生物虎翼 第九章 生物的多样性一、生物的分类系统现代分类系统是根据生物所有性状的异同，综合起来分门别类，称为自然分类法，它采用了阶梯从属的等级，分为界、门、纲、目、科、属、种七个等级如果某一等级内种类繁多，还可划分出中间等级如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等通过分类系统，可以了解各物种之间的亲缘关系和每一个物种在生物界中的地位二、生物的界级分类随着生物科学的发展，对生物的分界产生了不同的观点，出现了不同的分界方法，如两界说、三界说、五界说、六界说等在显微镜发明以前，由林奈提出了两界说，把生物分为植物界和动物界三界说是在用显微镜发现单细胞生物后产生的，在1866年由赫克尔提倡，把生物分成单细胞的原生生物界和植物界、动物界五界说是1969年由惠特克提出的，把生物分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界，此说更完善地反映出生物的进化历程，得到大多数生物学家的承认也有一些学者主张，将现在生活在地球上的生物，分为六大类群：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、植物界、真菌界和动物界。
第一节 植物界的主要类群【知识概要】地球上的植物，目前已知的有40多万种，它们组成了整个植物界植物界的主要类群归纳如下：我国的植物资源非常丰富，有许多世界珍稀的和特有的种类我国的一级保护植物有熊类植物中的桫椤，裸子植物中的银杉、水杉、秃杉和被子植物中的金花茶、珙桐、人参和望大树一、藻类植物藻类植物属于低等植物，其主要特征是一般具有光合色素，能进行光合作用，自养生殖器官为单细胞构造，植物体结构简单，有单细胞、群体和多细胞三类，没有根、茎、叶分化绝大多数生活在水中现存的藻类植物约2万多种按细胞所含色素以及贮存养分的不同，可把藻类分为绿藻门、轮藻门、红藻门、褐藻门等绿藻门、红藻门和褐藻门的比较见下表绿藻门、红藻门和褐藻门的比较名称光合色素种类贮存的养分常见植物绿藻门叶绿素a和b，α和β胡萝卜素，四种叶黄素淀粉、油类衣藻、团藻、水绵、石莼红藻门叶绿素a、d，胡萝卜素，叶黄素和藻红素，有的含藻蓝素红藻淀粉、红藻糖紫菜、石花菜、江蓠、海萝褐藻门叶绿素a和c，β胡萝卜素，六种藻黄素藻淀粉、甘露醇、油类、还原糖、碘海带、裙带菜、网地藻、鹿角菜藻类植物的生殖方式有营养生殖、无性生殖、有性生殖三种藻类植物有重要的自然和经济意义，地球上90％的光合作用是由海洋和淡水中的藻类植物完成的。
藻类植物不仅为水生植物提供食物，而且也是水和大气中氧气的重要来源二、地衣植物地衣是一类多年生的低等植物，是藻类和真菌共生的复合体地衣没有根、茎、叶的分化，由真菌菌丝缠绕藻细胞，并从外面包围藻类，藻类光合作用制造的有机物大部分被菌类夺取，藻类与外界隔绝，所需水分、无机盐和二氧化碳依靠菌类从外界吸收供给地衣按生长型分为壳状、叶状、枝状三类地衣的生殖方式主要有营养生殖和有性生殖地衣抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力十分强地衣植物约有25000余种，一般分为三纲：子囊衣纲、担子衣纲和藻状菌衣纲常见的有石蕊、松萝、石耳、冰岛衣、梅衣等三、苔藓植物苔鲜植物是一类原始陆生植物，多生于阴湿的环境中苔藓植物的配子体发达，孢子体退化配子体为叶状体或有茎叶分化的茎叶状体，没有真正的根，只有假根、茎、叶无维管束，吸水和保水能力差，因此，个体较低矮，孢子体不能独立生活，依附在配子体上配子体能形成多细胞雌、雄生殖器官，受精作用必须在有水条件下进行，植物界从苔藓植物开始有胚的构造苔药植物约有23000多种，通常分为苔纲和藓纲苔纲常见植物有地钱、大羽苔、平叉苔、角苔等藓纲常见植物有葫芦藓、泥炭藓、黑藓等四．蕨类植物藓类植物是最原始的维管植物。
具有独立生活的配子体和孢子体孢子体占优势，有根、茎、叶器官和维管系统的分化，根通常是不定根，茎多是根状茎，叶分小型叶和大型叶，孢子体产生孢子囊配子体简单，产有颈卵器和精子器，受精作用必须在有水条件下进行现存的藏类植物约有12000种，分为五纲：石松纲、水韭纲、松叶蕨纲、木贼纲和真蕨纲前四个纲都是小型叶，是比较原始古老的蕨类，真蕨纲具大型叶是最进化的一个类群石松纲常见植物有石松、卷柏、翠云草等水韭纲常见植物有中华水韭，松叶藏纲植物我国仅有松叶蕨一种木贼纲常见的有节节草、水贼、问荆等真蕨纲常见的有蕨、瓶尔小草、紫萁、海金沙、水龙骨、桫椤、贯众、槐叶苹、满江红等五、裸子植物裸子植物是具有颈卵器和维管束、能产生种子的一类高等植物裸子植物能形成种子，但不形成子房和果实，因此，胚珠和种子都是裸露的配子体寄生在抱子体上传粉时花粉萌发形成花粉管，直达胚珠，使受精作用摆脱了水的限制孢子体特别发达，多为高大乔木，木质部中大多具有管胞而无导管，韧皮部中有筛管而无伴胞具有多胚现象裸子植物现仅存760多种我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，约有230种和48变种，其中不少是第三纪孑遗植物，称为“活化石”植物。
裸子植物通常分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲（紫杉纲）和买麻藤纲等五纲苏铁纲是现代裸子植物最原始的类群，常见植物有苏铁、华南苏铁等银杏纲现代仅残存银杏，是著名的孑遗植物松柏纲是现代最繁荣、最进化的裸子植物类群，常见的如银杉、云杉、金钱松、落叶松、红松、油松、马尾松、黄山松、杉木、水杉、水松、丝杉、巨杉、侧柏、圆柏等，其中许多为我国特产树种，红豆杉纲常见的有罗汉松、红豆杉、香榧等买麻藤纲是现代裸子植物完全孤立的一群，如草麻黄、买麻黄、百岁兰等六、被子植物1．主要特征和分类被子植物是现代植物界中最高级、最繁盛和分布最广的一个类群被子植物显著的特征是具有真正的花，花的形态结构多种多样，适应于虫媒、风媒、鸟媒、水媒等各种传粉方式；胚珠包被在子房内，种子包被在果实内，果实的形成，对于保护种子和种子散播有特殊意义；出现双受精和胚乳组织；孢子体高度发达，组织分化精细，输导组织结构、功能交加完善，配子体进一步简化现已知的被子植物约20多万种，种数占植物界的一半以上被子植物分为两纲：双子叶植物纲和单子叶植物纲，两者的主要区别见下表双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别双子叶植物纲单子叶植物纲草木、灌木或乔木草本或稀为木本主根发达，多为直根系主根不明显，多为须根系维管束环形排列，有形成层和次生组织，是无限维管束维管束呈散形排列，没有形成层和次生组织，是有限维管束叶具网状脉叶具平行脉或弧形脉花的基数是5或4花的基数是3胚具2片子叶胚具1片子叶2．花程式和花图式被子植物的分类是以形态学特征为主要标准，尤其是以花和果实的形态特征作为标准的最为普遍。
为了简单地说明一朵花的结构，可以用一种公式或图案把一朵花的各部分表示出来，前者称花程式，后者称花图式在花程式中，表示花各部分的代号通常是：K一花萼；C一花冠；A一雄蕊群；G雌蕊群；P－花被每一字母右下角用数字表示实际数目，O－缺一轮；∞－数目极多；（）－连合；数字＋数字一两轮；G－子房上位；－子房下位；－子房周位G字母右下角的数字：数字－心皮数；子房室数；在公式前，*－整齐花；↑－两侧对称；♂－雄花；♀－雌花； 两性花花图式是用花的横剖面简图来表示花各部分的数目、离合情况，以及在花托上的排列位置，也就是花的各部分在垂直于花轴平面所作的投影图3．花序被子植物的花，有的是单独一朵花生在茎技顶上，称为单生花绝大多数植物的花按一定排列顺序着生在特殊的总花柄上花在总花柄上有规律地排列方式，称为花序总花柄又称花轴或花序轴花序种类归纳如下花序分为无限花序和有限花序无限花序又分为简单花序和复合花序简单花序包括：总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序复合花序包括：圆锥花序（复总状花序）、复穗状花序、复伞形花序、复伞房花序、复头状花序有限花序分为单歧聚伞花序、二歧聚伞花序和多歧聚伞花序。
多歧聚伞花序包括密伞花序和轮伞花序解题指导】例1 海带属于藻类植物，长度可达十几米，葫芦藓属于苔藓植物，高不过几厘米，但为什么说苔藓植物比藻类植物高等？析 生物类群的高等与低等，主要是指进化水平的高低一般地说，高等类群主要表现在：组织器官分化更加复杂，生理功能更加完善；更加适应陆地干旱环境条件；胚胎发育能够得到亲体充分的营养供应和保护（对动物来说，高等类群的神经系统更为发达，行为也更复杂）就海带和葫芦藓相比较，海带只是个叶状体，葫芦藓有了茎叶的分化，出现了假根；海带的生殖细胞只是一个单细胞，葫芦藓具有多细胞生殖器官颈卵器和精子器；海带的雌雄配子在水中结合成合子并发育，葫芦藓的精子借鞭毛游动到雌枝的颈卵器，与卵结合成合子，并在其中发育成胚，胚发育成孢子体从生活环境看，海带只能生活在海水中，葫芦藓已经适应陆地阴湿环境因此，从以上几方面看，苔藓植物体形虽小，但比藻类植物高等例2 裸子植物比藏类植物更适合于陆地生活的特征是 A 大都是高大的乔木B 受精脱离了水的限制C 有了很、茎、叶的分化D 胚珠有子房壁包被着析 在植物的进化过程中，裸子植物取代蕨类植物而在陆地植被中占有一定的优势地位，是由于花粉管和种子的形成。
裸子植物花粉管的形成，使裸子植物的受精作用可以不再借水为媒介，从而摆脱了对水的依赖，对适应陆地生活环境具有重大意义，而蕨类植物的受精离不开水，受到水的限制裸子植物形成了种子，种子的胚包外面包着种皮，抵抗干旱和其他不良条件的能力比孢子大得多了这一点本题的选项中未提及A选项中高大的乔木不能说明问题，两亿多年前，地球上曾经茂盛地生长着高达数十米的乔木状的古代蕨类植物C项中有了根、茎、叶的分化，是蕨类植物和裸子植物共有的特征D项为被子植物的特征因此答案选B巩固练习】1．植物分类的主要依据是 ①根 ②茎 ③叶 ④花 ⑤果实 ⑥种子A ①②③ B ④⑤ C ④⑥ D ③④⑤2．下列属于我国一级重点保护的植物是 ①水杉 ②银杉 ③银杏 ④珙桐 ⑤人参 ⑥铁树 ⑦桫椤 ⑧龙眼A ①②④⑤⑦ B ①②③④⑤ C ②④⑤⑦⑧ D ①③④⑤⑥3．下列哪种不属于我国特有的珍稀植物？ A 银杉 B 水杉 C 人参 D 珙桐4．冬天池塘里见不到水绵，而春暖后就可以见到水绵丝团漂浮水面，主要原因是 ①秋季形成合子沉入水底 ②秋后以种子形式沉入水底 ③春季进行光合作用，放氧的水绵丝团上浮 ④春季呼吸作用加强，放出二化碳水绵丝团上浮A ①③ B ②③ C ①④ D ②④5．地球上近90％的光合作用是由哪一类植物完成的 A 被子植物 B 裸子植物 C 蕨类植物 D 藻类植物6．下列关于藻类的叙述，正确的是 A 藻类的叶状体具有原始的输导组织B 绿藻类含有与一般绿色植物相同的叶绿素，也被认为是陆生物的祖先C 紫菜属于红藻类，可在淡水中大量培养D 蓝藻的叶绿素存在于叶绿体内7．在一个以燃煤供暖和取得动力的大城市附近，地衣不能生长，因为大气被某种物质污染，这种物质是 A CO B SO2 C NO D CO28．苔鲜植物体内水分和养分的输送途径是 A 导管 B 筛管。