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植物分类学:植物分类学电子书籍分类:生物格式:doc日期:2005年07月28日备注:本文章/文件仅为课件“植物分类学”(或其中一个章节)的简单文本/文件预览版,可能不包括课件的图片、视频、音频、动画等相关素材,本文章/文件与课件详细内容可能有较大差异,部分音视频、flash等多媒体文件可能因客户端没有安装相关插件而无法预览,建议用户下载完整版课件。植物分类学第一章植物分类学基础知识植物分类学发展简史(中国植物学史Q94-09/Z12)植物分类学(Taxonomy)作为一门独立的科学大约始于17世纪,林奈发表〈〈植物种志〉〉(1753年)。按斯特斯(A.Stace)的观点:植物分类学发展历史大致经过如下几个时期:古代分类时期—草本学时期—林奈的性系统时期——自然系统时期——系统发育时期——当代表型性系统时期,后四个时期是近代植物分类的内容及不同时期主要流派。古代分类时期:〈〈淮南子〉〉有“神农氏偿百草之滋味,一日而遇其时毒”的记载;〈〈诗经〉〉(约公元前600年)记载过月132种植物;〈〈山海经〉〉(公元前500~前300年)提到约100种植物名称与用途,并把植物分为草与木;〈〈植物学史〉〉(Historiaplantarum),是被誉为“植物学之父”的泰奥弗拉斯图斯(Theophrastus)所著,被认为是世界上第一部古代最完美最系统的植物分类著作。按植物习性分乔木、灌木、草本;又分栽培和野生。草本学时期:这一时期著作有400种,现存278种。〈〈神农本草经〉〉公元前200~前25年,第一部系统记载植物的书;〈〈南方草本状〉〉,最早一部地方植物志,现存3卷,上卷草类29种,中卷木本28种,每种有描述、花期、繁殖法、产地、别名。〈〈草本纲目〉〉1578年成书,明朝李时珍所著,共52卷,系统记载了中国历代已有记录和他记载的植物1195种,附图1100多幅。植物分为五部:草、本、谷、菜、果部。近代林奈时期:〈〈植物名实图考〉〉接近近代植物分类学的一部著作,清代道光年间吴共浚(1789~1847年)所著,记载植物1714种,绘图1420幅。〈〈植物界纵览〉〉(PinaxTheatriBotanici,1632年)鲍汉(G.Banhin)所著,首创双名法概念。〈〈植物新方法〉〉(MethodusplantarumNova,1682年)雷(J.Ray)所著,在1703年第二版中包含18000种植物,明确提出依据花和营养部分大量性状分类。〈〈植物属志〉〉(1737年)〈〈植物种志〉〉(1753年)发表,林奈著,标志着近代植物分类学已达到成熟阶段。〈〈植物界自然系统长篇〉〉(ProdromusSystematisNaturalisRegniVegetabilis,1823~1873年),瑞士植物学家德堪多父子主编,包括161个科,58000余种植物,19世纪:各国把植物分类转向世界各地,编制殖民地植物志。这期间先后到中国采集标本的外国人有英国人、葡萄牙人、法国人、俄国人、美国人、日本人。中国人也开始建立中国植物分类。20世纪:1959年开始〈〈中国植物志〉〉的编写。与各学科的发展紧密相连,分类依据渐多,分类更加准确。第二节分类的依据形态学解剖学古生物学植物生理学生物化学植物地理学遗传学分子生物学第三节植物的起源、进化人们研究了过去居住在地球上那些动物和植物残余的化石,证明了生物一直在演变,在进化。地球上最早的生物和现在的生物完全不一样,年代越是离现在久远,那个时代的生物就越低级,越简单。恩格斯提出了关于生命起源的科学概念,他肯定了生命界和非生命界的统一性,他把生命看成是发展的产物。他给生命下了一个光辉的定义,他断定了蛋白质是物质的生命携带者。一九五二年,米勒经过科学实验证实了由原始大气演变为生命物质的过程,给唯心主义以致命一击。生命起源的科学规律也越来越为更多的人们所认识和接受了。经过研究发现,海洋是生命的摇篮,海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌,它们也是地球是早期出现的生物。它们在结构上比蛋白质团要完善得多,但是和现在最简单的生物相比却要简单得多,它们没有细胞的结构,连细胞核也没有,它们被称为原核生物,在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。地球上出现的蓝藻,数量极多,繁殖快,在新陈代谢中能把氧气放出来。它的出现在改造大气成份上做出了惊人的成绩。在生物进化过程中,逐渐产生能自己能利用太阳光和无机物制造有机物质的生物,并且出现了细胞核,如红藻,绿藻等新类型。藻类在地球上曾有过一个几万世纪的全盛时代,它们植物体的组织逐渐复杂起来,达到了更完善的程度。由于气候变迁,生长在水里的一些藻类,被迫接触陆地,逐渐演化为蕨类植物,这一时代以后便出现了裸子植物。大约一千千百万年以前,在地形上爆发了一个植物界最大的家族——被子植物。它们快速发展起来,整个植物面貌与现代植物已非常接近,直到现在,还是被子植物的天下。就这样,植物在漫长的岁月中,几经巨大而又极其复杂的过程,几经兴衰,由无生命力到有生命力,由低级到高级,由简单到复杂,由水生到陆生,才出现了今日形形色色的植物界。不同类型植物产生年代距今:50~15亿年前产生细菌、蓝藻15~5.7亿年前藻类植物2.8亿年前低等维管植物2.6~1.3亿年前裸子植物0.6亿年前被子植物植物进化方向无机→有机简单→复杂单细胞→多细胞水生→陆生低等→高等第二章植物分类的基础知识第一节植物分类学的目的和任务一、植物分类学的概念、目的、任务植物分类学(Planttaxonomy)是植物学中主要研究整个植物界不同类群的起源、亲缘关系以及进化发展规律的一门基础学科,也就是把极其繁杂的各种各样植物进行鉴定、分群归类、命名井按系统排列起来,以便于认识,便于研究和利用的科学。植物分类学是一门历史较长的学科。它是人们在识别植物和利用植物的实践中发展起来的。早期植物分类学只是根据植物的用途、习性、生境进行分类。到中世纪还仅根据植物的外部形态差异,区分种、属、科及科以上大单位的分类。随着科学的发展,逐渐开始考虑种、属、科之间的亲缘关系。近代分类学的目的、任务可归纳如下三点:1.“种”(Species)的记述与命名对于植物的个体间的异同进行比较研究,以类似的各个体归为“种”一级的分类群,编定其学名,井加以记述。这是分类学的第一个任务。以此作为植物学各学科或其他有关学科的基础。2.建立自然分类系统根据种间的亲缘关系的研究,确定属(genum)科(family)目(order)等大的分类等级,进而建立反映客观实际的植物自然分类系统。3.探索“种”的起源与进化通过生态学、植物地理学、古生物学、细胞遗传学、植物化学等学科的研究探索“种”的起源与进化。从而推定属、科等大的分类群的系统。学习植物分类学的主要目的就是利用这门学科的科学知识和方法来识别植物,准确地区分近似种类和科学地描述其特征,澄清名实混乱,深入发掘和扩大植物资源,不断提高植物的利用价值。掌握了植物分类的知识和方法,对于植物的原植物鉴定是极其重要的工作,对植物研究和生产、有效利用均具重要意义。二,植物分类方法1,人为分类法:根据植物的用途、形态、习性、生态或经济上的一个或几个明显特征进行分类;2,自然分类法:(系统发育分类phylogeneticclassification)是按照植物间在形态、结构、生理上相似程度的大小,判断其亲缘关系远近,分门别类,使其成为系统。包括:恩格勒(Engler)分类系统,1897年;哈钦松(J.Hutchinson)分类系统,1926年;塔赫他间(A.Taxtaujgh)系统,1954年;克朗奎斯特(Cronquist)系统,1958年.第二节植物分类学发展概况一、植物分类其他方法近几十年来,植物分类学运用了现代科学技术,得到了迅速发展,出现了许多新的研究方向和新的边缘学科,如实验分类学、化学分类学、细胞分类学、数值分类学等。特别是生物化学、分于生物学的发展以及对生命的基本物质核酸、蛋白质的深入研究,这些学科取得的成果,有力地推动了经典分类学不再满足于和停留在描述阶段而向着客观的实验科学发展。1.实验分类学(ExperimentalTaxonomy)是用实验方法研究物种起源、形成和演化的学科。经典分类学对种的划分,常不能准确地反映客观实际,忽视生态条件对一个物种的形态习性的影响。有些类型表现出许多形态变化,难以划分,这些问题有待从实验分类学的研究去解决。实验分类学的内容相当广泛,如改变生态条件进行栽培试验,以解决分类中较难划分的种类;物种的动态研究,探索一个种在它的分布区内,由于气候及土壤等条件的差异,所引起的种群变化,来验证过去所划分的种的客观性;细胞质及细胞核的移植,是加速人工控制物种发展的新途径,而基因移植又使实验分类学进入更高级阶段。2.细胞分类学(Cytotaxonomy)?是利用染色体资科探讨分类学问题的学科。从20世纪3O年代初期起,就开始了细胞有丝分裂时染色体数目和形态的比较研究。染色体的数目在一个种内的各个植株通常是稳定的,到目前为止,约40%的有花植物已经作过染色体数目统计,利用这些资料已修正了分类学的错误。如芍药属(Paeonia)以前放在毛茛科中,但该属染色体基数X=5,个体较大,这和毛茛科多数属的基数很不相同,支持了许多分类学家结合其他特征,将芍药属从毛莫科中分出,独立为芍药科(Paeoniaceae)。细胞有丝分裂中期,染色体表现出典型形态,这是识别染色体个体性和研究整个细胞染色体组(核)型的适宜时期。一个个体或种的全部染色体的形态结构,包括染色体的数目、大小、形状、主缢痕和副缢痕等的总和称为染色体组型,亦称“核型”。一般认为不对称的核型是进化的。3.化学分类学(Chemotaxonomy)?是利用化学特征来研究植物各类群间的亲缘关系,探讨植物界的演化规律,也可说是从分子水平上来研究植物分类和系统演化的一门学科。植物化学分类学的主要研究任务是探索各分类等级(如门、纲、目、科、属和种等)所含化学成分的特征和合成途径;探索和研究各化学成分在植物系统中的分布规律以及在经典分类学的基础上,从植物化学组成所表现出来的特征,井结合其他有关学科,来进一步研究植物的系统发育。例如:(l)甜菜拉因(betalain)是一类植物色素,它只分布在中央种子目(Centrospermae)中,而且与花色甙的分布互相排斥。该目包括商陆科、紫茉莉科、粟米草科、番杏科、仙人掌科、马齿苋科、落葵科、石竹科、藜科、苋科、刺戟草科。从形态上看,石竹科和粟米草科属于中央种子目,但它们均不含甜菜拉因而含花色甙,故植物分类学家认为应将石竹科和粟米草科分出来,另立石竹目。(2)对人参属(Panax)的化学分类研究证明,人参属植物可分为两个类群:第一类群,根状茎短而通常直立,具胡萝卜状肉质根;种子大;在化学成分上所含三萜皂甙元以达玛烷型四环三萜为主;在地理分布上,表现了分布区狭小和间断分布的特点。是人参属的古老类群,如人参P,ginsengC,A,Mey.、西洋参P.quinquefoliusL.三七P.notoginseng(Burk.)F.H.Chen等是这一类型的代表植物。第二类群,根状茎长而匍匐,肉质根常不发达或无;种子较小;在化学成分上,所含三萜皂甙元以齐墩果烷型五环三萜为主;在地理分布上表现了分布区较广而连续的特点。是人参属的进化类群,代表植物如姜状三七P,zingiberensisC,Y,WuetK,M,Feng屏边三七P,stipuleanatus?H.T.TsaietK.M.Feng竹节参P.japnicusC.A,Mey.及其变种狭叶竹节参P.japonicusC.A,Mey.var.angustifolius(Burk.)ChengetChun、珠子参P.japonicusC.A.Mey.var,major(Burk.)C.Y.WuetK.M.Feng和疙瘩七P.japonicusC.A.Meyvar.binnatifidus(Seem.)C.Y.WuetK.M.Feng。4.数值分类学(NumericalTaxonomy)?是由于近代科学技术发展,电子计算机在分类学中的应用而建立起来一门新兴的边缘学科。数值分类学以表型特征为基础,利用有机体大量性状(包括形态学的、细胞学的和生物化学等的各种性状)、数据,按一定的数学模型,应用电子计算机运算得出结果,从而作出有机体的定量比较,客观的反映出分类群之间的关系。例如根据选取人参属52个形态性状、细胞学性状和化学性状,对中国人参属10个种和变种进行数值分类学研究,进一步证明化学分类研究把人参属分为两个类群基本上是合理的。研究表明达马烷型皂甙的含量与根、种子和叶片的锯齿性状有密切关系。种子大、根肉质肥壮、叶片锯齿较稀疏,达玛烷型四环三萜含量就高。齐墩果酸型皂甙的含量与熟果具黑色斑点这一性状十分一致,与根状茎节间宽窄、花序梗长短(花序梗长与叶柄长之比)也有关。以上这些新兴学科的形成和发展,越来越被植物分类学家所重视和应用,它对植物分类工作和药用植物的开发利用将起着重要作用。二、植物分类的各级单位在植物分类学中分类的基本单位称为种(Species)。林奈(Linne)认为种是类似性状的组合,种内的个体能够受粉产生后代,不同种的个体是不能杂交和产生后代的。林奈承认种的客观存在性是正确的,但是他认为种是固定不变的,是上帝创造的,这种观点是错误的。达尔文(Char1esDarwin)提出生物界进化论以后,推翻了把种看做永恒不变的观点。他认为物种发展是变化的,一些物种能够产生另一些物种,但是他把种看成是相似个体的聚合,否认了物种的实际存在是不恰当的。因此,在分类学中认为种是植物界的分类基本单位,是客观存在的,是适应自然环境而形成的,同种的个体起源于共同的祖先,是进化过程中的一个阶段,它是代表许多基本上普遍相似(尤其是较稳定的繁殖器官,如植物的花、、果实和种子)的植物体,在一般的条件下不能与其它种杂交,就是杂交后也不能形成正常能育的后代。但是由于植物有很长的发展历史,种类又多,生长环境差异又大,因此一个种的判定要应用形态学、解剖学、细胞学、植物地理学、生理免疫学、化学等方法进行综合研究分析,其中形态学是首要的。前面讲了植物分类的基本单位是种,根据亲缘关系把共同性比较多的一些种归纳成属(Genus),再把共同性较多的一些属归纳成科(Familia),如此类推而成目(order)、纲(C1assis)和门(Divisio)。因此植物界(Regnumvegetabile)从上到下的分类等级顺序为门、纲、目、科、属、种。在各分类等级之下根据需要建立亚级分类等级,如亚门(Subdiviso)、亚纲(Subclassis)、亚目(Suboxder)、亚科(Subfamilia)和亚属(Subgeus)。植物分类的基本单位表中文名

拉丁文

英文

Regnum

Kingdom

Divisio

Division

Classis

Class

Ordo

Order

Familia

Family

Genus

Genus

Species

Species

以水稻为例,说明其在分类上的隶属关系,界植物界(RegnumVegetabile)

门被子植物门(Angiospermae)

纲单子叶植物纲(Momocotyledoneae)

亚纲颖花亚纲(Glumiflorae)

目禾本目(Graminales)

科禾本科(Gramineae)

属稻属(Oryza)

种稻(OryzasativaL.)

种以下的分类等级则根据该类群与原种性状的差异程度分为亚种(Subspecies)、变种(Varietas)和变型(Forma)。亚种比变种包括的范围更广泛一些,除了在形态上有显著的区别外,而且在地理分布上也有一定的区域性。变种又比变型在形态上的差异要大一些。实际分类工作中要根据野外调查的资料和标本的特征经过综合研究分析方能确定。种:分类学上的基本单位,一个种的所有个体具有相同的形态特征;各个体间能进行自然交配,产生可育的正常后代;具有相对稳定的遗传特性;占有一定的分布区和要求适合于该种生存的一定条件。亚种:某种植物分布在不同地区的种群,由于受所在地区生活环境的影响,在形态结构或生理机能上发生某些变化,这种群称为某种植物的变种。例:山西桃是新疆桃的亚种。变种:在同一生态环境内的同一种群内,某个或某些个体组成的小群体,在形态、分布、生态上发生了一些细微的变化。糯稻Oryzasativavar,glutinosaMatsum变形:有形态变异,但看不出有一定的分布区,仅零星分布的个体。如夏枯草紫花中常有白花。品种:不是分类学单位,属于栽培学上的变异类型。各分类等级的具体名称(如种子植物门、被子植物亚门、双子叶植物纲等)的拉丁文名称常有固定的词尾,可供识别,如种子植物门(Spermatophyta)的词尾为ta,亚门为一ae,纲为-eae,目为一ales,科为;-aceae,科名的拉丁名词尾一般是aceae,但是也有少数例外,如唇形科Labatae,菊科Compositae,禾本科Graminae。现举黄连为例,表明植物分类系统的等级和所在的分类位置:界植物界Regnumvegetabile门种子植物门Spermatophyta亚门被子植物亚门Angiospermae纲双子叶植物纲Dicotyledeae亚纲古生花被亚纲Archichilamydoneae目毛茛目Ranales科毛茛科Ranunculaceae属黄连属Coptis种黄连CoptischinesisFrallch三、植物的命名国际上所采用的植物学名,是林奈所创立的“双名法”即植物的学名统一由属名和种名(又称种加词,下同)组成,并统一用拉丁文。我们知道世界上的植物种类很多,各国的语言和文字又不相同,因而植物的名称也就不同,就是在一个国家内也会出现不同的名称,为了科学技术的交流,统一使用植物学名是完全必要的。ICBN(国际植物命名法规)。1.植物学名的基本组成:植物学名是用拉丁文或拉丁化的希腊等国文字书写。一种植物的学名由属名和种名组成,故称为“双名法”或“二名法”。在学名后附加该种植物的命名人(或命名人的缩写),所以一个完整的植物学名包括属名、种名和命名人。并规定属名和命名人的第一个拉丁字母必须大写,如前面所举的黄连的植物学名是CoptischinensisFranck,其中,Coptis为黄连属的属名,chinensis(中国的)种名,Franch.系命名人Franchet的缩写。棉蚜AphisgossypiiGlover马铃薯SolanumtuberosumL.枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(Ehrenberg)Cohn18722.植物的属名,属名采用拉丁文名词的单数主格。属名通常根据植物的特征、特性、原产区地方名、生长习性或经济用途而命名。这些可以帮助了解该属植物的特性用植物特征命名的,如五加属Acanthopanax(有刺的人参属))系指本属植物形态似人参属而有刺,沙参属AdenOphora(腺体),指本属植物的花有腺体。以植物特性命名的,如甘草属Glycyrrhiza(甜的根茎),指本属植物的根茎具有甜味;葱属Allium(辛辣),指本属植物有辛辣味,鸡屎藤属Paederia(恶臭),指本属植物具有恶臭等。其它以原产区地方名的语音经拉丁化而成的属名,如茶属Thea、荔枝属Lichi、南天竺属Nandina等系根据我沿海所叫的名称用拉丁语拼成,以植物的生境命名的,如葶苈属Draba(森林中生长)、松属Pinus(山),柳属salix(近水)等均表示生境;以经济用途命名的,如人参属Panax(万能药)、茄属Solanum(镇静)等。3.植物学名中的种名,通常使用形容词、同位名词或名词所有格。使用形容词作种名时,它的性(阳、中、阴)、数(单数或复数)和格一定要和它所形容的属多的性、数、格一致。如蓝桉Euca1yptusglobuluslabill,桉属的属名Eucalyptus是阳性、单数、主格,故其种名globulus(球形的)用us词尾,与属名的性、数、格相一致;掌叶大黄RheumpalmatumLlnn,,大黄属的属名Rheum是中性名词、单数、主格,故种名palmalum(掌状的)必须用um词尾符合中性、单数:主格,九眼独活AraliacordataThunb.SONG木属Aralia为阴性名词、单数、主格,种名cordata词尾巴a,也是阴性、单数、主格。采用同位名词,即属名和种名都是名词的主格,但性和数不一定相一致,如柳叶牛膝AchyranthuslongifoliaMakino,属名Achyraranthus是阳性名词,单数、主格,而种名1ongifolia却是中性名词、复数、主格。使用名词所有格,这是用以纪念某一分类学家或某一标本采集者,这种情况在人名后加I、ii或ae,如川乌AconitumcarmichaeliDebx,金花小檗BerberisWilsonaeHemsl.4,植物学名的附加部分,命名人是用ex连接的两个人名,如白亮独活Herac1eumcandicansWalexDC,这是表示本种植物由Wal1.定了名,但尚未正式发表,以后DC,同意此名称并正式加以发表DC.均为人名缩写。命名人系用et连接的两个人名,这表示这一学名系由二人合作命名,如紫草(LithospermumerythrorhizonSieb.EtZucc.)。有时在植物学名的种名之后有一括号,括号内为人名或人名的缩写,此表示这一学名经重新组合而成。如紫金牛(矮地茶)Ard1siajaponica(Horhst.)B1ume,这是由于紫金牛的植物学名由Hornsted命名为B1adhiajaponicaHornst.,以后经B1ume研究应列入Ardisia属。根据植物命名法规定,需要重新组合(如改订属名、由变种升为种等)时,应保留原种名和原命名人,原命名人加括号。水稻,OryzasativaL,属名种加名定名人(Linnaeus的缩写)若是变种,则有,蟠桃:Prunuspersicavar,compressaBean,变种名5.种以下的植物学名表示方法,种以下的分类等级有亚种(Subspecies)在学名中缩写为subsp.或ssp,变种(varietas)缩写为var.,变型(Forma)编写为f.。这些分类等级的学名表示法,为原种名后加亚种的缩写,其后写亚种名(又称亚种加词)及亚种命名人。变种和交型也是同样的表示法。如柴胡的亚种膜缘柴胡Bup1eurumfa1catumLinn.Sspmarginatum(Wall.)Clarke。东亚飞蝗Locustamigratoriassp,manilensisLinne天椒CapsicumfrutescensL,var,conoidesBailey紫花地丁Viola?philippicaCav,spp,mundaW.Beck.山里红CrataeguspinnatifidaBge,var,major?N.E.Br.红果罗芙木Rauvolfiaverticillata(Lour.)Baill,f,rubrocarpaH.T.Chang四、植物检索表植物分类检索表是鉴定植物种类的重要工具资料之一,因为通过查阅检索表可以帮助我们初步确定某一植物的科、属、种名。植物志、植物手册等书籍中均有植物的分科,分属及分种检表。植物分类检索表采用二歧归类方法编制而成。即选择某些植物与另一些植物的主要区别特征编列成相对的项号,然后又分别在所属项下再选择主要的区别特征,再编列成相对应的项号,如此类推编项直到一定的分类等级。查用检索表时,根据标木的特征与检索表上所记载的特征进行比较,如标本特征与记载相符合,则按项号逐次查阅,如其特征与检索表记载的某项号内容不符。则应查阅与该项相对应的一项,如此继续查对,便可检索出该标本的分类等级名称。使用检索表时,首先应全面观察标本,然后才进行查阅检索表,当查阅到某一分类等级名称时,必须将标本特征与该分类等级的特征进行全面的核对,若两者相符合,则表示所查阅的结果是准确的。常见的植物分类检索表有定距式(级次式)、平行式和连续平行式三种:(一)定距式(级次式)检索表,将每一对互相区别的特征分开编排在一定的距离处,标以相同的项号,每低一项号退后一字。如:1.植物体构造简单,无根、茎、叶的分化,无胚。(低等植物)2.植物体不为藻类和菌类所组成的共生体。3.植物体内含叶绿素或其它光合色素,自养生活方式………藻类植物3.植物体内无叶绿素或其它光合色素,寄生或腐生…………菌类植物2植物体为藻类和菌类所组成的共生体………地衣类植物物体构造复杂,有根、茎、叶的分化,有胚。(高等植物)4.植物体有茎和叶及假根………苔藓植物门4.植物体有茎、叶和根。5.植物以孢子繁殖……………蕨类植物门5.植物以种子繁殖……………种子植物门(二)平行式检索表,将每一对互相区的特征编以同样的项号,并紧接并列,项号虽变但不退格,项未注明应查的下一项号或查到的分类等级。如:1.植物体构造简单,无根、茎、叶的分化,无胚(低等植物)…………21.植物体构造复杂,有根、茎、叶的分化,有胚(高等植物)…………42·植物体为菌类和藻类所组成的共生体…………地衣类植物2.植物体不为菌类和藻类所组成的共生体…………………33·植物体内含有叶绿素或其它光合色素,自养生活方式…………藻类植物3.植物体内不含叶绿素或其它光合色素,营寄生或腐生生活……菌类植物4.植物体有茎、叶和假根…………苔藓植物门4.植物体有根、茎和叶………………………55.植物以孢子繁殖…………………蕨类植物门5.植物以种子繁殖…………………种子植物门(三)连续平行式检索表,将一对互相区别的特征用两个不同的项号表示,其中后一项号加括弧,以表示它们是相对比的项目,如下列中的1.(6)和6.(1),排列按1.2.3······的顺序。查阅时,若其性状符合1时,就向下查2。若不符合1时就查相对比的项号6,如此类推,直到查明其分类等级。如:1.(6)植物体构造简单,无根、茎、叶的分化,无胚。(低等植物)2.(5)植物体不为藻类和菌类所组成的共生体。3.(4)植物体内有叶绿素或其它光合色素,营独立生活…………藻类植物4.(3)植物体内不含叶绿素或其它光合色素,营寄生或腐生生活………………菌类植物5.(2)植物体为藻类和菌类的共生体……………地衣类植物6.(1)植物体构造复杂,有根、茎和叶的分化,有胚。(高等植物)7.(8)植物体有茎、叶和假根……………………苔藓植物门8.(7)植物体有根、茎和叶9.(10)植物以孢子繁殖…………蕨类植物门10.(9)植物以种子繁殖…………种子植物门第三章植物的基本类群1.植物无根、茎、叶的分化,无维管束,雌性生殖器为单细胞(极少数例外),合子不形成胚,直接萌发为植物体…………………(一)低等植物2.植物体不为菌、藻共生体。3.植物体有色素,能进行光合作用,生活方式为自养………1.藻类4.植物体的细胞无真正的核……………(1)蓝藻门4.植物体的细胞有真正的核。5.植物体为单细胞,无细胞壁,常具1根鞭毛,能游动…………(2)眼虫藻门5.植物体为单细胞或多细胞的群体。6.植物体为单细胞时,如无细胞壁则常具2根鞭毛;或有细胞壁则由具花纹的甲片相连成而具2根鞭毛;或细胞壁由2瓣套合而成;则不具鞭毛;或为多细胞的群体,细胞横壁位于中间,整个细胞壁呈“H”形;或整个植物体无细胞横壁隔开,多核,呈非细胞结构状。7.植物体的细胞壁不为具花纹的甲片相连而成………………(3)金藻门7.植物体的细胞壁常为具花纹的甲片相连而成,有2条槽,一条环绕细胞的中部,另一条在一侧直生,具2鞭毛……(4)甲藻门6.植物体为多细胞的群体,或为多细胞,均有细胞壁。如为单细胞则壁不为二瓣套合或甲片相连而成。8.植物体含有与高等植物相同的叶绿素a、b,叶黄素与胡萝卜素,呈绿色;储藏的养料一般是淀粉…………………(5)绿藻门8.植物体含的色素与高等植物不同,储藏的养料不是真正的淀粉。9.植物体含叶绿素和胡萝卜素外,还含有墨角藻黄素,故呈褐色;储藏的养料主要是褐藻淀粉………(6)褐藻门9.植物体含叶绿素和叶黄素外,还含有藻红素,故呈红或紫色;储藏的养料是近似淀粉的糖…………(7)红藻门3.植物体无色素,不能进行光合作用(极少数例外),生活方式为异养……2.菌类10.植物体的细胞无真正的核……………(8)细菌门10.植物体的细胞有真正的核11.植物体的细胞在营养体时期无细胞壁,是一团变形虫状裸露的原生质体,能移动和吞食固体食物………(9)粘菌门11.植物体的细胞有细胞壁…………(10)真菌门2.植物体为菌、藻共生体……………………(11)地衣门1.植物有根、茎、叶的分化,有维管束(苔藓例外),雌性生殖器由多个细胞构成,有颈卵器,合子形成胚,然后再萌发为植物体………………(二)高等植物12.植物体无维管束,配子体占优势,孢子体不能离开配子体独立生活………………………(12)苔藓植物门12.植物体有维管束,孢子体占优势,能独立生活。13.不产生种子,只产生孢子,配子体仍能独立生活……………(13)蕨类植物门13.产生种子,雌配子体不能离开孢子体独立生活。14.种子或胚珠裸露,不包被在果实或子房中。一般不具导管………………………(14)裸子植物门14.种子或胚珠包被在果实或子房中,不裸露。有导管………(15)被子植物门此外,人们还常把那些具有某种共同特征的门归成更大的类群。如藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类植物都用孢子进行繁殖,所以叫做孢子植物(sporeplant)。由于它们不开花、不结果,故又称为隐花植物(Cryptogamia)。而种子植物开花结果,用种子繁殖,所以叫种子植物(seedplant)或显花植物(phanerogams),其中被子植物又叫有花植物(floweringplant)。藻类、菌类、地衣合称为低等植物(Iowerplant)。苔藓、蕨类和种子植物合称为高等植物(higherplant)。低等植物在形态上无根、茎、叶的分化,构造上一般无组织分化,生殖器官是单细胞,合子发育时离开母体,不形成胚,故又称无胚植物(non-embryophyte)。高等植物在形态上有根、茎、叶的分化,构造上有组织分化,生殖器官是多细胞,合于在母体内发育成胚,故又称有胚植物(embryophyte)。从蕨类植物起,到种子植物都有维管系统,而其他植物全无。故植物界又可分成维管植物(vascularplant)和无维管植物(non-vascularplant)两大类。植物分类系统,由于植物在长期发展的历史过程中许多植物的类群已经灭亡,所遗留的痕迹只有在地层的化石中存在,而化石材料又残缺不全,因此,在编制植物分类系统时存在很多困难。目前多采用下述系统,(一)低等植物:生活于水中或阴湿的地方,植物体构造简单,由单细胞、单细胞的群体或多细胞组成的无根、茎、叶等分化的枝状或片状体(通称叶状体),有性生殖的性“器官”是单细胞的,配子结合形成合子,合子直接发育成新的植物体,不经过胚的阶段。低等植物分为藻类、菌类和地衣类。1.藻类(Algae)(1)蓝藻门(Cyanophyta)(2)裸藻门(Euglenophyta)(3)甲藻门(Pyrrophyta)(4)金藻门(Chrysophyta)(5)绿藻门(Chlorphyta)(6)红藻门(Rhodophyta)(7)褐藻门(Phaeophyta)2.菌类(Fungi)(8)细菌门(Bacterla)(9)粘菌门(Myxomycophyta)(10)真菌门(Eumycophyta)3.地衣类(Lichenes)(11)地衣门(Lichens)(二)高等植物:植物体有根、茎、叶的分化,内部构造形成各种组织,除苔藓植物门外有维管束及中柱。繁殖器官由多细胞构成。受精卵经过胚的阶段再发育成新的植物体,因此又称为有胚植物。高等植物分为苔藓植物门、蕨类植物门和种子植物门。(12)苔藓植物门(Bryophyia)(13)蕨类植物门(Pteridophyta)(14)裸子植物门(Gymnospermae)(15)被子植物门(Angiosperlmae)。一、藻类植物藻类植物(Algae)是植物界中原始的、低等的,是一群具有光合作用色素、能独立生活的自养原植物体。分布:自然界到处都是,目前发现约3万种,对环境条件要求较宽,适应能力较强。形态:单细胞、群体和多细胞个体,多细胞又分丝状体、片状体等。单细胞体:植物体由一个细胞组成,一切生命活动都是由一个细胞来完成。群体:许多藻类单细胞个体相互聚集在一起,而形成一定形状的集合体,称为群体。群体上的每个细胞仍是一个独立的植物体,即使离开群体仍能独立生活,但在正常情况下,总是相聚在一起,而不分开。多细胞体:植物体是由许多细胞组成。每个细胞不是一个独立的个体,而是组成有机的一个基本单位,它一旦离开整体后就要死亡,这是多细胞体上的一个细胞与群体上的细胞所不同之处。其形态表现有丝状体、片状体、管状体、多核体、茎叶体、膜状体和枝状体。色素:叶绿素A、B,胡萝卜素、叶黄素,其它色素。繁殖:无性繁殖:营养繁殖(裂殖、芽殖)、孢子繁殖生殖有性繁殖:同配生殖、异配生殖、卵式生殖根据其光合色素的种类和光合器的结构,细胞壁的结构和化学成分,细胞中贮藏的养分的种类,鞭毛的有无、数目、结构类型和着生位置,生殖方式和生活史,藻体形态结构等可以分为7个门。(1)蓝藻门(Cyanophyta):地球上最原始、最古老、最简单的绿色自养植物,植物细胞无核膜和核仁,属原核生物。以细胞直接分裂的方法繁殖。有单细胞、群体、丝状体。细胞壁分二层,内层纤维素,外层是由果胶质组成的胶质鞘。原生质体分中央质和周质。色素含有叶绿素a、藻蓝素、藻红素。贮藏物质是蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体。繁殖:藻殖段、厚壁孢子。分3个目,色球藻目(Chroococcales)、管胞藻目(Chamaesiphonales)、颤藻目(Osillatoriales)。代表:150属,2000种颤藻属:丝状体、丛生、无胶质鞘、丝状体能前后运动。念珠藻属:不分枝丝状体,有的种有胶质鞘,有的没有。鱼腥藻属:丝状体,无胶质鞘,固氮。用途:生物学进化史上的作用固氮食用代表植物有发菜(N.flagelliformeBorn.etFlah.)等。原核生物的结构特征:细胞核:无核膜、核仁、组蛋白;细胞器:无线粒体、高尔基体、内质网等由单位膜包被的细胞器;细胞壁:主要成份肽聚素;繁殖:细胞无有丝分裂,无典型的染色体,无真正的有性生殖。(2)裸藻门(Euglenophyta):本门除胶柄藻属外,都是无细胞胞壁,有1~3鞭毛,能自由游动的单细胞植物。以细胞纵裂的方式进行繁殖,无有性生殖。包括两个目,即裸藻目(Euglenales)和柄裸藻目(Colaciales)。代表植物有裸藻(E.marina)。本门有绿色(含叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素,储存副淀粉和脂肪)和无色(动物式营养,能吞食固体食物或为腐生)两类。(3)绿藻门(Chlorophyta):绿藻植物细胞与高等植物相似,也有核和叶绿体,有相似的色素、贮藏的养分、细胞壁的成份。植物体多种多样,有单细胞、群体、丝状体和叶状体。少数种类的营养细胞具鞭毛,终生能运动,多数不能运动;繁殖时产生的孢子、配子大多有鞭毛,能运动,鞭毛有2或4个等长的顶生鞭毛,尾鞭型。繁殖有营养繁殖(细胞分裂、藻体断裂,单细胞种类可形成胶群体)、无性生殖(产生游动孢子和不动孢子、似亲孢子)和有性生殖(除同配、异配、卵式外,还可产生没有的配子相结合的接合生殖。细胞壁分两层,内层主要成份是纤维素,外层为果胶质。色素存在于载色体中,以叶绿素a、叶绿素b为最多,所以呈绿色。贮藏的养料为淀粉和油类。分两纲即绿藻纲(Chlorophyceae)和轮藻纲(Charophyceae),13目,350属,5000~8000种。衣藻属植物体是单细胞、卵形、椭圆形或圆形。体前端有两条顶生鞭毛,是衣藻的运动器官。细胞壁有纤维素和果胶质组成。细胞中有一杯状的载色体,基部有一明显的蛋白核。细胞中央有一细胞核。鞭毛基部有两个伸缩泡,一般认为是排泄器官。体前端是无色透明的,内有一个红色眼点,为感光器官。实球藻属为8、16、32个细胞的定形群体,衣16个为常见,群体为球形或椭圆形,细胞紧靠为一个实心,外有胶质包被。细胞呈梨形,宽端朝外。无性繁殖时期各细胞同时产生游动孢子,排列成与母体相似的子群体,放出后形成新个体。有性生殖为异配生殖。团藻属球体有数百或上万个衣藻型细胞排列在表面上。有的种有原生丝相连,逐步过渡到多细胞的个体。在团藻中,营养细胞和生殖细胞已有明显的分化,有些细胞失去鞭毛,比普通营养细胞大十倍以上,称生殖胞,无性繁殖时由一小部分生殖胞进行多次分裂形成小球体,小球体随母体破裂而逸出,发育成新个体。有性生殖为卵式生殖,卵囊内有大型的卵细胞,精囊内有大量精子。小球藻属单细胞浮游藻类,呈圆形或椭圆形,体内含有片状或杯状叶绿体,一般没有蛋白核。无性繁殖时藻体转为不动孢子,由于与母体相似,故称似亲孢子。小球藻含蛋白质丰富,可作食品与药剂。水网属细胞长筒形,相连成一圆筒网,长可达30厘米。幼细胞含一核、一片状叶绿体及一蛋白核,细胞增大时,核及蛋白核分裂增多。无性繁殖时细胞在母细胞中生成许多游动孢子,以后彼此连成新网,待细胞壁破裂后,放出新藻体。有性生殖为同配。水绵属约300多种,生于水地或漂浮在水面。不分枝丝状体,细胞壁两层,内层纤维素,外层果胶质。细胞内有一到数条带状载色体,螺旋状绕于细胞周围的原生质中,有多数的蛋白核纵列于载色体上。细胞有大液泡。单核,细胞内有原生质丝相连。接合生殖(梯状结合),合子萌发时核先进行减数分裂,形成4个单倍体,其中3个消失,只有一个核形成萌发管,长成新个体。轮藻纲本纲在植物体的结构及生殖方式上都较绿藻纲复杂。轮藻属约150种。植物体直立,具分枝,以单列细胞分枝的假根固着在水底淤泥中。主枝分化成节和节间,节的四周轮生有短枝,短枝叶分化成节和节间,短枝也叫叶。顶端有半球形细胞,叫顶端细胞,植物的生长是由顶端细胞分裂形成的。有性生殖为卵式生殖。卵囊呈球形,由5个螺旋形管细胞组成,内有1个卵;精囊呈球形,由8个三角形称为盾形细胞组成,成熟时为鲜红色。合子分泌物形成厚壁,合子核休眠后萌发,核子分裂形成4个子核,而后继续发育成原丝体,由原丝体上长出数个新个体。绿藻门演化方向:植物体型从单细胞具鞭毛的类型,沿三个方向发展:1营养体保持游动能力,营养时期细胞不分裂,植物体从单细胞到非丝状体的群体和多细胞个体。团藻。2营养体失去涌动能力,营养时期细胞不分裂,植物体从单细胞到非丝状体的固定群体,小球藻。3营养体失去游动能力,营养时期细胞可以分裂,从而形成丝状体型,再进到分枝的丝状体和片状体。单细胞的植物体,细胞没有营养与繁殖的分化;群体中的实球藻也没有分化,空球藻则开始分化,多细胞的丝藻、团藻、轮藻则有明显的分化。生殖方式从无性到有性的同配生殖、异配生殖、再到卵式生殖。如衣藻及丝藻的游动孢子和配子,其形状、结构、鞭毛数都相似,配子在适宜条件下也可萌发为新个体,游动孢子在适宜的条件下也可以配合而成新个体。用途:食物、饲料、工业原料(4)金藻门(Chrysophyta):植物体是单细胞、群体或分枝丝状体。常以细胞纵分裂开成两个子细胞,或以群体断裂成两个或两个以上的段片。胡萝卜素和叶黄素占优所以呈黄绿色或金棕色。贮藏的养分是金藻糖和油。本门约6000多种。分5个目,即金胞藻目(Chrysomonadales)、根金藻目(Rhizochrysidales)、金囊藻目(Chrysocapsales)、金球藻目(Chrysosphaerales)、金枝藻目(Phaeothamniales)。无隔藻属本属约50种,生于淡水或湿地上。植物体为管状分枝的多核体,以假根固着在基物上生长。中央是一个中央大液泡。原生质中有很多微小的核和载色体,油点。无性生殖中最普遍的是产生一种大而多核的游动孢子。有性生殖为卵配生殖。硅藻单细胞植物,可连成各种群体。生活于海水或淡水中。细胞由套合在两半组成。繁殖是进行细胞有丝分裂和复大孢子。硅藻用途:催化剂载体、吸附剂、保温材料、填充剂。硅藻化石可作为研究地史、古地理、古气候的材料。(5)甲藻门(Pyrrophyta):大多数甲藻是单细胞,呈球形、三角形,少数种类是球胞型或丝状体。主要以细胞分裂进行繁殖,或产生无性孢子,有性生殖是同配。分5个目,即多甲藻目(Peridiniales)、变形甲藻目(Dinamoebidiales)、胶甲藻目(Gloeodiniales)、球甲藻目(Dinococcales)、丝甲藻目(Dinotrichales)。产生赤潮,用于找石油。黄藻门(Xanthophyta):植物体为单细胞、群体、多核管状体和丝状体,大多具有细胞壁。进行无性生殖或有性生殖。分6个目:即异鞭藻目(Heterochloridales)、根黄藻目(Rhizochloridales)、异囊藻目(Heteroglocales)、柄球藻目(Mischococcales)、异丝藻目(Heterotrichales)、气球藻目(Botrydiales)。硅藻门(Bacillariophyta):一般是单细胞或单细胞的群体。细胞壁是由两个套合的半片所组成。以细胞分裂进行繁殖。分3个目:圆筛藻目(Coscinodiscales)、根管藻目(Rhizoleniales)、盒形藻目(Biddulphiales)。》》(6)红藻门(Rhodophyta):植物体多数是多细胞,少数是单细胞,藻体一般较小,多为丝状体、叶状体和分枝体。生活史中不产生游动孢子,无性生殖是以多种无鞭毛的静(不动)孢子进行,有产生单孢子和四分孢子;也有进行有性生殖的,为卵式生殖。细胞壁内层由纤维素组成,外层为胶质,由琼胶和卡拉胶组成。色素有叶绿素a叶绿素d、胡萝卜素、叶黄素,还有藻蓝素、藻红素,植物体常呈红色或紫红色。贮藏物质为红藻淀粉。红藻纲分两个亚纲,即紫菜亚纲和真红藻亚纲。约500属,4000种,代表植物有石花菜(Gelidiunamansiilamx)、甘紫菜(PorphyrateneraKjellm.)等。紫菜属植物体是叶状体,形态变化大,边缘有皱褶,以固着器固着于海滩岩石上。藻体薄、紫红色、单层细胞或两层细胞,细胞单核,一枚星状载色体,中央有一蛋白核。(7)褐藻门(Phaeophyta):植物体可分为3大类:分枝的丝状体、假薄壁组织、有组织分化的植物。生活在海水中,在温带海洋中尤为茂盛,是藻类植物中形体最大、构造最复杂的一类。如海带可长达100米,巨藻属可长达400米,外形上有类似高等植物的根、茎、叶的分化;内部结构有同化、贮藏、机械、输导、生殖和分生细胞的初步分化。具有顶端生长和居间生长。营养繁殖以断裂的方式进行,无性生殖以游动孢子和静孢子繁殖,有性生殖是在配子体上形成1个多室的配子囊,配子可通过同配、异配、卵式结合。具有明显的世代交替。贮藏物质:褐藻淀粉和甘露醇。分为3个纲,即等世代纲(Isogeneratae)、不等世代纲(Heterogeneratae)和无孢子纲(Cyclosporae)。代表植物有海带(LaminariajaponicaAresch)、鹿角菜(Pelvetia)等。用途:食物饲料、肥料藻胶酸和甘露醇各门藻类间的亲缘关系:蓝藻虽然是原核,但和红藻含相同的胆藻素,没有游动细胞;金藻门、甲藻门、褐藻门藻体多为黄褐色,游动孢子具2侧生鞭毛;眼虫藻门和绿藻门含有相同的色素,但贮藏的养分和鞭毛不同。菌类菌类植物(Fungi)体的营养细胞内无叶绿素及其它光合色素,一般营寄生或腐生生活,寄生就是从活的有机体中获得营养物质;腐生就是从有机体的残骸上获得营养物质。也有兼营寄生和腐生的种类。菌类植物共分三门:细菌门、粘菌门和真菌门。1植物体无色素,不能进行光合作用(极少数除外),生活方式异养……….菌类2植物体的细胞无真正的核…………..细菌门2植物体的细胞有真正的核3植物体的细胞在营养时期无细胞壁,是一团变形虫状裸露的原生质体,能移动和吞食固体食物……………粘菌门3植物体的细胞有细胞壁…………真菌门(1)细菌门(Bacteriophyta),分布很广,是一群低等的、微小的单细胞植物,单独生存,有时成群体(菌落),存在,没有明显的细胞核。不含叶绿素,少数种类含有其它色素,大多营寄生或腐生生活。细菌的外部形态有三类:球菌(Ccccus),常呈球形,直径1-2μm,球菌又分细球菌、双球菌、链球菌、四球菌、八球菌和葡萄球菌。杆菌(Bacillus),杆形,长1~4μm,宽1/2~1μm,有者生有鞭毛;。螺旋菌(Spirillum),细胞长形而弯曲,略弯曲者称为弧菌(vibrio),弯曲成几个波纹者,称为螺旋菌和螺旋体(Spirochaeta),螺旋菌也有着生鞭毛者。简单的分裂生殖和芽孢生殖。异养分寄生、腐生、共生。经济用途:分解者酿造固氮放线菌:细胞杆状,菌体呈简单的丝状分枝。从细胞结构上看象细菌,从菌丝上看象真菌。导致植物病害:提取抗生素:(2)粘菌门(Myxomycota),粘菌的营养体是裸露的原生质体,称为变形体。变形体通常是不规则的网状,直径大者可达数厘米,灰色、黄色、红色或其它颜色,无叶绿素,内含多数细胞核。由于原生质的流动,因而能蠕行在附着物上,并能吞食固体食物。变形体也有感光作用,平时移向避光的一面,繁殖时移向光亮的地方。粘菌营养体的结构,行动和摄食方式与原生动物相似,其繁殖方式又与植物相同,产生孢子,孢子具纤维素壁,故粘菌兼有动物和植物的特性。除少数寄生在种子植物上外其余都是腐生。引起植物病害:(3)真菌门(Eumycota),少数单细胞,多数种类营养体的构造为分枝或不分枝的丝状体,每一条丝称为菌丝(Hypha),组成一个植物体所有的菌丝称为菌丝体(Mycelium)。高级的种类菌丝体在有性繁殖时形成各种子实体,如常见的银耳、菌灵芝、蘑菇等都是子实体。真菌的细胞壁大多由几丁质构成,细胞内常有多个细胞核。不含叶绿素。寄生或腐生或兼营寄生和腐生生活。绝对寄生的一小部分是农作物病害的主要病原菌:小麦秆锈病菌、稻瘟病菌、玉米黑粉病菌,分单主寄生和转主寄生。共生菌根、地衣。贮藏物质以肝糖为主,也常含有油脂,蛋白质,但不含淀粉。药用植物较多。菌丝、菌丝体、子实体无性繁殖极为发达,水生在产生无细胞壁的游动孢子,陆生的产生有细胞壁的可借风传播的孢子。有性生殖有同配、异配、卵式生殖。根据形态和生殖方法,分四个纲:藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲。藻菌纲:本纲的菌丝体的生殖方式与藻类相似,约200属,1500种。除原始的种类为单细胞外,都是分枝的丝状体。通常无横隔而多核。无性繁殖产生游动孢子和孢囊孢子。有性生殖有同配、异配、卵配生殖,或接合生殖。有水生、陆生和两栖。黑根霉:顶端省孢子囊,囊内产生多数黑色孢囊孢子。异宗配合:+、—菌丝相遇,形成配子囊——合子——减数分裂——孢子囊,囊内形成+、—两种孢子,散出后形成+、—菌丝体。农业病菌:白锈菌、疫霉属的马铃薯疫霉、霜霉属、毛霉属使淀粉水解为葡萄糖。子囊菌纲:主要特征产生子囊,内生子囊孢子。子囊是两性核结合的场所,结合的核经减数分裂,形成子囊孢子,一般是8个。本纲的子实体也称子囊果。子囊果有三种类型:闭囊果、子囊壳、子囊盘。是分类的重要依据。酵母菌属:本纲中最原始种类,常用于制造啤酒。植物体为单细胞,卵形,有一大液泡,核很小。出芽生殖。有性生殖时合子不转变为子囊,以芽殖法生二倍体细胞,由二倍体细胞转变为子囊,减数分裂形成四个子囊孢子。青霉属:主要以分生孢子繁殖有性生殖仅在少数种中发现,形成闭囊壳。盘尼西林——黄青霉和点青霉曲霉属:黄曲霉,有产毒菌株。麦角属:麦角菌:子囊壳为瓶状,主要寄生在麦类的子房中,形成坚硬的菌核,似角状。盘菌属:子囊果为盘状或碗状。羊肚菌可食用。担子菌纲:本纲约2000种。重要特征是有担子,它是核配的场所。担子上常有4个担孢子。担子菌的子实体也叫担子果,是高等担子菌产生担子和担孢子的一种结构。伞菌科:蘑菇:多细胞的菌丝体,菌丝具横隔,细胞有双核,具多数分枝,许多菌丝交接在一起形成子实体。伞状,单生或丛生。子实体分为菌伞和菌柄。担子:棒状的单细胞,内含双核,双核结合,经减数分裂,形成4个担孢子(其中2个+,2个—)。香菇、木耳、银耳、猴头、灵芝。秆锈病菌、散黑穗病菌、黑粉菌。半知菌纲:生活史中,只知道无性繁殖阶段,有性阶段还不明了。稻瘟病菌、水稻纹枯病菌、棉花碳疽病菌。经济用途:食用药用酿造业农业自然界物质循环害处:地衣地衣植物(Lichens)自立一门,是植物界中最特殊的类型,是菌类和藻类的共生体,约1.5万种。共生体由藻类行光合作用制造营养物质供给全体,而菌类主要行吸收水分和无机盐。植物体主要由菌丝体组成,以子囊菌最多,还有担子菌;藻类多分布在表面以下的1至数层,以绿藻或蓝藻为多。常见的地衣有:1、壳状地衣,植物体紧贴子附着物上,不能分离。这类地衣上层为交错紧密的菌丝层,中间为藻类和菌类混生,最下面为疏松的菌丝贴在附着物上。2、叶状地衣,植物体扁平,由成束的菌丝与附着物相连,能与附着物分离。上层为紧密组合的菌丝,中层为藻菌混生,下层与上层相同但较薄。叶状地衣可以长得很大。3、枝状地衣,植物体直立或悬垂,圆柱状或扁平,有分枝。其中心是菌丝,中间层为藻类,最外层又为菌丝。药用有松萝属(Usnea)的植物。地衣通常可分为3个纲,即子囊衣纲(Ascolichens)、担子衣纲(Basidiolichens)、半知衣纲(Deuterolichens)。类型:同层地衣:菌丝和藻细胞混合一体,由一层细胞构成上下皮层,皮层间分布无色菌丝,菌丝间有藻类细胞;异层地衣:地衣中菌丝和藻细胞分层生长。结构:上皮层:致密交织的菌丝构成;下皮层:致密交织的菌丝构成;藻胞层:藻细胞聚集在下皮层上方,称藻胞层;髓层:上下皮层之间,疏松的菌丝和藻细胞组成;繁殖:营养繁殖粉芽繁殖:菌丝围绕藻类细胞构成。有性生殖:以其共生真菌独立进行。用途:土壤形成者药材食用提取香料高等植物绝大多数植物都是陆生,除苔藓植物外,都有根、茎、叶分化。雌性生殖器官是由多细胞组成。受精卵形成胚,再长大成植物体。分四个门:1.植物体构造复杂,有根、茎、叶的分化,有胚。(高等植物)4·植物体有茎和叶及假根………苔藓植物门4.植物体有茎、叶和根。5·植物以孢子繁殖……………蕨类植物门5·植物以种子繁殖……………种子植物门6.种子或胚珠裸露裸子植物门6.种子或胚珠包被在果皮或子房中被子植物门一、苔藓植物苔藓植物(Bryophyta)的植物体矮小,一般高仅数厘米。生于阴湿环境。低等级的植物体为扁平的叶状体,高等级的虽有根、茎、叶的分化,但其根是由单细胞或多细胞构成的假根,茎与叶分化虽明显,但仅有输导细胞的分化、而无维管束及中柱。雌性生殖器官瓶状,有长的颈,称为颈卵器。雄性生殖器官为卵形或圆形,叫精子器。生活周期中配子体占优势。有性世代的植物体称为配子体,就是我们所见的具有假根、茎、叶的植物体。由于此时期的植物体产生配子,故此植物体称为配子体,这一世代为有性世代。孢子体不能离开配子体独立生活。无性世代的孢子体由受精卵经胚发育而成。孢子体由孢蒴、蒴柄及足三部分组成,足伸入配子体中吸收营养物质,蒴柄连结足与孢蒴部分起支持作用,孢蒴内由孢子母细胞经减数分裂和一次普通分裂形成4个孢子。由于无性世代的植物体产生孢子,故称为孢子体。孢子落人土壤中萌发成原丝体再长成新的配子体。这种有性世代与无性世代交替的现象称为世代交替。苔藓植物的配子体具有假根、茎、叶的分化,能营独立生活,生活时期也长,而孢子体寄生在配子体上,生活时期短,所以苔癣植物是配子体占优势。这种情况,在适应陆地上生长与繁茂要比孢子体占优势的蕨类和种子植物差得多。苔藓植物23000种,我国有2800种,分为苔纲(Hepaticae)和藓纲(Musci)两个纲。苔纲与藓纲的区别

苔纲

藓纲

植物体孢蒴孢子萌发代表植物

为背腹式多无蒴轴,具弹丝原丝体阶段不发达地钱、浮苔、角苔

无背腹之分,有类似根具茎叶分化有蒴轴,无弹丝原丝体阶段发达葫芦藓、泥碳藓、黑藓

苔纲:叶苔目、地钱目、角苔目藓纲:泥碳藓目、真藓目代表植物:地钱:分布在阴湿的土地上。地钱配子体发达,为叉状分枝体;雌雄异株,有性生殖时雌株长出雌生殖托,雄株长出雄生殖托。受精需借助水游动。其配子体靠芽胞进行营养繁殖。葫芦藓:常分布于泥地、林下。雌雄同株,,植株矮小,有类似根、茎、叶的分化。苔藓植物起源于绿藻,原因:色素相同、贮藏淀粉相同、游动细胞具2顶生鞭毛、孢子萌发经原丝体阶段。用途:拓荒者泥炭二、蕨类植物蕨类植物(Pteridophyta)是具有维管束并以孢子繁殖的植物。陆生或附生,少有水生。多为多年生草本,但在古代很多是高大的木本植物。孢子体发达,具有根、茎和叶。配子体退化成很小的原叶体,具有假根,多能独立生活。茎多为根状茎,仅少数直立或匍匐。根状茎常被有鳞片或鳞毛,内部构造具有原生中柱,如松叶蕨属(松叶兰属,Psi1otum);编织中柱,如石松属(Lycopodium),管状中柱和网状中柱,如真蕨纲植物。微管束为原始类型,木质部中一般只有管胞而无导管,韧皮部主要由筛胞构成。受精还需要有水的存在。〈〈叶有小型叶和大型叶两类。小型叶类者,叶小形,茎较叶发达,如石松纲和木贼纲的植物,大型叶类者,叶大形,单叶或分裂成羽片,如蕨纲的植物,叶脉分离或联结,分离者有叉状、扇状或羽状脉;联结者常交织成各式网状。有的种类,一部分叶片完全着生隐孢子囊群,称为孢子叶或能育叶,而另一部分叶则不着生孢子囊群,称为营养叶或不育叶。孢子囊常集生成孢子囊群(堆)。孢子囊群的着生方式有多种,原始类型生于枝顶特化的孢子叶上而成穗状或圆锥状的孢子囊穗,进化的类型着方式有:边生孢子囊群,指孢子囊群着生于羽片的边缘,顶生孢子囊群,生于羽片顶端;脉端生孢子囊群,生于细脉先端,脉背生孢子囊群,系生于细脉中部,穴生孢子囊群,系生于羽片所形成凹穴处,也有布满于叶背者。孢子囊群有者具盖,有者无盖。孢子囊群有圆形、肾形、条形等各种形状。孢子囊壁有由多层细胞构成(厚囊蕨亚纲)或一层细胞构成、(薄囊蕨亚纲)〉孢子囊壁的细胞中往往有部分细胞的胞壁不均匀增厚,它们排列成带状,称为环带。环带有顶生,横行中部、斜行、纵行等类型。孢子的形状有两面形、四面形、球状四面形等。大多数种类的孢子为一型,少数种类为异型(如卷柏),即有大、小孢子之分。蕨类植物约有12000种,我国约有2600种,药用植物较多。蕨类植物分为5个纲,即石松纲、水韭纲、松叶蕨纲、木贼纲和真蕨纲。代表植物:石松:孢子体为多年生草本植物,具匍匐茎及直立茎,具不定根,常叉状分枝。孢子需经过多年休眠才能萌发,且需要某种真菌共生才能生长。配子体全部埋在土里,为不规则块状体,无叶绿素,有假根。配子体生活期很长,靠菌丝营养。精子器和茎卵器同生于配子体的上面,并埋在组织中。受精需要水,受精卵发育成胚,胚长大为孢子体,能独立生活时,配子体也就死亡。问荆:问荆属木贼纲,孢子体我多年生草本,具根状茎和气生茎,均有节和节间,节间中空,相邻两节间的中央气腔不相通。节上生有不定根,有时还生出块根,以进行营养繁殖。气生茎表面粗糙,富含硅质,有营养枝和生殖枝的区别。蕨:真蕨纲,多年生草本。根状茎向上生长许多回羽状复叶。叶的背面边缘具有孢子囊群。三、裸子植物裸子植物(Gymnosperm)在植物界中的地位,介于蕨类植物和被子植物之间。这是保留着颈卵器,具有维管束,能产生种子的一类高等植物。裸子植物的孢子体特别发达,都是多年生木一植物,大多数为单轴分枝的高大乔木,枝条常有长枝和短枝之分。除百岁兰属(Welwitschia)、买麻藤属(Gnetum)外,具颈卵器,配子体完全寄生在孢子体上,雌配子体的近珠孔端产生颈卵器,但结构简单,埋藏于胚囊中,仅有2-4个颈壁细胞露在外面。其胚珠和种子是裸露,不为大孢子叶所开成的心皮所包被,大孢子叶常变态为珠鳞、珠领、珠托、套被和羽状大孢子叶。种子的出现,花粉管的产生。微管束为原始类型,木质部中一般只有管胞而无导管,韧皮部主要由筛胞构成无筛管和伴胞。少数种仍有多鞭毛的游动精子。〈〈裸子植物的花粉粒由风力(少数例外)传播,并经珠孔直接进入胚珠,在珠心上方萌发,开成花粉管,进达胚囊,使其内精子与卵细胞受精。大多数裸子植物具有多胚现象,具简单多胚现象和裂生多胚现象,前者是一个雌配子体上的几个或多个颈卵器的卵细胞同时受精形成多胚,后者是一个受精卵在发育过程中胚原组织分裂为几个胚。此外,裸子植物的花粉粒为单沟型,具气囊或缺如,无3沟、3孔沟或多孔的花粉粒。〉〉裸子植物分为5个纲:(1)铁树纲(Cycadopsida):常绿木本植物,茎干粗壮,常不分枝。叶螺旋状排列,有鳞叶及营养叶,二者相互成环着生;鳞叶小,密被褐色毡毛;营养叶大,羽状深裂,集生于树干顶部。孢子叶球亦生于茎顶,雌雄异株。游动精子有多数纤毛。现存的仅有1目,1科,9属。代表植物为铁树(CycasrevolutaThunb.)(2)银杏纲(Ginkgopsida):落叶乔木,枝条有长短枝之分。叶扇形,先端2裂或波状缺刻,具分叉的脉序,在长枝上螺旋状散生,在短枝上簇生。球花单性,雌雄异株,精子具多纤毛。种子核果状,具3层种皮,胚乳丰富。本纲现存1目,1科,1属,1种,为我国特产的银杏(GinkgobilobaL.)。(3)松柏纲(Coniferopsida):常绿或落叶乔木,稀为灌木,茎多分枝,常有长、短枝之分;茎的髓部小,次生木质部发达,由管胞组成,无导管,具树脂道(resinduct)。叶单生或成束,针形、鳞形、钻形、条形或刺形,螺旋着生或交互对生或轮生,叶的表皮常具较厚的角质层及下陷的气孔。孢子叶球单性,同株或异株,孢子叶常排列成球果状。小孢子有气囊或无气囊,精子无鞭毛。球果的种鳞与孢鳞离生(仅基部合生)、半合生(顶端分离)及完全合生。种子有翅或无翅,胚乳丰富,子叶2~10枚。松柏纲植物因叶子多为针形,故称为针叶树或针叶植物;又因孢子叶常排成球果状,也称为球果植物。分为四个科,即松科(Pinaceae)杉科(Taxodiaceae)柏科(Cupressaceae)和南洋杉科(Araucariaceae),代表植物有马尾松(PinusmassonianaLamb.)、杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)、侧柏(Biotaorientalis(L.)Endl.)、南洋杉(AraucariacunninghamiaSweet)等。松属:属松柏纲,孢子体枝系根系发达。枝有长枝和短枝的区别,长枝上长有螺旋状排列的鳞片叶,鳞片叶的腋部长有短枝,短枝顶端生有2~5条针形叶,2年后脱落。生殖器官为雄球果和雌球果,同株。雄球果→小孢子叶——小孢子囊——小孢子母细胞——4个小孢子——发育成雄配子体——3次分裂形成含4个细胞的成熟雄配子体(1生殖细胞、1管细胞、2个退化的原叶体细胞)——花粉粒。雌球果——大孢子叶(珠鳞)和苞鳞——大孢子母细胞——减数分裂形成4个大孢子——远离珠孔的经细胞分裂形成雌配子体——次年雌配子体分化出数个茎卵器,其余细胞则为胚乳。受粉和半年开始生出花粉管——生殖细胞分裂为体细胞和柄细胞——体细胞分裂为2个不动精子——1精子与卵结合受精发育成胚,另1个消失。每个茎卵器中的卵都可受精,但只有一个能正常发育为胚。成熟的胚具有胚芽、胚轴、胚根和7~10个子叶,外有胚乳。形成果鳞。(4)红豆杉纲(Taxopsida):常绿乔木或灌木,多分枝。叶为条形、披针形、鳞形、钻形或退化成叶状枝。孢子叶球单性异株,稀同株。胚珠生于盘状或漏斗状的珠托上,或由囊状或杯状的套被所包围。种子具肉质的假种皮或外种皮。代表植物有罗汉松(Podocarpusmacrophyllu(Thunb.)D.Don)、南方红豆杉(Taxusmaitei(LeméeetLévl.)S,Y,Hu)等。(5)买麻藤纲:本纲植物起源于新生代,其茎内次生木质部有导管,孢子叶球有盖被,胚珠包裹于盖被内,许多种类有多核胚囊而无茎卵器,这些特征是裸子植物中最进化类群的性状。粤东地区有买麻藤科的小叶买麻藤(GnetumParvifolium(Warb.)C,Y,Cheng)。四、被子植物被子植物(Angiosperm)是植物界最高级的一类,现知被子植物共1万多属,约20多万种,占植物界的一半。被子植物具有真正的花,花一般具花被,花中具有由心皮组成的雌蕊,有双受精现象,孢子体高度发达,配子体进一步简化。受精后雌蕊的子房发育成果实,胚珠发育成种子。这此特征使其具备了在生存竞争中优越于其他各类植物的内部条件。具完整的微管束,多数草本,雌配子体退化为7个细胞8个核——胚囊,没有茎卵器。第三节植物界的发生和演化植物界的发生阶段原始植物时期:太古代和元古代高等藻类植物时期:古生代的寒武纪和奥陶纪高等藻类出现原始陆生植物时期:古生代志留纪,植物由水登陆蕨类植物时期:古生代泥盆纪,蕨类出现裸子植物时期:被子植物时期:植物界的演化进化规律:简单到复杂水生到陆生演化路线:第四章被子植物分科第一节被子植物分类形态学基础第二节被子植物分科一、被子植物分纲

双子叶植物纲(Dicotyledoneae)

单子叶植物纲Monocotyledoneae

直根系

须根系

维管柬成环状排列,有形成层

维管束成星散排列,无形成层

具网状脉

具平形脉或弧形脉

各部分基数为4或5

各部分基数为3

花粉粒具3个萌发孔

花粉粒具单个萌发孔

具2片子叶

具1片子叶







被子植物的原始性状和进化性状

初生的、原始性状

次生的、进化性状

主根发达(直根系)

主根不发达(须根系)

乔木、灌木

多年生或一、二年生草本

直立

藤本

无导管,有管胞

有导管

单叶

复叶

互生或螺旋排列

对生或轮生

常绿

落叶

有叶绿素,自养

无叶绿素,腐生,寄生

花单生

花形成花序

花的各部螺旋排列

花的各部轮生

两被花

单被花或无被花

花的各部离生

花的各部合生

花的各部多数而不固定

花的各部有定数(3、4或5)

辐射对称

两侧对称或不对称

子房上位

子房下位

两性花

单性花

花粉粒具单沟

花粉粒具3沟或多孔

虫媒花

风媒花

果实

单果、聚合果

聚花果

蓇葖果、蒴果、瘦果

核果、浆果、梨果

种子

胚小、有发达胚乳

胚大、无胚乳

子叶二片

子叶一片二、被子植物分科双子叶植物纲一.木兰科(magnoliaceae)识别要点:木本,单叶互生,全缘。花单生,两性,萼瓣不分,花被3基数;雌雄蕊多数,分离。螺旋排列于柱状花托上,骨突果。本科有13属,200余种,主要分布于亚洲的热带与亚热带。我国有11属,130余种。木兰科是现存被子植物最原始类群之一,原始性状为:(1)木本,单叶。(2)花两性,萼片、花瓣不分。(3)雌雄蕊多数螺旋排列在柱状花托上。(4)花药长,花丝短,花粉单沟。(5)种子富含胚乳,而胚比较小。二.毛茛科识别要点:草本,叶互生,常分裂或复叶。花两性,辐射对称,少数两侧对称;萼片常5,花瓣2-5或更多;雄蕊多数,分离;雌蕊1-至多数。聚合瘦果或骨突果。本科有50属,2000种,广布世界各地,多见于北温带与寒带。我国有42属约720种。毛茛科是被子植物另一最原始的类群,其原始性状为:

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