生物競(jìng)賽講座之裸子植物

Ch7裸子植物（Gymnosperm）第1頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202217.1裸子植物的一般特征頸卵器植物、維管植物、種子植物。一、一般特征：

1、孢子體發(fā)達(dá)：全為高大的喬木或灌木，無(wú)草本。（1）具發(fā)達(dá)的直根系；（2）單軸分枝，常具長(zhǎng)枝與短枝之分；（3）真中柱，具形成層；木質(zhì)部具管胞，韌皮部具篩胞。（4）為針形、條形或鱗形，葉常有明顯的氣孔帶（stomatalband）。

第2頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20222

2、胚珠裸露：

不為大孢子葉所形成的心皮所包被。大孢子葉常變態(tài)為珠鱗、珠領(lǐng)、珠托、套被、蓋被或羽狀大孢子葉。有的種類大孢子葉叢生或聚生成大孢子葉球。小孢子葉常聚生成小孢子葉球，小孢子囊生于小孢子葉背面。3、具有頸卵器的構(gòu)造配子體完全寄生于孢子體上。除百歲蘭屬、買(mǎi)麻藤屬外，均具頸卵器。雌配子體上近珠孔端產(chǎn)生頸卵器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具2－4個(gè)頸壁細(xì)胞，頸卵器中具1個(gè)卵和1個(gè)腹溝細(xì)胞，無(wú)頸溝細(xì)胞。第3頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202234、傳粉時(shí)花粉直達(dá)胚珠花粉粒借風(fēng)力（少數(shù)例外）傳播，經(jīng)過(guò)珠孔直接進(jìn)入胚珠，在珠心上方（花粉室）萌發(fā)，形成花粉管，進(jìn)入胚囊，使其內(nèi)的精子與卵結(jié)合。從傳粉到受精這個(gè)過(guò)程，在裸子植物中時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。5、具多胚現(xiàn)象

簡(jiǎn)單多胚現(xiàn)象：由雌配子體上的幾個(gè)頸卵器同時(shí)受精，形成多胚。

裂生多胚現(xiàn)象：由一個(gè)頸卵器在發(fā)育過(guò)程中，胚原組織分裂為幾個(gè)胚，為裂生多胚。第4頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20224

二、分類：5個(gè)綱鐵樹(shù)綱（Cycadopsida）：大孢子葉羽狀分裂。銀杏綱(Ginkgopsida)：大孢子葉變態(tài)為珠領(lǐng)。松柏綱(Coniferopsida)：大孢子葉變態(tài)為珠鱗（果鱗、種鱗）。紅豆杉綱(Taxopsida)：大孢子葉變態(tài)為珠托（紅豆杉）、套被（羅漢松）。買(mǎi)麻藤綱(Gnetopsida)：大孢子葉變態(tài)為蓋被（類似花被）。第5頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20225第二節(jié)鐵樹(shù)鋼（Cycadopsida）一、一般特征：1、常綠木本植物，莖稈粗壯不分枝。側(cè)根具有特化的菌根，靠近土壤表面，形成特殊的珊瑚狀小根團(tuán)，無(wú)向地性的主根。2、葉二型：鱗葉、營(yíng)養(yǎng)葉。

營(yíng)養(yǎng)葉：螺旋狀排列，羽狀深裂，集生于樹(shù)干頂端。幼時(shí)被鱗葉保護(hù)。脫落后，在莖上留下永存的葉基，稱為甲胄。

鱗葉：小，密被褐色絨毛。3、孢子葉球♂♀異株

大孢子葉叢生于莖頂。

小孢子葉形成小孢子葉球（棒狀）。第6頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20226鐵樹(shù)（Cycasrevoluta）的生活史第7頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20227第8頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20228第9頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/20229二、分類及代表植物：

1科9屬，生于熱帶及亞熱帶地區(qū)，澳大利亞為鐵樹(shù)的主產(chǎn)區(qū)。國(guó)產(chǎn)1屬，8種。鐵樹(shù)（Cycasrevoluta）

莖：皮層、髓甚厚，木材為“疏木的”，與“密木的”松柏類相對(duì)。

大孢子葉叢生于莖頂，密被淡黃色絨毛，上部羽狀分裂，下部呈狹長(zhǎng)的柄，并的兩側(cè)生有2－6枚胚珠。

小孢子葉扁平，肉質(zhì)，鱗片狀窄楔形，具短柄，緊密地螺旋狀排列成小孢子葉球。生于莖頂。種子核果狀。外種皮肉質(zhì)甚厚，中層由石細(xì)胞構(gòu)成，內(nèi)層為薄紙質(zhì)。第10頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202210雄配子體3細(xì)胞：吸器細(xì)胞（管細(xì)胞）、生殖細(xì)胞、原葉體細(xì)胞。精子為生物界中最大的，陀螺形，前端有纖毛，長(zhǎng)0.3毫米。a)ThespermofthecycadZamiapumila,shownhere,swimbyvirtueofanestimated40,000flagella.b)Theyaretransportedtothevicinityoftheeggcellsintheovulebymeansofapollentube.a)b)第11頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202211

殘存1科，1屬，1種，銀杏（Ginkgobiloba）為孑遺植物。我國(guó)特產(chǎn)?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)外廣為栽培。主要特征：1、落葉喬木，枝條有長(zhǎng)、短之分，木質(zhì)部為“密木型”。2、葉扇形，先端2裂或波狀缺刻，長(zhǎng)枝上螺旋狀散生多為2裂，短枝上簇生，多為波狀缺刻。葉脈分叉開(kāi)放（1000枚葉，有10％的聯(lián)合現(xiàn)象）。第三節(jié)銀杏綱(Ginkgopsida)第12頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202212

3、♂♀異株。小孢子葉球柔荑花序，生于短枝頂端。小孢子葉柄狀，頂端著生2個(gè)（3，4，或7）小孢子囊。精子具纖毛。大孢子葉球基部有一長(zhǎng)柄，柄端有2個(gè)環(huán)形的大孢子葉，稱為珠領(lǐng)。各生1個(gè)直生胚珠。但僅一個(gè)成熟。

4、種子，稱為白果。核果狀，外種皮，肉質(zhì)，并含有油脂及芳香物質(zhì)；中種皮白色，骨質(zhì)；內(nèi)種皮紅色，紙質(zhì)。胚乳肉質(zhì)，可食用（多食易中毒），種仁可燉肉、作羹湯和制蜜餞、甜食；可入藥，有潤(rùn)肺、止咳、強(qiáng)壯等功效。第13頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202213銀杏（Ginkgobiloba）的生活史第14頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202214

第15頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202215一、松柏綱的主要特征：1、常綠或落葉喬木，枝條有長(zhǎng)、短之分，次生木質(zhì)部發(fā)達(dá)為“密木型”。真中柱，木質(zhì)部由管胞組成；韌皮部由篩胞組成。具樹(shù)脂道。2、單葉或成束，針形(多為針葉，故稱為針葉植物)、鱗形、鉆形、條形或刺形，螺旋著生、交互對(duì)生或輪生。葉表皮常具較厚的角質(zhì)層及下陷的氣孔。3、孢子葉球單性，同株或異株。孢子葉常排成球果狀（故稱為球果植物）。

小孢子有氣囊或無(wú)，精子無(wú)鞭毛。4、種子有翅或無(wú)，胚乳豐富，子葉2－10枚。第四節(jié)松柏綱（Coniferopsida）第16頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202216

二、生活史：松屬（Pinus）1、孢子體：?jiǎn)屋S分枝；長(zhǎng)枝上生鱗葉，腋內(nèi)生短枝，短枝極短，頂生1束針葉，每束通常2、3、5個(gè)針葉，基部有薄膜狀的葉鞘（芽鱗）3－12枚包圍。

第17頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202217小孢子葉球生于當(dāng)年生枝條的基部。每個(gè)小孢子葉球有1個(gè)縱軸，縱軸上螺旋狀排列著小孢子葉，小孢子葉的背面（遠(yuǎn)軸面）有1對(duì)長(zhǎng)形的小孢子囊。小孢子囊內(nèi)的小孢子母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂和普通分裂形成小孢子（花粉粒）。Pinus.Longitudinalviewofapollen-producingcone,showingmicrosporophyllsandmicrosporangiacontainingmaturepollengrains.第18頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202218小孢子具氣囊、單細(xì)胞。第19頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202219

大孢子葉球生于當(dāng)年新枝的頂部，由紫紅色――綠色――褐色。

第20頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202220每個(gè)大孢子葉球有1個(gè)縱軸，縱軸上螺旋狀排列著大孢子葉（珠鱗），每一個(gè)珠鱗（ovuliferousscale）下面具一小的薄片為苞鱗（bract）。每一個(gè)珠鱗的近軸面著生兩個(gè)胚珠。第21頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202221第22頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/2022222、雄配子體：小孢子原葉體細(xì)胞(小)胚性細(xì)胞(大)原葉體細(xì)胞(小)精子器原始細(xì)胞管細(xì)胞生殖細(xì)胞傳粉時(shí)期4個(gè)細(xì)胞：2個(gè)原葉體細(xì)胞、1個(gè)管細(xì)胞和1個(gè)生殖細(xì)胞。第23頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/2022233、雌配子體：

大孢子母細(xì)胞

鏈狀四分體減數(shù)分裂游離核（16－32核）

休眠（4－6月）成熟的雌配子體（具2－7個(gè)頸卵器，近珠孔端）第24頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/2022244、傳粉與受精傳粉：4細(xì)胞時(shí)期傳粉

雄配子體在珠孔處萌發(fā)：管細(xì)胞

生殖細(xì)胞

花粉管伸長(zhǎng)柄細(xì)胞體細(xì)胞休眠

兩個(gè)精子受精：2個(gè)精子、管細(xì)胞、柄細(xì)胞一起進(jìn)入卵細(xì)胞質(zhì)中。原葉體細(xì)胞（消失）第25頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202225

5、種子的形成：4個(gè)階段（1）、原胚階段：8個(gè)游離核上層（開(kāi)放層）下層（初生細(xì)胞層）

上層蓮座層胚柄層（初生）胚細(xì)胞層

（2）、胚胎選擇階段：胚柄發(fā)達(dá)、多胚現(xiàn)象的產(chǎn)生。

上層吸收蓮座層消失胚柄層不分裂但伸長(zhǎng)

胚細(xì)胞層

次生胚柄胚（常發(fā)生縱裂）第26頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202226（3）、胚的器官和組織分化階段：胚根圓柱體胚軸胚芽和子葉（4）、胚的成熟階段，形成種子。種皮胚乳胚老一代孢子體(2n)雌配子體(n)新一代孢子體(2n)第27頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202227松屬（Pinus）生活史第28頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202228松屬（Pinus）生活史第29頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202229三、分類4科，44屬，400種；我國(guó)產(chǎn)3科，23屬，150種。松科(Pinaceae)杉科(Taxodiaceae)柏科(Cupressaceae)葉針葉、條形條形、鉆形或披針形鱗形、鉆形小孢子多具氣囊無(wú)氣囊無(wú)氣囊小孢子葉具小孢子囊數(shù)目2個(gè)小孢子囊3－4個(gè)小孢子囊多于2個(gè)小孢子囊珠鱗與孢鱗的關(guān)系分離半愈合完全愈合珠鱗排列方式螺旋狀排列螺旋狀排列交互對(duì)生種鱗木質(zhì)化木質(zhì)化、革質(zhì)肉質(zhì)或木制第30頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202230Thecommonjuniper(Juniperuscommunis)hassphericalovulateconeslikethoseofthecypresses,butinjuniperthescalesarefleshyandfusedtogether.Juniper“burries”giveginitsdistinctivetasteandaroma.第31頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202231一、一般特征:1、常綠喬木或灌木，多分枝。2、葉條形、鱗形、鉆形或退化成葉狀枝。3、孢子葉單性異株。小孢子葉球穗狀；大孢子葉變態(tài)為盤(pán)狀或漏斗狀的珠托，或者為囊狀、杯狀的套被，不形成球果。4、種子具肉質(zhì)或革質(zhì)的假種皮或外種皮。二、分類：共3科，14屬，約162種。第五節(jié)紅豆杉綱（Taxopsida）第32頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202232三尖杉（Cephalotaxusfortune）第33頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202233MembersofthegenusTaxus,theyews—whichoccuraroundtheNorthernHemisphere—producered,fleshyovulatestructures.第34頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202234Sporophyllsandmicrosporangiaofthepollen-bearingconesofayew.Ovulateconesandpollen-bearingconesarefoundonseparateindividual.TheseedsandleavesofyewscontainatoxicsubstanceandareanimportantcauseofpoisoningbyplantsinchildrenintheUnitedStates,althoughfatalitiesareextremelyrare.第35頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202235二、分類3科，14屬，162種；我國(guó)產(chǎn)3科，7屬，33種。羅漢松科（Podocarpaceae）三尖杉科（Cephalotaceae）紅豆杉科（Taxaceae）葉條形、披針形，螺旋狀排列條形、披針形，交互對(duì)生條形、披針形，螺旋狀排列或交互對(duì)生小孢子葉具小孢子囊數(shù)目2個(gè)小孢子囊2－4個(gè)小孢子囊3－9個(gè)小孢子囊小孢子具氣囊，多細(xì)胞時(shí)傳粉無(wú)氣囊，多細(xì)胞時(shí)傳粉無(wú)氣囊，單細(xì)胞時(shí)傳粉大孢子葉套被珠托珠托種子具肉質(zhì)或革質(zhì)的假種皮，具種托具肉質(zhì)的假種皮具肉質(zhì)而鮮紅的假種皮第36頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202236買(mǎi)麻藤綱（Gnetopsida）的代表植物第37頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202237小葉買(mǎi)麻藤（Gnetumparvifolium）第38頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202238ThegnetophyteWelwitschiamirabilis,foundonlyintheNamibDesertofNamibiaandadjacentregionsofsouthwesternAfrica.Welwitschia

producesonlytwoleaves,whichcontinuetogrowforthelifeoftheplant.Asgrowthcontinues,theleavesbreakoffatthetipsandsplitlengthwise;thusolderplantsappeartohavenumerousleaves.第39頁(yè)，共43頁(yè)。12/2/202239AmaleshrubofEphedraviridis,inCalifornia.Itisadenselybranchedshrubthathasscalelikeleaves,likeothermembersofthegenus.MicrosporangiatestrobiliofE.virdis.Notethescalelikeleaveson