《裸子植物的主要特征》教学课件 冀教版

A:孢子体与孢子叶球(雌球花)形成雌配子体
雌配子体发育： 雌配子体是由大孢子发育而成的。
雌球花内的大孢子母细胞（第一年）
（减分）
萌
大孢子
发
游离核 多核体
休
眠
游离核
多核体（休眠）
第二年春（北方）
形成细胞壁
颈卵器（卵细胞）
颈卵器 原始细胞
第三年春天（北方）
B:孢子体与孢子叶球(雄球花)形成雄配子体
银杏(Ginkgo biloba)
（三）松柏纲 (Coniferopsida)
常绿或落叶乔木，稀为灌木，茎多分枝， 常有长短枝之分；具树脂道。叶单生或成束，针 形、鳞形、钻形、条形或刺形，螺旋着生或交互 对生或轮生。孢子叶球单性同株或异株，孢子叶 常排列成球果状。小孢子有气囊或无气囊。
A、松科 (Pinaceae)
式孢子叶球；大孢子叶逐渐特化；雄配子体由吸器发展为花
粉管；雄配子由游动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核；
颈卵器由退化、简化发展到没有等等。这一系列的发展变化
都是和系统演化密切相关。尤其是生殖器官的演化，使裸子
植物有可能更完善地适应陆生生活条件，而达到较高的系统
发育水平。裸子植物在其漫长的历史过程中，地史、气候经
（侧柏、圆柏、刺柏、柏木）
侧柏(P.orientalis)
侧柏(P.orientalis)
圆柏(S.chinensis)
D、红豆杉纲(紫杉纲) (Taxopsida)
叶多为条形、披针形。胚珠生于盘状或漏斗状的 珠托上，或由囊状、杯状的套被所包围，不形成球果。 种子常具假种皮(由套被增厚形成)。
皮。 …… …… ……松柏纲 ⑷不为球果，大孢子叶囊状或杯状。种子无翅。具假种
皮。 …… …… ……红豆杉纲（紫杉纲） ⑶草本状小灌木或灌木、木质藤本，稀乔木。叶片常有细小膜质鞘或绿
色扁平似双子叶植物或肉质而极长大呈带状。茎次生木质部中具导管。 （“花”具假花被）。 …… ……买麻藤纲（倪藤纲）
（一） 苏铁纲 (Cycadinae)
一般认为真核藻类中绿藻最为原始。由于绿藻 中所含细胞色素、细胞壁成分和贮藏养分与高等植 物十分相似，因此，不少学者认为绿藻是高等植物 的祖先。
真菌的起源：不少学者认为真菌是某些绿藻在 进化过程中失去叶绿素而成为腐生或寄生类型的。
小 孢 子 叶 球
雄 球 花
大孢子叶球 雌球花 （珠鳞）=（心皮）
大孢子球果的结构
种子
雌球花：珠鳞
大孢子叶模式图
③具有颈卵器：大多数种类雌配子体中尚有结构简化的颈卵 器。配子体寄生在孢子体上，雌配子体在近珠孔端产生颈卵 器，其结构简单，埋藏在胚囊中。颈卵器内有一个卵细胞和 一个腹沟细胞，无颈沟细胞。
(D)胚胎发育和成熟
具明显的阶段性，通常可分： （一）原胚阶段：受精卵到细胞型原胚 （二）胚胎选择阶段：原胚到成熟胚 （三）胚器官组织分化阶段：形成胚根、胚轴、胚芽、子叶 （四）胚的成熟：胚乳、种皮形成
(E)种子的结构：
珠鳞
种鳞
翅
珠被
种皮
胚囊 受精 胚
珠心
雌配子体
胚乳
（是由3个世代的产物组成的） 胚是新的孢子体世代（2n）； 胚乳是雌配子体世代（n）； 种皮是老的孢子体（2n）。
⑴叶大型、羽状复叶，聚生于茎的顶端。茎常不分枝 …… …… ……苏铁纲 ⑴叶为单叶，不聚生于茎的顶端，茎有分支。
⑵叶扇形，先端二裂或为波状缺刻，具2叉分歧的叶脉………………银杏纲 ⑵叶不为扇形，全缘，不具分叉的叶脉。
⑶高大的乔木或灌木。叶针形，条形或鳞片状。 ⑷球果，大孢子叶鳞片状（珠鳞）。种子有翅或无，不具假种
过多次的重大变化，裸子植物的种系也随之多次演替更新，
老的种系相继绝灭，新的种系陆续演化出来，并沿着不同的
进化路线不断地更新、发展、繁衍至今。
（1）植物的起源概况
太古代： 原始生命出现（细菌和蓝藻） 元古代——古生代寒武纪：真核细胞藻类出现。 太古代——古生代志留纪中期：海产藻类繁盛时期。 古生代志留纪晚期：裸藻登陆。
雄配子体： 雄配子体是由小孢子（花粉粒）发育而成的。
雄球花内小孢子母细胞 （减分）
单核花粉
第一原叶细胞
(小孢子)
胚性细胞
第二年春（北方）
三次有丝分裂
第二原叶细胞
精子器 原始细胞 (中央细胞)
管细胞
生殖细胞 （2精子）
雄配子体
（C) 传粉与受精 当年传粉，翌年受精
小孢子成熟
风媒传粉
花粉萌发
当年大孢子 叶球形成
传粉完成
形成传粉滴
雌配子体 进入休眠
精子形成 受精作用 颈卵器形成
种子发育
受精后，大孢子叶球继续发育，珠鳞木质化而成为种鳞，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，以利风力传播。种子萌发时，主根先经珠孔伸出种皮，并很快产生侧 根，初时子叶留在种子内，从胚乳中吸取养料，随着胚轴和子叶的不断发展，种皮破 裂，子叶露出，而随着茎顶端的生长，产生新的植物体（孢子体）。
泥盆纪晚期：裸藻消逝。 石炭纪一二叠纪：蕨类植物繁盛，苔藓登陆。 二叠纪末期：蕨类植物衰退，裸子植物出现。 古生代末期（二叠纪）——中生代（白垩纪早期）： 裸子植物繁盛（恐龙亦在此时期繁盛）。 新生代末期：裸子主无多数种消逝，被子植物繁盛。
（2）裸子植物的系统发育：
• 70年代班克（Bank）提出真蕨、原裸子植物都是来自裸蕨， • 再由原裸子植物进化到裸子植物。
杯状的套被
★裸子植物亚门比较
银杏纲
松杉纲
茎分支
茎分支具树脂道
扇形，先端2裂或波 针形、钻形、刺形、
形或缺刻；具分叉的
鳞形
脉序
雌雄异株，葇夷花序 孢子叶球单性、雌雄 同株或异株
精子具鞭毛、胚2片 精子无鞭毛、胚子叶
子叶
多数
四、裸子植物的起源与进化

裸子植物在系统发育过程中，植物体的次生生长由微
弱到强；茎干由不分枝到多分枝；孢子叶由散生到聚生成各
二、植物进化的一般规律
植物各大类群的进化，与环境变化、性状变异和自然选 择有着密切关系。
1.形态结构：由简单到复杂，由原核到真核，由单细胞 到多细胞，并逐渐分化形成各种组织和器官。
2.生态习性：由水生到陆生，藻类全部生命过程都在水 中进行；苔藓植物已能生长在潮湿的环境；蕨类植物能生长 在干燥环境，但精子与卵结合需借助于水；种子植物不仅能 生长在干燥环境，其受精过程已不再需要水的参与。
3.繁殖方式：由无性的营养繁殖、孢子繁殖到有性 的配子生殖；配子生殖中有同配、异配和卵式生殖的不同。
蓝藻和细菌都属于原核生物，是原始类型，其余各类植 物的细胞都具有真核，属于真核生物。真核比原核进化。
真核植物中，藻类、菌类、地衣多生活在水湿环境中， 没有维管组织分化，也无颈卵器发生。
三、植物的起源
（一）形态：
①孢子体特别发达：（配子体不能 独立生活）：多年生的木本植物，大多 数为单轴分枝的高大乔木，枝条有长枝 和短枝之分。叶鳞片状、针形、条形。 有中柱、具有形成层和次生结构。除买 麻藤纲外，木质部有管胞而无导管和纤 维，韧皮部有筛胞而无筛管和伴胞。
②胚珠裸露：孢子叶大多数聚生成 球果状，称孢子叶球。孢子叶球通常单 性，同株或异株；小孢子叶聚生成小孢 子叶球；每个小孢子叶的下面生有贮满 小孢子的小孢子囊。大孢子叶丛生或聚 生成大孢子叶球，心皮不包卷形成子房 胚珠裸露不被心皮包被。
系统发育(phylogeny)：是指物种种族的发展史，包括 生物的起源，各类生物在地球上形成、演化的整个历史过程。 它涉及该物种从无到有、个体由少到多、以及结构由简单到 繁杂的全部内容。
个体发育和系统发育虽是两种不同的概念，但二者之间 的关系非常密切，个体发育是系统发育的前提，而系统发育 则是个体发育的结果。
裸子植物主要特征
例、哪组植物属于无性世代占优势的有胚孢子体植物（ ）
A:裸蕨、铁线蕨、树蕨、卷柏 B:葫芦藓、裸蕨、圆柏、槐叶苹 C:铁线蕨、树蕨、问荆、银杏 D:卷柏、圆柏、问荆、地钱
一、裸子植物的一般特征
裸子植物是介于蕨类植物和被子植物 之间，仍保留着颈卵器，具有维管束， 能产生种子的一类高等植物。
种子植物最大的特征是产生了种子。与 种子出现有密切关系的是花粉管的产生，它将精子 送到卵旁，这样在受精这个十分重要的环节上，就 不再受环境－－水的限制。它们的孢子体发达，高 度分化，并占绝对优势；相反配子体则极为简化， 不能离开孢子体而独立生活。种子最早产生于裸子 植物中的种子蕨目，其中最原始的化石种子蕨植物 在上泥盆纪地层中发现。 种子植物和蕨类植物同 具有世代交替。种子的出现为植物的繁殖、分布创 造了更有利的条件，在植物进化中具有重要意义。
第六章、裸子植物
前面学过的藻类植物、菌类植物、地衣 植物 、苔藓植物、蕨类植物，在生殖过程中孢子显著， 且脱离母体发育，称为孢子植物；而裸子植物和被子植 物在生殖过程中都能产生种子，称为种子植物。孢子和 种子都脱离母体发育，但孢子只是单细胞的生殖细胞， 而种子则属于生殖器官，其结构远比孢子要复杂得多， 加之种子有种皮保护，所以使它抗旱能力比孢子要强得 多，这样就决定了种子植物比孢子植物更适于陆地生活。
原裸子植物： 1、无脉蕨
2、古蕨
3、种子蕨 （现代裸子植物起点）
4、
拟铁树植物（科得狄植物）
五、 植物进化概述
一、个体发育和系统发育
个体发育(ontogeny)：是指植物从它生命活动中某一阶 段(孢子、合子、种子)开始，经过形态、结构和生殖上的一 系列发育变化，然后再出现当初这一阶段的全过程。也就是 植物的生活史。
从开花到结种：18或26个月
例、园艺师从松树上收集种子，他发现09年4月出现雌球 果，问何时从这些雌球果上收集种子（ ）
A:2009年9月 B:2009年11月 C:2010年1月 D:2010年9月
裸子植物繁殖器官与蕨类和被子植物的名词对照
孢子植物 蕨类植物 孢子叶球 小孢子叶 大孢子叶 小孢子囊 大孢子囊 小孢子 大孢子 雄配子体 雌配子体
苏铁纲：仅有苏铁科。
苏铁属(Cycas)
苏铁(铁树)：是一种常绿 木本植物，茎干粗壮，常不分 枝。叶螺旋排列，营养叶很大， 羽状深裂，集生于树干顶部。 雌雄孢子叶球，异株，生于茎 的顶端。
苏铁的雄花和雌花
苏铁的种子
（二）银杏纲 Ginkgopsida
2、 银杏科(Ginkgoaceae)
银杏(Ginkgo biloba L.)
具针形叶或条形叶, 叶及种 鳞螺旋状排列, 种鳞与苞鳞离 生, 每种鳞具2粒种子。
（银杉、油松、马尾松、华山松 金钱松、雪松）
大孢子穗和球果
小孢子穗
例、不属于松科的是（ ）
A:油松 B:金松 C:雪松 D:金钱松
B、杉科(Taxodiaceae)
叶披针形、钻形、条 形或鳞形，互生或鳞螺 旋状排列，种鳞和苞鳞 半合生，每种鳞具2-9粒 种子，小孢子无气囊。
裸子植物和被子植物又称为显花植物。 但裸子植物的孢子叶球实际上不是真正的 花，所以多数学者如哈钦松、塔赫他间、 克朗奎斯特等采用狭义的“显花植物”的 概念，即有花植物或显花植物仅指被子植 物而不包括裸子植物。
二、裸子植物生活史(世代交替现象)
在世代交替中孢子体占优势，配子体极度退化，不 能独立生活，寄生于孢子体上 。
种子植物
裸子植物
被子植物
球花（孢子叶球） 花
ຫໍສະໝຸດ Baidu
雄蕊
雄蕊
珠鳞
心皮
花粉囊
花粉囊
胚珠（珠心）
胚珠（珠心）
单核花粉
单核花粉
单核胚囊
单核胚囊
多核花粉
多核花粉
胚乳（雌配子体） 多核胚囊
例、松属的小孢子叶相当于被子植物的（ ）
A:心皮 B:雄蕊 C:花药 D:花粉囊
三、裸子植物的分类及代表植物
我国裸子植物有5纲，有不少是第三纪的孑遗植物，或称 “活化石”植物，如银杏、水杉、银杉等。
④传粉时花粉直达胚珠：花粉粒由风 传播，经珠孔直接进入胚珠，在珠心上方 形成花粉管，进入胚囊，使精子与卵细胞 受精。从授粉到受精的过程，要经过相当 长的时间。
⑤具多胚现象：是由于一个雌配子体 上的几个或多个颈卵器的卵细胞同时受精， 形成多胚，或者由于一个受精卵，在发育 过程中分裂为几个胚，即多胚现象。
（水杉、秃杉、柳杉、水松、 金松）
杉木(Cunninghamia lanceolata)
杉木属(Cunninghamia) 杉木(Cunninghamia lanceolata)
杉木(Cunninghamia lanceolata)
C:柏科(Cupressaceae)
叶对生或轮生，具鳞叶或 刺状叶，种鳞和苞鳞完全 合生，珠鳞交互对生或3、 4片轮生，胚珠直立。