第五章-蕨类外部形态特征

苔藓植物？世代占优势孢子体由几部分组成雄性生殖器官雌性生殖器官苔藓植物生活史基足配子体卵颈卵器壁颈沟腹沟颈部腹部精子器精子第五章蕨类植物蕨类植物曾在地球的历史上盛极一时，古生代后期，石炭纪和二叠纪为蕨类植物时代，当时那些大型的树蕨如鳞木、封印木、芦木等，今已绝迹，是构成化石植物和煤层的一个重要组成部分。现存的蕨类植物约有12000种，广泛分布于世界各地，尤其是热带和亚热带最为丰富。我国有61科223属，约2600种，主要分布在华南及西南地区，仅云南一省就有1000多种，所以在我国有“蕨类王国”之称。已知可供药用的蕨类植物有39科300余种。鳞木蕨类植物概述蕨类植物的进化水平苔藓(三无)蕨类(三有:真根,维管组织,叶脉)第一节蕨类植物的形态特征蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一个大类群。与苔藓植物相比，蕨类植物在进化上最大的突破是，植物体中分化出了维管组织，并分化出了真根。一、蕨类植物的特征（一）孢子体特征形态特征：孢子体绝大多数是多年生草本，有根、茎和叶的分化。个别种类为木本，如桫椤1.根:真根。通常为不定根，具较好的固定和吸收能力，常着生在根状茎上。2.茎:高等蕨类大多仅具根状茎；低等蕨类多具气生茎；一些种类既有气生茎，又有根状茎。有维管组织，形成中柱，所以蕨类植物和种子植物又称维管植物。绝大多数蕨类植物具中柱，木质部以管胞，韧皮部以筛胞运输水分和营养物质。个别种类具导管。多无形成层（一）孢子体特征鳞毛蕨银粉背蕨桫椤木贼草麻黄3.叶：多从根状茎上长出，幼时大多呈拳曲状。3.1根据起源及形态特征小型叶：无叶隙和叶柄，仅具1条不分枝的叶脉。如石松科、卷柏科、木贼科等植物的叶。大型叶：具叶柄，有或无叶隙，有分枝的叶脉，是进化类型的叶，如真蕨类植物的叶。有单叶和复叶两类。初生叶和成熟叶石松（小型叶）大型叶观音座莲巢蕨3.2从功能上分孢子叶：能产生孢子囊和孢子的叶，又称能育叶。营养叶：仅能进行光合作用的叶，也称不育叶。同型叶：同一植株上的叶没有明显分化，兼有营养和生殖的功能，这种叶称为同型叶。异型叶：同一植株上的营养叶和孢子叶有明显的形态差异，称异型叶。根据功能孢子叶（能育叶）营养叶（不育叶）同型叶：贯众、鳞毛蕨、石韦等。异型叶：荚果蕨、槲蕨、紫萁等。扇羽阴地蕨Botrychiumlunaria(Linn.)Sw.科:阴地蕨科孢子叶营养叶异型叶同型叶同型叶：孢子叶和营养叶同型异型叶：孢子叶和营养叶是不同的叶片绵马鳞毛蕨Dryopteris（同型叶）紫萁Osmundajaponica（异型叶）营养叶和孢子叶3.3从形态上分单叶：叶柄上仅具一个叶片。复叶：由叶柄、叶轴、羽片和羽轴等组成，自叶柄上部延伸的叶轴上有多个叶片。有柄石韦（单叶）蕨（复叶）低等的蕨类植物：孢子叶球或孢子叶穗---孢子囊通常单独生在孢子叶的近轴面叶脉或叶子基部,孢子叶通常集生在枝的顶端，形成球状或穗状，称孢子叶球或孢子叶穗，如木贼；石松等4.孢子囊:由叶表皮细胞发育而来，是构成囊群的基本单位.⑴孢子囊的位置木贼的孢子叶穗石松的孢子叶穗水生蕨类的孢子囊群生在特化的孢子果(或称孢子荚)内。松叶蕨类为2或3个孢子囊聚合成聚囊，生孢子体2叉状小叶叶腋中的短侧枝的顶端松叶蕨石松和卷柏孢子囊单生孢子叶叶腋，且许多孢子叶密集枝端形成孢子叶球或孢子叶穗楔叶亚门孢子囊长筒形，5～10枚生孢子叶(孢囊柄)六角形盘状体的下面.高等的蕨类植物：孢子囊群---孢子囊通常生在孢子叶的背面、边缘或生在一个特化的孢子叶上，并且形成各种形状的孢子囊群或堆，有或无囊群盖。孢子囊群孢子囊堆巢蕨孢子囊群台灣樹蕨三葉新月蕨觀音座蓮孢子囊群孢子囊群呈圓球狀桫羅贯众薄葉碎米蕨金狗毛蕨葉背的孢子囊群密集許多孢子，成熟後會釋出一顆顆的小孢子孢子囊群像一顆顆的蛤仔開口了翅柄三叉蕨假蹄蓋蕨孢膜及孢子囊群肾蕨⑵孢子囊发育类型厚囊性发育：孢子叶的一群细胞发育而成。囊壁厚，无柄，无环带，不规则开裂。薄囊性发育：孢子叶的一个细胞发育而成。具三列细胞构成的长柄，囊壁薄，一层细胞，环带多纵行，横裂。环带由囊壁上一列壁不均匀增厚的细胞构成。中间类型：厚囊性发育，但囊壁较薄，具短柄，环带盾形，纵裂。瓶尔小草孢子囊穗孢子囊穗局部薄囊性发育⑶孢子囊群有圆形、肾形、长圆性、线形等形状，原始的类型其孢子囊群裸露。进化的类型常有膜质的囊群盖覆盖。真蕨孢子囊多个聚集成孢子囊群，生孢子叶背面或背面边缘，多数种类囊群外还有各种膜质保护结构—囊群盖同型孢子：雌雄孢子相同。异型孢子：四面型孢子：圆形或钝三角形，辐射对称，三裂缝。两面型孢子：肾形，两侧对称，单裂缝。根据大小分根据形态分雌雄孢子不同，雌性孢子大，雄性孢子小。5.孢子⒈两面形孢子(鳞毛蕨属)⒉四面形孢子(海金沙属)⒊球状四面形孢子(瓶尔小草属)⒋弹丝形孢子(木贼属）外壁光滑或常具不同的突起或纹饰，或分化出弹丝。同型孢子(同形孢子)：孢子形态大小相同:孢子同型，萌发成的配子体，雌雄同株。异型孢子(孢子异型)：大孢子囊产生大孢子，小孢子囊产生小孢子异型孢子则分别萌发成雌、雄配子体，是较进化的类型。形态上分为：四面型：辐射对称，三裂缝。肾形：两侧对称，单裂缝。四面型肾形（二）配子体孢子成熟后落到适宜的环境中即萌发成小型、结构简单、生活期短的配子体，又称原叶体。原始类型：生长在地下，辐射对称的圆柱体或块状，无叶绿素，与真菌共生获取营养，形体小。大多数蕨类：生在阴湿的地表，具背腹分化的绿色叶状体。腹面产生颈卵器和精子器。独立生活。孢子成熟后散出，在适宜的环境条件下，萌发为配子体即原叶体。配子体小，绝大多数为背腹性的叶状体，心形，绿色，下生假根，精子器与颈卵器均生在腹面。精子螺旋状，具多数鞭毛。（二）配子体原始型配子体精子器颈卵器进化型配子体配子体配子体能产生精子器和颈卵器，其结构和苔藓植物相似，只是精子数目较少；颈卵器颈部较短，只有1个颈沟细胞。颈卵器中产生卵，精子器中产生带鞭毛的精子。精子以水为媒介而游动，进入颈卵器与卵结合。受精后，合子发育成幼胚，暂时寄生于配子体上，随着胚的发育，配子体逐渐枯萎死亡，幼小的胚成长为能独立生活的孢子体。有性生殖器官和受精条件颈卵器：退化，腹部埋入配子体组织内，内有1卵，颈部短，颈沟细胞也少。蕨颈卵器蕨精子器精子器：球形，具鞭毛(石松类长卵形2条鞭毛,其余均为具多条鞭毛并呈螺旋形弯曲的精子)受精过程必须在有水的条件下才能完成当配子体成熟时大多数在同一配子体的腹面产生有性生殖器官，即球形的精子器和瓶状的颈卵器。精子器内生有鞭毛的精子，颈卵器内有一个卵细胞，精卵成熟后，精子由精子器逸出，借水为媒介进入颈卵器内与卵结合，受精卵发育成胚，由胚发育成孢子体，即常见的蕨类植物。有性生殖（三）生活史蕨类植物的生活史中有两个独立生活的植物体：孢子体和配子体。孢子体世代：从受精卵萌发到孢子体上孢子母细胞进行减数分裂前，其细胞染色体数目为2n。配子体世代：从单倍体的孢子萌发到精子与卵子结合前，细胞内染色体的数目为单倍（1n）。世代交替明显，其中孢子体世代占很大优势。蕨类植物生活史的显著特点是：1.孢子体发达，配子体退化2.孢子体与配子体均能独立生活，雄器称为精子器，雌器称为颈卵器3.受精过程中摆脱不了水的依赖。•在生活史中，有两个独立的植物体，即孢子体和配子体，是较高等的孢子植物，又是较原始的维管植物。生活史总结本节主要讲解1.蕨类植物的一般特征。1.1蕨类植物的孢子体1.2配子体的形态结构。2.蕨类植物的生活史。重点：蕨类植物的孢子体、配子体的形态结构。难点：蕨类植物的生活史。作业：1.简述蕨类植物孢子体的特征2.简述蕨类植物的生活史。