植物的起源与进化1讲解

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1、植物的起源与演化 两界学说 动物界 植物界 Carolus Linnaeus (17071778) 瑞典博物学家。现代生 物分类学的奠基人。 三域系统树 低等植物 (无胚植物) 16.被子植物门 15.裸子植物门 14.蕨类植物门 13.苔藓植物门 12.地衣门 11.真菌门 10.粘菌门 9.细菌门 8.褐藻门 7.红藻门 6.甲藻门 4.金藻门 3.绿藻门 2.裸藻门 1.蓝藻门 植 物 界 高等植物 (有胚植物) 藻类 菌类 非维管植物 维管植物 孢子植物 (隐花植物) 种子植物 (显花植物) 颈卵器植物 植物界的基本类群的划分 5.硅藻门 蓝藻门 （Cyanophyta） 最古老、最简

2、单的藻类，分布于淡水或湿地。 单细胞或多细胞的非丝状群体，或丝状体。细胞无 真正的细胞核，只有核物质，为原核细胞，属于原 核生物。原生质体分化为周质和中央质，周质中没 有载色体，有光合片层；中央质位于中央，无核膜 、核仁，有染色质。藻体蓝绿色，内含有叶绿素a 和藻胆素等色素，其贮藏物质是蓝藻淀粉。 细菌门（Bacteriophyta） 一般特征： 微小的单细胞植物，在高倍 显微镜或电子显微镜下才能够观 察清楚。有细胞壁而无细胞核结 构，属于原核生物。分布广，几 乎分布在地球的各个角落。 形态结构：根据其形态分为 球菌、杆菌和螺旋菌。螺旋菌中 ，一次弯曲的称弧菌，多次弯曲 的称螺旋菌。细胞结构有

3、细胞壁 、细胞膜、细胞质、核质和内含 物。有的细菌还有荚膜、芽孢、 鞭毛。 原绿藻门 Prochlorophyta 藻 体为单细胞,原核,含 叶绿素a、b的藻类 。现仅发现1种。 藻类植物的主要特征 1. 植物体无根、茎、叶的分化：单细胞，有的 有鞭毛，能动。非丝状群体，由形态、结构和功能 都相同的细胞结合在一起，无细胞分化。丝状体， 分为不分枝丝状体，分枝丝状体。膜状体(叶状体) ，石莼、紫菜。中空管状体。管状多核。枝状 体，轮藻，许多海藻有拟茎叶体。 2. 光合色素：分为三大类，叶绿素(a,b,c,d)； 类胡萝卜素；藻胆素(藻蓝素，藻红素)。 3. 光合器：藻类植物上的光合器称为载色体。

4、蓝 藻无载色体，光合色素分布在类囊体上。 4. 生殖器官：绝大多数是单细胞结构。 5. 无胚：合子脱离母体后直接萌发。 6. 多数生活在水中，淡水种类多，海洋种类少， 但数量多。 根据藻类植物的形态，细胞核的构造和细胞壁的 成分，载色体的结构以及所含色素的种类，贮藏营 养物质的类别，鞭毛的有无，数目，着生位置各类 型，生殖方式及生活类型等，一般将它们分为：裸 藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、绿藻门 （轮藻门）、红藻门、褐藻门。 裸藻门 （Euglenophyta） 绝大多数都是无细胞壁、有鞭毛、 能自由游动的单细胞植物。分为绿色和 无色两大类。在绿色种类，含叶绿素a 、叶绿素b、类胡萝卜

5、素，贮藏物质为 裸藻淀粉和脂肪。 裸藻有鞭毛13条、有趋光性的眼 点，另外因没有纤维素的壁，其植物体 可以伸缩变形。 中核：细胞核在进行有丝分裂时，核膜核 仁不消失，有纺锤体，但没有染色体纺 锤丝，纺锤丝在染色体之间穿过至两极 。核中部凹陷，中期向两侧扩展，染色 体移至核相对的两端，以环沟在核中部 将核分开成个子核。 甲藻门(Pyrrophyta) 大多数为单细胞，无或有细胞壁，含叶绿素a 或c、胡萝卜素，同化产物是淀粉和油，细胞核为中 核。运动细胞有两条顶生或侧生的鞭毛。是海洋中 产生“赤潮”的主要种类。 金藻门(Chrysophyta) 细胞有或无细胞壁，色素主要有叶绿素a或c、胡 萝卜素

6、、墨角藻黄素，同化产物是金藻昆布糖和油 。由于叶绿素含量少，所以植物体呈现黄绿色或金 棕色。 运动细胞顶生2条鞭毛，1条前伸为茸便型，1条 后伸为尾便型。 形态有单细胞的，群体的和 丝状体的。 代表植物：黄群藻（Synura） 黄藻门(Xanthophyta) 细胞有细胞壁，色素主要有叶绿素a或c 、胡萝 卜素、硅甲黄素，同化产物是金藻昆布糖和油。植 物体内的色素主要有胡萝卜素和叶黄素，所以植物 体呈现黄绿色或金棕色。 运动细胞侧生2条鞭毛，1条前伸为茸鞭型，1条 后伸为尾鞭型。 形态有单细胞的，群体 的和丝状体的。 主要代表植物： 无隔藻属(Vaucheria) 硅藻门(Bacillario

7、phyta) 细胞有细胞壁，由两个套合的半片所组成，分上壳 和下壳，由果胶和硅质组成。色素主要有叶绿素a或c 、胡萝卜素、甲黄素，同化产物是金藻昆布糖和油。 植物体内的色素主要有胡萝卜素和叶黄素（墨角藻黄 素和硅甲黄素），故植物体呈黄绿色或金棕色。 硅藻细胞无运动细胞。运动靠原生质环流推动。 主要代表植物：硅藻属(Diatoms)。 硅藻属：单细胞植物。其细胞 壁由两个套合的半片组成。其繁殖的 方式是有丝分裂和形成复大孢子。 绿藻门 绿藻门最为庞大，约有430属，6700种。其形态多种多 样，有单细胞、有群体、丝状体和叶状体。其细胞的细胞核 和叶绿体、所含的色素、贮藏的养分及细胞的成分都与高等

8、 植物很相似。 植物体呈绿色，色素包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜 素。贮藏的养料有淀粉和油类。淀粉核在叶绿体中，而不在 细胞质中。 绝大多数绿藻的营养体无鞭毛，不能运动。但在繁殖形 成游动孢子和配子时有鞭毛，能运动。少数单细胞和群体类 型的营养细胞前端有2或4条等长的鞭毛，终生能运动。 繁殖：无性繁殖和有性繁殖。 无性繁殖：营养细胞失去鞭毛，有丝分裂，原 生质体分裂为2、4、6、8或16个子原生质体团，由 母细胞壁包裹。各原生质体团产生新的细胞壁和鞭 毛，形成游动孢子。母细胞成为游动孢子囊，囊破 裂后，游动孢子逸出，发育成新的个体。不动孢子 ：似亲孢子（除大小外，余同母细胞）、厚壁孢子 （纤

9、维素）和休眠孢子（果胶）。 有性生殖：多为同配生殖或异配生殖，少数为 卵式生殖。 配子：是生物进行有性生殖时产生的性细胞。 同配生殖是指形态、大小、行为相同的两个配子之 间的结合；异配生殖是指一个大而游动迟缓的大配 子与小而活泼的小配子结合；卵式生殖则是大配子 完全失去鞭毛，不再游动，称为卵，小配子行动活 泼，称为精子，精子游向卵而完成结合。 母细胞原生质体分裂为864个原生质体团，进 一步发育为配子。配子的形成和形状，与游动孢子 相似。配子成熟后，从母体中释放出来，两两相配 ，原生质体融合，鞭毛消失，形成厚壁的合子。合 子休眠后减数分裂，产生4个游动孢子，合子壁破裂 ，4个游动孢子各自形成新

10、的衣藻个体。 衣藻属(Chlamydomonas)：单细胞，多呈卵型。 有一杯状的叶绿体，其基部有一大淀粉核。细胞核 位于杯状叶绿体的凹陷处。细胞的前端有2条等长 的鞭毛，能运动；前端的一侧还有一枚红色的眼点 ，具有感光的作用。鞭毛的基部有两个并列的伸缩 泡。 团藻属(Volvox)：是由数目更多的衣藻型细胞组 成，数目可达数百或数万个。细胞排列在球体的表 面，中央形成空腔，外围有共同的胶质鞘包被，各 细胞间有原生质丝相连，属于多细胞类型的植物体 。 无性繁殖时，形成了少数大型的繁殖胞，繁殖胞 发育成子群体，落入母群体腔内，母体破裂时，放 出子群体。形成了团藻的营养体。 有性繁殖为卵式生殖。由

11、繁殖胞产生精子及卵， 精子和卵可以是同体的也可以是异体的。精子与卵 结合成为合子。经休眠后减数 分裂，形成游动孢子。游动孢 子分裂后形成新的植物体。 水绵属(Spirogyra)：是极为常见的绿藻。成片 生于水底或漂浮于水面。丝状体不分枝，表面滑腻 。每一细胞内有1至数条呈螺旋带状的叶绿体，其 上面有一列淀粉核。细胞中有一个核和一个大液泡 。 无性繁殖：丝状体每个细胞皆 能分裂，丝状体断裂可增加个体。 有性生殖：是特殊的接合生殖 ，分为梯形接合和侧面接合。 梯形接合(scalariform conjugation)：两条丝状体并列成对 ，相对处的细胞壁向外突起伸长并 相接触，相接处细胞壁溶解，

12、形成 接合管(Conjugation tube)。此时， 细胞的原生质体缩成一团，即为配 子，一个配子经接合管渐渐进入另 一细胞内，并与另一配子融合为合 子。休眠的合子减数分裂，形成4个 核，其中3个核退化，只有一个核的 细胞发育成新的丝状体。 侧面接合(lateral conjugation) ：在同一丝状体相邻细胞的侧面形 成接合管，其接合过程与梯形接合 相似。 石莼（Ulva） 常见的一种海藻，植物体 为片状体，由2层细胞组 成。生活史为同型世代交 替。 轮藻属(Chara)：属轮藻纲，其植物体结 构及生殖方式均较绿藻纲复杂。植物体分枝 多，以假根固着于水底，有节与节间之分。 节的周围有

13、一轮侧枝，侧枝的节上又可以轮 生分枝。每一个分枝上都没有顶细胞，不能 继续生长。 有性生殖是卵式生殖，雌性生殖器官叫 卵囊球，雄性生殖器官叫精囊球。卵囊球中 产生卵，精囊球中产生精子。精子进入卵囊 中与卵受精，合子休眠后减数分裂形成原丝 体，长成新植物体。 红藻门(Rhodophyta) 红藻门的一般特征 植物体多为多细胞，呈丝状或片状。少数生活 在淡水，绝大多数生活在海水。植物体一般为红色 或紫红色，因为藻体内除了叶绿素a和类胡萝卜素 外，还含有藻红素和藻蓝素，能生活在深水中。其 贮藏营养为红藻淀粉，遇碘变紫红色。细胞壁外层 富含果胶，内层纤维素， 提取琼脂。 无性繁殖产生没有 鞭毛的不动孢

14、子，有性 繁殖为卵式生殖(果胞)。 多管藻 褐藻门(Phaeophyta) 一、褐藻门的一般特征 藻类中进化地位较为高级的 类群，绝大多数为海产。细胞壁 外层褐藻胶，内层纤维素；体内 含叶绿素a、c、类胡萝卜素和叶 黄素，其中墨角藻黄素含量高， 所以植物体常呈褐色；能生活在 深水中。其贮藏的营养为褐藻淀 粉和甘露醇、碘。 褐藻均为多细胞个体。 生活史有明显的世代交替现象。即有性世代 和无性世代；或孢子体世代与配子体世代。 繁殖时带片两面产生许多孢子囊，经减数分 裂产生许多游动孢子。孢子成熟后从囊内放出， 遇合适环境萌生成雌雄配子体两种，以后分别形 成具卵细胞的卵囊和具精子的精囊。精子从精囊 中

15、释放出来，依靠水游到卵囊，与卵结合成合子 。合子不经过休眠而萌发成新的孢子体。 二、褐藻门分类及代表植物 根据生活史的有无和类型分为：等世代纲、 不等世代纲和无孢子纲。 1、水云（Ectocarpus）的生活史 2 海 带 生 活 史 3 鹿 角 菜 生 活 史 菌物(Fungi) 菌物是一类不含光合 色素的低等植物统称。 包括粘菌门、真菌门、 地衣门。 菌物是真核细胞、有 细胞壁、多为丝状分枝 结构的、生殖过程中产 生孢子、不含叶绿素和 其它色素，不能进行光 合作用的异养植物。 粘菌门(Myxomycophyta) 粘菌是介于动物和植物之间的一类生物。在 生长期或营养期为裸露的无细胞壁、多核

16、的原生 质团，称变形体，其营养体的构造、运动和摄食 的方式，与原生动物的变形虫很相似，具有运动 性的特点。但在繁殖时， 能产生具有细胞壁的孢 子,又具有植物性的特点。 真菌门(Eumycophyta) 一、真菌门的一般特征 真菌的细胞不含质体和叶绿素，是典型的 异养植物。其外部形态各式各样，但基本结构均 是由分枝或不分枝的无色菌丝(纤细的管状体)组 成，所以它的营养体叫菌丝体。高等真菌的菌丝 体，常形成子实体。 真菌的异养方式有寄生和腐生。有的 只能寄生，称为专性寄生；有些菌类只能 腐生，称为专性腐生；以寄生为主兼腐生 的，称为兼性腐生；以腐生为主兼寄生的 ，称为兼性寄生。 真菌的繁殖：有营养繁殖、无性生 殖、有性生殖。 营养繁殖：少数单细胞真菌如裂殖酵 母属，细胞分裂产生子细胞。但大部分真 菌的营养菌丝可以产生某些类型的孢子。 芽孢子：是从一个细胞出芽形成的，离开 母体即长成一个新个体。厚壁孢子，是由 菌丝中间个别细胞膨大形成的休眠孢子， 其原生质浓缩，细胞壁加厚，渡过不良环 境后再萌发为菌丝体。节孢子：是由菌丝 细胞断裂形成的。 无性生殖：进行无