《裸子植物》PPT课件.ppt

种子植物 Seed plant（Spermatophyta种子植物门）,特征1、孢子体高度发达2、配子体进一步退化3、受精过程形成花粉管，精子由花粉管输送到胚囊与卵结合，因而受精作用不再受水的限制,4、具有胚珠5、产生种子，用种子进行繁殖种子植物的定义：能够产生种子，并用种子来繁殖的植物,种子植物的适应性：种子的产生，使胚受到保护；花粉管的产生，受精过程脱离了水的限制，使种子植物更适应于陆地生活；胚珠的产生，使进一步退化雌配子体受到保护,为受精创造条件；强大的根茎叶的分化，使种子植物适应性广，生活力强，能不断繁殖后代，使其在地球上的植物种群中占有绝对优势。,种子植物和孢子植物在生殖器官上术语的比较：,蕨类植物 种子植物孢子叶球 花 小孢子叶球雄球花 大孢子叶球雌球花小孢子叶雄蕊 大孢子叶心皮 小孢子囊花粉囊,大孢子囊珠心小孢子花粉粒（单核时期）大孢子胚囊（单核时期）小孢子母细胞花粉母细胞大孢子母细胞胚囊母细胞雄配子体成熟花粉粒雌配子体胚囊（成熟期）胚乳部分雌配子体（裸子植物）或受精产物（被子植物）,种子植物的分类,根据胚珠在大孢子叶上是否为大孢子叶所包裹，以及是否发展出子房、花柱和柱头，种子植物可以划分为两个亚门：裸子植物亚门：胚珠裸露、花粉在胚珠 中萌发 被子植物亚门：胚珠包被，形成雌蕊、花粉在柱头上萌发，产生果实,基本参考书目,1 工具书 1.1 中国种子植物科属辞典（科学出版社，侯宽昭）1.2 中国高等植物科属检索表（科学出版社，中国科学院植物研究所）,2 植物志 2.1中国高等植物图鉴（科学出版社，5册及补编2册）2.2中国植物志（科学出版社，80卷126册）2.3 云南植物志（21卷）,3 教科书 3.1 Modern Methods in Plant Taxonomy(海伍德)，中译本：植物分类学简论（科学出版社，柯植芬译）4 教学辅导 各种植物学学习指导5 网络教学资料 中国植物数字标本馆中国植物物种信息数据库,第七章 裸子植物（Gymnosperm）,第一节 裸子植物的 一般特征 第二节 铁树纲（Cycadopsida）(苏铁纲)第三节 银杏纲(Ginkgopsida)第四节 松柏纲(Coniferopsida)（球果纲）第五节 红豆杉纲(Taxopsida)（紫杉纲）第六节 买麻藤纲(Gnetopsida)（盖子植物纲）第七节 裸子植物的起源与演化,第一节 裸子植物的一般特征,1 孢子体发达：木本2 胚珠裸露：无心皮包被，变态为：珠鳞，珠领，羽状大孢子叶，套被,3 具有颈卵器的构造：简单,颈璧细胞,卵细胞,4 传粉时花粉直达胚珠,5 具有多胚现象：简单多胚现象几个颈卵器的卵同时受精形成的多胚和裂生多胚现象一个受精卵的胚原组织分裂形成的几个胚,6、种子三代同堂 胚：受精卵，新一代孢子体 胚乳：雌配子体（部分），老一代的 配子体 种皮：珠被，老一代孢子体,裸子植物的分类,裸子植物门全球：5纲9目12科71属800余全国：5纲8目11科41属236种，1科引种云南：11 科84种铁树纲（Cycadopsida）(苏铁纲)银杏纲(Ginkgopsida)松柏纲(Coniferopsida)（球果纲）红豆杉纲(Taxopsida)（紫杉纲）买麻藤纲(Gnetopsida)（盖子植物纲）,第二节 铁树纲 Cycadopsida,教 学 设 计 1.自学：在预习的基础上，指出铁树科的特征，分布、识别特征、经济用途和分类地位在书中的位置。2.通过铁树科植物图片认识该科植物的特征 3.对照花的结构讲解铁树科花的特征,铁树科（Cycadaceae）,兴起于二叠纪，侏罗纪繁盛，以后趋于衰退，现仅一科，我国1属8种。特征：1、茎粗壮，一般不分枝2、大型一回羽状复叶，革质3、大、小孢子叶球异株，生于茎顶4、精子具鞭毛代表：铁树,介绍：成熟的精子，端有纤毛,资料查询：铁树不易开花的原因？,第三节 银杏纲,教 学 设 计 1.自学：在基础上找出银杏科的特征，分布、识别特征、经济用途和分类地位在书中的位置。2.通过观看银杏科植物的图片了解银杏,银杏科（Ginkgoaceae）,单种科，Ginkgo biloba L.特产。孑遗植物，中生代繁盛，形成化石。特征：1、落叶乔木，分枝，枝：长枝顶生，为营养枝，短枝侧生，为生殖枝2、叶：扇形，叶缘具缺刻（短枝）或而二裂（长枝），短枝叶簇生 3、球花单性，雌雄异株 4、精子具鞭毛,外果皮有剧毒，注意安全！,第四节 松柏纲,教 学 设 计 1.在预习的基础上，了解松柏纲的特征，分布、识别特征、经济用途和分类地位在书中的位置。2.观看松柏纲植物的图片 3.对照花的结构讲解松柏纲花的特征,一、主要特征,1、常绿或落叶乔木，稀灌木，茎多分枝，具长短枝2、具树脂道3、叶单生或簇生，针形、鳞形、条形、钻形，刺形。着生：螺旋、交互对生、轮生、4、孢子叶排列成球果状，同株或异株5、种子：有翅或无翅，胚乳丰富,二、松柏纲的生活史,以松属为例1、孢子体营养器官生殖器官大小孢子叶球单性、同株小孢子叶球（雄球花）：小孢子叶在纵轴上螺旋排列形成长椭圆形,小孢子叶球的发育孢子体 小孢子叶球 小孢子叶 囊壁小孢子囊 造孢细胞（核大）小孢子母细胞 四分体 小孢子（单 核花粉粒）,大孢子叶球（雌球花）与小孢子叶球同时形成。大孢子叶螺旋状排列在纵轴上形成椭圆的球果状。孢子体 大孢子叶球 大孢子叶 苞鳞 珠被 珠鳞 胚珠 珠孔 珠心 大孢子母细胞 链状四分体 大孢子,雌雄配子体的形成大、小孢子 雌、配子体 精、卵雄配子体的形成 第一原叶细胞（退化）小孢子 第二原叶细胞 胚性细胞（退化）精子器原始细胞 管细胞 生殖细胞,雌配子体的形成大孢子 雌配子体 颈卵器原始细胞 颈卵器 胚乳（大量）成熟雌配体 颈卵器（27个）,传粉与受精传粉过程：花粉囊 花粉粒 珠孔 珠心组织顶端 受精过程：花粉粒 花粉管 颈卵器 精子卵 受精卵胚胎发育和种子的萌发：上层受精卵 8个自由核 下层 上层 8个细胞 连坐层 原胚 8个细胞 胚柄层 胚细胞层,上层 解体 连坐层 消失原胚 胚柄层 初生胚柄 胚细胞层 次生胚柄 胚（裂生多胚）多胚现象有两种简单多胚：同一胚珠内有2个以上的颈卵器的卵细胞，可同时受精所形成的胚。裂生多胚：由一个受精卵形成的4个胚细胞，分别发育成4个幼胚。通过胚胎选择阶段，通常只有1个幼胚正常分化、发育成为种子中成熟的胚。,胚器官和组织分化：根端和根冠胚 圆柱体 下胚轴 苗端 子叶胚的成熟阶段：胚根 胚轴成熟胚 胚芽 子叶,胚种子 胚乳 外种皮 种皮 中种皮 内种皮受精后，大孢子叶继续发育：鳞盾珠鳞 种鳞 鳞脐 鳞脊,松属生活史,松杉柏三科比较,松科主要类群,冷杉属（Abies）银杉属（Cathaya）云杉属（Picea）落叶松属（Larix）金钱松属（Pseudolarix）雪松属（Cedrus）松属（Pinus）,马尾松（Pinus massoniana Lamb.）,教 学 设 计,1.自学：在10分钟内，快速阅读课文，并找出杉科的特征，分布、花程式、识别特征、经济用途和分类地位在书中的位置。2.观看杉科植物的图片3.对照球花的结构了解杉科花的特点,杉科（Taxodiaceae）,分布：识别特征：经济用途：系统地位：代表：杉木、柳杉、水松、水杉等,“活化石”水杉的发现,Until 1941,the Japanese paleobotanist,Shigeru Miki,presented the evidence for referring cones of the type to new genus,to which he gave the name Metasequoia.In the summer of 1948,An enormous tree were found in the visit of forester Tsang Wang to the village of Mo-tao-chi,more than a hundred miles norgheast of Chungking,in Szechuan Province.And thenWang showed the specimens he had collected to Professor Wan-Chun Cheng of National Central University,and to Dr.Hsen-Hsu Hu of Fan Memorial Institute of Biology.Neither of these authorities on the trees of central China had ever heard of a tree with leaves and cones such as these.To them it was wholly new to the living flora of China and the rest of the world.Firtunately they had read Mikis paper in 1946.They know that the tree discovered by forester Wang was a Metasequoia.,远在1.36亿年前的早白垩纪时，水杉就已出现，晚白垩纪和早第三纪达到鼎盛，广布于北半球各地。第四纪寒冷的冰川使欧亚大陆和北美的水杉几近灭绝，残存天然水杉林仅分布于中国湖北省利川市的小河地区溪流湿地，也是全球范围内仅有的自然分布。,世界红杉物种,世界上红杉3个孑遗的物种 两个分布在美国加里福利亚北海岸;海岸红杉(Sequoia sempervirens)巨杉(Sequoiadendron giganteum)一个分布在中国 水杉(Metasequoia glyptostroboides)1918年世界红杉保护同盟成立后，北美的两个红杉种得到了有效的保护，建成了红杉国家森林公园。1999年该同盟组织中外科学家考察水杉原产地，探讨了在湖北利川建立水杉公园的可行性。,国内外研究现状分析 水杉的研究主要集中在以下方面:地理分布研究（Chaney 1948;胡秀英1980;路安民 1999等）;系统地位研究（Florin 1952,Fulling 1976;Hida 1952,1953,1962;Li 1964;Liang Chou 1948;Liu,Li Wang 1996 等）;解剖学性状研究(Stebing 1948等);染色体研究（李林初1986,Schlabaum 1984等）;胚胎学研究（王伏雄1948 1964,Takaso and Tomlinson 1992.）;群落学研究（李建华 班继德 1994、刘胜祥1999等）；分子生物学研究（李建强 2000）。,Pacific Discovery,Ralph W.Chaney on the Dawn Redwoods of China,1948,水杉湿地现状 近年来在小河谷地水田中发现水杉阴沉木和古树兜200多个，最大直径达6.30m,多在2m以上，处于半炭化状态。因此小河谷地很可能曾是生长着茂盛水杉林的沼泽湿地。不同径级的阴沉木也表明，该群落曾有旺盛的水杉种群。但自从移民入境，相继毁林辟田，随着人口日增,导致该湿地生态系统日渐退化，水杉群落生态破坏日趋严重。,1984年7月国务院环境保护委员会批准公布国家重点保护植物名录，其中水杉（Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng）被列为I级国家重点保护植物。,利川水杉保护站,利川水杉种子母树林,教 学 设 计,1.自学：在10分钟内，快速阅读课文，并找出柏科的特征，分布、花程式、识别特征、经济用途和分类地位在书中的位置 2.观看柏科植物的图片3.对照球花的结构了解柏科特点,柏科（Cupressaceae）,代表：侧柏、柏木、圆柏、龙柏等,第五节 红豆杉纲（紫杉纲）Taxopsida,特征：1、大孢子叶特化为盘状或漏斗状的珠托或套被2、种子具肉质的假种皮或外种皮代表：罗汉松、三尖杉、红豆杉,篦子三尖杉,中国特有种，抗癌植物（枝、叶、根）,紫杉醇的应用价值与红豆杉被列入国家一级重点保护 植物的理由。,国家一级重点保护植物,第六节 买麻藤纲（盖子植物纲）Chlamydospermopsida,特征：1、次生木质部具导管，无树脂道2、叶对生或轮生，鳞片状，或阔叶3、孢子叶球有类似于花被的盖被，也称假花被4、具珠孔管，精子无鞭毛5、颈卵器极其退化或无代表：麻黄等,无颈卵器,典型旱生植物，分布非洲西南部，靠近海岸的沙漠地带。,无颈卵器,第七节 裸子植物的起源和进化,一、起源裸子植物：种子植物，颈卵器植物，故是介于蕨类和被子植物的高等植物，无疑起源于蕨类植物。其远祖可能是无脉蕨和古蕨，其孢子异型，羽状复叶，没有胚珠和种子，被称为原裸子植物,二、演化,无脉蕨或古蕨 种子蕨（原裸子植物：无胚珠）,拟苏铁 盖子植物苏铁 松柏纲科达树 红豆杉纲银杏,裸子植物的演化,裸子植物在系统发育过程中，主要演化趋势是：植物体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；雄配子由游动的、多纤毛精子，发展到无纤毛的精核；颈卵器由退化发展到没有等等。,在这各个方面的演化方向上，买麻藤纲均处于进化地位，尤其是买麻藤纲植物茎内次生木质部具有导管，孢子叶球有类似花被的盖被，胚珠包裹于盖被内，许多种类有多核胚囊而无颈卵器，这些特征是裸子植物中最进化的性状。所以买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群。,作业,1.教材P220：一、名词解释2.裸子植物有什么主要特征，它们与苔藓和蕨类植物有什么共同点和不同点？3.什么说买麻藤纲是裸子植物中最进化的类群？4.教材P220：5.题,