裸子植物分类.ppt

第七章裸子植物（Gymnosperm）,第一节裸子植物的主要特征,一、孢子体发达,均为木本植物，大多为单轴分枝的高大乔木，维管系统发达，有形成层和次生生长，木质部大多只有管胞，没有导管，韧皮部大多只有筛胞而无筛管和伴胞。叶：多为针形、条形或鳞形。叶表皮有较厚的角质层和下陷的气孔，气孔排成浅色的气孔带（stomatalband）。Why?,猜猜看，这是什么植物？,二、具裸露的胚珠，形成种子,胚珠（ovule）是种子植物特有的结构胚珠：珠心（相当于大孢子囊）珠被（为单层）种子：胚受精卵新的孢子体世代（2n）胚乳雌配子体配子体世代（n）种皮珠被老的孢子体世代（2n）形成种子的意义？种皮：保护胚；胚乳：为胚萌发提供营养，有助于植物的散布。,三、形成球花（cone）,1裸子植物的孢子叶大多聚生成球果状，称孢子叶球或球花。2孢子叶球单生或多个聚生成各种球序，通常单性同株或异株。3小孢子叶球（雄球花）。小孢子囊（花粉囊）小孢子。大孢子叶球（雌球花）。大孢子球变态为珠鳞（松柏类）、珠领（银杏）、珠托（红豆杉）、羽状大孢子叶（苏铁）等。,4花(球花)雄蕊花粉囊花粉母细胞孢子叶球小孢子叶小孢子囊小孢子母细胞花粉粒（单核期）花粉管（含精核等）小孢子雄配子体,单细胞胚囊成熟的胚囊大孢子雌配子体*胚乳部分雌配子体,四、配子体进一步退化，寄生在孢子体上,1雄配子体：小孢子花粉粒花粉管：2个退化原叶细胞（pollentube）1个生殖细胞2个精子1个管细胞*无精子器2雌配子体：大孢子在近珠孔端产生2多个颈卵器*有颈卵器（内有卵细胞1个，腹沟细胞1个，颈细胞4个，无颈沟细胞）3雌、雄配子体均寄生于孢子体上,五、形成花粉管，受精作用不再受水的限制,花粉粒在珠心上方萌发，形成花粉管将2个精子送入颈卵器内，其中1个与卵细胞结合,六、具多胚现象（polyembryony）,1简单多胚现象(simplepolyembryony)：1个雌配子体上的多个颈卵器同时受精，形成多个胚。2裂生多胚现象(cleavagepolyembryony)：由1个受精卵在发育过程中胚原细胞分裂为几个胚的现象。,南洋杉鹅掌柴,第二节裸子植物的生活史,以松属（Pinus）为例，介绍裸子植物的生活史。,一、孢子体和孢子叶球,单轴分枝，常绿乔木长枝：鳞叶，叶腋内生短枝短枝：顶生1束针形叶，2、3、5针一束孢子叶球单性同株。雄球花生于当年新枝基部的鳞片叶腋，很多小孢子叶螺旋状排列于球花的轴上，每个小孢子叶的背面有2个小孢子囊，每个小孢子母细胞经过减数分裂，形成4个小孢子（单核花粉粒）。小孢子有2层壁，外壁向两侧突出形成气囊。,柏树（小孢子囊）,雌球花单个或数个生于当年新枝的近顶端，红/紫绿，许多珠鳞（ovuliferousscale）螺旋状排列在球花的轴上，珠鳞是变态的大孢子叶，其远轴面基部通常有一个较小的薄片，称为苞鳞（bractscale）。松属的珠鳞与苞鳞完全分离。在每个珠鳞的近轴面基部生有2个胚珠（ovule）。珠心中有一个细胞发育为大孢子母细胞，经过减数分裂形成4个大孢子（链状四分体），见P396。只有近珠孔端的1个大孢子发育为雌配子体。,二、雄配子体小孢子,小孢子连续3次不等分裂，形成4个细胞的花粉粒，即雄配子体。：胚性细胞（大）：精子器原始细胞（大）第一原叶细胞（小）第二原叶细胞（小）：管细胞（大）生殖细胞（小）,三、雌配子体大孢子,大孢子产生中央大液泡，细胞核分裂，形成1632个游离核，均匀分布细胞质中。冬季休眠。第二年春天。由周围向心地形成细胞壁，然后近珠孔端的几个细胞明显膨大，发育为颈卵器原始细胞，颈卵器。每个颈卵器只有4个颈细胞，1个腹沟细胞，1个卵细胞，无颈沟细胞。,四、传粉与受精,传粉在晚春进行，花粉粒借助风力到达珠孔。雄配子体中的生殖细胞分裂为1个柄细胞和1个体细胞，而管细胞伸长，花粉管。第二年晚春和初夏，等颈卵器分化形成后，花粉管继续伸长，此时：体细胞：精子（大）与卵结合，形成受精卵。精子（小）,五、胚胎发育和成熟,1原胚（Proembryo）阶段受精卵连续三次分裂，8个游离核，上层4个，为开放层，不形成细胞壁；下层4个为初生胚细胞层。开放层和初生胚细胞层再分裂1次，形成4层：上层、莲座层、初生胚柄层和胚细胞层，组成原胚。（见P398）,2胚胎选择阶段胚柄系统的发育：初生胚柄（primarysuspensor）次生胚柄（secondarysuspensor）多胚现象：简单多胚现象裂生多胚现象,3胚的组织分化和器官形成子叶原基子叶、胚芽和下胚轴根端原始细胞胚根,4胚的成熟和种子的形成珠心组织被分解吸收。包围胚的雌配子体发育为胚乳珠被种皮（外层：肉质；中层：石质；内层：纸质）种子孢子体受精卵胚珠鳞木质化，成为种鳞，种鳞顶端扩大露出的部分为鳞盾，鳞盾中部有隆起或凹陷的部分为鳞脐。珠鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即翅。,小结,松属植物的生活史，见教材P373图127,第三节裸子植物的分类,裸子植物在中生代最为繁盛，中生代又称“裸子植物时代”，但大多已经灭绝。目前仅有800多种，隶属71属，12科。其中有不少是第三纪的孑遗植物，或称“活化石”植物，如银杏、水杉、水松等。我国有11科，41属，约240种。现代裸子植物门（Gymnospermae）分为4纲：苏铁纲（Cycadopsida）、银杏纲（Ginkgopsida）、松杉纲（Coniferopsida）和买麻藤纲（Gnetopsida）。,一、苏铁纲（Cycadopsida）,常绿木本，茎干粗壮，常不分枝，大型羽状复叶，族生于茎顶，球花顶生，雌雄异株，游动精子具多数鞭毛。代表植物：苏铁（Cycasrevoluta），观赏植物，见P401“铁树开花”是怎么回事？,二、银杏纲（Ginkgopsida）,落叶乔木，枝条有长、短枝之分。叶扇形，先端二裂或波状缺刻，具分叉的脉序，叶在长枝上互生，在短枝上簇生。球花单性，精子具多鞭毛，种子核果状。代表植物：银杏（Ginkgobiloba），我国特产。种子近球形，熟时黄色，外被白粉，种皮分三层：外种皮（厚，肉质）；中种皮（白色，骨质）；内种皮（红色，纸质）*日本人称“金果”（Ginkgo）*我们吃的“白果”，是银杏的哪一部分？,三、松柏纲（Coniferopsida）,常绿或落叶乔木，稀灌木。茎多分枝，常有长、短枝之分，茎的髓部小，次生木质部发达，由管胞组成，无导管，具树脂道（resincanal）。叶针形、钻形、刺形或鳞形。球花单性，同株或异株，每个小孢子叶具29个小孢子囊。精子无鞭毛。雌球花成熟时形成球果或种子核果状。胚具子叶218枚，胚乳丰富。松杉纲植物针叶树或针叶植物（conifer），它是现代裸子植物中数目最多、经济价值最大、分布最广的一个类群。有7科，51属，600余种。我国有6科，23属，约150种。,松科(Pinaceae)、杉科（Taxodiaceae）和柏科（Cupressaceae）的区别,松科（Pinaceae）具针形叶或条形叶,叶及种鳞螺旋状排列;种鳞与苞鳞分离,每个种鳞具两粒种子；小孢子多数有气囊；胚珠倒生。马尾松：2针一束白皮松：3针一束红松：5针一束银杉：级保护金钱松：雪松：,日本五针松,银杉,冷杉,冷杉,杉科（Taxodiaceae）叶披针形、条形或鳞状,互生，螺旋状排列或2列（但水杉为对生）；种鳞与苞鳞半合生，每个种鳞具29粒种子；小孢子无气囊；胚珠直立或倒生。杉木：速生树种水杉：级保护水松：我国特有（华南、西南等地）柳杉：我国特有（浙江、福建等地）巨杉、北美红杉：原产美国金松：原产日本,杉木,柏科（Cupressaceae）叶鳞形或刺形，对生或轮生，具2型叶；种鳞与苞鳞完全合生，珠鳞交互对生或34片轮生；小孢子无气囊；胚珠直生。侧柏：小枝扁平圆柏：叶鳞形和刺形柏木：我国特有刺柏：我国特有,刺柏Juniperusformosana,柏木,此外，南洋杉科（Araucariaceae）：原产南半球的热带及亚热带地区，我国有栽培。松杉纲其他代表植物还有：罗汉松科（Podocarpaceae）：如罗汉松。三尖杉科（Cephalotaxaceae）：如三尖杉。红豆杉科（Taxaceae）：如红豆杉。,罗汉松,红豆杉,四、买麻藤