如何区分单子叶植物和双子叶植物

中学生物学教材曾多次讲到双子叶植物和单子叶植物,如必修三第三章第一节提到胚芽鞘,第四章第一节中“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”。如何区分单子叶植物和双子叶植物呢?教材中并没有涉及相关知识。

我们通常把维管束植物(vascular plants)区分成蕨类植物(如:铁线蕨)、裸子植物及被子植物,其中裸子植物(如:松、柏)及被子植物又可归纳为开花植物,被子植物又可细分为单子叶(如:稻、玉米)及双子叶植物(如:、玫瑰),是开花植物的最大宗。

被子植物是植物界进化最高级、种类最多、适应性最强的类群。全世界有20―25万种,超过植物界总种数的一半。我国被子植物种类繁多,据不完全统计,有约3万种。被子植物通常分为双子叶植物和单子叶植物两个主要类群。根据粗略的估计,已描述的双子叶植物大约有16.5万种,单子叶植物5.5万种。

一、双子叶植物和单子叶植物的基本区别

从定义出发,所谓双子叶植物就是种子具有两片子叶的植物;单子叶植物就是种子具有一片子叶的植物。除此之外,双子叶植物和单子叶植物还有哪些基本区别呢?

1.子叶数目

单子叶植物种子的胚具有一片子叶,如玉米、小麦、水稻、洋葱等;双子叶植物种子的胚具有两片子叶,如菜豆、花生、蚕豆、大豆、南瓜等。

2.叶片的脉序

单子叶植物的叶脉主要为网状脉序,即叶脉呈网状排列,如苹果树、杨树、榆树、洋槐、棉花、向日葵等;而单子叶植物的叶脉多为平行脉序和弧状脉序,如小麦、水稻、竹子、鸢尾等。

3.根系的类型

双子叶植物大多主根比较发达,所以双子叶植物多为直根系,茎中的维管束排列成环状,不少是木本植物,茎秆能不断加粗,如棉花、月见草、榆树等;而单子叶植物的主根不太发达和明显,有发达的须根,所以单子叶植物多为须根系,主要是草本植物,木本植物很少,茎秆通常不能逐年加粗,如小麦、葱、水稻等。

4.花的形态结构

双子叶植物的花基(花瓣)一般为4或5个,花萼和花冠形状不大相似,如苹果花、油菜花等,花粉粒基本上具3个孔或沟;单子叶植物的花基一般为3个(也有的是2个和4个,很少一部分花基也为4或5个),花萼和花冠比较相似,如百合花、萱草花等,花粉粒基本上具1个孔或沟。

5.胚

双子叶植物的子叶有两枚,储有丰富的养分,可供幼苗利用,直至能行光合作用,胚***常缺;单子叶植物的子叶有一枚,其分解吸收的作用远超过储藏的功能,具有胚***。

6.其他

单子叶植物和双子叶植物在解剖学中的不同点还有许多,比如:

A.双子叶植物支脉末梢不封闭,所以有自由支脉末梢;单子叶植物支脉末梢封闭,所以没有自由支脉末梢。

B.双子叶植物叶片上的气孔排列不规则,多为散生,如天竺葵、棉花等;单子叶植物叶片上的气孔,排列得比较规则,多排列成行,如玉米等。

根据以上内容,我们可以基本判别一种被子植物究竟是属于单子叶植物纲还是双子叶植物纲。

以上是双子叶植物和单子叶植物在形态结构上的基本区别,也是它们的典型特征,据此可以将二者区别开来。但是这些特征并不是绝对的、固定的和一成不变的。特殊的例子还是有的。如双子叶植物中可以作中药用的柴胡,它的叶片就具有平行脉序;而单子叶植物中的山药的叶片就具有网状脉序。在子叶的数目上也有例外,如双子叶植物的睡莲、白屈菜种子的胚具一片子叶;而单子叶植物的天南星科海芋属等种子的胚具两片子叶。花基数的例外更多,如双子叶植物中的樟科、木兰科等有3基数的花;而单子叶植物眼子菜等有4基数的花。其他的例外也不少,如双子叶植物毛茛科、车前科有须根系;双子叶植物毛茛科、石竹科中有星散维管束,等等。

由此可以看出双子叶植物和单子叶植物有许多基本区别,但它们之间的关系还是很密切的。从进化的角度来看,单子叶植物的须根系、缺乏形成层和平行脉序等性状,都是次生的,它的单萌发孔的花粉,却保留了比大多数双子叶植物还要原始的特点。在原始的双子叶植物中,也有单萌发孔的花粉,故有人断定单子叶植物是由双子叶植物进化来的,双子叶植物是单子叶植物的祖先。

二、常见的单子叶和双子叶植物

1.食物

单子叶:稻米、小麦、玉米、小米、甘蔗、薏仁、芦笋、竹笋、葱、蒜、韭、山药。

双子叶:马铃薯、甘薯、白菜、包心菜、苋菜、空心菜、番茄、茄子、辣椒、丝瓜、花生、胡瓜、花菜、芝麻。

2.水果

单子叶:香蕉、凤梨、林投、槟榔。

双子叶:柑橘、柚、柳橙、柠檬、莲雾、葡萄、百香果、西瓜、释迦、香瓜、龙眼、荔枝、枣子、桃、李、梅。

3.花卉

单子叶:兰花、富贵竹、水仙、百合、郁金香、鸢尾、剑兰。

双子叶:康乃馨、、凤仙花、日日春、夹竹桃、杜鹃花、樱花、向日葵。

4.树木

单子叶:大王椰子、蒲葵、黄椰子、亚历山大椰子、旅人蕉、海枣、千年木。

双子叶:榕树、桑树、樟树、面包树、茶树、茄冬、榄仁、凤凰木、羊蹄甲。

5.杂草

单子叶:地毯草、两耳草、韩国草、牛筋草、狗尾草、沿阶草。

双子叶:车前草、黄鹌菜、蛇莓、水芹菜、野苋、蒲公英、酢浆草。

三、常见的裸子植物

银杏科:银杏。

红豆杉科:南方红豆杉、香榧、白豆杉。

竹柏科:竹柏、百日青、罗汉松、小叶罗汉松。

粗榧科:三尖杉、阔叶中国粗榧、粗榧。

松科:马尾松、黄山松、金钱松、南方铁杉、香松、湿地松、火炬松、雪松、黑松、江南油杉、油杉、华东黄杉、长苞铁杉。

杉科:柳杉、杉木、水杉、泡杉、水松、落羽杉、池杉。

柏科:侧柏、柏木、刺柏、圆柏、山柏、福建柏、龙柏、日本花柏、日本扁柏、铅笔柏。

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