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植物生物学


第一章 种子植物形态与解剖 第一节 植物的细胞与组织 一、植物细胞由细胞壁、原生质体和后含物构成 (一)细胞壁 1、组成成分 2、结构和特性 2、胞间连丝、初生纹孔场和纹孔 (二)原生质体 1、细胞器 溶酶体、液泡、质体

二、植物组织 (一)概念辨析

(二)分生组织 1、特点 2、按来源不同的分类 3、按位置不同的分类 4、典型的根、茎生长方式:

(二)成熟组织 1、保护组织 ①表皮 ②周皮 2、薄壁组织 3、机械组织

厚角组织
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厚壁组织

4、输导组织

第二节 (一)正常解剖结构 1、根尖与茎尖

植物的营养器官

2、初生结构 1)双子叶植物根和茎的初生结构比较

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2)单子叶植物根的特点

3)单子叶植物茎

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4、次生结构 1)根的次生结构

2)双子叶植物茎的次生结构(图 3-16):

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7、叶片的一般结构

松针的结构 1)生活环境:干旱、寒冷、贫瘠。

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第三节 一、花 (一)花的概念和花的组成 1、花的概念 2、花的组成 1)花托 2)花被 3)雄蕊 4)雌蕊 3、子房位置 5、高等植物的世代交替 1)过程:

植物的繁殖器官

2)要点: ①受精卵是孢子体的起点,大、小孢子是配子体的起点。 ②减数分裂的结果:产生孢子(不是配子)。 ③孢子体产生孢子,是无性生殖;配子体产生配子,是有性生殖。 ④减数分裂和受精作用是两个世代的联系桥梁。 ⑤进行光合作用的叶是营养叶,进行生殖、产生孢子的叶是孢子叶。
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(二)雄蕊和雌蕊的发育 1、雄蕊的发育 2、雌蕊的发育 (三)传粉与受精 二、种子和果实 第二章 第一节 植物分类 低等植物

一、概述 (一)植物命名法 1、分类等级(阶层) 2、双名法 (二)概念辨析 1、植物界的基本类群为藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。 2、高等植物与低等植物 3、孢子植物和种子植物 4、无维管束植物和维管束植物 5、颈卵器植物和雌蕊植物 二、藻类 (一)蓝藻门 1、主要特征 1)原始性:自养型原核生物;没有有性生殖;35-33 亿年已经有蓝藻,寒武纪(蓝藻 时代)蓝藻特别繁盛。 2)特点 ①色素:叶绿素 a、藻蓝蛋白、藻红蛋白、类胡萝卜素。 ②细胞构造与革兰氏阴性细菌相似。 ③鞭毛 ④光合贮藏物 2、其他 1)类别:颤藻、念珠藻、鱼腥藻、螺旋藻、色球藻。 2)生态、经济和生活:分布广,“先锋生物”,水华。 (二)裸藻门 1、主要特征 1)原始性:单细胞植物、中核。 2)特点: ①载色体有 3 层膜,外边一层是内质网膜。有叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素。 ②无细胞壁(除胶柄藻属外)。 ③光合贮藏物:裸藻淀粉。 (三)甲藻门 1、主要特征 1)植物体:大多数是单细胞。 2)载色体有 3 层膜,外边一层是内质网膜。有叶绿素 a 和 c、类胡萝卜素。 3)细胞壁:有的裸露。 4)光合贮藏物:淀粉和油。 2、其他
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1)类别:如动物学里的腰甲鞭毛虫、夜光虫等。 2)重要的浮游藻类,是水生动物主要饵料之一。 3)过量繁殖,常使水色变红,形成“赤潮”。 (四)金藻门 (五)硅藻门 1、主要特征 1)植物体:单细胞。营养体为二倍体。 2)载色体 4 层膜,外边两层是内质网膜。有叶绿素 a 和 c、胡萝卜素、叶黄素。 3)细胞壁:由果胶质和硅质组成,没有纤维素。 4)鞭毛:营养体无运动细胞,仅精子具鞭毛(茸鞭型)。9+0 型(特有)。 5)光合贮藏物:金藻昆布糖(β -1,3—葡聚糖)和油滴。 (六)绿藻门(藻类植物中最大的一门) 1、主要特征 1)载色体和高等植物的叶绿体结构类似。有叶绿素 a 和 b、类胡萝卜素。 2)细胞壁 3)鞭毛 4)光合贮藏物 2、其他 1)类别: ①衣藻 ②团藻 ③石莼。 ④松藻。 ⑤水绵: 2)绿藻与高等植物的共同点:有相同的光合色素,贮存养分都是淀粉,都是尾鞭型, 都有纤维素的细胞壁。 3)绿藻是高等植物的祖先。 (八)褐藻门 1、主要特征 1)植物体:多细胞。细胞分化和组织分化明显。 2)光合贮藏物:褐藻淀粉(褐藻糖)和甘露醇。 3)细胞壁:外层是藻胶,内层为纤维素。 4)载色体 4 层膜,外边两层是内质网膜。含叶绿素 a 和 c 及胡萝卜素和一种特殊的叶 黄素即岩藻黄素。 2、其他 1)类别:水云、海带(图 4-8)、鹿角菜、马尾藻、裙带菜。 2)藻类中进化地位较高的类群。 3)提取碘的工业原料。 (九)红藻门 1、主要特征 1)植物体:多数是多细胞。细胞分化和组织分化明显。有顶端生长和居间生长。 2)载色体有两层膜。含叶绿素 a 和 d,胡萝卜素和叶黄素。此外还含有藻红素(占优 势)和藻蓝素。 3)细胞壁:内层为纤维素,外层是果胶质。在热水中果胶可溶解成琼脂糖溶液,稀酸 中可分解成半乳糖。 4)鞭毛:无。 2、其他 1)类别:紫球藻(单细胞)、紫菜、多管藻、石花菜、角叉菜。
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2)红藻植物绝大多数分布于海水中。 第二节 高等植物 一、苔藓植物 (一)概述 1、生活史 进化中是一个盲支:配子 体占优势,孢子体简单寄生于 配子体。 2、高等性----与陆地生 活相适应 1)出现器官分化: ①配子体(N): ②孢子体(2N): 2)多细胞的生殖器官。 ①孢子囊: ②精子器: ③颈卵器 3)受精卵不经休眠即发 育成胚,胚受颈卵器的保护, 没有种子。 4)孢子细小,适应随风 散布。 3、低等性----不能脱离 水生环境 1)无维管组织分化 2)受精离不开水。 3)只具有假根,吸收能力有限。 4)是水生到陆生的过渡类型。 4、作用及价值 1)植物界的拓荒者之一:继蓝藻、 地衣之后, 生活于贫瘠岩面, 形成土壤。 2)保持水土。 3)有助于湖泊→沼泽→森林的演替。 4)对 SO2 敏感,可作为大气污染的指示植物。 5)作为森林类型的指示植物。 6)泥炭可作燃料及肥料。 (二)分类 葫芦藓(藓纲) 形态 配 假根 子 中肋 体 叶绿体 蛋白核 拟茎叶体 多细胞,单列 有 多数 无 地钱(苔纲) 叶状体 单细胞 无 多数 无 角苔(角苔纲) 叶状体 单细胞 无 1 或数个 有

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原丝体是否发达 组成 蒴柄 孢蒴开裂方式 孢 蒴轴 子 蒴盖 体 蒴齿 环带 弹丝

发达

不发达

发达

孢蒴、蒴柄和基足 孢蒴、蒴柄和基足 孢蒴和基足 在孢蒴成熟前伸长 在孢蒴成熟后伸长 无 盖裂 有 有 有 有 无 纵裂 无 无 无 无 有 瓣裂 有 无 无 无 假弹丝

二、蕨类植物(羊齿植物) (一)概述 1、进化地位 1)进化水平最高的孢子植物,进化水平最低的维管植物。 2)和苔藓最大的区别: 3)与种子植物最大的区别: 4)受精离不开水,有喜阴湿和温暖的特性。 5)蕨类起源于绿藻:光合色素、储藏淀粉类物质、世代交替、有鞭毛的游动精子、多 细胞的性器官等方面都与绿藻相似。 2、孢子体 1)形态:多年生草本(除桫椤属)。 2)根:多为不定根。 3)茎:多具根状茎、二叉分枝(原始性)。 4)叶: ①从形态上分为单叶和复叶。 ②从进化水平上分为小型叶和大型叶。 ③从功能上分为营养叶和孢子叶。 3、配子体(原叶体) 1)有的与真菌共生,有的光合自养(图 4-28)。 2)颈卵器:相对退化。 3)精子器:多为球形,精子一般 有多条鞭毛。 4)受精离不开水。 4、生活史(图 4-29) (二)分类

特征

松叶蕨亚门 (最原始) 根 假根 茎 二叉分枝

石松亚门 真根 二叉分枝

水韭亚门 真根 块茎
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楔叶亚门 真根

真蕨亚门 真根

具节和节间 二叉分枝

孢 子 体

叶 小型叶 孢 厚囊型、 子 聚囊 囊 孢 同型 子

小型叶 厚囊型、 孢子叶球

小型叶 厚囊型

小型叶 厚囊型、 孢囊柄 同型

大型叶,幼叶拳卷 多为薄囊型、 多为囊群 多同型,水生种类 异型

同型(石松)或 异型 异型(卷柏)

配 子 体

营 柱状分支, 养 共生营养 形 态 精 多鞭毛 子

共生营养, 雌雄 极退化,雌 垫状,自养 心型,自养,雌雄 异体(卷柏)或 雄异体 同体 同体(石松) 2 条鞭毛 石松、石杉 多鞭毛 中华水韭 多鞭毛 多鞭毛

例子

松叶兰

木贼、问荆 观音莲座、狗脊

三、裸子植物(真正的陆生植物) (一)主要特征 1、孢子体发达 1)木本植物。 2)木质部大多只有管胞,韧皮部只有筛胞而无筛管和伴胞(买麻藤有筛管)。 2、世代交替中,配子体退化,寄生在孢子体上 3、产生种子 1)加强对胚的保护,在抗逆性、寿命和传播方面比孢子有明显优势。 2)胚是新的孢子体(2n),胚乳属于配子体世代(n),种皮是老的孢子体(2n)。 3)种子裸露,有 2 至多个子叶。 4、胚珠裸露,无真正的花和果实。 5、产生花粉管,受精作用彻底摆脱水的限制。 1)靠风力传粉。 2)花粉管经珠孔直接到达胚珠。 3)精子多无鞭毛。 4)2 个精子中只有 1 个完成受精,不是双受精。 6、具多胚现象 (二)分类 1、苏铁纲(植物界的“大熊猫”、图 4-33) 2、银杏纲(中生代孑遗植物、图 4-34) 3、松柏纲 1)特征: ①茎多分枝,次生木质部发达。有长、短枝之分。 ②精子无鞭毛。 ③大孢子叶:多数种类为螺旋排列。珠鳞(果鳞或种鳞)腹面基部有裸露的胚珠;下面 的部分称为苞鳞,失去生殖能力(图 4-35)。

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④小孢子叶:螺旋排列。背面有小孢子囊。 ⑤种子:核果状。胚具 2-多枚子叶。 2)松、杉、柏三科比较 特征 叶形 叶及种鳞排列方式 种鳞与苞鳞离合情况 每个种鳞的种子数 松科 针形或条形 螺旋状 离生 2 杉科 柏科 披针形、钻形、条形、 鳞形或刺形 鳞形 螺旋状(水杉对生) 半合生 2-9 交互对生或轮生 合生 1-多

(三)蕨类的进化地位 1、起源与演化 1)裸子植物起源于蕨类:二者均有颈卵器、维管组织、大型羽状复叶,幼叶拳卷、多 鞭毛的精子、异型孢子、厚囊型孢子囊、孢子体发达、配子体简化。 2)裸子植物的演化趋势:次生生长由微弱到强;茎干由不分枝到分枝;孢子叶由散生 到聚成孢子叶球;大孢子叶逐渐特化;雄配子体由吸器发展为花粉管;雄配子由多鞭毛精子 到无鞭毛的精核;颈卵器退化、简化直至消失。 3)种子蕨介于蕨类和裸子植物之间,是现代裸子植物的起点。 4)裸子植物繁殖器官与蕨类和被子植物的名词对照 孢子植物 蕨类植物 孢子叶球 小孢子叶 大孢子叶 小孢子囊 大孢子囊 小孢子 大孢子 雄配子体 雌配子体 种子植物 裸子植物 球花(孢子叶球) 小孢子叶 大孢子叶 花粉囊 胚珠(珠心) 单核花粉 单核胚囊 成熟花粉 胚乳(雌配子体) 被子植物 花 雄蕊 心皮 花粉囊 胚珠(珠心) 单核花粉 单核胚囊 成熟花粉 成熟胚囊

四、被子植物(最高级、最繁茂、分布最广的类群) (一)主要特征 1、具有真正的花,加强保护作用,利于虫媒传粉。 2、具雌蕊,形成果实,胚珠和种子不裸露,利于种子的发育、传播和保护。 3、双受精现象。 4、世代交替中,孢子体占绝对优势,配子体进一步退化,配子体寄生于孢子体。
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(二)分类原则和理论 1、演化规律

4、双子叶植物纲(木兰纲)和单子叶植物纲(百合纲)比较 双子叶植物纲 胚具子叶 2 枚 直根系 网状叶脉 花基数 5 或 4 单子叶植物纲 胚含 1 枚子叶 须根系 平行叶脉或弧形叶脉 花基数 3

茎内维管束环状排列,具形成层 茎内维管束散生,无形成层

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花粉具 3 个萌发 (四)双子叶纲的常见科 1、木兰科 2、毛茛科 3、壳斗科(山毛榉科) 4、石竹科 5、锦葵科 6、葫芦科: 6、杨柳科: 1)特征。 2)花程式 3)花图式 4)代表种类 7、十字花科: 8、蔷薇科: 9、豆科 10、茄科: 11、唇形科 11、菊科: (五)单子叶纲的常见科

花粉具 1 个萌发孔

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