第五节裸子植物

1、l种子植物主要特征：l1.花粉管和种子的形成，摆脱了水的限制l2.孢子体异常发达，有功能健全的根、茎、叶l3.配子体异常退化，结构简单，终身寄生在孢子体上，l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。l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（stomatal band）。why ?l胚珠（ovule）是种子植物特有的结构l 胚珠：珠心（相当于大孢子囊）l 珠被（为单层）：保护结构 种子：胚 受精卵 新的孢子体世代（2n）l 胚乳 雌配子体 配子体世代（n）l

2、 种皮 珠被 老的孢子体世代（2n）l形成种子的意义？l种皮：保护胚；胚乳：为胚萌发提供营养，有助于植物的散布。l1 裸子植物的孢子叶大多聚生成球果状，称孢子叶球或球花。l2 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。l3 小孢子叶球（雄球花）。小孢子囊（花粉囊） 小孢子。l 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。 l1 、雄配子体：l小孢子花粉粒 2个退化原叶细胞l 1个生殖细胞 2个精子l 1个管细胞l* 无精子器l2、 雌配子体： 大孢子 多在近珠孔端产生2多个颈卵器l* 有颈卵器（内有卵细胞1个，腹沟细胞1

3、个，颈细胞24个，无颈沟细胞）l3 、雌、雄配子体均寄生于孢子体上花粉粒 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个与卵细胞结合受精作用不再受水的限制花粉粒为单沟型，有时具有气囊，无3沟、3孔沟或多孔沟l简单多胚现象：1个雌配子体上的多个颈卵器同时受精，成多个胚。l裂生多胚现象：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。l 以松属（pinus）为例，介绍裸子植物的生活史。l 单轴分枝，常绿乔木l长枝：鳞叶，叶腋内生短枝l 短枝：顶生1束针形叶，2、3、5针一束l 孢子叶球单性同株。l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

4、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。l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（ovuliferous scale）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（bract scale）。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，见p308。只有近珠孔端的1个大孢子发育为雌配子体。 l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

5、） ：精子器原始细胞（大）l 第一原叶细胞（小） 第二原叶细胞（小） l：管细胞（大）l 生殖细胞（小）l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。l传粉在晚春进行，花粉粒借助风力到达珠孔。l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。l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：l体细胞：精子（大） 与卵结合，形成受精卵。l 精子（小） l、1 原

6、胚（proembryo）阶段l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）l2 胚胎选择阶段 l多胚现象：简单多胚现象l 裂生多胚现象：原胚的胚细胞层4个细胞先横分裂在纵开裂形成4部分，各发育成一个配l各个胚胎生理竞争最后只剩1个幼胚l3 胚的组织分化和器官形成l胚柄根端原始细胞 胚根（朝珠孔）l原珠孔区分化下胚轴、胚芽、子叶l4 胚的成熟和种子的形成l珠心组织被分解吸收。l包围胚的雌配子体发育为胚乳l珠被种皮l受精卵 胚l。l珠鳞的部分表皮分离出

7、来形成种子的附属物即翅。 l松属植物的生活史，见教材p311图8-48l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。l现代裸子植物门分为4纲：苏铁纲、银杏纲、松杉纲和买麻藤纲。 l常绿木本，茎干直立不分枝，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。l代表植物：苏铁（cycas revoluta），观赏植物l雌性异珠。小孢子叶扁平、肉质，紧密螺旋成圆柱形的雄球花，单生于茎顶 残存残存1 1科，科，1 1

8、属，属，1 1种，银杏（种，银杏（ginkgo bilobaginkgo biloba）为孑）为孑遗植物。我国特产。现国内外广为栽培。遗植物。我国特产。现国内外广为栽培。主要特征：主要特征：l 1 1、落叶乔木，枝条有长、短之分，木质部为、落叶乔木，枝条有长、短之分，木质部为“密木密木型型”。l 2 2、叶扇形，先端、叶扇形，先端2 2裂或波状缺刻，长枝上螺旋状散生多裂或波状缺刻，长枝上螺旋状散生多为为2 2裂，短枝上簇生，多为波状缺刻。叶脉分叉开放。裂，短枝上簇生，多为波状缺刻。叶脉分叉开放。二银杏纲二银杏纲(ginkgopsida)l3、异株。、异株。 小孢子叶球柔荑花序，生于短枝顶端。小

9、孢子叶球柔荑花序，生于短枝顶端。小孢子叶柄状，顶端着生小孢子叶柄状，顶端着生2个（个（3，4，或，或7）小孢子囊。）小孢子囊。精子具纤毛。精子具纤毛。 大孢子叶球基部有一长柄，柄端有大孢子叶球基部有一长柄，柄端有2个环形的大孢个环形的大孢子叶，称为子叶，称为珠领珠领，各生，各生1个直生胚珠。但仅一个成熟。个直生胚珠。但仅一个成熟。l4、种子，称为白果。、种子，称为白果。核果状，外种皮，肉质，并含有核果状，外种皮，肉质，并含有油脂及芳香物质；中种皮白色，骨质；内种皮红色，油脂及芳香物质；中种皮白色，骨质；内种皮红色，纸质。胚乳肉质，可食用（多食易中毒），种仁可炖纸质。胚乳肉质，可食用（多食易中毒

10、），种仁可炖肉、作羹汤和制蜜饯、甜食；可入药，有润肺、止咳、肉、作羹汤和制蜜饯、甜食；可入药，有润肺、止咳、强壮等功效。强壮等功效。l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（resin canal）。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。l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。 l松

11、科（pinaceae）l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。l马尾松：2针一束l白皮松：3针一束l红松：5针一束l银杉：级保护l金钱松：l雪松：冷 杉l杉科（taxodiaceae）l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）；珠鳞与苞鳞半合生，每个种鳞具29粒种子；小孢子无气囊；胚珠直立或倒生。l杉木：速生树种l水杉：级保护l水松：我国特有（华南、西南等地）l柳杉：我国特有（浙江、福建等地）l巨杉、北美红杉：原产美国l金松：原产日本l柏科（cupressaceae）l叶鳞形或刺形，对生或轮生，球花单性，同珠或

12、异珠，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。l侧柏：小枝扁平l圆柏：叶 鳞形和刺形l柏木：我国特有l刺柏：我国特有l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。l 松杉纲其他代表植物还有：l 罗汉松科（podocarpaceae）：如罗汉松。l 三尖杉科（cephalotaxaceae）：如三尖杉。l 红豆杉科（taxaceae）：如红豆杉。 红豆杉l叶对生或轮生，精子无鞭毛。除麻黄外，雌配子体无颈卵器，种子包于由盖被发育的假种皮中。子叶两枚，胚乳丰富。l麻黄科（ephedraceae）：如麻黄。l买麻藤科（gnetaceae）：如买麻藤。三、分类三、分类 4 4科，科，4444属，属，400400种；我国产种；我国产3 3科，科，2323属，属，150150种。种。松科松科(pinaceae)杉科杉科(taxodiaceae)柏科柏科(cupressaceae)叶叶针叶、条形针叶、条形条形、钻形或条形、钻形或披针形披针形鳞形、钻形鳞形、钻形小孢子