1、以种子为繁殖器官以种子为繁殖器官第九章第九章 裸子植物裸子植物 第一节第一节 裸子植物的特征裸子植物的特征 第二节第二节 裸子植物的分类裸子植物的分类 第三节第三节 裸子植物的起源与演化裸子植物的起源与演化 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 种子植
2、物最大的特征是产生了种子种子。与种子出现有密切关系的是花粉管花粉管的产生，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。种子最早产生于裸子植物中的种子蕨目，其中最原始的化石种子蕨植物在上泥盆纪地层中发现。种子植物和蕨类植物同具有世代交替。本章要求掌握裸子植物的主要特征及生裸子植物的主要特征及生活史活史；了解裸子植物各纲的主要区别；重点掌握松、松、杉、柏三科的特征杉、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。代表植物马尾松第一节第一
3、节 裸子植物的主要特征裸子植物的主要特征马尾松马尾松长叶松长叶松1.孢子体发达，高大木本；孢子体发达，高大木本；黄山迎客松2.孢子叶聚生成球果状（球花）孢子叶聚生成球果状（球花）小孢子叶球生于当年枝基部（雄球花）小孢子叶球小孢子叶球大孢子叶球生于当年枝顶（雌球花）大孢子叶球大孢子叶球3.配子体极度退化，寄生于孢子体配子体极度退化，寄生于孢子体雄配子体（花粉雄配子体（花粉粒）包括：粒）包括：（1）气囊）气囊 （2）原叶细胞原叶细胞（3）原叶细胞原叶细胞 （4）生殖细胞）生殖细胞 （5）管细胞）管细胞雌配子体：雌配子体：雌配子体发育形成颈卵器，颈卵器包括：雌配子体发育形成颈卵器，颈卵器包括：颈细胞
4、：颈细胞：4个个卵细胞：卵细胞：1个个腹沟细胞：腹沟细胞：1个个 4.花粉萌发形成花粉管花粉萌发形成花粉管,受精过程不需要水受精过程不需要水5.胚珠裸露胚珠裸露 种子三代同堂种子三代同堂胚为新的孢子体胚为新的孢子体世代（世代（2n2n）、胚乳为雌配子体世代）、胚乳为雌配子体世代（1n1n）、种皮为老的孢子体世代、种皮为老的孢子体世代（2n2n）6.6.具多胚现象具多胚现象 简单多胚简单多胚 由一个雌配子体上的几个颈卵器的由一个雌配子体上的几个颈卵器的卵细胞分别受精，各自发育成一个卵细胞分别受精，各自发育成一个胚，形成多个胚。胚，形成多个胚。裂生多胚：裂生多胚：由一个受精卵，在发育过程中原胚由一
5、个受精卵，在发育过程中原胚细胞分裂为几个细胞的现象。细胞分裂为几个细胞的现象。裸子植物主要特征：裸子植物主要特征：均为均为木本木本植物，其植物，其孢子体发达孢子体发达，并有强大的根系。，并有强大的根系。维维管系统发达管系统发达。是介于蕨类植物和被子植物之间的一类。是介于蕨类植物和被子植物之间的一类维管植物。维管植物。可可形成球花形成球花。配子体进一步退化配子体进一步退化，完全寄生在孢子体上。仍，完全寄生在孢子体上。仍具有颈具有颈卵器卵器。形成形成花粉管花粉管，受精作用不再受到水的限制。最大的特，受精作用不再受到水的限制。最大的特点是能产生点是能产生种子种子，但种子，但种子裸露裸露，没有果皮包被
6、，故称，没有果皮包被，故称裸子植物。裸子植物。裸子植物中普遍存在裸子植物中普遍存在多胚多胚现象。现象。两套系统对照表两套系统对照表种子植物种子植物 蕨类植物蕨类植物 种子植物种子植物 蕨类植物蕨类植物花（球花）花（球花）-孢子叶球孢子叶球 花粉囊花粉囊-小孢子囊小孢子囊花粉母细胞花粉母细胞-小孢子母细胞小孢子母细胞 雄蕊雄蕊-小孢子叶小孢子叶花粉粒（单核）花粉粒（单核）-小孢子小孢子 花粉管和精核花粉管和精核-成熟雄配子体成熟雄配子体花粉粒花粉粒（二细胞以上）（二细胞以上）-初期雄配子体初期雄配子体 心皮心皮-大孢子叶大孢子叶 胚珠（珠心胚珠（珠心-）-大孢子囊大孢子囊胚囊母细胞胚囊母细胞-大
7、孢子母细胞大孢子母细胞 胚囊（成熟期）胚囊（成熟期）-雌配子体雌配子体胚囊（单核期）胚囊（单核期）-大孢子大孢子 胚乳（裸子植物）胚乳（裸子植物）-后期的雌配子体后期的雌配子体 胚乳（被子植物，由受精的极核发育而成为其所特有）胚乳（被子植物，由受精的极核发育而成为其所特有）两套系统两套系统1851年，由德国的荷夫马斯特（年，由德国的荷夫马斯特（Hofmeister)统一起来。统一起来。现存裸子植物有现存裸子植物有1 12 2科科7171属约属约800800余种，它们中余种，它们中的许多种类被称为的许多种类被称为“活化石活化石”。中国是裸子。中国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，有裸子植物种
8、类最多、资源最丰富的国家，有裸子植物植物4 4纲、纲、1111科、科、4 41 1属、属、2 23636种。种。广东及海南连引种栽培的有广东及海南连引种栽培的有1010科、科、2727属、属、5050种、种、6 6变种、变种、4 4品种。品种。粤北裸子植物资源丰富，车八岭国家级自然粤北裸子植物资源丰富，车八岭国家级自然保护区就有裸子植物保护区就有裸子植物8 8科科1010属属1313种种1 1变种；南变种；南岭国家森林公园有裸子植物岭国家森林公园有裸子植物8 8科科1616属属2121种、种、3 3变种。变种。第二节第二节 裸子植物的分类（约裸子植物的分类（约800种）种）裸子植物分为裸子植物
9、分为5 5纲纲:苏铁纲苏铁纲银杏纲银杏纲松柏纲松柏纲紫杉纲紫杉纲买麻藤纲买麻藤纲裸子植物的分纲裸子植物的分纲一、苏一、苏 铁铁 纲纲 茎干通常粗壮，不分枝。羽状复叶，集生茎干通常粗壮，不分枝。羽状复叶，集生于树干顶端。雌雄异株。精子有纤毛。仅于树干顶端。雌雄异株。精子有纤毛。仅l目，目，1科。科。种子核果状，有种子核果状，有3层种皮。胚乳丰富。层种皮。胚乳丰富。苏铁的大孢子叶集生在枝顶，样子像一朵苏铁的大孢子叶集生在枝顶，样子像一朵花，所谓花，所谓“铁树开花铁树开花”。铁树又名苏铁,苏铁植物是现存于地球上最古老的种子植物，目前世界上还残存约100种。我国八省区有分布，种类 15种，是世界苏铁植
10、物的一个重要分布中心地。铁树植物被誉为“植物界的大熊猫”。其树形美观，羽叶排列紧密，小叶短而窄，呈龙骨状排列，极具观赏价值。随着人们生活水平的提高，铁树将会进入千家万户。苏铁（铁树）苏铁（铁树）苏铁的雌雄异株苏铁的雌雄异株雄球花雄球花雌株雌株雌球花雌球花种子核果状种子核果状台湾苏铁最大的精子最大的精子 生物的雄性生殖细胞叫精子。动物有，植物也有。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，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？长它究竟有多大呢？长0.3毫米，视力好的人，不用放大毫米，视力好的人，不用放大镜也可以看见。镜也可以
11、看见。生物界最大的精子，只有那么一点点大，其它的生物界最大的精子，只有那么一点点大，其它的精子，可以想象是多么的微小了。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苏铁的精子，形状象陀螺，它的前端着生很多的鞭毛，排成一环一环的能够在花粉管的液体内自由游鞭毛，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。幼小的苏铁。二、银二、银 杏杏 纲纲代表植物：1目1科1属1种：银杏银杏1、落叶大乔木，树可高达、落叶大乔木，树可高达40米，胸径可达米，胸径可达4米。老树呈灰褐色，米。
12、老树呈灰褐色，深纵裂，粗糙；深纵裂，粗糙；2、枝有长枝与短枝之分枝有长枝与短枝之分，网状中柱，内始式木质部；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，、叶在长枝上螺旋状散生，在短枝上簇生状，叶片扇形叶片扇形，有长柄，有长柄，淡绿色，无毛，有多数交叉并列细脉，上缘宽淡绿色，无毛，有多数交叉并列细脉，上缘宽5-8厘米，浅波状，厘米，浅波状，有时中央有浅裂或深裂；有时中央有浅裂或深裂；4、雌雄异株雌雄异株，雌球花生于短枝叶腋或苞腋，呈簇生状；雄球花成雌球花生于短枝叶腋或苞腋，呈簇生状；雄球花成柔荑花序状，下垂；柔荑花序状，下垂；5、种子核果状种子核果状，有臭味；中种皮骨质，白
13、色，具，有臭味；中种皮骨质，白色，具2-3棱；内种皮棱；内种皮膜质淡褐色；子叶膜质淡褐色；子叶2片。花期片。花期4-5月，月，9-10月种子成熟。每公斤有种月种子成熟。每公斤有种子子300-400粒。粒。6、为我国特有种，著名的孑遗植物，行道树、药用、雕刻，木材、为我国特有种，著名的孑遗植物，行道树、药用、雕刻，木材优良。优良。银银 杏（公孙树，杏（公孙树，白果树）白果树）银杏雌球花 银杏的长短枝粤北白果之乡南雄坪田三、松柏纲三、松柏纲 Coniferopsida（一）简要特征：（一）简要特征：木本，茎多分枝，常有长、短枝之分，具木本，茎多分枝，常有长、短枝之分，具树脂道树脂道。叶叶针状、鳞片
14、状、稀为条状针状、鳞片状、稀为条状。孢子叶常排成球果。孢子叶常排成球果状，单性同株或异株。花粉有气囊或无气囊，萌状，单性同株或异株。花粉有气囊或无气囊，萌发时精子无纤毛。发时精子无纤毛。（二）（二）松柏纲植物的生活史松柏纲植物的生活史第二年春第二年春第二年初夏第三年晚春第三年夏第三年秋松的松的生活史生活史注意1.生活史跨越的三个年头生活史跨越的三个年头第第1年年78月形成花原基，冬季休眠；月形成花原基，冬季休眠；第第2年年35月开花传粉；其后，花粉粒在珠心组织中萌发成花粉月开花传粉；其后，花粉粒在珠心组织中萌发成花粉管，同时，大孢子形成，发育成游离核（管，同时，大孢子形成，发育成游离核（163
15、2个）时期的雌个）时期的雌配子体，冬季休眠；配子体，冬季休眠；第第3年年3月开始，雌配子体及花粉管继续发育，颈卵器产生，月开始，雌配子体及花粉管继续发育，颈卵器产生，6月月初受精；合子发育成种子。初受精；合子发育成种子。2.胚胎的选择胚胎的选择3.种皮、胚、胚乳的来源及倍性种皮、胚、胚乳的来源及倍性4.种子着生的位置种子着生的位置（三）我国的松柏纲植物（三）我国的松柏纲植物1.松科松科乔木，叶针形或线性；球花单生，同株马尾松 针叶是二针一束，叶长，细 柔，主要生长在南方。油 松针叶是二针叶是二针针一束，叶短，粗一束，叶短，粗 硬，硬，主要生长在北方。主要生长在北方。白皮松3针1束，叶鞘早落雪
16、松红松 小枝有绒毛。叶五针一束，粗硬；种鳞不张开。云杉 2.杉杉 科科 常绿或落叶乔木。叶条形、钻形或常绿或落叶乔木。叶条形、钻形或披针形。球花单性，同株。披针形。球花单性，同株。水杉(Metasequoia glyptostroboides)水杉水杉水杉 水杉是稀有的珍贵树种，国家一级保护植物。过去人们认水杉是稀有的珍贵树种，国家一级保护植物。过去人们认为水杉已在地球上灭绝了，为水杉已在地球上灭绝了，1940年，我国植物学家干铎教年，我国植物学家干铎教 授路授路经四川万县磨刀溪，见路旁有一株参天古树，高度足有经四川万县磨刀溪，见路旁有一株参天古树，高度足有30余米，余米，树姿十分美观，认为这
17、是一棵罕见的大树。后来经过若干年，中树姿十分美观，认为这是一棵罕见的大树。后来经过若干年，中国发现水杉的消息传出后，在各国植物国发现水杉的消息传出后，在各国植物 学者，古植物学中引起学者，古植物学中引起极大的兴趣。美国加利福尼亚大学专家教授专程来我国实地考察。极大的兴趣。美国加利福尼亚大学专家教授专程来我国实地考察。60多年来，外国许多国家纷纷来中国引种，现在水杉已在多年来，外国许多国家纷纷来中国引种，现在水杉已在50多个国家安家落户，水杉在中国也已广为栽培。多个国家安家落户，水杉在中国也已广为栽培。1978年，邓小平同志到尼泊尔访问时，把中国水杉种在尼泊年，邓小平同志到尼泊尔访问时，把中国水
18、杉种在尼泊尔皇家植物园。美国前总统尼克松把他心爱的游艇命名为尔皇家植物园。美国前总统尼克松把他心爱的游艇命名为“水杉水杉”号，水杉好似友好的使者，把我国人民的友谊传播到世界各地。号，水杉好似友好的使者，把我国人民的友谊传播到世界各地。3.柏柏 科科 常绿乔木或灌木，叶鳞形或刺形，对生或轮生。常绿乔木或灌木，叶鳞形或刺形，对生或轮生。球花单性，同株或异株。球花单性，同株或异株。刺柏：叶刺形，刺柏：叶刺形，3 3小叶轮生，树冠塔形，木材耐小叶轮生，树冠塔形，木材耐水湿，水湿，适于制船。适于制船。圆柏（桧柏）：枝条上有圆柏（桧柏）：枝条上有两种叶两种叶：一种针刺状，：一种针刺状，一种鳞片状。一种鳞片
19、状。侧柏：侧柏：叶为叶为鳞片状，小枝扁平，排成一平面，鳞片状，小枝扁平，排成一平面，直展直展。侧柏的主干生出大的分枝，向上斜着伸。侧柏的主干生出大的分枝，向上斜着伸出，形成出，形成尖塔形的树冠尖塔形的树冠。香山碧云寺的侧 柏侧柏侧柏圆柏圆柏沙地柏4.南洋杉科南洋杉(Araucaria cunninghamii)四、紫杉纲四、紫杉纲（一）（一）主要特征主要特征常绿乔木或灌木，茎多分枝；叶为条形、披针叶、鳞形、钻形常绿乔木或灌木，茎多分枝；叶为条形、披针叶、鳞形、钻形或退化为叶状枝；孢子叶球单性，同株稀异株；胚珠生于盘状或退化为叶状枝；孢子叶球单性，同株稀异株；胚珠生于盘状或漏斗状的珠托上，或由囊
20、状或杯状的套被所包围；或漏斗状的珠托上，或由囊状或杯状的套被所包围；种子具肉种子具肉质的假种皮或外种皮。质的假种皮或外种皮。（二）（二）分类及分类及代表植物代表植物 世界世界3 3科科1414属属162162种，我国种，我国3 3科科7 7属属3333种种罗汉松科罗汉松科(PodocarpaceaePodocarpaceae)三尖杉科三尖杉科(粗榧科）粗榧科）(CephalotaxaceaeCephalotaxaceae)红豆杉科（紫杉科）红豆杉科（紫杉科）(taxaceaetaxaceae)1.罗汉松科罗汉松科2.三尖杉科三尖杉科三尖杉（三尖杉（Cephalotaxusfortunei）属三
21、尖杉科三尖）属三尖杉科三尖杉属常绿乔木，叶形似杉，但柔软不刺手，枝端冬芽杉属常绿乔木，叶形似杉，但柔软不刺手，枝端冬芽呈三个排列，春天小枝分三叉生长，故名三尖杉。呈三个排列，春天小枝分三叉生长，故名三尖杉。红豆杉红豆杉3.红豆杉科红豆杉科常绿小乔木，高5-15m。树皮红褐色，长条裂。种子扁卵圆形或倒卵圆形，杯状假种皮红色。中国特有种。乳源红云的千年南方红豆杉乳源红云的千年南方红豆杉曼地亚红豆杉白豆杉简要特征简要特征：o 灌木或木质藤本，灌木或木质藤本，次生木质部有导管，无树脂道次生木质部有导管，无树脂道。叶对生，鳞。叶对生，鳞片状或阔叶状，也有肉质而呈带状。球花单性，异株或同株，片状或阔叶状，
22、也有肉质而呈带状。球花单性，异株或同株，成熟的雌球花成熟的雌球花球果状或浆果状球果状或浆果状。o这类植物起源于新生代。茎内次生木质部有这类植物起源于新生代。茎内次生木质部有导管导管，孢子叶球有，孢子叶球有类似于花被的盖被（类似于花被的盖被（假花被）假花被），胚珠包裹于假花被内胚珠包裹于假花被内，许多种，许多种类有多核胚囊而类有多核胚囊而无颈卵器无颈卵器，这都是裸子植物中，这都是裸子植物中最进化的类群的最进化的类群的性状性状。o本纲共本纲共3 3目目3 3科科3 3属约属约8080种。我国有种。我国有2 2目目2 2科科2 2属属1919种种4 4变种，分布几变种，分布几遍全国，其中多种遍全国，
23、其中多种麻黄供药用麻黄供药用，各种买麻藤的种子可榨油或食，各种买麻藤的种子可榨油或食用，其茎皮纤维可作织索编网等原料。用，其茎皮纤维可作织索编网等原料。1、灌木、亚灌木或草本状，多分枝，、灌木、亚灌木或草本状，多分枝，次生木质部具导管次生木质部具导管；2、叶退化为鳞片状，对生或轮生，、叶退化为鳞片状，对生或轮生，2-3片合生成鞘状；片合生成鞘状；3、孢子叶球单性异株，稀同株，小孢子叶球构成复穗状，、孢子叶球单性异株，稀同株，小孢子叶球构成复穗状，2-8个小孢子囊，大孢子叶球基部有数对苞片，仅顶端生个小孢子囊，大孢子叶球基部有数对苞片，仅顶端生1-3枚胚枚胚珠；珠；3、有、有2个颈卵器；个颈卵器
24、；4、胚珠胚珠由囊状的由囊状的盖被盖被包围，珠被顶端延伸成珠孔管；包围，珠被顶端延伸成珠孔管；5、分布于干旱、沙漠地区，观赏、保持水土；、分布于干旱、沙漠地区，观赏、保持水土；6、代表植物：麻黄、草麻黄。、代表植物：麻黄、草麻黄。（一）麻黄科（一）麻黄科（Ephedraceae）草麻黄草麻黄Ephedra sinica Stapf（二）买麻藤科（二）买麻藤科（Gnetaceae）1、常绿木质大藤本，少为直立乔木或灌木；叶为单、常绿木质大藤本，少为直立乔木或灌木；叶为单叶对生，羽状侧脉或网脉；叶对生，羽状侧脉或网脉；2、孢子叶球单性异株，稀同株；、孢子叶球单性异株，稀同株；3、不形成颈卵器不形成
25、颈卵器；4、胚珠由囊状的盖被包围胚珠由囊状的盖被包围，珠被顶端延伸成珠孔管；，珠被顶端延伸成珠孔管；5、分布南部，纤维用、种子榨油；、分布南部，纤维用、种子榨油；6、代表植物：买麻藤、小叶买麻藤。、代表植物：买麻藤、小叶买麻藤。l（三）百岁兰科（三）百岁兰科（Welwitschiaceae）1、形态独特，茎粗短块状，生于地下，典型的旱生、形态独特，茎粗短块状，生于地下，典型的旱生植物；植物；2、叶终生只有一对大型带状叶片，能生存百年以上，、叶终生只有一对大型带状叶片，能生存百年以上，故名；故名；3、孢子叶球单性异株；、孢子叶球单性异株；4、没有颈卵器；、没有颈卵器；5、分布非洲西南部，靠近海岸
26、的沙漠地带；、分布非洲西南部，靠近海岸的沙漠地带；6、代表植物：百岁兰。、代表植物：百岁兰。百岁兰百岁兰 典型旱生植物，分布非洲西南部，靠近海岸的沙漠地带。典型旱生植物，分布非洲西南部，靠近海岸的沙漠地带。典型旱生植物，分布非洲西南部，靠近海岸的沙漠地带。寿命最长的叶子寿命最长的叶子 常青的松柏，它的叶子是永远不凋落的吗？不，松柏也是要换叶子的，不过，它的叶子不是一下子全部凋落，而是一部分一部分地换，所以看起来松柏永远郁郁葱葱。松柏叶子的寿命也的确比桃李等落叶树的叶子长，可以生存三到五年。那么世界上哪种植物叶子的寿命最长呢？这要数非洲西南部沙漠中的“百岁兰”的叶子了。百岁兰外形奇特，它的茎又短
27、又粗，高只有一二十厘米，可是茎干周长却达4米。与平放着的大卡车轮胎相仿。这种植物只有两片叶子。叶子初生时质地柔软，为适应干旱的沙漠环境，以后逐渐变成皮革那样。这两片叶各长23米，宽30厘米，两片叶拼在一起，比一张单人草席还要长出一大截。这种叶子的先端逐渐枯萎，叶肉腐烂，剩下的木质部分纤维卷盘弯曲，再加上又粗又短的茎干，人们远远望去，还以为是伏地的怪兽呢！世界上还有比这更大的叶子，也还有比这更奇形怪状的叶子，但是没有比百岁兰更长寿的叶子了，它的叶子寿命竟长达100年以上。第三节第三节 裸子植物的起源与演化裸子植物的起源与演化 裸子植物在系统发育过程中，植物体的次生生长由微弱到强；裸子植物在系统发
28、育过程中，植物体的次生生长由微弱到强；茎干由不分枝到多分枝；孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球；茎干由不分枝到多分枝；孢子叶由散生到聚生成各式孢子叶球；大孢子叶逐渐特化；雄配子体由吸器发展为花粉管；雄配子由游大孢子叶逐渐特化；雄配子体由吸器发展为花粉管；雄配子由游动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核；颈卵器由退化、简化动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核；颈卵器由退化、简化发展到没有等等。这一系列的发展变化都是和系统演化密切相关。发展到没有等等。这一系列的发展变化都是和系统演化密切相关。尤其是生殖器官的演化，使裸子植物有可能更完善地适应陆生生尤其是生殖器官的演化，使裸子植物有可能更完善地适应陆生
29、生活条件，而达到较高的系统发育水平。活条件，而达到较高的系统发育水平。在二叠纪的早期，亚洲、欧洲和北美部分地区开始出现酷热、在二叠纪的早期，亚洲、欧洲和北美部分地区开始出现酷热、干旱的气候环境，许多在石炭纪繁盛一时的造煤植物，因不能适干旱的气候环境，许多在石炭纪繁盛一时的造煤植物，因不能适应自然环境的变化，而趋于衰落和绝灭。而一群以种子繁殖的高应自然环境的变化，而趋于衰落和绝灭。而一群以种子繁殖的高等植物，即裸子植物，因适应当时自然环境的变化却得到了发展等植物，即裸子植物，因适应当时自然环境的变化却得到了发展而繁荣兴旺，成为当时地球上植被的主角。而繁荣兴旺，成为当时地球上植被的主角。古生代的石
30、炭纪、二叠纪是地球上蕨类植物、种子蕨古生代的石炭纪、二叠纪是地球上蕨类植物、种子蕨和苛得狄植物（和苛得狄植物（CordaitinaeCordaitinae）繁荣昌盛时期。随着岁月繁荣昌盛时期。随着岁月的流逝，自石炭纪的中、晚期起，地球上由于气候和其的流逝，自石炭纪的中、晚期起，地球上由于气候和其他自然因素的影响，丛林中的面貌，即植被也在发生变他自然因素的影响，丛林中的面貌，即植被也在发生变化，逐渐形成了化，逐渐形成了4 4个不同的植物群：分布在欧洲、北美洲个不同的植物群：分布在欧洲、北美洲大部地区的称为欧美植物群；发育在亚洲东部的就称为大部地区的称为欧美植物群；发育在亚洲东部的就称为华夏植物群
31、华夏植物群 大羽蕨（大羽蕨（GigantopterisGigantopteris）。欧美植物群和欧美植物群和华夏植物群生长于气候湿热的条件，植被与今日的雨林、华夏植物群生长于气候湿热的条件，植被与今日的雨林、季雨林相似。在亚洲北部季节明显、湿度高而温度较低季雨林相似。在亚洲北部季节明显、湿度高而温度较低的生境，分布着安加拉植物群（或称通古斯植物群、库的生境，分布着安加拉植物群（或称通古斯植物群、库兹涅茨克植物群）和在南半球各大洲和北半球南亚地区兹涅茨克植物群）和在南半球各大洲和北半球南亚地区季节明显，湿度和温度变化显著的环境，分布着冈瓦纳季节明显，湿度和温度变化显著的环境，分布着冈瓦纳植物群植
32、物群 舌蕨（舌蕨（GlossopterisGlossopteris）。在这一类群最古老、最原始的裸子植物中，在这一类群最古老、最原始的裸子植物中，有几个方面值得特别注意：有几个方面值得特别注意：(1)它们还没有花，它们还没有花，但已形成种子，这在植物系统发育过程中，种但已形成种子，这在植物系统发育过程中，种子的出现比花和果实更早；子的出现比花和果实更早；(2)在种子中始终在种子中始终没有发现发育完善的胚，这是一种原始的性状；没有发现发育完善的胚，这是一种原始的性状；(3)在胚珠的贮粉室中，只有看到花粉粒，而在胚珠的贮粉室中，只有看到花粉粒，而未发现花粉管，这也是原始的性状之一。未发现花粉管，这
33、也是原始的性状之一。所以，所以，种子蕨种子蕨是介于蕨类植物和裸子植物之间的是介于蕨类植物和裸子植物之间的1个个极其重要的类型，并成为许多现代裸子植物的极其重要的类型，并成为许多现代裸子植物的起点。起点。拟铁树植物（拟铁树植物（CycadeoideinaeCycadeoideinae）即即本内铁树本内铁树（BennettitinaeBennettitinae）和科和科得狄植物的发现，对由种子蕨植物得狄植物的发现，对由种子蕨植物直接演化出来的铁树植物和一些古直接演化出来的铁树植物和一些古植物，具有重要意义。植物，具有重要意义。铁树纲植物铁树纲植物 铁树纲植物起源开始于古生代二叠纪，甚至可能起源于石
34、炭纪，繁盛于中生代，是现代裸子植物最原始的类群。从种子蕨的发现、研究表明，它们有着密切的关系。在形态上，茎干都不甚高大，少分枝或不分枝，茎干表面残留叶基，顶生一丛羽状复叶；内部构造上，都具有较大的髓心和厚的皮层，木材较疏松；生殖器官结构上，小孢子叶保存着羽状分裂的特征，大孢子叶的两侧着生数个种子，呈羽状排列；它们的种子结构也很接近。这些都说明铁树类植物是由种子蕨演化而来的。银杏纲植物银杏纲植物 地质历史时期植物化石的研究，提供了可靠而丰富的依据。从化石材料记载，它的历史可远溯至石炭纪，晚石炭纪出现的二歧叶（Dichophyllum）。之后，早二叠纪的毛状叶（Trichopitys），晚二叠纪的
35、拟银杏（Ginkgoites）、拜拉（Baiera），三叠纪的楔银杏（Sphenobaiera）等或许是银杏的远祖。到了中侏罗世已有许多银杏生存。又从楔银杏、拜拉的孢子叶的情况看，它们的小孢子叶上有56个（偶有37个）小孢子囊，而银杏有3个小孢子囊；毛状叶、拜拉和拟银杏等的大孢子叶上的胚珠数目，也多于现代的银杏。由此看来，现存银杏的小孢子囊和大孢子囊，可能是经历了一系列“简化”过程演变而成的。另一方面，银杏类和科得狄也有一些相似之处，比较重要的是它们单叶的叶基构造和叶脉形式一致；又科得狄的胚珠具有贮粉室，可能以游动精子进行受精等特点和银杏相似，这些都说明它们起源于共同的祖先。红豆杉纲植物红豆杉
36、纲植物 从古植物学的研究，为我们提供了地质历史时期这类植物盛衰的情况和演化趋向的资料，但是由于化石材料的不完整和研究程度所限，现存的红豆杉纲各科、属和已灭绝的类型之间的演化线索，还未能完全搞清。一般认为红豆杉纲3个科：罗汉松科、三尖杉科（粗榧科）和红豆杉科（紫杉科），在系统发育上有密切关系。三尖杉科植物的孢子叶球中，没有营养鳞片，很可能是晚古生代的安奈杉（Ernestiodendron），通过中生代早期的巴列杉（Palissya）、穗果杉（Stachyotaxus）的途径演化而来的。而罗汉松科、紫杉科，则与科得狄植物有相似之处，尤其是大孢子叶球的结构以及变态的大孢子叶；穗状花序式的小孢子叶球序
37、，保持着和科得狄类似的原始性状。说明这两个科的植物，可能是从科得狄类直接演化出来的。松柏纲植物松柏纲植物 松柏纲植物是现代裸子植物中种、属最多的植物。它们的植物体的形态结构比铁树类、银杏类更能适应寒旱的自然环境；它们的胚珠受精方式比较进化，小孢子（花粉粒）萌发时产生花粉管，游动精子消失。这是由于此类植物在地质历史进程中较能抵御自然环境的变动，而较多地保存下来的缘故。关于松柏类植物的起源，还不很清楚，在地质史上出现较早的科得狄，可看作是松柏类植物的先驱者，因为它和古老的松柏类在形态上和结构上，有不少重要的相似点，特别是和石炭纪、二叠纪的松柏植物勒巴杉（Lebachia）孢子叶球的结构非常近似。从
38、这些相似的特征分析，松柏纲植物，无疑地是科得狄的后裔。一般认为，松柏纲植物各科的演化路线是：杉科和柏科，它们可能是从中生代早期的三叠纪、侏罗纪时已灭绝的类型，伏脂杉（Voltzia）、掌鳞杉（Cheirolepis=Hirmerella）等化石类型中分化出来的；南洋杉科，在木材的形态结构上与科得狄极为相似，称为“南洋杉型”，所以，可能是从它直接演化出来的；松科的可靠化石，虽出现较晚，但也许很早就已形成为一个独立的演化支，因为它的球果具有分离的苞鳞，是相当原始的性状。买麻藤纲植物买麻藤纲植物 买麻藤纲植物在现代裸子植物中，是完全孤立的一群。现存的3个属即麻黄属、买麻藤属和百岁兰属，这3个属缺乏密
39、切关系的类群，各自形成3个独立的科和目。它们在外形上和生活环境相差很大，地理分布上又较遥远。但从这3个属植物中，都可以或多或少地看到由生殖器官两性到单性，雌雄同株到异株的发展趋势，它们都是属于比较退化和特化的类型。目前，对这个纲植物的历史还不很明了，根据它们形体的结构和明显的分节，被认为与木贼类植物有一定的亲缘关系；根据它们的孢子叶球的结构来看，其祖先曾具有两性的孢子叶球，而具有两性孢子叶球的，只有起源于种子蕨类的拟铁树植物，它们孢子叶球序二叉分枝，珠孔管、胚珠的特性等，说明买麻藤植物很可能是强烈退化和特化了的拟铁树植物的后裔；但是这个纲的植物，又都具有导管、精子无纤毛、颈卵器趋于消失，甚至受
40、精作用是在雌配子体的自由核状态下进行的，这些特征又是堪与被子植物相比拟的高级性状。复习思考题复习思考题 1.1.裸子植物有什么主要特征？裸子植物有什么主要特征？2.2.试以松属为例，简述松柏纲植物的生试以松属为例，简述松柏纲植物的生活史。活史。3.3.试比较松科、杉科和柏科的异同点是试比较松科、杉科和柏科的异同点是什么？什么？4.4.为什么买麻藤纲是裸子植物中最进化为什么买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群？的类群？裸子植物的经济意义裸子植物的经济意义1 1 重要的材用树种重要的材用树种 2 2 庭院绿化的重要树种庭院绿化的重要树种 3 3 药用植物的重要成员药用植物的重要成员 4 4 重要的工业
41、原料重要的工业原料 5 5 深受欢迎的种子深受欢迎的种子典型例题典型例题一、选择题：1、裸子植物的特征（）。A果实外没有果皮B种子外没有果皮C种子外没有种皮D果实成熟后裂开，种子露出2、松树常绿的原因是（）。A松树叶不落B松叶寿命短，经常生长新叶C冬季也长出新松叶D松叶寿命长达四五年3、松树能生活在干旱、土壤贫瘠的地方，是因为（）。A松树所需营养很少B根系扎得很深C输导组织比被子植物发达D消耗很小4、松叶不同于被子植物阔叶的特征是（）。A表皮细胞排列紧密B表皮有角质层 C气孔深陷 D没有海绵组织5、裸子植物种类最多的国家是（）。A中国 B美国 C俄罗斯 D加拿大二、松的叶是绿色的，又具有雌球花
42、和雄球花，松也二、松的叶是绿色的，又具有雌球花和雄球花，松也应该属于绿色开花植物，这种说法对吗？应该属于绿色开花植物，这种说法对吗？解析：我们知道，被子植物才是绿色开花植物。比较松的雌球花、雄球花和球果与桃花、桃的果实，可以知道，雌、雄球花的结构比较简单，没有像桃花那样的结构。桃花的结构复杂得多，胚珠着生在雌蕊的子房中。另外，松不能算作绿色开花植物。人们把松的生殖器官叫做雌、雄球花和球果，这只是长期以来习惯上的用法，实际上，它们并不含有被子植物花和果实的含义。填表 种类种类比较内容比较内容花花有无花被有无花被有无胚珠有无胚珠有无子房有无子房果果实实有无种子有无种子有无果皮有无果皮种子植物种子植
43、物有有无无有有有有有有无无有有有有有有无无被子植物被子植物裸子植物裸子植物练习1、与桃树相比，松树最主要的不同之处是（）。A果实内有种子 B没有果实，种子裸露在外面 C胚珠外面有子房壁保护D球果是有果皮包着种子的果实2、下列哪一项不是与松树减少水分散失相适应的特点（）。A松树的根系十分发达 B叶的气孔深深陷入表皮的下面C叶的表皮外面有角质层 D叶的表皮细胞排列紧密，细胞壁厚3、生活中,制作盆景时，所选用的树种往往是小松树、小柏树，这是因为()A生长快 B树形美 C常青且耐旱 D造价低4、我国珍贵稀有的裸子植物有（）A.银杉、水杉 B.银杉、松 C.水杉、油松 D.水杉、侧柏BACA小知识为什么
44、说铁树千年才开花铁树主干直立挺拔通常不分枝。铁树四季常青是优美观赏树种。人们常说铁树千年才开花，是说生长在北方的铁树很难开花，有的甚至终生也不开花，这是为什么呢？主要是生长环境条件的差异造成的。铁树原产于南方热带和亚热带地区，那里高温多雨，因而铁树养成了喜欢湿热的习性。而在北方天气较冷雨量又少气候干燥，对于已经习惯于湿热的铁树来说极为不利。因此，它一到北方生长发育就极为缓慢，往往需要几十年甚至上百年才能开花，有的终生也不开花。但是，只要环境条件适宜，铁树是可以开花的。在热带和亚热带地区，树龄达到十年左右就可以开花结果，而且也是每年开花、结果一次，与大多数植物是一样的，铁树的寿命可达二百多年之久
45、呢！铁树雌雄异株，开花一般在气候湿热的七、八月间。花生在茎顶，雌花称为大孢子叶，淡黄色绒花犹如一个大绒球，初开时颜色灰绿，以后渐渐变为褐色；雄花称为小孢子叶，扁平、肉质、呈螺旋状，椭圆形的叶球。铁树的种子十月间成熟，形状圆，颜色鲜红十分漂亮。为什么说银杏树是珍稀树种为什么说银杏树是珍稀树种 大熊猫是我国的国宝，属世界的珍稀动物。银杏树也是我们国家特有的珍稀树种；世界上已经有一些国家从我国引种银杏树去栽培。难道外国真的从来没有过银杏树吗？过去，外国也有过，不过现在全都埋在地底下成了化石，所以我国银杏树就有“活化石”之称。根据古植物研究，在晚古生代起的各个地质年代中，银杏类植物的分布几乎遍及全地球
46、。但好景不长，由于气候和地质的变迁，没有多久银杏家族就衰亡消失了。银杏的衰亡和其他古植物一样是地球历史变化的结果。另外，也有它自身的原因，它是一种生长十分缓慢的树木。再有一个原因，银杏是雌雄异株的植物。雄的银杏树只长雄花，雌的银杏树只长雌花，受精后才能结果繁殖。这样，一个地方如果只有雄树或者只有雌树，银杏树就无法繁殖了。因此，这个家族就从兴旺而逐渐走向衰亡。今日存活的这种银杏树就被称作典型的植物界的活化石。比蕨类植物高等的是种子植物，而种子植物又分裸子植物和被子植物。所谓裸子植物，即种子“裸露”在外，无包被。松是典型的、重要的裸子植物。松多数为乔木，少数是灌木。树干中多数有树脂。叶呈线形、锥形
47、或针形，通常常绿，而落叶松和金钱松每年秋季是落叶的。花单性，雌雄同株。松不形成果实，种子裸露在外面，无果皮包被。全世界约有250多种松，我国就有110多种。我国从白雪皑皑的长白山到四季如春的宝岛台湾，从东海之滨到世界屋脊的青藏高原，到处都有青松挺拔屹立。在众多的松科家族中，我国的金钱松、美人松，都是极富盛名的。金钱松干多挺直，枝叶轮生平展，叶线形，1030枚为一簇，簇生于短技之端，撒开圆如金钱，秋后叶色鲜黄，仿佛美丽的金钱图案，而蜚声“树坛”。美人松是一种珍贵的观赏用树种，生长在长白山自然保护区的一小块地段上。那里绵绵的林海之中，有一片不小的美人松松林。远远看去，但见那30多米高、7080厘米
48、粗的棵棵大树，郁郁葱葱，像鹤立鸡群一般，高高地耸立在杨、桦树等之上，显示着特有的天姿国色。美人松主干笔直，挺拔入云，下部枝全部自动脱落。光光的树皮呈棕黄色，而上部呈金黄色。那绚丽开阔的伞状树冠，树冠下面还有向左右伸出无数像手臂一样的枝桠。针叶二枚一束，短硬苍翠，使高大优美的树姿更加妩媚。如果在银装素裹冬天，在白雪的衬托下，显得特别的雍容清雅，秀丽动人。巍巍 巍巍 青青 松松油松 针叶是二叶一束，叶短，粗 硬，主要生长在北方。马尾松针叶是二叶一束，叶长，细 柔，主要生长在南方。红松针叶是五叶一束，主要生 长在北方地区。刺柏 叶全是针刺状，木材耐水湿，适于制船。圆柏（桧柏）枝条上有两种叶：一种针刺状，一种鳞片状。苏铁 又叫铁树，是名贵的观 赏树种。孑遗植物孑遗植物和活化石曾繁盛于某一地质时期，和活化石曾繁盛于某一地质时期，种类很多，分布很广，但到较新时代或现代，种类很多，分布很广，但到较新时代或现代，则大为衰退，只一、二种孤独地生存于个别则大为衰退，只一、二种孤独地生存于个别地区，并有日趋绝灭之势的植物，被称为孑地区，并有日趋绝灭之势的植物，被称为孑遗植物，如我国的银杏、水杉和仅产于美国遗植物，如我国的银杏、水杉和仅产于美国的北美红杉。孑遗植物常有大量化石，故常的北美红杉。孑遗植物常有大量化石，故常把现存的孑遗植物称为把现存的孑遗植物称为“活化石活化石”。
