Section6裸子植物門Gymnospermae

1、section 6 裸子植物門裸子植物門gymnospermaen裸子植物門的主要特征裸子植物門的主要特征n裸子植物門的分類裸子植物門的分類n裸子植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值裸子植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值n裸子植物門的起源與演化裸子植物門的起源與演化1. main charactern裸子植物：能產(chǎn)生種子，但種子裸露的高等植裸子植物：能產(chǎn)生種子，但種子裸露的高等植物。物。n1.1孢子體發(fā)達(dá)，具形成層和次生結(jié)構(gòu)孢子體發(fā)達(dá)，具形成層和次生結(jié)構(gòu)n1.2配子體簡化配子體簡化n1.3具裸露的胚珠和種子具裸露的胚珠和種子n1.4形成花粉管形成花粉管n1.5常具多胚現(xiàn)象（常具多胚現(xiàn)象（polyembryony） n花粉管和種子的形成

2、，是植物進(jìn)化過程花粉管和種子的形成，是植物進(jìn)化過程中的一次飛躍，是裸子植物的重要特征。中的一次飛躍，是裸子植物的重要特征。n裸子植物是既保留著裸子植物是既保留著頸卵器頸卵器，又能產(chǎn)生，又能產(chǎn)生種子種子，是介于，是介于蕨類植物和被子植物之間蕨類植物和被子植物之間的一群維管植物。的一群維管植物。 單核花粉單核花粉單核花粉單核花粉小孢子小孢子多核胚囊多核胚囊胚乳（雌配子體）胚乳（雌配子體）雌配子體雌配子體多核花粉多核花粉多核花粉多核花粉雄配子體雄配子體單核胚囊單核胚囊單核胚囊單核胚囊大孢子大孢子胚珠（珠心）胚珠（珠心）胚珠（珠心）胚珠（珠心）大孢子囊大孢子囊花粉囊花粉囊花粉囊花粉囊小孢子囊小孢子囊心

3、皮心皮珠鱗等珠鱗等大孢子葉大孢子葉雄蕊雄蕊小孢子葉小孢子葉小孢子葉小孢子葉花花球花（孢子葉球）球花（孢子葉球）孢子葉球孢子葉球被子植物被子植物裸子植物裸子植物蕨類植物蕨類植物 種子植物種子植物孢子植物孢子植物2. classificationn現(xiàn)存裸子植物有現(xiàn)存裸子植物有12科科 71屬屬 800余種，我國有余種，我國有41屬屬 236種。種。n裸子植物門通常分為裸子植物門通常分為5綱（鄭萬鈞系統(tǒng)）：綱（鄭萬鈞系統(tǒng)）： 蘇鐵綱（蘇鐵綱（cycadopsida） 銀杏綱（銀杏綱（ginkgopsida） 松柏綱（松柏綱（coniferopsida）、紅豆杉綱（紫杉綱）、紅豆杉綱（紫杉綱）（tax

4、opsida ） 買麻藤綱（買麻藤綱（gnetopsida） n但但judd等人（等人（1999）根據(jù)分子系統(tǒng)學(xué)證據(jù)，將紅豆杉）根據(jù)分子系統(tǒng)學(xué)證據(jù)，將紅豆杉綱綱 （紫杉綱）（紫杉綱）（taxopsida ）并入松柏綱，即）并入松柏綱，即4綱系統(tǒng)。綱系統(tǒng)。3. economic value n1）重要的材用樹種）重要的材用樹種 n2）重要的工業(yè)原料）重要的工業(yè)原料 提取樹脂、栲膠、芳香油等工業(yè)原料。提取樹脂、栲膠、芳香油等工業(yè)原料。 n3）庭園綠化的重要樹種）庭園綠化的重要樹種 n4）藥用植物的重要成員）藥用植物的重要成員 草麻黃的莖、銀杏的種子（白果）是傳統(tǒng)的藥材。草麻黃的莖、銀杏的種子（白果

5、）是傳統(tǒng)的藥材。 銀杏的葉近年已成為制藥的重要原料。銀杏的葉近年已成為制藥的重要原料。從紅豆杉的樹皮中提取的紫杉醇，對治療癌癥有很好效果。從紅豆杉的樹皮中提取的紫杉醇，對治療癌癥有很好效果。 n 5）深受歡迎的干果）深受歡迎的干果 白果、香榧子、松子（紅松或華山松白果、香榧子、松子（紅松或華山松 的種子）等松脆可口、別具風(fēng)味，是著名的干果。的種子）等松脆可口、別具風(fēng)味，是著名的干果。4 origin and evolutionn由于裸子植物通常具有頸卵器，現(xiàn)代的蘇鐵和銀杏等裸子植物的原始類型，由于裸子植物通常具有頸卵器，現(xiàn)代的蘇鐵和銀杏等裸子植物的原始類型，還具有多數(shù)鞭毛的游動(dòng)精子。一般認(rèn)為還

6、具有多數(shù)鞭毛的游動(dòng)精子。一般認(rèn)為裸子植物是從蕨類植物演化而來裸子植物是從蕨類植物演化而來的。的。n從蘇鐵等具大型葉、厚囊型孢子囊及異型孢子等特征看，裸子植物很可能是從蘇鐵等具大型葉、厚囊型孢子囊及異型孢子等特征看，裸子植物很可能是起源于中泥盆紀(jì)地層出現(xiàn)的原始蕨類植物起源于中泥盆紀(jì)地層出現(xiàn)的原始蕨類植物古蕨屬古蕨屬，它可能是，它可能是裸子植物的遠(yuǎn)祖裸子植物的遠(yuǎn)祖。n上泥盆紀(jì)出現(xiàn)的上泥盆紀(jì)出現(xiàn)的種子蕨種子蕨，雖還無真正的種子，但卻，雖還無真正的種子，但卻具有胚珠具有胚珠，它可能是，它可能是向裸向裸子植物演化的高級過渡類型子植物演化的高級過渡類型。n種子蕨類植物在石炭紀(jì)和二迭紀(jì)時(shí)期，于北半球曾極為繁

7、榮，后演化出擬蘇種子蕨類植物在石炭紀(jì)和二迭紀(jì)時(shí)期，于北半球曾極為繁榮，后演化出擬蘇鐵植物（本內(nèi)蘇鐵）和苛得狄植物。鐵植物（本內(nèi)蘇鐵）和苛得狄植物。n擬蘇鐵植物可能直接起源于髓木類的種子蕨植物，現(xiàn)存的蘇鐵綱植物與髓木擬蘇鐵植物可能直接起源于髓木類的種子蕨植物，現(xiàn)存的蘇鐵綱植物與髓木植物以及擬蘇鐵植物均有許多共同之處，可能是它們的后裔。植物以及擬蘇鐵植物均有許多共同之處，可能是它們的后裔。n銀杏植物和松柏植物，無疑地也是苛得狄植物的后裔。銀杏植物和松柏植物，無疑地也是苛得狄植物的后裔。n買麻藤植物在現(xiàn)代的裸子植物中是比較特殊和孤立的一群，根據(jù)孢子葉球的買麻藤植物在現(xiàn)代的裸子植物中是比較特殊和孤立的

8、一群，根據(jù)孢子葉球的特性，被認(rèn)為很可能是強(qiáng)烈退化和特化了的擬蘇鐵植物的后裔。特性，被認(rèn)為很可能是強(qiáng)烈退化和特化了的擬蘇鐵植物的后裔。1.1孢子體發(fā)達(dá)，具形成層和次生結(jié)構(gòu)孢子體發(fā)達(dá)，具形成層和次生結(jié)構(gòu)n木質(zhì)部大多只有管胞，而韌皮部只有篩木質(zhì)部大多只有管胞，而韌皮部只有篩胞而無篩管和伴胞。胞而無篩管和伴胞。 n 葉為針形、條形或鱗形極少數(shù)是扁平的葉為針形、條形或鱗形極少數(shù)是扁平的闊葉，葉表皮有較厚的角質(zhì)層和下陷氣闊葉，葉表皮有較厚的角質(zhì)層和下陷氣孔，氣孔排列成淺色的氣孔帶孔，氣孔排列成淺色的氣孔帶(stomatal)，更適應(yīng)陸生環(huán)境。更適應(yīng)陸生環(huán)境。1.2 配子體簡化配子體簡化n配子體比蕨類植物退

9、化且完全寄生在孢子體上。配子體比蕨類植物退化且完全寄生在孢子體上。n小孢子小孢子發(fā)育成雄配子體通常僅經(jīng)過發(fā)育成雄配子體通常僅經(jīng)過5次分裂，產(chǎn)生次分裂，產(chǎn)生6個(gè)細(xì)胞（包括個(gè)細(xì)胞（包括2個(gè)原葉細(xì)胞、個(gè)原葉細(xì)胞、1個(gè)管細(xì)胞、個(gè)管細(xì)胞、1個(gè)柄細(xì)個(gè)柄細(xì)胞和胞和2個(gè)精子）。個(gè)精子）。n大孢子大孢子經(jīng)多次分裂發(fā)育成雌配子體（胚囊）。經(jīng)多次分裂發(fā)育成雌配子體（胚囊）。n近珠孔端產(chǎn)生近珠孔端產(chǎn)生2至多個(gè)結(jié)構(gòu)簡化的至多個(gè)結(jié)構(gòu)簡化的頸卵器頸卵器。n頸卵器結(jié)構(gòu)簡單，僅有頸卵器結(jié)構(gòu)簡單，僅有2-4個(gè)頸壁細(xì)胞、個(gè)頸壁細(xì)胞、1個(gè)腹溝細(xì)個(gè)腹溝細(xì)胞和胞和1個(gè)卵細(xì)胞，無頸溝細(xì)胞。個(gè)卵細(xì)胞，無頸溝細(xì)胞。 1.3 具裸露的胚珠具裸露

10、的胚珠n裸子植物的孢子葉大多數(shù)聚生成球果狀，稱孢子葉球裸子植物的孢子葉大多數(shù)聚生成球果狀，稱孢子葉球（strobilus），通常單性；），通常單性； n小孢子葉聚生成小孢子葉球，每個(gè)小孢子葉上著生小孢子葉聚生成小孢子葉球，每個(gè)小孢子葉上著生2-多數(shù)小孢子囊；多數(shù)小孢子囊；n大孢子葉叢生或聚生成大孢子葉球，大孢子葉形態(tài)各大孢子葉叢生或聚生成大孢子葉球，大孢子葉形態(tài)各異：異： 羽狀分裂羽狀分裂-蘇鐵綱蘇鐵綱n 特化成特化成 珠領(lǐng)珠領(lǐng)-銀杏綱、銀杏綱、 珠鱗珠鱗-松柏綱、松柏綱、 珠托、套被珠托、套被-紅豆杉、買麻藤綱類紅豆杉、買麻藤綱類 n每個(gè)大孢子葉上著生每個(gè)大孢子葉上著生1-數(shù)枚裸露的胚珠。數(shù)

11、枚裸露的胚珠。1.4 形成花粉管形成花粉管n精子大多無鞭毛?；ǚ垡话阍诰哟蠖酂o鞭毛?；ǚ垡话阍?個(gè)細(xì)胞時(shí)個(gè)細(xì)胞時(shí)由風(fēng)力傳送，經(jīng)珠孔直達(dá)胚珠，在珠心由風(fēng)力傳送，經(jīng)珠孔直達(dá)胚珠，在珠心上方形成花粉管，直達(dá)胚囊，使其內(nèi)的上方形成花粉管，直達(dá)胚囊，使其內(nèi)的精子與卵結(jié)合。精子與卵結(jié)合。n胚珠受精后發(fā)育成種子，種子具翅或無胚珠受精后發(fā)育成種子，種子具翅或無翅。種子由胚、胚乳（翅。種子由胚、胚乳（n）和種皮組成。）和種皮組成。 1.5 裸子植物常具多胚現(xiàn)象裸子植物常具多胚現(xiàn)象（polyembryony）u多胚的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑：多胚的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑： u簡單多胚現(xiàn)象：由一個(gè)雌配子體上的幾個(gè)簡單多胚現(xiàn)象：由一

12、個(gè)雌配子體上的幾個(gè)頸卵器同時(shí)受精形成多胚；頸卵器同時(shí)受精形成多胚；u裂生多胚現(xiàn)象裂生多胚現(xiàn)象 ：僅一個(gè)卵受精，在發(fā)育過：僅一個(gè)卵受精，在發(fā)育過程中，原胚分裂成幾個(gè)胚。程中，原胚分裂成幾個(gè)胚。 2.1 蘇鐵綱（蘇鐵綱（cycadopsida） n（1）main charactern常綠木本植物，莖干粗壯常不分枝常綠木本植物，莖干粗壯常不分枝;n營養(yǎng)葉大型羽狀深裂，集生于莖頂營養(yǎng)葉大型羽狀深裂，集生于莖頂;n孢子葉球頂生，雌雄異株。孢子葉球頂生，雌雄異株。n精子具有鞭毛精子具有鞭毛 (2)classification and representative plantn1目、目、1科、科、9屬，近屬

13、，近200種，我國僅種，我國僅1屬（鐵樹屬）屬（鐵樹屬）15種。種。n代表植物：鐵樹（代表植物：鐵樹（cycas revoluta thunb. ）小孢子葉球小孢子葉球小孢子葉小孢子葉生物界中最生物界中最大的精子大的精子小孢子的發(fā)育小孢子的發(fā)育大孢子葉球大孢子葉球大孢子葉大孢子葉2.2銀杏綱（銀杏綱（ginkgopsida） n（1）main charactern 喬木、多分枝；喬木、多分枝；n 有長短枝之分；有長短枝之分；n 葉扇形，二裂，叉狀脈序；葉扇形，二裂，叉狀脈序；n 孢子葉單性異株；孢子葉單性異株；n 精子多鞭毛（精子多鞭毛（原始性狀原始性狀）；）；n 種子種子核果狀核果狀。(2)

14、 classificationn 1目目1科科1屬屬1種：種：n銀杏銀杏(ginkgo biloba l.)n 金黃色果實(shí)金黃色果實(shí) 二裂的二裂的外種皮有劇毒，注意安全！外種皮有劇毒，注意安全！種仁（白果）供食用及藥用。種仁（白果）供食用及藥用。2.3松柏綱（松柏綱（coniferopsida) n(1)main charactern常綠或落葉喬木；常綠或落葉喬木；莖多分枝，常有長短、枝之分，具樹脂道。莖多分枝，常有長短、枝之分，具樹脂道。葉針形、鱗狀、條形，少鉆形、刺狀或披針形，葉針形、鱗狀、條形，少鉆形、刺狀或披針形，葉單生或成束，螺旋狀著生或交互對生，稀輪生。葉單生或成束，螺旋狀著生或交

15、互對生，稀輪生。孢子葉球單性孢子葉球單性(常稱雌球花和雄球花），常呈球果狀，常稱雌球花和雄球花），常呈球果狀，雌雄同株或異株。雌雄同株或異株。 精子無鞭毛。精子無鞭毛。 大孢子葉常寬厚，稱珠鱗（活種鱗大孢子葉常寬厚，稱珠鱗（活種鱗)； 或?yàn)槟覡?、盤狀，稱套被或珠托。或?yàn)槟覡?、盤狀，稱套被或珠托。n 每每1珠鱗的下面有珠鱗的下面有1苞鱗，苞鱗， 苞鱗是失去生殖能力的大孢子葉。苞鱗是失去生殖能力的大孢子葉。 珠鱗和苞鱗離生、半合生或完全合生。珠鱗和苞鱗離生、半合生或完全合生。n 種子有翅或無翅，有的具肉質(zhì)假種皮或外種皮，種子有翅或無翅，有的具肉質(zhì)假種皮或外種皮， 胚乳豐富，子葉胚乳豐富，子葉210

16、枚。枚。 (2)life history(以松科以松科 pinaceae 松屬松屬 pinus 為例為例 )n松屬的孢子體松屬的孢子體n 高大多年生常綠喬木，單軸分枝，主干直立，高大多年生常綠喬木，單軸分枝，主干直立，旁枝輪旁枝輪 生，具長枝和短枝。生，具長枝和短枝。n 長枝上生鱗葉，腋內(nèi)生短枝，短枝極短，頂長枝上生鱗葉，腋內(nèi)生短枝，短枝極短，頂生生1束針形葉，每束通常束針形葉，每束通常2、3、5個(gè)葉，基部個(gè)葉，基部常有薄膜狀的葉鞘常有薄膜狀的葉鞘812枚（由芽鱗變成）包枚（由芽鱗變成）包圍，葉內(nèi)有圍，葉內(nèi)有1或或2條維管束和幾個(gè)樹脂道。條維管束和幾個(gè)樹脂道。n 孢子葉球單性，同株孢子葉球單性

17、，同株 小孢子葉球（雄球花）小孢子葉球（雄球花）常聚生于每年新生的長常聚生于每年新生的長枝基部；枝基部；排列如穗狀排列如穗狀 大孢子葉球（雌球花）大孢子葉球（雌球花）常常1數(shù)個(gè)著生于新枝數(shù)個(gè)著生于新枝的近基部。的近基部。 雄配子體的發(fā)育：雄配子體的發(fā)育：n 第一階段：小孢子在小孢子囊內(nèi)萌發(fā)，經(jīng)過第一階段：小孢子在小孢子囊內(nèi)萌發(fā)，經(jīng)過3次分裂，形成具次分裂，形成具4個(gè)細(xì)胞的幼雄配子體。個(gè)細(xì)胞的幼雄配子體。 包括：包括：2個(gè)退化原葉體細(xì)胞，個(gè)退化原葉體細(xì)胞，1個(gè)管細(xì)胞個(gè)管細(xì)胞, 1個(gè)生個(gè)生殖細(xì)胞。殖細(xì)胞。n第二階段：傳粉后，花粉粒在胚珠的珠孔處長第二階段：傳粉后，花粉粒在胚珠的珠孔處長出花粉管。出

18、花粉管。n生殖細(xì)胞經(jīng)生殖細(xì)胞經(jīng)2次分裂：次分裂：生殖細(xì)胞分裂形成生殖細(xì)胞分裂形成1個(gè)柄細(xì)胞和個(gè)柄細(xì)胞和1個(gè)體細(xì)胞；個(gè)體細(xì)胞； 體細(xì)胞分裂形成體細(xì)胞分裂形成2個(gè)不具鞭毛的精子。個(gè)不具鞭毛的精子。 此時(shí)花粉管為成熟的雄配子體。此時(shí)花粉管為成熟的雄配子體。 大孢子葉球大孢子葉球n大孢子葉球是由大孢子葉球是由大孢子葉大孢子葉構(gòu)成的構(gòu)成的; ;n大孢子葉由兩部分組成：下面較小的薄片稱為大孢子葉由兩部分組成：下面較小的薄片稱為苞鱗苞鱗；上面；上面較大而頂部肥厚的部分稱為較大而頂部肥厚的部分稱為珠鱗珠鱗也叫果鱗或種鱗。一般認(rèn)也叫果鱗或種鱗。一般認(rèn)為為珠鱗是大孢子葉珠鱗是大孢子葉，苞鱗是失去生殖能力的大孢子葉

19、苞鱗是失去生殖能力的大孢子葉。n每每1 1珠鱗的基部近軸面著生珠鱗的基部近軸面著生2 2個(gè)胚珠個(gè)胚珠，胚珠由，胚珠由1 1層珠被和珠層珠被和珠心組成，珠被包圍著珠心，形成珠孔。心組成，珠被包圍著珠心，形成珠孔。珠心即珠心即大孢子囊大孢子囊，中間有中間有1 1個(gè)細(xì)胞發(fā)育成大孢子母細(xì)胞，經(jīng)過兩次連續(xù)分裂個(gè)細(xì)胞發(fā)育成大孢子母細(xì)胞，經(jīng)過兩次連續(xù)分裂（其中一次是減數(shù)分裂），形成（其中一次是減數(shù)分裂），形成4 4個(gè)個(gè)大孢子大孢子，排列成，排列成1 1列稱列稱為為“鏈狀四分體鏈狀四分體”。n通常只有合點(diǎn)端的通常只有合點(diǎn)端的1 1個(gè)大孢子發(fā)育成雌配子體，其余個(gè)大孢子發(fā)育成雌配子體，其余3 3個(gè)退個(gè)退化?；

20、合點(diǎn)端大孢子進(jìn)一步分裂發(fā)育，珠孔端有些細(xì)胞膨大發(fā)育合點(diǎn)端大孢子進(jìn)一步分裂發(fā)育，珠孔端有些細(xì)胞膨大發(fā)育成成2 27 7個(gè)無頸部的頸卵器。頸卵器具個(gè)無頸部的頸卵器。頸卵器具1 1個(gè)大形的卵細(xì)胞。個(gè)大形的卵細(xì)胞。其余部分發(fā)育成單倍的胚乳。其余部分發(fā)育成單倍的胚乳。傳粉與受精傳粉與受精n傳粉后，至第二年夏季，約經(jīng)傳粉后，至第二年夏季，約經(jīng)13個(gè)月，個(gè)月，花粉管和頸卵器才發(fā)育完成并進(jìn)行受精花粉管和頸卵器才發(fā)育完成并進(jìn)行受精作用。受精時(shí)花粉管內(nèi)的管細(xì)胞、柄細(xì)作用。受精時(shí)花粉管內(nèi)的管細(xì)胞、柄細(xì)胞及胞及2個(gè)精子都一起流入卵細(xì)胞中，但僅個(gè)精子都一起流入卵細(xì)胞中，但僅1個(gè)精子核與卵核結(jié)合形成受精卵。個(gè)精子核與卵核

21、結(jié)合形成受精卵。 （3）分類及代表植物分類及代表植物n全世界全世界7 7科科5151屬屬600600余種；余種；n我國產(chǎn)我國產(chǎn)6 6科科2323屬屬180180余種，引種余種，引種1 1科科7 7屬屬5050余種；余種；n我國是松柏綱植物最古老的起源地、最豐富的國家、我國是松柏綱植物最古老的起源地、最豐富的國家、富含特有屬和特有種以及第三紀(jì)孑遺植物；富含特有屬和特有種以及第三紀(jì)孑遺植物；n多為庭園綠化樹種和造林樹種。多為庭園綠化樹種和造林樹種。 銀杉（銀杉（cathaya argyrophylla chun et kuang）一級重點(diǎn)保護(hù)植物；一級重點(diǎn)保護(hù)植物； 百山祖冷杉百山祖冷杉(a. beshanzuensis