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1、第七章 裸子植物（Gymnosperm）,本章重点： 裸子植物的主要特征； 以松属为代表，掌握松柏纲的主要特征、繁殖和生活史。 本章难点： 松属植物的形态构造、繁殖和生活史。,第一节 种子植物的特征,一、种子植物的共同特征： 1、孢子体高度发达； 2、配子体退化、简化，寄生在孢子体上，具有胚珠。,种子植物的共同特征： 3、产生了花粉管，花粉管把精子直接输送到卵，受精过程最终摆脱了对水的依赖； 4、产生了种子。 胚珠、花粉管和种子的出现是植物进化过程中革命性的转折，是种子植物最为本质的构造。,1.孢子体发达，配子体退化。具有颈卵器的构造，结构简单，仅有2-4个颈壁细胞和1个卵细胞和1个腹沟细胞，
2、无颈沟细胞；,二、裸子植物的主要特征,2.胚珠裸露，不形成果实；孢子叶多聚生成孢子叶球。,大孢子叶上着生胚珠,种子裸露,种子植物和孢子植物在生殖器官上术语的比较：,花flower（球花strobilus flower）孢子叶球sporophyll strobilus 雄球花male strobilus雄花（male flower, staminate flower）或雄花序(male inflorescence) 雌球花female strobilus雌花（pistillate flower） 雄蕊stamen小孢子叶microsporophyll 花粉囊pollen sac小孢子囊micro
3、sporangium 花粉母细胞pollen mother cell小孢子母细胞microspore mother cell, microsporocyte 花粉粒（单核期）pollen小孢子microspore 花粉管pollen tube和精核sperm nucleus等雄配子体male gametophyte, androgametophyte1.,侧柏球果与种子,3.传粉时花粉直达胚珠：花粉粒经珠孔直接进入胚珠，在珠心上萌发，形成花粉管，进入胚囊，将由生殖细胞所产生的2个精子直接送到颈卵器内，其中1个具有功能的精子和卵细胞结合，完成受精作用，因此受精不再受水的限制。,花粉粒萌发,4.具
4、多胚现象(polyembryony) 由一个雌配子体上的几个或多个颈卵器的卵细胞同时受精，各自发育成1个胚，形成多个胚； 一种是裂生多胚现象，即由1个受精卵，在发育过程中胚原细胞分裂为几个胚的现象。,5.种子具丰富的由雌配子体构成的胚乳； 6.花粉单沟型； 7.种子是两个孢子体世代和一个配子体世代结合的产物。胚乳为雌配子体型。,裸子植物在植物界中的地位，介于蕨类植物和被子植物之间。它是保留着颈卵器，具有维管束，能产生种子的一类高等植物。 裸子植物出现于三亿年前的古生代，最盛时期是中生代。现存的裸子植物共有约800种。我国有近300种。,三、裸子植物的分类,现代裸子植物的种类分属于5纲，9目，1
5、2科，71属，近800种。我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，有5纲，8目，11科，41属，236种。其中引种栽培1科，7属，51种。有不少是第三纪的孑遗植物，或称“活化石”植物。,裸子植物门通常分为5纲： 铁树纲 银杏纲 松柏纲（球果纲） 红豆杉纲（紫杉纲） 买麻藤纲（倪藤纲或盖子植物纲）,1花无假花被；茎的次生木质部无导管；乔木和灌木。 2叶为大型羽状复叶，聚生于茎顶，茎不分枝苏铁纲 2叶为单叶，不聚生于茎顶端，茎有分枝。 3叶扇形，有二叉状脉序；花粉萌发时产生2个有纤毛的 游动精子 银杏纲 3叶针状或鳞片状，无二叉状脉序；花粉萌发时不产生游 动精子。 4大孢子叶两侧对称，常集成球果
6、状；种子有翅或无 翅 松柏纲 4大孢子叶特化为鳞片状的珠托或套被，不形成球果；种子有肉质的假种皮 红豆杉纲 1花有假花被；茎的次生木质部有导管；亚灌木或木质藤 本 买麻藤纲,第二节 铁树纲 （苏铁纲）(Cycadopsida),本纲现存的只有苏铁科，9属，100种左右；我国仅有苏铁属，约8种，常见的有苏铁。,攀枝花苏铁,苏铁科主要特征： 1.茎干不分枝、羽状复叶；,铁树,苏铁（铁树）,小孢子叶球,大孢子叶球,种子,苏铁科主要特征： 2.大、小孢子叶球分别着生在不同植株顶端； 3.小孢子叶球由多数小孢子叶螺旋排列轴上而成。每个小孢子叶的背面有许多小孢子囊，内有小孢子，产生螺旋形有鞭毛的游动精子;
7、,铁树,铁树,苏铁的大孢子叶与胚珠,苏铁科主要特征： 4.大孢子叶球由多个大孢子叶组成。每个大孢子叶扁平，上部呈羽状分裂。密生黄褐色绒毛，下部两侧着生几个大孢子囊； 5.成熟后形成一个核果状的种子。,铁树,苏铁科主要特征： 1.茎干不分枝、羽状复叶； 2.大、小孢子叶球分别着生在不同植株顶端； 3.小孢子叶球由多数小孢子叶螺旋排列轴上而成。每个小孢子叶的背面有许多小孢子囊，内有小孢子，产生螺旋形有鞭毛的游动精子; 4.大孢子叶球由多个大孢子叶组成。每个大孢子叶扁平，上部呈羽状分裂。密生黄褐色绒毛，下部两侧着生几个大孢子囊； 5.成熟后形成一个核果状的种子。,生 殖,原叶体细胞 小孢子 管细胞
8、珠孔 生殖细胞,花粉室,分裂,体细胞和柄细胞,2精细胞和柄细胞,分裂,1精卵结合,1精细胞消失,合子,萌发,散出,传粉滴吸入,最大的精子,植物中苏铁精子的体积是所有生物中最大的。长0.3毫米，视力好的人，不用放大镜也可以看见。 生物界最大的精子，只有那么一点点大，其它的精子，可以想象是多么的微小了。 苏铁的精子，形状象陀螺，它的前端着生很多的鞭毛，排成一环一环的能够在花粉管的液体内自由游动。它与雌花中的卵子结合，发育成胚，以后长成幼小的苏铁。,二、经济价值,三、系统学意义：,观赏，茎干用于提取淀粉供食用。,1、古老性和原始性：起源于2.6亿年前，仅存1科10属，约100种。,(1) 茎干不分枝
9、，无主根，蕨状叶，幼叶拳卷；,(2) 大孢子叶羽状分裂，保留了原始的叶状结构的特征；,(3) 前胚期具有多数游离核阶段；,(4) 花粉管兼具吸器和输送精子的作用，精子大型有多数鞭毛； (5) 内外种皮皆有维管束通过。 2、大孢子叶的演化方向： （1）大孢子叶的变化： 从全缘 羽状分裂 盾状体； （2）胚珠着生位置： 大孢子叶边缘 大孢子叶下端 大孢子叶柄上 （3）胚珠数目：多数 2枚胚珠，,第三节 银杏纲（Ginkgopsida）,本纲现仅残存1目，1科，1属，1种，为我国特产，国内外栽培很广。,银杏,又名白果、公孙树,银杏主要特征：,1、形态：落叶大乔木，单轴分枝。有长、短枝，长枝为营养枝，
10、短枝为生殖枝，长短枝可以转化； 2、叶：扇形，长枝的叶先端2深裂，短枝上的叶先端不裂或浅裂，叶脉二叉状分枝；,3、孢子叶球：单性异株， 雌、雄球花均生于短枝的顶端。雄球花呈柔荑花序状具一短柄，柄端有2个小孢子囊；,大孢子叶球具1长柄，柄端具环形大孢子叶（珠领2个）珠领上通常各生1枚直生胚珠，但常只有1个珠领上的胚珠发育成熟。,4、种子具3层种皮，外皮层厚，肉质。中皮层黄白色，骨质。内种皮红色，纸质。 种子表面被白粉，子叶2枚。,银杏的种子(白果)供食用(多食有毒)，种仁能敛肺定喘，止带浊，缩小便。叶中提取的总黄酮能扩张动脉血管，改善微循环，用于治疗冠心病。,思考题,如何区分银杏的雌、雄和长、短
11、枝？,银杏为中生代孓遗的稀有树种，系我国特产，仅浙江天目山有野生状态的树木，生于海拔500一1000米、酸性(pH值55.5)黄壤、排水良好地带的天然林中，常与柳杉、概树、蓝果树等针阔叶树种混生，生长旺盛。 银杏的栽培区甚广，北自东北沈阳，南达广州，东起华东海拔401000米地带，西南至贵州、云南西部(腾冲)海拔2000米以下地带均有栽培，又名公孙树是庭院和寺庙的绿化的优良树种。,银杏叶化石,第四节 松柏纲（球果纲）（Coniferopsida）,松柏纲植物因叶子多为针形，故称为针叶树或针叶植物；又因孢子叶常排成球果状，也称为球果植物。,黑松（P.thunbergii Parl.）,黑松枝条
12、褐色鳞形叶螺旋状着生于长枝上，在其叶腋内生有短枝，短枝顶端双生2枚针形叶。 药用价值 松节：祛风燥湿，活络止痛； 花粉：收敛，止血。,黑松孢子叶球,花粉有两个气囊，便于传粉。,一、松柏纲的主要特征,1、常绿或落叶乔木，稀为灌木，有长、短枝之分； 2、次生木质部发达，由管胞组成，无导管，具树脂道。 3、叶针形、鳞形、钻形、条形或刺形，表皮具较厚的角质层及下陷的气孔。,鳞片形,4、孢子叶球单性。小孢子叶背面着生小孢子囊 2-7枚，大孢子叶腹面基部生有2-9枚倒生胚珠； 5、精子无鞭毛； 6、球果由大孢子叶（种鳞 与苞鳞）组成。胚乳丰富（雌配子体），子叶2-10枚。,二、松柏纲植物的生活史,（一）孢
13、子体,松属的孢子体（常见的植物体）为高大多年生常绿乔木，单轴分枝，主干直立，旁枝轮生，具长枝和短枝。网状中柱，90-95由管胞组成，树脂道约占1，木射线约占6%。 长枝上生鳞叶，叶腋内生短枝，短枝极短，顶生1束针形叶，每束通常2、3、5个叶，基部常有薄膜状的叶鞘8-12枚（由芽鳞变成）包围，叶内有1或2条维管束和几个树脂道。孢子叶球单性，同株。,小孢子叶球排列如穗状，生在每年新生的长枝条基部，由鳞片叶腋中生出。每个小孢子叶球有1个纵轴，纵轴上螺旋状排列着小孢子叶，小孢子叶的背面（远轴面）有1对长形的小孢子囊。 小孢子囊内的小孢子母细胞，经过两次的连续分裂（其中一次为减数分裂），形成4个小孢子（
14、花粉粒）。小孢子有2层壁，外壁向两侧突出成气囊，能使小孢子在空气中飘浮，便于风力传播。,(二)小孢子叶球,(三)大孢子叶球,大孢子叶球1个或数个着生于每年新枝的近顶部，初生时呈红色或紫色，以后变绿，成熟时为褐色。 大孢子叶球是由大孢子叶构成的，大孢子叶也是螺旋状排列在纵轴上的，但由两部分组成：下面较小的薄片称为苞鳞（bract）；上面较大而顶部肥厚的部分称为珠鳞（ovuliferous scale），也叫果鳞或种鳞，一般认为珠鳞是大孢子叶，苞鳞是失去生殖能力的大孢子叶。,在松科各属植物苞鳞和珠鳞是完全分离的，每1珠鳞的基部近轴面着生2个胚珠，胚珠由1层珠被和珠心组成，珠被包围着珠心，形成珠孔。
15、珠心即大孢子囊，中间有1个细胞发育成大孢子母细胞，经过两次连续分裂（其中一次是减数分裂），形成4个大孢子，排列成1列称为“链状四分体”。通常只有合点端的1个大孢子发育成雌配子体，其余3个退化。,（四）以松属Pinus为例说明松柏纲的生活史： 1、雄配子体,小孢子囊造孢组织小孢子母细胞小孢子R 连续三次分裂 2营养细胞、1管核、1生殖细胞传粉（4个细胞，由传粉滴引导花粉至珠心顶端传粉室，晚春）。 2、雌配子体 胚珠（当年春天）内大孢子母细胞 4个大孢子（直列（链状）四体） 最下面1个大孢子发育游离核分裂（约2000核，休眠，冬天到第二年春天）后产生细胞壁（第二年春天） 2-7颈卵器（近珠孔端）第二年春末到夏初受精。,马尾松生活史,3、受精过程,花粉粒萌发（第二年春夏间） 花粉管伸长、生殖细胞 2个精子（无鞭毛） 花粉管进入颈卵器，先端破裂放出精子、管细胞、营养细胞等精卵结合（1枚精子） 受精合子 原胚胚（种子）（第三年六月） 种子由种皮、胚和胚乳组成。是三个世代的产物（种皮由老孢子体世代发育而来；胚是新孢子体世代；胚乳是雌配子体残余 。,4、种 子,松属的胚胎发育过程复杂，通常可分原胚阶段、胚胎选择阶段、胚的器官和组织分化阶段、胚的成熟阶段。这些阶段是按顺序连续发育的，是相互联系和相互制约的。,1）原胚阶段,受精卵接连进行3次游离核的分裂，形成8个游离核
