西南林学院

西南林学院 普通植物学教案 本科80学时型 2004年8月30月 授课教师:杜凡 课程代码:030606 课程类别:B 学分数:4 学时结构:讲课48学时，实验32学时，教学实习0.5周(3天) 每学时50min， 上课班级:园林2003，83人 教材:全国高等林业院校教材《植物学》(第二版)曹慧娟主编 参考书:《植物解剖学》李正理 张新英编者 《植物学》(形态解剖部分)叶创新等编著. 中山大学出版社 2000 《植物学》(系统分类部分)叶创新等编著. 中山大学出版社 2000 《植物学》(上、下册)(第二版)陆时万等编著.高等教育出版社.1991 《种子植物形态解剖学导论》刘穆. 科学出版社.2001 实验指导书:《植物学实验指导》西南林学院植物学教研室编 实习指导书:《植物学实习指导》西南林学院植物学教研室编 目 录 第一章 绪论 1 学时 ...................................................................................................................... 6 一、对课程的几点说明和要求 .................................................................................................. 6 二、植物的多样性 ...................................................................................................................... 6 三、植物在然界中的作用 .......................................................................................................... 7 三、植物学研究内容及分科(一般介绍) .............................................................................. 7 四、植物学的学习方法(一般介绍) ...................................................................................... 7 第二章 植物细胞 4 学时 .............................................................................................................. 8 细胞学说的建立及意义 0.3学时 .................................................................................. 8 第一节 第二节 植物细胞的基本结构 3学时 .......................................................................................... 8 一、细胞的形状和大小 0.5学时 ............................................................................................. 8 二、植物细胞的结构 2 学时 ................................................................................................ 8 三、植物细胞的后含物(P33)10min .................................................................................... 11 四、原核细胞和真核细胞(P14)5 min ................................................................................ 13 第三节 植物细胞的分裂 0.7学时=28 MIN .............................................................................. 13 小结 ............................................................................................................................................ 14 第三章 植物组织 3 学时 ............................................................................................................ 15 第一节 植物细胞的生长和分化、组织的概念 5MIN ................................................................. 15 第二节 植物组织的类型 ............................................................................................................. 15 一、分生组织 20min .............................................................................................................. 15 二、薄壁组织 (基本组织) 10min ...................................................................................... 16 三、保护组织 20min .............................................................................................................. 16 四、输导组织 15min .............................................................................................................. 17 五、机械组织 15min .............................................................................................................. 17 六、分泌组织(结构) 10min .............................................................................................. 18 第三节 维管组织及其类型 15MIN ............................................................................................. 18 第四章 种子和幼苗 1.5学时 ...................................................................................................... 20 第一节 种子的结构和类型........................................................................................................... 20 一、种子的结构(组成) ........................................................................................................ 20 二、种子的两种类型 ................................................................................................................ 21 第二节 种子的休眠、萌发及幼苗 ............................................................................................... 21 一、种子的休眠及其意义 ........................................................................................................ 21 二、种子萌发的条件 ................................................................................................................ 22 三、幼苗的类型 ........................................................................................................................ 22 小结 ............................................................................................................ 错误～未定义书签。22 第五章 种子植物的营养器官 12 学时 ...................................................................................... 24 根 2.5学时 ................................................................................................................... 24 第一节 一、根的功能 ............................................................................................................................ 24 二、根的形态和类型 ................................................................................................................ 24 三、根尖 .................................................................................................................................... 24 四、根的伸长生长与初生结构 ................................................................................................ 25 五、根的增粗生长与次生结构 ................................................................................................ 26 六、根瘤与菌根 ........................................................................................................................ 27 第二节 茎 4学时 ........................................................................................................................ 28 一、茎的功能和茎的基本形态 ................................................................................................ 28 二、芽的类型和分枝方式 ........................................................................................................ 28 三、茎尖结构 ............................................................................................................................ 29 四、茎的解剖构造 .................................................................................................................... 29 第三节 叶 3.5学时 ................................................................................................................... 33 一、叶的功能 ............................................................................................................................ 33 二、叶的基本形态 .................................................................................................................... 34 三、双子叶植物叶的构造 ........................................................................................................ 34 四、裸子植物叶的构造 ............................................................................................................ 35 五、单子叶植物叶的构造 ........................................................................................................ 36 六、叶的形态构造与生态条件的关系——叶的生态类型 .................................................... 36 七、叶的寿命与落叶 P127 .................................................................................................. 37 第四节 植物营养器官的变态 1学时 ..................................................................................... 37 一、根的变态 ............................................................................................................................ 37 二、茎的变态 ............................................................................................................................ 38 三、叶的变态 ............................................................................................................................ 38 四、同功器官与同源器官 ........................................................................................................ 39 第六章 种子植物的繁殖器官 7 学时 .......................................................................................... 40 二、常用的营养繁殖及其原理 ................................................................................................ 40 第一节 被子植物的繁殖器官及生殖过程 ................................................................................... 40 一、花的组成 ............................................................................................................................ 40 二、花粉的结构及其形成(发育) ........................................................................................ 42 三、胚珠和胚囊的结构及其形成(发育) ............................................................................ 43 四、开花与传粉 ........................................................................................................................ 43 五、受精 .................................................................................................................................... 45 六、种子和果实的形成及意义 ................................................................................................ 45 七、单倍体、二倍体和多倍体的概念及意义 ........................................................................ 48 第二节 裸子植物的繁殖器官及生殖过程 ................................................................................... 48 一、大、小孢子叶球的构造 .................................................................................................... 48 二、雌、雄配子体的形成 ........................................................................................................ 49 三、传粉与受精 ........................................................................................................................ 49 四、胚与胚乳的发育 ................................................................................................................ 49 五、裸子植物有性生殖与被子植物的主要不同 .................................................................... 49 第七章 植物界的基本类型 10 学时 .......................................................................................... 51 概述 .................................................................................................................................. 51 第一节 一、植物的分类单位 ................................................................................................................ 51 二、植物的命名 ........................................................................................................................ 52 三、植物界的划分 .................................................................................................................... 53 四、植物界的分门与大类群 .................................................................................................... 53 第二节 低等植物 .......................................................................................................................... 54 一、藻类植物 ............................................................................................................................ 54 二、菌类植物 ............................................................................................................................ 59 三、地衣植物门 ........................................................................................................................ 62 第三节 高等植物 .......................................................................................................................... 64 一、苔藓植物门 ........................................................................................................................ 64 二、蕨类植物门Pteriophyta(羊齿植物fern) ................................................................ 66 三、种子植物门Spermatophyta ............................................................................................. 68 第四节 植物界基本类群的进化(植物的系统发育) ............................................................... 69 一、植物界进化的基本历程(进化的年代) ........................................................................ 69 二、植物界进化的基本关系——进化的路线(系统树) .................................................... 70 三、植物界进化的基本规律 .................................................................................................... 70 第七章 被子植物分类基础 10 学时 .......................................................................................... 73 第一节 被子植物的分类方法....................................................................................................... 73 一、分类学及其发展 ................................................................................................................ 73 二、分类系统 ............................................................................................................................ 73 三 被子植物的原始与进化性状的概念 .................................................................................. 74 第二节 被子植物分类的形态学基础知识 ................................................................................... 74 一、茎 ........................................................................................................................................ 74 二、叶 ........................................................................................................................................ 74 三、花 ........................................................................................................................................ 76 四、花序 .................................................................................................................................... 78 五、果实 .................................................................................................................................... 79 第三节 植物的鉴定 ...................................................................................................................... 80 第四节 被子植物的分类............................................................................................................... 80 一、双子叶植物纲与单子叶植物纲的区别 ............................................................................ 80 二、被子植物常见科及代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 种 ................................................................................................ 81 内容学时分配 课程内容 学时 第一章 绪论 1 第二章 植物细胞 4 第一节 细胞学说的建立及意义 0.3 第二节 植物细胞的基本结构 3 第三节 植物细胞的分裂 0.7 第三章 植物组织 3.5 第一节 植物细胞的生长和分化、组织的概念 0.1 第二节 植物组织的类型 3 第三节 植物体内的维管组织 0.4 第四章 种子和幼苗 1.5 第一节 种子的结构和类型 0.5 第二节 种子的休眠、萌发及幼苗 1 第五章 种子植物的营养器官 12 第一节 根 3 第二节 茎 4 第三节 叶 3.5 第四节 植物营养器官的变态 1.5 第六章 种子植物的繁殖器官 7 第一节 被子植物的繁殖器官及生殖过程 6 第二节 裸子植物的繁殖器官及生殖过程 1 第七章 植物界的基本类型 9 第一节 概述 2 第二节 低等植物 3 第三节 高等植物 3 第四节 植物界基本类群的进化(植物的系统发育) 1 第七章 被子植物分类基础 10 第一节 被子植物的分类方法 1.5 第二节 被子植物分类的形态学基础知识 3 第三节 植物的鉴定方法 0.5 第四节 被子植物的分科 5 讲课总学时 48 《普通植物学》 第一章 绪论 1 学时 一、对课程的几点说明和要求 1.学生成绩的构成:平时成绩30%，卷面成绩70%。平时成绩包括:实验成绩、实习成绩，考勤成绩。考勤成绩:缺课1次扣2分，早退1次扣1分，迟到2次扣1分，全勤在平时成绩的总分上加10分。请假(有假条)不扣分，但是不作为全勤计算。 2.植物学实行考教分离，封闭试卷的流水阅卷:考前由考试科从试卷库中随意抽出一套题目，所有任课教师考前都不知道会考那一套题目。这对教师和每个同学都是公平的。 3.本课程学时少(从过去的120学时，降低到现在的80学时，但是内容没有减少)，16周结束课程，17周考试，课堂上没有统一的复习和考前辅导。 4.学习的基本要求 (1)本课程以往的学习考试情况不理想，主要原因是不够认真。上课不记笔记，平时不复习，不作练习，考试前临时抱佛脚。 (2)上课要认真作好笔记，用专门的笔记本记，不要记在教材的空白处，便于自己抓住重点、集中复习。 (3)课后要及时复习;多做复习题、练习题。 二、植物的多样性 植物的种类多样性由物种的数量及物种之间方方面面的差异表现出来。包括种类的多样性、形态结构的多样性、营养方式的多样性、生活周期(寿命)类型的多样性、产物成分的多样性等等。 现在已经被描述和记载的生物大约是 175万种。实际的种类还要更多。 植物的种类约40-50万种，已经被记载描述过的约有30万种。 植物多样性包括3个方面的内容:植物的遗传多样性，植物的种类多样性，植物的生态系统多样性。 植物的遗传多样性由物种内部不同种群或个体之间基因组合(基因型)的差异表现出来。如同一植物具有不同的花色、不同的品质等。 植物的生态系统多样性由植物构成的生物群落类型与环境的复杂关系表现出来。热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带森林、草原等等。 三、植物在然界中的作用 可以分为物质作用(可相互替代)和多样性作用(不可相互替代) 1. 绿色植物的光合作用是自然界最基本、最重要的同化作用 2. 非绿色植物的矿质化作用(分解作用)同样是最基本的作用 3. 植物保证了大气和物质的循环和平衡 4. 植物对环境保护和水土保持的作用 5. 植物多样性对维持地球生态系统的重要作用(重点) 不可相互替代 思考:一片人工纯林与一片天然森林的作用会有那些差别,由此真正理解植物多样性的意义和价值。 设想:地球上是否只需要几种粮食作物、蔬菜、水果、经济植物、家畜，而可以把其他的动植物都统统灭绝,人类能否仅仅依赖这些少数的物种就生存下去, 每个物种都是自然界发展或都是自然界进化的结果，都有其存在的自身价值，在自然界中的作用是不可被其他物种替代的。 三、植物学研究内容及分科(一般介绍) 四、植物学的学习方法(一般介绍) 植物学的学习方法可以归结为三个方面，即 观察(描述) 比较 实验 这也是学习其他许多课程的三个方面，这三个方面是相互联系和相互补充的。 第二章 植物细胞 4 学时 阐明植物有机体由细胞组成;掌握细胞的形态结构与功能，了解细胞的分裂与分化及其与植物生长发育的关系。 第一节 细胞学说的建立及意义 0.3学时 1665年，英国人Robert Hooke 发现了细胞。 1838-1839年德国植物学家施莱登(M.Schleiden)和动物学家施旺(T.Schwann)几乎同时提出了细胞学说(Cell theory):?一切动植物有机体都是由细胞构成，?在有机体中，每个细胞是相对独立的单位而由相互联系的，?新细胞来源与老细胞的分裂。 意义:细胞学说从理论上确立了细胞在整个生物界的作用，把自然界中形形色色的有机体统一起来(统一于细胞)，揭示了生物构造的基本规律(由结构极为一致的细胞构成，同一性)和生物发生、起源的同源性，和生物进化的内在根源(细胞内遗传物种的改变)。恩格斯高度评价了细胞学说，把它与能量守衡、生物进化论并列为19世纪自然科学的3大发现。 现代发现:非细胞形态构造的生物——病毒，但是病毒单独存在时，不能进行任何代谢和复制，没有生命特征，只有寄生在细胞内才具有自我复制和代谢的生命特征。 第二节 植物细胞的基本结构 3学时 一、细胞的形状和大小 0.5学时 一般:10-50微米µm 最小(枝原体):0.1-0.15µm 最大:棉花纤维细胞长达650mm 人肉眼可见的最小尺度是100µm 细胞的形状多种多样，与功能有关系，通常是多面体和球体。 二、植物细胞的结构 2 学时 植物细胞可以分为原生质体、液泡和细胞壁3个大的部分组成 (有的教材把液泡归入原生质体中) (一)原生质体和原生质 原生质体 是细胞以内有生命的结构(不要说成是物质)，是最重要的部分。 原生质 组成原生质体的物质称为原生质。 A 原生质的内容 组成原生质的主要成分是5大类:(有的书上，还包括无机盐类-如刘穆《种子植物形态解剖学导论》2001) 水:体积上最大，占80-90%。一切生命活动的重要化学反应都必须在水溶液中进行，所以年它是生化反应的介质。——有的书上，将水排除在原生质的物质之外，则只有4大类。 蛋白质:占原生质体干重的50%以上，是重要的结构物质，此外以酶的形式起重要的生化作用。 核酸:是重要的遗传物质，DNA，RNA。其基本的结构单位是核甘酸。 脂类:包括油、脂肪和磷脂，是构成生物膜的主要成分。 糖类:结构性的单糖类主要是核糖和脱氧核糖，是构成核酸的重要成分。结构性的多糖类主要是纤维素，果胶质，构成植物细胞壁的主要物质。储藏性的糖类主要是蔗糖和麦芽糖(双糖)、淀粉(多糖)、葡萄糖(单糖)。 此外，原生质中还有少量的无机盐类、维生素、植物激素等等。 由于原生质体的代谢活动，原生质的成分也在不断的变化中。 原生质的胶体性质对维持细胞生命的意义 B.原生质体具体包括以下结构 1(细胞质(cytoplasm) 细胞质主要是半透明无定型的基质，里面包含着各种各样的细胞器。在与细胞壁、细胞核和液泡接触处都有膜的结构(分别为细胞膜=质膜，核膜，液泡膜)。 活细胞的细胞质在不断地进行着涡流式或旋转式运动，是细胞生命活动的一种标志P24。 细胞器:(狭义)细胞中由生物膜(单层膜)包围起来形成的封闭结构称为细胞器。以下是重要的细胞器。(广义)细胞内一切有一定形态、结构，和功能的有形体，甚至包括细胞壁。 没有生物膜包围的细胞器是核糖体、微管微丝、中间纤丝。刘穆《种子植物形态解剖学导论》2001，P26 2(细胞核(时间不够，可以略讲) 3(质体plastid(重点) 质体是绿色植物细胞特有的细胞器。它是进行光合作用及存储光合产物——碳水化合物的特别的细胞器。有三种类型 叶绿体chloroplast:球型、卵型、凸(tu)透镜型，直径4-10微米，厚1-2微米，存在于绿色部分的细胞内，数量1-多个。内含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素4种光合色素(叶绿素是直接的光合色素，后两种不直接参加光合作用，它们把吸收的光能传递给叶绿素)。 4种色素的比例随植物种类、生活时期(落叶前)甚至植物的营养状况而变化。农业上、林业上、园林上等可以根据叶色判断营养情况。 叶绿体的结构，P28(因时间不够，可以不讲)。 有色体(杂色体)chromoplast:只含叶黄素和胡萝卜素，不能进行光合作用。呈现红色-橙黄色。主要存在于花瓣、果实、落叶前的叶片、有色的根(如胡萝卜)等器官中，使其出现各种鲜艳的颜色。 白色体leucoplast:不含色素的质体。存在于植物体各部分的储藏细胞中，是淀粉和脂肪的合成和储藏中心。当它合成和储藏淀粉(体积增大)，称为淀粉粒，合成和储藏脂肪时称为造油体。 质体的发育和转变: 质体由细胞中的前质体(proplastid)发育而来。前质体小(直径约1-3微米)、无色，能分裂。在光照下，发育成叶绿体，在无光下发育成白色体。而见光后白色体能够转变为叶绿体。有色体一般认为不是由前质体直接转变来的，而是由白色体或叶绿体转变而来。有色体也能转化为叶绿体，如胡萝卜根的有色体见光后可转变为叶绿体。 4(线粒体(时间不够，可以不详细讲，提一下) 5(高尔基体:电镜下可见。由4-8个扁囊叠生而成，其边缘不断地分泌出小泡，并添加在细胞壁上，与细胞壁的形成有关。 6(内质网:内质网为复杂、多样的膜层结构，与细胞内的各种膜相连接，合称为膜系统，它们在细胞内的合成、物质交换等过程中起重要作用。 (有的书上还将高尔基体、微体等也归入到膜系统中，见朱念德版P14) 7(核糖体(时间不够，可以不详细讲，提一下) 8(溶酶体(时间不够，可以不详细讲，提一下) 9(圆球体(时间不够，可以不详细讲，提一下) 10(微体(时间不够，可以不详细讲，提一下) 11(微管和微丝(时间不够，可以不详细讲，提一下) (二)液泡(重点) 液泡为植物细胞所特有(为什么,)，是植物细胞不同于动物细胞的第二个显著特征。成熟的植物活细胞通常只有一个很大的液泡，位于细胞的中央，称为中央细胞，其体积可以达到细胞体积的90%以上。中央细胞在细胞成熟过程中由许多小而分散的液泡逐渐长大、合并而成，它将细胞质挤压到外围紧贴细胞壁。 液泡由一层液泡膜包被。里面充满细胞液。 液泡的作用和意义: 储藏细胞的代谢产物(糖、有机酸、蛋白质、磷脂等)，和排泄物(草酸钙、丹宁、花青素等); 由于储藏多种物质，细胞液的浓度很大，维持了细胞的渗透压和膨压，能够调节水分的吸收，和使细胞保持一定的形状和坚实性，以便保持细胞正常的功能。 高浓度的细胞液使细胞在低温时不易冻结，在干旱时不易丧失水分，提高了植物抗寒和抗旱的能力。这些功能都有别于动物。 (三)植物细胞的后含物(P33)10min 后含物(ergastic substance)(在教材P33中称为内含物):指植物细胞原生质体的代谢产物，是细胞内非结构性物质(贮藏性物质)，主要是淀粉、糖、脂肪、蛋白质、生物碱、有机酸、单宁、无机盐晶体(草酸钙、碳酸钙结晶)、维生素、植物激素、花青素、乳汁、挥发油等。后含物存在于液泡中或细胞质中或细胞器中。 注意教材上称为“内含物”，含义模糊，细胞内所有的物质都可以称为内含物，包括结构性物质和非结构性物质(贮藏性物质)，后含物的“后”，指代谢后的产物。 重点:淀粉的贮藏形式——淀粉粒，由白色体积累淀粉后体积变大而成:P34 重点:蛋白质的贮藏形式——糊粉粒，由白色体积累蛋白质后体积变大而成,分为球晶体(球形)和拟晶体(多边形)。 花青素:液泡和细胞质中，当细胞液PH值改变时，呈现不同颜色，使花瓣产生不同颜色。 植物体颜色的 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf : 叶和果实的颜色主要由有色体产生;花瓣的颜色主要由花青素产生。 后含物的种类和数量随细胞的生活状态不断发生变化。对植物来说，它们有些是永久废物，有些能被植物再利用，有些具有其他重要功能。 对人类社会来说，后含物具有重要的利用价值:P33-35。 (四)细胞壁(重点) 1(概念:细胞壁是植物细胞特有的坚硬的外壳。它使植物细胞具有一定的形状和强度，保护着里面的原生质体。更重要的是，通过细胞壁的种种变化，使植物细胞能分别完成吸收、保护、支持、物质运输等功能。 2(层次:细胞壁分为3层: (1)胞间层(中胶层、中层intercellular layer, middle lamella):相邻细胞间共有的薄层物质。主要由果胶质(pectin)，及果胶酸钙和果胶酸镁的化合物组成。果胶类物质是可塑性、弹性和亲水性很强的胶体，作用是使相邻细胞牢固地连在一起，缓冲细胞间的挤压。果胶质容易被酸和酶分解，使细胞间散开。沤麻的过程就是在细菌作用下产生果胶酶使麻类细胞的胞间层解离的过程。 严格地说，胞间层并不是细胞壁，仅仅是一层物质(刘穆《种子植物形态解剖学导论》2001) 有些组织细胞胞间层会局部消失而形成细胞间隙(胞间隙)，有通气、储藏气体等作用。 (2)初生壁(primary wall): 首先明确:任何细胞都具有初生壁。 初生壁是在细胞停止生长前形成的细胞壁的部分，存在于胞间层的内侧，主要由纤维素、半纤维素和果胶质构成，特点是薄(1-3微米)、软、弹性大、有通透性，能伴随细胞的生长而增大。 (3)次生壁(secondary wall): 首先明确:不是任何细胞都具有次生壁。 有些部位(组织)的细胞停止生长后，在初生壁的内侧继续形成的细胞壁的部分，称为次生壁，厚度较厚(5-10微米)，主要由纤维素和其他物质(如木质、角质、栓质、矿质等)构成，使细胞能够完成一些重要的功能。 注意:分生组织、薄壁组织、分泌组织，及筛管等无次生壁;保护组织、输导组织(导管等)、机械组织有次生壁。 初生壁如房子的毛墙，这是所有的房子都有的;次生壁如同毛墙内面的装修——无钱则不装修(仅有毛墙，仅有初生壁)，有钱就装修，并可以根据主人的需要进行不同的装修，即产生不同的次生壁。 3(细胞次生壁的四种类型(P39) (1)木质化(lignifacation):细胞壁中除纤维素外，主要增加木质。木质是苯基丙烷类物质的聚合物，硬度大，并有较强的亲水性(透气透水)。木质化的细胞壁硬度大大增加，是机械组织和输导组织(导管)的重要特征。 (2)角质化(cutinication):细胞壁中除纤维素外，主要增加角质。角质是脂类物质，可以透气、但不透水。角质化主要发生在植物体的幼嫩部分的表皮细胞与空气接触面的细胞壁上，使植物体减少水分散失(蒸腾)和避免外界水和微生物的侵入，具有保护作用。 (3)栓质化(suberization):细胞壁中除纤维素外，主要增加栓质。栓质也是脂类物质，不透气、不透水。主要发生在植物体较老部分的表层细胞壁上，使不透气、不透水，具有保护作用。 (4)矿质化():细胞壁中除纤维素外，主要增加矿质。矿质主要是碳酸钙和硅化物，硬度大。矿质化发生在植物体表，增加支持作用，和阻止动物侵害，如竹秆、麦秆的表皮。 5(纹孔(pit) 启发提问:细胞间有没有物质和信息的交流,通过什么途径实现,由此导出纹孔和胞间连丝的概念 纹孔:细胞壁在次生加厚的过程中，一些细小区域并不加厚而停留在初生壁的状态，是相邻细胞间水分和物质交换的通道，在显微镜下常常成为透亮的小孔状，称为纹孔。 相邻细胞壁上的纹孔总是对应地成对出现，称为纹孔对。 纹孔主要有3种类型:单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔(P37) 单纹孔:纹孔腔呈圆柱形，如纤维、石细胞、薄壁组织。 具缘纹孔:纹孔周围的次生壁离开初生壁隆起成一拱形结构，使纹孔具有隆起的边缘，纹孔腔呈圆锥形，如管胞。 半具缘纹孔:纹孔对中的纹孔一个是单纹孔，一个是具缘纹孔。 6(胞间连丝(plasmodesmata) 胞间连丝:细胞壁上还有许多细小的原生质丝穿过相邻的细胞，是细胞间进行物质和信息交流的桥梁(载体)，是使植物体在结构和功能上高度统一起来的重要保证，称为胞间连丝。 胞间连丝主要从纹孔穿过。 三、原核细胞和真核细胞(P14)5 min 真核细胞:具有细胞核、细胞器的细胞，较为进化。由真核细胞构成的生物叫真核生物。 原核细胞:不具有细胞核、细胞器的细胞，非常原始。细菌、蓝藻为原核生物。 第三节 植物细胞的分裂 0.7学时=35 min 植物细胞的三种分裂方式发生的时期、部位、过程与植物生长、发育、遗传变异的关系。 提问:植物体由小到大的直接原因是什么,——细胞树木的增加和细胞体积的增大。由此导出细胞分裂的概念。 一个细胞变为两个细胞，称为细胞分裂，它使生物体的细胞的数目增加，进而体积长大，是生物生长发育的重要基础，是生命的重要特征之一。细胞分裂有三种方式:有丝分裂、无私分裂、减数分裂。 启发提问:三种分裂有何不同和意义,如:有丝分裂发生在什么部位,是不是植物体所有部位的细胞都会发生有丝分裂,有丝分裂的特点如何，作用如何, 1(先介绍细胞周期的概念: 细胞周期:指从上一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束的全部过程，分为间期和分裂期。 间期:是细胞形态上的静止期，主要进行染色体的复制，又分为G1期、S期和G2期。 分裂期:是形态上的变化期，从母细胞的细胞核消失、染色体出现、到形成子细胞。 一个细胞周期的长度通常在十几个小时到几十个小时不等，其中分裂期很短，只有1-2个小时，所以间期的时间更长。 2(再介绍染色体: 在细胞分裂过程中由细丝状的遗传物质——染色质螺旋化缩短变粗所形成的有显著形态特征的棒状结构。每个物种的染色体数目通常是一定的。 染色质和染色体是细胞不同时期其遗传物质DNA的存在形式。 3(三种细胞分裂的比较 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 只进行1次分裂，一个进行两次连续分裂，第一次分裂使同源只进行1次分裂，一个母细母细胞变2个子细胞，染色体分开()，第二次分裂使姊妹染分裂过程和结胞变2个子细胞，分裂过程子细胞的染色体数和遗色单体分开。最终，一个母细胞变4果 中没有染色体出现，是快速传物质目与母细胞完全个子细胞，子细胞的染色体数目比母细简单分裂 一致 胞的减少一半 发生于产生大小孢子时，即生殖细胞的主要发生于愈伤组织、不定发生的部位 主要发生在根尖和茎尖 部位，如花的雄蕊内(幼嫩花药内)，根、胚乳等部位 花的雌蕊内(胚珠内)等。 发生的时间和除短暂的休眠期外，终除短暂的休眠期外，终身都只发生于有性生殖之前，如开花时，时强度 身发生，强度大 可以发生，强度不大 间较短，有明显季节性，强度不大 与植物生长的产生大小孢子，完成有性生殖，保证物使植物体的体积长大意义不太清楚，可能与快速关系(作用和种遗传的稳定性和变异性，生物由此能(伸长和增粗) 形成某些特殊组织有关 意义) 够进化 小结 1(了解细胞学说的基本内容及其意义 2(本章重点讲解植物植物细胞特有的三个结构及其功能，即质体、液泡和细胞壁，及其与这三个结构有关的系统知识，包括细胞后含物，细胞壁的四种变化，纹孔和胞间连丝 3(掌握原生质和原生质体的概念和区别，原生质体所包括的结构 4(系统比较三种细胞分裂的差异 5(掌握原核细胞和真核细胞的区别 复习思考题(植物细胞部分) 1.细胞学说的主要意义是什么, 2.植物细胞的显微结构(光学结构)包括哪些部分，超微结构包括哪些部分, 3植物体中每个细胞所含的细胞器类型是否相同,试举例说明。 4.质体有哪些类型，存在于植物体的哪些部位，各自的作用是什么, 5.液泡有什么功能，主要含有哪些物质, 6.细胞内含物主要包括哪几种，各有何意义和利用价值, 7.胞间层、初生壁、次生壁有何区别,各包括哪些成分，各自的功能如何, 8植物细胞的初生壁和次生壁有什么区别,在各种细胞中是否都存在, 9植物细胞有那些结构保证了多细胞植物体中细胞之间的物质和信息传递。 10.说明细胞壁主要的4种次生变化及相应功能。 11.何为纹孔，胞间连丝，有什么作用,纹孔有几种类型,画图表示之。 12.植物细胞的分裂有哪几种，它们之间有何主要不同,各发生在什么部位和时期,它们与植物的生长发育各有何联系, 13植物细胞在结构上与动物细胞的主要区别是什么,试说明为什么会有这种区别, 14.名词解释: 原核细胞，真核细胞，细胞器，质膜，细胞质运动，花青素 15.说明使用普通显微镜时正确的操作步骤。 第三章 植物组织 3 学时 第一节 植物细胞的生长和分化、组织的概念 5min 细胞的生长和分化:任何新都来自老细胞的分裂，刚分裂出来的细胞体积小，幼嫩，以后细胞的体积迅速长大。在细胞的体积迅速长大的过程中，细胞的结构(如液泡出现、次生壁形成——木质化、角质化等)及形状也在发生变化，叫细胞分化。细胞的分化是为了完成特定的功能。 细胞分化与细胞生长是分不开的。 细胞的分化及其调空是一个极为复杂的过程，涉及到基因的表达和调空等遗传学问题，现在还有许多的细节有待研究。 细胞分化使原来比较一致的幼嫩细胞形成多种类型的细胞，这些细胞常常按照类群成群存在，以便完成特定的功能。 组织:来源相同、形态和结构一致，完成相同的功能的细胞群称为组织。 第二节 植物组织的类型 植物具有6类组织:即分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织、分泌组织。后5种组织是由分生组织(初生或次生)演化而来，称为成熟组织。 一、分生组织 20min 功能:进行细胞分裂，与植物的生长发育直接相关。 特征:细胞间排列紧密，无胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，无液泡(或液泡小而分散)，原生质代谢活动旺盛，进行细胞分裂。 存在部位:植物体生长的部位，主要是根尖、茎尖等。 类型:从来源上分为原生分生组织、初生分生组织、次生分生组织3类。从位置上也分为3类，即顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。 ?原生分生组织:从(种子)胚胎遗留下来的胚性细胞，最为幼嫩，存在于根尖、茎尖最先端的生长锥。分裂活动最旺盛，由它分裂出来的细胞构成初分生组织。 ?初生分生组织:由原生生分生组织分裂的细胞演化而来，紧紧位于原生分生组织之后，细胞边分裂边分化，分裂能力逐渐减弱。由它分裂出来的细胞分化成其他成熟组织，形成初生结构，实现高生长。 原生分生组织和初生分生组织都位于根和茎的顶端，合称为顶端分生组织。 ?次生分生组:由薄壁组织经过生理和结构的逆向变化(脱分化——返老还童)，重新具 有细胞分裂的能力的组织。主要存在于根和茎的侧面，所以又称为侧生分生组织，包括形成层和木栓形成层。使植物长粗。 ?居间分生组织:存在于一些植物的节间基部(如竹笋、甘蔗的节间基部)，或者叶片、叶柄、花柄、果柄等基部(韭菜)的分生组织，是初生分生组织保留在顶端以外的其他部分，来源上看属于初生分生组织。分裂活动的时间短。使植物或器官短时间伸长。 用连线的方式说明分生组织之间的关系。 二、薄壁组织 (基本组织) 10min 特征:共同特征是细胞壁薄，有一定的细胞间隙，液泡发达，可塑性强。 存在部位:除植物体的最外层外，广泛分布于植物体各个部位。 类型和功能:具有同化、贮藏、通气、吸收等作用。 同化组织:含叶绿体，进行光合作用，主要为叶肉及绿色部分。 贮藏组织:块根、块茎、果实、子叶、胚乳等。 通气组织:细胞间隙特别发达，贮藏大量气体，如藕、金鱼藻等水生植物的经中央。 吸收组织:根尖的表皮 三、保护组织 20min 覆盖于植物体表面起保护作用的组织，减少植物体内的水分的蒸腾，控制气体内外交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。 启发提问:联系动物的皮肤的作用和特征。细胞之间具备什么样的排列方式和结构特点才能起到上述的保护作用, 特征:细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞壁角质化或栓质化，角质层发达，没有叶绿体(但常有白色体和有色体)(常有气孔或皮孔，以便与外界进行气体交换)。 类型:有表皮和周皮两种类型 (一)表皮:是幼嫩的植物体部分(茎、叶、花、果等)的表面层，通常只是一层细胞。表皮通常没有叶绿体，上有各种毛被、蜡质、和众多的气孔，加强保护作用，并能够和外界进行气体交换。 气孔是由表皮上的一对肾脏形的保卫细胞围成的孔，保卫细胞具有叶绿体，能进行光合作用，内侧面的细胞壁加厚。保卫细胞通过吸水或失水控制着气孔的开和闭。 保卫细胞与表皮细胞的区别:细胞小、肾形或哑铃形，有叶绿体，内侧向壁高度加厚。 (二)周皮:当植物幼嫩部分不断增粗时，它外面的表皮要被破坏而失去保护作用，这时，植物体就会产生新的保护组织——周皮，代替表皮起保护作用。周皮是由次生分生组织——木栓形成层的分裂活动产生的，属于次生构造。 与表皮最大的不同在于，周皮是由多层细胞构成的，比表皮厚得多，木栓层的细胞壁高度 栓质化，死细胞，不透水和气。周皮与外界交换气体的通道是皮孔。皮孔P55-56图 四、输导组织 15min 植物体内能够输导水分、无机盐和有机物的管状组织。 启发提问:什么形状和结构的细胞最有利于输导功能的进行, 特征:细胞为长管状，并且相互间首尾相连、相通，在植物体内成为连续的管道系统。 存在部位:维管束中 类型:导管(管胞)和筛管(筛胞) (一)导管和管胞 输导水分和无机盐，自下而上输导，存在于木质部中。 导管是被子植物输导水分和无机盐的输导组织，孔径大、端壁(横壁)消失、细胞壁木质化加厚，为死细胞。 依据其细胞壁木质化加厚的方式和程度的不同，有5种基本类型，即环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管、孔纹导管。前两者最先发育形成，孔径最小，后三者发育形成晚，孔径大。看图P 管胞是蕨类植物和裸子植物的输导组织，两端尖、孔径小，端壁不消失，相邻管胞间以纹孔相通，输导效率低。这是蕨类植物及裸子植物比被子植物更原始的表现之一。看图P 一些原始的被子植物如木兰科等，也具有管胞，反映了与裸子植物在进化上的联系。 (二)筛管和筛胞 筛管是被子植物输导有机养料的组织，输导的方向是由上到下(由叶到根)。筛管细胞的壁薄，是活细胞。上下相连的细胞间的横壁上形成多数筛孔，这样的横壁称为筛板。看图P 每个筛管都有一个或几个小的薄壁细胞——伴胞相伴，伴胞协助筛管完成输导功能，伴胞与它所协助的筛管是由同一个母细胞分裂而来的。(朱念德P51) 筛胞:蕨类植物和裸子植物的输导组织，孔径小，两端尖，没有伴胞，输导效率低，反映出原始性。 五、机械组织 15min 在植物体内起支持作用的组织，使植物能够有一定的硬度，能够枝干挺立、枝叶平展，能够经受狂风暴雨及其他外力的影响，而这些都是植物完成正常生活所必须的。 启发提问:机械组织的细胞要具备什么特点才能具有较强的机械支持力呢, 特征:细胞壁高度加厚，细胞通常是长形。 存在部位:主要存在于维管束、皮层、一些果皮和种皮中。 类型:厚角组织、厚壁组织 厚角组织:细胞壁不均匀、非木质化加厚，尤其在角隅处加厚，加厚的物质主要是纤维素、 半纤维素和果胶质，支持力较弱，活细胞，具有一定的可塑性，有时含叶绿体，与薄壁组织接近，也可以转变为木栓形成层。主要存在于茎、叶柄等器官靠表皮的部位。看图P 厚壁组织:细胞壁高度均匀性木质化加厚，死细胞。又分为纤维(细胞)和石细胞。 纤维(细胞):细长形，两头尖，细胞腔很小，纹孔很小，大多呈缝隙状。主要存在于维管束的木质部和韧皮部中，成束存在，分别称为木纤维和韧皮纤维，它们是植物体中最主要的机械组织。看图P 石细胞:细胞等径形，或分支形，细胞壁强烈木质化加厚，硬度很大，常成群存在。存在于果皮、种皮、茎、叶等器官中。看图P 六、分泌组织(结构) 10min 植物体的一些细胞能产生特殊的物质，如蜜汁、粘液、挥发油、树脂、乳汁等，这些细胞叫分泌细胞，由分泌细胞构成的组织叫分泌组织。 功能:分泌组织对植物起到多种作用，引诱昆虫、引诱微生物、抑制和杀死病菌、毒害动物保护自己、排除多余的盐分(泌盐)、排除多余的水分(吐水)等等。 类型:外部的分泌结构、内部的分泌结构 外部的分泌结构:分泌物自行排除到植物体之外，这种分泌结构主要分布在气生部分植物体的表皮上。主要有腺毛、蜜腺、排水器等。 内部的分泌结构:分泌物积累在细胞腔内或细胞间隙中，不会自行排除到体外，除非细胞被弄破。主要有分泌细胞(油细胞、粘液细胞、单宁细胞等)、 分泌腔—— 分泌道——,,, 树脂道——松树 乳汁管——榕树、橡胶 第三节 维管组织及其类型 15min 一、维管束的概念——组成和功能 蕨类植物、种子植物体内有一种由输导组织、机械组织和薄壁组织共同组成的复合组织，称为维管组织(系统)，它们通常是成束存在的，称为维管束，主要起输导和支持作用，是植物从水生到陆生发展的一个飞跃。维管束包括两个部分，即木质部和韧皮部。 木质部包括导管(管胞)、木纤维、木薄壁细胞。功能:由成分决定—— 韧皮部包括筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞。功能:由成分决定—— 二、维管束的类型 1.根据维管束中韧皮部和木质部的位置关系，维管束可以分为5种基本的类型(P67): (1)外韧维管束:大多数种子植物的茎的维管束 (2)双韧维管束:少见，如葫芦科和茄科茎的维管束 (3)周木维管束:少见，如某些单子叶植物茎的维管束 (4)周韧维管束:比较原始的维管束，主要见于蕨类植物 (5)辐射维管束:种子植物根的维管束 2.根据木质部与韧皮部之间有无形成层(一种侧生分生组织)，维管束分为两种类型。 (1)无限维管束——木质部与韧皮部之间有形成层，形成层的细胞分裂使维管束能够不断增粗，所以得名。裸子植物和双子叶植物的类型。 (2)有限维管束——木质部与韧皮部之间没有形成层，维管束不能增粗，所以得名。蕨类植物和单子叶植物的类型。 小结 复习思考题(植物组织部分) 1.名词解释: 组织，维管组织，维管束 2.说明分生组织的概念及其按来源和位置的不同分类，各类的细胞特点。 3.植物组织一般分为几类，基本组织(薄壁组织)根据其功能的不同又可分为哪些组织, 4.比较表皮和周皮的起源，功能、结构特征和分布的异同,从外观上如何区别具有表皮的枝条和具有周皮的枝条, 5.说明气孔的结构及其气孔开启-关闭的机理 6.输导组织在植物体内如何分布,导管和筛管在结构和功能上有何不同, 7.简述机诫组织和分泌组织的主要类型和功能。 8.说明管胞、纤维、导管之间结构和功能的区别和联系 9.被子植物木质部和韧皮部的主要功能是什么,它们的基本组成有什么异同点, 10.维管束有哪几种基本类型,各有什么特点,说明各种类型的维管束各自主要存在于哪一类植物或哪一类器官中, 第四章 种子和幼苗 1.5学时 为了了解种子植物的个体发生和形态结构的形成过程，应当先从认识种子。 第一节 种子的结构和类型 世界最大的种子——棕榈科的水椰子，大如篮球 世界最小的种子——兰科的种子，小如花粉粒，一个果实内有上万个种子 种子的大小和形状多种多样，依植物的种类而千差万别，体现了丰富的多样性，是进行植物分类、商品检验、商品检疫等工作的重要依据。 一、种子的结构(组成) 通常种子的结构包括种皮、胚、胚乳三个部分，少数植物的种子有外胚乳和假种皮等结构。——示图。 (一)种皮 种皮是种子的最外层结构，主要起保护作用。有外种皮和内种皮2层，但是有的种子，发育成熟过程中内中皮在早期阶段消失，就只有外种皮。种皮主要由石细胞构成。 种皮的厚度和坚韧的程度依具体植物的种类而异。果实成熟后开裂，种子散出在环境中的，种皮就比较厚而坚硬。果实成熟后不开裂，种子始终被包在坚硬的果皮之内的，种皮就薄(如花生、核桃等)——这体现了植物结构之间的高度协调性和经济性。 更特殊的种子，其种皮与果皮愈合分不开，如小麦等禾本科植物。 种脐和种孔:从发育的角度，任何种皮上都有种脐和种孔。 种脐是种子从种柄脱离果实时留下的痕迹，也是种子发育过程中从果实(母体)获得营养的通道(犹如动物的“肚脐”)(如蚕豆种子一端的黑色眉状条纹)。 种孔是种皮上一个针眼状的小孔，是种子前身——胚珠的珠被上保留下来的珠孔，与外界进行气体交换的通道，常常位于种脐一端。种子萌发时，胚根主要由种孔的位置穿处种皮 不同种子的种脐和种孔的形状、大小、位置等都不一致。是鉴定种子的重要依据——在中药鉴定、杂草种子鉴定、植物杂草检疫中有重要应用。 其他种皮附属物:种皮上还常常具有种脊、种阜、各种种皮毛(棉花)有的形成种翅，易于被风传播。 种皮上常常具有各种色素，形成各种花纹，以伪装和保护自己。 (二)胚 胚的一般定义(广义):胚是受精卵在母体内(种子内)发育成熟的幼小植物体，组成胚的细胞称为胚性细胞，是分裂能力最强的分生组织。高等植物(苔藓、蕨类、种子植物)都有 胚。 种子中的胚:仅仅是胚的一种类型，是种子最重要的部分。种子植物的胚(～～～)包括4个部分，即胚芽、胚根、胚轴和子叶。 1(胚芽:常常具有极幼小的幼叶(真叶-初生叶)包卷，发育成茎叶部分。 2(胚根:位于胚芽的另一端，呈小的锥状体状，发育成主根，其尖端总是指向种孔。 3(胚轴:连接胚芽和胚根的轴，通常很短。 上胚轴——子叶以下到胚根的部分 下胚轴——子叶以上到胚芽的部分 4(子叶:子叶着生于胚轴的中部。子叶的数目与种子植物的类群关系密切，裸子植物具有多个子叶(又称多子叶植物)，双子叶植物有2个子叶，单子叶植物只有一个子叶。有胚乳的种子其子叶小或薄，不发达;无胚乳的种子，其子叶大或厚，十分发达——也体现了结构间的协调和经济原则。 子叶的作用:?贮藏养料(无胚乳种子)，?吸收胚乳的养料供给种子萌发时利用，?幼苗初期子叶出土后可以进行光合作用，等。 (三)胚乳 位于种皮和胚之间，是没有分化的一团完整的贮藏性薄壁组织，体积比胚大，常常包着胚(裸子植物和双子叶植物)或偏于胚的一侧(单子叶植物)，贮藏养料(淀粉、蛋白质、油脂)供给胚的发育。 有的植物种子在发育成熟过程中，胚乳的养料完全转移到子叶中，使子叶发达，而成为无胚乳种子。 二、种子的两种类型 有胚乳种子:全部裸子植物、大部分单子叶植物、部分双子叶植物是有胚乳种子。 无胚乳种子:多数双子叶植物和少数单子叶植物是无胚乳种子。 注意:这两个名词本身是容易记住的，但是在实际中如何确定具体种子是否属于有胚乳种子或否,如:中秋节吃 的板栗、松子有没有胚乳,关键是如何区分胚乳和子叶, 第二节 种子的休眠、萌发及幼苗 一、种子的休眠及其意义及原因 1(休眠的定义: 有些植物的种子虽然成熟落地后，即使条件适宜并不立即萌发，必须经过一段时间后才能萌发，这种特性成为种子的休眠。 2(种子休眠的原因主要有3: (1)胚的后熟作用: (2)种皮过于坚硬:实际工作中怎样打破种子休眠。让种子提前萌发,通过机械办法、化学办法处理这类种子 (3)抑制物的存在 3(休眠的意义 启发提问:种子为什么要休眠,休眠对植物好不好, 种子休眠的特性避免了种子在不适宜的季节或环境中萌发，以免幼苗受伤和死亡，保证后代的成活率。种子休眠是植物长期适应环境条件的结果，体现了植物与环境的高度协调，是“物竞天择、适者生存”进化原则的高度表现。这种不利的条件主要是温度(低温或高温)和湿度(干旱或水涝)。 热带植物如望天树种子缺乏休眠特性，为什么,,,——胎生现象， 二、种子萌发的条件 充足的水分 适宜的温度:少数(0-5)，最适宜25-30，少数(35-40) 充足的空气 三、幼苗的类型 种子萌发就是胚芽、胚根和胚轴的生长，种子萌发就形成幼苗。知道三点: 1.种子萌发时胚芽和胚根谁先萌发，还是不确定,中央台王小鸭“开心辞典”2003年考题。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ——种子萌发时总是胚根在胚芽之间先萌发、先伸出种皮——通常从种孔出萌发。为什么, 2.幼苗的类型:指出教材中P73胚轴的错误 (1)子叶出土的幼苗—— (2)子叶留土的幼苗—— 3.识别幼苗的重要性: 子叶 真叶——初生叶、次生叶 复习思考题(种子和幼苗部分) 1.说明种子的结构、各部分的特点和功能。为什么说种子内的胚是新一代植物雏体, 2.种子可以分为哪些类型,各类型的特点如何, 3.单子叶植物(如水稻)种子的胚只有1个子叶，双子叶植物(如花生)种子的胚有2个子叶，裸子植物 (如松树)种子的胚有多个子叶，这个说法对吗, 4.说明种子休眠的意义及类型。 5.种子萌发的必要条件是什么, 6.幼苗可以分为哪些类型,是如何形成的, 7在观察种子的结构时，如何识别胚乳和子叶, 8.名词解释: 种脊，种脐，种孔，种阜，假种皮，子叶 第五章 种子植物的营养器官 12 学时 种子植物是植物界最进化和种类最多的大类群，它们最突出的特征是产生种子，用种子繁殖。它们的结构最复杂，包括了6种器官，即根、茎、叶、花、果实、种子，前3种称为营养器官，后3种称为繁殖器官。本章介绍营养器官。 第一节 根 2.5学时 明确一点:根是植物在进化过程中为了适应陆地生活而发展起来的器官，主要是为了吸收土壤水分而形成的，生活在水中的低等植物全身各部位都能吸收水分，就不需要根。所以并非所有的植物都有根。 一、根的功能 吸收、固着(固定)、合成、输导、贮藏、繁殖(营养繁殖) 二、根的形态和类型 (一)定根(主根、侧根)和不定根 由种子中的胚根萌发而形成的根，称为定根，包括主根和从主根产生的侧根。 (思考:没有种子的植物如蕨类就没有主根,) 有些植物的根还可以从茎、叶、胚轴等部位产生，与胚根无关，称为不定根。蕨类、种子植物扦插、单子叶植物等的根。不定根也能再产生侧根。 (二)根系类型及其在土壤中的分布。 由主根及其产生的侧根构成的根的总和，称为直根系，有粗大的主根和发达的侧根。通常是深根性的。因而比较耐干旱。如裸子植物和部分双子叶植物。 由不定根形成的根的总和，称为须根系，没有明显的主根，各根粗细和长短一致，侧根很少。通常是浅根性，因而不太耐旱。如蕨类植物、单子叶植物、部分双子叶植物。常常因为胚根萌发不久就死亡，而由胚轴上长出的不定根构成。 根的生长的三向性:向地性、向肥性、向水性及其应用。 三、根尖 根尖:从根的最先端到着生根毛的的部位称为根尖(注:北林教材P78的定义不准确)，一般约为0.5-1.0cm。根尖是根底生命活动中最重要的部分，根的伸长生长和吸收作用就由根尖完成。从位置、形态、结构和功能等方面，根尖可以大致分为4个区段。 根冠:位于根尖的最顶端，形似帽套，由薄壁细胞构成，细胞不能分裂，细胞较大，排列不整齐，细胞核小。有2个功能:(1)能分泌粘液，使根尖易于在土壤中生长，保护根的分生区。(2)根冠细胞通常含有淀粉粒，起到平衡石的作用，与根的向地性生长有关 P79。 分生区:(生长锥)位置仅靠近根冠，长度约为1-2mm，是典型的顶端分生组织，进行旺盛的细胞分裂 伸长区:位于分生区之后，其细胞的分裂能力减弱，但是细胞迅速伸长，即边分裂边分化。 成熟区:位于伸长区之后，其表皮细胞分化出根毛，内部已经分化形成初生构造，即内部分化出初生木质部和初生韧皮部等初生结构。根的吸收作用主要由这一区段完成。 四、根的伸长生长与初生结构 植物的生长有两种类型，一种是长度的生长，称为伸长生长或初生生长，另一种是粗度的生长，称为增粗生长或次生生长。 1(关于植物的结构和生长的关系(伸长生长或初生生长(primary growth)及初生结构(primary structure)的概念:) 伸长生长或初生生长是由初生分生组织(即顶端分生组或居间分生组织)经过细胞分裂、生长、分化实现的。而伴随这一过程由初生分生组织分裂、分化形成的结构就称为初生结构。 也就是说，与初生生长及初生结构的形成有关的分生组织是初生分生组织(顶端分生组织和居间分生组织)。 辨析:“伸长生长”着眼于这种生长的形态结果，“初生生长”着眼于这种生长的根源。 次生结构:由次生分生组织的细胞分裂、分化形成的。 植物的生长:营养生长:伸长生长——与初生结构相联系，包括顶端生长和居间生长 增粗生长——与次生结构相联系 生殖生长 为什么一个能伸长，一个能增粗,由分生组织细胞的分裂方向决定的。 2(根的初生结构 曹惠娟教材中的标注错误:P81，图4-18:初生木质部被标注为“初生韧皮部” 第一，明确典型初生结构的部位:, 根毛区 第二，知道从外到内的结构:包括三大部分 (1)表皮:最外一层，细胞壁薄，细胞质浓，没有间隙，没有角质化，没有角质层，具有根毛，增大与土壤的接触面积，属于吸收组织 (2)皮层:多层，细胞壁薄，细胞间隙发达，横向运输。细胞从外到内变化的规律是:小-大-小、密-疏-密。 重点强调内皮层的结构和功能P82-83 (3)维管柱(中柱):包括中柱鞘和初生维管束 中柱鞘——紧靠内皮层，细胞小，通常壁薄，能恢复分裂能力产生侧根、部分形成层、木栓形成层和不定芽等。 侧根产生于中柱鞘，称为内起源。 初生维管束:根的初生维管束包括初生木质部和初生韧皮部。 初生木质部位于中央，具有放射性的若干个角，称为辐射维管束，其初生韧皮部相间排列于初生木质部的放射性“角”之间。有二原型、三原型、四原型、多原型等类型 P85。 双子叶植物多为2-4原型 单子叶植物为多原型 初生木质部的主要成分是导管(有些有少量的木纤维、木薄壁细胞)，细胞发育成熟是由外到内的，称为外始式。意义:缩短水分横向运输的距离。 功能:由成分决定——输道水分和无机盐 初生韧皮部的主要成分是筛管、半胞(有些有少量的木纤维、木薄壁细胞)。 功能:由成分决定——输道有机物 初生韧皮部和初生木质部之间由薄壁细胞层隔开，以后可以恢复分裂能力成为形成层。 五、根的增粗生长与次生结构 单子叶植物的根一直停留在初生结构阶段，即只能伸长、不能增粗，直至死亡。多数双子叶植物的根，不仅能伸长生长产生初生结构，而且还能增粗生长产生次生结构。 次生结构的两个来源，即: 1(由形成层而来的次生维管束 形成层的发生:主要有初木与初韧之间的薄壁细胞转化，原生木质部顶部的少量部分由相应的中柱鞘细胞转化而来。 形成层的活动产生次生维管束:包括 ?次生木质部、 ?次生韧皮部 ?次生射线(维管射线) 2(由木栓形成层而来的周皮 木栓形成层的发生:中柱鞘而来 木栓形成层的活动产生周皮，包括: ?木栓层 ?木栓形成层本身 ?栓内层 初生结构与次生结构小节——这是一个难点 初生结构:由初生分生组织分裂、分化形成的结构就称为初生结构。根的初生结构具体包括:表皮、皮层、中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部(没有髓射线、一般没有髓)。产生初生 结构使植物实现伸长生长。任何植物都具有初生结构。 次生结构:由次生分生组织(即:形成层、木栓形成层)分裂、分化形成的结构就称为次生结构。根的次生结构具体包括:由形成层衍生的次生木质部、次生韧皮部、维管射线;由木栓形成层衍生的周皮(木栓层、木栓形成层、栓内层)。产生次生结构使植物实现增粗生长。单子叶植物一般不具有次生结构。 六、根瘤与菌根 1.根瘤:土壤中的根瘤细菌和固氮细菌侵入植物的根的皮层后形成的瘤状突起。两者互利共生。细菌从根的皮层取得营养物质，同时把游离的氮转化为氨离子(NH3)，为植物提供氮素。除豆科外，桦木科、木麻黄科、鼠李科、胡颓子科、杨梅科、蔷薇科、苏铁科、罗汉松科也能与根瘤细菌形成根瘤。具有一定的专一性。 在农林生产实践中具有重要应用价值。 2.菌根:根与土壤中的真菌共生形成菌根。根据菌丝在根中存在的位置，分为三种类型: ?外生菌根: ?内生菌根 ?内外生菌根: 作用和应用:加强根的吸收能力，分泌多种酶分解土壤有机质，因而可以提供养分，合成维生素，促进根系发育。已经发现2000余种植物具有菌根，许多植物没有菌根时生长不良。生产中对苗木接种菌根菌，提高苗木成活力和生活力。具有一定的专一性。 复习思考题(根部分) 1.名词解释: 定根，不定根，直根系，须根系，内皮层，初生生长和次生生长，初生构造和次生构造 2.环境条件如何影响根系的分布 3.什么是根尖，简述根尖的一般构造和各部分的功能。这些构造之间能决然分开吗,为什么, 4.为什么雨水通常不能为植物体的地上部分直接吸收，而必须进入土壤后由根毛来吸收, 5.根的哪些构造特点与根的吸收作用相适应，其中根的内皮层的特殊结构有什么意义, 6.根的初生木质部的外始式发育有何意义, 7.简述根的中柱鞘的结构特点和功能。 8.说明实验中观察过的花生(或蚕豆)幼根(代表双子叶植物)与鸢尾根(代表单子叶植物)的构造的异同。 9.画简图表示根的初生构造。 10.形成层细胞的平周分裂和垂周分裂有何不同,各有何意义, 11.说明根的次生构造的形成过程。哪些属于次生构造, 12.有人说刚萌发出的根其内部为初生构造，当其老化后就必然为次生构造了，对吗,为什么, 13.什么叫根瘤和菌根，有何意义, 第二节 茎 4学时 一、茎的功能和茎的基本形态 1.茎的基本功能 强调:输导最基本，维管束可以没有机械组织，但不能没有输导组织。 支持其次，再次储藏、繁殖、合成 2.茎基本形态 设问:在你面前放一段根和一段茎，你能很专业地区分它们吗,(很容易，但表达不专业) 如果在你面前放上红薯和洋芋，你能很专业地区分谁是根、谁是茎吗,(不容易，因为不够专业)。 所以要认真学习看来简单的问题。 茎具有基本的与根不同的形态特征: (1)具有节:茎上长叶和芽的部位，就称为节。即:节上生叶，或有叶痕，叶腋有侧芽，节是最突出和重要的部分。 (2)具有节间:两个节之间的部分称为节间，节间上什么也不长(有时会有不定芽，但是绝对不会长叶～)，节间有长有短。 (3)具有顶芽:位于顶端 现在再来判断:红薯和洋芋„„, 二、芽的类型和分枝方式 (一)芽的类型 芽是茎上最重要的结构，因为茎的生长、发育都是由芽的发育开始的，或者说，茎的生长、发育就是芽的生长、发育。所以要讲讲芽的类型。芽的类型可以从不同的角度进行划分: 1.从芽的性质:叶芽、花芽、混合芽 2.从芽的位置:定芽——顶芽、侧芽(腋芽)，腋芽有不同的类型——单芽最常见，柄下芽(香槐、悬铃木)、叠生芽(紫穗槐、山柑)、并生芽(桃);不定芽。 顶芽常抑制它下面的(离它较近的)侧芽的生长，称为顶端优势，以保证植物能够快速地往高出生长，争得阳光，去掉顶芽就能够解除顶端优势。 3.从芽的结构:鳞芽(温带，保暖作用)、裸芽(南方、草本) 4.从芽的活动性:活动芽、休眠芽。两者在一定条件下可以转化 (二)分枝类型 由芽的生长特性和芽的位置决定了植物茎的分枝方式。有以下4种类型。 1.二叉分枝:最原始，主要见于苔藓植物和蕨类植物 2.单轴分枝:裸子植物，和部分双子叶植物 3.合轴分枝:主要见于被子植物，灌木。禾本科的分蘖是一种特殊的合轴分枝。 4.假二叉分枝:见于少数双子叶植物，如丁香等。 要求:能够用间图画四种分枝类型～能够区分二叉分枝和假二叉分枝。 分支方式是植物的固有特性，但是通过人为的修枝，可以控制和改变分枝类型，经济林培育中常常对果树进行修枝。 三、茎尖结构 1.简略:比根尖的结构复杂，分生区、伸长区、成熟区 ?茎尖结构:茎尖结构主要包括生长锥，其下面两侧表面突起产生叶原基，叶原基腋部再产生突起形成腋芽原基等。 2.叶和芽为外起源(与根的内起源不同): ?裸子植物和双子叶植物由顶端分生组织表面第二或第三层出现。 ?单子叶植物由顶端分生组织表面细胞直接突出形成。 四、茎的解剖构造 (一)双子叶植物茎的初生构造(重点) 与根不同的方面: 表皮:初生保护组织(与叶的表皮没有区别)，气孔，通常无叶绿体 皮层:总体是薄壁细胞，特别:“外皮层”——厚角细胞+叶绿体;无根一样的内皮层。 注意更正教材上图的错误。 注意:植物解剖学上，茎没有“外皮层”这一说法，因为组织学上，找不到“外皮层”与“中皮层的界线”，也就是说，这个层次实际上不可辨认。根中也没有“外皮层”这一说法。同样，茎中“内皮层”的说法也有类似的理由。也就是说，所谓的“层”，都应该是组织形态上可以区分的，或者，至少是有特别功能的，如根的“中柱鞘”，组织形态上界限不明显，但是其细胞分裂的功能是存在的。 维管柱:皮层以内的部分，包括初生维管束、髓部和髓射线三个部分。几个特点与根不同(1)无薄壁细胞构成的中柱鞘;(2)维管束环状排列;(3)色大多数外韧型维管束;(4)有髓部和髓射线。 维管束:包括 韧皮部——筛管、伴胞为主，有少量韧皮纤维和韧皮薄壁细胞(根基本是筛管、伴胞)。 束中形成层——遗留下来的次生分生组织，产生次生结构 木质部——导管为主，有少量的木薄壁细胞、木纤维、有时有管胞。 髓部——大型薄壁细胞构成;—— 髓射线——相邻维管束之间的薄壁细胞，内联髓部、外通皮层，横向运输 ? 关于茎尖结构和发育的学说:(本科生不讲解) 韩斯坦(Hanstein)1868年提出组织原学说(histogen thoery):被子植物的茎尖具有多层原始细胞，依次分化为表皮原、皮层原和中柱原，各自发育为表皮、皮层和中柱。但是，这个学说没有得到证实。 施密特(Schmidt)1924年提出原套原体学说(tunica-corpus thoery):茎尖生长锥有原套(tunica)和原体(corpus)两部分组成。原体由1至数层细胞组成，这层只能进行垂周分裂，即只增加面积不增加层数。原套内为原体，由多层细胞组成，能进行垂周分裂和平周分裂而增大体积。原套发育为表皮，原体发育为表皮以外的皮层和维管柱。该学说被证实:大多数双子叶植物的原套由两层排列整齐的细胞构成，单子叶植物的原套通常只有一层细胞。多数裸子植物原套和原体间没有明显的界限，即这个学说不适用于多数裸子植物。 (二)双子叶植物茎的次生构造(重点) 明确:不是所有的植物都有次生构造～裸子植物和双子叶植物才有。 次生结构的两个来源: 1(由形成层而来的次生维管束及维管射线 (1)形成层的发生: 束中形成层+束间形成层=形成层环 (2)形成层的活动产生次生维管束和维管束射线: 形成层环由两种细胞构成:纺锤原始细胞和射线原始细胞，两者相间排列，总的前者数量(宽度)大于后者。 纺锤原始细胞:细胞为纵向长行，产生纵向组织，即次生木质部和次生韧皮部。通常次生木质部的数量多于次生韧皮部的数量。 射线原始细胞:细胞短，产生横向组织，即维管射线，为薄壁细胞，横断面上为1至多列细胞，从内向外辐射状排列，横向运输。包括: ?木射线 ?韧皮射线，常常变宽。 平周分裂 垂周分裂 2(由木栓形成层而来的周皮 (内部产生次生维管组织增粗时，表皮破裂、保护作用丧失，而由周皮取代) 木栓形成层的发生:最初由最外的皮层细胞(杨、胡桃、榆)或皮层的第二、三层细胞(刺槐、马兜铃)或直接由表皮细胞(栓皮栎、柳、梨)，或由近韧皮部的薄壁细胞(葡萄、石榴)转化而来。最后木栓形成层可以在次生韧皮部中发生。 木栓形成层只有一种细胞，较扁 木栓形成层的活动产生周皮，包括: ?木栓层:最外层，多层细胞，排列整齐，细胞壁栓质化，死细胞。 ?木栓形成层本身 ?栓内层:最内层，多层薄壁细胞，排列整齐，活细胞。 周皮替代表皮起保护作用，外部具有皮孔，代替气孔，是气体交换的通道。不同植物的皮孔具有不同的形状特征，是鉴定植物的依据之一。 总结:茎的次生结构就包括周皮、次生木质部、次生韧皮部，及维管射线(包括木射线和韧皮射线) (三)裸子植物茎的构造 裸子植物茎的构造与木本双子叶植物大同小异，都有次生构造，都有年轮，主要不同在于木质部和韧皮部的组成。 木质部:没有导管和木纤维的分化，只有管胞，一身兼二用。木薄壁细胞或有或无，因种类而异。木射线仅由薄壁细胞构成，或含有射线管胞，射线通常是单列射线(横切面上看很窄)。由于木质部主要由管胞构成(无空材)，射线又窄，所以木材的均匀性能很好，结构细腻。此外常有树脂道。 韧皮部:没有筛管和伴胞，只有筛胞。韧皮薄壁细胞通常较少;没有韧皮纤维(松)或有(柏)。 (四)树皮和年轮(生长轮) 1.树皮的概念 通常所说的树皮有两种含义，即死树皮和活树皮。 (,)死树皮:茎的最外部的死亡部分，它们不断脱落，主要成分是死亡的周皮。 (,)活树皮:木质部(木材)以外的部分，包括形成层、韧皮部、皮层和周皮。活树皮被大量剥离，尤其是被环剥后，往往由于不能再生新的韧皮部，根部因为得不到有机养料而首先死亡，地上部分又因为得不到水分而死亡。这就是“人活脸、树活皮”的道理。——有些树木，如杜仲可以由木质部中未成熟的木质部细胞转变为形成层，所以剥皮不易致死。 2.年轮和年轮线 年轮的概念:由于形成层周期性活动，在一年中(一个生长季)形成的次生木质部部分，包括早材和晚材，在横切面上呈现出同心圆环带，称为年轮。 早材:春-夏季，树木生长旺盛、形成层活动旺盛，形成的木质部细胞大、壁薄、色浅，排列疏松。 晚材:夏-秋季，树木生长减弱、形成层活动减弱，形成的木质部细胞小、壁厚、色深，排列紧密。 年轮线:同一年的早材与晚材之间是逐渐过度的，没有明显的界限。而头一年的晚材与第二年的早材之间由于细胞大小、细胞壁薄厚、色泽深浅及排列的疏密，就形成一道明显的界限，称为年轮线。 所以年轮现象的根源是:形成层的周期性活动。而形成层周期性活动的前提是:季节的周期性变化。因此，温带至亚热带地区的树木才有明显的年轮。热带地区的树木，年轮不明显。 假年轮:柑橘属植物一年可以形成3个生长轮。气候异常、病虫害发生、一年两次落叶(云南的干热河谷)等，都可以形成假年轮。 心材和边材:老树干中央次生木质部的导管常常被次生分泌物侵填而失去输导功能，通常色泽加深，比重加大，称为心材。外围仍然有功能的部分，色泽一般很浅，称为边材。 特别注意:分清年轮和年轮线，更正教材上图的标注错误。 环孔材、散孔材、半环孔材、无孔材的概念 (五)茎的三切面 1横切面:年轮线为圆圈，射线辐射状，看到宽度和横向长度; 2茎向切面:(看模型)年轮线为平行线;看到木射线的高度和长度; 3切向切面:(看模型)年轮线为抛物线;看到木射线的高度和宽度; 专门研究次生木质部(木材)解剖的科学称为木材学。 (六)单子叶植物茎的构造 以竹子或玉米为例，从外到内包括: ?表皮:一层，细胞规则，排列整齐有长短两种细胞，硅质化 ?机械组织:表皮之下若干层细胞，壁厚、腔小。 ?基本组织:机械组织以内，细胞较大，壁薄，靠近表皮者，含有叶绿体 ?维管束:有几个特点 排列特点——星散分布于基本组织中(因而没有皮层、髓部和髓射线的区别)。维管束分布规律是靠外面的维管束小而多，里面的大而疏。 结构特点——外韧型、有限维管束，没有形成层，没有次生构造，不能增粗生长，木质部为V字型。维管束外围具有大量的纤维，称为维管束鞘。越靠外面的维管束的维管束鞘的纤维占的比量越大，输导组织就越简化，乃至消失。这就是表皮下有几层机械组织的缘故，也就是为什么靠近表皮的竹材的强度大于内部的竹材的强度的原因。 总结:单子叶植物茎与双子叶植物茎的最主要区别在于:维管束星散分布于基本组织中，为有限维管束，没有形成层，没有次生构造，不能增粗生长。 进一步拓展、深化的内容:少数单子叶植物如棕榈、丝兰、龙血树等，也能产生次生组织而增粗，其方式是在茎的外方的基本组织中产生一圈分生组织，向内形成新的维管束和基本组织，使茎增粗。 宿根性的草本植物(茎是一年生的，地下部分是多年生的)茎往往是草质的，而地下部分是木质的，如蜀葵、飞燕草、耧斗菜等。 有的双子叶植物如部分葫芦科植物，草质茎中仅有束中形成层没有束间形成层。 尤其重要的是:茎的类型不是一成不变的，番茄、蓖麻，在温带是草质茎，在热带是木质茎。说明气候对形成层活动的影响。 根、茎结构比较 茎: 根: 1.表皮是保护组织 表皮是吸收组织 2.“外皮层”细胞壁局部加厚，并具有叶绿体 否，没有这样的“外皮层” 3.没有细胞壁栓质化加厚的内皮层，无“凯氏带” 内皮层细胞壁具有“凯氏带” 4.木栓形成层多由皮层薄壁细胞产生，可见保留木栓形成层常由中柱鞘产生 的皮层与初生韧皮部，仍保留髓 不保留皮层(少数例外) 5.初生木质部内始式起源,螺纹与环纹导管靠 初生木质部外始式,螺纹与环纹导管远离中心 近髓部 6.维管束环状排列，木质部与韧皮部内外排列 维管束辐射排列，木质部与韧皮部相间排列 7.有髓和髓射线， 无有髓和髓射线 复习思考题(茎部分) 1.茎的主要功能是什么, 2.说明茎的形态的基本特征。 3.芽有哪些类型, 4.简述或画图说明茎尖(芽尖)的基本结构。 5.画图表示各种分枝类型，哪种最原始，乔木的分枝主要是哪类,依次说明苔藓植物、蕨类植物、裸子植 物和被子植物的主要分枝类型。 6.画图和文字说明根和茎的初生构造的异同。 7.有一张未标注名称的被子植物幼根或幼茎的横切片，如何确定它是根或是茎的切片, 8.茎的次生结构是如何形成的，包括哪些结构, 9.形成层由哪两种细胞组成，各自形成什么结构, 10.说明髓射线和维管射线的区别。 11.年轮(生长轮) 是怎么形成的，哪些没有生长轮，哪些一年有2个生长轮 12.裸子植物茎的结构与木本双子叶植物茎的结构有哪些不同, 13.比较单、双子叶植物茎的结构差异。 14.观察根、茎等的切片时怎样区别木质部和韧皮部, 15.名词解释:束间形成层，束中形成层，年轮，早材，晚材，心材，边材，木射线，韧皮射线 16.幼嫩竹笋的内部为初生构造，长成老竹子后则为次生构造，对吗, 18.一棵“空心”老树为什么还能活着和生长, 19.说明“人活脸，树活皮”这句话所包含的植物学道理。 第三节 叶 3.5学时 一、叶的功能 1(正常的叶的功能 ? 光合作用 ? 蒸腾作用:吸水动力，降低叶面温度 2(特殊、特化、变态的叶的功能(一带而过) ? 繁殖作用，如落地生根、秋海棠 ? 贮藏作用，如洋葱、百合的鳞叶 ? 保护作用，如鳞芽外面的鳞片、花芽外面的苞片，叶刺 ? 攀缘作用，叶卷须 ? 捕虫食虫，茅膏菜、猪笼草、狸藻等的变态叶 二、叶的基本形态 (应该把叶的形态、类型等的内容放到这一节讲，更合理，连贯和系统，而且，这些知识紧接着就要用到) (一)叶的组成，完全叶 叶片:光合作用和蒸腾作用的最主要的部分 叶柄:支持叶片，使叶片有一定的角度、位置 托叶:成对生于叶柄基部，绿色、小，片状、丝状或针状，最易脱落，早期保护幼叶。自然界约50%的植物无托叶。(注意不要把托叶顺为“叶托”)。托叶在识别植物中的作用: 不完全叶:主要无托叶，其次无叶柄，极少数无叶片。 (二)异形叶性 有的植物，在同一植株上有形态和结构都不同的叶的现象。 生态异形叶性:水毛茛、慈姑 发育异形叶性:蓝桉、刺柏 三、双子叶植物叶的构造 双子叶植物叶的结构由表皮、叶肉和叶脉三部分构成。 1(表皮:一层，保护组织。无叶绿体。有角质层、腊被、表皮毛，有气孔。 上表皮角质层较厚、气孔少或无、毛被少或无 下表皮角质层较薄、气孔多、毛被交发达。 2(叶肉:含叶绿体，是同化组织。一般分为栅栏组织和海绵组织。 (1)栅栏组织:靠近上表皮，1-2 层，细胞长圆形，或圆柱形，规则，纵向整齐排列，细胞间隙小，叶绿体含量高，所以看上去叶的上表面原色较深。 (2)海绵组织:靠近下表皮，2-3 层，细胞短圆形，卵形，不规则的散乱排列，细胞间隙大，叶绿体较少，所以看上去叶的下表面原色较深。除光合作用外，主要是贮藏、通气。 ? 两面叶:具有栅栏组织和海绵组织分化的叶。大多数的叶如此。 ? 等面叶:没有栅栏组织和海绵组织分化的叶。旱生植物的叶往往只有栅栏组织没有海绵组织;一些沉水植物的叶，只有海绵组织没有栅栏组织。 3(叶脉:通常分布于海绵组织中，本质上是叶片中的维管束，不断分枝。包括维管束鞘、机械组织(纤维)、木质部和韧皮部。主脉的木质部和韧皮部之间也有形成层，但是只在最初进行短暂的分裂，就停止活动。叶脉的功能主要是输导和支持。 (1)维管束鞘:叶脉木质部和韧皮部的外围常常具有一圈薄壁细胞或厚壁细胞(或两者兼有)包围，称为维管束鞘。不同植物，维管束鞘的结构有所不同。 (2)机械组织:特征是细胞小、壁加厚，通常由维管束鞘连接到表皮。 (3)木质部:特征:细胞大、壁加厚，靠近上表皮(近轴面)，; (4)韧皮部:特征:细胞小、壁薄，靠近下表皮(远轴面)。 叶脉越分越细，结构越来越简单、各成分的量减少。在细脉的末梢木质部简化为特殊的螺纹管胞，韧皮部仅有一个短而狭窄的筛管细胞和增大的伴胞。(展示主脉、侧脉、细脉的结构)。 在小脉的附近，还有一些特殊的薄壁细胞——传递细胞P120，它可以来源于韧皮薄壁细胞、伴胞、木薄壁细胞和维管束鞘细胞，它能够更加有效地从叶肉组织输送光合产物到韧皮部。 问题:在一张叶片的横切片上，可以从哪些方面区别上表皮和下表皮, 四、裸子植物叶的构造 以松树的叶为例: 设问——文学作品中赞扬松树的是什么品格, 设问——大家看到过黄山或张家界的松树,生长在悬崖峭壁，缺水——耐旱。松树为什么耐汗, 叶形为针形，又称为针叶植物，由它们构成的森林称为针叶林。耐旱性 叶的结构从外到内分为: 1(表皮系统:包括表皮、下皮和气孔 表皮为一层细胞，细胞排列紧密、无胞间隙，壁厚腔小，角质层发达。下皮位于表皮下，1-3层，结构近于表皮，与表皮一起共同起到保护作用(类似于复表皮)。耐旱性 气孔的保卫细胞下陷于下皮上(或气孔开口于下皮上)，成为下陷气孔，以减少水分的散失。耐旱性 2(叶肉:叶肉细胞间隙很小，细胞壁内折叠，以增大叶绿体的排列面积，加强光合作用。耐旱性 树脂道:叶肉组织中具有树脂道，树脂道有4种类型，P121。 3(中脉:在叶的中央，没有侧脉，由内皮层(相当于维管束鞘)与叶肉相隔开。内有1-2个维管束。维管束与内皮层之间有转输组织。 维管束也包括木质部(主要是管胞)和韧皮部(主要是筛胞)两部分，无形成层。 问题:松树叶的哪些形态、结构特征与耐旱性有关:针叶、表皮细胞壁加厚，有下皮，气孔下陷，叶肉细胞壁内折叠。 五、单子叶植物叶的构造 以禾本科为例: 表皮:表皮细胞规则，整齐排列。上表皮有特殊的泡状细胞，使叶片在失水时能够卷起，又称为运动细胞。 叶肉:禾本科的叶肉常为等面叶，叶肉细胞壁也常常内折叠。 叶脉:有维管束鞘，1-2层，由薄壁或厚壁细胞构成。C3、C4植物，P125。 强调:泡状细胞、等面叶、细胞壁内折叠等结构，与叶的耐旱性有关。 关于C、C植物P125 34 C植物(低光效植物):最初合成的光合产物是3碳化合物(磷酸甘油酸)。其叶脉的维管3 束鞘为2层，外层细胞大、壁薄、含叶绿体比叶肉细胞少;内层细胞小、壁厚，几不含叶绿体。CO2的固定、还原、转化都在叶肉细胞内进行。 C植物(高光效植物):最初合成的光合产物是4碳化合物(苹果酸等)。其叶脉的维管束4 鞘为1层，细胞大、壁薄、叶绿体比叶肉细胞的大，细胞器也多，积累淀粉的能力比叶肉细胞强。一些C4植物的维管束鞘外还有一圈紧密排列的叶肉细胞，形成所谓“花环形”结构。CO2的固定在叶肉细胞内进行，并形成4碳化合物，CO2的还原在维管束鞘细胞中进行，这时所放出的CO2再被固定，最后形成碳水化合物。 六、叶的形态构造与生态条件的关系——叶的生态类型 重点讲旱生植物的叶的形态、构造特点。只讲夹竹桃叶的结构，和肉质叶的特点，P125-126 旱生植物的叶片的形态和结构主要是朝着减少水分丧失和加强贮水能力两个方向发展、变化的。因而形成两种适应途径: 1.非肉质化途径: 叶小而厚，表皮细胞壁加厚，角质层发达，毛被发达。有的种类表皮细胞多层，为复表皮(夹竹桃、松树)，气孔下陷(松树)，或气孔集中生于表皮下陷的局部区域中形成气孔窝(夹竹桃)。栅栏组织发达、海面组织和细胞间隙不发达，或成为等面叶(蓝桉)。或者，叶肉细胞壁内折叠(松叶、禾本科的叶)。极端情况下，叶片完全退化变态为刺(梭梭、蒺藜等)。 2.肉质化途径:(多浆植物)芦荟、打不死、落地生根、石莲花、马齿苋、龙舌兰，现在园林上引入的许多沙漠植物。 叶片肥厚多汁，角质层发达，叶肉细胞成为发达的贮水组织(其细胞内多糖类物质发达，细胞液粘稠、浓度很高，不易失水)。一些特殊的植物，叶片退化为刺，茎肉质化，代替叶的作用，如仙人掌科的植物。 现实意义:西南地区是干热河谷最多的地区，耐旱造林树种的研究和选择问题。 七、叶的寿命与落叶 P127 叶有一定的寿命，因种类和环境而异，或长达几年、十几年(有的裸子植物)，或短则几个月、一年的(落叶树种)。 (一)落叶的意义 是多年生植物对当地季节性的寒冷和干旱的适应，减少体内的水分散失和物质的浪费。 (二)落叶前的变化 1.物质转移:叶绿素分解、减少，有机物分解向外转移。 2.颜色变化:由于叶绿素减少，叶绿体变为有色体，叶片多呈现黄色或红色。 3.离层出现:落叶前，叶柄基部的部分薄壁细胞恢复分裂能力，产生几层横向排列的薄壁细胞，其胞间层的果胶质逐渐分解，细胞彼此松散、分离，称为离层。在自身重力和外力作用下，叶子从离层处脱落。落叶前，紧节离层下面的几层细胞壁栓质化，或类似于茎的周皮的结构，形成保护层。 问题:一般只有木本植物才有落叶现象，而草本植物没有落叶现象，(竹子和禾草就是如此)，为什么, 第四节 植物营养器官的变态 1学时 植物为了更好地适应环境和生存，或为了产生某些特别的功能，其部分器官的形态、结构发生显著的变化的现象，叫器官的变态。变态是可以遗传的。 讲清三个要点:形态和结构发生变化，功能发生变化或具有特别的适应意义;可遗传。否则不能称为变态:如两个头的竹笋等等。 要求熟记常见植物各自具有的变态器官。 一、根的变态 1. 贮藏根:通常草本植物才有，两类 (1)肉质直根(肥大直根):萝卜、胡萝卜、甜菜。由主根肥厚而来，一株一个。 (2)块根:红薯、天门冬、大丽菊等，由侧根或不定根肥厚而来，一株多个。 2.支柱根:玉米、榕树(独树成林) 3.呼吸根:红树 4.气根:附生植物、榕树、 5.攀缘根:爬山虎、常春藤 6.寄生根:菟丝子 二、茎的变态 (一)地下茎的(变态)类型 生长在地下的茎本身就不是履行正常功能的，都属于变态的器官，它们的功能主要是储藏和繁殖，有4种类型。 1.块茎:地下茎侧枝的顶端节间缩短、肉质膨大而成，有顶芽和侧芽，马铃薯、菊芋、花叶芋等。 2.根状茎:有顶芽，节和节间明显，节上有腋芽，不断分枝，肥厚或否。竹子、姜、藕、芭蕉芋 3.球茎:地下主茎膨大而成，节和节间明显，慈姑、荸荠、芋头、魔芋 4.鳞茎:由鳞叶(肥厚变态的叶)生于鳞茎盘(缩短的变态茎)构成，即，肉质的部分是鳞叶，不是茎。蒜、葱、百合 (二)地上茎的变态 1.茎刺:由枝变态而成，位于叶腋，有时刺还会分枝或长叶，柑橘、皂荚、山楂、川梨、火棘、叶子花等等。 2.茎卷须:由枝变态而成，位于叶腋，葡萄(葡萄科)、南瓜(葫芦科) 3.叶状茎:真正的叶常常退化，枝扁化、绿色，代替叶行光合作用。假叶树、天门冬、文竹、石刁柏、竹节蓼 4.珠芽(零余子):生于叶腋或花序中的变态枝条，其节间缩短，肉质肥厚，块茎状或鳞茎状，其上有芽，落地后可以能进行营养繁殖。薯蓣、落葵、大蒜等。 三、叶的变态 1.苞叶(苞片):与花和花序有关，叶子花，一品红等，非常多见。 2.芽鳞:樟树、杜鹃花 3.叶刺:叶变态成，生于节上、枝或腋芽的下部，刺槐、三颗针、仙人掌、刺葵、省藤。 4.叶卷须:常常是叶片或托叶变态而成，豌豆、拔契。 5.叶状柄:叶片退化，叶柄扁化、叶片状，行光合作用，与耐旱有关，台湾相思、大叶相思、绒毛相思等。 6.捕虫叶:是(食虫植物)猪笼草、茅膏菜、狸藻等，叶片变态为囊状、夹子状，或有腺毛，分泌消化酶。生长于土壤缺乏氮素的生境。 植物的刺的类型有3种 枝刺、叶刺和皮刺。皮刺由茎、叶表皮、皮层突起变尖而成，内部没有维管束，数量多，不分支，位置不固定，容易脱落，如花椒、蔷薇、玫瑰、月季、悬钩子等。 四、同功器官与同源器官 植物的器官由于生存和适应环境的需要，通过器官变态现象发展出同功器官与同源器官。 同功器官:来源不同、形态相似、功能相同的器官，如叶刺和枝刺。是不同器官对相同环境的趋同适应的结果。 同源器官:来源相同、形态相异、功能不同的器官，叶刺和叶卷须。是同源器官分别对不同的环境的趋异适应的结果。 复习思考题(叶及器官变态部分) 1.名词解释:蒸腾作用，两面叶，等面叶，离层，泡状细胞，传递细胞，维管束鞘，复表皮，气孔窝，同源器官，同功器官. 2.叶由哪几部分构成，各部分的功能如何, 3.说明单、双子叶植物在叶脉上的区别。 4.以画图方式说明单、双子叶植物和裸子植物叶的解剖结构。 5.裸子植物叶(松叶)有哪四种树脂道类型,各自的特点如何, 6.旱生植物是怎样适应干旱生境的, 7.简述或画图说明夹竹桃叶的旱生构造特点。 8.什么是多浆植物，有何适应意义, 9.什么是异形叶性，有哪两种类型，举例说明。 10.举例说明叶的结构与生态环境的关系。 11.说明植物落叶前的变化及落叶的意义。 12.说明植物器官的各种变态类型的具体名称及其主要特点，并分别列举代表植物。熟悉常见植物所具有的变态器官。 13.在观察叶的横切面制片时，如何在显微镜中区分哪面是上表皮，哪面是下表皮, 第六章 种子植物的繁殖器官 7 学时 植物繁殖的三种方式 1.营养繁殖:由根茎叶等营养器官形成新个体的繁殖方式，在植物中普遍存在。在植物和动物中与“无性繁殖”系同义语。(参见《辞海》P1626)。后代严格具备母本的特性，后代的性状不分离。 也就是“克隆”，器官水平的克隆。 (1)自然的营养繁殖:主要通过块根、块茎、鳞茎、球茎、根状茎、珠芽、根蘖(洋槐、白杨、香椿、葱木、花楸、樱桃、银杏、杉木等等)等方式实现。 (2)人为的营养繁殖 营养繁殖的概念及在林业生产中的意义、弊端 常用的营养繁殖及解剖学基础组织培养技术在营养繁殖方面的应用 2.无性生殖(繁殖):不经过生殖细胞的结合，由亲本直接产生子代的生殖方式。最常见的是:(1)分裂生殖:亲体纵裂或横裂成两个子体，如细菌、涡虫;(2)孢子生殖，亲体产生“孢子”，不经结合，直接形成新的个体，如各种孢子植物和孢子虫类;(3)出芽生殖，亲体在一定的部位长出芽体，芽体逐渐长大，脱离亲体而成为独立的个体，如酵(jiao)母菌、水螅。广义的无性生殖相当于“营养繁殖”。(参见《辞海》P658)，《辞海》中，没有对“无性繁殖”加以解释的词条。后代严格具备母本的特性，后代的性状不分离。 3.有性生殖(有性繁殖):通过两性生殖细胞(雌配子与雄配子或卵子与精子)的结合，形成新个体。其后代具备双亲的特性，后代的性状发生分离。(参见《辞海》P164)，《辞海》中，没有对“有性繁殖”加以解释的词条。 二、常用的营养繁殖及其原理 第一节 被子植物的繁殖器官及生殖过程 什么是繁殖器官,块茎、块根具有繁殖作用，是不是繁殖器官, 被子植物的繁殖器官包括花、果实和种子，与有性生殖有关。 一、花的组成 启发提问——什么是花,花的本质是什么, 本质:茎上的芽有的发育成正常的枝条，有的发育成花，所以，可以知道，花与枝是同源的。花的本质就是——花是被子植物特有的繁殖器官，是缩短、特化的枝条，它最终能产生 花粉、果实和种子。只有被子植物才形成花，是植物界高度进化的产物。 花由6个部分组成: (1)花柄:连接花和枝条，支撑花，使其有合理的空间位置。有的植物的花缺少花柄。 (2)花托:花柄顶端着生花的其他部分的结构，通常为圆锥形，或伸长为柱形，或凹陷成杯状。 (3)花萼:最外层，绿色、小，离生、合生，保护花蕾。 (4)花冠:第二层，通常大、鲜艳，引诱昆虫。组成花冠的单位称为花瓣，可以分为离生花冠或合生花冠。花萼和花冠合称花被，可以分为有两被花和单被花。花萼的数目一般与花瓣的数目一致。 单被花:花萼、花冠不分，只有一种类型的花被的花，称为单被花，如木兰类、莲等，属于原始性状。只有离瓣花类型的植物才出现单被花。在自然界是少数。 两被花:花萼、花冠有明显的区分。如茶花、杜鹃花、蔷薇花，在自然界占多数，进化类型。 (5)雄蕊:第三层，一朵花中通常有几个雄蕊。每个雄蕊由花丝、花药两部分构成。其中最重要的是花药，产生花粉～通常花药具有4个囊，每个囊内产生许多花粉，最后花粉囊开裂，花粉向外散播。 雄蕊群:一朵花中所有的雄蕊称为雄蕊群。 (6)雌蕊:位于花的最中央，一个或几个，包括柱头、花柱和子房3个部分。其中最重要的是子房，内部产生胚珠，胚珠发育成种子，子房发育成果实。 问:雌蕊由什么构成,——心皮 雌蕊群:一朵花中所有的雌蕊称为雌蕊群。 心皮:构成雌蕊的基本单位，是能够产生雌性生殖细胞(大孢子)的变态的叶，其边缘愈合成封闭的腔，即子房，内部产生胚珠。 背缝线:心皮中部相当于中脉的部分 腹缝线:心皮边缘相愈合的部分。 柱头:头状膨大或分叉，乳突状或羽毛状，产生多种分泌物(水分、糖类、蛋白质、脂类、激素、酶等)，以利于接受花粉和促进花粉的萌发。 花柱:支持柱头，使柱头具有最适宜的位置，受粉的需要。 子房:雌蕊的基部，膨大，内有子房室，产生胚珠，再形成胚囊，产生卵细胞等，完成双受精，最终胚珠形成种子，于是子房形成果实。 完全花:具有花萼、花冠、雄蕊、雌蕊的花 不完全花有很多情况，如单性花(雄花、雌花)、单被花、裸花、无性花等等。 二、花粉的结构及其形成(发育) “花粉”是大家都非常熟悉的名词，什么是花粉,本质是什么,其作用、意义是什么,结构如何,产生于何处, 花粉(pollen)是种子植物的雄配子体(male gametophyte)，产生雄配子(精子)(male gametes)。被子植物的花粉是只包括3个细胞的球形结构，即一个营养细胞(vegetative cell)、2个精子(雄配子)，具有坚硬、稳定的花粉壁和萌发孔(萌发沟)。P148 花粉是如何形成的? 花粉产生于花药中，最初在幼嫩花药横切面上，四个角各自产生若干个孢原细胞(archesporial cell)，以后 (幼嫩花药四个角)孢原细胞(sporogenous cell)(几个)(有丝分裂)?(多个)造孢细胞(有丝分裂) ?(多个)小孢子母细胞(microspore mother cell)(减数分裂)? 四分体(分开)? 小孢子(单胞花粉粒)(microspore)(分裂一次)? 二胞花粉粒(1个营养细胞、1生殖细胞，多数植物此时花粉散播)(生殖细胞再分裂一次)? 三胞花粉粒(即成熟花粉粒:包括1个营养细胞、2个精子(雄配子)) 营养细胞的作用:形成花粉管。 花粉的形态和结构，研究意义: 花粉粒的大小:2-5毫微米(勿忘草)——150-200毫微米(南瓜)，多数15-60毫微米。 花粉的形态:有三角形、球形、椭球形，表面有各种花纹和突起——刺状、粒状、瘤状、棒状等。花粉有坚硬的外壁，主要由孢粉素、纤维素等组成。孢粉素的化学性质非常稳定，具有耐高温高压、耐酸碱、抗生物分解，所以花粉能够长期保存，甚至形成花粉化石。外壁上有萌发孔(germ pore)或萌发沟(germ furrow)，是花粉管萌发的通道，数量1——十余个不等，因物种而异。 每种植物的花粉都有自己的特征，可以利用花粉进行植物系统学的研究、古植物学研究、古地理学、地质学研究，现代已经专门发展出一门研究花粉的学科——孢粉学(palynology)。 成熟花药(花粉囊)的结构:P144 (1)表皮 (2)花粉囊壁:包括 纤维层:一层细胞，细胞壁带状加厚，使其容易开裂 中层:1-多层细胞，含有营养物质，花粉成熟过程中不断分解，最后消失。 绒毡层:花粉囊壁最内一层细胞，细胞大，提供花粉所需的营养，合成一些特殊的酶，以便促进花粉的富裕和形成，以及花粉的识别蛋白。 (3)花粉囊4个: (4)药隔: 三、胚珠和胚囊的结构及其形成(发育) (一)胚珠的结构 1.什么是胚珠, 胚珠是种子的前身，着生于子房内壁的胎座上，它产生胚囊(雌配子体)，再产生卵细胞等，最终发育成为种子。 2.胚珠的结构:包括5个部分 (1)珠被:胚珠的外层，通常有外珠被和内珠被两层，发育成种皮 (2)珠孔:胚珠顶端的珠被上的小孔，一直保留，胚珠发育为种子时，珠孔自然成为种孔。花粉管通常从珠孔进入珠心、再入胚囊——称为珠孔受精。 (3)珠心:珠被内最初的组织，以后产生胚囊母细胞(大孢子母细胞)，当形成胚囊或胚囊受精发育为胚和胚乳的时候，珠心组织常常消失——营养物质转移到胚乳和子叶中。 (4)合点:珠被与珠心连接的区域。有的植物花粉管从合点进入珠心、再入胚囊——称为合点受精。 (5)珠柄: (二)胚囊的结构及其形成 1.什么是胚囊, 胚囊:由珠心中的大孢子母细胞减数分裂形成大孢子，再由大孢子发育形成的结构，通常含有8个细胞，其中包括1个卵细胞，2个助细胞，2个中央细胞，3个反足细胞——蓼型胚囊，占被子植物的81%。 胚囊是被子植物的雌配子体(female gametophyte)。 2.胚囊的形成和结构 胚珠发展于的初期，珠心细胞大小均匀一致，以后近珠孔端的珠心细胞中分化出一个大的分生细胞，即孢原细胞，以后: 孢原细胞(近珠孔端的珠心细胞中产生)? (造孢细胞，或者跳过)? 大孢子母细胞(embryo sac mother cell) ? 四分体(近珠孔端3个退化) ? 大孢子(单胞胚囊)? 二胞胚囊 ? 4胞胚囊 ? 8胞胚囊，即成熟胚囊(1个卵细胞，2个助细胞，2个中央细胞，3个反足细胞) 胚囊结构中，不同植物之间以反足细胞的变化最大。一些植物中，反足细胞的数量可以为零或者比较多，如胡椒的有100多个，箬竹的有300多个等。反足细胞还可以是多核或多倍体细胞。反足细胞具有传递细胞的性质，将母体的营养物质传递给胚囊。 四、开花与传粉 开花是被子植物的特有的现象，每种被子植物都要开花，开花的本质，就是被子植物形 成雄、雌配子的过程，花的作用是有利于保护和传播。传粉有两大方式: 1.自花传粉(self-pollination) 典型的指同一朵花的花粉落到自己雌蕊的柱头上，实现受精，这通常要通过“闭花受精”来实现，如豌豆、花生、奇异堇菜等。 自花授粉的动力来自何处, 最新发现:黄花大苞姜(特产广东、广西，在广西为蛇药)，开花后，花粉滑动自花传粉——花中产生粘液，粘液经过花药带着花粉流向柱头完成受精，该成果由华南植物园发现，并发表在世界著名的《Natural》杂志上，是一种从未发现过的传粉方式，是该种植物长期适应阴暗湿润、无风、昆虫少的生境中的传粉方式。 林业上，自花传粉的概念扩大，指同一植株的每朵花之间的传粉;果树栽培上，指同一品种之间的传粉。 2.异花传粉(cross-pollination) 典型的异花传粉指同一朵花的花粉落到另一朵花雌蕊的柱头上。林业上，指同不同植株间的花之间的传粉;果树栽培上，指不同品种之间的传粉。 依据传粉的媒介的不同，自然条件下异花传粉主要有两种类型，各自具有不同的适应特征: (1)风媒传粉——风媒植物，约有1/5的被子植物。有效传粉的距离一般是300-500米。 花序轴柔软，易于摆动，如形成穗状花序、柔荑花序等等。 花小，花被不鲜艳、或花被退化 不具有蜜腺、无香味等; 花丝和花柱均较长，柱头常分裂或羽毛状，增加接花粉的机会。 花粉数量多、小而轻、外壁光滑而干燥。 花生于植物高处(如顶生等)，花多在早春开放，先花后叶或花叶同期，减少树冠枝叶对花粉传布的阻碍。 (2)虫媒传粉——虫媒植物，自然界的多数被子植物是虫媒植物。 花大，花被鲜艳 有蜜腺、产生花蜜，有芳香或其他特殊气味(色、味、蜜)。 花粉的数量较少，花粉粒较大，表面粗糙、常形成刺突雕纹，有黏液，或者常常形成花粉块，易于黏附在昆虫上。 花的颜色、大小、形状、结构乃至开花的季节和时间(夜晚或白昼)常常与相应的昆虫的大小、形状、口器、活动习性等高度一致，形成与昆虫的专一性传粉关系——昆虫与植物的相互依赖关系导致植物和昆虫的协同进化。兰科、唇形科等等花的结构高度特化的科就是植物方面的典型代表。 有些植物，如椴树、油茶等，风媒传粉与虫媒传粉兼而有之。 除风媒和虫媒外，水生植物如金鱼藻、黑藻(都是被子植物)、海菜花等，是水媒植物。 还有鸟媒植物——蜂鸟——太平洋岛屿上，世界最小的鸟。 3.异花传粉的保证 连续的自花传粉，后代退化;异花传粉有益。 植物如何避免自花传粉、保证异花传粉,有以下几种方式: (1)雌雄异株 (2)雌雄异熟 (3)花柱异长 (4)自交不亲和 五、受精 (一)被子植物受精的基本过程 1.花粉落在柱头上，并被识别——识别蛋白 2.花粉管在柱头上萌发——从萌发孔和萌发沟，进入花柱，使受精过程摆脱了对水的依赖，是被子植物高度适应陆生环境的表现。 3.花粉管进入子房——胚珠——胚囊，两种途径，两种受精方式 (1)珠孔受精 (2)合点受精 4.双受精: (二)双受精的意义 1.双受精是被子植物特有的受精现象，是植物界最高级的受精形式。 2.经济原则:卵不受精，不形成胚，就不产生无用的胚乳，高度进化的表现。 3.胚乳具有父母双方的遗传特性，使胚更具有生活力 所以被子植物的双受精，加上结构方面的完善(花的产生，传粉方式的多样化，果实的形成，增加了保护种子、营养种子和传播种子的多样性，维管束结构的完善等)，使被子植物成为当今植物界种类最多、分布最广的门类。 六、种子和果实的形成及意义 (一)种子的形成 1.正常种子的形成和结构 前提是完成受精后。受精后，合子要经过一定时间的休眠，才开始发育。休眠期的长短因植物种类而异。如水稻4-6小时，苹果5-6天，茶5-6个月。秋季开花的植物，受精卵常常要越冬后才能发育——反映了与季节的适应问题——生物的共同特性之一。 珠被 ? 种皮，上一代的孢子体的部分 外珠被 ? 外种皮 内珠被 ? 内种皮 珠孔 ? 种孔 受精卵 ? 胚，胚进一步分化为胚芽、胚轴、子叶、胚根四个部分。双子叶植物的两个子叶通常进行均等的发育。单子叶植物的向外的一个子叶几乎不发育，只有靠胚乳一侧的内子叶才正常发育，所以看起来就只有一个子叶。为什么子叶是对生的，为什么单子叶植物的子叶中向外的一个不发育,意义, 受精极核 ? 胚乳，三倍体 特别的是——有的植物，胚乳发育后不久，其营养物质转移到子叶中，到种子成熟时，胚乳消失(这种情况下子叶通常发达)，成为无胚乳种子。 2.种子的非正常发育和结构 (1)无融合生殖 一般情况下植物不经过受精是不会形成种子的。特殊情况下发生无融合生殖。 被子植物的胚囊中，不经过精子和卵子两性细胞结合而形成胚的现象，称为无融合生殖，在36科300余种植物中发现。有以下几种情况: ?孤雌生殖(parthenogenesis)——卵细胞不经过受精，直接发育成胚，是单倍体胚，在玉米、小麦、烟草等植物中发现。 ?无配子生殖(apogamy)——由助细胞、反足细胞发育而成的胚，是单倍体胚，在水稻、玉米、棉、亚麻等植物中发现。 单倍体胚形成的植株生活力很弱，通常生长不良，而且如果开花也不能进行减数分裂，因此几乎是完全不育的。但是通过染色体加倍技术，使它们形成纯合二倍体，则在遗传育种上有广泛的应用。 ?无孢子生殖(apospory)——由珠心或珠被细胞直接发育成胚，二倍体胚，有正常的生育能力。 (2)多胚现象 正常情况下一个种子只有一个胚。少数情况下一个种子中产生多个胚的现象，称为多胚现象。有以下几种情况: ?合子胚发育早期均等分裂为二个或多个部分，各部分各自发育形成胚。真正的孪生子。如兰科和百合科的某些种。 ?一个胚珠中形成两个胚囊，而形成多个胚。如桃、梅。 ?除了正常的合子胚外，胚囊中的助细胞(如菜豆)、和反足细胞(如韭菜)也发育成胚，但是这种来源的胚通常难以成活。 ?胚囊外面的珠心或珠被细胞直接分裂，形成不定胚。它们与合子胚同时并存。如柑橘类的种子常常具有4-5个胚，其中只有一个是合子胚，其余的都是不定胚(珠心胚)。通常，珠心胚无休眠期，出苗快，比合子胚利用养料的能力更强、苗更强状，并能基本保持母本的形状，在生产上有有应用价值。 (3)外胚乳 大多数种子，在胚和胚乳发育过程中，珠心组织的细胞被吸收。少数植物，在种子成熟是珠心组织不消失而是发育成类似胚乳的组织，包在胚乳或胚之外，称为外胚乳。如胡椒科植物、黎科植物、石竹科植物等。外胚乳可以在有胚乳或无胚乳的种子中都出现。 (4)假种皮 少数植物，种子发育时珠柄或胎座也发育并包在珠被之外，通常成为肉质化的套被，称为假种皮，如荔枝、龙眼、卫矛、老虎楝等。 (二)果实的形成 1.正常果实的形成 与胚囊中的卵受精、胚珠发育成种子的同时，子房也逐渐发育长大，成为种子，子房之外的花的其他部分通常调萎。果实包括有胚珠发育来到种子和子房壁发育而来的果皮。 果皮分为外、中、内三层。 (1)外果皮(exocarp)一般很薄，只有1-2层细胞，有角质层和气孔——与表皮接近，成熟时常常具有花青素或有色体(,)，使果实呈现各种色泽。 (2)中果皮(mesocarp)较厚，质地和结构变化多样，有的肉质、有的革质等等。 (3)内果皮的变化也多，或为坚硬的石细胞，或肉质等等。 果皮结构和质地的差异，导致了果实类型的多样化，也是划分果实类型的主要依据。 2.非正常果实的形成 单性结实——通常一定要经过受精，才能形成果实。但是，一些植物不经过受精，子房也能长大形成果实，称为单性结实(parthennocarpy)，内部不含种子。 自发单性结实——子房不经过传粉、受精或其他任何刺激，就能够膨大，形成无籽果实，如芭蕉、菠萝、柑橘、柿等等。 刺激单性结实(诱导单性结实)——用种间花粉刺激柱头，或用生长素激素(如2,4D，吲哚乙酸)刺激柱头。生产中用马铃薯花粉刺激番茄柱头，用苹果花粉刺激梨的柱头都可以得到无籽果实。 最后，无籽果实不一定是由于单性结实引起的，有时，受精后胚的发育受阻，不形成种子，但是子房仍然继续膨大成为果实。 种子、果实的各部分结构与花的结构的对应关系 (1)花冠、雄蕊、花柱、柱头 ? 凋谢 (2)子房 ? 果实:其中子房壁 ? 果皮 (3)胚珠 ? 种子:其中 珠被 ? 种皮，上一代的孢子体的部分 (外珠被 ? 外种皮) (内珠被 ? 内种皮) 珠孔 ? 种孔 珠柄脱落 ? 种脐 受精卵 ? 胚，并分化为胚芽、胚轴、子叶、胚根四个部分 受精极核 ? 胚乳，三倍体 (三)产生种子和果实的意义 种子的形成使胚得到更好的保护，为胚的萌发提供了养料。而且种子的形成，必然要改变以往受精的方式，即不能再依赖于水来来完成受精，必须以花粉管的形式完成受精，使受精这一重要的环节摆脱了水的限制。 果实的形成，加强了对种子的保护，为种子提供养料，增加了种子传播的途径。 以上，是植物适应陆生生境的重要形状和重大飞跃。 七、单倍体、二倍体和多倍体的概念及意义 第二节 裸子植物的繁殖器官及生殖过程 就整个植物界来说，裸子植物的有性生殖过程与被子植物高度相似，产生花粉、产生胚珠，经过传粉、形成花粉管，使受精过程不再依赖于水，最后胚珠发育成种子。 以松树为例 一、大、小孢子叶球的构造 (一)小孢子叶和小孢子叶球的构造 1(小孢子叶 裸子植物的小孢子叶是产生(小孢子)花粉粒的叶状结构，相当于被子植物的雄蕊。每个小孢子叶的背面产生2个并列排列的长椭圆形的小孢子囊，里面通过小孢子母细胞减数分裂形成小孢子、最终产生花粉粒。小孢子囊相当于被子植物的花药。 裸子植物的花粉粒有两个气囊，是风媒传粉。 2(小孢子叶球由多数小孢子叶密集生于特殊的轴上(螺旋状排列或否)形成的球状结构，又称为“雄球花”。 (二)大孢子叶和大孢子叶球的构造 1(大孢子叶 裸子植物的大孢子叶是产生(大孢子囊)胚珠的叶状结构。每个大孢子叶的上面产生2个并列排列的胚珠。胚珠将来发育成种子，其结构与裸子植物的胚珠一致。所以大孢子叶相当于被子植物的心皮只是没有闭合成为封闭的结构，胚珠是裸露的。 2(大孢子叶球 大孢子叶球(即通常所说的“松球果”、“松陀螺(tuo-luo)”)由多数大孢子叶密集生于 特殊的轴上(螺旋状排列或否)形成，又称为“雌球果、球果”，民间称为“松球”。 二、雌、雄配子体的形成 (一)花粉粒(雄配子体)的形成 在幼嫩的小孢子叶的花粉囊中，产生若干造胞细胞，经过有丝分裂形成小孢子母细胞，再减数分裂形成四分体，分开后成为小孢子。小孢子为单倍体结构，经过几次细胞分裂和变化最终形成具有3个细胞的成熟花粉粒，也就是裸子植物的雄配子体。其的发育过程及最终的结构，与被子植物的高度一致，只是过程略微复杂(反映了裸子植物的原始性)，但最终也是包括一个粉管细胞和两个精子。但是部分裸子植物的精子还保留鞭毛。(原始性) (二)雌配子体的形成 裸子植物胚珠的结构与被子植物的几乎一致，也包括珠被、珠孔、珠心等。在胚珠的珠心细胞中产生大孢子母细胞，经过减数分裂形成大孢子。大孢子分裂多次(而不是三次)发育成多细胞结构的雌配子体(而不仅仅是8个细胞)。雌配子体近珠孔一端具有若干个简化的颈卵器(被子植物已经没有颈卵器)，每个颈卵器中包含一个卵细胞，即裸子植物的雌配子体具有多个卵细胞(原始性)。 三、传粉与受精 裸子植物传粉几乎都是风媒传粉，起花粉粒有两个特殊的气囊，有利于在空中飞。 裸子植物没有发展出双受精。 四、胚与胚乳的发育 由于一个雌配子体上有几个颈卵器，每个颈卵器各有一个卵细胞，所以裸子植物的种子常常具有多胚现象。不过最后通常只有一个胚发育成熟，其余的则被吸收。 裸子植物的胚乳是雌配子体除去颈卵器的部分，为单倍体。由于裸子植物没有发展出双受精，不管卵细胞有没有受精并发育成胚，其胚乳都已经先胚而存在，如果卵细胞没有受精并发育成胚的话，这些事先形成的胚乳就是一种浪费。 五、裸子植物有性生殖与被子植物的主要不同 无真正的花，无子房构造，产生胚珠的结构称为大孢子叶。大孢子叶相当于被子植物的心皮，但是它不闭合形成子房，使胚珠裸露着生于大孢子叶上(上面，腹面)，因而不形成果实。产生花粉的结构称为花粉囊(相当于花药)，它由小孢子叶(相当于被子植物的雄蕊)产生。大孢子叶和小孢子叶各自密集生于特殊的轴上(螺旋状排列或否)形成大孢子叶球和小孢子叶球，即裸子植物的孢子叶球是单性的。 在花粉囊中形成花粉粒，即雄配子体，其发育过程与被子植物的高度一致，只是过程略微复杂(反映了裸子植物的原始性)，但最终也是包括一个粉管细胞和两个精子。部分种类的精子还有鞭毛。(原始性) 胚珠的结构与被子植物的几乎一致。同样在胚珠的珠心细胞中产生大孢子母细胞，减数分裂形成大孢子。但是由大孢子发育形成的雌配子体由于细胞分裂的次数多，(不再仅仅是8个细胞的结构)而是为多细胞构造，其珠孔一端具有若干个简化的颈卵器，每个颈卵器中包含一个卵细胞，即裸子植物的雌配子体具有多个卵细胞(原始性)。胚乳是雌配子体除去颈卵器的部分，为单倍体。 没有双受精。 被子植物 裸子植物 有真正的花，有花冠;有子房，形成果实; 无真正的花;无子房，不形成果实; 成熟雌配子体即胚囊，通常只有8个细胞，不再保雌配子体结构较复杂，细胞数目多，有颈 留颈卵器;精子不再保留鞭毛 卵器;精子尚保留鞭毛 双受精 非双受精，常有多胚现象 胚乳由受精的极核发育而来，三倍体 胚乳是其雌配子体的主要部分，单倍体 复习思考题(植物的繁殖器官) 1.说明营养繁殖、无性生殖和有性生殖的区别和各自的意义。 2.说明花的各部分的组成及其功能。 3.区别:单被花，重被花，无被花，无性花，花瓣和花冠。 4.简述被子植物的花粉粒及胚囊的发育过程及其构造。 5.说明被子植物双受精的过程及其意义。 6.裸子植物的小孢子叶球和大孢子叶球各包括哪些主要结构, 7.风媒传粉和虫媒传粉植物各有哪些适应特点, 8.植物保证异花授粉的途经有哪些, 9.种子与果实的各部分结构与花的结构的对应关系如何, 10.名词解释:心皮，离生雌蕊，背缝线，腹缝线，四分体，小孢子，大孢子，雄配子体，雌配子体，假种皮，真果，假果 11.种皮的结构如何,种皮的性质、厚薄与果实的果皮之间是否具有一定的相关性,试举例说明。 12.种子和果实的传布有那些方式, 第七章 植物界的基本类型 10 学时 通过各代表种属介绍各大类群的主要特征，并说明植物界的进化发展过程。 第一节 概述 生物在地球上已经有30多亿年的历史。最早的生物——蓝藻、细菌约有38亿年历史。生物不断进化，原有的种不断消失、新种不断产生。 植物界发展进化的历程表——P178 距今年代地质代 纪 植物演化(化石记录) (百万年) 第四纪 2.5 被子植物占绝对优势 新生代 第三纪 65 被子植物进一步发展，开始繁盛 白垩纪 136 裸子植物衰退，被子植物大爆发 中生代 侏罗纪 190 裸子植物繁盛，尤其松柏类占优势，被子植物出现 三叠纪 225 真蕨类繁盛，裸子植物进一步发展 二迭纪 280 木本蕨及种子蕨衰退，裸子植物出现 石炭纪 345 裸蕨衰退，木本蕨及种子蕨繁盛 泥盆纪 395 裸蕨繁盛，种子蕨和苔藓植物出现 古生代 志留纪 430 藻类仍然占优势，裸蕨类出现(有维管束，无根) 奥陶纪 500 藻类植物繁盛，并占优势 寒武纪 570 真核藻类出现，发展 原古代 2500 蓝藻和细菌兴盛 太古代 4600 后期有低等蓝藻和细菌出现 自然界已经被发现的植物种类大约有50万种，它们之间都存在或近或远的亲缘关系，植物分类学或植物系统学的任务、目标就是要按照植物之间亲缘关系的远近，把这些植物分门别类。 一、植物的分类单位 要把植物(生物)分门别类，首先要有不同的等级单位。 生物分类的主要等级单位:界、门、纲、目、科、属、种 亚等级单位:亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属等等 种是最基本的等级单位。 什么是种(species):形态、特征相同，有一定的个体数量，占居一定的分布区，个体之间没有生物学上的生殖隔离。种和种之间的个体通常有生殖隔离。 二、植物的命名 为了便于不同国籍、不同语言、不同地区之间的准确交流，需要有一种全世界通用的、给植物进行科学命名的方法，1753年瑞典植物学家林奈出版的《植物种志》中创立了这个方法。后来植物命名的方法得到不断补充和完善，制定了很多的规则，于1867年正式形成了《国际植物命名法规》。以后由国际植物学会的“植物命名委员会”每5年修订一次，并向全世界发布。 1.种的命名——双名法 给植物的种命名的方法，采用双名法，该方法规定，用两个拉丁词或拉丁化的词对植物种命名，第一个词是属名，为名词，首字母大写，第二个词为种加词，形容词或名词，首字母小写。这就是植物的学名(scientific namu)。如: 云南松学名 Pinus yunnanensis Franch. 桃学名 Prunus persica (L.) Bastsch 一个完整的学名要求在种加词的后面要写上种的命名人的名字的缩写，其首字母要大写。 注意，有的书上，或有的文献中，将种加词说成是“种名”，是不对的。 双名法与中国人的命名不谋而合，属名相当于“姓”，种加词相当于“名”。 2.种下分类群的命名 植物种以下有亚种(subspieces)、变种(varietas)、变形(forma)、品种(variety)等等级，有不同的表示方法。 变种(varietas):如云南松Pinus yunnanensis Franch. 有两个变种: 细叶云南松Pinus yunnanensis Franch.. var. tenuiflolia Cheng et Law 地盘松 Pinus yunnanensis Franch. var. pygmaea Hsueh 6个部分:依次为属名、种加词、种的定名人、变种指示词、变种加词、变种定名人。 亚种(subspieces)sub.:当变种指示词var. 被亚种指示词代替，就表示整个的名称是一个亚种的名称，6个部分:依次为属名、种加词、种的定名人、亚种指示词、亚种加词、亚种定名人。 变形(forma)f. 品种(variety)cv:只在栽培植物、园林、园艺植物中应用，是人工培育下的变异。 三、植物界的划分 P182 二界系统: 三界系统: 四界系统: 五界系统: 四、植物界的分门与大类群 (一)植物界的分门 植物界门的划分曾经有过许多不同的观点和划分，现在一般将植物界划分为14个门，见P181。 不同的分类系统中还有不同的划分方法，如12门、13门、15门、17门等等。 (二)植物界的大类群 所谓大类群，就是把那些有共同特征的门集合起来，成为不同的类别，只是习惯上的划分，不是严格的分类。习惯上主要有以下的大类群的划分。 1(第一种划分 (1)藻类植物 (2)菌类植物 (3)地衣植物 (4)苔藓植物 (5)蕨类植物 (6)种子植物(裸子植物、被子植物) 2(第二种划分 (1)维管植物(vascular plant)——无维管植物 (non-vascular plant) 维管植物:植物体内具有维管组织结构的植物，维管组织的出现，是植物界适应陆生生活的必然要求和结果。维管植物包括蕨类植物和种子植物。 (2)孢子植物(spore plant)或隐花植物(Cryptogamia) 孢子进行繁殖，——种子植物(seed plant)或显花植物(phanerogams)，用种子繁殖，其中被子植物又叫有花植物(flowering plant)。 (3)颈卵器植物:苔藓植物、蕨类植物、部分裸子植物 (4)有花植物(严格地仅指被子植物)——隐花植物 隐花植物:上海辞书出版社《辞海》1979:442“隐花植物(Cryptogamae)亦称‘无花植物’。显花植物的相对词。旧时指无雌蕊和雄蕊分化，不产生种子的植物，包括藻类、菌类、地衣、苔藓和蕨类植物。” 显花植物:上海辞书出版社《辞海》1979:1392“显花植物(Phanerogamae)亦称‘有 花植物’。隐花植物的相对词。旧时指以种子繁殖的植物，即裸子植物和被子植物。狭义的，仅指被子植物而言。” 《英汉植物学词典》四川科学技术出版社，1989中的隐花植物和显花植物等同于孢子植物和种子植物 孢子植物:上海辞书出版社《辞海》1979:1125“藻类、菌类、地衣、苔藓和蕨类植物的总称。所有植物均有豹子生殖过程，但孢子植物的孢子较为显著，通常均脱离母体而发育，以此区别于种子植物。” 3(第三种划分 (1)低等植物(Iower plant) 无胚植物(non-embryophyte) 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——高等植物(higher plant) 有胚植物(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。 各类群的检索表，见P181。 第二节 低等植物 低等植物的界定(共性) (1)植物体结构简单:或单细胞，或多细胞的丝状体，或叶状体，没有根茎叶分化; (2)生殖器官是单细胞的(极少数是多细胞，但是没有不育的外套包围); (3)受精卵不在母体内发育成多细胞结构的幼小的植物体——胚，而是脱离母体后在环境中直接发育。胚得不到保护和营养，后代成活力低。——最为重要和关键 (4)多数生活在水中或潮湿的环境中——适应陆生环境的能力弱。 低等植物包括藻类植物、菌类植物和地衣植物。 一、藻类植物 一般特征 (1)植物体为单细胞，或群体，或丝状体，或叶状体，没有根茎叶分化; (2)有纤维素的细胞壁:外层为果胶质，黏滑;内层为纤维素; (3)细胞内含有叶绿素或其它色素，能进行光合作用; (4)多数种类在生活史的某些单细胞时期具有鞭毛——高度依赖水环境。 藻类植物约2.5万种，7门，多数生于海水、淡水中，少数生于陆地。 (一)蓝藻门 1(一般特征 (1)细胞为原核细胞，没有细胞核、没有细胞器; (2)通常是单列细胞的丝状体，细胞之间的联系松散;由丝状体再组成块状或片状。 (3)光合色素为叶绿素a和藻蓝素，故植物体呈蓝色。光合产物贮藏物质主要是蓝藻淀粉。 (4)无有性生殖。通过细胞一分为二进行裂殖繁殖，或丝状体断裂进行营养繁殖。 2(分类和代表植物 目前已经记载的蓝藻门植物大约有1500种，只有一个纲，即蓝藻纲(Cyanophyceae),3个目，即色球藻目(Chroococcales)、管胞藻目(Chamaesiphonales)和颤藻目(Osillatoriales)。 念珠藻属(Nostoc)P184 属于颤藻目。 单列细胞构成的不分枝的丝状体，称为藻丝。许多藻丝集合成片状、球状群体，有公共胶质鞘。藻丝上三种细胞:(1)营养细胞，细胞较小，主体，进行光合作用和进行细胞分裂(裂殖);(2)异形胞，数量少，较其他细胞大，常在此处断裂行营养生殖。冬季时有的细胞成为(3)厚壁孢子(厚垣yuan孢子)，经过休眠后萌发成为新藻丝。 常见的种类有地木耳(Nostoc commune)和发菜(Nostoc commune var. flagelliforme)，均可食用。 在海洋中的念珠藻可以形成赤朝。 (二)绿藻门 1(一般特征 绿藻植物的细胞含有与高等植物细胞相同光合色素，即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，因而都呈绿色。贮藏养分也相同，有淀粉和油类。 有与高等植物类似的细胞壁成分。 游动细胞有2或4条等长的顶生鞭毛。 绿藻的植物体有单细胞的、群体的和丝状体的。 有无性繁殖和有性繁殖。 分布很广，以淡水为多，常见于流水与静水中，陆地上阴湿处，海水中也有分布。 2(分类和代表植物 绿藻门约430属，6700种，通常分为绿藻纲(Chlorophyceae)和轮藻纲(Charophyceae)。 (1)衣藻属(Chlamydomonus)，属于绿藻纲。 衣藻属有100多种，生活于富含有机质的淡水沟和池塘中，早春和晚秋大量繁殖时，常形成大片群落，使水变成绿色。 植物体为单细胞，卵形，细胞内有一个核，一个杯状叶绿体，叶绿体中有淀粉核，细胞前端有2条等长的鞭毛，鞭毛基部有2个伸缩泡，旁边有1个红色眼点(图)。 衣藻既有无性生殖又有有性生殖。无性生殖常在夜间进行，生殖时藻体通常静止，鞭毛收缩或脱落变成游动孢子囊，细胞核先分裂，形成4个子核，有些种分裂3-4次，形成8-16个子核，随后细胞质纵裂，形成2、4、8或16个子原生质体，每个子原生质体分泌一层细胞壁并生出两条鞭毛，子细胞由于母细胞壁胶化破裂而放出，长成新的植物体。有性生殖在多代的无性无殖后进行。生殖时，细胞内的原生质体经过分裂形成8=64个小细胞，称配子。配子在形态上和游动孢子无大差别，只是比游动孢子小。成熟的配子从母细胞中放出后，游动不久，即成对配合，形成双倍体、具4条鞭毛、能游动的合子。合子游动数小时后变圆，鞭毛脱落，分泌形成厚壁合子，合子壁上有刺囊。合子经过休眠，在环境适宜时内部经过减数分裂，产生4个单倍体的原生质体。以后合子壁破裂，单倍体的原生质体被放出，并在几分钟之内生出鞭毛，发育为新个体。 多数种的有性生殖为同配生殖，即配合的两个配子形状相似、大小相同。 有些为异配生殖 有的为卵式生殖 从不同衣藻的生活史中，可以看出有性生殖起源于无性生殖，有性生殖中又是从同配生殖发展到异配生殖，再发展到卵式生殖。 (2)水绵属(Spirogyra)属于绿藻纲。 本属约300种，全部是淡水产，是常见的淡水绿藻，在小河、池塘、沟渠或水田等处均可见到，繁盛时大片生于水底或大块飘浮于水面，用手触及有黏滑的感觉。 植物体是由长筒形细胞连成的不分枝的丝状体。每个细胞中有一至数条带状的叶绿体，螺旋形绕于原生质体内，上有一列淀粉核。细胞中有一个核和一个大液泡。细胞壁外富有胶质，触手滑腻。 水绵的营养繁殖可通过丝状体断裂成两条或丝状体的每个细胞分裂来进行。水绵没有无性生殖。有性生殖为接合生殖(conjugation)，多发生在春季或秋季。繁殖时两条丝状平等靠近，在两细胞相对的一侧相互发生突起，突起渐伸长而接触，于是接触的壁消失，连接成管，称为接合管。两条丝状体之间可以形成多个横列的接合管，外形很像梯子称“梯形接合”(scalariform conjugation)(图)。细胞中的原生质体收缩形成配子，一条丝状体中的配子以变形虫式运动，通过接合管移至相对的第二条丝状体的细胞中，并与细胞中的配子结合。结合后，第一条丝状体的细胞只剩下一条空壁，此种丝状体是雄性的;第二丝状体的细胞在结合后，每个细胞中都有一个合子，此种丝状体是雌性的。配子融合时细胞质先融合，稍后两核才融合成合子。此外还有侧面接合(lateral conjugation)。合子耐旱，水枯不死，待环境适宜时萌发，一般是在合子形成后数周或数月，甚至一年以后萌发，由此长成新的植物体(图) (3)轮藻属(Chara)属于轮藻纲。 轮藻多生于淡水，在静水或不大流动的水底大片生长，少数生长在微盐性的水中。植物体直立，具轮状分枝，体表常常含有钙质，以单列细胞分枝的假根固着于水底淤泥中，主枝分化成“节”和“节间”，节间的中央有一个大细胞，外围由长细胞所组成。“节”的四周轮生短村，短枝称作“叶”;叶也有“节”和“节间”。无论是主枝或短枝，顶端有一个半球形的细胞，叫做顶端细胞(api-cal cell)。植物的生长即由顶端细胞不断分裂形成的，主枝能无限生长;短枝到一定程度便停止生长(图) 轮藻属的有性生殖是卵式生殖。雌性生殖器官称卵囊(oogonium)，雄性生殖器官称为精子囊(spermatangium)，雌雄生殖器官皆生于短枝的节上。卵囊生于刺状体上方，长卵形，内含一个狼胞;精子囊生于刺状体下方，其内产生精子。精子形状细长、螺旋形，生于其前端的两条鞭毛拖向后端，成熟后的精子被释放到水中，卵囊成熟时，精子进入卵囊与卵结合。合子分泌形成厚壁，脱离藻体，休眠后经减数分裂萌发，可长出数个轮藻植株(图)。 轮藻属的营养繁殖:一种是断裂的藻体沉在水中长出“假根”和“芽”，成为新的植株;另一种是藻体的基部长出珠芽，内含大量淀粉，很像种子植物的块根或块茎。 轮藻的植物体高度进化，生殖器官构造复杂，外面有一层营养细胞包围着，可以与高等植物的性器官相比，因此，有人将它们列为独立一门。 除上述介绍的几属绿藻以外，常见的绿藻还有小球属(Chlorella)，植物体为浮游性的单细胞体，圆形或椭圆形、细胞壁薄而均匀;绿球藻属(Chloroccum)，单细胞植物体，幼时圆形、壁薄;细胞有一个大叶绿体，一个淀粉核及一个细胞核;栅藻属(Scenedesmus)，植物体为群体，细胞纺锤形或长筒形，通过4或8个横着连成一排;还有团藻属(Volqox)(图)等。另外石莼属(Ulva)的生活史中还出现了同形世代交替。 绿藻和高等植物之间有很多相似之处，它们有相同的色素，光合作用的产物都是淀粉，鞭毛类型都是尾鞭型。因此，多数学者承认高等植物的祖先是绿藻。绿藻门在植物界的系统发育中居于主干地位。然而高等植物究竟从那一类绿藻发展来的，还没有肯定的答案。 (三)褐藻门 1(一般特征 褐藻几乎全为海产。藻体含有叶绿素a、叶绿素c和胡萝卜素及叶黄素。其中以胡萝卜素和叶黄素的含量较多，因此常呈黄褐色。贮藏的养分主要是褐藻淀粉(海带糖，一种水溶性的多糖类)和甘露醇。 褐藻是多细胞的植物体，有大形带状或分枝的丝状体。有的植物体很大，如巨藻属(Macrocystis)可长达400m。植物体分为带片、带柄和假根三部分。 褐藻都具有有性生殖，包括同配、异配和卵配生殖。无性繁殖产生游动孢子或不动孢子。 游动孢子和配子都具有侧生的两根不等长的鞭毛，一般向前的一根较长，向后的较短。通常都有世代交替，有同型世代交替和异型世代交替。 2(分类和代表植物 海带属(Laminaria)本属约有30种，在我国常见的海带(Laminaria japonica)。它是人们喜爱的食品。海带要求水温较低，夏季平均温度不超过20?，而孢子体生长的最适宜温度是5-10?。 海带的孢子体分成三部分:固着器、柄和带片。固着器呈分枝的根状;柄没有分枝，为圆柱形或略侧扁，柄组织分化为三层，表皮、皮层和髓;带片生长于柄上，不分枝，没有中脉，幼时常常凸凹不平，内部构造和柄相似，也分为三层。 海带的生活史有明显的世代交替，孢了体成熟时，在带片的两面产生棒状单室的游动孢子囊，孢子囊中间夹着长的细胞称隔丝(paraphsis)。孢子囊聚生为暗褐色的孢子囊群，孢子母细胞经过减数分裂及多次普通分裂，产生许多单倍侧生双鞭毛的同型游动孢子。游动孢子梨形，两条侧生鞭毛不等长(北方海带的孢子多在9、10月间成熟，10月底到11月底间放出大量孢子)。同型的孢子在生理上是相同的，可萌发为雌雄配子体。雄配子体是由十几到几十个细胞组织的分枝的丝状体，其上的精子囊由一个细胞形成，可产生一个侧生双鞭毛的精子，其构造和游动孢子相似。雌配子体是由少数较大的细胞组成，分枝也很少，在2-4个细胞时，枝端即产生单细胞的卵囊，内有一枚大卵，成熟时卵排出，附着于卵囊顶端，卵在母体外受精，形成二倍的合子。合子不离母体，几日后即萌发为新的海带。在适宜条件下，次年6月可长至133~167cm。海带的孢子体和配子体差异很大，孢子体大而有组织分化;配子体只有十几个细胞组成。所以是孢子体发达的异型世代交替。 世代交替:有些植物的生活史中，具有两种独立生活的阶段，一种是两倍体的孢子体阶段，它由受精卵发育而来，并通过减数分裂产生孢子，称为孢子体世代;另一个阶段是单倍体的配子体阶段，它由孢子发育而来，并产生配子。高等植物和较进化的藻类植物具有世代交替现象。 (四)藻类在自然界中的作用和经济意义 藻类分布广、大多数生长于湖泊、海洋中，是湿地生态系统食物链的重要环节，光合产量占自然界的 %，具有世界维护生态平衡的重要作用。对环境的要求非常高，指示作用。 对人类的意义 工业、化工、医药等的原料 食用 药用 二、菌类植物 一般特征 菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群。它是一群没有根、茎、叶分化，一般无光合色素，并依靠有机物质而生活的一类低等植物。绝大部分菌类植物的营养方式是异养(heterolrophy)的。异养的方式有寄生和腐生。从活的动植物体吸取养分的称为寄生(parasitism)。通过分解死亡的植物体或无生命的有机物质获得养分的称为腐生(saprophytism)。 菌类植物约有9万余种，可分为细菌门，黏菌门和真菌门。 (一) 细菌门(Schizomycophyta，Bacteriophyta) (1)一般特征和分类 细菌是微小的单细胞植物，有细胞壁(无纤维素)，但没有细胞核，与蓝藻相似属于原核生物。绝大多数细菌不含叶绿素(紫细菌含有细菌叶绿素)为异养植物。有的细菌(如硫细菌、铁细菌等)是自养的，能利用CO及化学能自制养料。细菌通过细胞分裂进行繁殖，没有有性2 生殖;有的可以形成芽胞渡过不良环境，待环境适宜时重新发育成一个细菌。 细菌的分裂繁殖速度很快，在外界条件适宜时，20-30分钟可以分裂繁殖一次，一天24小时可以繁殖47-71代，所以细菌传播的疾病速度快，有时难以控制。 芽孢细胞壁加厚，内部代谢降低，能够非常有效的抵抗外界不良条件——低温、高温、干旱。有的芽孢在-253?下不死，或在100?下30分钟不死，或在非常干旱的环境中不死。所以医疗和科研中的灭菌、消毒的要求就比较严格。 细菌在形态上可以分为三种基本类型 球菌:细胞为球形或半球形，直径在0.5-2um的范围，无鞭毛。 杆菌:细包呈杆棒状，长度在1.5-10um的范围，在生活中的某一个时期生长出鞭毛，能够游动。 螺旋菌:细胞长而弯曲，略弯曲的称为弧菌，其形态又常因发育阶段和生活环境的不同而改变，在生活中的某一个时期生长出鞭毛，能够游动。 另外，放线菌类(Actinomycetes)也是细菌中的一类。其细胞为杆状，不游动，在某种生活情况下变成分枝丝状体，从细胞的结构看，它是细菌;从分枝丝状体来看，则像真菌，故有人认为它是细菌和真菌的中间形态。 从生活方式上，细菌有腐生细菌和寄生细菌两种类型。 腐生细菌占绝大多数，它们通过分解各种有机物(动物尸体、粪便，植物的枯枝落叶等等)，使其腐烂，从中取得有机碳作为养料。 寄生细菌种类和数量少，寄生于动植物体的活细胞内，靠吸取活细胞内的养分生活，并使植物和动物致病。它们从植物的气孔、伤口等处进入植物体的细胞;从动物的口腔、呼吸道及伤口等进入动物体的细胞。 目前已经发现的细菌种类约2000余种。分布很广，几乎遍布地球的各个角落、空气、水、土壤及生物体的内、外，一切物体的表面都有细菌存在。 (2)细菌在自然界中的作用和经济意义 腐生细菌和其他腐生真菌联合起来，能把动、植物的残遗物(尸体、枯枝落叶和排泄物等)分解为简单的无机物，完成自然界的物质循环——矿化作用。所有的高等植物都不能直接消化纤维素，也不能直接吸收蛋白质。而这些物质是地球上数量最多的物质，只有通过多种腐生细菌的配合分解，才能变成简单的无机物——水、二氧化碳和氨，重新被植物体利用，重新进入生物循环。 根瘤细菌与一些植物尤其是豆科植物的根共生形成根瘤，可以把空气中的氮固定为含氮化合物，供给植物利用。 磷细菌能把磷酸钙、磷灰石、磷灰土分解为植物容易吸收的养分。硅酸盐细菌能促进土壤中的磷、钾转化为植物可以吸收的物质。 很多细菌是致病菌，可以使人、家畜、家禽致病，甚至危害生命，如伤寒杆菌、猪霍乱菌等。从狭义的或生产的观点，使生产受到损失。从种群角度说，加速了老弱个体的死亡，减少对食物的消耗、减少不良后代的产生等等，有利于种群的发展，是一种有益的自然选择。 细菌在化学工业、造纸、制革和炼糖等工业领域也广为应用。 在医药卫生方面，可以利用细菌生产多种药物，利用杀死的病原菌或处理后丧失毒力的活病原菌，制成各种预防和治疗疾病的疫苗和卡介苗。 有些放线菌能产生抗菌素。如链霉素、四环素、土霉素等，都是从放线菌类中提取出来的抗生素。 (二)真菌门(Eumycophyta) 1(一般特征 真菌的营养体除少数原始种类是单细胞外，一般都是由向四周伸展的分枝丝状体所构成，特称菌丝体(mycelium)，每一根丝称为菌丝(hyphae)。菌丝有的分隔，有的不分隔，不分隔的菌丝实为一个多核的大细胞(图)。菌丝缠绕在一起形成菌丝体。高等类型的真菌进行有性生殖时，常形成特殊的菌丝组织结构，其中产生有性孢子，此种组织结构称子实体(sporophore)。 大多数真菌细胞壁是由几丁质(chitin)组成，部分低等真菌的细胞壁是由纤维素组成。菌丝细胞内包含有细胞、细胞质、液泡，贮存有油滴、肝糖等养分。有些真菌细胞的原生质体含有色素而使菌丝(尤其是老的菌丝)呈现不同的颜色，但是，这些色素是非光色素。 真菌的生殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖三种，其中，无性生殖极为发达，形成各种各样的孢子。 真菌的生活方式是导养的，一部分是寄生的，一部分是腐生的。有的是腐生为主，兼有寄生活;有的是寄生为主，兼有腐生生活。只有一小部分是绝对寄生的，这部分常常造成农作 物病害——如小麦秆锈病(Pucccinia graminis)等的主要病原菌。 真菌的分布极广，陆地、水中及大气中都有，尤其以上土壤中最多。 2(分类和代表植物 真菌的种类很多，约有3800多属，已知道的有70000种以上，可分为4纲:藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲。 (1)藻状菌纲(Phycomycetes)植物体多为分枝的丝状体，菌丝不具横隔，含多核。繁殖方式与某些藻类很相似，本纲约有200多属，常见植物为黑根毒。 黑根霉(匐枝根霉)(Rhizopus nigricans)也称面包霉，多腐生于富含淀粉的食物上，菌丝横生，向下生有假根;向上可生出孢子囊梗，其先端分隔形成孢子囊，其中产生许多生孢子，孢子成熟后呈黑色，当孢子散落在适宜的基质上，就萌发成新的植物。它们可进行有性接合生殖(图)。黑根霉常使蔬菜、水果、食物等腐烂。甘薯贮藏期间，如遇高温、高湿和通风不衣，常由它引起软腐病。 (2)子囊菌纲(Ascomycetes):菌丝有分隔，有性生殖时形成子囊(ascus)、子囊孢子(ascuspore)及子囊果。子囊是有性生殖的两性核结合的场所，结合的核经减数分裂，形成子囊孢子，一般是8个。本纲的子实体也称为子囊果(asco-carp)，其周围是菌丝交织而成的包被(peridium)，即子囊果的壁。子囊果内排列的子囊层，子囊之间有丝。子囊果有如图 所示的有3种类型:?子囊盘(apothecium);子囊果呈盘状、杯状或碗状，子实层常露在外;?子囊壳(perithe-cium);子囊果呈瓶状，顶端有孔口，这种子囊果常理于子座中(stroma);?闭囊壳(cleistothecium):子囊呈球形，无孔口，完全闭俣(图 )。子囊果的形状是子囊菌纲分类的重要依据，但有的种类则无子囊果。 本纲常见的属有酵母菌属、青霉属、曲霉属和虫草属等等。 ?酵母菌属(Saccharomyces)是本纲中最原始的种类，常用于制造啤酒。植物体为单细胞，卵形，有一个大液泡，核很小。酵母菌的重要特征是出芽繁殖(图)。首先在母细胞的一端形成一个小芽，(也叫芽生孢子blasto-spore)，老核分裂后形成的子核，移入其中一个小芽，小芽长大后脱离母细胞，成为一个新酵母菌。芽细胞可以相连成为假菌丝。有性生殖时合子不转变为子囊，以芽殖法产生二倍体的细胞，由二倍体的细胞转变成子囊，减数分裂后形成4个子囊孢子。酵母能将糖类在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精，与人类密切关系。 ?青霉属(Penicillium)主要是以分生孢子繁殖，从菌丝体上产生很多直立的分生孢子梗，梗的先端分枝数次，呈扫帚状，最后的分枝称小梗(sterigma)，生小梗的枝叫梗基。小梗上有一串青绿色的分生孢子(图)。有性生殖仅在少数种中发现，子囊果是闭囊壳。 青霉素(盘尼西林)是20世纪医学上的一大发现，其主要是从黄青霉(Penicillium chrysogenum)和点心青霉(P.notatum)中提取的。但有的青毒有毒，同时它们也是常见的污染菌。与青霉相近的是曲霉属(Aspergillus)(图)。其分生孢子梗顶端膨大成球，不分枝，可区别于前者。其中的黄曲霉(A.flaqus)的产毒菌株产生黄曲霉素，毒性很大，能使动物致死和引起癌症。 ?虫草属(Cordyceps)在鳞翅目昆虫体内寄生的子囊菌，其中冬虫夏草(C.sinensis)(图)最著名。该菌的子囊孢子秋季侵入鳞翅目幼虫体内，幼虫仅存完好的外皮，虫体内菌丝形成菌核。越冬后，次年春天从幼虫头部长出有柄的棒状子座。由于子座伸出土面，状似一颗褐色的小草，故该菌有冬虫夏草之名。该菌为我国特产，是一种名贵补药，有补肾和止血止痰之效。 (3)担子菌纲(Basidiomycetes)菌丝有分隔，有性生殖时形成担子(basidi-um)，它是两性核配的场所，担子上常生有4个担孢子(basidiospore)，担子菌的子实体也称为担子果，是高等担子菌产生担子和担孢子的一种结构、其大小、形状、地质、色泽差异很大。 ?伞菌属(A.garicus)子实体由菌盖(pileus)菌褶(gills)、黄柄(stipe)和黄环(annulus)(菌盖张开时残留在菌柄上的环状膜)组成。菌褶的表面是子实层，子实层中有不产生孢子的测丝、无隔担子、担子棒状，顶端有4个小梗，每个小梗上长1个担孢子，担孢子成熟后脱落，生成单核菌丝，经过复杂的变化，又生成子实体(图)。 本纲常见的食用菌有平菇(Pleurotus ostreatus)、香菇(Lentinus edodes)、口磨(Tricholma gambosum)等，它们都是美味和营养丰富的食品。作为食用和药用还有木耳(Auricularia auricula)、银耳(Tremella fusiformis)、猴头(,ericium erinaceus)等。药用的有猪苓(Polyporus umbellatus)、灵芝(,anoderma lucidium)、茯苓(Poria cocos)等。常见的植物病原菌有麦菌秆锈病菌(,uccinia graminis)、玉米黑粉病菌(Ustilago maydis)等(图)。 (4)半知菌纲(Deuteromycetes)本纲的种类，现仅知其无性生殖，不知其有性生殖。本纲大多数是子囊菌纲的无性阶段，少数是担子菌纲的无性阶段。这些种类，一旦发现其有性阶段的生活史，可按其性质、特点归类到子囊菌纲或担子菌纲。本纲常见的病原菌原:稻瘟病菌(Piricularia oryzae)，水稻纹枯病菌(Rhizoctonia soleni)，除引起水稻纹枯病外，还可危害大麦、小麦、豆类、棉花、马铃薯等作物;棉花炭疽病菌(Colletotrichum gossypii)引起棉花苗期和铃期最重要的病害。 注意:真菌部分必须介绍子囊菌和担子菌，才能与地衣植物的组成联系起来。 真菌在自然界中的作用和经济意义 真菌的矿化作用仅次于细菌，能把动、植物的尸体和排泄物以及各种遗弃物分解为简单的无机物，完成自然界的物质循环——矿化作用。 发酵工业——医药、化工、食品的作用 使动植物致病。 三、地衣植物门 (一)一般特征 地衣是藻类和真菌共生的植物。共生的藻类主要是单细胞蓝藻(念珠藻等)和绿藻。共 生的真菌绝大多数为子囊菌，少数为担子菌，极少数为半知菌。藻类为整个植物体制造养分;菌类吸收水分和无机盐。为藻类制造养分提供原料，并围裹藻类细胞，以保持一定的湿度。 只有特定的蓝藻(念珠藻等)和绿藻与特定的真菌结合到一起，才能建立共生关系、形成特定的地衣。这样的真菌称为地形型真菌。 (二)地衣类型 1(地衣的分类 地衣约15500种，分类以共生的真菌为主进行，分为子囊菌地衣纲、担子菌地衣纲和半知菌地衣纲。 2(地衣的形态类型，从形态上地衣有3种类型，即 壳状地衣——植物体紧贴基质——岩石、树皮和土壤等，难以分开。 叶状地衣——植物体扁平、有背腹面，以假根或脐固着于基物上，易于采下。 枝状地衣——植物体直立或下垂如丝，多分枝。 3(地衣的结构类型 同层地衣——藻细胞散乱分布，无藻胞层和髓层的区别。壳状地衣是同层地衣，多缺乏皮层或只有上皮层。 异层地衣——菌类和藻类细胞明显分层的地衣，称为异层地衣。叶状地衣和枝状地衣属于异层地衣。叶状地衣的植物体由上皮层、藻胞层、髓层和下皮层组成。上下皮层是由横向分裂的菌丝紧密交织而成。藻胞层位于上皮层之下，由疏松的菌丝包着藻细胞构成;在藻胞层之下和下皮层之上为髓层。髓层由无色的蛛网状菌丝组成，菌丝间有许多大的空隙。髓层的主要功能是贮存空气、水分和养分，也是多数无色地衣酸所沉积的部位。枝状地衣只有皮层、藻细胞层和髓层。 地衣所呈现的各种色彩，主要是因为上皮层内通常含有大量橙色与黄色色素。 (三)地衣的繁殖 地衣的繁殖有营养繁殖和有性繁殖两种类型。 1(营养繁殖是地衣最主要的繁殖方式，通过地衣体断裂和碎裂为数个裂片，每个裂片再可发育为一个新个体。 地衣还可以通过形成粉芽进行营养繁殖。粉芽是由少数菌丝包裹着几个藻细胞形成的特殊的繁殖体，脱离母体后，在环境条件适宜的地方发育为一个新个体。 2(有性繁殖:由共生的真菌独立进行。共生的真菌通过有性生殖方式产生子囊孢子或者是担孢子，散布到环境中，如果遇到与该真菌共生的藻类细胞而且环境条件适宜，孢子萌发后就能与藻类细胞不断发育成新的地衣。如果遇不到相应的藻类细胞，真菌的孢子即使萌发，也很快死去。 (四)地衣在自然界中的作用和经济意义 地衣的生长非常缓慢，几年才长几公分。地衣能忍耐长期的干旱和低温，干旱时休眠，需要的土壤、营养和水湿条件很低。所以地衣能在其他植物不能生长的裸露的岩石、土壤或树 干上生长，也能在寒带积雪的冻原生长。 地衣在岩石表面生长后，通过分泌地衣酸，腐蚀、分解岩石，对于岩石风化、土壤形成都起促进作用，并且是其他植物的开路先锋，所以称为先锋植物。 有的地衣可作药用，如石蕊(Cladonid cristutella)、松萝(Usnea subrobusta)等，地衣酸有抗菌作用，多种地衣体内的多糖有抗癌能力。地衣中含地衣淀粉，因此，多种地衣可供食用和作饲料。滇金丝猴的主要食物就是地衣。 另外，地衣对SO2反应敏锐，工业区附近地衣不能生长，所以地衣可用作对大气污染的监测指示植物。 有的地衣，如染料衣(Roccella tinctoria)、红粉衣 (Ochrolechia tartarea) 等的菌丝含有各种色素，可以提取色素物质，如地衣红、石蕊红等，作为化学指示剂、生物染料等等。 地衣也有危害的一面，如云杉、冷杉林中，树冠上常被松萝挂满，导致树木死亡。有的地衣生长在茶树和柑橘上，危害较大。 第三节 高等植物 一、一般特征 受精卵在母体(卵囊)内发育成多细胞结构的胚(即受精卵在母体内发育而成的幼小的植物体);有茎、叶乃至根的分化(苔藓植物没有真正的根);生活史中具有明显的世代交替;具有由多细胞构成的生殖器官及其外围的保护性结构(不是花～卵囊、精子囊,);多数是陆生。 二、类群 包括苔藓植物门、蕨类植物门、种子植物门。 一、苔藓植物门 (一)一般特征 1(有明显的世代交替。 2(配子体显著(发达)，自养，生活时间较长;有类似茎和叶的分化而没有真正的根，只有假根。没有维管束，没有完善的组织分化，即没有保护组织、输导组织和机械组织等分化。成熟时产生颈卵器和精子器，属于颈卵器植物。精子借水的作用游至颈卵器与卵结合，受精卵在颈卵器内(母体的一部分)发育成为胚，再发育成孢子体。 3(孢子体简单，在颈卵器内发育成熟，通常由孢蒴、蒴柄和基足三部分构成，通过基足寄与配子体联系(具体是颈卵器)。孢子体成熟时，孢蒴内的孢子母细胞减数分裂产生孢子，一个孢子萌首先发育成一个原丝体，一个原丝体再形成若干个配子体。 由于结构的限制——没有根、没有维管束、没有完善的保护组织，苔藓植物个体矮小，而且多数只能生活于阴湿的环境中，是从水生到陆生的过渡类群。(如何解释) 假根:单细胞或一列细胞，没有维管束;苔藓及以前的植物只有假根。 真根:多细胞，有维管束的分化。蕨类植物和种子植物(即维管植物)才有真根。 (二)代表种(分类) 现有40000种，我国约2100种。分为苔纲、藓纲(和角苔纲)。 1(苔纲 苔纲——生物阴湿地，配子体为绿色扁平分叉的叶状体，在腹面长有假根。地线主要以胞芽进行营养繁殖，胞芽生于叶状体背面的孢芽杯中，呈绿色圆片形，两侧有凹口，下部有柄。成熟后自柄处脱落，在土壤中萌发成新的植物体。 Marchantia polymorphy L.)P202 地线 ( 叶状体，二叉分枝，匍匐，具有单细胞假根，胞芽杯，胞芽，雌雄异株，雄托、雌托。 地钱的配子体是雌雄异株，在雄配子体上产生精子器托(雄器托);在雌配子体上产生颈卵器托(雌托)，它们均分为托盘和托柄两部分。雄托的托盘边缘浅裂;雌托的托盘边缘深裂，为辐射状芒指，颈卵器倒生于其间。成熟精子随水进入颈卵器与卵结合形成合子。合子在颈卵器内发育成胚，由胚成长为孢子体。孢子体基部有基足(foot)，伸人配子体中吸取养分。上部为孢蒴(capsule)。孢蒴下有蒴柄(seta)。孢蒴中的孢子母细胞经过减数分裂形成孢子。孢蒴中有长形、壁上有螺旋状增厚的弹丝(elater)，可助孢子的散出。孢子同型异性，在适宜的环境中，萌发成异性的原丝体，进而分别生成雌、雄配子体(图)。 雄器托:地钱雄株在生殖季节从植物体上形成的具有长柄的伞状结构，由托柄和托盘两部分构成，在其托盘的正面(背面)形成多数精子器，并进一步形成精子。 2(藓纲 藓纲——植物体有拟茎、拟叶的分化。假根由单列细胞构成。叶常具中肋，植物体多为辐射对称。孢子萌发形成原丝体(protonema)。配子枝(game-tophpre)为原丝体上生出的带叶的枝。孢子体的结构较苔类复杂，孢蒴有蒴轴。 葫芦藓(Funarria hygrometrica Sibth.) P204 茎叶体，二叉分枝，直立，具有多细胞假根，雌雄同株异枝。 常生活在有朵质丰富的土地上。植物体(配子体)直立矮小，多呈黄绿色，具茎、叶分化和假根;叶长舌形，有一条中肋，生物茎的中上部。雌雄同株，但为雌雄异枝;雌雄先生长，雌枝稍后生长。雌枝端的叶集生呈芽状，其中有几个具柄的颈卵器，但通常只有一个颈卵器发育成孢子体。雄枝端的叶较大，枝顶端集生多个精子器。当生殖器官成熟时，精子器顶端裂开，精子溢出，借助于水游入卵器中与卵结合，卵受精后形成合子，合子不经休眠，在颈卵器中发育成胚，胚逐渐分化，发育成孢子体。颈卵器随着孢子体的增长而增长。孢子体的柄迅速增长，使颈卵器断裂成为上下两部分，上部成为蒴帽(calytra)。孢子体由孢蒴、蒴柄和基足三部分组成。 孢子体的主要部分是孢蒴，其中的造孢组织发育为孢子母细胞，孢子母细胞经减数分裂形成四分体孢子。孢子成熟后从孢蒴中散出，在适宜的环境条件下萌发形成原丝体。原丝体细 胞含叶绿体，能独立生活，它向上生成芽体，再形成具有茎、叶和假根分化的配子体。 (三)苔藓植物在自然界中的作用及经济意义 (1)苔藓植物能生活于沙碛、荒漠、冻原地带及裸露的石面上，能不断分泌酸性物质，分解岩石，本身死亡的残体亦堆积其上，年深日久，即为其他高等植物他造了生存条件。它是继蓝藻、地衣之后，植物界的石荒者之一。 (2)由于苔藓植物多具丛生的习性，植株之间空隙很多，可起到毛吸管的吸水作用。因此苔藓植物有很大吸水能力，吸水量高时可达植物体本身重量的15-20倍，而其蒸发量却只有净水面的1/5。因此，苔藓植物对林地、山野的水土保持有一定作用。 (3)苔藓植物与湖泊和森林的变迁有密切关系。多数水生或湿生的藓类，常在湖泊、沼泽形成广大群落，在适宜的条件下，上部逐年产生新枝，下部老的植物体逐渐死亡、腐朽，经过长时间的积累，腐朽部分愈堆愈厚，可使湖泊、沼泽干枯，逐渐陆地化，为陆生的草本植物、灌木和乔木生活创造条件。从而使湖泊、沼泽演替为森林。 如果空气中湿度过大，同些藓类能吸收空气中的湿气，使水长期积蓄于藓丛之中，也能促进地面沼泽化，形成高位沼泽，造成林木大批死亡，对森林危害甚大。因此，它对湖泊、沼泽的陆地化和陆地的沼泽化，起着重要的演替作用。 (4)在不同生态条件下，常出现不同种类的苔藓植物，因此，苔藓植物可作为某一生态条件的指示植物。如泥炭藓类多生于我国北方的落叶松和冷杉林中，金发藓多生于红松和云杉林中。 (5)因苔藓植物对空气中二氧化硫和氟化氢等有毒气体很敏感，可作监测大气污染的指示植物。 (6)一些苔藓植物可作药用，如大金发藓(Poltrichum commune)，全草能乌发、利便、活血、止血。 另外，由于苔藓植物有很强的吸水能力，在园艺上常用以包装运输新鲜苗木或作播种后的覆盖物，苔藓类形成的泥炭，可作燃料及肥料。 二、蕨类植物门Pteriophyta(羊齿植物fern) (一)一般特征 1(生活史中，孢子体发达、占优势，但孢子体和配子体都独立生活，都是自养。 2(通常所见的为孢子体，较大。孢子体有茎叶根的分化(松叶蕨无根，例外)，体内产生维管束，是维管束植物。孢子体产生孢子，散布后，孢子发育成配子体。维管束通常无形成层，木质部只有管胞和木薄壁细胞，韧皮部只有筛胞和韧皮薄壁细胞。 3(配子体为叶状体，小型的绿色心脏型，结构简单，无根茎叶分化，无维管束，称为原叶体，自养。配子体产生颈卵器和精子器。精子借水的作用游至颈卵器与卵结合，受精卵在颈卵器内(母体的一部分)发育成为胚，再发育成孢子体，此时配子体死亡，新一代的孢子体独 立生活。 (二)分类和代表植物 12000种，我国2600种。 一般分为5个纲:松叶蕨纲、水韭纲、石松纲、木贼纲、真蕨纲。——指出教材上的错误。 代表种属(石松属、卷柏属、木贼属、蕨属)的特征;蒴类植物的生活史。 松叶蕨纲 水韭纲:约有70多种，我国有两种，常见的为中华水韭(I. Sinensis Palmer)。 3 石松纲(Lycopodinae) 孢子体多为二叉式(dichotomy)分枝，小型叶(拟叶)，常螺旋状排列，有时对生或轮生，有或无叶舌，孢子囊有厚壁，单生于孢子叶(sporphyll)腋的基部，或聚生于枝端成孢子叶球(strobile)，或称为孢子叶穗(sporophyll spike)。孢子同型(homospory)产生的孢子大小相同或孢子异型(heterospory)产生的孢子有大小之分，现仅有石松目和卷柏目。 4 木贼纲(Eguisetinae) 茎有明显的节和间节，叶小，鳞片状轮生。孢子囊穗生于枝顶，孢子叶盾状，下生多个孢子囊，孢子同型，有2条弹丝(elater)，螺旋形游动孢子，具有多数鞭毛。 现在仅存木贼属(Equisetum)1属，约30多种，我国约有9种，常见的有问荆(E. Arqense L.)(图)，是一种杂草，有清热利尿的作用。节节草(E. ramosissimum Desf.)、木贼(E. hiemale L.)可作药用和磨光材料。 5 真蕨纲(Filicinae) 叶为大型叶，具有孢子囊群盖(indusim)，孢子同型。配子体常为心形，生殖器官生于腹面。真蕨是现今最繁茂的蕨类植物，约10000种以上，我国有40科2500种，以菜蕨为例说明蕨类植物生活史。P211 (三)蕨类植物在自然界中的作用及经济意义 蕨类植物和人类关系十分密切。 古代蕨类植物形成的煤炭，可提供大量能源; 许多蕨类植物可作为药用，如卷柏、海金沙、贯众等，有些蕨可食用，如蕨菜。 在工业上，石松可作为治金工业上的优良脱膜剂;还可在火箭、信号弹、照明等各种照明工业上，用作突然起火的燃料。 一些蕨类植物可作为环境指示剂。如云南松林与芒箕。 农业上，满江红因和蓝藻共生，是水稻良好的绿肥，也可做饲料。 三、种子植物门Spermatophyta 一般特征:孢子体高度发达，配子体简化，只能寄生在孢子体上;产生种子，产生花粉管，使受精过程彻底摆脱了水的限制。 孢子体的结构和形体高度发达(具有真中柱)，具有形成层，发展出导管、筛管等组织。孢子体成熟时，产生异型孢子:大孢子叶(或心皮)产生胚珠，胚珠(珠心)中的大孢子母细胞减数分裂形成一个有效的大孢子，进而在胚珠(珠心)中发育成(寄生性的)雌配子体;同时小孢子叶(雄蕊)产生小孢子母细胞，减数分裂形成小孢子，进而发育成雄配子体(花粉粒)。 精子通过花粉管传输进入胚囊与卵细胞结合，受精过程彻底摆脱了水的限制。受精卵在胚珠中发育成胚，胚珠发育成种子。 (一)裸子植物亚门Gymnospermae 1(一般特征 无真正的花，胚珠裸露生于大孢子叶上，大孢子叶不闭合形成子房(无子房构造)，不形成果实。雌配子体还保留有颈卵器，部分种类的精子还有鞭毛;单受精，胚乳是雌配子体除了颈卵器的部分，为单倍体。多数种类(买麻藤类例外)的木质部只有管胞，无导管与纤维;韧皮部只有筛胞，无筛管与伴胞。都是木本植物，以乔木为主。比被子植物原始。 2(分类 全世界有800余种。我国约有250余种。习惯上，分为4个纲。 (1)苏铁纲 10属120余种，全球热带和亚热带。我国1属，即苏铁属，约24种。一回羽状复叶，生主干顶部，主干部分枝，雌雄异株。国家一级重点保护植物。 (2)银杏纲 仅一种，即银杏。活化石。二叉脉序。我国特有。落叶乔木。浙江天目山、四川等地还有野生。国家一级重点保护植物。 (3)松杉纲(松柏纲) 裸子植物中种类最多的纲。7科600余种。我国7科约210种。 松科、柏科、杉科、罗汉松科、红豆杉科、三尖杉科、南洋杉科。 共同点:具有典型的小孢子叶球和典型的大孢子叶球;叶为针形、鳞叶或刺状。 (4)盖子植物纲(买麻藤纲) 3科3属约80种。百岁兰科，买麻藤科，麻黄科。 我国2科2属约19种:买麻藤科，麻黄科。 生活史 (二)被子植物亚门 1(一般特征 有真正的花，有子房构造，胚珠生于闭合的子房内，有果实。通常，雌配子体简化到只有8个细胞(即胚囊)，没有颈卵器，雄配子体(花粉)只有3个细胞，精子不再保留鞭毛。双受精，胚乳由受精的中央细胞发育而来，是三倍体。木质部有导管与纤维的分化;韧皮部有筛管与伴胞的分化。植物体各种类型都有，是当今最进化、最繁盛的植物类群。 2(分类 约25万种，我国约3万种。传统上分为2 个纲，即双子叶植物纲和单子叶植物纲(后面再介绍)。 生活史，P ，注意教材的图中的不够完善之处 高等植物三个门之间的比较，P ，注意教材的图中的不够完善之处 第四节 植物界基本类群的进化(植物的系统发育) 本节从三个方面讲解 一、植物界进化的基本历程(进化的年代) 见P178表，简单讲解 距今年代地质代 纪 植物演化(化石记录) (百万年) 第四纪 2.5 被子植物占绝对优势 新生代 第三纪 65 被子植物进一步发展，开始繁盛 白垩纪 136 裸子植物衰退，被子植物大爆发 中生代 侏罗纪 190 裸子植物繁盛，尤其松柏类占优势，被子植物出现 三叠纪 225 真蕨类繁盛，裸子植物进一步发展 二迭纪 280 木本蕨及种子蕨衰退，裸子植物出现 石炭纪 345 裸蕨衰退，木本蕨及种子蕨繁盛 泥盆纪 395 裸蕨繁盛，种子蕨和苔藓植物出现 古生代 志留纪 430 藻类仍然占优势，裸蕨类出现(有维管束，无根) 奥陶纪 500 藻类植物繁盛，并占优势 寒武纪 570 真核藻类出现，发展 原古代 2500 蓝藻和细菌兴盛 太古代 4600 后期有低等蓝藻和细菌出现 二、植物界进化的基本关系——进化的路线(系统树) 见P218表，简单讲解:为什么绿藻是高等植物的祖先, 细胞壁、光合色素、贮藏物质、鞭毛类型 三、植物界进化的基本规律 这是本节的重点内容。从以下3个方面启发学生: 1(设问:植物为什么要进化——进化的动力:为了更好地生存，扩大自己种族的后代。扩大自己的基因，这是生物的本能，所以要不断去适应环境，因而要不断进化。 2(设问:植物为什么能进化——进化的原因:有性生殖和基因突变——遗传变异——自然选择 进化的内因:生物由于通过有性生殖和基因突变，使后代具有遗传和变异的特性。 进化的外因:自然界的不断变化，自然选择(由自然界的千变万化、物种间的食物链关系和生态关系导致的自然选择)。 3(设问:植物如何进化——进化的主要方向，或规律——16个字:水生陆生、简单复杂、世代交替、生殖发展。 (1)水生陆生——从水生环境向陆生环境发展是植物(生物)进化的主导因素,即不断加强对陆生环境的适应能力，这是进化的主要路线，其他变化都是服从于这一点的。 设问:为什么植物(生物)都要向着陆地发展呢,陆地比水体(海洋)的最大优势是什么,——陆地上阳光充足、CO2充足、氧气充足。因而，对进行光合作用的植物而言，在陆地上可以更好的发展自己。 而由于植物登陆了，动物也才跟着登陆。 所以，如何评价植物的进化和不进化,——就是看它们的形态、结构、生殖、习性等方面是否更能适应于陆地生活、更加经济节约的利用资源——以下是具体的方面。如保护组织的形成和完善、根系的形成和产生、维管系统的形成和完善(输导组织形成和的完善、机械组织的形成和完善)、种子的出现、花粉管的出现，果实的出现等等，都是为了更好地在陆地上得到发展。 (2)简单复杂——由于陆地和水体的环境的差异，植物对陆生环境的适应，要解决好的问题就是: 如何减少和防止水分的散失,因而产生和发展了保护组织。—— 如何增加对水分和养料的吸收，更有效地利用水,因而产生和发展了根，从假根到真根，发展了维管束组织。 如何克服自身的重量而向空中发展(长高、长粗、长大),因而产生和发展了机械组织和形成层。 从简单到复杂的具体体现: 从原核细胞发展到真核细胞 从单细胞——群体——丝状体——叶状体——茎叶体(从无根发展到有根)——器官的高度分化(从没有种子发展到有种子;从没有果实发展到有果实) 从无组织分化——有简单组织分化——出现维管束——从无根——到有根——从简单维管束到复杂维管束(被子植物)。 (3)世代交替: 世代交替的进化是植物从水生到陆生发展的必然要求和结果，使植物的主要世代更加发达、次要时代更加简化而寄生在主要世代上——利用资源更加合理经济。 生活史中，孢子体是由受精卵发育而来的二倍体。比起单倍体的配子体来，具有更强的生存和适应能力，因此，在植物的个体发育中，即生活史中，由 无世代交替——发展到 有世代交替(世代交替是出现孢子体和有性生殖的必然结果) 世代交替中，(1)由同型世代交替发展到异型世代交替 异型世代交替中由:(1)配子体发达，孢子体寄生(苔藓植物)——(2)孢子体发达，配子体独立(蕨类植物)——(3)孢子体更发达，配子体寄生，而且更简化(裸子植物——被子植物) (4)生殖进化—— 无性生殖——有性生殖，才能产生变异，才能进化 同配生殖——异配生殖——卵式生殖，使受精卵得到更好的保护和发育 生殖过程以水为媒介，受精依赖于水——(种子)花粉管的出现，受精摆脱水的限制 从无胚——有胚，从无种子(孢子繁殖)——种子繁殖,从无果实——形成果实 单受精——双受精，从单倍体胚乳到三倍体胚乳，形成更好的胚乳，使后代具有更强的活力。 生殖进化也是植物从水生到陆生发展的必然要求和结果。 最后，植物进化的每个方面不是孤立的，而是相互联系的。 复习思考题(植物界的基本类群) 1.植物界分为哪些类群,低等植物和高等植物各有何主要特征，各有哪些类群, 2.藻类植物与菌类植物有何主要不同，各有哪些类群, 3.地衣的主要特点是什么，分为哪些类型, 4.念珠藻、衣藻、水绵、轮藻、海带各是哪个门的代表植物，有何主要特征, 5.名词解释:双名法，胚，同配生殖，异配生殖，卵式生殖，孢子植物，茎卵器植物，维管植物，有花植物，种子植物，被子植物，接合生殖，世代交替，孢子体，配子体 6.以地钱和葫芦藓为例说明苔藓植物的主要特征,其原始性表现在哪些方面,为什么它们只能生活在阴湿的环境中, 7.说明苔藓植物与蕨类植物的主要区别，说明蕨类植物在那些方面比苔藓植物进化。 8.蕨类植物的主要特征是什么,其原始性表现在哪些方面,包括哪些类群(纲), 9.种子的形成在植物界的进化上有什么重要意义, 10.子房或果实的产生在植物的进化上有什么重要意义, 11.裸子植物与被子植物的主要异同是什么,前者比后者的进化性表现在哪些方面, 12.为什么说从水生到陆生，如何加强对陆地生活的适应是植物界进化的主导因素,植物在进化中从哪些方面加强对陆地生活的适应, 第七章 被子植物分类基础 10 学时 第一节 被子植物的分类方法 一、分类学及其发展 略讲 二、分类系统 (一)人为分类与自然分类 按照一些简单的性状进行分类的系统。略讲 (二)自然分类 按照植物之间的亲缘关系进行的分类系统称为自然分类，从历史渊源上，主要有两个大的学派或体系。 1(恩格勒系统 1892年，德国植物学家恩格勒(A.Engler)等人提出，是植物分类学中比较完整的第一个自然分类系统。 该系统以假花说为依据，认为:被子植物的花是由单性孢子叶球发展而来，(裸子植物阶段)单性的小孢子叶球和大孢子叶球分别演化出被子植物雄性的和雌性的柔荑花序，再由柔荑花序简化形成花，所以被子植物是先有花序、再有花，不是真正的花。——指出单性孢子叶球的概念，如已经学习、观察过的松树的大、小孢子叶球。 所以该系统认为，具有类似柔荑花序状大小孢子叶球的买麻藤目类是被子植物的祖先。被子植物中柔荑花序类的木麻黄科、胡桃科、杨柳科、壳斗科等是最原始的科。 曾经把单子叶植物放在双子叶植物之前，后来才又把双子叶植物放在单子叶植物之前。 该系统的科的范围比较大:1964年修订时，被子植物具有62目、343科。 早期对我国的植物分类具有重大影响，北京植物研究所的标本室、《中国植物志》等采用该系统。 2(哈钦松系统 1926年，英国植物学家哈钦松(Hutchinson)提出，以真花说为理论依据，认为: 被子植物的花是由具有两性孢子叶球的裸子植物本内苏铁(已经灭绝)演化来的，其每个大孢子叶演化为一个雌蕊(离生雌蕊)，每个小孢子叶演化为一个雄蕊，夏布的苞片演化为花被。先形成花，再由花组成花序。——指明两性孢子叶球的概念，P223，图 认为:多心皮类的木兰目、毛茛木等是被子植物最原始的类群，由木兰目演化出木本双子叶植物、由毛茛目演化出草本双子叶植物和单子叶植物。 该系统的科的范围比较小:1959年修订时，被子植物具有111目、411科。 得到多数现代学者的认同，由它又派生出其他一些分类系统，如 塔赫他间(Takhtajian A.L.)系统(1954年)，前苏联: 克朗奎斯特(Cronquist A.)系统(1958年)，美国。 达各瑞(Dahlgren R.)系统(1980年),瑞典。 张宏达系统(1986年)，中山大学 吴征镒系统(2002年)，昆明植物研究所 为什么会产生众多的分类系统呢,正是生命、生物现象的复杂性的反映。它不像物理现 象那么简单。 最后——彻底解决被子植物起源，从而最终解决被子植物的分类系统问题的最大的难点 是:目前还缺少足够的古植物化石证据。 三 被子植物的原始与进化性状的概念 略讲，P232。主要反映在花的结构上。 明确这是目前比较公认的，实际上几乎就是哈钦松学派的观点。 说明进化性状的不平衡性。 考研究生的同学要多加注意。 第二节 被子植物分类的形态学基础知识 一、茎 (一)茎的木质化习性和寿命 简单，不讲，可以自己看书 (二)茎的生长习性 茎的5种生长习性，重点讲容易混淆的两组概念。 平卧茎:节上无根，如地锦草(其实，严格的平卧茎非常少，多数都会长不定根，所以许 多文献中没有平卧茎之说)。 匍匐茎:节上产生不定根，如草莓、红薯等。 攀缘茎:有攀缘器官的茎——即具有不定根、卷须、吸盘、倒钩刺等攀缘器官的茎，如爬 山虎、葡萄、南瓜。 缠绕茎:无攀缘器官，靠自身缠绕，如牵牛花、紫藤、油麻藤。 二、叶 (一)叶序 略讲，5种基本叶序:要求能用简图表示。P234 互生:樟树 对生:女贞 轮生:夹竹桃 簇生:银杏的短枝 基生:补充画简图。无地上茎或者很短，叶从茎的基部(或地下)生出，兰花、车前、蒲 公英、韭菜 (二)叶片的形状 讲解叶片的11种基本形状。P235 (三)叶尖 略讲 (四)叶基 略讲 (五)叶缘 略讲 (六)叶裂 要求能用简图表示。P238 羽状分裂: 掌状分裂: (七)叶脉、脉序 一般讲解。要求能用简图表示。P238-239 1(二叉脉序 银杏和蕨类植物。最原始的脉序。 2(网状脉，双子叶植物为主 (1)羽状网脉 (2)掌状网脉 3(平行脉，单子叶植物为主 (1)直出平行脉 (2)横出平行脉 (3)弧形脉 (4)射出脉 (八)单叶和复叶 重点讲解复叶的类型和特点。要求能用简图表示。P239-240 总叶柄、叶轴、小叶、小叶柄的概念 1(掌状复叶 2(羽状复叶 (1)一回羽状复叶——一回奇数羽状复叶，一回偶数羽状复叶。 (2)二回羽状复叶 (3)三回羽状复叶 (4)多回羽状复叶 3(三出复叶:只有三个小叶的复叶，如许多豆科植物，如菜豆、大豆、长春油麻藤等。 4(单身复叶:柑橘类的叶，三出复叶的侧生小叶片退化，总叶柄顶端只有一个正常小叶， 该小叶基部有一个关节。(石柑Pothos的叶,叶柄扩大，顶端有关节，但不称为单身复叶)。 三、花 花是被子植物分类中最重要的依据。为什么, (一)花的形态 重点讲解花的辐射对称和两侧对称的概念。P241 辐射对称:一朵花的几个花瓣相互同形，过花的中心，有多个对称面，如茶花、牵牛花 两侧对称:一朵花的几个花瓣互不同形，过花的中心，只有一个对称面，如豆类的花、 兰花、三色堇 (二)花冠类型及在花芽中的排列方式。要求能用简图表示。P241-242 1(讲解比较特殊的花冠类型 (1)蝶形花冠:旗瓣(最上面一瓣，较大)、翼瓣(侧面两瓣，较小)、龙骨瓣(最下面 两瓣合生)，豆科蝶形花亚科的特征。 (2)唇形花冠:花瓣5，下半部合生成筒状，上半部分裂为上下嘴唇状，唇形科等 (3)舌形花冠:下半部合生成筒状，上半部分裂成一片的舌状，菊科植物的部分花 2(花瓣(和花萼)之间的排列关系 教学要求:能用简图表示，P242 (1)镊合状:花瓣边缘相互接触，但不覆盖，如茄、番茄 (2)旋转状:花瓣边缘相互被压，如夹竹桃、棉花 (3)覆瓦状:与旋转状相似，但各有一片完全在外或完全在内 (4)重覆瓦状:与旋转状相似，但各有两片完全在外或完全在内 (三)雄蕊类型 由雄蕊数目的多少、长短、花丝之间、花药之间分离、联合的差异决定了雄蕊的类型，变化多样，主要讲解比较特殊的类型。 1(单体雄蕊:雄蕊的花丝联合成一个整体形成花丝管，花药相互分离，锦葵科、楝科、橄榄科等。 2(二体雄蕊:花丝联合成两束，(9)+ 1，豆科蝶形花亚科特有。 3(多体雄蕊:花丝联合成多束，如金丝桃(芒种花)、蓖麻。 4(聚药雄蕊:(与单体雄蕊相反)雄蕊的花药联合围抱花柱、花丝分离，菊科、桔(jie)梗科。 5(四强雄蕊:雄蕊6，4长2短，十字花科特有。 6(二强雄蕊:雄蕊4，2长2短，唇形科、紫葳科等。 (四)雌蕊类型 一朵花中心皮数目的多少以及心皮之间分离、联合的情况不同，就形成不同的雌蕊类型，有三种类型。 1(单雌蕊:一朵花只由一个心皮构成的雌蕊，桃、李、豆类，少数。 2(离生(心皮)雌蕊:一朵花的雌蕊由几个心皮构成，心皮之间彼此分离，使一朵花有多个雌蕊(子房)，如八角、木兰、毛茛、牡丹等，少数。 3(合生(心皮)雌蕊(复雌蕊):一朵花的雌蕊由几个心皮构成，心皮之间彼此愈合，使一朵花只有一个子房，如苹果、番茄，多数被子植物如此。 如何判断复雌蕊的心皮数,,, (五)胎座的类型 定义:子房壁上胚珠着生的位置称为胎座。有6种类型 教学要求:能用简图表示不同类型的胎座。P244-245。提醒:在书上的图中，具体向同学指明胚珠、子房室等内容——有的同学常常弄不清楚。 1(边缘胎座:一心皮，一室，胚珠多数，着生于腹缝线上，如豌豆、蚕豆等。 2(侧膜胎座:多个心皮，一室，胚珠多数，着生于每个腹缝线上，如瓜类。 3(中轴胎座:多个心皮，多室，胚珠多数，着生于中央上下贯通的轴上，如百合、苹果、梨、番茄等，被子植物中最多的类型。 4(特立中央胎座:多个心皮，一室，胚珠多数，着生于从子房底部突起的轴上，如石竹、报春等。 5(基生(底)胎座:子房一室，胚珠一个，着生于子房底部，如菊科。 6(顶生胎座:子房一室，胚珠一个，着生于子房顶部，如榆树、桑树。 (六)子房位置 教学要求:能用简图表示各种子房位置类型。P245-246 所谓子房位置是从子房与花托间联合的程度进行划分的。有三种类型 1(上位子房:子房仅基部与花托相连，由于花托形状的不同，花的其他部分的着生有两种情况: (1)上位子房下位花:花托头状，花的其他部分着生的位置低于子房。这是被子植物中最多的类型。 (2)上位子房周位花:花托杯状，花的其他部分着生的位置明显高于子房基部。桃、李。 2(半下位子房:子房下陷，其下半部分与花托愈合。如马齿苋。 3(下位子房:整个子房深陷与花托中，花托与整个子房壁愈合，如苹果、梨、瓜类等。 (七)花程式(花公式) P246 只要求了解花程式(花公式)，花图式应用极少。 知道花程式中符号、数字和括号的用法和意义。能够写出主要科(十字花科、百合科等)的花程式。 教学要求:能根据具体的花，写出其花公式;能从花公式文字表述花的结构特征 四、花序 教学要求:能用简图表示各种花序类型。P247-250 多数花着生在特殊的花枝上，称为花序。着生花的部分称为花序轴，花序轴下面没有着生花，也没有叶的部分，称为花序梗。 根据花序轴的特性、花在花序轴上的开花顺序等差异，花序分为两种大的类型，即无限花序和有限花序。 无限花序:花序轴可以不断伸长，开花次序从下而上;或花序轴缩短膨大，开花次序从边缘而中央。 有限花序:花序轴顶端的花先开，开花次序从上而下;或开花次序从中央而边缘 (一)无限花序的类型 根据花序轴的特点、花柄的有无、长短等进行划分，有以下几种类型: 1(总状花序:花序轴较长，不分枝，花柄等长，两性花。墨兰、油菜、紫藤等。 2(穗状花序:花序轴较长，不分枝，无花柄，两性花。车前、马鞭草。 3(柔荑花序:花序轴较长，不分枝，常下垂，无花柄，单性花。杨、柳、核桃、板栗。 4(肉穗花序:花序轴较长、肉质肥厚，花无柄、单性，外面常有大型苞片包围。马蹄莲、红掌、玉米、香蒲等。 5(伞房花序:花序轴较短，下面的花柄较长，上面的花柄较短，顶部较平。梨、苹果等。 6(伞形花序:花从花序轴顶端一点发出，各花柄等长。韭菜、君子兰、人参等。 7(头状花序:花序轴缩短、膨大，密集着生许多无柄的花。三叶草、含羞草、向日葵、蒲公英等。 8(隐头花序(补充，书上有图，无文字):花序轴特别肥大并内陷成囊状，囊口高度收缩，囊内密集着生许多无柄的小花。无花果、辟荔等，桑科榕属的专一性特征。 9(圆锥花序:花序轴总状分枝，每个分枝是一个小的总状花序。女贞、高粱。 10(复伞形花序:花序轴伞形花序式分枝，每个分枝是一个小的伞形花序。胡萝卜、茴香、芹菜，伞形花科的专一性特征。 11(复伞房花序: 12(复穗状花序: (二)有限花序 1(单歧聚伞花序，包括两种情况(指出书上的标注错误，P249) 蝎尾状聚伞花序:唐菖蒲、萎菱菜 螺状聚伞花序:无忘我、 2(二歧聚伞花序:石竹、满天星 3(多歧聚伞花序:一品红、 4(轮伞花序 五、果实 教学要求:知道常见植物的果实类型，能够举例说明。 (一)单果 由一个单独的子房形成的果实 1(干果 成熟时果皮干燥 (1)裂果 成熟时果皮开裂 骨突果:果实仅由一个心皮构成，果实成熟时沿一条缝线开裂。玉兰的一个小果，银桦, 荚果(蚕豆):果实仅由一个心皮构成，成熟时沿背缝线和腹缝线两侧开裂。豆科特有。 角果(油菜):果实由两个或多个心皮构成，成熟时沿两侧开裂，假隔膜缩存。十字花科的特有特征。 蒴果(金丝桃、罂粟等):通常多个心皮，成熟时多侧或多孔开裂。最常见的裂果类形。 (2)闭果 成熟时果皮不开 瘦果:由离生心皮或合生心皮的上位或下位子房形成，1室1种子。向日葵 坚果:由合生心皮的下位子房形成，1室1-2种子，果皮坚硬，常有总苞包围。板栗 颖果:种皮与果皮全部愈合不能分开，1室1种子。禾本科特有。 翅果(槭树):果皮有翅状、膜状突起 双悬果:两个心皮，两室，成熟时两个果瓣“个字形”分开，是伞形科植物的特征。 分果(蜀葵等锦葵科部分种类):多个心皮，多子房室，成熟时分开 2(肉果 核果(桃子):外果皮薄，中果皮肉质，内果皮坚硬 浆果:外果皮薄，中果皮和内果皮肉质，内含多数种子 柑果(柑橘类):外果皮薄，中果皮疏松，内果皮革纸且分为多室、腺毛常发达 梨果:由下位子房，即花托凹陷与子房壁愈合后形成的果实，子房壁纸质，多室，中轴胎座 瓠果(瓜类):由下位子房，花托与子房壁不能区分、均肉质，一室，侧膜胎座 (二)聚合果:由一朵花的多个离生子房构成的果实(其每个子房是一个单果)。草莓、八角、木兰科 (三)聚花果(复果):由一个花序形成的整体，花序轴膨大肉质化或否。桑椹、无花果、菠萝蜜、枸树、悬铃木、菠萝 第三节 植物的鉴定 植物的鉴定就是给植物确定正确的名称的过程。这是我们不论搞科研工作、还是搞生产工作都需要的具备的基本能力。 鉴定植物时有两个基本的环节: 第一，要能够正确地应用植物学的基本知识，尤其是植物形态、解剖学和植物分类学的知识; 第二，要能够正确使用与植物分类有关的工具书和文献资料。 主要的有植物志、图鉴、检索表、地区性的植物名录、手册等等。 关于植物鉴定和工具书的使用(包括书上P254-255提到的检索表的内容)，在植物学实习中再来熟悉它们。 第四节 被子植物的分类 一、双子叶植物纲与单子叶植物纲的区别 通常分为两个纲，即:双子叶植物纲和单子叶植物纲，它们之间的区别总结如下表 双子叶植物纲 单子叶植物纲 根 主根发达，直根系 无主根，须根系 茎 茎中维管束环状排列，有形成层，具茎中维管束星散分布，无形成层，通常 有次生构造 没有次生构造 叶 网状脉 平行脉 花 4-5基数。花粉粒常3沟孔 3基数。花粉粒常单沟孔 种子 子叶2 子叶1 二、被子植物常见科及代表种 教学要求:掌握具有专一性特征科的特殊特征，和重要科的代表种。 双子叶植物纲 (一)离瓣花亚纲(原始花被亚纲) 花无被、单被或两被，花瓣离生，雄蕊生于花托上，珠被常为2层。 1(木兰科Magnoliaceae(补充) 15属，250种。我国11属，90种 木本，单叶互生、全缘，芳香、有油细胞，有托叶环。花大、单生，单被花，心皮多数、 离生，雄蕊多数，心皮和雄蕊都螺旋状着生于隆起、延伸的花托上。聚合骨突果。 木兰科是(哈钦松系统)公认的最原始的被子植物。上述特征正是最原始的特征。 多数为国家的珍稀树种，优质木材，高级香料，园林树种。 紫玉兰、滇藏木兰、山玉兰、广玉兰(荷花玉兰)、多花含笑、云南含笑、白缅桂(桂花)、 木莲、厚朴。木兰科类的花卉是云南的八大名花。 云南八大名花:茶花、木兰花、杜鹃花、兰花、报春花、龙胆花、百合花、绿绒蒿 2(杨柳科Salicaceae 3属，400种。我国3属，225种 只有木本，柔荑花序，裸花 北方的主要造林和用材树种(新疆杨)，三北防护林。云南高山也常见。 滇杨 园林应用——垂柳、龙爪柳 以杨柳科为代表的具有柔荑花序的类群称为柔荑花序类，是恩格勒系统认为的最原始的 被子植物类群。但是，得不到多数植物学者的认同。 3(蓼科Polygonaceae 32属，800种。我国8属，185种 重点介绍:膜质托叶鞘、三棱形瘦果。 荞麦、何首乌、大黄、酸模 野荞麦——国家二级保护植物。 4(石竹科Caryophyllaceae 70属，2000种。我国27属，300种 草本。叶对生，节膨大，花瓣常有爪，雄蕊是花瓣的2倍，特立中央胎座，蒴果。 花卉很多——西洋石竹、香石竹、满天星、剪秋箩 药用——太子参 5(毛茛科Ranunculaceae 50属，2000种。我国36属，600种 草本、藤本，单被花，离生心皮雌蕊，雄蕊多数。聚合骨突果、聚合瘦果。 最原始类群之一。 药用植物——黄连、乌头、附子、雪上一只蒿、 著名花卉——牡丹、芍药、乌头、飞鸢草、耧斗菜(北方、美国霍顿) 常见——毛茛、水毛茛、茴茴算 6(十字花科Cruciferae 350属，3000种。我国71属，300种 草本，具有特殊的辛辣味——含有芸苔素。十字花花冠、四强雄蕊、角果。 每天都离不开的蔬菜——油菜、白菜、青菜、萝卜、卷心白、花菜、青花菜、苤(pie)蓝、芥蓝、甘蓝、芫(yuan)青、荠(ji)菜等等。 花卉——紫罗兰、 7(蔷薇科Rosaceae 124属，3300种。我国51属，1100种 花萼5、花瓣5、雄蕊多数，稀5-10个。四个亚科 绣线菊亚科:单叶、无托叶，心皮1-5个，离生。聚合骨突果。野生花卉 蔷薇亚科:复叶、有托叶，心皮多数，离生。蔷薇果、聚合坚果、聚合瘦果。著名花卉、和药用。草莓、月季、蔷薇、玫瑰、香水月季——国家二级保护植物。 李亚科(梅亚科):单叶、木本，有托叶，子房上位，核果。著名水果——桃、李、杏、梅、樱、 苹果亚科(梨亚科):单叶或复叶、木本，有托叶，子房下位，梨果。——苹果、梨、海棠、酸木瓜、火棘、山里红、花红、 8(豆科Leguminosae 600属，15000种。我国151属，1200种 共同特点——荚果 三个亚科 含羞草亚科:头状花序，花辐射对称，雄蕊通常多数，花瓣镊合状排列。含羞草，合欢、金合欢属(相思类)、 苏木亚科:花稍微呈两侧对称，分离，上升覆瓦状排列，雄蕊10或较少，多数分离。黄槐、紫荆、羊蹄甲、决明、苏木 蝶形花亚科:花高度两侧对称，特化为蝶形花冠，下降覆瓦状排列，雄蕊10个，多数联合为二体雄蕊。豆科中最大的亚科，种类超过10000种。豆类、花生、甘草、黄芪(紫云英属)、刺桐 从花瓣对称性、联合及特化情况以及雄蕊的数目、联合情等方面看，羞草亚科更原始一些，而蝶形花亚科最进化。 补充说明——本科中的3个亚科在哈钦松系统中提升为3个科。 9(大戟科Euphorbiaceae 300属，8000种。我国66属，360种 常有乳汁，常有托叶，叶基部常有腺体。花小、单性，形成各种花序，尤其是杯状聚伞花序(鸟巢花序)，子房上位、3心皮、3室，蒴果。 工业原料:橡胶、蓖麻、油桐、乌桕、重阳木 园林植物:一品红、霸王鞭、光棍树、 野生水果:余甘子、 常见植物:大戟 10(葡萄科Vitaceae 12属，700种。我国7属，110种 藤本，有枝卷须(与叶对生)，有托叶。浆果 著名水果:葡萄、山葡萄 园林植物:爬山虎 11(锦葵科Malvaceae 82属，1500种。我国17属，76种 韧皮纤维发达。有托叶，掌状脉。副花萼、花丝联合为管状、包围花柱，单体雄蕊。 著名纤维植物:棉花 麻类植物:洋麻、苘(qing)麻、 园林植物:蜀葵、朱槿、木槿、扶桑、木芙蓉、悬铃花、吊灯花 常见野生植物:秋葵、野葵、冬葵 (二)合瓣花亚纲 花两被，花瓣合生，雄蕊生于花冠管上，珠被常为1层。 12(伞形科Umbelliferae 275属，2900种。我国57属，500种 草本，芳香，茎中空，叶柄鞘状，复伞形花序、双悬果 著名蔬菜:胡萝卜、芹菜、芫 、茴香、 药用植物最多:白芷、川芎(xiong)、柴胡、前胡、防风、 13(报春花科Primulaceae 22属，800种。我国11属，500种 草本，叶基生，常有腺点，花5数，总状或伞形花序，子房上位，特立中央胎座，蒴果。 主产西南地区高山草甸。云南滇西北高山最丰富。 著名高山花卉(云南8大名花之一):报春花、点地梅、仙客来(欧洲) 野生常见药用植物:过路黄、珍珠菜 著名香料植物:排草 14(木犀科Oleaceae 30属，600种。我国12属，200种 乔木、灌木、藤本。叶对生，无托叶。主要为圆锥花序、聚伞花序，花萼4、花冠裂片4， 雄蕊2，子房上位，核果、蒴果。 著名花卉、园林及香料植物:茉莉花、桂花、迎春、素馨、女贞、小叶女贞、丁香 药用植物:连翘、女贞 经济植物:白蜡树 著名油料植物:油橄榄 15(龙胆科Gentianaceae 80属，900种。我国14属，350种 草本，叶对生，常于基部连生。聚伞花序或单生花，花4-5数，旋转状排列。子房上位， 2心皮，1室(稀2-多室)，2侧膜胎座，蒴果。 著名高山花卉(云南8大名花之一):各种龙胆(500余种) 药用植物:龙胆草、獐牙菜等。 16(旋花科Convolvulaceae 56属，1800种。我国22属，128种 草本、草质藤本，有乳汁。花5数，花瓣旋转状排列，雄蕊2室，子房上位，1-4室，蒴果，稀浆果。 粮食植物:红薯 观赏植物:牵牛、茑萝、打碗花 草坪植物:马蹄金 17(茄科 75属，2000种。我国26属，100种 草本、灌木、藤本、小乔木。叶互生，无托叶，花5数，子房上位，心皮2个合生，2室，胚珠多数，浆果、蒴果。 著名蔬菜植物:茄(热带亚洲)、西红柿、马铃薯、辣椒 著名药用植物(含有生物碱，多数有麻醉作用):枸橘、三分三、洋金花(白花曼陀罗)、曼陀罗、天仙子、两面针。 野菜:龙葵(苦凉菜)、刺天茄、水茄 烟草:烟 18(唇形科Labiatae 220属，3500种。我国99属，800种 草本为主，少数灌木。对叶、方茎、芳香，唇形花冠、二强雄蕊、四小坚果。 著名的香料植物:薄荷、留兰香、荆芥 药用植物:丹参、益母草、夏枯草、藿香(正气水)、黄芩、紫苏 花卉植物:一串红、 本科植物的花高度特化，是虫媒传粉植物的典型代表。 19(夹竹桃科 247属，2000种。我国46属，176种 草本、木本、藤本，单叶对生或轮生，具有乳汁，无托叶;花两性，辐射对称，花5数，子房上位，2心皮，下部离生、仅上部花柱合生，或全部合生，果实为2个骨突果，少数为浆果、核果、蒴果。 常见植物:夹竹桃、黄花夹竹桃、常春花、小蔓常春藤、鸡蛋花、络石、鸡骨常山。 药用植物:萝芙木，夹竹桃，含有强心甙;常春花，抗癌症; 20(茜草科 Rubiaceae 500属，6000种。我国75属，470种 单叶，对生，全缘，托叶常合生。花5数，辐射对称，子房下位，2心皮，2室，2花柱，蒴果、核果或浆果。 药用植物:巴戟天(根入药)，栀子、金鸡纳、白花蛇蛇草、钩藤 饮料植物:咖啡 园林植物:栀子、龙船花、玉叶金花、滇丁香 21(菊科 Asteraceae，Compositae 1000属，2.5-3万种。我国180属，2300种 草本为主，有的有乳汁，叶各式，互生或对生，无托叶;头状花序由舌状花、二唇花、管状花等组成，外围有总苞片(特称为蓝状花序)，聚药雄蕊、子房下位、瘦果。 油料植物:向日葵、小葵子 花卉植物:菊花、大丽菊、矢车菊、瓜叶菊、非洲菊、万寿菊、翠菊、 药用植物:红花、白术、木香、茵陈、仓术、苍耳、艾纳香、灯盏菊、黄花蒿 Artemisia selengensis Turcz.)(云南蔬菜植物:莴苣、茼蒿、菊芋、蒌(lou)蒿( 称为“藜蒿”)等 常见植物:蒿芝、蒲公英、千里光、紫苑、苦买菜 外来入侵种:紫茎侧兰、飞机草、微甘菊、假蓬、辣子草等 菊科植物是世界上种类最多的科，花和花序高度特化，是进化程度最高的科之一。 单子叶植物纲 22(百合科 Liliaceae 175属，2000种。我国54属，334种 草本，多数种类具有根状茎或鳞茎或球茎，叶互生或基生;单被花，较大，花被花冠状，6枚2轮，雄蕊6，2轮，子房上位，3心皮、3室，中轴胎座，蒴果或浆果。 百合科的花具有单子叶植物的最典型的构造。具有重要的经济价值。 食用植物:百合、萱草(黄花菜、金针菜)、芦笋、 药用植物:百合、知母、贝母、麦冬、黄精、玉竹、芦荟、 园林植物:百合、郁金香、沿阶草、天门冬、文竹、石刁柏、嘉兰、吊兰、蜘蛛报蛋、玉簪 23(禾本科Poaceae，Graminea 660属，1万种。我国225属，1200种 草本或木本状，常具根状茎，秆的节间中空;叶互生，2列排列，叶鞘开放;花小，花被退化为鳞片(浆片)，雄蕊3或6，子房上位，1室、1胚珠，柱头分裂、羽毛状，每朵小花由2个苞片包被，称为外稃和内稃;由小花组成小穗、再由小穗组成复穗状花序;每个小穗基部有1-多个苞片，称为颖片。颖果。 本科是风媒传粉植物发展的最高阶段。是经济价值最大的科。 粮食作物:水稻、小麦、大麦、玉米、高粱、谷子、小米、黍(shu) 食糖、牧草:甘蔗、芦苇、 草坪植物:早熟禾等 通常分为2个亚科 竹亚科:秆木质化程度高，都有分枝;具有两种叶，秆生叶不进行光合作用，称为秆箨(“笋壳”)，保护作用，枝条上的叶具有短的叶柄，叶柄与叶片间具有关节，叶片易脱落;多年才开花。我国是竹类植物最多的国家，云南的世界竹类的故乡。 禾亚科:秆草质或木质化程度不高，通常不分枝;只有1种叶，无叶柄，叶片直接与叶 鞘连接，不脱落;一年开一次花。 24(莎草科 80属，4000种。我国31属，670种 草本，多数具有根状茎，少数具有块茎或球茎;茎常三棱，实心，叶为3列排列，叶鞘闭合。小坚果或囊果。 常见植物:荸荠、苔草、莎草、香附子 25(兰科(补充) 753属，2万种。我国166属，1069种 花两侧对称，花瓣，尤其是唇瓣，特化为各种类型，以适应不同类型的昆虫传粉，合蕊柱，子房下位，旋转180度，蒴果，种子极小、极多数，一个果实中的种子不少于5000个，多则20000个以上。兰科的种子需要与特殊的不同的真菌共生，才能正常萌发和生长，所以，自然条件下，种子繁殖的成活力是非常低的。 兰科是被子植物最进化的科之一，表现为花的结构与虫媒传粉的高度统一，形成合蕊柱，虫媒传粉达到了异常精妙的程度。 具有数不清的优良花卉，对生境的要求很高，环境破坏的第一受害者，又是过度利用和非法倒卖的对象，一盆名贵兰花价格高达几十万元。现在都是国际保护的种类。 复习思考题(被子植物分类基础) 1.被子植物的单、双子叶植物有何主要区别, 2.说明恩格勒系统和哈钦松系统的主要特点。 3.什么是真花说和假花说, 4.画简图表示:各种分枝、各种叶序、各种叶形、各种复叶、各种子房位置、各种胎座、各种花序、各种叶脉、各种花药的着生方式、各种花瓣的排列 5.说明果实的各种类型的名称、特点和代表植物。 6.现在比较公认的被子植物的原始和进化的特征主要是哪些方面,(P232-233) 7.总结和归纳木兰科、毛茛科、十字花科、蔷薇科(四个亚科)、豆科(三个亚科)、唇形科、菊科、百合科、禾本科等重要科的典型特征，花公式及代表植物。如:十字花科的典型特征是:十字花冠、四强雄蕊、角果(这几个特征几乎是本科植物特有，而其他科的植物没有的);代表植物常见的有:青菜、萝卜、油菜等。