植物学 第10章 裸子植物

受精时：受精通常在传粉后13个月进行，此时颈卵器已完全 发育，体细胞分裂形成2个精子，花粉管伸至颈卵器，2 个精子、管细胞及柄细胞进入卵细胞的细胞质中，其中1 个精子与卵细胞结合形成受精卵，受精过程完成。
种子：
松属的胚胎发育过程分为原胚阶段、胚胎选 择阶段、胚的分化阶段、胚的成熟阶段。
成熟的种子组成：胚、胚乳、种皮。其中胚 是新的孢子体世代，胚乳是雌配子体世代， 种皮是老的孢子体世代。
多枚。 珠鳞和苞鳞完全合生。 球果熟时张开或肉质浆果状。种子两侧有窄翅或无。
侧柏属：
乔木，着生鳞叶的小枝扁平排成一平面，平 展或斜展，叶鳞形，交互对生，先端钝，球 果当年成熟，种鳞木质，扁平，种子无翅。
常见植物：侧柏 柏木属：
乔木，着生鳞叶的小枝斜上伸展或下垂，不 排成一个平面，叶鳞形，交互对生成4行。球 果次年成熟。
铁树纲（苏铁纲）：1科、约109种 银杏纲：1科1属1种 松柏纲（球果纲）：4科、约400种 红豆杉纲（紫杉纲）：3科、162种 买麻藤纲（倪藤纲、盖子植物纲）：3科80种
10.2 苏铁纲
10.2.1 主要特征
常绿木本，茎干粗壮，常不分枝。 叶螺旋状排列，有鳞叶和营养叶之分。鳞叶小，
花粉粒（单核）-------小孢子 子体
花粉管和精核----成熟雄配
花粉粒（二细胞以上）-- 初期雄配子体
心皮--------------------大孢子叶 子囊
胚珠（珠心-）-------大孢
胚囊母细胞-----大孢子母细胞 子体
胚囊（成熟期）-----雌配
胚囊（单核期）----- 大孢子
营养叶大，羽状深裂，簇生在树干顶部。幼叶拳 卷。 雌雄异株，大、小孢子叶雄顶生，精子多鞭毛。
左：雌球花 右：雄球花
10.2.2 种类与分布
现存的苏铁纲植物仅有1目，1科，共9 属，约110种，主要分布于南、北半球的热 带和亚热带地区。我国仅1铁树1属，8种。
也有人主张分为3个科（苏铁科、托叶 铁科Stangeriaceae和泽米铁科Zamiaceae）
常见种类
本科植物10属16种，主要分布于北半 球。我国5属7种，引入栽培4属7种，分布 于长江流域及秦岭以南省区。其中水杉、 台湾杉是我国特有树种。
杉木属
常绿乔木，叶条状披针形，球果苞鳞大， 革质，种鳞小，中下部与苞鳞合生。有 种子3枚，种子扁平，两侧有窄翅。
常见植物：杉木
水杉属
落叶乔木，侧生小枝无芽，连叶于冬季脱落，叶 条形、对生，排成2列，种鳞盾形，木质，交互对 生。
常见植物：落叶松、红杉 其他属植物:
银杉、金钱松、雪松
落叶松
银杉(Cathaya argyrophylla) 我国特有的活化石植物。
金钱松
雪松
（2）杉科
主要特征
常绿或落叶乔木，叶同型或异型，常螺旋排 列。叶钻形、披针形、条形或鳞形。
雌雄同株，雄蕊花粉囊常多于2个，花粉无气 囊。
珠鳞和苞鳞半合生或完全合生。 珠鳞的腹面基部有2-9个直立或倒生胚珠。
攀枝花苏铁
Cycas panzhihuaensis
攀枝花苏铁发现1980年代，为我国特有的古 老残遗种。
德保苏铁Cycas debaoensis
泽米铁科泽米铁属
10.3 银杏纲
10.3.1 主要特征
落叶乔木，有长枝和短枝之分。 叶扇形，行端二裂或波状缺刻。 叶脉为二叉型。 雌雄异株，精子多鞭毛。 种子核果状，具三层种皮。
第十章 裸子植物
主要内容:
10.1 裸子植物的一般特征 10.2 铁树纲（苏铁纲） 10.3 银杏纲 10.4 松柏纲（球果纲） 10.5 红豆杉纲（紫杉纲） 10.6 买麻藤纲（倪藤纲） 10.7 裸子植物的起源与演化
本章重点：
1、裸子植物的一般特征。 2、松属的生活史。 3、裸子植物的分纲及各纲的主要特征。 4、松、杉、柏三科的主要特征、区别及
（1）麻黄科
常见植物：草麻黄、中麻黄、木贼麻黄
（2）买麻藤科
多为木质大藤本；茎枝具节，节膨大成关节状； 单叶对生，叶片革质，具羽脉与网脉，与双子叶植物的叶
极为相似。 花单性，雌雄异株，雄球花穗单生或数穗组成聚伞花序，
10.3.2 资源情况
银杏纲现仅有1目1科1属1种，为植物 界元老，我国特产，是中生代孑遗植物。
10.3.3 代表植物—银杏
（Ginkgo biloba L.）
（1）主要特征 乔木、多分枝；有长短枝之分；叶扇形，二裂，二叉脉
序；孢子叶单性异株；精子多鞭毛；种子核果状。
大孢子叶球（上） 小孢子叶球（左）
器 传粉时花粉直达胚珠：脱离对水的依赖 具多胚现象：简单多胚与裂生多胚 产生种子，不形成果实
两系统名词对照表
种子植物
蕨类植物
种子植物
蕨类植物
花（球花）-- -------孢子叶球
花粉囊-------------小孢子囊
花粉母细胞----小孢子母细胞
雄蕊---------------小孢子叶
状或杯状的套被所包围。 种子具有肉质假种皮，不形成球果。
10.5.2 分类及资源情况 红豆杉纲分为3目3科，计植物162种。
我国33种，分为罗汉松科、三尖杉科、红 豆杉科。
（1）罗汉松科
主要特征
叶螺旋排列，条形、披针形、针形。 雄蕊花粉囊2枚，花粉有气囊；雌球花顶部具囊状或杯状的套被（大
孢子叶），仅生1枚胚珠，花后套被增厚成肉质假种皮。 种子核果状或坚果状，全部或部分被肉质假种皮（套被）所包裹，
化的原叶细胞、1个管细胞和1个生殖细胞。
（2）雌配子体（成熟胚囊） 成熟的雌配子体包含2-7个颈卵器和大量的胚
乳。
传粉和受精：
传粉时：珠鳞、苞鳞和珠被同时张开，花粉借助风力传播， 飘落在由珠孔溢出的传粉滴中，并随液体的干涸而被吸 入珠孔。花粉的生殖细胞分裂为2，形成1个柄细胞和1个 体细胞（精原细胞），管细胞长出花粉管，进入珠心适 当距离后即停止伸长。
胚乳（裸子植物）----- 后期的雌配子体
胚乳（被子植物，由受精的极核发育而成为其所特有）
两套系统1851年，由德国的荷夫马斯特（Hofmeister)统一起 来。
10.1.2 裸子植物的分类
关于裸子植物的分类意见分歧很大， 在植物分类系统中，通常作为一个自然类 群，分类为裸子植物门，通常分为5纲9目 12科71属近800种
常见植物：三尖杉、粗榧
粗榧
三尖杉、粗榧、海南粗榧、台湾三尖杉 和篦子三尖 杉均为提取具抗癌作用的三尖杉生物碱的资源植物
（3）红豆杉科
主要特征
叶条形、披针形。叶腹面中脉凹陷; 雄蕊具花粉囊3-9枚，花粉无气囊； 雌球花具多数覆瓦状排列或交互对生的苞片；顶部苞片发
育成杯状、盘状或囊状的珠托，有胚珠1枚。 种子核果状或坚果状，包于肉质而鲜艳的假种皮中。
10.4.4 代表植物 （1）松科
乔木，大多数常绿，具有树脂道; 叶条形或针形,在长枝上螺旋状排列; 小孢子叶球具多数小孢子叶（雄蕊），每个
小孢子叶有2个花粉囊，花粉常具气囊； 大孢子叶球由多数螺旋状排列的珠鳞和苞鳞
组成；每一珠鳞基部腹面有2枚胚珠。 珠鳞和苞鳞分离; 成熟种子有翅，珠鳞发育成种鳞。
常见植物：西伯利亚冷杉、冷杉、百山祖冷杉。
冷杉
西伯利亚冷杉
云杉属:
叶通常四棱形或扁棱状条形，四面有气孔带 或仅上面中脉两侧有气孔带，2个树脂道边生， 小枝有显著隆起的叶枕，球果下垂，种鳞宿 存，材质坚硬。
常见植物：云杉、西伯利亚云杉
云杉(Picea asperata)
落叶松属:
落叶乔木，叶扁平，枝有长枝和距状短枝，雌、 雄球花分别单生，顶生。种鳞革质，宿存，种子 上部具膜质长翅。
着生在肉质或非肉质的种托上。
常见植物
罗汉松、短叶罗汉松、陆均松、竹柏
陆均松
竹柏
（2）三尖杉科（粗榧科）
主要识别特征
叶条形或条状披针形，交互对生或近对生，2列排列； 雄球花聚成头状，雄蕊具有3个花粉囊，花粉无气囊； 雌球花具长柄，由交互对生的多对苞片组成。顶端
数对苞片（珠托）腋内有2枚胚珠； 种子核果状，外包肉质假种皮。
受精后的大孢子叶继续发育，珠鳞木质化而 成种鳞，上有鳞盾、鳞脐，珠鳞部分表皮形 成种子的翅。
具多胚现象。
成熟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ果及种子
10.4.3 松柏纲的分类
全世界4科44属400余种 （我国产3科23属150余种,引种1科7属50余种）
松科（Pinaceae) 杉科（Taxodiaceae) 柏科（Cupressaceae) 南洋杉科（Araucariaceae)
代表植物。
本章难点：
1、松属的生活史。 2、孢子植物和种子植物的两套繁殖器官名词
的联系。 3、裸子植物各纲大、小孢子叶球的结构特征。
10.1 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，保留着颈卵器，具有维管束，能 产生种子的一类高等植物。
10.1.1 裸子植物的主要特征
孢子体发达，配子体退化 胚珠裸露：孢子叶大多数聚生成孢子叶球 具有颈卵器构造：雌配子体（胚囊）产生颈卵
小 孢 子 叶 球
小孢子叶球
大孢子叶球
松属:
常绿乔木，冬芽显著。叶二型，鳞叶单生， 螺旋着生，针叶常2，3或5针一束。球果第二 年成熟，种鳞背部上方具鳞盾和鳞脐，种子 有翅。红松、华山松、马尾松是我国森林主 要树种。
红松(P.koraiensis)
日本五针松
冷杉属:
枝具有圆形而微凹的叶痕，叶条形，中脉凹下， 叶内有2个树脂道，球果直立，腋生，种鳞和种子 一同脱落。
大孢子叶密被褐色茸毛，先端羽裂，基部柄状，着生有26枚大型胚珠。
已发育的胚珠，珠心顶部具花粉室，胚囊有2-5个颈卵器。
（2）生活史
其他代表种类：
叉叶苏铁（Cycas micholitzii Dyer）
1904年英国著名植物学家麦查理茨（W. Micholitz）在越南进行植物调查时发现。小羽叶 片呈二叉分歧，中文称之为叉叶苏铁。实际上叉 叶苏铁早在1899年于我国广西就已经被发现，当 时被定为刺叶苏铁的叉叶变种。叉叶苏铁仅分布 于从广西到越南河内狭小范围，国家三级保护植 物。
常见植物：柏木、剑阁柏木
圆柏属：
乔木或灌木，叶全为刺叶或鳞叶，有时两者 并存。刺叶通常3叶交互轮生，鳞叶交互对生， 球果肉质，浆果状，常次年成熟，但种鳞不 张开。
常见植物：圆柏、龙柏 其他植物：
刺柏、福建柏
圆柏 圆柏
福建柏
10.5 红豆杉纲
10.5.1主要特征 叶条形、披针形、鳞形等； 孢子叶球单性， 胚珠着生在盘状或漏斗状的珠托上，或由囊
10.4 松柏纲
10.4.1 主要特征
木本，茎多分枝，常有长、短枝之分，具树脂道； 叶为针叶、鳞片状、或稀为条状； 孢子叶排列成球果状，孢子叶球单性，同株或异株； 精子无鞭毛。
10.4.2、松柏纲植物的生活史
大小孢子叶球
配子体：
（1）雄配子体(成熟花粉粒) 成熟的雄配子体由4个细胞组成，即2个退
常见植物：水杉
水松属
落叶或半常绿乔木，树干基部有呼吸根。叶异形， 条形叶常排成2列；条状钻形叶螺旋排列成3列， 连枝条脱落，鳞叶冬宿存。
常见植物：水松
其他植物
柳杉、日本柳杉、池杉、落羽杉等。
池杉
柳杉
落羽杉
（3）柏科
主要特征
常绿乔木或灌木 叶异型并存，鳞叶交互对生，刺叶3-4枚轮生。 每一雄蕊有花粉囊2-6枚； 珠鳞3-8对，交互对生或轮生，每一珠鳞有胚珠1至
常见植物：红豆杉、香榧
红豆杉：
我国特有的 孑遗植物， 国家一级保 护野生植物
香榧 为著名干果
10.6 买麻藤纲
10.6.1 买麻藤纲的一般特征
多为灌木或木质藤本。 次生木质部常出现导管，无树脂道。 叶对生或轮生。 球花单性，有类似于花被的盖被，称假花被。 雌球花只有1枚胚珠，珠被1-2层。 精子无鞭毛，颈卵器极端退化或无。 种子包于由假花被形成的假种皮中。
10.2.3 代表植物—铁树（Cycas revoluta Thunb.）
（1）形态结构特征
常绿木本，高约2m，主干常不分枝，圆柱形， 顶部簇生大型的羽状深裂叶，形似棕榈。
大型叶的裂片在100对以上，厚革质，边缘 背卷。
幼叶拳卷，近似真蕨。
（1）形态结构特征
雄球花圆柱形，小孢子叶扁平，狭楔形，螺旋状排列，小 孢子叶背面生有许多小孢子囊群。