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,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：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）,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）,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.280290,一、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,.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.311P.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