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1、Pteriophytes 蕨类植物/羊齿植物,蕨类植物(Pteridophyte),孢子体-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,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
2、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,中柱类型横剖面图解,裸蕨、石松、幼茎,木賊属,双子叶植物裸,裸子植物 单子叶植物,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
3、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。,蕨类植物的孢子囊群 及囊群盖的主要类型,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,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)。 注意:受精过程必须在有水的条件下才能完
4、。,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,特殊的生殖方式,(1)无孢子生殖:孢子体不经过产生孢子,直接由营养cell分化形成配子体(2N) (2)无配子生殖:配子体不经过配子结合,直接产生孢子体的现象(n)。 单性生殖:孢子体由除卵cell以外的营养cell产生。 孤雌生殖:由卵cell不经过受精形成孢子体。 无孢子生殖产生2n配子体,两个2n配子体结合,4n合子,从而形成4n孢子体,再进行无孢子生殖即形成4n配子体。2n配子体与n配子体结合产生3n孢子体。 蕨类植物中多倍体现象较常见。,生境和分布, 分布广泛:平原、草地、沟溪、山地、林下、淡水
5、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,孢子体,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),配子体,蕨类植物门五个亚门检索表,1植物体无真根,仅具假根,23个孢子囊形成聚囊松叶蕨亚门 1植物体具真根,孢子囊单生,或聚集成孢子囊群,不形成聚囊。 2有明显节与节间,叶退化成鳞片状,不进行光合作用,孢子具弹丝楔叶亚门 2不具明显节,叶绿色,可进行光合作用,孢子不具弹丝。 3小型叶,幼叶
6、无拳曲现象。 4茎多为二叉分枝,叶鳞片状,具孢子叶穗,精子2条鞭毛石松亚门 4具粗壮块状茎,叶长条形,不形成孢子叶穗,精子多鞭毛水韭亚门 3大型叶,幼叶拳曲,孢子囊聚集成孢子囊群真蕨亚门,蕨类植物的代表种类,松叶蕨亚门仅2属3种,中国产1种松叶蕨。 水韭亚门代表种类: 70种,国产3种,常见种为中华水韭。,水韭基部根茎肉质、块状,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,卷柏属(Selaginella)
7、 卷柏雄配子体,卷柏雄配子体,卷柏雌配子体,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,问荆,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,2、苹目 浅水或湿生性草本,根状茎上具多数根,叶两列排列。 孢子囊生于特化的孢子果中,异型孢子。 仅1科3属,我国仅苹属Marsilea,如苹Marsileaquadrifolia L. 又称四叶苹或田字草。
8、 (1)水生或湿生的草本植物。 (2)叶具长柄,小叶4片。 (3)生殖时产生孢子果,大小孢子囊同生于一个孢子囊群中。,苹,3、槐叶苹目 漂浮水生植物,也产生孢子果,但异性,且果壁 由囊群盖变态而成,孢子果球形。2属槐叶苹属 Salvinia,满江红属Azolla。 槐叶苹属Salvinia,常见种S. natans (L.) All。 (1)小型浮水植物,茎横卧,叶三列,无根。 (2)孢子果成簇生于沉水叶基部的短柄上,孢子果异性:大孢子果、小孢子果。 大孢子果较小,内生少数大孢子囊,囊内含大孢 子1枚;小孢子果较大,内生多数小孢子囊,囊内含小孢子64枚。,槐叶苹,满江红属Azolla:我国仅满江红A. imbricata (Roxb.) Nakai一种,又称红苹、绿苹。 孢子体形小,茎横卧,羽状分枝;须根下垂水中; 叶无柄,深裂为上、下两瓣。 满江红叶内含有大量红色花青素,幼时绿色,到秋、 冬转为红色,使江、河、湖泊中,呈现一片红色。,满江红,