【正文】 （5）邊緣胎座 （6）頂生胎座 67 （1）穎果 （2）聚花果 （3）雙懸果 （4）核果 （5）瓠果 （6）蓇葖果 68 （1）種子 （2）花筒 （3）外種皮 （4）假種皮 （5）胎座 （6）花托 69 雙子葉植物莖 單子葉植物莖 70 （1） A B （2）無 （3）G （4）CFGH （5）D （6）薄壁細胞 厚角細胞 厚壁細胞第二講 植物的類群一、競賽中涉及的問題在中學(xué)生物教學(xué)大綱中已簡單介紹過植物的類群，根據(jù)國際競賽綱要和全國競賽大綱（試行）的要求，有關(guān)植物類群的知識需要在原有基礎(chǔ)上作進一步的介紹和說明。（一）植物分類的等級和基本單位1．分類等級（階層）生物分類的等級有界、門、綱、目、科、屬、種。在這些分類階層中，還可分得更細，如：亞門、亞目、亞科等。每一階層都有相應(yīng)的拉丁詞和一定的詞尾。 界 Kingdom Regnum 門 Division Phylurn（divisio） 綱 Class Classis 目Order Ordo 科 Family Familia 屬Genus Genus 種Species Species （英文） （拉丁文）2．物種命名法現(xiàn)代生物的命名，即世界通用的科學(xué)名稱的命名，都是采用雙名法。所謂雙名法是指用拉丁文給植物的種定名，每一種植物的種名，都由兩個拉丁詞或拉丁化形式的字構(gòu)成，第一個詞是屬名，相當(dāng)于“姓”；第二個詞是種加詞，相當(dāng)于“名”。一個完整的學(xué)名還需要加上最早給這個植物命名的作者名。因此一個完整的學(xué)名為屬名十種加詞十命名人名。屬名一般采用拉丁文的名詞，書寫時第一個字母要大寫。種加詞其來源不拘，大多為形容詞，但不可重復(fù)屬名。3．植物分類的基本單位在上述各個分類等級（階層、單位）中，“種”是分類的基本單位。種是指有一定的自然分布區(qū)和一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征的生物類群。同一種的各個個體具有基本相同的遺傳性狀，彼此雜交可以產(chǎn)生正常的能育后代。不同種的個體之間，通常不能雜交，或雜交后不能生育后代。（二）植物的類群將自然界的生物分為動物界和植物界的二界分類系統(tǒng)，是瑞典生物學(xué)家林奈在1753年建立的，250多年來廣為沿用。但隨著人類認識地不斷加深，對生物類群的劃分出現(xiàn)多種不同的見解，相繼有人提出三界說（植物、動物和原生生物）、四界、五界（原核生物、原生生物、真菌、植物、動物）、六界等分類系統(tǒng)。本章中仍采用二界說中廣義的植物界概念。1．藻類植物藻類是一群最原始的植物，大約在35～33億年前，在地球的水體中出現(xiàn)了最早的藻類——原核藍藻。目前地球上的藻類是一群大多生活在水中，具有葉綠素，營自養(yǎng)生活，沒有根、莖、葉等器官的分化，用單細胞的孢子或配子進行繁殖的低等植物?，F(xiàn)把IBO考綱細目中所要求的七類藻類的主要內(nèi)容列表比較如下：七類藻類的主要內(nèi)容比較2．菌類植物菌類植物結(jié)構(gòu)簡單，沒有根、莖、葉等器官，一般不具有葉綠素等色素，大多營異養(yǎng)生活。菌類植物可分為細菌門、粘菌門和真菌門三類彼此并無親緣關(guān)系的生物。其中粘菌是介于動物和真菌之間的生物。它在營養(yǎng)期為裸露的、無細胞壁、多核的原生質(zhì)團，稱變形體（與變形蟲相似）。但在繁殖期，它可產(chǎn)生具纖維素細胞壁的孢子，又具真菌的性狀。下面把細菌和主要的真菌作一扼要比較（見下表）。細菌和主要真菌的比較3．地衣植物地衣是真菌和藻類的共生體，結(jié)構(gòu)簡單，沒有根、莖、葉等器官。地衣的形態(tài)可分為3種類型：殼狀、葉狀和枝狀。地衣能分泌地衣酸，使巖石表面變?yōu)橥寥?，而且抵抗不良環(huán)境條件的能力十分強，因此，地衣是植物界的“開路先鋒”。松蘿等地衣可以火藥，從染料衣中提取的石蕊，可以制成石蕊試劑。4．苔蘚植物苔蘚植物是從水生到陸生的過渡類型，為小型的多細胞綠色植物，大多適于生活在陰濕環(huán)境中。有的為葉狀體，有的已有假根和類似莖、葉的分化，莖、葉和假根中均無輸導(dǎo)組織。苔蘚植物的生活史中具有明顯的世代交替（如下圖）：苔蘚植物的生活史在其生活史中，配子體發(fā)達，孢子體寄生在配子體上。苔蘚植物受精必須借助于水。由于苔蘚植物有頸卵器和胚的出現(xiàn)，是高級適應(yīng)性狀，因此，苔蘚植物屬于高等植物。其主要代表植物有地錢和葫蘆萍等。5．蕨類植物蕨類植物是介于苔蘚植物和種子植物之間的一大類群。蕨類的生活史可簡單表示如下圖。蕨類植物的生活史該類植物也具有明顯的世代交替現(xiàn)象。蕨類植物的孢子體發(fā)達，并且有根、莖、葉的分化，其中，葉有小型葉和大型葉、營養(yǎng)葉（進行光合作用）和孢子葉（產(chǎn)生孢子）之分。其內(nèi)部都有維管系統(tǒng)，木質(zhì)部大多只有管胞，少數(shù)有導(dǎo)管。韌皮部主要含有篩胞，有的有篩管，起著輸導(dǎo)和支持作用，因此，蕨類植物與種子植物合稱為維管植物。蕨類植物的配子體雖然不如孢子體發(fā)達，但也能獨立生活。蕨類植物也具有胚，但不產(chǎn)生種子，而以孢子繁殖后代，蕨類植物的受精仍離不開水。因此，蕨類常生活在陰濕環(huán)境中，主要的蕨類植物有石松、卷拍、木賊、菠、滿江紅等。6．裸子植物裸子植物是介于蕨類和被子植物之間的維管植物。其孢子體特別發(fā)達，具有真中柱，并生型維管束，有形成層和次生生長。木質(zhì)部大多數(shù)只有管胞，極少數(shù)有導(dǎo)管。韌皮部中只有篩胞而無伴胞。其配子體完全寄生在抱子體上，且仍保留著結(jié)構(gòu)較簡單的頸卵器。其胚珠裸露，不被大孢子所形成的心皮所包被，傳粉時，花粉?？山?jīng)珠孔直接進入胚珠。大多數(shù)裸子植物具有多胚現(xiàn)象，種子由種皮、胚和胚乳組成，它們分別由珠被、受精卵和大孢子發(fā)育而成。其中種皮是老的孢子體（2n）。胚是新的孢子體世代（2n），胚乳則是雌配子體世代（n）。 （1）以松樹為例，其生活史過程可表示如下圖所示：裸子植物（松樹）的生活史（2）裸子植物主要特征比較見下表：裸子植物各綱（科）的主要特征比較 7．被子植物（1）被子植物的生活史如下圖被子植物的生活史（2）被子植物各科特征比較見下表：被子植物各科特征比較二．典型例題例1 下列說法是否正確，請予判斷：（1）藍藻的光合色素分布于載色體上。（ ）（2）甲藻的運動細胞有兩條項生或側(cè)生的茸鞭型鞭毛。（ ）（3）無隔藻屬的營養(yǎng)體為二倍體，而羽紋硅藻屬的營養(yǎng)體為單倍體。（ ）（4）石藥的生活史中只有核相交替而無世代交替。（ ）（5）紅藻門的果抱子均是單倍體的。（ ）（6）我們所食用的海帶為配子體，其植物體可分成固著器、桶和帶片三部分。（ ）【分析】 （1）由于藍藻細胞沒有分化成載色體等細胞器，所以其光合色素只能分布在光合片層上。（2）甲藻的運動細胞有兩條頂生或側(cè)生鞭毛，其中一條是茸鞭型，另一條是尾鞭型。（3）無隔藻屬的營養(yǎng)體為單倍體，羽紋硅藻屬的營養(yǎng)體則為二倍體。（4）石莼的生活史中既有核相交替又有世代交替，且石莼的世代交替為同形世代交替。（5）紅藻門的果孢子體產(chǎn)生果孢子時，有的經(jīng)過減數(shù)分裂形成單倍的果孢子，萌發(fā)成配子體；有的不經(jīng)過減數(shù)分裂，形成二倍體的果孢子，發(fā)育成二倍體的四分孢子體。（6）海帶的孢子體可分為固著器、柄和帶片三部分。海帶的孢子體和配子體之間差別很大，孢子體大而有組織的分化，配子體只有十幾個細胞組成。【參考答案】（1）～（6）均是錯誤的。例2 下列真菌孢子中，具二倍體的孢子有 A 擔(dān)孢子 B 接合孢子 C 卵孢子 D 子囊孢子【分析】 擔(dān)子菌亞門在有性生殖過程中形成雙相的擔(dān)子，擔(dān)子經(jīng)減數(shù)分裂后產(chǎn)生4個單相的擔(dān)孢子，因此擔(dān)孢子是單核相（單倍體）的。接合孢子是接合菌亞門在進行有性生殖時，由兩個配子囊接合成1個具多數(shù)合子核的新細胞，接合孢子黑色，細胞壁厚，有疣狀突起，休眠后在適宜的條件下，長出孢子囊梗，頂端形成孢子囊，其中的二倍體核經(jīng)過減數(shù)分裂后，產(chǎn)生單倍體的（＋）、（－）孢子。鞭毛菌亞門水霉屬的水霉進行有性生殖時，由精囊內(nèi)的精核與卵囊內(nèi)的卵結(jié)合，形成二倍體的合子，稱為卵孢子，故卵孢子是二倍體的。子囊菌亞門在進行有性生殖時形成子囊，合子在子囊內(nèi)進行減數(shù)分裂，產(chǎn)生子囊孢子，因此子囊孢子是單倍性的?！緟⒖即鸢浮緽、C。例3 下列結(jié)構(gòu)中，屬于蘚類孢子體世代的有 A 假根 B 基足 C 蒴蓋 D 孢蒴 E 蒴帽 D 蒴柄【分析】 葫蘆蘚生殖器官成熟后，精子器內(nèi)的精子逸出，借助水游到頸卵器附近，進入成熟的頸卵器內(nèi)，卵受精后形成合子，合子不經(jīng)休眠，即在頸卵器中發(fā)育為胚，胚逐漸分化形成基足、蒴柄和孢蒴，成為三個孢子體。基足伸入母體之內(nèi)，吸收養(yǎng)料，蒴柄初期生長較快，而將孢蒴頂出頸卵器之外，被撕裂的頸卵器部分，附著在孢蒴的外面，形成蒴帽。由此可見，基足、蒴柄、孢蒴屬于孢子體世代，而蒴帽則屬于配子體世代。孢蒴頂端為蒴蓋，中部為蒴壺，下部為蒴臺。孢蒴成熟后，孢子母細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生孢子，孢子在適宜的環(huán)境中萌發(fā)成為原絲體，原絲體由綠絲體、輪絲體和假根構(gòu)成。故假根應(yīng)為配子體世代?！緟⒖即鸢浮緽、C、D、F。例4 下列植物中，哪一類植物能首先成功地移植到一個新形成的火山島上？ A 蕨類 B 地衣 C 地錢 D 綠藻【分析】地衣被譽為植物界的開路先鋒，它能分泌地衣酸，腐蝕巖石，通過風(fēng)化作用，使巖石表面變?yōu)橥寥?。地衣對不良環(huán)境條件，如高溫、干旱、嚴寒等具有很強的抵抗能力，因此它能生活在其他植物不能生活的陸地環(huán)境中，如新形成的火山島上。【參考答案】B例5 蕨類、苔蘚均為隱花植物。這兩類植物間的主要區(qū)別是 A 苔蘚類由孢子繁殖，而蕨類則由種子繁殖B 苔蘚類主要生長在潮濕處，而蕨類則常生長在干燥處C 苔蘚類沒有發(fā)育完善的輸導(dǎo)組織，而蕨類則有明顯的根、莖、葉D 苔蘚是自養(yǎng)生物，而蕨類則是異養(yǎng)生物【分析】 苔蘚和蕨類都是靠孢子繁殖，同屬于孢子植物；它們的植物體內(nèi)都含有葉綠體，能進行光合作用，故都屬于自養(yǎng)生物；又由于它們精子都具鞭毛，因此受精過程都離不開水，都只能生長在陰濕的環(huán)境中。它們兩者的主要區(qū)別是：苔蘚的植物體只有莖葉的分化，無真正的根，只有假根行使吸收功能，且不具維管柱，沒有發(fā)育完善的輸導(dǎo)組織，而該類的植物體具有明顯的根、莖、葉的分化，并且其根、莖、葉中具有由韌皮部和木質(zhì)部組成的維管系統(tǒng)?！緟⒖即鸢浮緾例6 裸子植物的雌配子體是 A 成熟胚囊 B 珠心 C 珠心和胚乳 D 胚乳和頸卵器【分析】 成熟胚囊為被子植物所具有，裸子植物不具有，且為被子植物的雌配子體。裸子植物的胚珠裸露，由1層珠被和珠心組成，珠心即大孢子囊，中間有1個細胞發(fā)育成大孢子母細胞，經(jīng)過兩次連續(xù)分裂，其中一次是減數(shù)分裂，形成4個大孢子，通常只有合點端的1個大孢子發(fā)育成雌配子體，其余3個退化。成熟的雌配子體包含2個～7個頸卵器和大量的胚乳。【參考答案】D。例7 試列表比較裸子植物松科、杉科和柏科的不同點。【分析】 對裸子植物松、杉、柏三科不同點進行比較，應(yīng)從以下幾個主要方面來歸納：（1）葉形及著生方式；（2）葉和珠鱗的著生方式；（3）珠鱗和苞鱗的離合情況；（4）每種鱗所具有的種子數(shù)；（5）小孢子葉的排列方式（見下表）。松、杉、柏三科不同點比較表比較特征松科杉科柏科葉形及著生方式針形、條形束生或螺旋狀排列條形、披針形、鉆形等螺旋狀排列（水杉葉對生）鱗形（葉對生）刺形（葉輪生）葉及珠鱗排列方式螺旋狀螺旋狀排列（水杉為交互對生）交互對生或輪生珠鱗和苞鱗的離合情況離生半合生完全合生每種鱗具種子數(shù)2粒2粒～9粒1至多粒小孢子葉的排列方式螺旋狀排列螺旋狀排列（水杉的為交互對生）交互對生例8 裸子植物和被子植物所共有的特征是 A 單倍體胚乳 B 孢子異型C 由子房發(fā)育為果實 D 孢子葉變?yōu)樾廴锖痛迫铩痉治觥? 裸子植物和被子植物的孢子體發(fā)達，兩者的孢子體均為二倍體，但裸子植物的胚乳屬于雌配子體，則為單倍體，而被子植物的胚乳由受精極核發(fā)育而來，屬于三倍體。裸子植物和被子植物均能產(chǎn)生大、小兩種異型孢子。裸子植物不形成果實，被子植物則由子房發(fā)育為果實。裸子植物中松柏類的孢子葉聚生成球果狀，分別形成大孢子葉球（雌球花）和小孢子葉球（雄球花），而大、小孢子葉在被子植物中則分別相當(dāng)于心皮和雄蕊。答案：B。例9 十字花科的花程式為 A *K2＋2C2＋2A6G（2︰1） B *K4C4A2＋4G（2︰1︰∞）C *K2＋2C2＋2A4＋2G（2︰1） D *K2＋2C2＋2A2＋4G（2︰1︰∞）【分析】 十字花科的花為兩性花，輻射對稱；花萼4，每輪2片；花瓣4，十字形排列，雄蕊6枚，外輪2個短，內(nèi)輪4個長，為四強雄蕊；子房上位，由2心皮結(jié)合而成，常有1個次生的假隔膜，把子房分成假2室（花程式上仍只寫1室），胚珠多數(shù)。由此誰知，十字花科的花程式應(yīng)為。*K2＋2C2＋2A2＋4G（2︰1︰∞）【參考答案】D。例10 薔薇科的4個亞科中，除哪一個亞科外，其余均為周位花？ A 繡線菊亞科 B 薔薇亞科 C 蘋果亞科 D 梅亞科【分析】一朵花中，由于花托形狀的變化，改變了花部在花托上的排列地位，特別是子房的位置往往出現(xiàn)不同的三種狀態(tài)，即子房上位、子房下位和子房半下位。子房位置與花都在花托上的排列，其對應(yīng)關(guān)系如下：子房上位下位花，子房上位周位花，子房下位上位花，子房半下位周位花。由此可見，只有子房上位或半下位，才有可能出現(xiàn)周位花。觀察薔薇科的4個科，繡線菊亞科為子房上位周位花；薔薇亞科為子房上位周位花；蘋果亞科為子房下位上位花，稀半下