奥赛讲义-：第八章-植物界的基本类群和分类

第八章植物界的基本类群和分类按二界系统可将生物界分为植物界和动物界；而植物界的分类可根据一定特征将它们划分成不同类群高等植物与低等植物的区别第一节藻类植物高等植物与低等植物的区别低等植物高等植物植物体有单细胞的，也有多细胞的多细胞无根、茎、叶分化有（除苔藓为假根外）无维管束系统有（除苔藓外）生殖器官大多为单细胞多细胞繁殖过程无胚的发生有胚发生高等植物与低等植物的区别第一节藻类植物一、藻类植物的概述藻类植物的分门各有不同，一般分为蓝藻门、绿藻门、裸藻门、轮藻门、金藻门、甲藻门、褐藻门、红藻门等，已知的约有2.5万余种，分布于世界各地，生活环境多数水生，少数陆生，生长于各种水湿条件下。藻类植物是一群具有光合色素，能独立生活的自养原植体植物。构成藻类植物的细胞是原核细胞(蓝藻门)或真核细胞(其它藻类)。（一）主要特征1.藻体形态大小藻体形状和类型多样，大小差异也很大。通常较小，但藻体最大者可达数十米，如生长在太平洋中的巨藻。形状：单细胞体，如衣藻；多细胞呈丝状的，如水绵；多细胞呈叶状的，如海带、紫菜；多细胞呈树枝状的，如石花菜；2.细胞结构（1）细胞壁有无、成分为分门重要依据（2）细胞核和细胞器原核生物：仅具核区，不具核膜核仁，核区中具有遗传物质，为裸露的DNA分子，无组蛋白结合；有核糖体而没有大部分细胞器。如蓝藻。中核（间核）：染色质在间期不解聚，核膜在分裂期也不消失，表现为介于原核和真核之间的状态，如甲藻门。真核生物：具核膜核仁，染色体和核糖体、质体、高尔基体、线粒体、内质网、液泡等细胞器。（3）光合器和光合色素光合器：进行光合作用的细胞结构。这种结构称为色素体（载色体），形状主要有盘状、杯状、网状、带状等。光合色素：多数含叶绿素和其它色素，如胡萝卜素、藻蓝素、藻黄素等，光合色素类型为分门重要依据。通常把含叶绿素a、b，呈绿色的光合器称叶绿体，而把不含叶绿素b，而含其他色素的光合器称色素体。3.鞭毛和眼点（1）鞭毛：藻类的运动器官有茸鞭型、尾鞭型鞭毛的类型、数目、位置为分门重要依据（2）眼点：游动细胞对光的感受器4.生殖结构与繁殖方式藻类植物的繁殖方式有三种：(1)营养繁殖：是指藻体的一部分由母体分离出去而长成一个新的藻体。(2)无性生殖：无性生殖的方式是产生孢子，产生孢子的一种囊状结构的细胞叫孢子囊。(3)有性生殖：有性生殖的生殖细胞称配子，产生配子的母细胞叫配子囊。配子在一般情况下，必须两两结合成为合子，由合子萌发成新个体。无性生殖：•根据减数分裂发生的时间不同，可分为三种类型：①减数分裂发生在合子萌发之前，在这种藻类的生活史中，只有一种植物体—单倍体，合子唯一的二倍体阶段如衣藻、轮藻。5.藻类植物的生活史生活史：一生所经历的生长、发育、繁殖、产生新一代的全过程。合子减数分裂：始端减数分裂（核相交替）②减数分裂发生在配子囊形成配子时，这种藻类生活史中也只有一种植物体—二倍体，配子是唯一的单倍体阶段，如硅藻、马尾藻、鹿角菜。配子减数分裂：终端减数分裂（核相交替）③生活史中有世代交替现象，即单倍体和二倍体交替出现。生活史中形成配子时和合子萌发时都不发生减数分裂，合子萌发形成双倍植物体，如海带、紫菜。孢子减数分裂：居间减数分裂（世代交替）•世代交替：在植物的生活史中，无性与有性两个世代交替（二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世代互相更替）。•核相交替：在植物生活史中只有一种单倍体或二倍体的形式。(二）藻类植物的分门依据：形态、细胞壁、光合器、光合色素、贮藏物、鞭毛、生殖方式、生活史等分为蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、隐藻门、轮藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门、硅藻门、黄藻门等十一个门。参考课本P.279、280（表8-1、表8-2）及P.280～290一、地衣的组成多年生植物，由一种真菌和一种藻类两个有机体组合而成的一个共生复合有机体。构成地衣的真菌绝大多数属于子囊菌，少数为担子菌、藻状菌的菌丝体，吸收水、无机盐等，并保护藻类。地衣体中的藻类主要为绿藻和蓝藻，光合作用，制造养料。第二节地衣植物1.壳状地衣与基质紧密相连，有的甚至生出假根伸入基之中，难以剥离，如茶渍属。二、地衣的形态2.叶状地衣，叶体扁平，通常下部生出假根附着于基质上，但易与基质分离，如梅花衣属。3.枝状地衣植物体呈枝状，直立或下垂，多数具分枝，仅基部附着于基质上，易剥落，如松萝属。三、地衣的结构地衣的构造有异层地衣和同层地衣之分异层地衣：菌丝与藻细胞分层存在（可分为上皮层、藻胞层、髓层和下皮层），包括少部分的壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。同层地衣：菌丝与藻细胞混合在一起，大部分壳状地衣属于同层地衣。真菌：吸收水、无机盐等，并保护藻类。藻类：光合作用，制造养料。四、地衣的营养：菌藻共生关系五、地衣的繁殖地衣的繁殖方法主要有营养繁殖、无性繁殖和有性生殖。一、苔藓植物基本特征1、植物体形态、结构比较简单，为扁平的叶状体，或有茎、叶分化，但无真根，而是形成假根，亦无维管束等真正的输导组织。2、生活史具有明显的世代交替现象，配子体占优势，孢子体不发达，不能离开配子体独立生活。3、生殖器官为多细胞结构，雄性生殖器官为精子器，雌性生殖器官形成颈卵器。精卵结合形成合子，合子萌发形成胚。4、孢子体通常由孢蒴、蒴柄和基足三部分组成。孢子囊内有经减数分裂形成的四分孢子。孢子萌发形成原丝体，由其再进一步萌发，形成配子体。第三节苔藓植物Ⅰ.苔纲1.多生于阴湿的土地、岩石和树干上，偶或附生于树叶上；少数种类漂浮于水面，或完全沉于水中。2.营养体（配子体）为叶状体，或为有类似茎、叶分化的拟茎叶体，但植物体多为背腹式，并常具假根。3.孢子体构造比藓类简单，有孢蒴、蒴柄，孢蒴无蒴齿，常无蒴轴。4.孢子萌发，原丝体不发达，常产生芽体，再发育为配子体。以地钱为代表，植物体(配子体）为绿色二叉分枝的叶状体，由多细胞构成，有背腹之分，具单细胞假根。营养繁殖产生胞芽，其萌发产生新体。为雌雄异株植物，有性生殖产生雌、雄生殖托，其上分别着生颈卵器和精子器。地钱的生活史‖.藓纲：以葫芦藓为代表。植物体为简单的茎叶体，叶具中肋，茎具简单的中轴。配子体还是主要的营养体，但孢子体较苔纲复杂，具孢蒴、蒴柄和基足三部分，上端还有蒴盖、蒴齿、蒴轴的分化。孢子萌发后，原丝体发达，每一个原丝体常形成多个植株。本纲分3目：泥炭藓目、真藓目、黑藓目。葫芦藓的生活史第四节、蕨类植物陆生、淡水生和附生植物体（孢子体）有根、茎、叶的分化，内有维管组织。有明显的世代交替现象，孢子体比配子体发达，均能独立生活。无性生殖产生孢子，有性生殖器官为精子器和颈卵器。蕨类植物既是高等的孢子植物，又是低级的维管植物，同时也是颈卵器植物和有胚植物。一、蕨类植物的基本特征：1、孢子体的特征一般为多年生草本，少数为一年生。除极少数原始种类（松叶蕨）仅具假根外，其余均具着生在根状茎上的不定根。具气生茎、地上茎和直立茎。具原生中柱、管状中柱、网状中柱。维管组织中，木质部主要为管胞及薄壁细胞，少数具导管；韧皮部主要为筛胞、筛管及薄壁细胞。叶可分为小型叶和大型叶；营养叶（不育叶）和孢子叶（能育叶）；同形叶和异形叶蕨类植物的叶，根据形态、结构、功能不同，可区别为几种类型：小型叶：如松叶蕨、石松等植物的叶，它没有叶隙和叶柄，只具一个单一不分枝的叶脉，存在于拟蕨类中，为原始类型的叶，是延生起源或顶枝起源。大型叶：有叶柄、叶片两部分，有维管束，叶隙有或无，叶片常多分裂或不分裂，叶脉多分枝，存在于真蕨类中，是较进化的类型，为顶枝起源。营养叶（不育叶）：主要进行光合作用的叶。孢子叶（能育叶）：主要作用是产生孢子囊和孢子的叶。同型叶：营养叶和孢子叶不分，且形状相同，称同型叶，又称一型叶。异型叶：；若孢子叶和营养叶形状完全不相同，称为异型叶，又称二型叶。2、无性生殖孢子囊是由叶表皮细胞发育而来。小型叶蕨的孢子囊单生在孢子叶的近轴面叶腋或叶基部。较进化的真蕨，孢子囊常着生在孢子叶背面的叶缘、叶脉、脉间，或集生在一个特化的孢子叶上，往往聚集成群，称为孢子囊群或孢子囊堆。有些类群孢子叶通常集生在枝的顶端，球形的称为孢子叶球，穗状的称为孢子叶穗。孢子有同形孢子和异形孢子两种类型。3.配子体又称原叶体，为孢子萌发形成。原始类型的配子体辐射对称，块状或圆柱体。绝大多数蕨类的配子体为绿色具背腹分化的叶状体，能独立生活，在腹面产生颈卵器和精子器。二、蕨类植物的生活史多鞭毛精子种子植物种子植物：能够产生种子并用种子来繁殖的植物。1.孢子体特别发达，植物体的形态多种多样，具真中柱、内外并生型维管柱、形成层和次生生长。大型叶。2.孢子体世代异常复杂，配子体世代高度简化。3.受精通过花粉管来完成，彻底摆脱了对水的依赖。4.具胚珠，受精后发育成种子。种子由种皮、胚乳和胚组成。裸子植物被子植物种子外没有果皮包被种子外有果皮包被第五节裸子植物一、裸子植物的主要特征1.孢子体发达孢子体发达，具有根、茎、叶的分化和次生生长；配子体退化，不能独立生活，需寄生在孢子体上。2.具胚珠，产生种子胚珠是种子植物特有的结构，由珠心和珠被组成。珠心相当于蕨类植物的大孢子囊，珠被是珠心基部产生的附属物向上延伸包在珠心外面的保护结构。胚珠裸露，由胚珠发育而成的种子则没有果皮包被。雌配子体仍保留颈卵器。3.形成花粉管，受精作用不再受水的限制4.具多胚现象一为简单多胚现象，即由1个雌配子体上的几个颈卵器的卵细胞同时受精，形成多个胚；另一种是裂生多胚现象，即由1个受精卵，在发育过程中，胚原组织分裂为几个胚的现象二、裸子植物的生活史（以松属为例）三、裸子植物的分类和常见科属代表裸子植物出现在古生代，中生代最盛，到现在大多数已经绝灭，仅存71属，近800种。我国是裸子植物种类最多，资源最丰富的国家，有41属，236种。国产种类有很多“活化石”植物，如银杏、银杉、水杉、水松等。分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲等五个纲。参考P.311～P.315第六节被子植物一、被子植物的主要特征被子植物是植物界中进化最高级、种类最多、分布最广泛的一个类群，与人类的生活生产关系也最为密切。1.具有真正的花花由花被（花萼、花冠）、雄蕊群和雌蕊群等部分组成。2.种子外有果皮包被胚珠包藏在心皮构成的子房内，经受精作用后，子房形成果实，种子又包被在果皮之内。果皮的形成使种子不仅受到特殊保护，而且有利于种子的散布。3.孢子体（植物体）高度发达、配子体进一步简化孢子体在它们的生活史中占绝对优势，并具有高度发达的营养器官，输导组织效率高（木质部有导管，韧皮部有筛管和伴胞）。雌、雄配子体均无独立生活能力，终生寄生在孢子体上，结构上比裸子植物更加简化（无颈卵器）。4.出现双受精现象和新型胚乳（3n)被子植物生殖时，一个精子与卵结合发育成胚（2n），另一个精子与两个极核结合形成三倍体的胚乳（3n）。所以不仅胚融合了双亲的遗传物质，而且胚乳也具有双亲的特性，这与裸子植物的胚乳直接由雌配子体（n）发育而来不同。5.具有多样的生长形式和营养方式生长形式有木本的乔木、灌木和藤本，又有常绿的和落叶的；更多的是草本植物，又分多年生、二年生及一年生植物。被子植物大部分是自养的，也有寄生和半寄生的、食虫的、腐生的以及共生的营养类型。上述这些特征的出现，加强和保证了被子植物对复杂多变的环境的适应能力，使被子植物广泛分布于各种各样的环境中，成为现代最繁荣种类最多的类群。二、被子植物的分类原则和演化趋势P.317表8-7三、被子植物分类的依据及系统四、花程式和花图式花图式：用来表明花各部分的排列、组成、位置及彼此关系的花的横切面简图。门以下分为双子叶植物纲与单子叶植物纲。双子叶植物纲单子叶植物纲胚有两枚子叶胚有一枚子叶乔、灌、草本以草本为主直根系须根系茎内维管束环状排列星状分布有形成层无形成层网状脉平行脉或弧形脉花部基数为5或4花部基数为3五、被子植物的分类和常见科属代表常见科属代表参考课本P.321～334