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植物分类学—苔藓植物(上课版)


第三章 苔藓植物 (Bryophyta)

一、苔藓植物概述
? ? ? ? ? ? ⑴高等植物; ⑵非维管植物; ⑶孢子植物; ⑷颈卵器植物; ⑸小型多细胞绿色植物,世代交替明显; ⑹配子体发达(植物体),孢子体寄生于配 子体上。 ? ⑺喜生于阴暗潮湿环境,耐寒及耐旱。
2

二、苔藓植物的主要特征
1)

植物体的形态结构
①配子体:

(1)形体矮小:叶状体、茎叶体; (2)无维管束构造,输导能力不强; (3)无真根,有假根; (4)茎(拟茎体):输导能力不强, 主要是机械支持作用; (5)叶(拟叶体):仅有一层细胞构 成,吸收、光合作用。

②有性生殖器官

③受精和胚的发育 1、苔藓植物受精时精子需在有水的条件下游至颈卵器,从颈沟 进入,与腹部卵细胞融合。 2、受精卵→胚→孢子体

④孢子体
1)孢蒴:是孢子体的主要部分,生 蒴柄顶端,结构复杂,产生孢子。 2)蒴柄:连接孢蒴和基足的柄。 3)基足:伸入配子体组织内,吸收 养料。

葫芦藓

⑤原丝体和芽体 ①原丝体:是孢子在适宜的条件下萌发形成的丝状体; ②芽体:原丝体生长一定是时期后长出的芽,发育形成配子体

⑥苔藓植物生活史 孢蒴 孢子体 蒴柄

减数分裂

造孢组织 孢子体世代(2n) 无性世代

孢子母细胞

4个孢子

基足

有性世代 配子体世代(n) 卵细胞 颈卵器 雌生殖托

原丝体



合子

配子体

精子

精子器

雄生殖托

(1)生活史为孢子减数分裂型,世代交替明显,配子体占优势 ,孢子体寄生或半寄生在配子体上; (2)具世代交替和核相交替;

三、苔藓植物的分类
长期以来,苔藓植物被分为苔纲和藓纲。有的学者将其分 为3个纲,即:苔纲、藓纲、角苔纲。

(1)苔 纲
①苔纲的主要特征

配子体:背腹式叶状体,单细胞假根;
孢子体:蒴柄不发达,无蒴盖、蒴齿、蒴轴和蒴帽,孢子具弹丝; 原丝体及芽体:原丝体阶段不发达,一个原丝体常仅长一个芽体。

苔纲可分为地钱目和叶苔目2个目

②苔纲的代表植物—地钱 1)植物体(配子体):为绿色分叉的叶 状体,上面表皮有斜方形网纹,网纹中央 有白点(即气孔)。下面有假根和鳞片。 植物体前端凹口处有顶端细胞,是地钱的 生长点部分。叶状体的构成如下:

2)地钱是雌雄异株,雌、雄株上分 别形成雌、雄生殖托。 ①雄生殖托圆盘状,内有许多精子器 腔,在腔内生有精子器。精子器卵圆 形,壁由1层细胞构成,内有许多具2

鞭毛的精子。
精子借助水,游入颈卵器内,与卵结 合形成合子,合子发育成胚后形成孢 子体。 ②雌生殖托伞形,下垂8—10条指状

芒线,在芒线间生有倒悬的颈卵器。
颈卵器外有薄膜包围,称蒴苞。

精子器 托盘 托柄 雄配子体

指状芒线 颈卵器

雄生殖托纵切面

雌生殖托纵切面

3)孢子体 地钱的孢子体由孢蒴、蒴柄和基足三部分组成。 孢蒴内经减数分裂产生孢子,孢蒴内有弹丝,孢子借弹丝作用散布 出去。孢子同形异性,发育成雄性或雌性原丝体。进一步发育成雌 雄配子体。

4)地钱的营养繁殖 地钱还可以形成胞芽,进行营养繁殖。胞芽生于叶状体背面 中肋上的胞芽杯中。雌雄植物体均可产生,胞芽与母体性别相同

③苔纲的分类
苔纲通常分为2目:地钱目和叶苔目。 1、地钱目常见植物:

风兜地钱

毛地钱

苔纲通常分为2目:地钱目和叶苔目。
2、叶苔目常见植物: (1)茎叶分化,有假根。 (2)配子体:雌雄异株。 (3)孢子体:3个部分, 基足,蒴柄,孢蒴。 (4)叶:单层细胞共3列 分侧叶和腹叶,侧叶二裂 成两瓣(背瓣、腹瓣)。 (5)茎:匍匐,圆形,无 组织分化。 (6)假根:单细胞,生于 (7)精子器和颈卵器: 腹叶基部。 不生于生殖托,而是生于分枝的顶端,叶子
丛生称雄器苞和雌器苞。 孢子体:直立于雌器苞中,由孢蒴、蒴柄、基 足三部分构成。 孢蒴:成熟时裂成四瓣。 弹丝:两条螺纹。

(2)藓 纲
①苔纲的主要特征 配子体:有茎、叶的区别;无背腹之分的茎叶体,假根分枝。 孢子体:蒴柄发达而坚挺,孢蒴内具发达蒴轴,无弹丝,孢蒴多为 盖裂。 原丝体和芽体:原丝体发达,每一原丝体常形成多个芽体。 本纲分3目:泥炭藓目、黑藓目、真藓目。

②藓纲的代表植物—葫芦藓
1)植物体(配子体):高约 2cm左右,直立、丛生。为辐 射对称的茎叶体。 假根:由单列细胞构成。 茎:短小,单一不分枝或从 基部分枝,由表皮、皮层和 中轴的分化。 叶:丛生于茎的中上部,舌 形,单层细胞构成,具一条 中肋,中肋有多层细胞构成 ,主要起支持作用

2)葫芦藓的有性繁殖 葫芦藓为雌雄同株异枝 植物。有性生殖时,产 生雄器苞和雌器苞。 雄器苞顶端放大 ①雄器苞:形状像小花 ;顶端着生多个棒状精 子器,呈桔红色,内具 许多螺旋状、双鞭毛的 精子;精子器由侧丝隔 开,侧丝由1列细胞构成 ,顶端细胞明显膨大。 ②雌器苞:顶端着生数 个具柄的颈卵器,与枝 端紧包的叶片构成外观 呈芽状的雌器苞。

雌器苞纵切面

雄器苞 雌器苞

3)葫芦藓的孢子体 精子借助水游到颈卵器附近 ,进入颈卵器,与卵结合形成合子 ,合子在颈卵器内发育成胚,胚再 发育成孢子体。

孢子体由孢蒴、蒴柄、基足3部分 组成。孢蒴外有蒴帽(被撕裂的 颈卵器部分)。

孢蒴由蒴盖、蒴壶和蒴台组成。蒴盖:由一层细胞构成,覆盖于孢 蒴顶端;在蒴盖和蒴壶的连接处有环带,为表皮细胞加厚; 蒴齿,蒴盖脱落后,能做弯曲运动,孢子借蒴齿运动散出。 蒴壶:由表皮、蒴壁和蒴轴构成。 蒴台:表皮有气孔,并含有叶绿体的薄壁细胞。

蒴齿(示残留的环带和蒴盖)

葫芦藓孢子体

4)葫芦藓的原丝体 孢子散发后,在适宜的环境中萌发 成为原丝体。原丝体为丝状,可产 生多个芽体,每个芽体可发育为一 个新的植物体,也就是配子体。

葫芦藓的孢子体寄生在配子体上,
但与地钱不同的是,其结构要复杂 的多。
原丝体

芽体 假根

葫 芦 藓 生 活 史

③藓纲的分类
藓纲通常分为3个亚纲:泥炭藓亚纲、黑藓亚纲和真藓亚纲。 (1)泥炭藓亚纲 孢子体

配子体
(1)无假根,茎直立顶端分枝短而密 集,侧枝丛生,有强弱枝之分。 (2)叶片有单细胞构成,一种为含叶 绿体的小型活细胞,另一种大型无色 死细胞。活细胞环绕死细胞,进行光 合作用。

叶片由1层细胞组成,叶细 胞分为含叶绿体的细长小 型活细胞和大型无色的死 细胞两种。死细胞具有吸 水和贮水的作用。

泥炭藓叶的两种细胞

(2)黑藓亚纲 生于高山、寒地和两极的小型藓类。植物体棕色或黑棕色。 雌雄同株或异株。 孢蒴有蒴帽,无蒴盖,有蒴轴。 原丝体片状。

黑藓

(2)真藓亚纲

黑藓

大金发藓Polytrichum commune L.

东亚小金发藓

(3)角苔纲
①角苔纲的主要特征 配子体:叶状体,有背腹之分;假根单细胞;精子器和颈卵器埋于 配子体中。每个细胞内含有1个大的叶绿体,在叶绿体上一般有 1 个蛋白核,此点与绿藻相似。 孢子体:由基足和孢蒴组成,无蒴柄;无蒴盖、蒴齿、蒴帽、环带 构造;孢蒴自上而下2瓣开裂,具蒴轴、内具假弹丝 原丝体:不发达,1个原丝体仅产生1个配子体。 ②角苔纲的分类 角苔纲仅角苔目1目

配子体

孢子体

三纲的主要特征比较
分纲 配子体 孢子体 无蒴柄;无蒴盖、蒴齿、 环带构造;孢蒴自上而下2 瓣开裂,具蒴轴、内具假 弹丝 蒴柄柔弱,在孢蒴成熟之 后伸长;无蒴盖、蒴轴、 蒴齿、环带构造,孢蒴多 纵裂,内具弹丝 蒴柄坚挺,在孢蒴成熟之 前伸长;有蒴盖、蒴轴、 蒴齿、环带构造,孢蒴盖 裂,外具蒴帽 原丝体 不发达,1个 原丝体仅产生 1个配子体 不发达,1个 原丝体仅产生 1个配子体 发达,1个原 丝体可产生多 个配子体
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角苔 叶状体,有背腹之分;假 纲 根单细胞;精子器和颈卵 器埋于配子体中 苔纲 叶状体或拟茎叶体,两侧 对称,有背腹之分;假根 单细胞;茎内常不分化出 中轴;叶不具中肋 藓纲 拟茎叶体,辐射对称;假 根单列细胞;茎内多有中 轴的分化;叶常具中肋, 在茎上螺旋状排列

科学未解之谜 苔藓植物的祖先是谁? 由于缺乏化石资料的支持,目前还不清楚苔 藓植物的祖先是谁,但根据比较形态学等方 法论证苔藓植物有两种可能的起源,即起源 于绿藻和起源于裸蕨类。究竟起源于谁,还 有待于在翔实考据资料基础上的充分论证, 不过现在有越来越多的学者倾向起源于藻类



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地钱是研究苔类植物的常用材料,目前已知其营养体的性别是由性 染色体决定的,并且属于 XY 型,那么地钱雄性营养体的性染色体 为(单选1分) A.XX B.XY C.X D.Y E.YY 下列特征中,苔藓植物生活史所具有的特点是( )。 A.配子体发达,孢子体寄生在配子体上的异形世代交替 B.孢子体发达,配子体寄生在孢子体的异形世代交替 C.具原丝体阶段 D.有胚的出现 E.居间减数分裂 下列特征中,限制了苔藓植物向陆生生活发展,仅生长于潮湿地的 是( )。 A.植物体组织分化程度还不高,体内无维管组织,输导能力不强 B.没有真根,水分和无机盐常靠叶片来直接吸收 C.精子具鞭毛,借水的作用才能与卵结合 D.性器官外围有不育性的细胞为之保护

例题4:为什么说苔藓植物是由水生植物到陆生植物之间的过渡类 群?
答:初步适应陆生生活条件的特征:(1)植物体表面具一层角 质层,可以减少蒸腾。(2)产生了假根,具有固着作用和一定 的吸收能力。(3)大多有了一定的拟茎叶分化和一定的组织分 化,能使植物体直立在陆地上,枝叶能在空中伸展,扩大光合作 用的面积。(4)性器官外围有不育性的细胞为之保护。(5) 合子不离开母体,吸收母体营养发育为胚,并受到母体的保护。 (6)孢子无鞭毛而有细胞壁,能耐干燥,孢子细小,散布不借 水而借助于空气,而且孢子囊高举,产生弹丝或蒴齿有助于孢子 的散布。 水生生活特征:(1)植物体组织分化程度不高,体内无维管组 织,输导能力不强。(2)没有真根,水分和无机盐常靠叶片来 直接吸收。(3)精子具鞭毛,借水的作用才能与卵结合。这些 特征限制了苔藓植物向陆生生活发展,仅生长于潮湿地。


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