大学 考研 笔记 教案 2《植物分类学》电子讲稿.docx
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大学考研笔记教案2《植物分类学》电子讲稿
讲稿
课程名称:
植物分类学
学时:
30学时
适用专业:
植物科技学院本科专业
任课教师:
张美萍
黑龙江八一农垦大学
《植物分类学》电子教案
课程编号:
B1013101
适用专业:
农学专业、植保专业、园艺专业、园林专业、资源与环保专业本科
课程性质:
专业基础课
开课学期:
第2学期
总学时:
30学时
教学时数:
理论课学时数20学时,实验课学时数10学时。
一、编写说明
1、课程简介:
全面、系统地介绍有关植物界的基本知识、基本理论、详细介绍植物基本类群的进化与分类的基础知识,通过教学培养学生辩证唯物主义思想、严肃认真的科学工作态度、分析问题和解决问题的能力。
2、地位和任务:
本课程是农学、植保、园艺、园林、资环等专业的重要专业基础课。
其任务在于全面、系统地介绍有关植物界的基本知识、基本理论、详细介绍植物基本类群的进化与分类的基础知识。
3、总体要求:
熟练掌握植物分类的基础知识,掌握植物界各大类群主要特征;掌握被子植物重要科的特点,并能初步鉴定植物。
4、与其它课程的关系:
为后续学习专业基础课《植物生理学》和《植物遗传学》等及专业课奠定必要的基础。
二、教学时数的分配
授课内容及学时分配
章节
各章名称
理论课
时数
实验课
时数
总课
时数
第一章
植物分类基础知识
2
2
第二章
植物界的基本类群
6
4
10
第三章
被子植物形态学术语
2
第四章
被子植物的分科
10
6
16
合计
20
10
30
实验课内容与学时分配
序号
实验内容
实验目的
学时
周次
一
低等植物类群代表植物形态结构
掌握蓝藻绿藻细菌真菌地衣
2
1
二
高等植物类群代表植物形态结构
掌握苔藓真蕨松属形态结构
2
1
三
被子植物分科
(一)
掌握毛茛科十字花科豆科菊科
2
1
四
被子植物分科
(二)
掌握葫芦科蔷薇科杨柳科茄科
2
1
五
被子植物分科(三)
掌握唇形科百合科伞形科禾本科
2
1
2002~2003学年第二学期课程教学进度表
课程名称:
植物分类学学时:
30任课教师:
张美萍
周次
课次
教学内容
1
1
植物分类的基础知识
2
1
植物界的概述及藻类植物
3
1
菌类与地衣植物
4
1
高等植物(苔藓、蕨类、裸子、被子)
5
1
被子植物形态分类术语基础
6
1
双子叶植物纲分科
(一)
7
1
双子叶植物纲分科
(二)
8
1
双子叶植物纲分科(三)
9
1
单子叶植物纲分科
10
1
植物界多样性
11
1
实验一:
低等植物类群形态结构观察
12
1
实验二:
高等植物类群形态结构观察
13
1
实验三:
掌握毛茛科十字花科豆科菊科
14
1
实验四:
掌握葫芦科蔷薇科杨柳科茄科
15
1
实验五:
掌握唇形科百合科伞形科禾本科
三、教学内容:
第一章:
植物分类的基础知识
第一节植物分类的方法
一.人为分类系统:
人们按照自己的方便,不问植物亲缘
关系的远近,只就植物的形态、习性、生态或经济上
的一两个特征或特性来进行分类。
二.自然分类系统:
应用比较形态学和比较解剖学、古生
物学、植物化学和植物生态学,反映出植物界自然演
化过程和彼此间亲缘关系。
第二节植物分类的各级单位
为了便于分门别类,按照植物类群的等级,各给予一定
的名称,这就是分类上的各级单位。
现将植物分类的各级单
位列表如下:
中文拉丁文英文
界RegnumKingdom
门DivisioDivision
纲ClassisClass
目OrdoOrder
科FamiliaFamily
属GenusGenus
种SpeciesSpecies
各级单位根据需要可再分成亚级,如亚门、亚纲、亚目、
亚科、亚属、组,在种下可分出亚种、变种、变型。
现以稻为例,说明它在植物分类上的各级单位。
界植物界Regnumvegetabile
门被子植物门Angiospermae
纲单子叶植物纲Monocotyledoneae
亚纲颖花亚纲Glumiflorae
目禾本目Graminales
科禾本科Gramineae
属稻属Oryza
种稻oryzasativaL.
物种:
是生物分类的基本单位,它是具有一定的自然分
布区和一定的生理、形态特征的生物类群。
同种植物能进行自然交配,产生正常后代,不同种
间存在生殖隔离,即不同种不能交配或能交配,但后
代不育。
如果种内个体之间有显著差异的,可分为亚种、变
种、变型。
亚种:
是指某种植物分布在不同地区的种群,由于受所
在地区生活环境的影响,它们的形态构造或生理
机能上发生某些变化,这个种群称该种的亚种。
如分布在新疆的新疆桃是原产山区桃的亚种。
Subspecies缩写ssp.(subsp.)
变种:
在同一生态环境的同一个种群内,如果某个个体或某
些个体组成的小种群,在形态、分布、生态或季节上,
发生了一些细微的变异,并有了稳定的遗传特性时,
这个个体或小种群,即称为原来种的变种。
如糯稻为
水稻的变种。
varietas缩写var.
变型:
有形态变异,但看不出有一定的分布区,仅是零星分
布的个体。
如夏枯草花为淡紫色,种内发现白花变型。
forma缩写f.
品种:
不属于自然分类系统的分类单位,而是属于栽培学上
的变异类型。
它是人类在生产实践中,经过培育或为
人类所发现的。
种内各品种间的杂交,叫近亲杂交,而种间、属间或更
高级单位之间的杂交叫远缘杂交。
育种工作者常遵循近亲易
于杂交的法则,培育出新的品种。
第三节植物的命名法则
全世界现在约有50万种植物,不同民族、地区有不同的
俗名,各地区对同一植物可以有几个名字,即所谓"同物异名",
有时不同的植物却叫相同的名字,"同名异物"。
为国内和国
际间的植物交流,避免"同物异名"和"同名异物"造成的混乱,
处使全世界植物名称的统一和稳定,瑞典植物分类学家林奈
于1753年创立了"双名法",做为国际上统一的命名法规。
双名法:
林奈于1753年用两个拉丁单词作为一种植物的名称,
第一个单词是属名,是名词,其第一个字母要大写;
第二个单词为种名,是形容词;后边再写出定名人
的姓氏或姓氏缩写,第一字母要大写。
例如:
水稻OryzasativaL.
玉米ZeamaysL.
双名法得到了国际植物学会议的确认,并制定了一套植物
学名命名法规:
1.每一种植物只有一个合法的正确学名。
2.此学名需用拉丁文写出的双名。
即一属名和一种名组成。
3.若一植物已有两个或更多的学名,只有最早与不违反命名
法规者为适用。
4.一种植物的命名,其属名的第一字母须大写,种名第一字
母小写,其后列上命名人缩写。
5.合法的学名,必须附有用拉丁文正式发表的描写。
第四节植物检索表及其应用
植物分类检索表是识别鉴定植物时不可缺少的工具。
检
索表的编制是根据法国人拉马克的二歧分类原则。
(或是或
不是)。
二歧分类原则:
把原来的一群植物相对的一群植物的特征特
性分成相对应的两个分支,再把每一个分支
中相对的性状又分为相对应的两个分支,依
次下去,直到编制的科、属、种检索表的终
点为止。
各分支按其出现的先后顺序数字,
相对的两个分支前面的数字和位置相同。
检索表常用的有以下两种形式:
1.定距检索表:
一对矛盾性状间隔一定距离,并用相同编号,
逐级向右错开一格,这样下去,直至追寻到
科、属或种的学名为止,终于查出植物的名
称。
2.平行检索表:
每一对矛盾性状仅仅相接,左边字码均平头
排列,并给予同样数目编号。
在每一行之末,
或为一学名,或为一数字。
例:
锦葵科的分属定距检索表:
1.果实为分果
2.不具副萼、子房含2个以上胚珠……
(1)茼麻属
2.副萼1-9片,子房含1个胚珠
3.副萼1-3片,离生……………………
(2)锦葵属
3.副萼6-9片,基部联合………………(3)蜀葵属
1.果实为蒴果
4.花柱分枝较长
5.萼在花后宿存,多灌木………………(4)木锦属
5.萼在花后脱落,多草本………………(5)秋葵属
4.花柱不分枝……………………………(6)棉属
平行检索表
1.果实为分果…………………………………2
1.果实为蒴果…………………………………4
2.不具副萼、子房含2个以上胚珠………
(1)茼麻属
2.副萼1-9片,子房含1个胚珠………………3
3.副萼1-3片,离生………………………
(2)锦葵属
3.副萼6-9片,基部联合…………………(3)蜀葵属
4.花柱分枝较长………………………………5
4.花柱不分枝………………………………(6)棉属
5.萼在花后宿存,多灌木…………………(4)木锦属
5.萼在花后脱落,多草本…………………(5)秋葵属
检索表可分为分纲、分目、分科、分属、分种检索表,
可根据鉴定植物的需要使用各类检索表,可分别检索出植物
的科、属、种。
如:
检索一种植物时,根据植物的形态特征,
可以鉴定出门和纲,通常只用分科、分属、分种检索表就够
了。
利用检索表时,先以检索表中首次出现的两个分支的形
态特征与植物相对照,选其与植物相符合的一个分支,再在
这一分支下面的两个分支中继续选择、检索,直到检索到植
物的科、属、种名为止。
然后对照该植物的描述和插图,验
证检索中是否有误,最后鉴定出植物的正确名称。
鉴定植物需要有完整的检索表资料和植物标本。
此外还
需要熟悉和正确理解描述植物形态特征的术语,只有这样才能顺利进行检索。
第二章:
植物界的基本类群
第一节植物界的概述
就整个植物界而言,传统地把它划分15个门,四大类群。
1.蓝藻门
2.裸藻门
3.绿藻门
4.金藻门藻类植物无低无
5.甲藻门维等胚
6.红藻门管植植
孢子植物7.褐藻门植物物
(隐花植物)8.细菌门物
9.粘菌门菌类植物
植10.真菌门
物11.地衣门
界12.苔藓植物门维高有
13.蕨类植物门颈卵器植物管等胚
种子植物14.裸子植物门植植植
(显花植物)15.被子植物(雌蕊植物)物物物
菌藻类低等植物
总体分四大类苔藓类
蕨类高等植物
种子植物裸子植物
被子植物
一.对植物界划分的几种类型
1.据植物开花与否、繁殖方式划分:
显花植物(种子植物):
裸子和被子植物
隐花植物(孢子植物):
用孢子繁殖,不开花结实。
包括
藻菌类、地衣、苔藓类、蕨类。
2.据植物有无根、茎、叶的分化,有无胚的结构分:
原植体植物(低等植物)(无胚植物):
藻类、菌类、地衣。
茎叶体植物(高等植物)(有胚植物):
苔藓、蕨类、裸子、
被子。
3.据有无维管束划分:
非维管植物:
藻类、菌类、苔藓类。
维管植物:
蕨类、裸子、被子植物。
4.据颈卵器的有无划分:
颈卵器植物:
苔藓、蕨类、裸子。
非颈卵器植物:
被子植物。
二.低等植物的主要特征和包括类群
1.常生活在水中或阴湿地方。
2.植物体无根、茎、叶的分化,由单细胞、群体或多细胞
构成,无维管束,是原植体植物。
3.雌性生殖器官由单细胞构成。
4.有性生殖的合子,不形成胚而直接萌发成新的植物体。
低等植物可分为藻类、菌类和地衣类植物。
三.高等植物的特点及包括类群
1.绝大多数是陆生。
2.植物体常有根、茎、叶的分化。
(苔藓植物可例外)
3.雌性生殖器官是由多个细胞构成的。
4.受精卵形成胚;再生成植物体。
高等植物可分为(苔藓植物,蕨类植物,裸子、被子植物)
第二节藻类植物
藻类植物是最古老的植物类群之一,约2万余种,分布
极广,热带、温带、寒带。
绝大多数是水生的,生活在淡水
或海水中,少部分陆生,凡是潮湿的地区,都可见到藻类
植物,如土壤、树皮、墙壁、岩石等。
藻类植物特征:
1.藻体形态具有多样性,有单细胞、群体、多细胞丝状体
或叶状体。
2.藻类植物具有叶绿素和其它色素,能进行光合作用,自
制有机物质,生活方式为自养型。
(有极少数藻类营异
养或暂时异养的生活)
3.藻类植物的繁殖方式有营养繁殖,无性繁殖和有性繁殖。
营养繁殖:
以植物体的片段发育为新个体。
无性繁殖(孢子繁殖):
以特化的细胞(即孢子)直接发育
为新个体。
有性繁殖(配子繁殖):
借配子的结合而进行的,有同配,
异配,卵式生殖。
根据藻类的形态,细胞核的构造和细胞壁的成分,载色
体的结构及所含色素的种类,贮芷营养物质的类别,鞭毛的
有无、数目、着生位置和类型,生殖方式及生活史类型等,
将藻类分为8个门。
一.蓝藻门
(一)一般特征:
蓝藻是地球上最原始、最古老的绿色自养植物。
1.无细胞核的分化,细胞内的原生质体分为中央质和周质两部
分。
2.中央质位于中心,无核膜、核仁,有核质,为原核。
3.周质中没有载色体,有光合片层,含有叶绿素A、藻蓝素、
藻红素,故植物体呈蓝绿色。
贮芷物是蓝藻淀粉。
(不溶性
淀粉)
4.细胞壁外面有果胶酸和粘多糖构成的胶质鞘。
5.以细胞直接分裂的方法繁殖。
丝状体以形成藻殖段的方法
繁殖。
藻殖段:
由于丝状体中某些细胞的死亡或形成异形胞或2个
营养细胞间形成双凹形分离盘及机械作用等将丝
状体分成许多小段,每一段称藻殖段,每一个藻
殖段发育成一个丝状体。
(二)代表植物
1.颤藻属:
2.念珠藻属:
3.鱼腥藻属:
(三)蓝藻在植物界中的地位:
蓝藻是地球上最原始最古老的一
群植物,其原始性表现在:
1.原核,无真正核,无核膜、核仁,为原核生物。
2.无载色体和其它细胞器,叶绿素仅含叶绿素A。
3.细胞分裂为直接分裂,无有性生殖。
二.裸藻门
(一)一般特征:
1.绝大多数无细胞壁,最外层是原生质膜,有鞭毛1-3条,能
自由游动的单细胞植物。
2.藻体前端有胞口、胞咽,胞咽下部膨大部分叫储蓄泡,储蓄
泡周围有一至多个伸缩泡。
3.绿色种类,细胞内有许多载色体,含叶绿素A和B,β-胡萝
卜素,3种叶黄素。
同化产物为裸藻淀粉和油。
4.无色种类不能进行光合作用,为动物式营养,能用胞口、胞
咽吞食固体,或营腐生生活。
5.以细胞纵裂方式繁殖。
(二)代表植物
裸藻属:
细胞长纺锤形,主要生活于含有机质的淡水中。
如池塘、
水沟等。
三.绿藻门
(一)一般特征:
1.绿藻植物细胞与高等植物相似,具核和叶绿体,有相似的
色素,贮藏养分和细胞壁成分。
2.细胞壁有二层,外层为果胶质,内层为纤维素。
3.细胞中有叶绿素和各种细胞器。
色素有叶绿素A,叶绿素B,
叶黄素和胡萝卜素。
贮存养分为淀粉和油类(可溶性)。
4.都是真核生物,有核膜、核仁。
5.繁殖方式有营养繁殖、孢子繁殖和配子生殖。
a.营养繁殖:
群体,丝状体以细胞分裂方式形成新藻体。
b.孢子繁殖
孢子:
无性生殖的生殖细胞。
有游动孢子、静孢子等。
孢子囊:
产生孢子的细胞。
孢子体:
在无性世代中产生孢子和具有二倍体染色体的植
物体。
c.有性繁殖(配子繁殖)
配子:
有性生殖的生殖细胞。
有雌、雄配子、精子、卵
子。
配子囊:
产生配子的细胞。
配子体:
在有性世代中产生配子的和具单倍体的植物体。
同配生殖:
在形态、结构、大小、运动能力完全相同的2
个配子结合。
如:
衣藻、丝藻。
异配生殖:
在形态、结构相同,大小、运动能力不同的两个
配子的结合,大而运动慢的为雌配子,小而运动
快的为雄配子。
如:
实球藻。
卵式生殖:
形状、大小、结构都不相同的配子,大而无鞭毛
不能运动的为卵,小而有鞭毛能运动的为精子。
精卵结合的方式。
如:
团藻。
接合生殖:
2个没有鞭毛能变形的配子结合。
如:
水绵。
(二)代表植物
1.衣藻属:
2.小球藻属:
3.水绵属:
4.轮藻属:
(三)分类地位:
绿藻与高等植物之间有很多相似之处。
(1)有相同的光合作用色素:
叶绿素、胡萝卜素、叶黄素;
(2)光合产物都是淀粉和油;
(3)鞭毛类型都是尾鞭形,承认高等植物的祖先是绿藻。
(四)绿藻植物的演化趋向。
第一:
植物体从单细胞具鞭毛的类型,沿三条路线发展:
(1)营养体保持游动能力,营养时期细胞不分裂,植物体为
非丝状体的群体和多细胞个体。
团藻为这一路线顶点。
(2)营养体失去游动能力,营养时期细胞不分裂,植物体为
非丝状体的固定群体。
小球藻。
(3)营养体失去游动能力,营养时期细胞可分裂,植物体为
丝状体和片状体。
如丝藻、石莼(片状)。
第二:
单细胞的植物体,细胞没有营养和繁殖的分化,到多细
胞植物体,有明显的营养和繁殖的分化。
如丝藻、团藻、
轮藻。
第三:
生殖方式从无性到有性的同配,异配到卵式生殖。
如衣
藻及丝藻的游动孢子和配子,由世代交替不明显(衣藻、
水绵)进化到有明显世代交替的轮藻。
四.红藻门
(一)一般特征:
1.藻体较小,高10cm左右,为丝状体或叶状体或枝状体。
2.植物体多为红色或紫色,除含有叶绿素A,类胡罗卜素、叶
黄素外,还含有藻红素和藻蓝素。
藻红素占优势。
3.同化产物是红藻淀粉和糖。
4.无性生殖产生不动孢子,有性生殖为卵式生殖。
(二)代表植物:
紫菜属:
植物体为叶状体,基部有固着器,藻体薄,紫红色。
单层细胞或两层细胞,外有胶质鞘。
有性生殖较复杂。
精子囊不动精子FR
植物体受精果胞果胞子
果胞卵
大紫菜秋天
壳孢子丝状体萌发
大紫菜单孢子小紫菜夏天
五.褐藻门
(一)一般特征:
1.多生活在海里,有类似"根,茎,叶"分化的枝状体。
体形
大,可长达100m,巨藻可长达400m。
2.细胞载色体中有叶绿素A、C、β-胡萝卜素和六种叶黄素,
其中胡萝卜素和叶黄素占优势,以致藻体呈褐色。
3.光合作用产物主要是褐藻淀粉和甘露醇。
4.具有明显的世代交替,孢子体发达,具顶端生长和居间生
长。
使带片伸长。
5.繁殖方式有营养、无性、有性生殖三种。
营养繁殖以藻体
断裂进行,无性生殖产生游动孢子和静孢子。
有性生殖有
同配、异配和卵式。
(二)代表植物
海带属:
为海藻植物,孢子体结构为带片(食用部分),带柄(表
皮,皮层,髓),固着器(根状分布)。
海带是异型世代
交替。
海带的生活史为异形世代交替。
孢子体(植物带片)许多孢子囊R游动孢子静孢子
萌精子雄配子体萌发
发合子F
卵雌配子体
六.藻类植物的经济意义
1.可以提炼药用及化学工业原料,如海带中提取碘,从红藻
中的石花菜和江篱提取的琼胶,可供医药、食品、造纸等。
2.可以食用,含丰富的蛋白质、维生素、无机盐和微量元素,
如葛仙米、发菜、地木耳、海带、裙带菜、紫菜。
3.作动物饲料,水生动物食料。
4.藻类可作肥料,大量沉积。
鱼腥藻、念珠藻有固氮作用,
以提高土壤中氮素含量。
第三节菌类植物
一般特征:
1.大多数不具叶绿素和其它色素。
2.不能进行光合作用,自制养料(极少数例外)是典型异养植
物。
3.营寄生(依靠活的有机体)和腐生(依靠死的有机体)生活。
菌类植物约有9万种,分布很广,在水中、陆地以及生活的
动植物体上和死的动植物尸体上都有分布,它可分为:
细
菌门、粘菌门和真菌门。
一.细菌门
(一)一般特征:
1.是单细胞异养植物,一般有球菌、杆菌、螺旋菌三种形态,
很小,球菌在φ0.5-2μm。
杆菌长1.5-10μm。
2.细菌具有细胞壁、细胞膜、细胞质、内含物、核质等,但
无真正的核,属原核生物,有的在细胞壁外分泌粘性物质,
累积称荚膜,对细菌具保护作用。
3.有的细菌具有鞭毛,能运动,极少数细菌是自养的,如硫
细菌、铁细菌、紫细菌等含细菌叶绿素,能自制养料。
大
多数细菌不含色素,为异养生活方式,包括腐生、寄生和
共生。
4.细菌的繁殖方式为简单的分裂繁殖,细菌繁殖速度极快,
一般20-30分钟可分裂一次,一些细菌在环境不适宜时,可
以形成芽孢(只是一种休眠方式),当环境适宜时可萌发
成新个体。
(二)细菌的经济意义。
1.大量腐生细菌,如硝化细菌、反硝化细菌,把动植物尸体
和排泄物分解成简单无机物,再被绿色植物所利用,保证
自然界的物质循环。
2.在工业中应用:
利用细菌的发酵作用制造乳酸奶、酱油、
醋等。
3.土壤中的细菌及细菌肥料,如根瘤菌、固氮菌,能固定游
离的氮素,使土壤含氮量增加,提高土壤肥力。
4.利用细菌制造预防和治疗疾病的菌苗,抗病血清和抗生素
等,还可制成细菌杀虫剂,用来防治农作物、果树和森林
的虫害。
5.害处:
能导致人畜的疾病,如伤寒菌、霍乱菌、肺炎菌、
结核菌等。
植物病害如:
白菜、土豆软腐病、水稻叶枯病、
花生青枯病等。
(三)放线菌
植物体是单细胞丝状分枝的菌丝构成,上部的菌丝向空气
中伸出,称气生菌丝,下部的菌丝伸入寄主体内叫基质菌
丝。
有人认为放线菌是细菌和真菌的中间类型。
从单细胞
构造看和细菌类似,没有明显的细胞核,不能运动,而丝
状体形态及繁殖时,气生菌丝产生分生孢子,分生孢子离
开母体后发育成新的放线菌,这与真菌类似。
其经济意义:
1.放线菌是抗生素的主要生产菌,如链霉素、氯霉素、土霉
素。
2.放线菌分布在土壤中,分解土壤中有机体,提高土壤肥力,
可制成菌肥。
3.放线菌能导致植物病害,如马铃薯疮痂放线菌,使块茎木
质化。
二.粘菌门
特征:
兼有动物和植物的特性:
1.粘菌的营养体为无细胞壁的裸露原生质团,无叶绿体,含
有多数细胞核,能做变形虫式的运动,吞食固体,与原生
动物的变形虫相似。
2.而繁殖时能产生具纤维素细胞壁的孢子,又具植物待性,
是介于动植物之间的一类生物。
粘菌大多数为腐生,生于潮湿的环境,少数寄生,使植物
发病,如寄生在甘蓝根部的粘菌。
三.真菌门
(一)一般特征:
1.大多数真菌具有细胞壁,细胞内有细胞核(高等真菌为单核
或双核,低等真菌为多核),通常不能运动。
2.真菌不具叶绿素,也没有质体,是典型的异养植物,营寄
生或腐生生活。
3.真菌贮藏的营养物质主要是肝糖,少量的脂肪、蛋白质及
微量维生素,而没有淀粉。
4.真菌的繁殖方式多样。
营养繁殖:
菌丝体断裂,出芽繁殖
无性繁殖:
极发达,产生各种孢子,游动孢子,孢囊孢
子,分生孢子。
有性生殖:
有同配,异配,卵式生殖等。
5.真菌的植物体少数原始类是单细胞,如酵母菌,