植物学：第十一章裸子植物

1、第十一章 裸子植物,裸子植物是介于蕨类植物和被子植物之间的维管植物，是具有颈卵器，能产生种子，种子外没有果皮包被的植物类群。,教学目的： 了解裸子植物的分类依据和代表植物； 各类群代表植物的形态特征和生活史特点。 教学重点： 各类群代表植物的形态特征和生活史特点。,第十一章 裸子植物,第一节 裸子植物的特征,第十一章 裸子植物,第二节 裸子植物分类及代表植物,第三节 裸子植物的起源与进化,第四节 裸子植物的经济价值,第一节 裸子植物的特征,孢子体特别发达； 均为多年生木本植物，大多单轴分枝的高大乔木 木质部多只有管胞，韧皮部只有筛胞而无筛管和伴胞 叶多为针形、条形或鳞形，常具明显的气孔带,2.

2、 孢子叶大多聚生成孢子叶球，常为单性同株或异株； 不同类群的大孢子叶：,3. 胚珠裸露,裸子植物种子的发育过程及结构,4. 配子体高度退化，寄生在孢子体上,形成花粉管，受精脱离水,6.具有多胚现象 两种多胚现象 原生多胚：一个雌配子上多个颈卵器的卵细胞同 时受精形成。 裂生多胚：由一个受精卵在发育过程中，胚原组 织分裂为几个胚。,返回,第二节 裸子植物分类及代表植物,根据大孢子叶的形态，结合配子体，特别是雌配 子体的发育，可以把裸子植物亚门划分为5个纲: 苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲。 共12科，71属，近800种。我国有不少是第三纪 的孑遗植物。,一、苏铁纲Cycadopsid

3、a,主要特征 球花单性，异株。小孢子叶由3-5个小孢子囊组成小孢子囊群，大孢子叶上部羽状分裂下部具长柄着生2-6胚珠。精子多鞭毛。 我国仅有苏铁属Cycas，约25种，常见的是苏铁(Cycas revoluta)和华南苏铁 (C.rumphii)等。 代表植物 苏铁 Cycas rovoluta,苏铁雌株,苏铁雄株,苏铁雌球花 （大孢子叶球）,小孢子叶球,小孢子囊,华南苏铁配子体的发育,苏铁的胚珠及雌配子体,苏铁（Cycas revoluta）的生活史,苏铁科泽米苏铁,返回,二、银杏纲Ginkgopsida,主要特征 落叶乔木，有长短枝；叶扇形，顶端常2裂，叉状叶脉。 雌雄异株，雄球花（柔苐花

4、序状）2个小孢子囊悬垂的小孢子囊群。雌球花2个环形大孢子叶（称珠领）具长柄。精子具鞭毛。 代表植物 银杏 Ginkgo biloba L. 银杏 ( Ginkgo biloba L.)为孑遗种，我国特产。它的起源可以追溯到二叠纪，距今2.25亿年左右。,长枝和短枝,银杏的生活史,种仁(白果)供食用(多食易中毒)及药用，有润肺、止咳、强壮等功效。,返回,三、松柏纲Coniferopsida,主要特征 木本，茎多分枝，常有长短枝，具树脂道。叶为针状、鳞片状，稀为条状。孢子叶常排成球果状，单性，多同株，少异株。 分类及代表植物 是现代裸子植物中数目最多而分布最广的类群。 松柏纲约44属近500种，分

5、南洋杉科 (Araucariaceae)、松科 (Pinaceae)、杉科 (Taxodiaceae)、柏科(Cupressaceae)4科。 我国有3科23属214种。,（一）松科 主要特征 多为乔木，叶多为针形、线形、条形或钻形，小孢子叶含2个花粉囊，球果的种鳞与苞鳞离生，每个种鳞具2个种子。 代表植物 松属 Pinus,孢子体和球花,马尾松Pinus massoniana,雄球花(穗状)多数小孢子叶2个小孢子囊小孢子母细胞(减数分裂)4个小孢子,雌球花(球果状)大孢子叶(珠鳞和苞鳞构成)2个胚珠(珠被、珠心(大孢子囊)、珠孔大孢子母细胞(减数分裂)4个大孢子,2. 雄配子体,小孢子(单核

6、花粉粒)不同时期的雄配子体成熟雄配子体(4个细胞：2个退化原叶体细胞，1个管细胞、1个生殖细胞）,花粉管,3. 雌配子体,大孢子游离核时期成熟雌配子体(2-7个颈卵器、大量胚乳),4. 传粉和受精 珠孔溢出传粉滴，花粉随液体的干枯被 吸入珠孔。受精作用在传粉后13个月才进行。传粉在第一年春季，受精在第二年夏季。 5. 胚的发育和成熟 经过4个阶段：原胚阶段胚胎选择阶段胚的组织分化和成熟种子的形成,松的受精过程及早期胚胎发生,种子由3个世代的产物组成 (胚：新的孢子体世代；胚乳：雌配子体世代：种皮：老的孢子体世代) 。,松属的成熟雌球果,松属的生活史,返回,（二）杉科 主要特征 叶多为披针形、钻

7、形、条形等，小孢子叶含2-9花粉囊。叶基部常下延。叶和种鳞螺旋状着生。球果的种鳞与苞鳞半合生，每种鳞1至多个种子。 代表植物 杉木 Cunninghamia lanceolata,杉木,常见属种,红杉赤木世界爷,返回,(三）柏科 主要特征 叶多为鳞形或刺形，鳞形交互对生，刺形叶常3叶轮生，小孢子叶含3-6花粉囊。球果的种鳞与苞鳞愈合。每种鳞含1至多个种子。 代表植物 侧柏 Platycladus orientalis 常见属种,刺状叶三叶轮生,福建柏,松柏纲各科比较：,返回,四、红豆杉纲Taxopsida,主要特征 孢子叶球单性异株，稀同株。不形成球果；大孢子叶特化为鳞片状的珠托或瓮状的套被。

8、种子具肉质的假种皮或外种皮。 红豆杉纲包含罗汉松科、三尖杉科和红豆杉科3个科，它们在系统上紧密相关，并可能有共同起源的祖先。,红豆杉属Taxu：种子生于红色杯状的假种皮中,大孢子叶球枝,小孢子叶球枝,罗汉松属( Podocarpus ) 大孢子叶球腋生，套被与珠被合生。种子核果状，全部为肉质假种皮包围，具肉质或非肉质的种托。,返回,五、买麻藤纲Gentopsida,主要特征 灌木或木质藤本。次生木质部具导管。叶对生或轮生，叶片有各种形状。孢子叶球单性，异株或同株。孢子叶球有类似于花被的盖被，胚珠包裹其中，无颈卵器。种子包于由盖被发育的假种皮中。 分为麻黄科、买麻藤科和百岁兰科,麻黄属 ( Ep

9、hedra ) ：多分枝的灌木或亚灌木。 叶对生或轮生，基部多少合生成膜质的鞘。,1. 麻黄科,珠孔管,盖被,苞片,麻黄Ephedra雌球果,2.买麻藤科 买麻藤Gnetum 常为缠绕性大 藤本，叶对生，宽阔，羽状网脉。孢子叶球单性同株或异株。小孢子叶球具2浅裂的管状盖被。大孢子叶球具2层盖被。珠被的顶端延长成珠孔管。,雌株,雄株,百岁兰 ( Welwitschia bainesii ) ：分布于非洲西南部的沙漠中，是典型的旱生植物。茎粗短成块状体，终生只有1对大型的带状叶；叶长达3 m，宽约1 m，具平行脉，平行脉之间有斜向的横脉相联系。孢子叶球序单性异株。,3.百岁兰科,返回,1. 起源的

10、年代 3.5亿年前的泥盆纪中晚期起源 2.6-2.25亿年间的古生代末期至 中生代早期繁盛 1.36亿年前的中生代末期衰退,第三节 裸子植物的起源与进化 P217,2.可能的祖先 前裸子植物 古蕨属(Archaeopteris)：是北美东部泥盆纪分布最广泛的蕨类，在非洲摩洛哥也发现了3.7亿年前古蕨化石。古蕨高达2535 m，直径1. 6 m，既有裸子植物的典型解剖特征，又有蕨类植物的特征。真中柱，初生木质部中始式，具缘纹孔管胞。用孢子繁殖，而不用种子繁殖。孢子同型或异型；异型孢子直径相差210倍。,古蕨的重建,3.化石种子植物,种子蕨 皱羊齿 (凤尾蕨，Lyginopteris)：植物体常为藤本状，叶为多回羽状复叶，营养器官和生殖器官表面具有柄的腺体。,4.进化路线 P220,返回,第四节 裸子植物的经济价值,1重要的材用树种 由裸子植物组成的森林，约占世界森林总面积的80%。 2重要的工业原料 裸子植物的木材纤维是造纸的重要原料。还可提取树脂、栲胶、芳香油等工业原料。