисовать: 1) общий вид цветка со стороны цветоножки; 2) лепесток с внутренней стороны, отобразив нектарную ямку, прикрытую чешуйками; 3)продольный разрез цветка, отобразив выпуклое цветоложе, многочисленные тычинки и пестики, околоцветник; 4) тычинку; 5) пестик; 6) диаграмму цветка, составить его формулу.

Строение цветка гусиного лука желтого (Gagea lutea (L.) Ker.-Gawl.)

Ход работы

Цветки собраны в немногоцветковые зонтиковидные соцветия, реже - одиночные. Околоцветник простой (рисунок 17.4), состоит из шести ланцетовидных, бледно-желтых, снаружи зеленоватых листочков с нектарной ямкой при основании. Листочки наружного круга обычно несколько длиннее листочков внутреннего круга. Тычинок 6, они короче листочков околоцветника, неподвижные, продолговатые или линейно-продолговатые. Тычиночные нити плоские, расширяются книзу. Завязь трехгнездная, с многочисленными семяпочками. Столбик трехгранный, с головчатым или слаботрехлопастным рыльцем. Формула: * Р ₃₊₃ А ₃₊₃ G ₍₃₎

Зарисовать: 1) общий вид цветка; 2) диаграмму цветка, составить его формулу.

Рисунок 17.4 - Строение цветка гусиного лука желтого (Gagea lutea): А - общий вид; Б - листочки околоцветника; В - цветок без околоцветника; Г - поперечный срез завязи; Д - диаграмма цветка; 1 - цветоножка; 2 - листочки наружного (а) и внутреннего (б) кругов околоцветника; 3 - нектарная ямка; 4 - тычиночные нити; 5 - пыльник; 6 - завязь; 7 - столбик; 8 - рыльце; 9 - гнездо завязи; 10 - семязачатки; Л - проводящие пучки (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Строение цветка картофеля (Solarium tuberosum L.)

Ход работы

Цветки группируются по 10 - 20 и образуют двойные завитки. В середине почти плоского, широко открытого цветка (рисунок 17.5) возвышаются конусообразно сложенные тычинки. Чашечка сростнолистная, пятичленная; трубка ее короткая. Венчик плоский, колесовидный, состоит из 5 сросшихся лепестков; трубка его очень короткая, с приросшими внизу, поочередно с лопастями, тычинками. На верхушке пыльника тычинки вскрываются и в результате образуются отверстия. Гинецей ценокарпный, состоит из 2 сросшихся плодолистиков. Завязь верхняя, двугнездная. Столбик один; рыльце у него головчатое. Семязачатки многочисленные.

Формула: *Са ₍₅₎ Со_{( 5)} А ₍₅₎ G ₍₂₎

Зарисовать: 1) общий вид цветка, отобразив возвышающиеся тычинки; 2) колесовидный венчик; 3) тычинку; 4) поперечный срез завязи; 5) диаграмму цветка, составить его формулу.



Рисунок 17.5 - Цветок картофеля (Solarium tuberosum): А - цветущая ветка; В - продольный разрез цветка, В - тычинки; У - диаграмма цветка (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

цветок венчик тычинка пестик

Строение цветка гороха посевного (Pisum sativum L.)

Ход работы

Цветок зигоморфный, пятикруговой. Чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков с зубчиками. Венчик мотылькового типа, также состоит из 5 свободных, белых, резко различающихся лепестков. Самый большой верхний непарный лепесток называется парусом или флагом; два боковых - веслами или крыльями; два нижних, сросшихся верхними краями, - лодочкой. В цветке 10 тычинок; 9 из них срослись нижними частями своих тычиночных нитей и образовали тычиночную трубку, которая охватывает пестик; 10-я тычинка, супротивная парусу, остается свободной (двубратственный андроцей). Пестик состоит из одного плодолистика (апокарпный гинецей); столбик изогнутый; рыльце ворсистое (рисунок 17.6).

Формула: ^ Са ₍₅₎ Со _1+2+(2) А _{(9) + 1}G ₁

Зарисовать: I) общий вид цветка; 2) чашечку; 3) отпрепарированные лепестки; 4) развернутую тычиночную трубку и свободную тычинку; 5) пестик; 6) поперечный срез завязи; 7) диаграмму цветка, составить его формулу.

Рисунок 17.6 - Строение цветка гороха посевного (Pisum sativum): А - общий вид; Б - лепестки; В - двубратственный андроцей; Г- пестик; Д - поперечный срез завязи; Е - диаграмма цветка; 1 - цветоножка; 2 - чашечка; 3 - парус; 4 - весла; 5 - лепестки лодочки; 6 - ноготок; 7 - тычиночная трубка; 8 - пыльники; 9 - тычиночная нить; 10 - завязь; 11 - стилодий; 12 - рыльце; 13 - семязачатки; 14 - про- водящие пучки (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002).

Строение цветка нивяника обыкновенного (Leucanthemum vulgare Lam.)

Ход работы

В соцветии корзинка нивяника (рисунок 17.7) в середине располагаются трубчатые цветки, а по краям - цветки зигоморфного типа - ложноязычковые белые. В нижней части последних располагается завязь. От ее вершины отходит короткая трубка венчика, вытянутая вверху в длинный белый язычок с тремя зубчиками на конце. Как полагают, образовался этот венчик из двугубого цветка вследствие редукции верхней губы. В трубке венчика тычинок нет, а от верхушки завязи отходит столбик, заканчивающийся двураздельным рыльцем. Следовательно, ложноязычковый цветок является цветком однополым, пестичным. Благодаря расположению белых ложноязычковых цветков по краю корзинки ее размеры увеличиваются, что придает ей контрастность и делает более заметной для насекомых. Именно эти цветки привлекают насекомых. Срединные цветки трубчатые, актиноморфные, четырехкруговые, с нижней завязью.

Формула: ^ К₀ С ₍₃₎ А ₀ G ₍₂₎

Зарисовать: 1) продольный разрез корзинки, отобразив слабовыпуклое ложе, трубчатые срединные и ложноязычковые краевые цветки; 2) ложноязычковый пестичный цветок с внутренней стороны.

Строение цветка осоки пузырчатой (Саrех vesicaria L.)

Ход работы

Соцветие колосовидно-метельчатое, располагается на остротрехгранном шероховатом стебле. Нижний кроющий лист с коротким влагалищем, длиннее всего соцветия (или равен ему), плоский, по краям и средней жилке острошероховатый, ярко-зеленый.

Верхние 2-3 колоска тычиночные, прямостоячие, линейные. Каждый тычиночный цветок представлен 3 тычинками, располагающимися в пазухе кроющей чешуйки (прицветного листа). В начале развития цветка тычиночные нити короткие, позднее - вытягиваются и выносят пыльники за пределы чешуи (рисунок 17.8).

Пестичные колоски (2-3) цилиндрические, верхний - почти сидячий, нижний - на довольно длинной ножке. Пестичный цветок располагается в пазухе кроющего листа (чешуйки) и окружен мешочком длиной 7-8 мм. Мешочки отклоняются от оси колоска под острым углом и постепенно сужаются в недлинный носик, глубоко двузубчаторасщепленный. Внутри мешочка, у его основания, лежит завязь. Длинный столбик пестика выступает через носик и заканчивается тремя нитевидными рыльцами.

Формула: > Р ₀ А ₃ G ₀ ;

+ Р ₀ А ₀ G ₍₃₎ ;

Зарисовать: 1) тычиночный цветок с кроющей чешуей; 2) пестик; 3) мешочек с кроющей чешуей; 4) диаграмму цветка, составить его формулу.



Рисунок 17.7 - Строение цветка нивяника обыкновенного (Leucanthemum vulgare): А - прикорневая часть растения; Б - цветоносный побег; 1 - ложноязычковый цветок; 2 - трубчатый цветок, 3 - он же - в продольном разрезе; 4 - столбик с рыльцами, 5 - плод-семянка; 6 - листочек обертки (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002).



Рисунок 17.8 - Строение цветка осоки пузырчатой (Саrех vesicaria): А - общий вид растения, Б - тычиночный цветок; В - пестичный цветок, Г- пестик, Д - диаграмма цветка (а - , б - ), 1 - кроющий лист, 2 - колоски тычиночных (а) и пестичных (б) цветков; 3 - кроющие чешуи, 4 - пыльник, 5 - тычиночная нить, 6 - мешочек, 7 - носик, 8 - завязь, 9 - столбик, 10 - рыльце (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Строение цветка ржи посевной (Secale cereale L.)

Ход работы

Цветки собраны в простые соцветия - колоски, образующие в свою очередь сложный колос. В основании колоска располагаются две шиловидные колосковые чешуи, за ними - два развитых цветка.

Цветок ржи (рисунок 17.9), как и других злаков, имеет околоцветник, состоящий из чешуи и пленок. Снаружи он одет двумя цветковыми чешуями. Нижняя из них - более плотная, кожистая, зеленая, заканчивается длинной зазубренной остью и охватывает большую часть цветка. Ость считают рудиментом листовой пластинки, чешуйку - видоизмененным влагалищем листа, полагая, что она играет в цветке ржи роль прицветного листа. Верхняя цветковая чешуйка с двумя жилками, тонкая, пленчатая, тупая, охватывает цветок, начиная со средней линии соцветия и с двух боковых сторон. Это дает основание предполагать, что она состоит из двух сросшихся листочков наружного круга околоцветника.

Внутренний круг состоит из двух пленочек-лодикул, способных разбухать к периоду цветения, благодаря чему цветковые чешуи раздвигаются и созревшие тычинки, а также рыльце выдвигаются из цветка.

Третий круг составляют 3 тычинки, в крупных пыльниках которых образуется много сухой пыльцы. Тычиночные нити до цветения короткие, во время цветения очень быстро, за несколько минут, удлиняются и пыльники свешиваются из цветка. После созревания пыльцы (протерандрия) выдвигается двураздельное перистое рыльце пестика.

Пестик образован двумя плодолистиками с одногнездной верхней завязью с одним семязачатком. Гинецей у злаков псевдомонокарпный. Плод у них зерновка; ее пленчатый околоплодник плотно прилегает к семени и срастается (по мнению некоторых авторов, слипается) с семенной кожурой. Большую часть единственного семени составляет эндосперм.

Формула: ^ Р _{(2) + 2} А ₃ G ₍₂₎

Зарисовать: 1) внешний вид двухцветкового колоска; 2) раскрытый цветок; 3) колосковые (нижнюю и верхнюю цветковые чешуи; лодикулы; 4) тычинку, пестик. Составить формулу и диаграмму цветка.

Рисунок 17.9 - Строение цветка ржи посевной (Secale cereale): А - общий вид двухцветкового колоска (1 - колосковая чешуя); Б - нижняя цветковая чешуя (2), В - верхняя цветковая чешуя (3) с лодикулами (4), Г- тычинки и пестик, 5 - киль, 6 - ость, 7- пыльник, 8 - тычиночная нить, 9 - завязь, 10 - двураздельное рыльце; Д - диаграмма цветка (1 - ось; 2 - нижняя цветковая чешуя, 3 - верхняя цветковая чешуя, 4 - лодикулы, 5 - тычинка; 6 - пестик с двумя рыльцами) (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002)

Вопросы для самоконтроля

1 Назовите элементы цветка и укажите, какие из них стеблевого, а какие - листового происхождения?

2 Какие вы знаете виды цветоложа.

3 Какие цветки называются голыми?

4 Каково строение околоцветника? Назовите его виды.

5 Чем отличаются циклические, гемициклические и спиральные цветки?

6 Перечислите типы чашечек и венчиков. В чем заключена их функция?

7 Какие вы знаете фертильные органы цветка?

8 Какие цветки называются мужскими, а какие - женскими?

Литература

1 Ботаника : Морфология и анатомия растений: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биолог. и хим. спец. / А. Е. Васильев [и др.]; - 2-е изд., перераб. - М. : Просвещение, 1988. - С. С. 104 - 119.

2 Бавтуто, Г. А. Ботаника. Морфология и анатомия растений / Г. А. Бавтуто, В. М. Еремин. - Мн. : Высшая школа, 1997. - С. 114 - 127.

3 Бавтуто, Г. А. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие / Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей. - Мн. : Новое знание, 2002. - С. 349 - 390.

Размещено на Allbest.ru

...