09植物的系统分类学

物种命名法现代生物的命名，即世界通用的科学名称的命名，都是采用双名法。所谓双名法是指用拉丁文给植物的种定名，每一种植物的种名，都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成，第一个词是属名，相当于“姓”；第二个词是种加词，相当于“名”。一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命名的作者名。因此一个完整的学名为属名+种加词+命名人名。属名一般采用拉丁文的名词，书写时第一个字母要大写。种加词其来源不拘，大多为形容词，但不可重复属名。低等植物低等植物是指无胚植物（原植体植物），包括藻类、菌类植物，高等植物是指有胚植物（茎叶体植物）包括苔藓、蕨类、种子植物。孢子植物：藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类植物种子植物：裸子植物、被子植物颈卵器植物：苔藓、蕨类、裸子植物维管植物：蕨类、裸子、被子植物生物分类最早将自然界的生物分为动物界和植物界的二界分类系统，是瑞典生物学家林奈在1753年建立的，250多年来广为沿用。但随着人类认识地不断加深，对生物类群的划分出现多种不同的见解，相继有人提出三界说（植物、动物和原生生物）、四界、五界（原核生物、原生生物、真菌、植物、动物）、六界等分类系统。本章中仍采用二界说中广义的植物界概念。藻类植物藻类是一群最原始的植物，大约在35～33亿年前，在地球的水体中出现了最早的藻类——原核蓝藻。目前地球上的藻类是一群大多生活在水中，具有叶绿素，营自养生活，没有根、茎、叶等器官的分化，用单细胞的孢子或配子进行繁殖的低等植物。七类藻类的主要内容列表比较如下：藻类的主要特征比较藻类的其它知识：一、蓝藻蓝藻的繁殖：丝状类型是以形成藻殖段繁殖，这种类型是可以称为营养生殖。还可以通过产生无性孢子生殖，厚壁孢子(由于普通营养细胞的体积增大，营养物质的积累和细胞壁的增厚形成的。此种孢子可以长期休眠)、外生孢子、内生孢子(三种都是无性孢子)分布：生活在水中的蓝藻，有的浮游于水面，特别是在营养丰富的水体中，夏季大量繁殖，集聚水面，形成。二、裸藻裸藻通常也分布在淡水中(少数分布在海水中)，特别是在有机质丰富的水体中，生长良好，是水质污染的指示植物，夏季大量繁殖使水呈绿色，并浮在水面上形成水华。三、硅藻硅藻营养体中没有游动细胞，仅精子具鞭毛，电子显微镜下观察茸鞭型，轴丝是9+0条，没有中央轴丝，这种结构是硅藻独有的。有些羽纹硅藻有自发的运动，凡有运动能力的硅藻都有Ⅰ条或Ⅱ条脊缝。运动的原因是原生质环流所致。四、绿藻多数绿藻的营养体不能运动，只在繁殖时形成的游动孢子(无性孢子)和配子有鞭毛，能运动。无性繁殖时可以形成游动孢子和静孢子(似亲包子)，游动孢子无细胞壁，有鞭毛，可以运动。静孢子无鞭毛，不能运动，有细胞壁。石莼属：具有世代交替现象，由于二倍体的孢子体和单倍体的配子体的两种植物体在形态结构上基本相同，叫同形世代交替。绿藻中也存在异形世代交替。绿藻和高等植物之间有很多相似之处，它们有相同的光合作用色素，光合作用产物都是淀粉，鞭毛类型都是尾鞭型。因此认为绿藻是高等植物的祖先。还有合子萌发时产生的原丝体和苔藓植物近似。五、红藻红藻的生活史中不产生游动孢子，无性生殖是以多数无鞭毛的静孢子进行的。六、褐藻褐藻的精子和游动孢子一般具2条不等长的侧生鞭毛，向前方伸出的一条较长，是茸鞭型，向后方伸出的1条较短，是尾鞭型。无性繁殖是以游动孢子和静孢子的繁殖，在褐藻门中存在异型世代交替，如海带。它的孢子体发达，配子体不发达。我们吃的就是海带的孢子体世代。藻类有性生殖方式及演化生殖方式概念趋势举例同配生殖大小、形状、结构、运动能力相同的配子相结合低级高级衣藻异配生殖大小、形状、结构运动能力不同的配子，运动能力小的强为雄配子，大的弱为雌配子。空球藻卵式生殖在形状、结构、大小都不相同的配子，大而无鞭毛不运动的是卵子，小而有鞭毛能运动的是精子。团藻藻类的减数分裂类型方式相关知识举例合子减数分裂减数分裂发生在合子萌发时，在这种藻类的生活史中，只有1种植物体(单倍体)。合子是生活史中唯一的二倍体阶段衣藻、水绵、轮藻、配子减数分裂减数分裂在配子囊形成配子时发生，这种生活史中也只有一种植物体(二倍体)，配子是生活史中唯一的单倍体阶段。松藻、硅藻、孢子减数分裂（居间减数分裂）此种植物生活史中形成配子时不进行减数分裂，合子萌发时也不发生减数分裂，而萌发形成1个二倍体植物，二倍体植物进行无性生殖，在孢子囊内形成孢子进行减数分裂。孢子萌发形成单倍体植物，单倍体植物进行有性生殖。从合子开始到减数分裂发生，为无性世代；从孢子开始一直到配子形成为无性世代。这也称为世代交替。石莼苔藓蕨类裸子被子植物孢子(n)合子(2n)配子(n)配子(n)孢子(n)衣藻(n)(植物体)减数分裂合子减数分裂藻体(2n)配子囊(2n)配子囊(2n)减数分裂配子(大)(n)配子(小)(n)合子配子减数分裂孢子囊(2n)孢子母细胞(2n)孢子(n)减数分裂孢子体(2n)合子(2n)雌配子体(n)雄配子体(n)配子(大)(n)配子(小)(n)2nn居间减数分裂菌类植物菌类植物结构简单，没有根、茎、叶等器官，一般不具有叶绿素等色素，大多营异养生活。菌类植物可分为细菌门、粘菌门和真菌门三类彼此并无亲缘关系的生物。其中粘菌是介于动物和真菌之间的生物。它在营养期为裸露的、无细胞壁、多核的原生质团，称变形体（与变形虫相似）。但在繁殖期，它可产生具纤维素细胞壁的孢子，又具真菌的性状。放线菌为单细胞，又无定型的核，故与细菌相似，但其菌丝体的构造和利用分生孢子繁殖又接近于真菌，放线菌与真菌最大的区别在于不进行有性生殖，菌丝纤细。因此将放线菌看作是细菌和真菌的过渡类群。真菌的生活史真菌的生活史从孢子萌发开始，孢子在适当的条件下萌发成芽管，生长成菌丝体，在一个生长季节里可以产生无性孢子→菌丝体若干代，这是生活史的无性阶段。在生长后期，开始有性阶段，从菌丝上发生配子囊，产生配子，一般先经过质配形成双核阶段，再经过核配形成双向核的细胞，即合子。低级的真菌质配后随即核配，双核阶段很短。高等真菌质配以后，有一个明显的较长的双核时期，然后进行核配。通常合子迅速减数分裂，而回到单倍体的菌丝体时期，在真菌的生活史中，双相核的细胞是1个合子而不是1个营养体，因此只有核相交替，没有世代交替。担子菌亚门多细胞有机物，菌丝有横隔，有两种菌丝体，即初生菌丝体和次生菌丝体。初生菌丝体的细胞单核，在生活史中生命很短。次生菌丝体的细胞2核，又称双核菌丝体，在生活史中活得很长。高等担子菌由次生菌丝体形成子实体，称担子果，为三生菌丝体，其营养菌丝仍为二核菌丝。次生菌丝体和三生菌丝体往往有锁状联合。担孢子、典型的双核菌丝、锁状联合是担子菌亚门的3个明显特征。ABCEDF锁状联合首先在细胞中央生出1个喙状突起，向下弯曲，双核中的1个核移入喙突的基部，另1个核在它的附近，两核同时分裂为4个核；其中两个核留在细胞的上部，1个留在下部，另1个进入喙突中。这时细胞中生出横隔，将上下分割为二部及喙突共形成3个细胞。上部细胞双核，下部细胞和喙突都是单核，以后喙突的尖端与下部的细胞接触并沟通。同时喙突中的核流入下部细胞内，又形成双核细胞，经过这一番变化，1个双核细胞分裂成两个双核细胞，在两个细胞之间残留1个喙突的痕迹，即锁状联合。通常的食用的真菌都属于担子菌亚门的，如：蘑菇、草菇、灵芝、猴头、银耳、木耳等等。地衣地衣是真菌和藻类的共生体，结构简单，没有根、茎、叶等器官。地衣的形态可分为3种类型：壳状、叶状和枝状。地衣能分泌地衣酸，使岩石表面变为土壤，而且抵抗不良环境条件的能力十分强，因此，地衣是植物界的“开路先锋”。松萝等地衣可以入药，从染料衣中提取的石蕊，可以制成石蕊试剂。构成地衣体的真菌，绝大部分属于子囊菌亚门的(如：盘菌纲、核菌纲)，少数为担子菌亚门的(如：伞菌目和非褶菌目的某几个属)。地衣体中的藻类为绿藻和蓝绿藻的20几个属。如：蓝绿藻的念珠藻属。真菌和藻类是共生的，菌类控制藻类，地衣体的形态几乎完全是真菌决定的。如果把地衣的藻类和菌类取出，分别培养，而藻类生长、繁殖旺盛；菌类则被饿死。可见地衣体中的菌类必须依靠藻类才能生活。地衣的繁殖最普通的繁殖形式是营养繁殖，主要是地衣体的断裂。有性生殖为地衣体中的子囊菌和担子菌进行的，产生子囊孢子或担孢子。前者称子囊菌地衣，占地衣种类的绝大多数；后者称为担子菌地衣，为数很少。地衣的类型子囊衣纲、担子衣纲高等植物苔藓植物苔藓植物是从水生到陆生的过渡类型，为小型的多细胞绿色植物，大多适于生活在阴湿环境中，。有的为叶状体，没有真正的根和维管束，但有的已有假根(单细胞)和类似茎、叶的分化，茎、叶和假根中均无输导组织。苔藓植物的生活史中具有明显的世代交替(异形世代交替)：在其生活史中，配子体发达，孢子体寄生在配子体上。苔藓植物受精必须借助于水。由于苔藓植物有颈卵器(雌性生殖器)和胚的出现，是高级适应性状，因此，苔藓植物属于高等植物。其主要代表植物有地钱和葫芦藓等。代表植物藓纲为葫芦藓，苔纲为地钱。地钱(苔纲代表植物)地钱是雌雄异株植物。生活史如下：孢子发育为原丝体，原丝体发育成雌、雄配子体，在雌、雄配子体上分别形成精子器和颈卵器，在精子器内产生精子，颈卵器内产生卵，这个过程为有性生殖(配子体世代)，染色体是单倍体。精子和卵结合成为受精卵，即合子，合子在颈卵器内不经过休眠，既发育成胚而形成孢子体，这个过程称无性世代(孢子体世代)。孢子是同型异性。地钱的配子体是绿色的叶状体，能独立生活，在生活史中占主要地位。孢子体退化，不能独立生活，寄生在配子体上。孢子体的组成：顶端为孢子囊(孢蒴)、孢子囊基部有1个短柄(蒴柄)、短柄先端伸入组织内而膨大，即基足。葫芦藓（藓纲的代表植物）孢子体配子体葫芦藓为土生喜氮的小型藓类，植物体高约2厘米，有茎、叶的分化，茎短小，基部生有假根。叶有明显的1条中肋，除中肋外都是由1层细胞构成，茎不形成真正的输导组织。葫芦藓是雌雄同株植物，但雌雄生殖器官分别长在不同的枝上。产生精子器的枝，顶端叶形较大，形如一朵小花，称为雄器苞，雄器苞中含有许多精子器和侧丝，侧丝能保存水分，保护精子器。产生颈卵器的枝，顶端如顶芽，有颈卵器数个。生殖器官成熟时，精子溢出，借助水游到颈卵器附近，并进入完成受精形成合子，合子不经过休眠，即在颈卵器内发育为胚，胚逐渐分化形成基足、蒴柄和孢蒴，而成为一个孢子体。基足伸入母体(配子体)吸收养料。蒴柄初期生长较快，而将孢蒴顶出颈卵器之外，被撕裂的颈卵器部分，附着在孢蒴的外面，而形成蒴帽(配子体)。蒴帽在孢蒴成熟后即行脱落。合子胚孢子体孢子母细胞孢子原丝体配子体精子器颈卵器精子卵细胞孢子体阶段(2n)配子体阶段(n)减数分裂受精作用合子是孢子体世代的第一个细胞，苔藓植物的孢子体寄生在配子体上，孢子是配子体世代的第一个细胞，原丝体是配子体的早期。葫芦藓的精子器精子器侧丝葫芦藓的颈卵器颈卵器葫芦藓的蒴帽和蒴盖蒴帽蒴盖蒴盖蒴壶蒴台蒴壁蒴轴环带(内有蒴齿)除了蒴帽以外，凡是有蒴字的结构都属于孢子体世代。当孢蒴内产生了孢子后，一个植株上相当于有3个世代相并存。蒴柄蒴齿与孢子散播有关，地钱孢子的散播与弹丝有关。葫芦藓的原丝体葫芦藓的原丝体葫芦藓的原丝体(已经长出茎叶体)项目藓纲苔纲配子体形态茎叶体，叶多螺旋排列，辐射对称叶状体或茎叶体，叶排列成2~3列，两侧对称假根多细胞单列具分枝单细胞中肋绝大多数叶具中肋无叶绿体多数多数原丝体发达，1个可产生多个配子体不发达，1个仅产生1个配子体苔藓植物的主要特征比较蕨类植物一、中柱由初生木质部和初生韧皮部所组成的维管组织是一种初生结构。他们聚集而成中柱。中柱可分为5种类型：原生中柱(单中柱、星状中柱、编织中柱)、管状中柱(双韧管状中柱、外韧管状中柱)、网状中柱、真中柱、散生中柱。单中柱星状中柱编织中柱外韧管状中柱双韧管状中柱网状中柱真中柱散生中柱黑色表示木质部，白色表示韧皮部，黑点表示髓部原生中柱：原生中柱是最简单的中柱，被认为是中柱类型中最原始的类型。此种中柱见于裸蕨类、石松类及其它植物的幼茎中(有时也见于根中)。管状中柱：在蕨类植物中普遍存在。网状中柱：由管状中柱演变而来。由于茎的节间