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第六章裸子植物前面学过的藻类植物、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。种子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。种子植物和蕨类植物同具有世代交替。主要内容•一、裸子植物的一般特征•二、铁树纲（苏铁纲）•三、银杏纲•四、松柏纲（球果纲）•五、红豆杉纲（紫杉纲）•六、买麻藤纲（倪藤纲）•七、裸子植物的起源与演化••本章要求掌握裸子植物的主要特征及生活史；了解裸子植物各纲的主要区别；重点掌握松、杉、柏三科的特征；认识常见的裸子植物；了解裸子植物的经济价值及我国丰富的裸子植物资源。•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。第一节裸子植物的特征第一篇植物界的大类群第六章裸子植物一、主要特征(一）孢子体发达根:主根发达,强大的根系茎:木本植物，单轴分枝，维管系统发达，具形成层和次生生长，年轮明显，木质部大多只有管胞，而韧皮部只有筛胞而无筛管和伴胞。叶:条形、针形、鳞片形，少数为扁平阔叶或复叶.叶表皮有较厚的角质及下陷的气孔（形成气孔带）•(二)配子体退化•小孢子－雄配子体（花粉粒：2退化原叶细胞＋1生殖细胞＋1管细胞）•大孢子－雌配子体（成熟的胚囊）•寄生于孢子体上，较孢子植物更适应陆生生活•孢子叶多聚生成孢子叶球，同或异株。•小孢子叶球（雄球花）：由小孢子叶聚生形成，每个小孢子叶下生小孢子囊（花粉囊），内有多个小孢子母细胞小孢子（单核花粉粒）雄配子体（成熟花粉粒）；•大孢子叶球（雌球花）：大孢子叶聚生形成，大孢子叶腹面生1至多个裸露胚珠，大孢子囊（珠心）中1个大孢子母细胞4个大孢子（仅远珠孔端1个大孢子雌配子体（成熟胚囊））•（三）胚珠裸露，形成种子：种子三代同堂（胚为新的孢子体世代、胚乳为雌配子体世代、种皮为老的孢子体世代），胚乳丰富，子叶2至多个，胚珠裸露，不形成果实（胚珠大无孢子叶心皮包被）----裸子植物。•大多数裸子植物具颈卵器，只有买麻藤和百岁兰无。雌配子体的近珠孔端产生2至多个颈卵器，颈卵器结构简单，埋于胚囊中。(四）具有颈卵器构造(五）具多胚现象1简单多胚现象：一个雌配子体上有多个颈卵器中的卵细胞受精，形成多胚。2裂生多胚现象：合子→原胚（分裂）→几个胚(六）传粉时花粉直达胚珠（不需水）雄配子即花粉粒，通常由风力传播，经珠孔直接进到胚珠，在珠心上萌发，形成花粉管，进入胚囊，将由生殖细胞所产生的2个精子直接送到颈卵器内，其中1个具有功能的精子和卵细胞结合，完成受精作用，因此受精不再受水的限制。第二节裸子植物的生活史（以松科为例）一、孢子体和孢子叶球1、常绿乔木，单轴分枝，分长、短枝(顶生一束针叶，常2-3或5针一束，叶基具8-12枚叶鞘）2、球花单性，同珠或异珠雄球花（于当年生新枝鳞片叶叶腋中）：每个小孢子叶背有2个小孢子囊（厚囊性），小孢子壁2层（外层向两侧突出形成气囊）雌球花（生于当年新枝近顶端，初生红或紫，后变绿）：由许多珠鳞螺旋状排列于球花轴上，远轴面基部生2枚胚珠（1层珠被，珠孔，珠心），1个大孢子母细胞→4个大孢子（排成1列→“链状四分体”），仅远珠孔端1个大孢子→雌配子体（成熟胚囊，其余退化）二、雄配子体小孢子不等分裂小细胞→原叶细胞大细胞→胚性细胞不等分裂小细胞→第二原叶细胞大细胞不等分裂小细胞（生殖细胞）大细胞（管细胞）三、雌配子体大孢子－产生大液泡核多次分裂16-32个游离核（冬季）休眠（第二年春天）重新分裂几千个细胞核细胞壁分裂雌配子体（2－7个颈卵器：4个颈沟细胞＋1个腹沟细胞＋1个卵细胞）•传粉在晚春进行，此时大孢子叶球轴稍为伸长，使幼嫩的苞鳞及珠鳞略为张开。同时，小孢子囊背面裂开一条直缝，处于雄配子体阶段的花粉粒，借风力传播，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。这时大孢子叶球的珠鳞又继续闭合。雄配子体中的生殖细胞分裂为2，形成1个柄细胞及1个体细胞，而管细胞则开始伸长，迅速长出花粉管）。但这时大孢子尚未形成雌配子体，花粉管进入珠心相当距离后，即暂时停止伸长，直到第二年春季或夏季颈卵器分化形成后，花粉管才再继续伸长，此时体细胞再分裂形成2个精子（不动精子）。四、传粉和受精五、胚胎发育及成熟4个阶段：原胚、胚选择、胚组织分化和器官形成、胚成熟及种子形成1、原胚阶段受精卵三次分裂8个游离核（于颈卵器基部排列成2层）下层：细胞壁形成（初生胚细胞层）分裂一次上层：细胞壁不形成（开放层）分裂一次原胚（上层、莲座层、初生胚柄层、胚细胞层）2.胚胎选择阶段•胚柄系统的发育和多胚现象的产生是这个阶段的主要特征。原胚的4层细胞从上到下，第一层（上层），初期有吸收作用，不久即解体；第二层莲座层，分裂数次之后消失；第三层胚柄层，它的4个细胞称为初生胚柄，不再分裂，但伸长；第四层胚细胞层的胚细胞，在胚柄细胞继续延长的同时，紧接着后面的胚细胞进行分裂并伸长，称为次生胚柄，由于初生胚柄和次生胚柄（胚管）迅速伸长，形成多回卷曲的胚柄系统。而胚细胞层的最前端的细胞分裂形成4个胚细胞，分别发育形成4个胚，仅1个幼胚分化发育形成一个成熟胚。3.胚组织分化和器官形成•胚根•胚胚芽•子叶•胚轴4.胚成熟及种子的形成雌配子体→胚乳种子珠被→种皮（外层中层内层）胚同时，顶端扩大露出部分→鳞盾•珠鳞→种鳞中部隆起或凹陷部分→鳞脐•表皮→翅（种子附属物）裸子植物生活史特点：1孢子体占优势，配子体寄生于孢子体2雌、雄配子体寄生于大、小孢子叶（囊）上3风传粉，精卵结合不再依靠水，完全陆生。与蕨类植物生活史的区别：1、孢子体进一步发达，更适应陆地生活；配子体进一步退化，完全寄生在孢子体上；2、孢子都有大小之分，形成雌雄配子体；3、雄配子体（花粉粒）有花粉管形成，把精子送到雌配子体的颈卵器上完成受精，完全摆脱水因素的限制；4、种子的出现。两套系统对照表•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•花粉粒（单核）-------小孢子花粉管和精核----成熟雄配子体•花粉粒（二细胞以上）-----初期雄•配子体•心皮--------------------大孢子叶胚珠（珠心-）-------大孢子囊•胚囊母细胞-----大孢子母细胞胚囊（成熟期）-----雌配子体•胚囊（单核期）-----大孢子•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，而成为其所特有种子植物的繁殖器官中的一些结构与蕨类植物有系统发育上的联系，所以在裸子植物中两套名词并用或混用。两套系统1851年，由德国的荷夫马斯特（Hofmeister)统一起来。裸子植物最初出现于3.9——3.4亿年前的古生带泥盆纪。250万—6500万年间的新生代第三纪出现现代裸子植物。经第四纪冰川后保留下近800种。现剩5纲，9目，12种，71属，近800种。我国：5纲，8目，11科，41属，236种苏铁纲的化石植物—中国尼尔桑苏铁纲(Cycadinae)银杏纲（Ginkgopsida)松柏纲(Coniferae)红豆杉纲（紫杉纲）(Taxopsida)买麻藤纲(Gnetinae)第二节裸子植物分类一苏铁纲基本特征：常绿木本，茎干粗壮，不分枝，大型羽状复叶，簇生于茎顶，球花顶生，雌雄异株，游动精子具多数鞭毛。现存1目3科，11属，240余种，多生热带、亚热带。4属产美洲，2属产非洲，2属产大洋洲，1属产东亚。1苏铁（一）苏铁科基本特征：1、植物具直立柱状茎，常不分枝2、叶为一回羽状复叶，深裂，幼叶拳卷；3、茎具发达的髓部，网状中柱，内始式木质部，具有形成层4、雌雄（大小孢子叶）异株：小孢子叶扁平、肉质、螺旋排列，每个小孢子叶生3-5个小孢子囊（厚囊性发育）；大孢子叶丛生茎顶，密被褐色茸毛，上部羽状分裂，基部柄状，柄两侧有2-6个胚珠5、观赏、药用、食用，生长于云南、两广、江西、福建。小孢子叶苏铁（CycasrevolutaThunb.）的胚珠长大形成种子。这是苏铁的种子，成熟种子桔红色，外表被白霜。苏铁种子饱含大量淀粉，煮热可食用，亦入药，有治痢疾，止咳和止血的疗效。最大的精子•生物的雄性生殖细胞叫精子。动物有，植物也有。植物中苏铁精子的体积是所有生物中最大的。那末，它究竟有多大呢？长0.3毫米，视力好的人，不用放大镜也可以看见。•生物界最大的精子，只有那么一点点大，其它的精子，可以想象是多么的微小了。苏铁的精子，形状象陀螺，它的前端着生很多的便毛，排成一环一环的能够在花粉管的液体内自由游动。它与雌花中的卵子结合，发育成胚胎，以后长成幼小的苏铁。二银杏纲主要形态特征：落叶乔木，枝条分长枝、短枝。叶扇形、分叉脉序，叶在长枝上互生、短枝上簇生。球花单性，雌雄异株，精子具多鞭毛。种子核果状。现残存1目、1科、1属、1种。为我国特产，国内外广栽。（二）、代表植物：1目1科1属1种：银杏•1、落叶大乔木，树可高达40米，胸径可达4米。•2、枝有长枝与短枝之分，网状中柱，内始式木质部；•3、叶在长枝上螺旋状散生，在短枝上簇生状，叶片扇形，有长柄，淡绿色，无毛，有多数交叉并列细脉，上缘宽5-8厘米，浅波状，有时中央有浅裂或深裂；•4、雌雄异株，雌球花具一长柄，柄端生2个珠领（各生1个直生胚珠，仅一个成熟）；雄球花成柔荑花序状，下垂，小孢子叶短柄端生2个小孢子囊；•5、种子核果状，熟时黄色，外被白粉；外种皮肉质（含油脂及芳香物质））；中种皮骨质，白色，具2-3棱；内种皮红色、纸质；胚具2片子叶。•6、花期4-5月，9-10月种子成熟。每公斤有种子300-400粒。胚乳肉质，为我国特有种，著名的孑遗植物，行道树、药用、雕刻，木材优良。•银杏，是一种有特殊风格的树，叶子夏绿秋黄，像一把把打开的折扇，形状别致美观。两亿年以前，地球上的欧亚大陆到处都生长着银杏类植物，是全球中最古老的树种。后来在200多万年前，第四纪冰川出现，大部分地区的银杏毁于一旦，残留的遗体成为了印在石头里的植物化石。在这场大灾难中，只有在我国还保存了一部分活的银杏树，绵延至今，成了研究古代银杏的活教材。银杏是一种全球最老的孑遗植物，人们把它称为“世界第一活化石。”我国是世界上人工栽培银杏最早的国家，在公元1265年南宋陈景沂著的《全芳备祖》中，就有关于银杏的记载，比世界其他各国都早。银杏是种难得的长寿树，我国不少地方都发现有银杏古树，特别是在一些古刹寺庙周围，常常可以看见栽有数百年和千年有余的大树。像有名的庐山黄龙寺的黄龙三宝树，其中一株是银杏，直径近2米，北京潭拓寺的银杏年逾千岁。资格最老的种子植物•银杏树的寿命，远不及非洲的龙血树，也比不上美洲的巨杉。但是，它却是现在生存树木中辈分最高、资格最老的老前辈。它在两亿年前的中生代就出现在地球上了。其它树木（种子植物）都比它晚。•它的枝叶含有抗虫毒素，能防虫蛀。银杏的种子，成熟时外种皮橙黄色，象杏子，所以叫银杏。它的中种皮色白而硬，也叫它白果。银杏的种仁是味道香美的干果，但多吃容易中毒。另外，种仁还可以药用，治痰喘咳嗽。现在，江苏的泰兴、泰州和苏州的洞庭山，浙江的诸暨，安徽的徽州、湖北的安陆等地，出产的白果最有名。外种皮：肉质，黄色中种皮：骨质，白色内种皮：纸质，红色银杏科银杏三松柏纲现4