《植物学》绪论-课件

植物学

植物学

11、绪论1.2植物在生物界中的地位在我们生存的这个星球上存在着各种各样的生命形式，植物（plant）就是其中最重要的一大类。人类对植物和其他生物的研究和认识有一个漫长的历史，人们为了建立一个能反映自然演化过程和彼此间亲缘关系的分类系统，作了长期不懈的努力，使其日臻完善。

1、绪论1.2植物在生物界中的地位2

1.2.1林奈的两界系统

瑞典的博物学家林奈（1735）在《自然系统》《SystemaNaturae》。

植物界（Kingdomplant）：固着不动，自养。

动物界（Kingdomanimal）：能运动，异养。

1753年发表的巨著《植物种志》中将植物分成24纲，把动物分成6纲。这就是通常所说的生物分界的两界系统。这在当时的科学技术条件下是有重大科学意义的。至今，许多植物学和动物学教科书仍沿用两界系统。

1.2.1林奈的两界系统瑞典的博物学家林奈（31.2.2海克尔的三界系统

1866年德国的著名生物学家海克尔（Haeckel）提出成立三界系统。

植物界（Kingdomplant）

动物界（Kingdomanimal）

原生生物界（Kingdomprotista）：包括原核生物、原生生物、硅藻、粘菌和海绵等。1.2.2海克尔的三界系统1866年德国的著41.2.3魏泰克的四、五阶系统

1959年，魏泰克（Whittaker）提出了四界分类系统：植物界（Kingdomplant）

动物界（Kingdomanimal）

原生生物界（Kingdomprotista）

真菌界（Kingdomfungi）：不含叶绿素的真核菌类1.2.3魏泰克的四、五阶系统1955

十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了五界系统：

植物界（Kingdomplant）

动物界（Kingdomanimal）

原生生物界（Kingdomprotista）

真菌界（Kingdomfungi）

原核生物界（KingdomMonera）

魏泰克的五界系统影响较大，流传较广。但是对魏泰克的四界、五界系统中的原生生物界不少学者存在质疑和反对意见，因为它所归入的生物比较庞杂、混乱，认为不能作为一个自然的分类群。十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了五界系6

魏泰克的四界、五界系统的优点是纵向显示了生物进化的三大阶段：原核生物、单细胞真核生物（原生生物）和多细胞真核生物（植物界、真菌界、动物界）。同时，又从横向显示了生物演化的三大方向，即光合自养的植物，吸收方式的的真菌和摄食方式的动物。魏泰克的四界、五界系统的优点是纵向显示了生物进化的三大阶71.2.4三原界系统1978年Whittaker和Margulis根据分子生物学研究的资料，提出一个新的三原界（Urkingdom）学说。古细菌原界（Archaebacteria）：包括产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌；真细菌原界（Eubacteria）：包括蓝细菌和各种原核生物（除古细菌外）；真核生物原界（Eucaryotes）：包括原生生物、真菌、动物和植物。

三原界系统还吸收了真核起源的“内共生学说”的思想。三原界系统目前正受到人们的重视。

1.2.4三原界系统1978年Whitt81.3生物多样性和植物的分类及命名

根据分类学的记载，地球上生活着的生物约有2百万种。但是，根据每年都有新种被发现这一事实，可以断言，生物种数绝不止此。近年来在深海中，甚至3000m的深海热泉孔周围，都发现了以前没有记载的生物。这就说明，生物界还有待人们的继续发掘。有人估计，现存生物的实际种数在200万至450万之间。鉴定这些物种，并将它们分门别类地进行系统的整理，这是分类学的任务。1.3生物多样性和植物的分类及命名根据分类学的记载，地91.3.1生物多样性的概念

生物多样性包括多个层次或水平，如基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观等。每一层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。其中研究较多、意义较大的主要有4各层次：

遗传多样性（geniticdiversity）遗传多样性亦称基因多样性，广义的概念是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。狭义的概念是指种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异的总和。1.3.1生物多样性的概念生物多10物种多样性（speciesdiversity）物种多样性是指一定地区内物种的多样化。就全球而言，已被定名的生物种类约为140万种（或170万种），但至今对地球上的生物物种数尚未弄清。生态系统多样性（ecologicalsystemdiversity）生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化，以及生态系统内的生境差异、生态过程变化的惊人的多样性。景观多样性（landscapediversity）景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化或多样性。物种多样性（speciesdiversity）物种多样11

双名法：由瑞典植物学家林奈首创。在他的巨著《SpeciesPlantarum》(《植物种志》，1753)中首次使用。

双名法的优点：1、统一了全世界所有植物的名称，在国际上通用，便于科学交流。2、提供了一个亲缘关系的大概，在植物学名中包括属名。1.3.2植物的命名双名法：由瑞典植物学家林奈首创。在他的巨著《S12双名法：用拉丁文给植物的种起名字，每一种植物的种名由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成，第一个是属名，第二个词为种加词，第三个为命名人。

如，银杏的学名为GinkgobilobaLinn.

命名中的一些规定：1、属名：采用拉丁文的名词，单数，第一格（主格）。书写时第一个字母一律大写。2、种加词：多采用拉丁文的形容词，在拉丁文法上要求其性、数、格均与属名一致。注：种加词来源不拘，但不能与属名相同。双名法：用拉丁文给植物的种起名字，每一种植物的种名由两个拉丁133、命名人：1）命名人姓氏的缩写，要求拉丁化。缩写时，保留第一音节和第二音节中的辅音字母，要求在右下角加缩写符号“.”,并且第一个字母大写。2）两个人共同命名时，在两个人姓氏之间加“et”（和）。命名人为两人以上时，在第一人后加“etal.”或“etc.”(等等)。3）父子或父女均为命名人，儿子或女儿姓氏后分别加上“f.”或“fil.”4）由甲植物学家命名，但未经正式发表，后经乙植物学家描述代为发表，书写时应为“甲ex乙”。“ex”(从)。5）学名的更改。由于专门的研究，认为此属中的某1种应转移到另一属中去时，假如等级不变，种加词保留，原命名人用括号括之。3、命名人：14三名法和四名法：三名法学名，由三个词构成，即属名＋种加词＋subsp.(var.)+亚种加词或变种加词

例：蟠桃

Amygdaluspersicavar.compressaBean四名法学名，由四个词构成，即属名＋种加词＋subsp.+亚种加词＋var.＋变种加词三名法和四名法：151.3.3生物分类的阶层系统

1.3.3生物分类的阶层系统16

在一个等级之下还可分别加入亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属等；另外，在科以下有时还加入族、亚族，在属以下有时还加入组或系等分类等级。种：是生物分类的基本单位，它是具有一定的自然分布区和一定的形态特征和生物特征的生物类群。同一种中的各个个体具有相同的遗传性状，而且可以彼此交配产生后代。种是生物进化与自然选择的产物。在一个等级之下还可分别加入亚门、亚纲、亚171.蓝藻门（Cyanophyta）2.裸藻门（Euglenophyta）3.绿藻门（Chlorophyta）4.轮藻门（Charophyta）5.金藻门（Chrysophyta）6.甲藻门（Pyrrophyta）7.红藻门（Rhodophyta）8.褐藻门（Phaeophyta）9.细菌门（Bacteriophyta）10.粘菌门（Myxomycophyta）11.真菌门（Eumycophyta）12.地衣门（Lichens）13.苔藓植物门（Bryophyta）14.蕨类植物门（Pteridophyta）15.裸子植物门（Gymnospermae）16.被子植物门（Angiospermae）1.3.4植物界的基本类群

植物界通常被分为16个门（或15、14个门），根据它们的共同点又分为若干个类群：1.蓝藻门（Cyanophyta）10.粘菌门（Myxomy18藻类植物:包括8个门。植物体结构简单，无根茎叶的分化，具光合色素，自养植物，多为水生。菌类植物:包括3个门。植物体与藻类植物相似，但不具光合色素，为异养植物。地衣植物:包括1个门。藻类与真菌植物的共生体。地衣生长于峭壁和岩石上，能分泌地衣酸，腐蚀岩石，为其他植物分布创造条件，因此地衣被称为先锋植物。苔藓植物:包括1个门。具茎叶分化，无真根，雌性生殖器官为颈卵器。蕨类植物:包括1个门。具根茎叶分化，具颈卵器。裸子植物:包括1个门。具根茎叶分化，产生种子，种子裸露。被子植物:包括1个门。具根茎叶分化，种子具果皮，形成果实。

藻类植物:包括8个门。植物体结构简单，无根茎叶的分化，具光合19藻类植物菌类植物地衣植物苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物低等植物（无胚植物）高等植物（有胚植物）颈卵器植物苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物维管植物种子植物孢子植物藻类植物菌类植物地衣植物苔藓植物蕨类植物裸子植物低等植物（无20低等植物的特征：1、植物体结构简单，没有根茎叶的分化。2、内部组织分化程度低，多没有组织分化。3、生殖器官为单细胞，合子发育离开母体，不形成胚。高等植物的特征：1、植物体结构复杂，具根茎叶的分化。2、内部组织分化达到较高级的程度。3、生殖器官为多细胞，合子发育不离开母体，形成胚。低等植物的特征：213藻类植物Algae藻类植物的概述

自养的原植体植物(autotrophicthallophyte)，是一群古老的植物。

三大特征：1、具有光合色素，比高等植物种类多；载色体形状多种多样；2、植物体形态无根茎叶的分化。3、生殖器官多数是单细胞，合子不发育成胚。3藻类植物Algae藻类植物的概述22一、一般特征1、细胞构造

原核细胞

细胞壁其主要的成分为粘肽（peptidoglycan）与革兰氏阴性细菌的细胞壁一样，可被溶菌酶溶解；外面有果胶酸（pecticacid）和粘多糖（mucopolysaccharide)构成的胶质鞘包围。

原生质体

分为中心质和周质两部分。

中心质（centroplasm）含有DNA，不含组蛋白，不形成染色体，DNA以纤丝状存在；无核膜和核仁的结构，但有核的功能。3.1蓝藻门（Cyalorophyta）3.1蓝藻门（Cyalorophyta）23

周质又称色素质（chromatoplasm）

无细胞器（organelle）；含有光和片层（photosyntheticlamellae）：不成束，而是单条有规律的排列。光合色素（photosyntheticpigment）叶绿素a、藻蓝蛋白（phycocyanin）、藻红蛋白（phycoerythrin)以及一些黄色色素。光合产物蓝藻淀粉（cyanophyceanstarch）和蓝藻颗粒体（cyanophycin）。

242、形态

单细胞、群体和丝状体。异形胞（heterocyst）由营养细胞形成，但比营养细胞大，中空，储藏颗粒溶解，光和片层破碎，形成新的膜，并分泌出新的壁物质于细胞壁外。3、繁殖营养繁殖：细胞直接分裂；藻殖段（homogonium）或群体破裂。无性生殖：厚壁孢子（akinete）、外生孢子（exospore）和内生孢子（endospore）。2、形态25

二、蓝藻门的代表植物

色球藻属（Chroococcus）

单细胞或群体，细胞呈半球形或四分体形，每个细胞有个体胶鞘，群体外有群体胶鞘。

颤藻属（Oscillatoria）

丝状体能前后运动，或左右摆动。

念珠藻属（Nostoc）

由一列球形细胞组成不分枝的丝状体。丝状体常常是无规则的集合在一个公共的胶鞘中，形成球形、片状、丝状或不规则状。

地木耳（N.communeVauch.）发菜（N.flagelliformeBorn.etFlah.）二、蓝藻门的代表植物263.2绿藻门（Chlorophyta）形态

单细胞群体丝状体叶状体管状体少数营养细胞前端有鞭毛，终生能运动Chlorococcumechinozygotum(绿球藻),acloserelativeofChlorella（小球藻属）.

Chlorococcumisthecommonestsoilalga.Attheupperleftisacellfilledwithasexualoospores,whichhaveformedmitoticallywithinthecell.Thesmallercellsinthemiddlearebiflagellatezoospores(theflagellaarenotvisible).Anonmotilevegetativecellisattheupperright.3.2绿藻门（Chlorophyta）形态少数营养细27Threegeneraofsiphonousgreenalgae.(a)AspeciesofCodium,abundantalongtheAtlanticcoast.(b)Ventricaria,commonintropicalwaters;individualsareoftenaboutthesizeofahen'segg.(c)Aceta-bularia,the"mermaid'swineglass,"amushroom-shapedsiphonousgreenalga.Threegeneraofsiphonousgree28Sealettuce,Ulva,acommonmemberoftheclassUlvophyceae,whichgrowsonrocks,pilings,andsimilarplacesinshallowseasworldwide.Sealettuce,Ulva,acommonme292.结构

（1）细胞壁（2）原生质体

原始类型，原生质中只形成小液泡，高级类型，有中央大液泡。载色体（chromatophore）的形状多种多样：杯状、环带状、片状、螺旋状、星状等。

结构：类似于叶绿体,双层膜包被光合片层；3-6条叠成束排列

色素：主要有叶绿素a、b，α-、β-胡萝卜素，叶黄素类

蛋白核：1～多枚同化产物：淀粉，由直链淀粉和支链淀粉组成，贮存于蛋白核的周围。细胞核：1～多枚内层：主要成分是纤维素外层：果胶质，常粘液化2.结构内层：主要成分是纤维素303.繁殖

（1）营养繁殖

群体、丝状体以藻体断裂来繁殖。

（2）无性生殖

形成游动孢子和静孢子。

游动孢子：没有细胞壁，有鞭毛

静孢子：有细胞壁，没有鞭毛3.繁殖31（3）有性生殖

同配生殖：两个配子的形状、结构、大小和运动能力完全相同。异配生殖：两个配子形状、结构相同，但大小和运动能力不同。卵式生殖：两个配子在形状、结构、大小和运动能力等方面都不同，其中，大配子没有鞭毛，不运动，称卵；小而有鞭毛的配子称精子，精卵结合。接合生殖：两个没有鞭毛能变形的配子结合。（3）有性生殖同配生殖：两个配子的形状、结构、324.代表植物（1）衣藻属（Chlamydomonas）

形态与结构

植物体：单细胞，卵形、椭圆形或圆形；

细胞壁：分为内层和外层；

载色体：杯形，基部有一个蛋白核;

细胞核：一个;位于中央；

鞭毛：两条，基部有两个伸缩泡，为排泄器官；体前端一侧有一个橙红色眼点，为感光器官。4.代表植物33①无性生殖

衣藻游动孢子囊鞭毛收缩脱落核分裂、胞质分裂分泌一层壁，生2条鞭毛游动孢子

②有性生殖多数为同配生殖繁殖及生活史衣藻游动孢子囊鞭毛收缩脱落核分裂、胞质分裂分泌一层壁，生2条34《植物学》绪论--课件35（2）松藻属（Codium）

全海产，固着在海边岩石上形态结构

外观叉状分枝，似鹿角，基部有垫状固着器；内部丝状体分化为髓部、胞囊皮层。

繁殖及生活史（2）松藻属（Codium）繁殖及生活史36

37（4）水绵属(Spirogyra)形态与结构

由一列细胞构成的不分枝的丝状体；细胞圆柱形，细胞壁分内外两层；

原生质：一薄层

载色体：带状，1至多条，螺旋状绕与原生质中，其上纵列有多数蛋白核；

液泡:多个,大。

细胞核：一个，位于细胞中央。繁殖与生活史

接合生殖梯形接合侧面接合（4）水绵属(Spirogyra)繁殖与生活史梯形接合38《植物学》绪论--课件39(a)and(b)SexualreproductioninSpirogyrafollowstheformationofconjugationtubesbetweenthecellsofadjacentfilaments.(c)Thecontentsofthecellsofthe-strain(ontheleft)passthroughthesetubesintothecellsofthe+strain.(d)Fertilizationoccurswithinthesecells;theresultingzygotedevelopsathick,resistantcellwallandistermedazygospore.ThevegetativefilamentsofSpirogyraarehaploid,andmeiosisoc-cursduringgerminationofthezygo-spores,asitdoesinallCharophyceae.(a)and(b)Sexualreproduction40（5）石莼属(Ulva)细胞多角形；切面观，长形或方形；单核，位于细胞内侧；载色体片状，位于片状体外侧，有一枚蛋白核。

基部为固着器：无色，生在两层细胞之间，互相交织，构成假薄壁组织状的假根丝。形态与结构

大型的多细胞片状体，由两层细胞构成；

藻体细胞：排列不规则，但紧密，间隙富有胶质。表面观，（5）石莼属(Ulva)细胞多角形；切面观，长形或方形；单核41《植物学》绪论--课件42《植物学》绪论--课件43繁殖及生活史

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，称世代交替；同形世代交替：在形态和结构上基本相同的两种植物体，互相交替循环的生活史。繁殖及生活史世代交替：二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体44

形态

植物体少数单细胞;

多细胞藻体简单的丝状体；假薄壁组织的叶状体；假薄壁组织的枝状体：单轴：藻体中只有一条轴丝，向各个方向分枝，侧枝互相紧帖形成“皮层”。多轴：中央有多条轴丝组成髓，由髓向各个方向发出侧枝，密贴成“皮层”。3.3红藻门（Rhodophyta）形态多细胞藻体简单的丝状体；3.3红藻门（Rhod452.结构

细胞壁：纤维素和果胶质。

原生质体：原生质高度粘稠，牢固地粘附在细胞壁上，具中央液泡。

细胞核：多数一个，少数幼时单核，老时多核。

载色体：1-多个，颗粒状

色素：叶绿素a、dβ-胡萝卜素叶黄素类

藻红素，占优势藻蓝素

同化产物：红藻淀粉2.结构463.繁殖及生活史

无性生殖：产生静孢子

有性生殖：一般雌雄异株雄性器官：精子囊，产生无鞭毛的不动精子。雌性器官：果胞，烧瓶状。基部中有一个卵，上部具受精丝。单孢子四分孢子受精减数分裂果胞子配子体果胞受精果胞子体减数分裂果胞子配子体果胞子（2n）四分孢子体（2n）果胞四分孢子（n）减数分裂

3.繁殖及生活史单孢子受精减数分裂果胞子配子体果胞受精果474.代表植物紫菜属（Porphyra）

形态与结构

叶状体：卵形、竹叶形、不规则圆形等，藻体薄，边缘多少皱褶，紫红色、紫色或蓝紫色。

细胞单核，一枚星芒状。

载色体，中轴位，有蛋白核。

基部：楔形或圆形，以固着器固着在岩石上。

生活史

4.代表植物紫菜属（Porphyra）48减数分裂孢子体世代(2n)配子体世代(n)紫菜属的生活史减数分裂孢子体世代(2n)配子体世代(n)紫菜属的生活史49thesimple,filamentousredalgachospermummoniliforme.The!atinous,branchedaxesofthisaterredalgaaremostfrequentlyfoundincoldstreams,ponds,andlakes,wheretheyoccurthroughouttheworld.(b)Batrachospermumsirodotia,showingthewhorlsoflateralbranches.(c)TwocarposporophytesofBatrachospermum.thesimple,filamentousredal50InBonnemaisoniahamifera,the~aUyfilamentousstructureoftheredItisclearlyevident.Thebranched~'atsofthisredalgaarehooked,blingittoclingtootherseaweeds.~ntedcorallinealgaeinatidallinCalifornia.(c)Thereef-building,oi#tedcorallineredalgaPorolithonpt~lium.(d)Irishmoss(Chondrus~),animportantsourceofIgtenan.InBonnemaisoniahamifera,the51《植物学》绪论--课件52形态

植物体全为多细胞。

a.分枝的丝状体：有些分枝简单，有些形成匍匐枝和直立枝;b.假薄壁组织体:由分枝的丝状体紧密结合，形成假薄壁组织体；c.组织分化的植物体：

表皮：细胞较多，内有许多载色体;

皮层：细胞较大，有机械固着的作用;

髓：位于中央，由无色长细胞构成，有输导贮藏的作用。3.4褐藻门（Phaeophyta）形态3.4褐藻门（Phaeophyta）532.结构细胞壁外层:藻胶,细胞壁内还有褐藻糖胶内层:纤维素原生质体

细胞核:一个

液泡:中央一个或多个

载色体:1-至多枚,粒状或小盘状

色素:叶绿素a,cβ-胡萝卜素6种叶黄素（墨角藻黄素）

贮藏物:褐藻淀粉和甘露醇2.结构543.繁殖

（1）营养繁殖藻体断裂或纵裂成几部分，每部分形成新植物体。形成繁殖枝，脱离母体，形成新植物体。

（2）无性生殖形成游动孢子或静孢子；

单室孢子囊：由孢子体上一个细胞核经减数分裂形成128个具侧生双鞭毛的游动孢子（n）。

多室孢子囊：由孢子体上一个细胞多次分裂形成的每一个细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动孢子（2n）。

（3）有性生殖：同配、异配或卵式生殖。

3.繁殖554.海带（Laminariajaponica）

（1）结构孢子体分为固着器、柄和带片.

固着器：分枝的根状;

柄：不分枝，圆柱形或略侧扁，内部分化为表皮、皮层和髓;

带片：不分裂，没有中脉，幼时凹凸不平，内部构造也分化为表皮、皮层和髓.

（2）生活史有明显的世代交替4.海带（Laminariajaponica）56海带养殖场海带养殖场57Brownalgae.(a)Bullkelp(Durvilleaantarctica)exposedatIowtideoffarockycoastinNewZealand.(b)DetailofthekelpLaminaria,showingholdfasts,stipes,andthebasesofseveralfronds.(c)Rockweed(Fucusvesiculosus)denselycoversmanyrockyshoresthatareexposedatlowtide.Whensubmerged,theair-filledbladdersonthebladescarrythemuptowardthelight.PhotosyntheticratesOffrequentlyexposed