6裸子植物①主要特征:㈠、形态和构造裸子植物为多年生的木本植物,大多数为单轴分枝的高大乔木。
根有强大的主根,形成庞大的根系。
维管系统发达,具形成层和次生生长,木质部大多数只有管胞,极少数有导管,韧皮部只有筛胞而无筛管和伴胞。
叶多为针形、条形和鳞形,极少数为扁平的阔叶,叶表皮有较厚的角质层和下陷的气孔,排列成浅色的气孔带,显示出对干旱、寒冷环境的适应。
㈡、胚珠裸露,形成球花裸子植物的孢子叶大多数聚生成球果状,称孢子叶球或球花。
孢子叶球单生或多个聚生成各种球序,通常都是单性,同株或异株。
小孢子叶(雄蕊)聚生成小孢子叶球(雄球花),每个小孢子叶下生有小孢子囊(花粉囊)内有许多小孢子母细胞(花粉母细胞),经减数分裂产生小孢子(单核的花粉粒)。
大孢子叶(心皮)丛生或聚生而成大孢子叶球(雌球花),大孢子叶常变态为珠鳞(松柏类)、珠领(银杏)、珠托(红豆杉)、套被(罗汉松)和羽状大孢子叶(铁树)。
大孢子叶腹面生有一至多个裸露的胚珠,仅珠孔远端的1个大孢子发育成雌配子体。
㈢、孢子体发达,配子体退化,受精作用不受水的限制裸子植物的配子体在结构上明显退化,完全寄生生活在孢子体上。
雌配子体近珠孔端产生颈卵器(除百岁兰属、买麻藤属),结构简单,埋藏于胚囊中,颈部有2—4个颈壁细胞,腹部有1个卵细胞和1个腹沟细胞,无颈沟细胞。
雄配子体仅具3—4细胞的由小孢子发育成的花粉粒构成。
裸子植物的雄配子体(花粉粒),由风力(少数例外)传播,经珠直接进入胚珠,在胚心上方萌发,形成花粉管,进入胚囊,将精子直接送到颈卵器内与卵细胞受精,完成受精作用。
㈣、具多胚现象大多数裸子植物都具两种多胚现象,一种为1个雌配子体上有几个或多个颈卵器的卵细胞同时受精,形成多胚,称简单多胚现象;另一种由1个受精卵,在发育过程中,胚原组织分裂为几个胚,称裂生多胚现象。
此外,花粉粒为单沟型,有气囊或无,无3沟、3沟孔或多孔的花粉粒。
②裸子植物的分类㈠、铁树纲(苏铁纲)(代表植物:铁树)(1)常绿木本植物,茎干粗状,常不分枝。
髓不发达。
叶,常绿,分营养叶和鳞叶,相互成环着生,营养叶大,羽状深裂,集生于茎顶,幼叶拳卷。
(2)孢子叶球单生于茎顶,雌雄异株。
(3)大孢子叶,羽状分裂或不分裂,螺旋状排列。
小孢子叶,盾形或扁平鳞状,螺旋状排列,其背面着生多数小孢子囊。
(4)精子有纤毛,能游动,铁树的精子发达0.3mm,是生物界中最大的精子。
(5)种子,生于大孢子叶柄上,核果状,具三层种皮,胚乳丰富。
种皮由珠被发育而来,为上一代孢子体(2n)部分;胚乳为雌配子体(n),胚为新一代孢子体(2n)的雏体。
㈡、银杏纲(代表植物:银杏)(1)落叶乔木,枝条有长、短之分。
叶扇形,先端2裂或波状缺刻,在长枝上呈螺旋状散生,常生2裂的叶,为营养枝,在短枝上,蔟生,其上生孢子叶球和具波状缺刻的叶。
(2)小孢子叶球呈葇荑花序状,由1短柄和柄顶上的2小孢子组成。
大孢子叶球由1长柄和柄端的2环形大孢子叶组成,称珠领,生1直立的胚珠。
(3)种子,核果状,外被白粉,具3层种皮:外被皮厚,肉质,并含油脂及芳香物质,中种皮白色,骨质,具2—3纵脊;内种皮红色,纸质。
胚乳肉质,子叶2,不出土。
㈢、松柏纲(代表植物:银杉、金钱松)(1)常绿或阔叶乔木,稀为灌木,有长、短枝之分。
茎的髓部小,次生木质部发达,由管胞组成,具树脂道。
叶单生或成束,针形、鳞形、钻形、条形或刺形,具较厚的角质层和下陷的气孔。
(2)孢子叶球单性,同株或异株,孢子叶排列成球果状。
大孢子叶球(雌球花)由苞鳞与珠鳞排列而成,每一片珠鳞的苞鳞着生于背面,胚珠着生于腹面,大孢子叶球发育成球果,珠鳞变为种鳞。
小孢子叶球有气囊或气囊。
(3)精子无鞭毛,种子有翅或无翅,胚乳丰富。
(4)松属:常绿乔木,稀灌木。
叶有两型:鳞叶(原生叶)单生,螺旋状着生于长枝上。
针叶(次生叶),生于苞片状鳞叶的腋部,着生于不发育的短枝顶上,2、3或5针一束,每束针基部由8—12枚芽鳞组成的叶鞘包围孢子叶球单性同株,小胞子叶球生于新枝下部,大孢子叶球单生或2—4个生于新枝近顶端。
球果常第二年秋季成熟,种鳞木质,宿存,种子上部具长翅、短翅或无翅。
松属分为单维管亚属和双维管束亚属。
单维管束亚属特点:叶内具1条维管束,针叶5针一束或3针一束,叶鞘早落,针叶基部的鳞叶不下延,如红松、华山松、白皮松等。
双维管束亚属特点:叶内有2条维管束,针叶2—3针一束,叶鞘宿存,鳞叶下延,如马尾松、油松、黄山松、黑松等。
松属的生活史:一般花粉完成传粉发生在第一年春季,受精作用则在第二年夏季(历时13个月),在第二年的秋季,大孢子叶球成为球果,同时胚珠发育成种子。
特征类型松科杉科柏科叶形针形或条形条形、披针形、鳞形、刺形钻形、鳞形名松而不属于松科的植物:杉科的水松和金松、红豆杉纲罗汉松科的罗汉松、陆均松、鸡毛松等。
名杉而不属于杉科的植物:松科的云杉、冷杉、银杉、铁杉、黄杉、油杉等;南洋杉科的南洋杉、贝壳杉等;红豆杉纲的三尖杉纲的三尖杉,红豆杉科的红豆杉、白豆杉、穗豆杉等。
竹柏属罗汉松科而非柏科。
7被子植物被子植物是植物界最高级的类群,现知被子植物共1万属,约20多万种。
被子植物分木兰纲(双子叶植物)和百合纲(单子叶植物)。
①主要特征:㈠、具真正的花,特别是具雌蕊典型的被子植物的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群4部分组成。
花的各部在数量上、形态上极其多样的变化,使被子植物的传粉的方式具多样性、传粉的效率大大提高。
雌蕊由心皮组成,包括花柱、柱头和子房三部分。
柱头形态多种多样与传粉的适应有关。
柱头分专门接受花粉,可避免近亲交配,使后代具更多的变异性和活力。
胚珠包藏在子房内,得到子房的保护。
子房在受精后发育成为果实,果实对于保护种子,帮助种子散布起重要作用。
㈡、具双受精现象双受精是被子植物特有的现象,具有重要的生物学意义。
即两个单倍体精子进入胚囊后,1个与卵细胞结合成为二倍体的合子,另1个与2个极核结合,形成三倍体的胚乳,作为养料供新一代孢子体早期发育所需。
㈢、孢子体高度发达,配子体进一步退化被子植物的孢子体在形态、结构、生活型等方面,比其他各类植物更加完善化、多样化。
在解剖构造上,如输导组织中,由高效率的导管,筛管分别代替了低效率的管胞、筛胞。
韧皮部有伴胞,从而使体内物质运输畅通。
在营养器官的形态和植株的生活型的多样化,更能适应不同的生态环境。
配子体更为退化,大部分成熟的雄配子体仅具2或3细胞的花粉粒。
雌配子体仅具8个核或7个细胞,颈卵器消失,其残余的卵器为2个助细胞和1个卵细胞。
②各性状的演化趋势在被子植物中,叶、果实和种皮的演化趋势表述如下:叶:常绿→落叶;单叶全缘→叶分裂或为复叶;互生→对生或轮生果实:聚合果→单果→聚花果;真果→假果种子:有胚乳种子→无胚乳种子;胚小,直伸→胚弯曲或卷曲;子叶2片→子叶1片必须指出的是,不能根据几个特性,就给植物下一个进化还是原始的结论。
因为各器官的进化的不同步,同一性状在不同植物中和进化意义也不是绝对的。
③被子植物的分类被子植物的可分为双子叶植物纲(木兰纲)和单子叶植植物的毛茛科,有1片子叶,须根系、星散维管束、花部3基数。
单子叶植物的天南星科,百合科具网状脉;单子叶植物的眼子菜科的花部4基数。
④双子叶植物纲(木兰纲)㈠、木兰科(1)木本,单叶互生,全缘或浅裂;托叶大,包被顶芽,早落,在节上留下环状叶痕。
花大型,单生,常两性,虫媒花,花被呈花瓣状,雄蕊和雌蕊均多数,离生,螺旋状排列在伸长的花托的下半部和上半部,花丝短,花药长,花柱呈柱状。
果实为聚合蓇葖果,稀为具翅坚果(鹅掌楸属),种子具小胚,胚乳丰富,成熟时常悬挂在一细丝上,该细丝是由珠柄内的导管的螺纹展开而形成的。
本科属木兰目,是被子植物中最原始的1个目。
(2)举例:木兰、玉兰、鹅掌楸、含笑、木连㈡、毛茛科(1)多年生至一年生草本。
叶基生或互生,稀对生(铁线莲属),掌状分裂或羽状分裂,或1至多回3小叶复叶。
花两性,整齐花,花部分离。
雄蕊和雌蕊多数,离生,螺旋状排列于膨大的花托上。
果实为聚合瘦果或聚合蓇葖果。
种子有胚乳。
本科属毛茛目,是被子植物中最原始的草本类型,毛茛科植物含有多种生物碱,有毒,多数为药用植物。
(2)举例:毛茛、牡丹、芍药、黄连、乌头(子根入药称“附子”)㈢、壳斗科(1)常绿或落叶乔木,稀灌木。
单叶互生,革质,羽状脉,有托叶。
花单性,雌雄同株,无花瓣,雄花排成葇荑花序,每苞片有1花,花丝细长,花药2室,花粉粒多为长球形,雌花单生或3朵雌花二歧聚伞式生于1总苞内,总苞由多数鳞片覆瓦状排列组成,花柱与子房生于总苞片,总苞由多数鳞片覆瓦状排列组成,花柱与子房室同数,宿存。
果实为坚果半包或全包于壳斗(由总苞发育而成)内,壳斗是壳斗科所特有。
种子无胚乳,子叶肥厚。
(2)举例:山毛榉、栗、麻栎㈣、锦葵科(1)木本或草本,皮质富纤维,具粘液。
单叶,互生,常为掌状脉,托叶早落。
花两性,辐射对称,有副萼,雄蕊单体,花药1室,肾形,花粉粒大,具刺。
中轴胎座,果实为蒴果或分果,种子无胚乳。
(2)举例:大陆棉、木槿、扶桑㈤、葫芦科(1)攀缘或匍匐草本,有茎卷须,茎5棱,具双韧维管束。
单叶互生,常深裂。
花单性,同株或异株,合瓣,稀离瓣,单生或为总状花序、圆锥花序。
雄蕊3,少为2或5,分离或各种结合,花药弯曲成S型,为聚药雄蕊,花丝两两结合,1条分离,雌蕊3心皮组成,侧膜胎座,子房下位,果实为瓠果,种子无胚乳。
(2)举例:除木瓜外,各种瓜果。
㈥、十字花科(1)草本,常有辛辣汁液。
单叶互生,无托叶。
花两性,辐射对称,总状花序。
十字形花冠,四强雄蕊、雄蕊6,外轮2个短,内轮4个长。
子房上位,由2心皮结合而成,常有1个次生的假隔膜,把子房分为假2室,侧膜胎座,果实为角果,种皮无胚乳。
(2)举例:荠菜、卷心菜、花菜、青菜、大头菜、榨菜等。
㈦、蔷薇科(1)木本或草本,常有刺和皮孔。
叶,常互生,单叶或复叶,成对托叶常附着于叶柄上。
花两性,辐射对称,花被与雄蕊常愈合成筒状,花瓣5分离,覆瓦状排列。
子房上位或下位,心皮1至多数,每心皮有1至数个倒生胚珠。
果实为核果、梨果、瘦果、蓇葖果等,种子无胚乳。
(2)举例:玫瑰、草莓、木瓜、梅、梨、李㈧、蝶形花科(1)木本至草本。
叶有单叶,3小叶复叶或1至多回羽状复叶,有托叶,叶枕发达。
花,两侧对称,蝶形花冠,花瓣下降覆瓦状排列,即最上方为旗瓣,位于最外方。
雄蕊10枚,常为两体雄蕊,也有单体雄蕊。
果实为荚果,种子无胚乳。
(2)举例:大豆、落花生、菜豆、赤豆、绿豆等㈨、含羞草科(1)木本,稀草本。
叶,1—2回羽状复叶。
花、辐射对称,穗状或头状花序,花瓣或花冠裂片镊合状排列。
雄蕊多数。
花粉多为复合花粉,复合体为4(四合花粉)或4的倍数。
果实为荚果,具次生横隔膜,种子无胚乳。