低等植物與高等植物

第五章植物界的基本類群

第一節(jié)植物分類的基礎(chǔ)知識

第二節(jié)低等植物第三節(jié)高等植物第四節(jié)植物界基本類群的進(jìn)化第一節(jié)植物分類的基礎(chǔ)知識

一、植物分類的方法包括兩種：人為分類法和自然分類法1、人為分類法根據(jù)人們的需要，不考慮植物彼此間的親緣關(guān)系而進(jìn)行的分類方法。2、自然分類法根據(jù)植物親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近而進(jìn)行的分類方法。

1）恩格勒系統(tǒng)

德國植物學(xué)家恩格勒和柏蘭特在1892年發(fā)表的《植物自然分科志》中提出的第一個比較完整的自然分類系統(tǒng)要點：（1）假花學(xué)說的代表，認(rèn)為被子植物的花來自裸子植物的單性孢子葉球，只含小孢子葉和只含大孢子葉的孢子葉球分別演化為雄的和雌的柔荑花序，柔荑花序是最原始的被子植物，如楊柳科。（2）柔荑花序的木本、無花瓣、單性和風(fēng)媒花是原始特征，有花瓣、兩性和蟲媒花是進(jìn)化特征，如木蘭科和毛茛科是較進(jìn)化類型。

2）哈欽松系統(tǒng)

英國植物學(xué)家哈欽松1926年發(fā)表的《有花植物科志》中提出的。要點：（1）真花學(xué)說的代表，認(rèn)為被子植物的花來自裸子植物的兩性孢子葉球，即孢子葉球主軸的頂端演化為花托，其上的大孢子葉演化為雌蕊，小孢子葉演化為雄蕊，下部的苞片演化為花被，主張多心皮是最原始的被子植物，如木蘭科和毛茛科。（2）認(rèn)為兩性花、蟲媒花、雙被花、離心皮是原始的，而單性花、單被花、風(fēng)媒花是次生的。

（3）將雙子葉植物分為木本（木蘭科）和草本（毛茛科）兩大分支，單子葉植物起源于毛茛目。二、植物分類的單位和階層系統(tǒng)

以水稻為例界植物界門被子植物門綱單子葉植物綱目禾本目科禾本科屬稻屬種水稻三、植物的命名

1為什么給植物命名2怎樣給植物命名瑞典植物學(xué)家林奈提出的“雙名法”：

采用拉丁文，包括三部分：

屬名+種名+命名人姓氏縮寫如：毛白楊Populus

tomentosaCarr.

四、植物檢索表

1、編制原則

法國拉馬克二岐分類原則2、檢索表的形式等距檢索表：

優(yōu)點：相對兩項下所含的類群易看出。缺點：類群項目太多時，向后延伸太遠(yuǎn)。平行檢索表：

優(yōu)點：相對應(yīng)的兩項字碼均平頭寫起，

彼此靠近，易于查出。缺點：某一類群的特征不易看出。3、檢索表的使用方法：

檢測不認(rèn)識的植物時，先以檢索表中先后出現(xiàn)的各分支的形態(tài)、特征，選其與植物符合的一個分支，依次繼續(xù)檢索，直至檢出植物的屬、種，然后在對照植物的有關(guān)描述檢。4、應(yīng)用檢索表時應(yīng)注意的事項

1）按表中所要求的特征，對照實物逐項

檢索，注意方向、路線。2）要檢索的材料必須完整（有花、果、

根、莖、葉）。3）檢索時，兩個分支都要看。第二節(jié)低等植物

1無根、莖、葉分化的原植體植物；2生殖器官是單細(xì)胞；3合子萌發(fā)直接形成植物體而不形成胚，所以又叫無胚植物。4包括藻類植物、菌類植物、地衣植物。

低等植物——藻類（一）特性：

1、具有低等植物的３個特點。

2、具有光合色素的自養(yǎng)型植物。（二）分類依據(jù)：主要依據(jù)：光合作用色素的種類；儲

存養(yǎng)分的種類。

次要依據(jù)：細(xì)胞壁的成分；鞭毛著生

的位置和類型；生活方式

和生活史；細(xì)胞核門光合色素儲藏物質(zhì)細(xì)胞壁主要成分鞭毛繁殖方式藍(lán)藻門葉綠素a藍(lán)藻淀粉糖原無營養(yǎng)繁殖無性繁殖綠藻門葉綠素a、b淀粉纖維素2-8根等長頂生營養(yǎng)繁殖無性繁殖有性生殖褐藻門葉綠素a、c褐藻淀粉纖維素和褐藻膠2根不等長側(cè)生營養(yǎng)繁殖無性繁殖有性生殖紅藻門葉綠素a、d紅藻淀粉纖維素與瓊脂等無無性繁殖有性生殖（三）分門及主要特征：

1、藍(lán)藻門主要特征：1）是原核生物2）含有藻藍(lán)素，無載色體3）有異形胞（個大，含有固氮酶）

繁殖方式：1）藻體斷裂藻殖段2）孢子繁殖經(jīng)濟價值：

食用：發(fā)菜干旱的草原上（寧夏、甘肅）2、綠藻門主要特征：

1）真核細(xì)胞（1---多個細(xì)胞核）2）含有與高等植物相同的色素，

有載色體。

繁殖方式：營養(yǎng)繁殖（藻體斷裂）

無性繁殖（發(fā)達(dá)）

有性生殖（同配生殖→

異配生殖→卵式生殖）代表植物：

衣藻單細(xì)胞，內(nèi)有一個杯狀的色素體，基

部有一個淀粉核。

水綿

多細(xì)胞，不分支的絲狀體，色素體呈帶狀,作螺旋狀環(huán)繞,上有一列淀粉核繁殖方式：

營養(yǎng)繁殖、接合生殖:兩個沒有鞭毛能變形的配子結(jié)合.3、褐藻門主要特征:

1）植物個體大,有類似根莖葉的分化

2）含碘繁殖方式:營養(yǎng)繁殖、無性繁殖、有性生殖代表植物：海帶

帶片、帶柄、假根生活史：孢子體：能夠產(chǎn)生孢子的植物體。配子體：能夠產(chǎn)生配子的植物體，染色

體數(shù)目是單倍的。海帶的生活史4、紅藻門

植物體呈紅色或紫紅色（含藻紅素），是多細(xì)胞的。代表植物：紫菜(無性生殖、有性生殖)（四）藻類植物小結(jié)1藻類細(xì)胞的演化（1）細(xì)胞核由原核進(jìn)化到真核；（2）細(xì)胞質(zhì)由不具葉綠體等細(xì)胞器演化到有細(xì)胞器；（3）細(xì)胞由最初的不分化到有分化。2藻類植物體的演化（1）由單細(xì)胞向群體和多細(xì)胞演化；（2）由簡單向復(fù)雜演化；（3）由自由游動向不游動固著生活演化。3繁殖及生活史的演化（1）繁殖是沿著營養(yǎng)繁殖、無性繁殖到有性生殖的路線演化的；（2）營養(yǎng)繁殖與無性繁殖的生活史中沒有減數(shù)分裂和核相交替的變化；（3）有性生殖是沿著同配、異配和卵式生殖的方向演化。A同配生殖：在形狀、結(jié)構(gòu)、大小和運動能力等方面完全相同的兩個配子結(jié)合；B異配生殖：在形狀和結(jié)構(gòu)上相同，但大小和運動能力不同的兩個配子結(jié)合，大而運動能力遲緩的為雌配子，小而運動能力強的為雄配子。C卵式生殖：在形狀、大小和結(jié)構(gòu)上都不相同的配子的結(jié)合，大而無鞭毛不能運動的為卵，小而有鞭毛能運動的為精子。（4）有性生殖的生活史中有減數(shù)分裂和核相交替（單倍體核相和二倍體核相）的變化，根據(jù)減數(shù)分裂發(fā)生的時間不同，分為3種類型：A合子減數(shù)分裂：減數(shù)分裂發(fā)生在合子萌發(fā)時；生活史中只有一種植物體單倍體，合子是生活史中唯一的二倍體階段；只有核相交替沒有世代交替。如衣藻、水綿。B配子減數(shù)分裂：減數(shù)分裂發(fā)生在配子形成時；生活史中只有一種植物體二倍體，配子是生活史中唯一的單倍體階段；只有核相交替沒有世代交替。如硅藻。C孢子減數(shù)分裂：減數(shù)分裂發(fā)生在孢子形成時；生活史中有兩種植物體二倍體和單倍體；既有核相交替又有世代交替。世代交替：在植物體的生活史中，有性世代（配子體世代、單倍體世代）和無性世代（孢子體世代、二倍體世代）相互交替出現(xiàn)的現(xiàn)象稱為世代交替。孢子合子(2n)植物體配子孢子配子R+配子(n)-配子體(n)-配子(n)+配子體(n)+孢子(n)-孢子(n)合子(2n)有性世代無性世代R孢子體(2n)卵囊(2n)合子(2n)精(n)卵(n)精囊(2n)RR植物體(2n)合子減數(shù)分裂配子減數(shù)分裂孢子減數(shù)分裂（一）菌類植物的概述：1、具有低等植物的３個特點。2、是不含光合色素的典型的異養(yǎng)生物。低等植物——菌類植物

（二）菌類植物的分類：

1、細(xì)菌門:

是微小的單細(xì)胞植物，無真正的細(xì)胞核，屬于原核生物作用：1）在自然界物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用，

分解動植物的尸體。2）在工業(yè)生產(chǎn)上，酒精、乳酸的釀造提

取。3）治病:如疫苗;

致病:如痢疾、傷寒、鼠疫、霍亂、破傷風(fēng)2、粘菌門：

兼有動物和植物的特征，原生質(zhì)體裸露，含多數(shù)細(xì)胞核，用具有細(xì)胞壁的孢子繁殖后代。多生于陰暗和潮濕的地方，如腐木、落葉上。3、真菌門

由菌絲所構(gòu)成，稱為菌絲體，菌絲有橫隔和無橫隔之分，有性生殖產(chǎn)生有性孢子的組織結(jié)構(gòu)稱為子實體，無性生殖發(fā)達(dá)

1）藻菌綱：菌絲一般無橫隔。

黑根霉：易生于饅頭、面包上2）子囊菌綱：菌絲有橫隔。

青霉：形狀象掃帚可提取青霉素。

3）擔(dān)子菌綱：通過有性生殖形成擔(dān)孢子。

蘑菇、木耳、銀耳、靈芝、猴頭4）半知菌綱：只知其無性生殖，不知其有性生殖。低等植物——地衣植物：是藻類和菌

類的共生體（一）地衣的類型1、殼狀地衣：植物體緊貼基物，難以

剝離。2、葉狀地衣：植物體呈葉片狀，四周有

瓣狀裂片，易采集。3、枝狀地衣：植物體直立或下垂，多呈

分枝狀。（二）地衣的構(gòu)造：異層地衣

上皮層：由菌絲組成

藻胞層：由稍疏松的菌絲組成，其中混

有藻細(xì)胞

髓層：由很疏松的菌絲組成

下皮層：由緊密的菌絲組成同層地衣

沒有藻胞層與髓層的分化，藻細(xì)胞均

勻的散布在髓中。

（三）地衣植物的作用：

1、先鋒植物：對巖石的風(fēng)化和土壤的形成有一定的作用。2、監(jiān)測植物：石蕊：可做指示劑。地衣對SO2反映敏感，可做大氣污染監(jiān)測指示生物。當(dāng)空氣中有SO2以及其他的污染物時，通過地衣體表不斷吸收，從破壞了地衣的生理平衡，出現(xiàn)受害癥狀或死亡第三節(jié)高等植物

1有根莖葉分化的莖葉體植物；2生殖器官是多細(xì)胞；3合子萌發(fā)形成胚，所以又叫有胚植物。生活史中具有明顯的世代交替現(xiàn)象；4包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物。換種說法，就是構(gòu)造上有組織分化，多細(xì)胞生殖器官，合子在母體內(nèi)發(fā)育成胚，故又稱有胚植物。高等植物——苔蘚植物

一、主要特征1.生活環(huán)境:苔蘚植物是一類最低等、最簡單的高等植物。雖然是陸生植物，但多生于潮濕處，是趨向于陸生生活而又未脫離水生生活的一類植物，屬于水生到陸生的過渡類型。2.生活史:有明顯的世代交替，兩種植物體，配子體發(fā)達(dá)，能獨立生活；孢子體退化，寄生于配子體上，屬于配子體發(fā)達(dá)的異型世代交替。3.植物體:體型小，形態(tài)上有類似根、莖、葉的分化，稱為假根、擬莖體、擬葉體；構(gòu)造尚未出現(xiàn)真正的輸導(dǎo)組織。4.生殖:生殖器官為配子體產(chǎn)生的精子器和頸卵器，精子有鞭毛，受精作用離不開水，合子在母體內(nèi)發(fā)育成胚。5.孢子萌發(fā)首先形成原絲體。二、配子體

1.

植物體很小，肉眼不能辨認(rèn)，大者幾十厘米。

2.

植物體有沒莖葉分化的葉狀體和有類似莖葉分化的莖葉體兩種；假根為單細(xì)胞或單列細(xì)胞，擬莖體只有皮部和中軸的分化；擬葉體是一層細(xì)胞構(gòu)成的，即行光合作用,也能吸收水和養(yǎng)料，沒葉脈，有中肋。

3.配子體長到一定大小，其上就會產(chǎn)生有性生殖器官精子器和頸卵器，精子器棒狀，外有一層細(xì)胞的壁，內(nèi)產(chǎn)生許多具有二條等長鞭毛的精子。頸卵器長頸燒瓶狀，一層細(xì)胞構(gòu)成頸卵器的壁，上部細(xì)長的部分為頸部，由多數(shù)排一排的頸溝細(xì)胞組成，腹部內(nèi)有腹溝細(xì)胞（上方）和卵（下方）兩個細(xì)胞。頸卵器成熟時，頸溝細(xì)胞和腹溝細(xì)胞消失，僅留下卵與精子結(jié)合發(fā)育成胚，由胚發(fā)育成孢子體。

三、孢子體

由胚發(fā)育成的孢子體包括孢蒴、蒴柄和基足三部分，寄生在配子體上，基足是與配子體相連的部分，深入到配子體的組織中吸收養(yǎng)料，孢蒴中的造孢組織產(chǎn)生孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成孢子，孢子散布體外，適宜環(huán)境萌發(fā)成原絲體，其上產(chǎn)生配子體。配子體：在植物世代交替的生活史中，產(chǎn)生配子和具單倍數(shù)染色體的植物體。苔蘚植物配子體世代發(fā)達(dá)，習(xí)見的植物體為其配子體，孢子體寄生在它上面。蕨類植物的配子體稱原葉體，雖能獨立生活，但生活期短，跟孢子體相比，不占優(yōu)勢地位。種子植物的配子體即花粉粒和胚囊，僅由很少細(xì)胞組成，不能獨立生活，寄生在孢子體上。形成配子并進(jìn)行繁殖的世代稱為配子世代，配子世代的生物體稱為配子體。一般動物配子體為雙倍體（2n），植物配子體為單倍體（n）。

孢子體：在植物世代交替的生活史中，產(chǎn)生孢子和具2倍數(shù)染色體的植物體。由受精卵（合子）發(fā)育而來。苔蘚植物的孢蒴及其附屬結(jié)構(gòu)（蒴柄和基足）、蕨類和種子植物的習(xí)見植物體都是孢子體。苔蘚植物的孢子體不能獨立生活，寄生在配子體上。蕨類植物孢子體發(fā)達(dá)，占優(yōu)勢地位，配子體也能獨立生活，但生活期很短。種子植物的孢子體占絕對優(yōu)勢，配子體非常簡化，不能獨立生活，寄生在孢子體上。四、生活史無性世代孢子體世代二倍體世代精子(n)配子體(n)孢子(n)合子(2n)有性世代配子體世代單倍體世代減數(shù)分裂孢子體(2n)孢蒴、蒴柄、基足（孢子母細(xì)胞）原絲體(n)卵(n)頸卵器(n)精子器(n)胚(2n)受精作用1配子體占優(yōu)勢，孢子體寄生在配子體上的異型世代交替；2孢子萌發(fā)形成原絲體。五、分類及其代表植物

1、分類：苔綱、蘚綱項

目

苔

綱

蘚

綱

配子體

1）植物體兩側(cè)對稱，有背腹之分的葉狀體；2）假根由一個細(xì)胞構(gòu)成；3）葉不具中肋。

1）植物體輻射對稱，無背腹之分的莖葉體；2）假根由一列細(xì)胞構(gòu)成，部分支；3）葉具中肋。

原絲體

不發(fā)達(dá)，每一個原絲體只形成一個新的植物體。

發(fā)達(dá)，每一個原絲體形成多個新的植物體。

2、代表植物：1）苔綱代表植物地錢：雌、雄異株的植物

2）蘚綱的代表植物：葫蘆蘚：雌、雄同株的植物六、苔蘚植物在自然界中的作用1拓荒植物之一；2水土保持；3使湖泊、沼澤陸地化或陸地沼澤化；4指示植物：監(jiān)測大氣污染（二氧化硫和硫化氫）；5藥用高等植物——蕨類植物

一、主要特征1.生活環(huán)境:蕨類植物是高等的孢子植物，又是原始的維管植物，多陸生，少水生，是界于苔蘚植物和種子植物之間的類群。2.生活史:有明顯的世代交替，兩種植物體，孢子體發(fā)達(dá)，能獨立生活；配子體簡單，也獨立生活，屬于孢子體發(fā)達(dá)的異型世代交替。3.植物體:有了真正根、莖、葉的分化，根為不定根，莖多為根狀莖，葉有大型葉和小型葉之分。4.生殖:生殖器官為配子體產(chǎn)生的精子器和頸卵器，精子有鞭毛，受精作用離不開水，卵受精后，發(fā)育成胚。幼胚暫時寄生在配子體上，長大后，配子體死亡，孢子體進(jìn)行獨立生活。5.孢子萌發(fā)首先形成原葉體。二、生活史精子(n)配子體(n)孢子(n)合子(2n)有性世代配子體世代單倍體世代減數(shù)分裂孢子體(2n)孢子囊群,孢子囊穗（孢子母細(xì)胞）原葉體(n)卵(n)頸卵器(n)精子器(n)胚(2n)受精作用無性世代孢子體世代二倍體世代1孢子體占優(yōu)勢，孢子體和配子體都獨立生活的異型世代交替；2孢子萌發(fā)形成原葉體。（三）分類及代表植物

1、分類：石松綱水韭綱松葉蕨綱木賊綱真蕨綱大型葉蕨類

2、代表植物：

腎蕨（蜈蚣草）

小型葉蕨類

腎蕨（蜈蚣草）槐葉蘋蘋狹葉瓶爾小草有柄石韋高等植物——裸子植物

一、裸子植物的主要特征

1裸子植物介于蕨類植物和被子植物之間，它是保留著頸卵器(頸卵器植物)，具有維管束(維管植物)，能產(chǎn)生種子的一類高等植物；2孢子體發(fā)達(dá),配子體簡化;3胚珠裸露,種子無果皮包被;4具有頸卵器。5傳粉時花粉直達(dá)胚珠,在珠心上方萌發(fā)形成花粉管;6具多胚現(xiàn)象.二、裸子植物的生活史（以松屬為例）1孢子體：發(fā)達(dá)，有長枝和短枝，長枝上生有鱗片葉，非綠色，不能進(jìn)行光合作用；鱗片葉的腋部有短枝，極短，頂端生有一束針形葉，2、3、5個一束，基部常有膜質(zhì)的葉鞘，落葉時短枝和葉一起脫落；根莖、葉里有樹脂道。孢子體長到一定大小，其上就會形成孢子葉球,孢子葉球單性同株,有小孢子葉球（雄球花）大孢子葉球(雌球花)，小孢子葉球著生在當(dāng)年生枝條的基部，有1個縱軸,其上螺旋狀著生許多小孢子葉,每個小孢子葉的下面有兩個小孢子囊，里面的小孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個具翅的小孢子（單核花粉粒），小孢子有2層壁,外壁向兩側(cè)突出成氣囊,便于風(fēng)力傳播;大孢子葉球著生在當(dāng)年生枝條的近頂端,初時紫紅色,后變綠,成熟時褐色,由許多著生在縱軸上的大孢子葉構(gòu)成,大孢子葉也叫珠鱗(果鱗或種鱗),其下較小的薄片叫苞鱗,每個珠鱗的基部近軸面著生2個胚珠,珠心組織中的1個大孢子母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成4個大孢子,稱”鏈狀四分體”,只有合點端的1個發(fā)育,其余3個退化.2配子體：雄配子體:小孢子（單核花粉粒）是雄配子體的第一個細(xì)胞，經(jīng)過分裂形成成熟的雄配子體,成熟的雄配子體有4個細(xì)胞:2個退化的原葉體細(xì)胞、1個管細(xì)胞和1個生殖細(xì)胞的成熟雄配子體。雌配子體:大孢子是雌配子體的第一個細(xì)胞，進(jìn)行游離核分裂,形成16-32個游離核,進(jìn)入冬季休眠,翌年春天繼續(xù)進(jìn)行游離核分裂,并逐漸形成細(xì)胞壁,珠孔端的幾個細(xì)胞明顯膨大,成為頸卵器的原始細(xì)胞,經(jīng)過分裂形成幾個頸卵器,成熟的雌配子體包括2-7個頸卵器和大量的胚乳.3傳粉與受精傳粉在晚春進(jìn)行,幼嫩的大孢子葉球的珠鱗略為張開,成熟的雄配子體借風(fēng)力傳到胚珠珠孔溢出的傳粉滴中而進(jìn)入珠孔,隨后珠鱗閉合,雄配子體中的生殖細(xì)胞分裂1次形成1個柄細(xì)胞和1個體細(xì)胞,管細(xì)胞開始伸長長出花粉管,進(jìn)入珠心相當(dāng)距離停止生長越冬,第2年春夏頸卵器分化形成后,花粉管繼續(xù)伸長,體細(xì)胞分裂成2個精子,1個具功能精子與卵結(jié)合形成受精卵,這個過程叫受精.通常傳粉在第1年的春季,受精在第2年夏季,受精作用通常是在傳粉以后13個月進(jìn)行.4種子的形成受精卵經(jīng)過一系列發(fā)育形成包括胚根、胚軸、胚芽和子葉（通常7-10枚）的成熟胚,包圍受精卵的雌配子體繼續(xù)生長,成為胚乳,最后珠心僅遺留一薄層,珠被發(fā)育成種皮,種皮分為3層:外層肉質(zhì)(不發(fā)達(dá))、中層石質(zhì)、內(nèi)層紙質(zhì).胚、胚乳和種皮構(gòu)成種子,裸子植物的種子由3個世代的產(chǎn)物組成:胚是新的孢子體世代(2n),胚乳是雌配子體世代(n),;種皮是老的孢子體世代(2n)。三、分類及常見植物

1）蘇鐵綱：鐵樹2）銀杏綱：銀杏3）松柏綱：油松、白皮松、雪松、云

杉、側(cè)柏、圓柏等4）紅豆杉綱：如東北紅豆杉5）買麻藤綱：如草麻黃松科、杉科和柏科的區(qū)別1種鱗與苞鱗分離，每種鱗具2種子，種子上端具翅，葉條形、針形?！?松科Pinaceae1種鱗與苞鱗愈合，每種鱗具1-9種子，種子兩側(cè)具翅或下端具翅，葉鱗形、刺形，少條形或條狀披針形。

2種鱗螺旋狀著生，每種鱗具2-9種子，種子兩側(cè)具翅，葉片條形、條狀披針形或鱗形?！伎芓axodiaceae

2種鱗交互對生，每種鱗具1-多枚種子，種子兩側(cè)具翅或無翅，葉鱗形或刺形?！?...柏科Cupressaceae松科分屬檢索1葉針形，2-5枚1束，著生在極度退化的短枝頂端，基部具葉鞘；常綠喬木；球果次年成熟，種鱗宿存……松屬Pinus1葉條形或針形，螺旋狀著生，或在短枝上蔟生狀，均不成束。2僅有長枝；球果當(dāng)年成熟。

3球果直立，生于葉腋，成熟后種鱗自宿存的中軸脫落；葉扁平…….