2020年9月20日星期日,1/60,第七章 裸 子 植 物 門（Gymnosperm）,植物系統(tǒng)學(xué),2020年9月20日星期日,2/60,植物檢索表的編制和使用 第一節(jié) 裸子植物的一般特征 第二節(jié) 鐵 樹 綱（蘇鐵綱）（Cycadopsida） 第三節(jié) 銀 杏 綱（Ginkgopsida） 第四節(jié) 松 柏 綱（球果綱）（Coniferopsida） 第五節(jié) 紅豆杉綱（紫杉綱）（Taxopsida） 第六節(jié) 買麻藤綱（倪藤綱）（Gnetopsida）,第七章 裸 子 植 物 門（Gymnosperm）,2020年9月20日星期日,3/60,植物檢索表的編制和使用 一、植物檢索表的編制 植物檢索表的類型和編制規(guī)則 檢索表編制舉例 二、植物鑒定方法 檢索表的使用方法 檢索表使用應(yīng)注意的事項 植物鑒定方法,2020年9月20日星期日,4/60,一、植物檢索表的編制 植物檢索表的類型和編制規(guī)則,利用識別特征，以特定格式編制的，用以鑒定、識別和檢索植物分類群排列方式即為植物檢索表。 1. 植物檢索表的類型 按分類階層：分為分門檢索表、分綱檢索表、分目檢索表、分科檢索表、分屬檢索表和分種檢索表，其中后三者最為常用。 按編排方式：常用的為定距檢索表和二歧檢索表，植物分類常用前者。也可根據(jù)植物區(qū)域編制區(qū)域植物檢索表（如伏牛山植物檢索表）。 2. 植物檢索表編制規(guī)則 第一、確定所編檢索表的類別和類型。 第二、觀察、記錄所編植物分類群的識別特征，并列出各分類群相似特征和區(qū)別特征的比較表。 第三、所依據(jù)的識別特征應(yīng)易于觀察，最好用肉眼可識別特征，起碼是放大鏡可識別特征（微小植物例外）。 第四、識別特征最好是相反特征（如單葉與復(fù)葉），或區(qū)別明顯特征（如羽狀復(fù)葉與三出復(fù)葉）。忌用似是而非的區(qū)別特征（如毛較少與較多）。,2020年9月20日星期日,5/60,一、植物檢索表的編制 植物檢索表的類型和編制規(guī)則,2. 植物檢索表編制規(guī)則 第五、檢索表編排號碼：同一號碼只能出現(xiàn)（也必須出現(xiàn)）2次，出現(xiàn)1次或多次均為錯誤。定距式檢索表的編制中，下一級的號碼要較上一級號碼后退一格。 第六、同一種植物，若因生長環(huán)境不同，既有喬木，也有灌木，這種情況下，在喬木和灌木項中都應(yīng)編入，這樣保證可以查到。 第七、因“第六”所述，允許同一分類群在同一檢索表種出現(xiàn)1次以上。 第八、檢索表只需區(qū)別不同的分類專群，不考慮其親緣關(guān)系。或者說，不同分類群在檢索表中的距離與其親緣關(guān)系無關(guān)。 第九、編制完成后，檢查特征應(yīng)用是否準確、編號是否規(guī)范，一般情況下，所編分類群的數(shù)目較檢索表中最大號碼大1。 第十、為了檢驗所編檢索表的準確性，應(yīng)將檢索表在實踐中驗證。,2020年9月20日星期日,6/60,一、植物檢索表的編制 檢索表編制舉例,生物分界檢索表（五界系統(tǒng)） 1.生物體為原核細胞或為單細胞 2.生物體為原核細胞1.原核生物界 2.生物體為真核的單細胞類型2.原生生物界 1.生物體為多細胞真核生物 3.無光合色素，營異養(yǎng)方式 4.生物體為絲狀體，具細胞壁，寄生或腐生，無運動能力 3.真菌界 4.生物體形態(tài)多樣，不為絲狀體，無細胞壁，具運動能 力4.動物界 3.具光合色素，營自養(yǎng)方式5.植物界,2020年9月20日星期日,7/60,一、植物檢索表的編制 檢索表編制舉例,菌類、藻類、地衣、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物檢索表 1. 無開花結(jié)果現(xiàn)象，不產(chǎn)生果實和種子，僅以孢子繁殖 2. 具光合色素，營自養(yǎng) 3. 雌性生殖器官為多細胞的頸卵器，合子發(fā)育為胚 4. 孢子體發(fā)達，具真根和維管組織，獨立生 活1.蕨類植物 4. 孢子體不發(fā)達，根為假根，無維管組織，不能獨立生 活2.苔蘚植物 3. 生殖器官為單細胞，合子不發(fā)育為胚 5. 為藻菌共生的植物體3.地衣植物 5. 不為共生體4.藻類植物 2. 無光合色素，異養(yǎng)5.菌類植物 1. 具開花結(jié)果現(xiàn)象，以種子繁殖 6. 大孢子葉特化為心皮并形成子房，胚珠和種子發(fā)育過程完全包被于子房 內(nèi)6.被子植物 6. 大孢子葉不形成子房，胚珠和種子裸露7.裸子植物,2020年9月20日星期日,8/60,一、植物檢索表的編制 檢索表編制舉例,藻類八門：藍藻、裸藻、綠藻、金藻、輪藻、甲藻、紅藻、褐藻。 1. 所含葉綠素為a、b 2. 光合產(chǎn)物為真淀粉 3. 植物體有明顯的節(jié)和節(jié)間分化，生殖器官為多細胞，具不育細胞構(gòu)成的外 壁 1.輪藻門 3. 植物體無節(jié)和節(jié)間的分化,生殖器官為單細胞2.綠藻門 2. 光合產(chǎn)物不為真淀粉,而是裸藻淀粉，無細胞壁3.裸藻門 1. 所含葉綠素為a和c、a和d或a 4. 細胞為原核細胞類型，葉綠素為a 4.藍藻門 4. 細胞真核細胞，具細胞壁 5. 葉綠素為 a和d，多為海產(chǎn)5.紅藻門 5. 葉綠素為 a和c，多為海產(chǎn) 6. 細胞壁為兩瓣套合或多個板片構(gòu)成 7. 細胞壁多為兩瓣套合構(gòu)成，富含硅質(zhì)6.金藻門 7. 細胞壁為多個板片構(gòu)成，主要成分為纖維素7.甲藻門 6. 細胞壁不為上述情況，主要為海產(chǎn)8.褐藻門,2020年9月20日星期日,9/60,一、植物檢索表的編制 檢索表編制舉例,蕨類五亞門：石松亞門、松葉蕨亞門、水韭亞門、楔葉亞門和真蕨亞門。 1. 葉為小型葉類型，孢子囊位于葉近軸面葉腋或近葉腋處，不形成孢子囊群，孢子葉多聚生莖頂形成孢子葉穗或孢子葉球。 2. 具真根 3. 主要為水生，根狀莖短，葉叢生于其上如非菜，孢子囊生于葉基部的凹陷 處 1.水韭亞門 3. 陸生或濕生，具較長而橫走的根狀莖 4. 具明顯的節(jié)和節(jié)間，不定根生于根狀莖節(jié)上，孢子葉盾 形 2.楔葉亞門 4. 節(jié)和節(jié)間不明顯，孢子葉不為盾狀 3.石松亞門 2. 無真根 4.松葉蕨亞門 1. 葉為大型葉類型孢子囊位于葉背面或邊緣,多形成孢子囊群5.真蕨亞門,2020年9月20日星期日,10/60,二、植物鑒定方法 檢索表的使用方法,1. 選擇適當?shù)臋z索表類型：根據(jù)要檢索的植物類群或種類所在地域（如全國、河南、南陽等）和所檢索分類群的階層（分科、分屬、分種等）選擇適當?shù)臋z索表。 2. 對要檢索的植物進行認真觀察、描述，主要從形態(tài)、結(jié)構(gòu)、繁殖器官、種子果實等方面進行詳細觀察。 3. 檢索時，要從第一個“1”開始，無論是否與其所描述的特征吻合，都要再與第二個“1”核對。與哪個最為吻合，就在哪個“1”上進一步檢索，其他依此類推，一直檢索到最終的分類群或種。,2020年9月20日星期日,11/60,二、植物鑒定方法 檢索表使用應(yīng)注意的事項,1. 標本要完整。除營養(yǎng)體外，要有花、有果。特別對花的各部分特征，一定要觀察清楚。 2. 鑒定時，要根據(jù)觀察到的特征，從頭按次序逐項往下查。在看相對的二項特征時，看到底哪一項符合要鑒定植物的特征，再順著符合的一項查下去，直到查出為止。因此，在鑒定的過程中，不允許跳過一項而去查另一項，否則容易出現(xiàn)錯誤。 3. 檢索表的結(jié)構(gòu)都是由以兩個相對的特征編寫的，而兩項號碼是相同的，排列的位置也是相對的。故每查一項，相同號碼都要查對，最后根據(jù)植物特征確定符合哪一項，否則，極易發(fā)生錯誤。只要查錯一項，將會導(dǎo)致整個鑒定工作的錯誤。 4. 為了證明鑒定結(jié)構(gòu)是否正確，還應(yīng)找有關(guān)專著、資料、圖鑒、及有關(guān)文獻上的文字描述等進行核對，以證明鑒定結(jié)果是否正確。,2020年9月20日星期日,12/60,二、植物鑒定方法 植物鑒定方法,1. 主要工具：植物鑒定主要工具書，常用工具書有高等植物科屬詞典、中國高等植物分和檢索表、種子植物屬種檢索表、中國高等植物圖鑒（5冊加2冊補編）、中國植物志（約120冊）、中國樹木志（2冊）等國家級植物分類文獻；對于河南來講，最適宜的是河南植物志（4卷）、河南樹木志等省區(qū)重要文獻；還有其他各地方的植物分類文獻。 2. 植物鑒定程序：采到一份未知標本后，第一步、要認真觀察和描述其特征，對這一標本有一個較清晰的印象；第二步、如果標本特征齊全特征（根、莖、葉、花、果、種子齊全），可先用適當?shù)姆挚茩z索表檢索出所屬的科，檢索出來后，要與圖譜、植物志等文獻核對。如果特征不太完整，可借助高等植物科屬詞典、植物志或植物圖譜等工具書直接查找，做到在不同工具書上得到相同結(jié)果；第三步、再用同樣方法檢索或查找出所屬的屬；第四步、再用分屬檢索表等鑒定出種。,2020年9月20日星期日,13/60,裸子植物是介于蕨類植物和被子植物之間的一類維 管植物。它和苔蘚、蕨類植物的相同之處是具有頸卵器。其最大的特點是能產(chǎn)生種子，但種子裸露， 沒有果皮包被。裸子植物因胚珠和種子裸露而得名。,第一節(jié) 裸子植物的一般特征,一、裸子植物主要特征 二、裸子植物的生活史 三、裸子植物的分類,2020年9月20日星期日,14/60,一、裸子植物主要特征, 孢子體發(fā)達 裸子植物孢子體均為木本植物，大多數(shù)為單軸分枝的高大喬木，有強大的根系。維管系統(tǒng)發(fā)達，具形成層和次生生長。 木質(zhì)部大多數(shù)只有管胞，韌皮部只有篩胞而無篩管和伴胞。 葉多為針形、條形或鱗形，極少為闊葉，葉表皮有較厚的角質(zhì)層和下陷的氣孔，氣孔排列成淺色的氣孔帶，更適應(yīng)陸生環(huán)境。 具胚珠，形成種子 胚珠是產(chǎn)生種子的前提，因此胚珠的出現(xiàn)是進化的一個關(guān)鍵。 種子對植物繁衍的意義：首先、種皮對胚有很好的保護作用，使胚免受外界環(huán)境的損傷，還大大處長了種子的壽命；其次、胚乳又為胚萌發(fā)階段提供了豐富的營養(yǎng)保證。 胚珠裸露，不為大孢子葉（心皮）所形成的子房所包被。因此，種子外圍無果皮包被。,2020年9月20日星期日,15/60,一、裸子植物主要特征, 形成球花 球花：裸子植物的孢子葉大多聚生成球果狀（strobiliform），稱為孢子葉球，或球花。孢子葉球單生或多個聚生成各種球序，通常都是單性同株或異株。 小孢子葉球：又稱雄球花（male cone），由小孢子葉（雄蕊）聚生而成，每個小孢子葉下面生有小孢子囊（花粉囊），內(nèi)有多個小孢子母細胞（花粉母細胞），減數(shù)分裂產(chǎn)生小孢子（單核花粉粒），由小孢子發(fā)育成雄配子體（成熟花粉粒）。 大孢子葉球：又稱雌球花，由大孢子葉（心皮）叢生或聚生而成。大孢子葉變態(tài)為珠鱗（松柏類）、珠領(lǐng)（銀杏）、珠托（紅豆杉）、套被（羅漢松）和羽狀大孢子葉（蘇鐵）。大孢子葉腹面（近軸面）生有1多個裸露的胚珠，珠心中的一個大孢子母細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生4個大孢子，僅遠珠孔端的1個大孢子發(fā)育為雌配子體。,2020年9月20日星期日,16/60,一、裸子植物主要特征, 配子體進一步退化，寄生在孢子體上 配子體由獨立生活到完全寄生。這個進化過程的意義重大，它使裸子植物的生殖過程擺脫了水濕環(huán)境的限制，使植物在地球上的分布真正走向了陸生環(huán)境。 雄配子體：是由小孢子發(fā)育成的花粉粒，大多數(shù)種類僅具4個細胞：2個退化的原葉細胞（營養(yǎng)細胞）、1個生殖細胞和1個管細胞。有生殖器官嗎？ 雌配子體：由大孢子發(fā)育而來，除百歲蘭屬、買麻藤屬外，雌配子體的近珠孔端均產(chǎn)生2多個多頸卵器（有性生殖器官），但結(jié)構(gòu)簡單，埋藏于胚囊中，僅有24個頸細胞露在外面。頸卵器內(nèi)有1個卵細胞和1個腹溝細胞，無頸溝細胞，也就是說，其雌性生殖器官僅剩下46個細胞，比蕨類植物的頸卵器更加退化。 此處的“退化”對植物進化有利，因此屬進化特征。（進化中的辯證關(guān)系）。,2020年9月20日星期日,17/60,一、裸子植物主要特征, 形成花粉管，受精作用不再受水的限制 雄配子以雄配子體為載體傳播至雌配子體上，并由雄配子體產(chǎn)生花粉管將雄配子送入雌配子體與卵受精。 與前述所有孢子植物相比，整個過程受環(huán)境影響最小，保證了受精過程的高效進行，因此，屬進化特征。 裸子植物的雄配子體（花粉粒），通常由風力傳播，經(jīng)珠孔直接進入胚珠，在珠心上方萌發(fā)，形成花粉管，進入胚囊，將由生殖細胞所產(chǎn)生的2個精子直接送到頸卵器內(nèi)，其中1個具功能的精子和卵細胞結(jié)合，完成受精作用。因此，受精作用不再受到水的限制,2020年9月20日星期日,18/60,一、裸子植物主要特征, 具多胚現(xiàn)象 裸子植物中普遍具有兩種多胚現(xiàn)象： 簡單多胚現(xiàn)象：即由于1個雌配子體上的幾個或多個頸卵器的多細胞同時受精，各自發(fā)育成1個胚（相當于異卵雙生）。 裂生多胚現(xiàn)象：1個受精卵在發(fā)育過程中，胚原細胞分裂為幾個胚的現(xiàn)象（相當于同卵雙生）。 裸子植物具有發(fā)達的維管系統(tǒng)和根系，特別是產(chǎn)生種子，形成花粉管，受精過程完全擺脫了水的限制，因而使裸子植物能更好的適于陸生環(huán)境和繁衍后代，這在植物進化史上可以說是一個新的里程碑。正因為如此，它們在中生代迅速發(fā)展并取代了蕨類植物在陸地上優(yōu)勢地位。,2020年9月20日星期日,19/60,二、裸子植物的生活史, 孢子體和孢子葉球 雄配子體 雌配子體 傳粉和受精 胚胎發(fā)育和成熟 球果的形成,2020年9月20日星期日,20/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 孢子體和孢子葉球,1. 孢子體形態(tài)：單軸分枝的常綠喬木，枝條有長枝和短枝之分，短枝的頂端生有一束針葉，通常2、3、5針一束。葉基部常包有812枚膜質(zhì)芽鱗組成的葉鞘。生長到一定年齡時，在孢子體上生出雌球花和雄球花。 裸子植物有雌雄同株或異株，松屬均為雌雄單性同株。 2. 雄球花（小孢子葉球）：春天，雄球花生于當年新枝基部的鱗片葉腋內(nèi)，通常由很多小孢子葉螺旋排列而成，每個小孢子葉的背面（遠軸面）有2個小孢子囊。小孢子囊為厚囊性發(fā)育，其內(nèi)的每個小孢子母細胞，經(jīng)減數(shù)分裂，形成4個小孢子（單核花粉粒），小孢子有2層壁，外壁向兩側(cè)突出形成氣囊，有利于風力傳播。,2020年9月20日星期日,21/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 孢子體和孢子葉球,3. 雌球花（大孢子葉球）：雌球花單個或幾個生于當年生新枝近頂端，初生時呈紅色或紫色，后變綠，由許多珠鱗螺旋排列在球花的軸上所構(gòu)成的， 珠鱗：即變態(tài)的大孢子葉，其遠軸面基部通常有一較小的薄片，稱為苞鱗（相當于花基部的苞片）。 胚珠：每一珠鱗的近軸面基部著生2枚胚珠。胚珠僅1層珠被。珠心中有一個細胞發(fā)育成大孢子母細胞，經(jīng)過減數(shù)分裂，形成4個大孢子，排成一列稱為“鏈狀四分體”。但通常只有遠軸面端的1個大孢子發(fā)育成雌配子體，其余3個退化。,華山松,2020年9月20日星期日,22/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 雄配子體,發(fā)育過程： 第一原葉細胞 小孢子 第二原葉細胞 胚性細胞 管細胞 精子器原始細胞 生殖細胞 雄配子體當年發(fā)育成熟，并完成傳粉。,不等分裂,不等分裂,2020年9月20日星期日,23/60,小孢子 氣囊 第一原葉細胞（營養(yǎng)細胞） 胚性細胞 第二原葉細胞 精子器原始細胞 （中央細胞） 退化的營養(yǎng)細胞 生殖細胞 管細胞,2020年9月20日星期日,24/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 雌配子體,雌配子體發(fā)育周期較長 第一年 游離核分裂階段：大孢子產(chǎn)生中央大液泡，細胞核分裂，形成16-32個游離核，游離核多少均勻地分布于細胞質(zhì)中。雌配子體冬季進入休眠期。 因當年與之同時發(fā)育的雄配子體已經(jīng)發(fā)育成熟并傳粉，此時花粉粒已傳至雌配子體未發(fā)育成熟胚珠的珠孔處，花粉管已開始萌發(fā)。 第二年 雌配子體形成：春天繼續(xù)進行游離核分裂，其數(shù)目增加，體積增大。至幾千個細胞核時，逐漸地由周圍向心地形成細胞壁。靠近珠孔端的幾個細胞明顯膨大，發(fā)育為頸卵器原始細胞，并形成頸卵器。 成熟的雌配子體通常有27個頸卵器。每個頸卵器通常只有4個頸細胞，1個腹溝細胞和1個卵細胞。 頸卵器發(fā)育成熟后進行受精。 雌配子體的絕大多數(shù)細胞是胚乳細胞（N）。,2020年9月20日星期日,25/60,胚珠和大孢子的發(fā)育,2020年9月20日星期日,26/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 傳粉和受精,雌配子體傳粉在當年進行，但當年的雌配子體僅發(fā)育至第一步，第二年雌配子體發(fā)育成熟后花粉管才到達頸卵器并進行受精。 傳粉：傳粉在晚春進行，此時雌球花軸稍微伸長，使幼嫩的苞鱗與珠鱗略微張開?；ǚ哿＝柚L力傳播，飄落在胚珠的珠孔一端。粘到由珠孔溢出的傳粉滴上，并隨著液體的干枯被吸入。 花粉管的伸長及精子形成：花粉粒進入珠孔后，雄配子體中的生殖細胞分裂為二，形成1個柄細胞和1個體細胞，而管細胞則開始伸長，迅速長出花粉管，當花粉管進入珠心相當距離后暫停止生長，等待雌配子體的成熟。直到第二年晚春和初夏頸卵器分化形成后，花粉管才繼續(xù)伸長，此時，體細胞才分裂為2個大小不等的精子。 受精：當花粉管伸長至頸卵器，破壞頸卵器到達卵細胞處，其先端隨即破裂，2個精子、管細胞及柄細胞都一起流入卵細胞的細胞質(zhì)中，其中一個大的具功能的精子隨即向中央移動，并接近卵核，與卵核結(jié)合形成受精卵，這個過程稱為受精。受精完成后，較小的精子、管細胞和柄細胞最后解體。,2020年9月20日星期日,27/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 胚胎發(fā)育和成熟,原胚階段、胚胎選擇階段、胚的組織分化和器官形成階段和種子形成四個階段。 1. 原胚階段：三個階段。 游離核分裂階段：受精卵連續(xù)進行三次游離核分裂，形成8個游離核，在頸卵器的基部排成上下2層，每層4個。 細胞壁產(chǎn)生：游離核形成后，細胞壁開始形成，但上層4個細胞的上部不形成細胞壁，使這些細胞的細胞質(zhì)與卵細胞質(zhì)相連。 原胚形成：因為上層4個細胞的上部無細胞壁而與卵細胞質(zhì)相連，故稱其為開放層，下層的4個細胞稱為初生胚細胞層。接著二層各自再分裂一次，形成4層16個細胞。即形成了原胚。 原胚結(jié)構(gòu)：由上至下為上層、蓮座層、初生胚柄層和胚細胞層。,2020年9月20日星期日,28/60,受精卵,游離核分裂,開放層 初生胚細胞層 上層 蓮座層 胚柄層 胚細胞層,原胚發(fā)育,2020年9月20日星期日,29/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 胚胎發(fā)育和成熟,2. 胚胎選擇階段 原胚各層和發(fā)育 上層：初期有吸收作用，不久解體。蓮座層：經(jīng)若干次分裂后消失。初生胚柄層：不再分裂，伸長為胚柄。胚柄的伸長使胚細胞層穿過頸卵器基部的細胞壁進入雌配子體組織中。胚細胞層：初生胚柄繼續(xù)伸長時，胚細胞層的細胞橫分裂，所產(chǎn)生的與初生胚柄相連的細胞伸長，發(fā)育為次生胚柄；由初生胚柄和次生胚柄組成多回卷曲的胚柄系統(tǒng)。 多胚現(xiàn)象及胚胎的選擇： 裂生多胚現(xiàn)象：一個受精卵發(fā)育而來的4個胚細胞相互分離，分別產(chǎn)生4個以上的幼胚。次生胚柄最前端連著胚細胞層，不久，次生胚柄的細胞彼此縱向裂開，胚細胞隨之縱向分裂，各自在次生胚柄頂端發(fā)育成1個胚。 簡單多胚現(xiàn)象：因同一胚珠內(nèi)具多個頸卵器而產(chǎn)生多個胚的現(xiàn)象。 胚胎選擇：松屬植物既有簡單多胚現(xiàn)象，又有裂生多胚現(xiàn)象，有時可同時出現(xiàn)在一個正在發(fā)育的種子中。胚胎間進行生理競爭，即即為胚胎選擇。通常只剩下1個（極少1個以上）幼胚正常分化、發(fā)育，成為種子的成熟胚。,2020年9月20日星期日,30/60,簡單多胚現(xiàn)象 裂生多胚現(xiàn)象,胚,伸長的胚柄,2020年9月20日星期日,31/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 胚胎發(fā)育和成熟,4. 胚的成熟和種子的形成 胚胎發(fā)育的最后階段，珠心組織被分解吸收，而往往在種子的珠孔一端殘留著紙狀帽形的薄層。 胚：胚根、胚軸、胚芽和子葉逐漸成熟。子葉多數(shù) 胚乳：包圍胚的雌配子體部分發(fā)育為胚乳。 種皮：珠被發(fā)育為種皮并分化為3層：外層肉質(zhì)（或不發(fā)達，最后枯萎）、中層石質(zhì)、內(nèi)層紙質(zhì)。,2020年9月20日星期日,32/60,二、裸子植物的生活史以松屬植物為例 球果的形成,球果形成：種子發(fā)育的同時，雌球花也不斷地發(fā)育，珠鱗木質(zhì)化而成為種鱗，種鱗頂端擴大露出的部分為鱗盾，鱗盾中部隆起或凹陷為鱗臍，珠鱗的部分表皮分離出來形成種翅。 松屬植物的生活史周期：松屬植物的生活史經(jīng)歷的時間長，從開花起到次年10月種子成熟時歷時18個月，如果從開花前一年的秋季形成花原基開始算起，則經(jīng)歷了26個月，跨越3個年頭： 第一年 78月：花原基形成，冬季休眠。 第二年 45月：開花傳粉，其后，花粉粒萌發(fā)成花粉管，寄生在珠心組織中，同時大孢子形成，發(fā)育為游離核時期的雌配子體，進入冬眠。 第三年 3月：開始，雌配子體及花粉管繼續(xù)發(fā)育，此后，精、卵逐漸成熟，6月初受精（傳粉后的13個月），以后，球果迅速長大，胚逐漸發(fā)育成熟，10月，球果和種子成熟。,2020年9月20日星期日,33/60,第三年 第一年 第二年,孢子葉球原基形成,雄配子體發(fā)育成熟并傳粉，雌配子體發(fā)育至游離核分裂階段。,完成受精球果成熟,2020年9月20日星期日,34/60,三、裸子植物的分類 裸子植物在植物分類系統(tǒng)中，通常作為1個自然類群，稱為裸子植物門。多數(shù)學(xué)者傾向于將本門分為鐵樹綱（蘇鐵綱）、銀杏綱、松柏綱（球果綱）、紅豆杉綱（紫杉綱）及買麻藤綱（倪藤綱 蓋子植物綱）5綱。 現(xiàn)代裸子植物的種類分屬于5綱，9目，12科，71屬，近800種。我國是裸子植物種類最多、資源最豐富的國家，有5綱，8目，11科，41屬，236種。其中引進栽培種1科，7屬，51種。不少是第三紀的孑遺植物，或稱“活化石”植物，如水杉、銀杏等。 周云龍（北師大）主編的植物生物學(xué)（高教版 1999.11）中，將裸子植物劃分為四綱，就是將上述紅豆杉綱合于松柏綱中，稱松杉綱。 河南省有裸子植物10科，28屬，60種，14變種及變型（丁寶章、王遂義等，河南植物志第一冊，河南人民出版社，1981）。,2020年9月20日星期日,35/60,第二節(jié) 鐵 樹 綱（蘇鐵綱）（Cycadopsida）,2020年9月20日星期日,36/60,一、主要特征,常綠木本，莖干粗壯，常不分枝，大型羽狀復(fù)葉，簇生于莖頂，球花頂生，雌雄異株，游動精子具多數(shù)鞭毛。染色體：X=8，9，11，13。 本綱現(xiàn)僅存1目，3科，11屬，約209種，分布于熱帶及亞熱帶地區(qū)。我國有蘇鐵屬1屬，約15種。河南有引進種。,2020年9月20日星期日,37/60,二、代表植物蘇鐵科（Cycadaceae）,1. 主要特征：常綠喬木，莖干直立常不分枝，羽狀復(fù)葉集生于莖的頂端，雌雄異株。染色體：X=11. 2. 代表種類蘇鐵(鐵樹)（Cycas revolute Thunb.）：常綠，在熱帶高達20米，在河南不及1米，不分枝。主干柱狀，密被宿存的木質(zhì)葉基，葉羽狀，長0.52米，基部兩側(cè)有刺，羽狀裂片線形，長達16.5cm，寬35mm，先端銳尖，邊緣反卷，堅硬革質(zhì)，深綠色有光澤，中脈顯著，無側(cè)脈。雄球花的小孢子葉多數(shù)扁平，鱗片狀，上部羽狀分裂；大孢子葉扁平，上部多羽狀分裂，中部兩側(cè)生48個胚珠。 蘇鐵在河南不易開花，南方鐵樹開花很容易。 鐵樹綱是裸子植物中最原始的類群。,2020年9月20日星期日,38/60,大孢子葉球,胚珠,成熟大孢子葉球,成熟大孢子葉,種子,小孢子葉球 小孢子葉局部,2020年9月20日星期日,39/60,第三節(jié) 銀 杏 綱（Ginkgopsida）,一、主要特征 落葉喬木，有長、短枝之分。葉扇形，長枝上互生，短枝上簇生，先端二裂或波狀缺刻，叉狀脈序。球花單性異株，精子具鞭毛。種子核果狀。染色體：X=12。 本綱僅存1目、1科、1屬、1種，為我國特產(chǎn)，國內(nèi)外廣泛栽培。,銀杏,2020年9月20日星期日,40/60,二、代表植物 銀杏（Gindgo biloba L.）,形態(tài)：銀杏為落葉喬木，樹干高大，枝分頂生營養(yǎng)性生長枝和側(cè)重生殖性短枝。莖中央髓不顯著，次生木質(zhì)部發(fā)達，年輪明顯。 球花：單性，異株。 雄球花：呈柔荑花序狀，生于短枝頂端的鱗片腋內(nèi)。小孢子葉有短柄，柄端有2個小孢子囊。 雌球花：簡單，通常僅有一長柄，柄端有2個環(huán)行擴大的珠領(lǐng)，即大孢子葉，上面各生1個直生胚珠，但通常只有一個成熟。,大孢子葉球,小孢子葉球,雌配子體,珠領(lǐng),珠被,小孢子葉,2020年9月20日星期日,41/60,二、代表植物 銀杏（Gindgo biloba L.）,種子：近球形，熟時黃色，外被白粉，種皮3層：外種皮厚，肉質(zhì)，并含有油脂及芳香物質(zhì)；中種皮白色骨質(zhì)，具23縱脊；內(nèi)種皮紅色，紙質(zhì)。胚乳肉質(zhì)。胚具2片子葉。 銀杏特產(chǎn)中國，為著名的中生代孑遺植物，現(xiàn)已廣泛栽培于世界各地。目前僅知浙江西天目山有野生狀態(tài)的銀杏樹。 銀杏樹形優(yōu)美，壽命長，可作行道樹和園林綠化的珍貴樹種，木材可供建筑用材，種仁可食用（多食易中毒）和藥用，葉含多種活性物質(zhì)，其提取物是生產(chǎn)治療心腦血管疾病和抗衰老、抗癡呆等癥的特效藥。,外種皮,胚乳,內(nèi)種皮,中種皮,2020年9月20日星期日,42/60,第四節(jié) 松 柏 綱（球果綱）（Coniferopsida）,一、松柏綱的主要特征 二、分類及代表植物 松科 Pinaceae） 杉科 Taxodiaceae 柏科 Cupressaceae 松、杉、柏三科檢索表,2020年9月20日星期日,43/60,一、松柏綱的主要特征,植物體：常綠或落葉喬木，稀灌木，莖有長、短枝之分；莖的髓部小，次生木質(zhì)部發(fā)達，由管胞構(gòu)成，無導(dǎo)管，具樹脂道。 葉：單生或成束，針形（螺旋排列）、鱗形（螺旋排列或交互對生）、鉆形、條形或刺形（螺旋排列），葉的表皮通常具較厚的角質(zhì)層及下陷的氣孔。 孢子葉球：單性同株或異株，孢子葉常排列成球果。種鱗與苞鱗離生（僅基部合生）、半合生或完全合生。 孢子及精子：小孢子有氣囊或無，精子無鞭毛。 種子有翅或無翅，胚乳豐富，子葉210枚。 松柏綱植物因葉子多為針形，故稱為針葉樹或針葉植物；又因孢子葉常排成球果狀，也稱為球果植物。 二、松柏綱植物的生活史,2020年9月20日星期日,44/60,二、分類及代表植物 松科（Pinaceae）,1. 主要特征： 植物體：多為喬木，少數(shù)為灌木，大多數(shù)常綠。 葉：多為針葉，少為條形（扁平），稀為四棱形；葉在長枝上螺旋排列，短枝上簇生；針葉常35針一束，著生于極度退化的短枝頂端，基部包有葉鞘，實際觀察時，可以葉鞘內(nèi)針葉數(shù)來確定是幾針一束。 孢子葉球：單性同株，孢子葉螺旋排列。 小孢子葉球：具多數(shù)螺旋狀著生的小孢子葉，每個小孢子葉有2個小孢子囊，小孩子多數(shù)具氣囊。 大孢子葉球：由多數(shù)螺旋狀著重的珠鱗與苞鱗所組成，珠鱗腹面具兩枚倒生的胚珠，背面的苞鱗與珠鱗分離（僅基部結(jié)合）。 球果直立或下垂。種子常有翅；子葉216枚。X=12，13，22。,針葉五針一束,單性同株 孢子葉螺旋排列,油松,2020年9月20日星期日,45/60,二、分類及代表植物 松科（Pinaceae）,2. 識別特征：針葉或條形葉，葉及孢子葉螺旋排列，種鱗與苞鱗離生，每種鱗具2粒種子。,黑 松,2020年9月20日星期日,46/60,3. 代表植物松屬（Pinus L.）：松科最大屬，80余種，我國產(chǎn)22種，分布全國。 主要特征：多為常綠喬木。葉二型：鱗葉單生，螺旋著生；針葉）螺旋著生，常2，3或5針一束，生于苞片狀鱗葉腋部，著生于不發(fā)育的短枝的頂端，每束針基部由812枚芽鱗組成的葉鞘所包，葉鞘脫落或宿存。孢子葉球單性同株；小孢子葉球多數(shù)，集生于新枝下部；大孢子葉球24個生于新枝頂端。球果第二年（稀第三年）秋成熟，種鱗木質(zhì)，宿存；種子上部具長翅。 常見種類：油松（P. tabulaeformis Carr.）：葉2 針一束，葉鞘宿存，鱗盾肥厚，鱗臍凸起具尖刺。主產(chǎn)華北；馬尾松（P. massoniana Lamb.）：葉2針一束，細長柔軟，鱗臍微凹無刺；白皮松（P. bungeana Zucc. Ex Endl.）：葉3 針一束，葉鞘早落，我國河南等地特有；華山松（P. armandii Franch.）：葉5針一束，種鱗熟后張開。產(chǎn)山西、陜西、河南、四川等地。,二、分類及代表植物 松科（Pinaceae）,油松,華山松,馬尾松,2020年9月20日星期日,47/60,二、分類及代表植物 松科（Pinaceae）,4. 本科其他常見種類 銀杉，著名的活化石植物，常綠喬木，特產(chǎn)于我國廣西龍勝和四川南部，為我國的一級保護植物； 金錢松，落葉喬木，產(chǎn)于我國中部和東南部地區(qū)，葉入秋后呈金黃色，為美麗庭園觀賞樹種，簇生于小枝上的葉呈輻射狀排列，似金錢狀； 雪松，常綠喬木，大枝平展，小枝下垂，原產(chǎn)阿富汗至印度，我國廣泛栽培，為世界三大庭園樹種之一。,華北落葉松,金錢松,2020年9月20日星期日,48/60,二、分類及代表植物 杉科 Taxodiaceae,1.主要特征：喬木。 葉：同型或二型，螺旋排列， 孢子葉球：單性同株。大、小孢子葉均螺旋排列（僅水杉的葉、小孢子葉及珠鱗對生） ，珠鱗與苞鱗多為半合生（僅頂端分離）。 小孢子囊：多于2個（常34個），小孢子無氣囊。 大孢子囊：珠鱗腹面基部有29枚直立或倒生胚珠。 球果：當年成熟，種鱗及苞鱗扁平或盾形，木質(zhì)或革質(zhì)，能育種鱗具29粒種子，種子周圍或兩側(cè)有窄翅。染色體：X=11,33。 本科有10屬，16種，主要分布于北半球。我國產(chǎn)5 屬，7種，引入栽培4屬，7種，分布于長江流域及秦嶺以南各省區(qū)。,2020年9月20日星期日,49/60,二、分類及代表植物 杉科 Taxodiaceae,2.識別特征：種鱗和苞鱗半合生，種鱗具29粒種子，葉鈹針形、鉆形、條形或鱗狀，互生，螺旋狀排列（但呈壓扁狀二列），小孢子無氣囊。 3.代表植物杉木屬（Cunninghamia） 特征：常綠喬木。葉條狀披針形，邊緣有鋸齒，螺旋狀著重；葉的上、下兩面均有氣孔線。苞鱗與珠鱗的下部合生，螺旋狀排列；苞鱗大，邊緣有不規(guī)則細鋸齒；珠鱗小，先端3裂，腹面基部生了3 枚胚珠。球果近球形或卵圓形。種子兩側(cè)具窄翅。 本屬2種，為我國特產(chǎn)。 常見種類：杉木C. ianceolata (Lamb.)Hook. 葉在主枝上輻射伸展，側(cè)枝上的葉基部扭轉(zhuǎn)成二列狀，葉緣有細鋸齒，下面中脈兩側(cè)各有十條白色氣孔線；種子兩側(cè)邊緣有窄翅。,2020年9月20日星期日,50/60,二、分類及代表植物 杉科 Taxodiaceae,4. 本科其他種類 水松，為第三紀孑遺植物，分布于我國華南、西南；禿杉，僅分布于云南西部部分地區(qū)，葉為扁平鉆形，禿杉為我國特有珍貴樹種，和水杉均被列為國家一級保護植物；柳杉，葉鉆形，產(chǎn)于浙江天目山、福建、江西等地，為我國特有種。 國外著名種類介紹：產(chǎn)于加利福尼亞州巨杉和北美紅杉，均為世界巨樹，高達100m以上，胸徑最寬達10m，我國有引種。,水杉,水松,2020年9月20日星期日,51/60,二、分類及代表植物 柏科 Cupressaceae,1.主要特征：常綠喬木或灌木。葉交互對生（鱗葉）或輪生（刺形葉），稀螺旋著生，鱗形或刺形，同型或異型。孢子葉球單性，同株或異株；小孢子葉交互對生，小孢子囊常多于2個，小孢子無氣囊；珠鱗交叉對生或34片輪生，珠鱗腹面基部有1至多枚直生胚珠，苞鱗與珠鱗完全合生。球果通常圓球形；種鱗盾形，木質(zhì)或肉質(zhì)，熟時張開或肉質(zhì)合生呈漿果狀。種子兩側(cè)具窄翅或無翅，或上端有1長1短的翅。染色體：x11。 2.識別特征：葉二型，交互對生（鱗葉）或輪生（刺形葉），種鱗和苞鱗完全合生，珠鱗交互對生或3-4片輪生。,龍柏大孢子葉球,側(cè)柏大孢子葉球,柏木孢子葉球,2020年9月20日星期日,52/60,二、分類及代表植物 柏科 Cupressaceae,3. 代表植物側(cè)柏屬、柏木屬和圓柏屬 側(cè)柏屬（platyclaeus）有葉小枝扁平、直伸，排成一平面。鱗葉交叉對生。孢子葉球單性同株，單生于短枝頂端；大孢子葉球有4對交互對生的珠鱗，僅中間2對各生12枚胚珠。球果當年成熟，熟時裂開；種鱗木質(zhì)、扁平，背部近頂端具反曲的鉤狀尖頭；種子無翅。本屬僅側(cè)柏P.orientalis (Linn.)Franco1種，我國特產(chǎn)。 柏木屬（Cupressus）有葉小枝斜上伸展，稀下垂；鱗葉的小枝四棱形或圓柱形，不排成一平面，稀扁平而排成一平面。葉鱗形，交叉對生，排成四行，同型或二型，僅幼苗或萌生枝之葉為刺形。孢子葉球單性同株，單生枝頂；球果第二年成熟；種鱗48對，熟時張開，木質(zhì)，盾形，頂端中部常具凸起的短尖頭。種子具棱，兩側(cè)有窄翅。本屬代表植物柏木（C.funebris Endl.） 圓柏屬（Sabina）有葉小枝四棱形，不排成一面。葉刺形或鱗形（異型）。孢子葉球單性異株或同株，單生枝頂。球果熟時種鱗愈合，肉質(zhì)，不張開。種子無翅。本屬常見種類為圓柏（S. chinensis）Ant.。,2020年9月20日星期日,53/60,二、分類及代表植物 柏科 Cupressaceae,3. 代表植物側(cè)柏屬、柏木屬和圓柏屬檢索表 1. 有葉小枝排成一面，鱗葉交互對生，球果熟時開裂 2. 小枝直伸，珠鱗4對，僅中間二對可育，球果當年成熟 1. 側(cè)柏屬 2. 小枝多下垂，珠鱗48對，球果第二年成熟2. 柏木屬 1. 有葉小枝不排成一面，葉二型，球果熟時肉質(zhì)，不開裂 3. 圓柏屬,2020年9月20日星期日,54/60,二、分類及代表植物 松、柏、杉三科檢索表,1. 種鱗與苞鱗離生。針形或條形葉，螺旋排列，每種鱗2枚種子 1. 松科 1. 種鱗與苞鱗合生或半合生，葉披針形、鉆形、條形、刺形或鱗形，螺旋排列、交互對生或輪生， 2. 種鱗與苞鱗半合生，無鱗形葉2. 杉科 2. 種鱗與苞鱗合生，刺形葉或鱗葉3. 柏科,2020年9月20日星期日,55/60,第五節(jié) 紅豆杉綱（紫杉綱） （Taxopsida）,一、主要特征 常綠木本，多分枝。 葉線形、披針形，鱗形、鉆形或闊葉狀。 球花單性，異株，稀同株。 大孢子葉特化為盤狀或漏斗狀的珠托或囊狀的套被（本綱最主要特征）。胚珠著生于其內(nèi)，紅豆杉綱的大孢子葉的特化程度明顯高于前述幾個綱，其套被已經(jīng)接近于被子植物子房的結(jié)構(gòu)，但其頂端未封閉，因此仍屬胚珠裸露。 種子常具由套被增厚而形成的假種皮。 本綱有3科、14屬、約162種，三科為羅漢松科、三尖杉科（粗榧科）和紅豆杉科。中國有3科、7屬、33種。,羅漢松,2020年9月20日星期日,56/60,一、主要特征,分科檢索表： 1雄蕊具2個花藥，花粉常具氣囊；具囊狀或杯狀的套被；種子具肉質(zhì)或干質(zhì)的假種皮1.羅漢松 1雄蕊具3-9枚花藥，花粉不具氣囊。 2胚珠2枚，生于交互對生的苞腋中，具囊狀的珠托；種子具 假種皮2.三尖杉科 2胚珠1枚，生于花軸頂端的苞腋，具盤狀或漏斗狀的珠托； 種子具假種皮3.紅豆杉科,2020年9月20日星期日,57/60,二、代表植物三尖杉科 （Cephalotaxaceae）,識別特征：雄蕊39 枚，花粉不具氣囊，胚珠2枚，生于交互對生的苞腋內(nèi)，具囊狀的珠托，種子具假種皮。 常見種類： 三尖杉：葉長413厘米，寬3.54.4mm，先端漸尖成長尖頭。小孢子葉球有明顯的總梗，長約6-8mm。本種為中國特有種，分布較廣。 粗榧：與三尖杉區(qū)別為，葉較短，長25cm，寬約3mm，先端常漸尖或微凸尖，基部近圓形，幾無柄。小孢子葉球總長約3mm，短于三尖杉。三種為中國特有樹種，第三紀孑遺植物。分布很廣。,粗榧,2020年9月20日星期日,58/60,第六節(jié) 買麻藤綱（倪藤綱）（Gnetopsida）蓋子植物綱（Chlamydospermopsida）,一、一般特征 植物體：灌木、亞灌木或木質(zhì)藤本，稀喬木。次生木質(zhì)部有導(dǎo)管，無樹脂道。葉對生或輪生，鱗片狀或闊葉。 孢子葉球：球花單性，有類似于花被的蓋被，大孢子葉特化的蓋被已經(jīng)很接近于被子植物的子房結(jié)構(gòu)，亦稱假花被。胚珠具1-2層珠被，上端（2層者僅內(nèi)珠被）延長成珠孔管。 精子無鞭毛，除麻黃目外，雌配子體無頸卵器。種子包于蓋被發(fā)育的假種皮中，子葉2枚，胚乳豐富。 本綱共有3屬，約80種，隸屬于3目、3科，即麻黃科、買麻藤科和百歲蘭科。中國有2科，2屬，19種，幾乎遍布全國。 本綱植物莖內(nèi)次生木質(zhì)部具導(dǎo)管，具蓋被，胚珠包于蓋被內(nèi)，許多種類無頸卵器，這些都是裸子植物中最進化類群的性狀。 二、代表植物：略。,2020年9月20日星期日,59/60,1.裸子植物的主要特征 2.裸子植物的生活史 3.裸子植物四綱的主要特征 4.各綱主要代表植物，其中以松柏綱為重點。,本章要點,2020年9月20日星期日,60/60,1裸子植物的主要特征是什么？與苔蘚植物和蕨類植物相比，其進化之處表現(xiàn)在什么地方？ 2為什么說裸子植物的種子是三個世代的產(chǎn)物？ 3請總結(jié)裸子植物的二套名詞。 4以松屬植物為例說明裸子植物的生活史過程。 5總結(jié)松、杉、柏三科的主要特征和識別特征。 6總結(jié)松屬植物的主要特征及油松和馬尾松的區(qū)別。 7水杉和落羽杉有何主要區(qū)別？ 8側(cè)柏、柏木和圓柏三屬如何區(qū)別？ 名詞：球果、球花、雄球花、雌球花、珠鱗、種鱗、苞鱗、珠領(lǐng)、托、套被、蓋被、裂生多胚現(xiàn)象、簡單多胚現(xiàn)象、鱗盾、鱗臍、假種皮,本章作業(yè),