植物學(xué)教學(xué)課件：第10章 裸子植物

第十章裸子植物10.1裸子植物的一般特征10.2鐵樹綱（蘇鐵綱）10.3銀杏綱10.4松柏綱（球果綱）10.5紅豆杉綱（紫杉綱）10.6買麻藤綱（倪藤綱）10.7裸子植物的起源與演化主要內(nèi)容:

1、裸子植物的一般特征。

2、松屬的生活史。

3、裸子植物的分綱及各綱的主要特征。

4、松、杉、柏三科的主要特征、區(qū)別及代表植物。

本章重點：

本章難點：1、松屬的生活史。

2、孢子植物和種子植物的兩套繁殖器官名詞的聯(lián)系。

3、裸子植物各綱大、小孢子葉球的結(jié)構(gòu)特征。

裸子植物是介于蕨類植物和被子植物之間，保留著頸卵器，具有維管束，能產(chǎn)生種子的一類高等植物。10.1裸子植物的一般特征10.1.1裸子植物的主要特征孢子體發(fā)達，配子體退化胚珠裸露：孢子葉大多數(shù)聚生成孢子葉球具有頸卵器構(gòu)造：雌配子體（胚囊）產(chǎn)生頸卵器傳粉時花粉直達胚珠：脫離對水的依賴具多胚現(xiàn)象：簡單多胚與裂生多胚產(chǎn)生種子，不形成果實兩系統(tǒng)名詞對照表種子植物蕨類植物種子植物蕨類植物花（球花）---------孢子葉球花粉囊-------------小孢子囊花粉母細胞----小孢子母細胞雄蕊---------------小孢子葉花粉粒（單核）-------小孢子花粉管和精核----成熟雄配子體花粉粒（二細胞以上）--初期雄配子體心皮--------------------大孢子葉胚珠（珠心-）-------大孢子囊胚囊母細胞-----大孢子母細胞胚囊（成熟期）-----雌配子體胚囊（單核期）-----大孢子胚乳（裸子植物）-----后期的雌配子體胚乳（被子植物，由受精的極核發(fā)育而成為其所特有）兩套系統(tǒng)1851年，由德國的荷夫馬斯特（Hofmeister)統(tǒng)一起來。10.1.2裸子植物的分類

關(guān)于裸子植物的分類意見分歧很大，在植物分類系統(tǒng)中，通常作為一個自然類群，分類為裸子植物門，通常分為5綱9目12科71屬近800種鐵樹綱（蘇鐵綱）：1科、約109種銀杏綱：1科1屬1種松柏綱（球果綱）：4科、約400種紅豆杉綱（紫杉綱）：3科、162種買麻藤綱（倪藤綱、蓋子植物綱）：3科80種10.2蘇鐵綱10.2.1主要特征常綠木本，莖干粗壯，常不分枝。葉螺旋狀排列，有鱗葉和營養(yǎng)葉之分。鱗葉小，營養(yǎng)葉大，羽狀深裂，簇生在樹干頂部。幼葉拳卷。雌雄異株，大、小孢子葉雄頂生，精子多鞭毛。左：雌球花右：雄球花10.2.2

種類與分布

現(xiàn)存的蘇鐵綱植物僅有1目，1科，共9屬，約110種，主要分布于南、北半球的熱帶和亞熱帶地區(qū)。我國僅1鐵樹1屬，8種。也有人主張分為3個科（蘇鐵科、托葉鐵科Stangeriaceae和澤米鐵科Zamiaceae）

10.2.3

代表植物—鐵樹（Cycas

revoluta

Thunb.）（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)特征常綠木本，高約2m，主干常不分枝，圓柱形，頂部簇生大型的羽狀深裂葉，形似棕櫚。大型葉的裂片在100對以上，厚革質(zhì)，邊緣背卷。幼葉拳卷，近似真蕨。（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)特征雄球花圓柱形，小孢子葉扁平，狹楔形，螺旋狀排列，小孢子葉背面生有許多小孢子囊群。大孢子葉密被褐色茸毛，先端羽裂，基部柄狀，著生有2-6枚大型胚珠。已發(fā)育的胚珠，珠心頂部具花粉室，胚囊有2-5個頸卵器。（2）生活史其他代表種類：

叉葉蘇鐵（Cycas

micholitziiDyer）

1904年英國著名植物學(xué)家麥查理茨（W.Micholitz）在越南進行植物調(diào)查時發(fā)現(xiàn)。小羽葉片呈二叉分歧，中文稱之為叉葉蘇鐵。實際上叉葉蘇鐵早在1899年于我國廣西就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，當時被定為刺葉蘇鐵的叉葉變種。叉葉蘇鐵僅分布于從廣西到越南河內(nèi)狹小范圍，國家三級保護植物。

攀枝花蘇鐵

Cycas

panzhihuaensis

攀枝花蘇鐵發(fā)現(xiàn)1980年代，為我國特有的古老殘遺種。德保蘇鐵Cycas

debaoensis

澤米鐵科澤米鐵屬10.3銀杏綱10.3.1

主要特征落葉喬木，有長枝和短枝之分。葉扇形，行端二裂或波狀缺刻。葉脈為二叉型。雌雄異株，精子多鞭毛。種子核果狀，具三層種皮。10.3.2

資源情況銀杏綱現(xiàn)僅有1目1科1屬1種，為植物界元老，我國特產(chǎn)，是中生代孑遺植物。10.3.3

代表植物—銀杏

（GinkgobilobaL.）（1）主要特征

喬木、多分枝；有長短枝之分；葉扇形，二裂，二叉脈序；孢子葉單性異株；精子多鞭毛；種子核果狀。大孢子葉球（上）小孢子葉球（左）10.4松柏綱10.4.1主要特征木本，莖多分枝，常有長、短枝之分，具樹脂道；葉為針葉、鱗片狀、或稀為條狀；孢子葉排列成球果狀，孢子葉球單性，同株或異株；精子無鞭毛。10.4.2、松柏綱植物的生活史大小孢子葉球配子體：（1）雄配子體(成熟花粉粒)成熟的雄配子體由4個細胞組成，即2個退化的原葉細胞、1個管細胞和1個生殖細胞。（2）雌配子體（成熟胚囊）成熟的雌配子體包含2-7個頸卵器和大量的胚乳。傳粉和受精：傳粉時：珠鱗、苞鱗和珠被同時張開，花粉借助風(fēng)力傳播，飄落在由珠孔溢出的傳粉滴中，并隨液體的干涸而被吸入珠孔。花粉的生殖細胞分裂為2，形成1個柄細胞和1個體細胞（精原細胞），管細胞長出花粉管，進入珠心適當距離后即停止伸長。受精時：受精通常在傳粉后13個月進行，此時頸卵器已完全發(fā)育，體細胞分裂形成2個精子，花粉管伸至頸卵器，2個精子、管細胞及柄細胞進入卵細胞的細胞質(zhì)中，其中1個精子與卵細胞結(jié)合形成受精卵，受精過程完成。種子：松屬的胚胎發(fā)育過程分為原胚階段、胚胎選擇階段、胚的分化階段、胚的成熟階段。成熟的種子組成：胚、胚乳、種皮。其中胚是新的孢子體世代，胚乳是雌配子體世代，種皮是老的孢子體世代。受精后的大孢子葉繼續(xù)發(fā)育，珠鱗木質(zhì)化而成種鱗，上有鱗盾、鱗臍，珠鱗部分表皮形成種子的翅。具多胚現(xiàn)象。成熟球果及種子10.4.3松柏綱的分類全世界4科44屬400余種

（我國產(chǎn)3科23屬150余種,引種1科7屬50余種）松科（Pinaceae)杉科（Taxodiaceae)柏科（Cupressaceae)南洋杉科（Araucariaceae)10.4.4代表植物（1）松科喬木，大多數(shù)常綠，具有樹脂道;葉條形或針形,在長枝上螺旋狀排列;小孢子葉球具多數(shù)小孢子葉（雄蕊），每個小孢子葉有2個花粉囊，花粉常具氣囊；大孢子葉球由多數(shù)螺旋狀排列的珠鱗和苞鱗組成；每一珠鱗基部腹面有2枚胚珠。珠鱗和苞鱗分離;成熟種子有翅，珠鱗發(fā)育成種鱗。小孢子葉球小孢子葉球大孢子葉球松屬:常綠喬木，冬芽顯著。葉二型，鱗葉單生，螺旋著生，針葉常2，3或5針一束。球果第二年成熟，種鱗背部上方具鱗盾和鱗臍，種子有翅。紅松、華山松、馬尾松是我國森林主要樹種。紅松(P.koraiensis)日本五針松冷杉屬:枝具有圓形而微凹的葉痕，葉條形，中脈凹下，葉內(nèi)有2個樹脂道，球果直立，腋生，種鱗和種子一同脫落。常見植物：西伯利亞冷杉、冷杉、百山祖冷杉。冷杉西伯利亞冷杉云杉屬:葉通常四棱形或扁棱狀條形，四面有氣孔帶或僅上面中脈兩側(cè)有氣孔帶，2個樹脂道邊生，小枝有顯著隆起的葉枕，球果下垂，種鱗宿存，材質(zhì)堅硬。常見植物：云杉、西伯利亞云杉云杉(Picea

asperata)落葉松屬:落葉喬木，葉扁平，枝有長枝和距狀短枝，雌、雄球花分別單生，頂生。種鱗革質(zhì)，宿存，種子上部具膜質(zhì)長翅。常見植物：落葉松、紅杉其他屬植物:銀杉、金錢松、雪松落葉松銀杉(Cathaya

argyrophylla)我國特有的活化石植物。金錢松雪松（2）杉科主要特征常綠或落葉喬木，葉同型或異型，常螺旋排列。葉鉆形、披針形、條形或鱗形。雌雄同株，雄蕊花粉囊常多于2個，花粉無氣囊。珠鱗和苞鱗半合生或完全合生。珠鱗的腹面基部有2-9個直立或倒生胚珠。常見種類

本科植物10屬16種，主要分布于北半球。我國5屬7種，引入栽培4屬7種，分布于長江流域及秦嶺以南省區(qū)。其中水杉、臺灣杉是我國特有樹種。

杉木屬常綠喬木，葉條狀披針形，球果苞鱗大，革質(zhì)，種鱗小，中下部與苞鱗合生。有種子3枚，種子扁平，兩側(cè)有窄翅。常見植物：杉木水杉屬落葉喬木，側(cè)生小枝無芽，連葉于冬季脫落，葉條形、對生，排成2列，種鱗盾形，木質(zhì)，交互對生。常見植物：水杉水松屬

落葉或半常綠喬木，樹干基部有呼吸根。葉異形，條形葉常排成2列；條狀鉆形葉螺旋排列成3列，連枝條脫落，鱗葉冬宿存。常見植物：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）柏科主要特征常綠喬木或灌木葉異型并存，鱗葉交互對生，刺葉3-4枚輪生。每一雄蕊有花粉囊2-6枚；珠鱗3-8對，交互對生或輪生，每一珠鱗有胚珠1至多枚。珠鱗和苞鱗完全合生。球果熟時張開或肉質(zhì)漿果狀。種子兩側(cè)有窄翅或無。

側(cè)柏屬：喬木，著生鱗葉的小枝扁平排成一平面，平展或斜展，葉鱗形，交互對生，先端鈍，球果當年成熟，種鱗木質(zhì)，扁平，種子無翅。常見植物：側(cè)柏柏木屬：喬木，著生鱗葉的小枝斜上伸展或下垂，不排成一個平面，葉鱗形，交互對生成4行。球果次年成熟。常見植物：柏木、劍閣柏木圓柏屬：喬木或灌木，葉全為刺葉或鱗葉，有時兩者并存。刺葉通常3葉交互輪生，鱗葉交互對生，球果肉質(zhì)，漿果狀，常次年成熟，但種鱗不張開。常見植物：圓柏、龍柏其他植物：刺柏、福建柏圓柏圓柏福建柏10.5

紅豆杉綱10.5.1主要特征葉條形、披針形、鱗形等；孢子葉球單性，胚珠著生在盤狀或漏斗狀的珠托上，或由囊狀或杯狀的套被所包圍。種子具有肉質(zhì)假種皮，不形成球果。10.5.2

分類及資源情況紅豆杉綱分為3目3科，計植物162種。我國33種，分為羅漢松科、三尖杉科、紅豆杉科。（1）羅漢松科主要特征葉螺旋排列，條形、披針形、針形。雄蕊花粉囊2枚，花粉有氣囊；雌球花頂部具囊狀或杯狀的套被（大孢子葉），僅生1枚胚珠，花后套被增厚成肉質(zhì)假種皮。種子核果狀或堅果狀，全部或部分被肉質(zhì)假種皮（套被）所包裹，著生在肉質(zhì)或非肉質(zhì)的種托上。常見植物

羅漢松、短葉羅漢松、陸均松、竹柏陸均松竹柏（2）三尖杉科（粗榧科）主要識別特征葉條形或條狀披針形，交互對生或近對生，2列排列；雄球花聚成頭狀，雄蕊具有3個花粉囊，花粉無氣囊；雌球花具長柄，由交互對生的多對苞片組成。頂端數(shù)對苞片（珠托）腋內(nèi)有2枚胚珠；種子核果狀，外包肉質(zhì)假種皮。常見植物：三尖杉、粗榧粗榧三尖杉、粗榧、海南粗榧、臺灣三尖杉

和篦子三尖杉均為提取具抗癌作用的三尖杉生物堿的資源植物（3）紅豆杉科主要特征葉條形、披針形。葉腹面中脈凹陷;雄蕊具花粉囊3-9枚，花粉無氣囊；雌球花具多數(shù)覆瓦狀排列或交互對生的苞片；頂部苞片發(fā)育成杯狀、盤狀或囊狀的珠托，有胚珠1枚。種子核果狀或堅果狀，包于肉質(zhì)而鮮艷的假種皮中。紅豆杉：我國特有的孑遺植物，國家一級保護野生植物常見植物：紅豆杉、香榧香榧為著名干果10.6買麻藤綱10.6.1買麻藤綱的一般特征多為灌木或木質(zhì)藤本。次生木質(zhì)部常出現(xiàn)導(dǎo)管，無樹脂道。葉對生或輪生。球花單性，有類似于花被的蓋被，稱假花被。雌球花只有1枚胚珠，珠被1-2層。精子無鞭毛，頸卵器極端退化或無。種子包于由假花被形成的假種皮中。（1）麻黃科常見植物：草麻黃、中麻黃、木賊麻黃多為木質(zhì)大藤本；莖枝具節(jié)，節(jié)膨大成關(guān)節(jié)狀；單葉對生，葉片革質(zhì)，具羽脈與網(wǎng)脈，與雙子葉植物的葉極為相似。花單性，雌雄異株，雄球花穗單生或數(shù)穗組成聚傘花序，生葉腋或枝頂，雄花具肉質(zhì)假花被；雌球花穗單生或數(shù)穗組成聚傘圓錐花序，通常則生于老的分枝上；雌花的假花被囊狀，緊包著胚珠。種子核果狀，成熟時假種皮紅色或橘紅色。（