2023学年完整公开课版蕨类植物门

《植物与植物生理》第三单元微课件7蕨类植物门汇报人：唐雪松学习目标掌握蕨类植物的形态特征；了解蕨类植物的经济价值；了解蕨类植物的分类。主要内容蕨类植物门概述蕨类植物的地位蕨类植物的形态特征蕨类植物的经济价值蕨类植物的分类及代表植物重点和难点重点蕨类植物的形态特征；蕨类植物的分类及代表植物。难点蕨类植物的分类。一、蕨类植物门概述高等植物中比种子植物较低级的一个类群。旧称“羊齿植物”。在古生代泥盆纪、石炭纪，多为高大乔木，二叠纪以后至三叠纪时，大都绝灭，大量遗体埋入地下形成煤层。现代生存的大部为草本，少数为木本。植物体有根、茎、叶之分，有维管束，不具花，以孢子繁殖。孢子落地萌发成原叶体，其上产生颈卵器，受精卵在颈卵器内发育成胚胎。世代交替明显，无性世代（孢子体时代）占优势。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。多种蕨类植物可供食用（如蕨，紫萁），药用（如贯众、海金沙）或工业用（如石松）。二、蕨类植物的地位蕨类植物有根、茎、叶的分化，并有维管系统，既是高等的孢子植物，又是原始的维管植物。蕨类植物与苔藓植物一样，都有颈卵器结构，由孢子囊产生孢子，在生活周期中，也有明显的世代交替现象。但蕨类植物中，是无性世代的孢子体占优势，孢子体远较配子体大而结构复杂，生活期长，仅在幼胚期寄生在配子体上。它又和种子植物一样，有根、茎、叶器官和输导系统的分化，具备了适应于陆地生活需要的吸收、运输和制造食物等器官，并能形成胚，但不发育成种子，而以孢子进行繁殖。由此可见，蕨类植物在整个植物界中，是介于苔藓和种子植物之间的一群植物，它较苔藓植物为进化，较种子植物为原始。生活史三、蕨类植物的形态特征植物体有根、茎、叶的分化和较原始的维管组织；根多为有交较好吸收能力的不定根，原始的种类具假根；茎为地下茎（根状茎）或地上茎（气生茎），维管系统构成中柱（原生中柱、管状中柱、网状中柱、多环中柱）,具有保护作用的毛和鳞片；叶：小型叶：没有叶隙和叶柄，仅有一条不分枝的叶脉，是原始类型。大型叶：均有叶隙和叶柄，叶脉多分枝，是进步类型。孢子叶（能育叶）：能产生孢子囊和孢子的叶。营养叶（不育叶）：仅能进行光合作用，能产生孢子囊和孢子的叶。同型叶：营养叶与孢子叶不分，既能制造有机物又可产生孢子。异型叶：同一植物体具2种不同形状和功能的叶。演化顺序：同型叶---------》异型叶；小型叶--------》大型叶幼叶拳卷孢子体生有多数孢子囊，内生孢子；最原始蕨类植物的孢子囊生于枝之顶端，有些生在特化的叶上或叶片上（囊托）成穗状或圆锥状囊序，有的生于孢子叶的边缘，也有的聚生于枝顶成孢子叶（囊）球，而在绝大多数的种类则以各种形式生于孢子叶的下面，形成所谓孢子囊群（堆）、或满布叶之下面。孢子（有n染色体）有同孢和异孢之分。配子体（原叶体）：圆柱状或叶状体生活史：有两个独立生活的植物体，具异型世代交替；合子在颈卵器中发育，孢子体在世代交替中占优势。四、蕨类植物的经济价值除古蕨类遗体在地层中形成的煤为人类提供了丰富的能源外，还有多方面经济价值。多种蕨类可作药用。如海金沙可治尿道感染、尿道结石；骨碎补能坚骨补肾、活血止痛；用卷柏外敷治刀伤出血；用贯众治虫积腹痛和流感；鳞毛蕨及其近缘种的根状茎煎汤，为治疗牛羊的肝蛭病的特效药。蕨、菜蕨、水蕨、紫萁及观音莲座等都可食用，许多种蕨的根状茎中富含淀粉，称蕨粉或山粉，不但可食，还可作酿酒的原料。石松的孢子称石松子粉，含有大量油脂，可作冶金工业上的优良脱模剂，使铸件表面光滑，减少砂眼。木贼的茎含硅质较多，可作木器和金属的磨光剂。满江红属蕨类通过与固氮蓝藻共生，能从空气中吸取和积累大量的氮，既是优质的绿肥，又是猪、鸭等畜禽的良好饲料。蕨类植物的生活对外界环境条件的反应具有高度的敏感性，不少种类可作为指示植物。如卷柏、石韦、铁线蕨是钙质土的指示植物，狗脊、芒萁、石松等是酸性土的指示植物，桫椤与地耳蕨属的生长，指示热带和亚热带的气候。蕨类植物枝叶青翠，形态奇特优雅，常在庭院、温室栽培或制作成盆景，具有较高的观赏价值。五、蕨类植物的分类及代表植物现存蕨类植物约12000种，广泛分布在世界各地。大多为土生、石生或附生，少数为湿生或水生，喜阴湿温暖的环境。高山、平原、森林、草地、溪沟、岩隙和沼泽中，都有蕨类植物生活，尤以热带、亚热带地区种类繁多。我国约有2400种，主要分布在长江以南各省区。对蕨类植物的系统分类，分类学家的观点尚不一致。1978年我国蕨类植物学家秦仁昌分为：石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶亚门、真蕨亚门蕨类植物各亚门检索表1．植物体无真根，仅具假根，孢子囊形成聚囊………松叶蕨亚门(Psilophytina)

1．植物体均具真根，不形成聚囊，孢子囊单生，或聚集孢子囊群。

2．植物体具明显的节和节间，叶退化成鳞片状，不能进行光合作用，孢子具弹丝……楔叶亚门(Sphenophytina)2．植物体非如上状，叶绿色，小型叶或大型叶，可进行光合作用，孢子均不具弹丝。

3．小型叶，幼叶无拳曲现象。

4．茎多为二叉分枝，叶小形、鳞片状，孢子叶在枝顶端聚集成孢子叶穗，孢子同型或异型，精子具2条鞭毛………石松亚门(Lycophytina)4，茎粗壮似块茎，叶长条形似韭菜叶，不形成孢子叶穗，孢子异型，精子具多鞭毛…………………水韭亚门(Isoephytina)

3．大型叶，幼叶有拳曲现象，孢子囊在孢子叶的背面或边缘聚集成孢子囊群。…………真蕨亚门(Filicophytina)石松亚门特征：古老；孢子体有根、茎、叶的分化；不定根生于根托上；茎多数二叉分枝，原生中柱，木质部为外始式；小型叶螺旋状排列，有时对生或互生，仅1条叶脉。孢子囊单生；孢子叶聚集成孢子叶球；孢子同型或异型，配子体两性或单性。分类：有2目3科8属，分布于世界热带和亚热带，少数达北半球温带，中国有5属。该亚门植物在石炭纪时最为繁盛，有高大乔木及草本，后绝大多数相继绝灭，现存的只有石松目和卷柏目，均为草本。代表植物石松LycopodiastrumjaponicumThunb.别名伸筋草，隶于石松科石松属，为多年生草本植物，是一种名贵中药材。卷柏Selaginellatamariscina（P.Beauv.）Spring别名：一把抓、老虎爪、长生草、万年松、九死还魂草，为卷柏属的植物。石松LycopodiastrumjaponicumThunb.

石松LycopodiastrumjaponicumThunb.

卷柏Selaginellatamariscina（P.Beauv.）Spring水韭亚门特征：植物体为草本，有根、茎叶的分化；具根托（属于茎），先端生不定根；茎块茎状，原生中柱，有次生生长结构；叶条形丛生，具叶舌；孢子叶有大小之分，孢子异型；配子体极度简化，有雌雄配子体之分。分类：仅1目1科1属约60余种，即水韭目Isoetales水韭科Isoetaceae水韭属Isoetes。我国仅3种：中华水韭Isoetessinensis仅产于我国长江下游地区，可能已灭绝；宽叶水韭Isoetesjaponica产于云南、日本及朝鲜；台湾水韭Isoetestaiwanensis特产于台湾。生于沼泽、沟塘淤泥中，由于人为的环境破坏，已列为国家级保护植物。中华水韭IsoetessinensisPalmer松叶蕨亚门特征：植物体为草本，有茎、叶的分化；无真根、具单细胞假根；茎分为根状茎和二叉分枝的气生枝；叶鳞片状，小型叶，无叶脉和气孔；孢子三个聚生，生于叶腋，孢子同型；配子体小，雌雄同株。分类：又称裸蕨亚门。本亚门除化石的裸蕨目外，现存的仅松叶蕨目，松叶蕨科。共2属：梅溪蕨属和松叶蕨属，前者仅1种，产澳大利亚和新西兰，后者2种，广布于热带和亚热带地区，中国有1种——松叶蕨，通常附生树干上或岩石缝中，产西南、华南和华东。松叶蕨Psilotumnudum(L.)Beauv.松叶蕨Psilotumnudum(L.)Beauv.楔叶亚门特征：植物体有根、茎叶的分化；有不定根；茎有节和节间之分，有时生块状茎，管状中柱到具节中柱，木质部内始式；叶小型，不发达，轮生成鞘状；孢子叶又称孢囊柄，孢子同型或异型；配子体具背腹性。分类：现存仅1目1科1属，即木贼目Equisetales木贼科Equisetaceae木贼属Equisetu，共29种。常见：问荆EquisetumarvenseL.，有营养茎和生殖茎（孢子茎）之分；木贼EquisetumhiemaleL.，无营养茎和生殖茎（孢子茎）之分；其他：节节草Equisetumramosissimum笔管草Hippochaetedebile。多生于田边、溪沟边、路边和林缘等阴湿地方。问荆EquisetumarvenseL.木贼EquisetumhiemaleL.真蕨亚门特征：孢子体分化为根、茎、叶。茎除树蕨外均为根状茎，二叉分枝至单轴分枝，各式中柱，各式管孢，个别具导管，除原生中柱外均具叶隙。大型叶，顶枝起源，常分化为叶柄和叶片，叶片具叶轴并常分裂。孢子囊常汇集成各式囊群，着生于叶缘或叶背，具囊群盖或无。孢子同型或少数异型。配子体微小、绿色，常呈背腹性的心脏形，性器官常只生在腹面。分类：是现代蕨类植物的一个大类群，我们常见的蕨类植物多属于这一类群。约有1万种以上，广布全世界；我国近2，000种，广布全国。根据孢子囊的发育方式、结构及着生位置等，可分为厚囊蕨纲、原始薄囊蕨纲和薄囊蕨纲。

厚囊蕨纲本纲包括瓶尔小草目（Ophioglossales）和观音座莲目（Marattiales）两个目。常见的有：瓶尔小草（OphioglossumvulgatumL.）福建莲座蕨（AngiopterisfokiensisHieron）瓶尔小草（OphioglossumvulgatumL.）福建莲座蕨（AngiopterisfokiensisHieron）原始薄囊蕨纲特征：原始薄囊蕨纲植物既具有厚囊蕨纲植物较为原始的性状，也具有薄囊蕨纲植物比较进化的性状，是介于厚囊蕨纲和薄囊蕨纲之间的中间类型。孢子囊由一个原始细胞发育而来，但囊柄可由多数细胞所发生。孢子囊壁由一层细胞组成，仅在1侧有数个细胞的壁是加厚的，形成盾形的环带。配子体为长心形的叶状体。仅有紫萁目一目，叶异型，有营养叶和孢子叶之分，后者无叶绿体，孢子囊成熟后即枯死。为酸性土的指示植物。代表植物：紫萁（OsmundajaponicaThunb.）紫萁（OsmundajaponicaThunb.）薄囊蕨纲特征：孢子囊壁薄，由一层细胞组成。具有各式发育完全的环带，每个孢子囊的发生是由一个细胞发育而来，孢子囊通常聚集形成孢子囊群，着生在孢子叶的背面、边缘或特化的孢子叶的边缘，囊群盖有或无，孢子少，大多数种类为同型孢子，少数水生蕨类形成孢子果，孢子囊包被在孢子果内，具有异形孢子。分类：本纲下分为真蕨目（又称水龙骨目）、苹目和槐叶苹目三个目。水龙骨目（Polypodiales）大多数为陆生植物，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，无雌雄之分，孢子萌发后形成的原叶体上长出颈卵器和藏精器，分别产生雌雄配子，配合后的合子萌发而发育成新的孢子体。本目约有47科近万种，占蕨类植物物种总数的90%以上。包括55科，我国有47科，近万种，占蕨类植物物种总数的90%以上。常见：蕨Pteridiumaquilinum芒萁Dicranopterispedata狗脊蕨Woodwardiajaponcia海金沙Lygodiumjaponicum水龙骨Polypodiodesniponica瓦韦Lepisorusthunber