1、第八章 裸子植物 （Gymnospermae) 種子植物包括裸子植物和被子植物，其共同特點是產生種子。種子內具有胚(幼小的植物體)，并受到較好的保護，對于度過不良環境以及傳播、繁衍后代均有極大的作用。第一節 裸子植物的一般特征裸子植物是介于蕨類植物和被子植物之間，仍保留著頸卵器，具有維管束，能產生種子的一類高等植物。 一、裸子植物的一般特征孢子體特別發達：多年生的木本植物，大多數為單軸分枝的高大喬木，枝條有長枝和短枝之分。具有形成層和次生結構。除買麻藤綱外，木質部有管胞而無導管和纖維，韌皮部有篩胞而無篩管和伴胞。松的種子胚珠裸露：孢子葉大多數聚生成球果狀，稱孢子葉球。孢子葉球通常單性，同株或異

2、株；小孢子葉聚生成小孢子葉球；每個小孢子葉的下面生有貯滿小孢子的小孢子囊。大孢子葉叢生或聚生成大孢子葉球，胚珠裸露。小孢子葉球小孢子葉球大孢子葉球松孢子葉發育圖胚珠裸露胚珠裸露具有頸卵器：大多數種類雌配子體中尚有結構簡化的頸卵器。雌配子體在近珠孔端產生頸卵器，其結構簡單，埋藏在胚囊中。頸卵器內有一個卵細胞和一個腹溝細胞，無頸溝細胞。傳粉時花粉直達胚珠：花粉粒由風傳播，經珠孔直接進入胚珠，在珠心上方形成花粉管，進入胚囊，使精子與卵細胞受精。從授粉到受精的過程，要經過相當長的時間，約23年。具多胚現象：是由于一個雌配子體上的幾個或多個頸卵器的卵細胞同時受精，形成多胚，或者由于一個受精卵，在發育過程

3、中分裂為幾個胚，即裂生多胚現象。裸子植物和被子植物又稱為顯花植物。但裸子植物的孢子葉球實際上不是真正的花，所以多數學者如哈欽松、塔赫他間、克朗奎斯特等采用狹義的“顯花植物”的概念，即有花植物或顯花植物僅指被子植物而不包括裸子植物。松的生活史松的生活史松的生活史： 孢子體與孢子葉球(雌雄球花) 雄配子體單核花粉(小孢子)第一原葉細胞胚性細胞第二原葉細胞精子器原始細胞(中央細胞)管細胞生殖細胞雌配子體發育大孢子游離核多核體萌發休眠游離核多核體形成細胞壁頸卵器原始細胞頸卵器傳粉與受精傳粉與受精當年傳粉，翌年受精小孢子成熟當年大孢子葉球形成風媒傳粉形成傳粉滴傳粉完成雌配子體進入休眠花粉萌發生殖細胞分裂

4、為柄細胞與體細胞，管細胞伸長頸卵器形成受精作用精子形成體細胞分裂種子發育受精卵 原胚 胚胎選擇 胚器官分化 胚胎成熟種皮、胚、種皮、胚、 胚乳的來源胚乳的來源二、裸子植物的分類裸子植物是一個自然的分類群，裸子植物門通常分為蘇鐵綱、銀杏綱、松柏綱、紅豆杉綱、買麻藤綱。 現代裸子植物有5綱，9目，12科，71屬，約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。有許多為孑遺植物，或“活化石”植物。我國的裸子植物是重要的造林樹種。第二節 蘇鐵綱 (Cycadinae)蘇鐵綱(Cycadinae)：僅有蘇鐵科(Cycaceae)，共9屬100種。 蘇鐵屬(C

5、ycas) 蘇鐵(鐵樹)(C. revolota)是一種常綠木本植物，莖干粗壯，常不分枝。葉螺旋排列，營養葉很大，羽狀深裂，集生于樹干頂部。雌雄孢子葉球，異株，生于莖的頂端。蘇鐵(C. revolota)蘇鐵(C. revolota)蘇鐵(C. revolota)蘇鐵第三節銀杏綱(Ginkgoinae) 銀杏綱(Ginkgoinae)：僅有銀杏(Ginkgo biloba)一種。喬木，有長短枝。葉扇形，二裂，二叉脈序。孢子葉單性異株。銀杏(Ginkgo biloba)銀杏銀杏(Ginkgo biloba)銀杏(Ginkgo biloba)銀杏(Ginkgo biloba)銀杏(Ginkgo b

6、iloba)銀杏(Ginkgo biloba) 常綠或落葉喬木，很少是灌木；常具有樹脂道。孢子葉球排列成球果狀，單性同株或異株。球果的種鱗和苞鱗分為離生、半合生、完全合生三種類型。松柏綱有4科，44屬，500種。一、松科(Pinaceae)：針形葉或鱗形葉，葉及種鱗螺旋狀排列，種鱗和苞鱗離生，每種鱗具2粒種子。 本科是松柏綱植物中最大的科，我國有10屬，其中有許多是特有種和孑遺植物。如 1、冷杉屬(Abies), 冷杉(A.fabri). 第四節 松柏綱 (Coniferae)冷杉2、鐵杉屬(Tsuga)，鐵杉(T.chinensis) 3、銀杉屬(Cathaya)，銀杉(C.argyroph

7、ylla)，我國特有的活化石植物。4、云杉屬(Picea)，云杉 (P.asperata)。云杉(P.asperata)5、金錢松屬(Pseudolarix)，金錢松(P. amabilis)，我國特有。6、落葉松屬(Larix)，落葉松(L.gmelinii)落葉松落葉松7、松屬(Pinus)松屬紅松(P.koraiensis)第四節 松柏綱8、雪松屬(Cedrus)， 雪松(C. deodara)雪 松二、杉科(Taxodiaceae) 葉披針形、鉆形、條形或鱗形，互生或鱗螺旋狀排列，種鱗和苞鱗半合生，每種鱗具2-9粒種子，小孢子無氣囊。 我國有6屬。常見的有： 1、水杉屬(Metaseq

8、uoia)水杉M. glyptostroboides)水杉2、杉木屬(Cunninghamia)杉木(Cunninghamia lanceolata)杉木(Cunninghamia lanceolata)杉木(Cunninghamia lanceolata)三、柏科(Cupressaceae)：葉鱗形或刺形，交互對生或輪生，種鱗和苞鱗完全合生，每種鱗具1-多粒種子，小孢子無氣囊。我國有8屬，常見的有 1、側柏屬(Platycladus)，側柏(P.orientalis).側柏側柏(P.orientalis)側柏(P.orientalis)2、柏木屬(Cupressus)3、圓柏屬(Sabina

9、)，圓柏(S.chinensis)。圓柏(S.chinensis)。4、刺柏屬(Juniperus)四、南洋杉科(Araucaria)， 南洋杉(Araucaria cunninghamii。 第五節 紅豆杉綱(Taxinae) 常綠喬木或灌木。葉條形或披針形，螺旋排列或交互對生，葉腹面中脈凹陷，葉背沿凸起的中脈兩側各有一條氣孔帶。成熟種子堅果狀，生于杯狀肉質的假種皮中，上部露出，成熟時假種皮肉質紅色。 紅豆杉綱(Taxinae)：3科。 一、羅漢松科(Podocarpaceae) 羅漢松(Podocarpus macrophyllus)。羅漢松羅漢松羅漢松(Podocarpus macrop

10、hyllus)二、三尖杉科(Cephalotaxaceae) 三尖杉(Cephalotaxus fortunei)三、紅豆杉科(Taxaceae)紅豆杉(Taxus chinensis)第六節 買麻藤綱(Gnetinae)買麻藤綱(Gnetinae) 又稱蓋子植物綱(Chlamydosperminae)。灌木或木質藤本，次生木質部常具有導管，無樹脂道。葉對生或輪生，有各種類型。膜質鞘狀的，綠色扁平的(類似雙子葉植物的葉)，也有肉質較長的呈帶狀(類似于單子葉植物的葉子)。其孢子葉球有類似于花被的結構，稱為蓋被，也稱為假花被。精子沒有鞭毛，頸卵器極其退化或者沒有。種子包于由蓋被發育而成的假種皮內。

11、一、麻黃科(Ephedraceae)，麻黃(Ephedra sinica)。麻黃(Ephedra sinica)麻黃(Ephedra sinica)麻黃(Ephedra sinica)麻黃(Ephedra sinica)第六節 買麻藤綱(Gnetinae)二、買麻藤科(Gnetaceae)， 買麻藤(Gnetum montanum)。買麻藤(Gnetum montanum)買麻藤(Gnetum montanum)買麻藤 第六節 買麻藤綱(Gnetinae)三、百歲蘭科(Welwitschiaceae)，百歲蘭(Welwitschiales bainesii)。百歲蘭第七節 植物進化概述一、個體

12、發育和系統發育個體發育(ontogeny)：是指植物從它生命活動中某一階段(孢子、合子、種子)開始，經過形態、結構和生殖上的一系列發育變化，然后再出現當初這一階段的全過程。也就是植物的生活史。系統發育(phylogeny)：是指物種種族的發展史，包括生物的起源，各類生物在地球上形成、演化的整個歷史過程。它涉及該物種從無到有、個體由少到多、以及結構由簡單到繁雜的全部內容。個體發育和系統發育雖是兩種不同的概念，但二者之間的關系非常密切，個體發育是系統發育的前提，而系統發育則是個體發育的結果。二、植物進化的一般規律植物各大類群的進化，與環境變化、性狀變異和自然選擇有著密切關系。1.形態結構：由簡單到

13、復雜，由原核到真核，由單細胞到多細胞，并逐漸分化形成各種組織和器官。2.生態習性：由水生到陸生，藻類全部生命過程都在水中進行；苔蘚植物已能生長在潮濕的環境；蕨類植物能生長在干燥環境，但精子與卵結合需借助于水；種子植物不僅能生長在干燥環境，其受精過程已不再需要水的參與。 3.繁殖方式：由無性的營養繁殖、孢子繁殖到有性的配子生殖；配子生殖中有同配、異配和卵式生殖的不同。藍藻和細菌都屬于原核生物，是原始類型，其余各類植物的細胞都具有真核，屬于真核生物。真核比原核進化。真核植物中，藻類、菌類、地衣多生活在水濕環境中，沒有維管組織分化，也無頸卵器發生。三、植物的起源一般認為真核藻類中綠藻最為原始。由于綠

14、藻中所含細胞色素、細胞壁成分和貯藏養分與高等植物十分相似，因此，不少學者認為綠藻是高等植物的祖先。真菌的起源：不少學者認為真菌是某些綠藻在進化過程中失去葉綠素而成為腐生或寄生類型的。地衣則是藻類和真菌彼此共生的復合體。高等植物的起源：有人認為蕨類植物由苔蘚進化而來；也有人認為蕨類植物的歷史較苔蘚為早，蕨類植物直接起源于綠藻，而苔蘚起源于蕨類。近年來不少學者認為，苔蘚植物和蕨類植物并沒有直接親緣關系，它們都是由綠藻起源，并沿著兩條道路發展：苔蘚沿著配子體占優勢的方向進化，蕨類則沿著孢子體占優勢的方向進化。 孢子體占優勢的蕨類植物，體內有較完善的輸導組織分化和真根的產生，因此能適應陸地環境而繁衍。在進化歷史上，蕨類曾一度十分繁盛，煤層即是石炭紀時巨大木本蕨類植物被埋在地下而形成的。以后地球的環境發生了變化，由蕨類植物進化到裸子植物，其中最著名的代表即為種子蕨，它是最古老的裸子植物，其外部形態和內部結構很象真蕨，但卻產生了種子，而與現代蘇鐵十分相似。可見，種子蕨是介于蕨類和裸子植物之間的過渡類型。裸子植物的出現比蕨類植物更能適應陸地環境。特別是生活史中配子體十分簡化，