第五节裸子植物
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第五节裸子植物
第五节裸子植物
第五节裸子植物
二银杏纲(Ginkgopsida)
残存1科，1属，1种，银杏（Ginkgo biloba）为孑遗
植物。我国特产。现国内外广为栽培。 主要特征： 1、落叶乔木，枝条有长、短之分，木质部为“密木型”。 2、叶扇形，先端2裂或波状缺刻，长枝上螺旋状散生多 为2裂，短枝上簇生，多为波状缺刻。叶脉分叉开放。
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。
第五节裸子植物
一、苏铁纲（一目三科）
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。
代表植物：苏铁（Cycas revoluta），观 赏植物
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
侧柏：小枝扁平
圆柏：叶 鳞形和刺形
柏木：我国特有
刺柏：我国特有 第五节裸子植物
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。
松杉纲其他代表植物还有： 罗汉松科（Podocarpaceae）：如罗汉松。 三尖杉科（Cephalotaxaceae）：如三尖杉。 红豆杉科（Taxaceae）：如红豆杉。
第五节裸子植物
四、传粉与受精
传粉在晚春进行，花粉粒借助风力到达珠孔。
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。
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：
体细胞：精子（大） 与卵结合，形成受精卵。
精子（小）
第五节裸子植物
五、胚胎发育和成熟
1个管细胞
* 无精子器
2、 雌配子体：← 大孢子 多在近珠孔端产生 2~多个颈卵器
* 有颈卵器（内有卵细胞1个，腹沟细胞1个， 颈细胞2—4个，无颈沟细胞）
3 、雌、雄配子体均寄生于孢子体上 第五节裸子植物
五、形成花粉管，受精作用不 再受水的限制
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
木质化
3－4个小孢子囊 多于2个小孢子囊
半愈合 螺旋状排列 木质化、革质
完全愈合 交互对生 肉质或木制
第五节裸子植物
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
第五节裸子植物
六、具多胚现象 （polyembryony）
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。 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。
第五节裸子植物Biblioteka 南洋杉第五节裸子植物
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。
杉为对生）；珠鳞与苞鳞半合生，每个种鳞具2~9粒种 子；小孢子无气囊；胚珠直立或倒生。 杉木：速生树种 水杉：Ⅰ级保护 水松：我国特有（华南、西南等地） 柳杉：我国特有（浙江、福建等地） 巨杉、北美红杉：原产美国 金松：原产日本
第五节裸子植物
柏科（Cupressaceae）
叶鳞形或刺形，对生或轮生，球花单性， 同珠或异珠，具2型叶；种鳞与苞鳞完全 合生，珠鳞交互对生或3~4片轮生；小孢 子无气囊；胚珠直生。
第五节裸子植物
第五节裸子植物
第五节裸子植物
三、松柏纲（Coniferopsida）
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2~9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2~18枚，胚乳丰富。
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。
第五节裸子植物
松科(Pinaceae)、杉科（Taxodiaceae） 和柏科（Cupressaceae）的区别
松科（Pinaceae）
种子植物
种子植物主要特征：
1.花粉管和种子的形成，摆脱了水的限制 2.孢子体异常发达，有功能健全的根、茎、叶 3.配子体异常退化，结构简单，终身寄生在孢
子体上，
第五节裸子植物
裸子植物的主要特征
第五节裸子植物
一、 孢子体发达
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。
第五节裸子植物
二、雄配子体 ← 小孢子
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。
Ⅰ：胚性细胞（大） Ⅱ：精子器原始细胞（大） 第一原叶细胞（小） 第二原叶细胞（小） Ⅲ：管细胞（大） 生殖细胞（小）
第五节裸子植物
三、雌配子体 ← 大孢子
大孢子产生中央大液泡，细胞核分裂， 形成16~32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。
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。
马尾松：2针一束
白皮松：3针一束
红松：5针一束
银杉：Ⅰ级保护
金钱松：
雪松：
第五节裸子植物
日本五针松
第五节裸子植物
第五节裸子植物
冷杉
第五节裸子植物
杉科（Taxodiaceae） 叶披针形、条形或鳞状,互生，螺旋状排列或2列（但水
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 ?
第五节裸子植物
二、具裸露的胚珠，形成种子
胚珠（ovule）是种子植物特有的结构
胚珠：珠心（相当于大孢子囊）
珠被（为单层）：保护结构
种子：胚 ← 受精卵 新的孢子体世代（2n）
胚乳← 雌配子体 配子体世代（n）
种皮← 珠被
老的孢子体世代（2n）
形成种子的意义？
种皮：保护胚；胚乳：为胚萌发提供营养，有 助于植物的散布。
第五节裸子植物
三、形成球花（cone）
1 裸子植物的孢子叶大多聚生成球果状，称孢 子叶球或球花。
2 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。
、1 原胚（Proembryo）阶段 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）
第五节裸子植物
2 胚胎选择阶段
多胚现象：简单多胚现象
第五节裸子植物
罗汉松
红豆杉
第五节裸子植物
第五节裸子植物
四、买麻藤纲（Gnetopsida）
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。
麻黄科（Ephedraceae）：如麻黄。 买麻藤科（Gnetaceae）：如买麻藤。
第五节裸子植物
珠被→种皮 受精卵 → 胚
种子→ 孢子体
。
珠鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即 翅。
第五节裸子植物
小结
松属植物的生活史，见教材P311图8-48
第五节裸子植物
裸子植物的分类
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。
第五节裸子植物
3、♂♀异株。 小孢子叶球柔荑花序，生于短枝顶端。 小孢子叶柄状，顶端着生2个（3，4，或7）小孢子囊。 精子具纤毛。 大孢子叶球基部有一长柄，柄端有2个环形的大孢 子叶，称为珠领，各生1个直生胚珠。但仅一个成熟。
4、种子，称为白果。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， 纸质。胚乳肉质，可食用（多食易中毒），种仁可炖 肉、作羹汤和制蜜饯、甜食；可入药，有润肺、止咳、 强壮等功效。
鹅掌柴
第五节裸子植物
第二节 裸子植物的生活史
以松属（Pinus）为例，介绍裸子植 物的生活史。
第五节裸子植物
一、孢子体和孢子叶球
单轴分枝，常绿乔木 长枝：鳞叶，叶腋内生短枝 短枝：顶生1束针形叶，2、3、5针一束 孢子叶球单性同株。 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。
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
各个胚胎生理竞争最后只剩1个幼胚
第五节裸子植物
3 胚的组织分化和器官形成 胚柄根端原始细胞→ 胚根（朝珠孔） 原珠孔区分化下胚轴、胚芽、子叶
第五节裸子植物
4 胚的成熟和种子的形成
珠心组织被分解吸收。
包围胚的雌配子体发育为胚乳
三、分类 4科，44属，400种；我国产3科，23属，150种。
松科 (Pinaceae)
杉科 (Taxodiaceae)
柏科 (Cupressaceae)
叶
针叶、条形
条形、钻形或 披针形
鳞形、钻形
小孢子
多具气囊
无气囊
无气囊
小孢子叶具 小孢子囊数
目
珠鳞与孢鳞 的关系
珠鳞排列方 式
种鳞
2个小孢子囊
分离 螺旋状排列
3 小孢子叶球（雄球花）。小孢子囊（花粉囊） → 小孢子。
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。
第五节裸子植物
四、配子体进一步退化，寄生 在孢子体上
1 、雄配子体：
小孢子→花粉粒→ 2个退化原叶细胞
1个生殖细胞→ 2个精子
第五节裸子植物
第五节裸子植物
二银杏纲(Ginkgopsida)
残存1科，1属，1种，银杏（Ginkgo biloba）为孑遗
植物。我国特产。现国内外广为栽培。 主要特征： 1、落叶乔木，枝条有长、短之分，木质部为“密木型”。 2、叶扇形，先端2裂或波状缺刻，长枝上螺旋状散生多 为2裂，短枝上簇生，多为波状缺刻。叶脉分叉开放。
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。
第五节裸子植物
一、苏铁纲（一目三科）
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。
代表植物：苏铁（Cycas revoluta），观 赏植物
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
侧柏：小枝扁平
圆柏：叶 鳞形和刺形
柏木：我国特有
刺柏：我国特有 第五节裸子植物
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。
松杉纲其他代表植物还有： 罗汉松科（Podocarpaceae）：如罗汉松。 三尖杉科（Cephalotaxaceae）：如三尖杉。 红豆杉科（Taxaceae）：如红豆杉。
第五节裸子植物
四、传粉与受精
传粉在晚春进行，花粉粒借助风力到达珠孔。
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。
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：
体细胞：精子（大） 与卵结合，形成受精卵。
精子（小）
第五节裸子植物
五、胚胎发育和成熟
1个管细胞
* 无精子器
2、 雌配子体：← 大孢子 多在近珠孔端产生 2~多个颈卵器
* 有颈卵器（内有卵细胞1个，腹沟细胞1个， 颈细胞2—4个，无颈沟细胞）
3 、雌、雄配子体均寄生于孢子体上 第五节裸子植物
五、形成花粉管，受精作用不 再受水的限制
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
木质化
3－4个小孢子囊 多于2个小孢子囊
半愈合 螺旋状排列 木质化、革质
完全愈合 交互对生 肉质或木制
第五节裸子植物
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
第五节裸子植物
六、具多胚现象 （polyembryony）
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。 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。
第五节裸子植物Biblioteka 南洋杉第五节裸子植物
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。
杉为对生）；珠鳞与苞鳞半合生，每个种鳞具2~9粒种 子；小孢子无气囊；胚珠直立或倒生。 杉木：速生树种 水杉：Ⅰ级保护 水松：我国特有（华南、西南等地） 柳杉：我国特有（浙江、福建等地） 巨杉、北美红杉：原产美国 金松：原产日本
第五节裸子植物
柏科（Cupressaceae）
叶鳞形或刺形，对生或轮生，球花单性， 同珠或异珠，具2型叶；种鳞与苞鳞完全 合生，珠鳞交互对生或3~4片轮生；小孢 子无气囊；胚珠直生。
第五节裸子植物
第五节裸子植物
第五节裸子植物
三、松柏纲（Coniferopsida）
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2~9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2~18枚，胚乳丰富。
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。
第五节裸子植物
松科(Pinaceae)、杉科（Taxodiaceae） 和柏科（Cupressaceae）的区别
松科（Pinaceae）
种子植物
种子植物主要特征：
1.花粉管和种子的形成，摆脱了水的限制 2.孢子体异常发达，有功能健全的根、茎、叶 3.配子体异常退化，结构简单，终身寄生在孢
子体上，
第五节裸子植物
裸子植物的主要特征
第五节裸子植物
一、 孢子体发达
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。
第五节裸子植物
二、雄配子体 ← 小孢子
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。
Ⅰ：胚性细胞（大） Ⅱ：精子器原始细胞（大） 第一原叶细胞（小） 第二原叶细胞（小） Ⅲ：管细胞（大） 生殖细胞（小）
第五节裸子植物
三、雌配子体 ← 大孢子
大孢子产生中央大液泡，细胞核分裂， 形成16~32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。
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。
马尾松：2针一束
白皮松：3针一束
红松：5针一束
银杉：Ⅰ级保护
金钱松：
雪松：
第五节裸子植物
日本五针松
第五节裸子植物
第五节裸子植物
冷杉
第五节裸子植物
杉科（Taxodiaceae） 叶披针形、条形或鳞状,互生，螺旋状排列或2列（但水
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 ?
第五节裸子植物
二、具裸露的胚珠，形成种子
胚珠（ovule）是种子植物特有的结构
胚珠：珠心（相当于大孢子囊）
珠被（为单层）：保护结构
种子：胚 ← 受精卵 新的孢子体世代（2n）
胚乳← 雌配子体 配子体世代（n）
种皮← 珠被
老的孢子体世代（2n）
形成种子的意义？
种皮：保护胚；胚乳：为胚萌发提供营养，有 助于植物的散布。
第五节裸子植物
三、形成球花（cone）
1 裸子植物的孢子叶大多聚生成球果状，称孢 子叶球或球花。
2 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。
、1 原胚（Proembryo）阶段 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）
第五节裸子植物
2 胚胎选择阶段
多胚现象：简单多胚现象
第五节裸子植物
罗汉松
红豆杉
第五节裸子植物
第五节裸子植物
四、买麻藤纲（Gnetopsida）
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。
麻黄科（Ephedraceae）：如麻黄。 买麻藤科（Gnetaceae）：如买麻藤。
第五节裸子植物
珠被→种皮 受精卵 → 胚
种子→ 孢子体
。
珠鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即 翅。
第五节裸子植物
小结
松属植物的生活史，见教材P311图8-48
第五节裸子植物
裸子植物的分类
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。
第五节裸子植物
3、♂♀异株。 小孢子叶球柔荑花序，生于短枝顶端。 小孢子叶柄状，顶端着生2个（3，4，或7）小孢子囊。 精子具纤毛。 大孢子叶球基部有一长柄，柄端有2个环形的大孢 子叶，称为珠领，各生1个直生胚珠。但仅一个成熟。
4、种子，称为白果。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， 纸质。胚乳肉质，可食用（多食易中毒），种仁可炖 肉、作羹汤和制蜜饯、甜食；可入药，有润肺、止咳、 强壮等功效。
鹅掌柴
第五节裸子植物
第二节 裸子植物的生活史
以松属（Pinus）为例，介绍裸子植 物的生活史。
第五节裸子植物
一、孢子体和孢子叶球
单轴分枝，常绿乔木 长枝：鳞叶，叶腋内生短枝 短枝：顶生1束针形叶，2、3、5针一束 孢子叶球单性同株。 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。
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
各个胚胎生理竞争最后只剩1个幼胚
第五节裸子植物
3 胚的组织分化和器官形成 胚柄根端原始细胞→ 胚根（朝珠孔） 原珠孔区分化下胚轴、胚芽、子叶
第五节裸子植物
4 胚的成熟和种子的形成
珠心组织被分解吸收。
包围胚的雌配子体发育为胚乳
三、分类 4科，44属，400种；我国产3科，23属，150种。
松科 (Pinaceae)
杉科 (Taxodiaceae)
柏科 (Cupressaceae)
叶
针叶、条形
条形、钻形或 披针形
鳞形、钻形
小孢子
多具气囊
无气囊
无气囊
小孢子叶具 小孢子囊数
目
珠鳞与孢鳞 的关系
珠鳞排列方 式
种鳞
2个小孢子囊
分离 螺旋状排列
3 小孢子叶球（雄球花）。小孢子囊（花粉囊） → 小孢子。
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。
第五节裸子植物
四、配子体进一步退化，寄生 在孢子体上
1 、雄配子体：
小孢子→花粉粒→ 2个退化原叶细胞
1个生殖细胞→ 2个精子