2023學(xué)年完整公開課版蕨類植物門

《植物與植物生理》第三單元微課件7蕨類植物門匯報人：唐雪松學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握蕨類植物的形態(tài)特征；了解蕨類植物的經(jīng)濟(jì)價值；了解蕨類植物的分類。主要內(nèi)容蕨類植物門概述蕨類植物的地位蕨類植物的形態(tài)特征蕨類植物的經(jīng)濟(jì)價值蕨類植物的分類及代表植物重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)蕨類植物的形態(tài)特征；蕨類植物的分類及代表植物。難點(diǎn)蕨類植物的分類。一、蕨類植物門概述高等植物中比種子植物較低級的一個類群。舊稱“羊齒植物”。在古生代泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)，多為高大喬木，二疊紀(jì)以后至三疊紀(jì)時，大都絕滅，大量遺體埋入地下形成煤層?，F(xiàn)代生存的大部為草本，少數(shù)為木本。植物體有根、莖、葉之分，有維管束，不具花，以孢子繁殖。孢子落地萌發(fā)成原葉體，其上產(chǎn)生頸卵器，受精卵在頸卵器內(nèi)發(fā)育成胚胎。世代交替明顯，無性世代（孢子體時代）占優(yōu)勢。蕨類植物曾在地球的歷史上盛極一時，古生代后期，石炭紀(jì)和二疊紀(jì)為蕨類植物時代，當(dāng)時那些大型的樹蕨如鱗木、封印木、蘆木等，今已絕跡，是構(gòu)成化石植物和煤層的一個重要組成部分?，F(xiàn)存的蕨類植物約有12000種，廣泛分布于世界各地，尤其是熱帶和亞熱帶最為豐富。我國有61科223屬，約2600種，主要分布在華南及西南地區(qū)，僅云南一省就有1000多種，所以在我國有“蕨類王國”之稱。已知可供藥用的蕨類植物有39科300余種。多種蕨類植物可供食用（如蕨，紫萁），藥用（如貫眾、海金沙）或工業(yè)用（如石松）。二、蕨類植物的地位蕨類植物有根、莖、葉的分化，并有維管系統(tǒng)，既是高等的孢子植物，又是原始的維管植物。蕨類植物與苔蘚植物一樣，都有頸卵器結(jié)構(gòu)，由孢子囊產(chǎn)生孢子，在生活周期中，也有明顯的世代交替現(xiàn)象。但蕨類植物中，是無性世代的孢子體占優(yōu)勢，孢子體遠(yuǎn)較配子體大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生活期長，僅在幼胚期寄生在配子體上。它又和種子植物一樣，有根、莖、葉器官和輸導(dǎo)系統(tǒng)的分化，具備了適應(yīng)于陸地生活需要的吸收、運(yùn)輸和制造食物等器官，并能形成胚，但不發(fā)育成種子，而以孢子進(jìn)行繁殖。由此可見，蕨類植物在整個植物界中，是介于苔蘚和種子植物之間的一群植物，它較苔蘚植物為進(jìn)化，較種子植物為原始。生活史三、蕨類植物的形態(tài)特征植物體有根、莖、葉的分化和較原始的維管組織；根多為有交較好吸收能力的不定根，原始的種類具假根；莖為地下莖（根狀莖）或地上莖（氣生莖），維管系統(tǒng)構(gòu)成中柱（原生中柱、管狀中柱、網(wǎng)狀中柱、多環(huán)中柱）,具有保護(hù)作用的毛和鱗片；葉：小型葉：沒有葉隙和葉柄，僅有一條不分枝的葉脈，是原始類型。大型葉：均有葉隙和葉柄，葉脈多分枝，是進(jìn)步類型。孢子葉（能育葉）：能產(chǎn)生孢子囊和孢子的葉。營養(yǎng)葉（不育葉）：僅能進(jìn)行光合作用，能產(chǎn)生孢子囊和孢子的葉。同型葉：營養(yǎng)葉與孢子葉不分，既能制造有機(jī)物又可產(chǎn)生孢子。異型葉：同一植物體具2種不同形狀和功能的葉。演化順序：同型葉---------》異型葉；小型葉--------》大型葉幼葉拳卷孢子體生有多數(shù)孢子囊，內(nèi)生孢子；最原始蕨類植物的孢子囊生于枝之頂端，有些生在特化的葉上或葉片上（囊托）成穗狀或圓錐狀囊序，有的生于孢子葉的邊緣，也有的聚生于枝頂成孢子葉（囊）球，而在絕大多數(shù)的種類則以各種形式生于孢子葉的下面，形成所謂孢子囊群（堆）、或滿布葉之下面。孢子（有n染色體）有同孢和異孢之分。配子體（原葉體）：圓柱狀或葉狀體生活史：有兩個獨(dú)立生活的植物體，具異型世代交替；合子在頸卵器中發(fā)育，孢子體在世代交替中占優(yōu)勢。四、蕨類植物的經(jīng)濟(jì)價值除古蕨類遺體在地層中形成的煤為人類提供了豐富的能源外，還有多方面經(jīng)濟(jì)價值。多種蕨類可作藥用。如海金沙可治尿道感染、尿道結(jié)石；骨碎補(bǔ)能堅骨補(bǔ)腎、活血止痛；用卷柏外敷治刀傷出血；用貫眾治蟲積腹痛和流感；鱗毛蕨及其近緣種的根狀莖煎湯，為治療牛羊的肝蛭病的特效藥。蕨、菜蕨、水蕨、紫萁及觀音蓮座等都可食用，許多種蕨的根狀莖中富含淀粉，稱蕨粉或山粉，不但可食，還可作釀酒的原料。石松的孢子稱石松子粉，含有大量油脂，可作冶金工業(yè)上的優(yōu)良脫模劑，使鑄件表面光滑，減少砂眼。木賊的莖含硅質(zhì)較多，可作木器和金屬的磨光劑。滿江紅屬蕨類通過與固氮藍(lán)藻共生，能從空氣中吸取和積累大量的氮，既是優(yōu)質(zhì)的綠肥，又是豬、鴨等畜禽的良好飼料。蕨類植物的生活對外界環(huán)境條件的反應(yīng)具有高度的敏感性，不少種類可作為指示植物。如卷柏、石韋、鐵線蕨是鈣質(zhì)土的指示植物，狗脊、芒萁、石松等是酸性土的指示植物，桫欏與地耳蕨屬的生長，指示熱帶和亞熱帶的氣候。蕨類植物枝葉青翠，形態(tài)奇特優(yōu)雅，常在庭院、溫室栽培或制作成盆景，具有較高的觀賞價值。五、蕨類植物的分類及代表植物現(xiàn)存蕨類植物約12000種，廣泛分布在世界各地。大多為土生、石生或附生，少數(shù)為濕生或水生，喜陰濕溫暖的環(huán)境。高山、平原、森林、草地、溪溝、巖隙和沼澤中，都有蕨類植物生活，尤以熱帶、亞熱帶地區(qū)種類繁多。我國約有2400種，主要分布在長江以南各省區(qū)。對蕨類植物的系統(tǒng)分類，分類學(xué)家的觀點(diǎn)尚不一致。1978年我國蕨類植物學(xué)家秦仁昌分為：石松亞門、水韭亞門、松葉蕨亞門、楔葉亞門、真蕨亞門蕨類植物各亞門檢索表1．植物體無真根，僅具假根，孢子囊形成聚囊………松葉蕨亞門(Psilophytina)

1．植物體均具真根，不形成聚囊，孢子囊單生，或聚集孢子囊群。

2．植物體具明顯的節(jié)和節(jié)間，葉退化成鱗片狀，不能進(jìn)行光合作用，孢子具彈絲……楔葉亞門(Sphenophytina)2．植物體非如上狀，葉綠色，小型葉或大型葉，可進(jìn)行光合作用，孢子均不具彈絲。

3．小型葉，幼葉無拳曲現(xiàn)象。

4．莖多為二叉分枝，葉小形、鱗片狀，孢子葉在枝頂端聚集成孢子葉穗，孢子同型或異型，精子具2條鞭毛………石松亞門(Lycophytina)4，莖粗壯似塊莖，葉長條形似韭菜葉，不形成孢子葉穗，孢子異型，精子具多鞭毛…………………水韭亞門(Isoephytina)

3．大型葉，幼葉有拳曲現(xiàn)象，孢子囊在孢子葉的背面或邊緣聚集成孢子囊群?！孓嗛T(Filicophytina)石松亞門特征：古老；孢子體有根、莖、葉的分化；不定根生于根托上；莖多數(shù)二叉分枝，原生中柱，木質(zhì)部為外始式；小型葉螺旋狀排列，有時對生或互生，僅1條葉脈。孢子囊單生；孢子葉聚集成孢子葉球；孢子同型或異型，配子體兩性或單性。分類：有2目3科8屬，分布于世界熱帶和亞熱帶，少數(shù)達(dá)北半球溫帶，中國有5屬。該亞門植物在石炭紀(jì)時最為繁盛，有高大喬木及草本，后絕大多數(shù)相繼絕滅，現(xiàn)存的只有石松目和卷柏目，均為草本。代表植物石松LycopodiastrumjaponicumThunb.別名伸筋草，隸于石松科石松屬，為多年生草本植物，是一種名貴中藥材。卷柏Selaginellatamariscina（P.Beauv.）Spring別名：一把抓、老虎爪、長生草、萬年松、九死還魂草，為卷柏屬的植物。石松LycopodiastrumjaponicumThunb.

石松LycopodiastrumjaponicumThunb.

卷柏Selaginellatamariscina（P.Beauv.）Spring水韭亞門特征：植物體為草本，有根、莖葉的分化；具根托（屬于莖），先端生不定根；莖塊莖狀，原生中柱，有次生生長結(jié)構(gòu)；葉條形叢生，具葉舌；孢子葉有大小之分，孢子異型；配子體極度簡化，有雌雄配子體之分。分類：僅1目1科1屬約60余種，即水韭目Isoetales水韭科Isoetaceae水韭屬Isoetes。我國僅3種：中華水韭Isoetessinensis僅產(chǎn)于我國長江下游地區(qū)，可能已滅絕；寬葉水韭Isoetesjaponica產(chǎn)于云南、日本及朝鮮；臺灣水韭Isoetestaiwanensis特產(chǎn)于臺灣。生于沼澤、溝塘淤泥中，由于人為的環(huán)境破壞，已列為國家級保護(hù)植物。中華水韭IsoetessinensisPalmer松葉蕨亞門特征：植物體為草本，有莖、葉的分化；無真根、具單細(xì)胞假根；莖分為根狀莖和二叉分枝的氣生枝；葉鱗片狀，小型葉，無葉脈和氣孔；孢子三個聚生，生于葉腋，孢子同型；配子體小，雌雄同株。分類：又稱裸蕨亞門。本亞門除化石的裸蕨目外，現(xiàn)存的僅松葉蕨目，松葉蕨科。共2屬：梅溪蕨屬和松葉蕨屬，前者僅1種，產(chǎn)澳大利亞和新西蘭，后者2種，廣布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，中國有1種——松葉蕨，通常附生樹干上或巖石縫中，產(chǎn)西南、華南和華東。松葉蕨Psilotumnudum(L.)Beauv.松葉蕨Psilotumnudum(L.)Beauv.楔葉亞門特征：植物體有根、莖葉的分化；有不定根；莖有節(jié)和節(jié)間之分，有時生塊狀莖，管狀中柱到具節(jié)中柱，木質(zhì)部內(nèi)始式；葉小型，不發(fā)達(dá)，輪生成鞘狀；孢子葉又稱孢囊柄，孢子同型或異型；配子體具背腹性。分類：現(xiàn)存僅1目1科1屬，即木賊目Equisetales木賊科Equisetaceae木賊屬Equisetu，共29種。常見：問荊EquisetumarvenseL.，有營養(yǎng)莖和生殖莖（孢子莖）之分；木賊EquisetumhiemaleL.，無營養(yǎng)莖和生殖莖（孢子莖）之分；其他：節(jié)節(jié)草Equisetumramosissimum筆管草Hippochaetedebile。多生于田邊、溪溝邊、路邊和林緣等陰濕地方。問荊EquisetumarvenseL.木賊EquisetumhiemaleL.真蕨亞門特征：孢子體分化為根、莖、葉。莖除樹蕨外均為根狀莖，二叉分枝至單軸分枝，各式中柱，各式管孢，個別具導(dǎo)管，除原生中柱外均具葉隙。大型葉，頂枝起源，常分化為葉柄和葉片，葉片具葉軸并常分裂。孢子囊常匯集成各式囊群，著生于葉緣或葉背，具囊群蓋或無。孢子同型或少數(shù)異型。配子體微小、綠色，常呈背腹性的心臟形，性器官常只生在腹面。分類：是現(xiàn)代蕨類植物的一個大類群，我們常見的蕨類植物多屬于這一類群。約有1萬種以上，廣布全世界；我國近2，000種，廣布全國。根據(jù)孢子囊的發(fā)育方式、結(jié)構(gòu)及著生位置等，可分為厚囊蕨綱、原始薄囊蕨綱和薄囊蕨綱。

厚囊蕨綱本綱包括瓶爾小草目（Ophioglossales）和觀音座蓮目（Marattiales）兩個目。常見的有：瓶爾小草（OphioglossumvulgatumL.）福建蓮座蕨（AngiopterisfokiensisHieron）瓶爾小草（OphioglossumvulgatumL.）福建蓮座蕨（AngiopterisfokiensisHieron）原始薄囊蕨綱特征：原始薄囊蕨綱植物既具有厚囊蕨綱植物較為原始的性狀，也具有薄囊蕨綱植物比較進(jìn)化的性狀，是介于厚囊蕨綱和薄囊蕨綱之間的中間類型。孢子囊由一個原始細(xì)胞發(fā)育而來，但囊柄可由多數(shù)細(xì)胞所發(fā)生。孢子囊壁由一層細(xì)胞組成，僅在1側(cè)有數(shù)個細(xì)胞的壁是加厚的，形成盾形的環(huán)帶。配子體為長心形的葉狀體。僅有紫萁目一目，葉異型，有營養(yǎng)葉和孢子葉之分，后者無葉綠體，孢子囊成熟后即枯死。為酸性土的指示植物。代表植物：紫萁（OsmundajaponicaThunb.）紫萁（OsmundajaponicaThunb.）薄囊蕨綱特征：孢子囊壁薄，由一層細(xì)胞組成。具有各式發(fā)育完全的環(huán)帶，每個孢子囊的發(fā)生是由一個細(xì)胞發(fā)育而來，孢子囊通常聚集形成孢子囊群，著生在孢子葉的背面、邊緣或特化的孢子葉的邊緣，囊群蓋有或無，孢子少，大多數(shù)種類為同型孢子，少數(shù)水生蕨類形成孢子果，孢子囊包被在孢子果內(nèi)，具有異形孢子。分類：本綱下分為真蕨目（又稱水龍骨目）、蘋目和槐葉蘋目三個目。水龍骨目（Polypodiales）大多數(shù)為陸生植物，稀水生。孢子囊聚生成各式孢子囊群。孢子同形。孢子囊壁薄，孢子同型，無雌雄之分，孢子萌發(fā)后形成的原葉體上長出頸卵器和藏精器，分別產(chǎn)生雌雄配子，配合后的合子萌發(fā)而發(fā)育成新的孢子體。本目約有47科近萬種，占蕨類植物物種總數(shù)的90%以上。包括55科，我國有47科，近萬種，占蕨類植物物種總數(shù)的90%以上。常見：蕨Pteridiumaquilinum芒萁Dicranopterispedata狗脊蕨Woodwardiajaponcia海金沙Lygodiumjaponicum水龍骨Polypodiodesniponica瓦韋Lepisorusthunber