第四部分 植物的多样性第四部分 植物的多样性

第十二章 植物分类基础知识 植物分类阶层系统：按照从属关系排列的植物各分类等级 单位。 界、门、纲、目、科、属、种 种：是分类的基本单位 亚种 : 不同分布区的同一物种 变种：具有相同分布区的同一物种 变形：仅具有微小形态学差异、分布无规律相同物种的不 同个体

按两界系统分类，现在已知植物种类 50 余万种，包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物等。

植物界的基本类群

藻类 菌类 地衣

苔藓 蕨类 种子植物

植物界的基本类群植物界的基本类群

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）

藻类植物 低等植物 菌类植物 (无胚植物） 地衣植物 苔藓植物 高等植物 蕨类植物（有胚植物） 裸子植物 被子植物（有花植物）

第十三章 原核生物第十三章 原核生物

原核生物特征： 细胞中无真正的核，仅具原核

原核生物类群： 蓝藻门 细菌门

第一节 蓝藻门 一、蓝藻门特征：1. 原核生物、 约 1500 种；

2. 藻体（植物体）呈蓝绿色，为单细胞、群体、丝状体；

3. 细胞结构：具细胞壁，外有胶质鞘、原生质体分化为

中心质和周质；无细胞核和细胞器、光合片层上含

色素体；具异形胞；

4. 繁殖：营养繁殖、极少数行无性生殖

5、分布：温暖而富含有机质的淡水中

念珠藻属 Nostoc

植物体为念珠状丝状体，外有公共的胶质鞘包被。

发菜、地木耳

二、分纲及代表植物

螺旋藻属 Spiralina 植物体为一列细胞组成的丝状体，无鞘，呈螺旋弯曲。

极大螺旋藻 S. maxima Setch. et Gardn. 钝顶螺旋藻 S. Platensis (Nordst.) Geitl.

蛋白质含量达干重的 56% ，含多种重要氨基酸（天冬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等），还有可吸收性的铁、维生素 B12 、β—胡萝卜素、 γ—亚麻酸等，还提取出具消炎、抗肿瘤成分。

被联合国粮农组织推荐为“ 21世纪人类最理想的保健食品”。

螺 旋 藻螺 旋 藻

蓝藻基因工程蓝藻基因工程

蓝藻基因工程的成就 1 、已完成了一种单细胞蓝藻（集胞藻 6803 ）基因组的全序列分析。 2 、已有一批外源基因转入蓝藻成功地表达。（近十几年来，已有 6 种具实用价值的外源基因转入蓝藻获得成功。这些转基因蓝藻主要用于处理环境和制备药物。）

蓝藻基因工程的研究始于 20 世纪 80 年代中期，以上述两方面的成果为标志，蓝藻分子生物学已成为目前生物学的前沿领域之一。

三、蓝藻门经济意义

生态系统中的作用：固氮作用 对水体易造成‘水花’（水华）、赤潮

第二节 细菌门第二节 细菌门一、细菌门特征： 微小单细胞、原核生物、约 2000 种； 异养植物（寄生、腐生或共生）； 繁殖方式：直接分裂 ； 分布：极广

二、细菌的形态、构造与类型 形态： 1um, 球状、杆状、螺旋状；菌落 构造：细胞壁成分为粘质复合物、荚膜、鞭毛、芽孢、 环形染色体、质粒； 类型：球菌、杆菌、螺旋菌

三、细菌的生态作用和经济意义：

（ 1）维持生态系统的稳态具有决定性意义 腐生菌；生物复育（嗜甲烷菌分解三氯乙烯和四氯乙烯）

（ 2）在工、农业和医药上的作用： 制造乳（丁、乙）酸、丙酮；造纸、制革、练糖等； 冬酰胺酶（大肠杆菌，治疗白血病）；疫苗（病原 菌）；制取抗血清、抗生素等（链霉菌）； 固氮（根瘤菌）；分解磷石（磷细菌）

（ 3）危害：作为病原体（破伤风、伤寒、肺炎、梅毒 等）；叶斑病；

第十四章 真核藻类植物真核藻类植物是指具有光合作用色素、能独立生活的自

养、真核原植体植物，是真核植物界中最原始、最复杂多样的一个类群。

一、藻类植物特征：•大多生于淡水或海水中，少数生活于潮湿或阴湿的地

方

现有种类约 30000 种，广布于全世界；

•植物体构造简单，没有根、茎、叶的分化，为单细胞、

群体、丝状体；

•自养生物，含有光合作用色素，能进行光合作用；

•生殖器官为多数为单细胞，合子不形成胚。

二、真核藻类植物的繁殖：

繁殖：是生物孳生后代的现象，为生命的基本特征之一。

1. 营养繁殖： 2. 无性生殖： 孢子囊、孢子（游动孢子、不动孢子）

3. 有性生殖： 配子囊、配子（同配、异配、卵配）

藻类植物的分类藻类植物共分 10个门： 1.裸藻门 2. 绿藻门 3. 轮藻门 4. 甲藻门 5.隐藻门 6.金藻门 7. 黄藻门 8. 硅藻门 9.褐藻门 10.红藻门

第一节 绿藻门绿藻门特征：1. 植物体多样 , 多数种类营养细胞不能运动（孢子、配子能

运动），最常见藻类，淡水为主，藻类最大的门，分 2个纲（绿藻纲、接合藻纲）， 8600 种

2. 细胞壁为纤维素、果胶，载色体所含色素（叶绿素 a、 b，叶黄素、 β胡萝卜素）、贮藏物质为淀粉等均与高等植物相同，

大多数植物学家认为绿藻是现代等高植物的祖先

3. 繁殖方式：营养繁殖（断裂、出芽）；

无性生殖（不动、游动孢子，似亲孢子，休眠孢子）

有性生殖 （同配、异配、卵配、接合生殖）

代表植物：（ 1）衣藻属 Chlamyolomonas

单细胞，前端具 2顶生鞭毛，能游动。

衣藻的生活史衣藻的生活史

水绵水绵 ((Spirogyra nitidaSpirogyra nitida))

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。接合生殖。

水水绵绵结结合合生生殖殖

第二节 褐藻门 一、特 征1. 藻类中进化地位较为高级的类群，绝大多数为海产。 是构成海底“森林”的主要类群，营附着生活。2. 植物体为多细胞的大型藻类，是藻类植物中形态结构分化 最高级的一类，藻体内部分化为表皮、皮层、髓三部分 。仅生殖细胞具鞭毛3. 色素：叶绿素 a， c、 β-胡萝卜素、 6种叶黄素（墨角藻黄 素含量最大，故藻体呈褐色）。

4. 贮藏物质：褐藻淀粉、甘露醇。5. 繁殖方式： 营养繁殖， 无性生殖（单室子囊、多室孢子囊； 游动孢子、静孢子）， 有性生殖（多室配子囊，同配、异配、卵配）

6. 具明显的世代交替现象（除墨角藻目），且孢子 体大，配子体小

二、代表植物： 海带 Laminaria japonica Aresh 孢子体分为带片、柄、固着器（假根，一个细胞）三个部分，带片和柄之间可进行居间生长。可食用，药用清热、消痰，由于富含碘，可用于治疗缺碘性甲状腺肿大。

第三节 红藻门 特征：1. 藻体：多细胞的丝状体、片状体、枝状体，有些红藻

内部具有一定的组织分化；多分布于海水，

固着于岩石上。

2.光合色素中，藻红素占优势，故藻体红色或紫红色

3. 繁殖方式：营养繁殖（分裂）、无性生殖（静孢子 , 单孢子

囊、单孢子；四分孢子囊，四分孢子）、有性生殖 :

雄性生殖器官叫精子囊，不动精子；雌性生殖器官叫

果胞，只含有一个卵。

4. 具世代交替现象

紫菜紫菜 Porphyra teneraPorphyra tenera

在浅海岩礁上，生长着一种红藻类植物，颜色有红紫的、绿紫的及黑紫的区别，但干燥后却均呈紫色。

紫莱不仅味道鲜美，而且营养丰富，含有大量的蛋白质、脂肪、糖类、多种维生素和矿物质，尤其是碘的含量很高。所以在古代就用于治疗因缺碘而引起的大脖子病，古称“瘿”症。入药能请热利尿、软坚散结、消痰。

石花菜石花菜 (Gelidium amansii)(Gelidium amansii)

藻体紫红色或棕红色。扁平直立，丛生呈羽状分枝，一般高 10—30厘米。分布于我国黄海，渤海，东海等海域。石花菜富含蛋白质，糖类，琼脂。入药有清热解毒和缓泻作用

第四节 藻类植物的演化关系

根据光合色素和光合作用类型的不同，藻类植物有 3 条进化支系

1. 蓝藻和红藻

2. 金藻、甲藻

和褐藻

3. 裸藻和绿藻

第五节 真核藻类植物的生态作用和经济意义

一、生态作用： 1. 水生生态系统中重要的、唯一生产者，年生产 力极高 2. 光合作用释放的氧气对维持大气平衡具有十 分重要的作用

二、经济意义1、食用、药用藻类历史悠久；2、近年，从海藻中寻找抗肿瘤、抗菌、 抗病毒、 降血压、抗放射性药物；3、藻类含蛋白质、多种氨基酸、维生素、矿物质 等营养成分丰富，在开发蛋白质等营养源方 面受到人们的关注。4、藻类提取物可用于工业、食品业、医药、科研 等，如硅藻土、琼脂

（三）危害 过量繁殖会对水产业造成危害 ,如 : 水华、赤潮 (甲藻、硅藻等)

附：菌类植物

菌类植物特征 不含光合色素，异养型生物（寄生、腐生）。

分类：可分为粘菌门和真菌门。

第一节 粘菌门

是介于动物和植物之间的真核生物，其生活史有动物性阶段和植物性阶段。 营养期无细胞壁的多核原生质团（变形体），繁殖时孢子具纤维素的细胞壁。 大多生于森林阴暗、潮湿的地方，如腐木、落叶等。 大多为腐生菌，无直接经济意义。

第二节 真菌门真菌：指具有细胞壁的、有丝状分支细胞结构的、 产生孢子、无叶绿素的异养植物。

一、真菌门特征： 真核生物； 分枝或不分枝菌丝组成菌丝体； 不含光合色素，异养，寄生或腐生。

二、分类：

藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲（真菌的自然分类系统主要以有性生殖器官或有性孢子为依据）

1 、藻菌纲：菌丝无隔多核，腐生于含淀粉的食品上，

向下生有假根，向上生出孢子囊梗，其先端分

隔形成孢子囊，其中生有许多孢子，孢子熟后

呈黑色。

代表： 1500 多种

黑根霉（面包霉） 生于富含淀粉的有机质上。

黑 根 霉

1. 孢子囊

2. 孢子囊梗

3. 匍匐枝

4. 假根

2 、子囊菌纲

多细胞有隔菌丝体，有性生殖器官叫子实体（也叫子囊果）。有性生殖产生子囊，内生子囊孢子（子囊是两性核结合的场所）。无性生殖产生分生孢子。代表：酵母菌属：单细胞。发酵，酿酒，含多种酶，制成

酵母片，助消化。

酵 母 菌

1. 芽孢子

2. 核

3. 液泡

青霉菌：种类很多，通常生于柑桔类水果上，蔬菜、粮食、 肉类、皮革和食物上也常有分布。菌丝体淡绿色

黄青霉 Penicillium chrysogenum Thom特异青霉 P. Notatum Westling 产生青霉素黄绿青霉 P. Citreo-viride Biourge桔青霉 P. Citrinum Thom 引起大米霉变岛青霉 P. Islandicum Sopp黄绿青霉 黄绿青霉素—损害神经系统桔青霉 桔青霉素—损害肾脏岛青霉 岛青霉素—损害肝脏黄曲霉：含黄曲霉素，引起肝癌

青霉菌

冬虫夏草：含 19种游离氨基酸及多种有效成分，如 虫草素。 夏季 侵染子囊孢子 芽管 蝙蝠蛾幼虫 染病幼虫钻入土中，冬季形成菌核，菌核破坏了幼虫 第二年夏季的内部结构，但虫体的角皮仍完整无损

幼虫尸体前端生出子实体 产生孢子又侵染蝙蝠蛾幼虫

冬虫夏草

冬冬虫虫夏夏草草的的生生境境

3 、担子菌纲 多细胞有隔双核菌丝体（初生菌丝体、次生菌丝体）。担子菌的子实体也叫担子果，产生担子（两性核配结合的场所），担子上生有担孢子，有性生殖过程具有锁状联合现象。

代表： 食用菌：蘑菇、木耳、银耳等

药 材：猴头、猪苓、灵芝等

蘑菇

木 耳木 耳

茶茶色色银银耳耳

猴头

灵灵

芝芝

猪猪苓苓

马 勃马 勃

长长裙裙竹竹荪荪

黄黄裙裙竹竹荪荪

臭黄菇臭黄菇 (( 有毒有毒 ))

灰包菇灰包菇 (( 药用药用 ))

三、真菌的经济意义 1 、药用（灵芝、虫草等），药用真菌

300 多种，具抗癌作用 100 多种。

2 、真菌含各种多糖、蛋白质、氨基酸（食用菌）

3 、具生长繁殖快的优点，人工培养提取代谢产物。

4.增加土壤肥力，自然界物质循环

附： 地衣植物门地衣：是真菌和藻类共生的一类特殊植物。 藻类行光合作用为整个植物体制造养分，而真菌则吸收水分和无机盐，为藻类制造养分提供原料。相互间形成特殊的生存关系。

地衣被称为“植物界的拓荒先锋”。

在形态、结构、生理和遗传各方面都形成一个单独的固定有机体。因此，把地衣当作一个独立的门看待。本门全世界约 500 多属， 25000余种。

一、地衣植物特征真菌与藻类的共生植物 . 共生的真菌大多是子囊菌，少数是担子菌，能吸收水和

无机盐，并包被藻体； 共生的藻类主要是蓝藻和绿藻，能进行光合作用，制造

有机物。

是没有根茎叶分化，结构简单的、多年生的原植体植物。

构成地衣的真菌在许多生理特性方面都不同于一般真菌，特称为“地衣型真菌”。真菌在地衣体构造上占主要部分。地衣原植体的形态几乎完全是由共生的真菌决定的。藻类分布在地衣植物的内部，形成一层藻胞或若干团藻胞或分散在菌丝中。

能生活在各种环境中，分布极为广泛，对营养条件要求不高，能耐干旱寒冷环境。 可以生长在瘠薄的峭壁、岩石、树皮上或沙漠地上。

地衣分泌的地衣酸，可腐蚀岩石，对土壤的形成起着开拓先锋的作用。

地衣大多数是喜光植物，要求空气清洁新鲜，特别对二氧化硫非常敏感，所以在工业城市附近很少有地衣的生长，因此，地衣可作为鉴别大气污染程度的指示植物。

地衣一般生长很慢

（二）地衣分类

藻状菌地衣纲 担子菌地衣纲 子囊菌地衣纲 占地衣总数的 99%以上

1.根据形态可分为：壳状地衣、叶状地衣、枝状地衣 2.根据结构可分为：同层地衣、异层地衣

内部构造：内部一般可分为上皮层、藻胞层、髓层和下皮层。上皮层和下皮层均由致密交织的菌丝构成。

1、异层地衣：藻类细胞聚集在上皮层之下，形成 1层明显的藻胞层。

2、同层地衣：上皮层之下没有明显的单独的藻胞层结构，藻细胞在髓层菌丝中均匀地分布。

异层地衣与同层地衣异层地衣与同层地衣

A.壳状地衣 1.文字衣属 ; 2.茶渍衣属B.叶状地衣 1. 地卷衣属 ; 2.梅衣属C.枝状地衣 1.石蕊属 ; 2.松萝属

壳状地衣壳状地衣

壳状地衣壳状地衣

珊瑚芽珊瑚芽

叶状地衣叶状地衣

枝状地衣枝状地衣

叶状地衣和枝状地衣一般为异层地衣、壳状地衣多为同层地衣

地衣体的多种色彩，主要是由构成上皮层的菌丝细胞中含有大量橙色、黄色或其它色素而形成的。

药用植物举例：

松萝（节松萝）：是一种枝状地衣，分枝多而呈丝状，长 15—30cm。灰黄绿色。分枝丝状体有明显的环状裂沟。中央有韧性丝状轴。易与皮部剥离。含松萝酸，地衣酸及地衣多糖。全草能祛风湿，通经络，抗菌消炎。

石蕊：枝状地衣。全草入药能祛风镇痛，凉血止血。

　　

（三）地衣在自然界中的作用和经济意义

1 、 能分泌地衣酸，腐蚀岩石，促进风化，是岩石变土壤的 先锋植物。

2、 石蕊、松萝等可作医药用。

3、 高山和极地的地衣群落是麋鹿的主要饲料。

4、 有的地衣可提取天然染料和化学指示剂，如石蕊试纸。

5、 可作为大气污染的监测指示植物。

6、 大量的松萝地衣挂在树上，对冷、云杉树木有一定危害。

低等植物主要特征：

1. 植物体结构简单，无根、茎、叶的分化 ( 原植体植物 )；2. 生殖器官多为单细胞；3.生殖过程简单，合子脱离母体而直接萌发， 不形成胚（无胚植物）；4.大多为水生。