第五节裸子植物

种子植物种子植物l 种子植物主要特征：l 1.花粉管和种子的形成，摆脱了水的限制l 2.孢子体异常发达，有功能健全的根、茎、叶l 3.配子体异常退化，结构简单，终身寄生在孢子体上，裸子植物的主要特征裸子植物的主要特征一、一、 孢子体发达孢子体发达l 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。l 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 ?二、具裸露的胚珠，形成种子二、具裸露的胚珠，形成种子l 胚珠（ ovule）是种子植物特有的结构l 胚珠：珠心（相当于大孢子囊）l 珠被（为单层）：保护结构种子：胚 受精卵 新的孢子体世代（ 2n）l 胚乳 雌配子体 配子体世代（ n）l 种皮 珠被 老的孢子体世代（ 2n）l 形成种子的意义？l 种皮：保护胚；胚乳：为胚萌发提供营养，有助于植物的散布。三、形成球花（三、形成球花（ cone） l 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。l 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。l 3 小孢子叶球（雄球花）。小孢子囊（花粉囊） 小孢子。l 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。 四、配子体进一步退化，寄生四、配子体进一步退化，寄生在孢子体上在孢子体上l 1 、雄配子体：l 小孢子 花粉粒 2个退化原叶细胞l 1个生殖细胞 2个精子l 1个管细胞l * 无精子器l 2、 雌配子体： 大孢子 多在近珠孔端产生2多个颈卵器l * 有颈卵器（内有卵细胞 1个，腹沟细胞 1个，颈细胞 24 个，无颈沟细胞）l 3 、雌、雄配子体均寄生于孢子体上五、形成花粉管，受精作用不五、形成花粉管，受精作用不再受水的限制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孔沟或多孔沟六、具多胚现象（六、具多胚现象（polyembryony）l 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。l 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。南洋杉南洋杉 鹅掌柴鹅掌柴第二节第二节 裸子植物的生活史裸子植物的生活史l 以松属（ Pinus）为例，介绍裸子植物的生活史。一、孢子体和孢子叶球一、孢子体和孢子叶球l 单轴分枝，常绿乔木l 长枝：鳞叶，叶腋内生短枝l 短枝：顶生 1束针形叶， 2、 3、 5针一束l 孢子叶球单性同株。l 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。l 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。 二、雄配子体二、雄配子体 小孢子小孢子l 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。 ：胚性细胞（大） ： 精子器原始细胞（大）l 第一原叶细胞（小） 第二原叶细胞（小） l ：管细胞（大）l 生殖细胞（小）三、雌配子体三、雌配子体 大孢子大孢子 l 大孢子产生中央大液泡，细胞核分裂，形成 1632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。四、传粉与受精四、传粉与受精l 传粉在晚春进行，花粉粒借助风力到达珠孔。l 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。l 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：l 体细胞：精子（大） 与卵结合，形成受精卵。l 精子（小） 五、胚胎发育和成熟五、胚胎发育和成熟l 、 1 原胚 （ Proembryo） 阶段l 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）l 2 胚胎选择阶段l 多胚现象：简单多胚现象l 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l 各个胚胎生理竞争最后只剩 1个幼胚l 3 胚的组织分化和器官形成l 胚柄根端原始细胞 胚根（朝珠孔）l 原珠孔区分化下胚轴、胚芽、子叶种子种子 孢子体孢子体l 4 胚的成熟和种子的形成l 珠心组织被分解吸收。l 包围胚的雌配子体发育为胚乳l 珠被 种皮l 受精卵 胚l 。l 珠鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即翅 。 小结小结l 松属植物的生活史 ，见教材 P311图 8-48裸子植物的分类裸子植物的分类 l 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。l 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。 一一 、苏铁纲（、苏铁纲（ 一目三科一目三科 ）l 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。l 代表植物：苏铁（ Cycas revoluta），观赏植物l 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：l 1、落叶乔木，枝条有长、短之分，木质部为 “密木型 ”。l 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。二银杏纲 (Ginkgopsida)l 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。l 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。三、松柏纲（三、松柏纲（ Coniferopsida） l 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 29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 218枚，胚乳丰富。l 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。 松科松科 (Pinaceae)、杉科（