奥赛辅导：植物生物学(蕨类植物部分).ppt

植物生物学（蕨类植物部分）,奥赛辅导材料,蕨类植物(Pteridophyte),形态和营养器官,根：主根均不发育，通常为不定根茎：低等种类多具地上气生茎，高等种类多仅具根状茎叶：,小型叶：仅具1条叶脉，无叶柄，也无叶隙大型叶：叶脉具各种分支并形成脉序，具叶柄和叶隙单叶：叶柄上仅具1个叶片复叶：由叶柄、叶轴、羽片和羽轴组成营养叶(不育叶)：无生殖功能孢子叶(能育叶)：可产生孢子囊和孢子进行繁殖同型叶(一型叶)：无营养叶和孢子叶之分异型叶(两型叶)：具两种不同功能的叶,小型叶,大型叶,单叶,复叶,营养叶和孢子叶,同型叶,异型叶,维管组织,分化程度不高，由木质部和韧皮部组成木质部大多由环纹、螺纹或梯纹管胞及木薄壁组织组成韧皮部主要由筛管和韧皮薄壁组织组成，无伴胞现存蕨类多无维管形成层，仅有初生结构,中柱,由中柱鞘、维管系统、髓等组成，类型多样,孢子囊和孢子,孢子囊：蕨类植物孢子体上产生孢子的多细胞无性生殖器官厚孢子囊：由一群原始细胞发育产生，囊壁为多层细胞薄孢子囊：由1个原始细胞发育产生，囊壁仅为1层细胞,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,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，510枚生孢子叶(孢囊柄)六角形盘状体的下面,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(同形孢子)：孢子形态大小相同,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,配子体的形态和营养方式,配子体(原叶体)：由孢子直接萌发产生，n小，生活时期短，无根、茎、叶分化，具单细胞假根楔叶类配子体为垫状，具许多直立的叶状条片真蕨类配子体大多为心形的叶状体营养方式：不含叶绿素，埋生土中，与真菌共生，靠真菌获取营养绿色，光合自养，可独立生活,配子体（原叶体）,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,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,有性生殖,生活史,孢子减数分裂孢子体发达的异形世代交替孢子体和配子体均能独立生活,生活史,生活史,生活史,生境和分布,分布广泛：平原、草地、沟溪、山地、林下、淡水中维管组织分化程度不高，受精过程离不开水，对陆生环境的适应还不完善仍生活在沟谷和阴湿的环境中热带和亚热带地区种类和数量均多,蕨类植物的分类系统,分类系统秦仁昌系统，蕨类植物门分5个亚门,蕨类植物5个亚门主要特征比较,特征松叶蕨亚门石松亚门水韭亚门楔叶亚门真蕨亚门,孢子体,根假根真根真根真根真根,根状茎、地上气生茎,地上气生茎,粗壮似块茎,根状茎和气生茎,节,节间明显,节间中空,多仅具根状茎,极少具气生茎,茎,小型叶,具1条叶脉或无,小型叶,具1条叶脉,小型叶,细长条形,具叶舌,小型叶,鳞片状,轮生,彼此联合,1叶脉,大型叶,各种脉序,单叶或复叶,叶,厚孢子囊,2或3个形成聚囊,厚孢子囊,单生孢叶基部,孢叶集成孢子叶球,生孢叶基部特殊的凹穴中,厚孢子囊,厚孢子囊5-10生孢囊柄六角形盘状体下面,薄孢子囊集成囊群生孢叶背或背缘,多具囊群盖,孢子同型,同型或异型,孢子异型,孢子同型,具弹丝,同型,水生异型,孢子囊,孢子,分类系统秦仁昌系统，蕨类植物门分5个亚门,蕨类植物5个亚门主要特征比较(续表),特征松叶蕨亚门石松亚门水韭亚门楔叶亚门真蕨亚门,配子体,形态和营养方式,柱状，有分枝不含叶绿素，与真菌共生,柱状或不规则块状，无叶绿素,与真菌共生，有的部分组织含叶绿素，有的种类在孢子囊内发育,在大、小孢子壁内发育,绿色，垫状，自养,绿色自养，多为心形,精子,螺旋形，具多条鞭毛,纺锤形或长卵形，具2条鞭毛,螺旋形，具多条鞭毛,螺旋形，具多条鞭毛,螺旋形，具多条鞭毛,蕨类植物的代表种类,最早的蕨类植物化石发现于4亿年前的志留纪晚期现存12000种,国产2600种,云南1000余种,甘肃约300种松叶蕨亚门代表种类,松叶蕨亚门仅2属3种，中国产1种松叶蕨,松叶蕨茎、叶与孢子囊,松叶蕨茎切面原生中柱,水韭亚门代表种类,水韭亚门：70种，国产3种，常见种为中华水韭,水韭基部根茎肉质、块状,水韭孢子叶基部,石松亚门的代表种类,识别特征：孢子体小型，直立或匍匐小型叶，鳞片状，螺旋状排列，或呈4行排列孢子同型或异型配子体微小，生地下与真菌共生，或部分绿色精子长卵形，具2条鞭毛石松属(Lycopodium)：我国11种,石松生活史,石松茎横切面编织中柱,石松配子体纵切,卷柏属(Selaginella),卷柏茎的横切面,卷柏孢子叶穗纵切,卷柏雄配子体,卷柏雌配子体,蛇足石杉（千层塔）,铺地蜈蚣（垂穗石松）,伏地卷柏,伏地卷柏松散的孢子叶穗,江南卷柏的孢子叶穗,楔叶亚门代表种类,识别特征：孢子体茎具明显的节和节间，节间中空小型叶，鳞片状，轮生具节中柱形成孢子叶球孢子具弹丝1科29种，中国产9种,犬问荆(Equisetumpalustre),犬问荆营养枝及生殖枝,犬问荆孢子叶球局部,孢子叶切面观,成熟孢子叶底面及顶面孢子绿色,成熟孢子,问荆(EquisetumarvenseL.),木贼营养体,节节草节、节间及叶,真蕨亚门代表植物,识别特征：除树蕨外，孢子体仅具根状茎大型叶，具各式脉序幼叶拳卷孢子囊聚集成囊群生孢子叶背面或背缘，多具囊群盖配子体多为心形，绿色自养10000余种，全世界广布,蕨(Pteridiumaquilinumvar.latiusculum),蕨孢子体各部分,蕨根状茎横切面,蕨孢子叶局部,薄囊蕨孢子囊群切面,蕨配子体,其它真蕨代表：瓶尔小草,观音座莲,紫萁,芒萁,肾蕨,金毛狗,胎生狗脊,巢蕨,桫椤,有柄石韦,水蕨,田字苹,槐叶苹,满江红,满江红,蕨类植物的起源和演化,起源于4亿年前志留纪末期出现的裸蕨植物多数学者认为裸蕨很可能起源于绿藻古代蕨类：莱尼蕨、裸蕨、星木属、鳞木属、封印木属、芦木属等蕨类器官演化：,莱尼蕨,叶片起源图解,孢子叶起源图解,3亿9千万年前的蕨类植物,蕨类植物的经济价值,药用：石松、金毛狗、骨碎补、贯众、蕨