生物系统分类学

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1原核

原核微生物

2000/12/26

原核生物是具有细胞结构,没有细胞核具有核区,70S核糖体在细胞质中合成蛋白质,能量代谢等活动在质膜(间体)上进行。 一. 细菌 :单细胞,分裂生殖,微小。

1.形态—球菌用直径描述;杆菌和螺旋菌用长度描述; 球菌(直径 0.5微米)

微球菌

杆菌 (直径0.15微米) 长2.5微米

大型的旋动泡硫菌直径达18微米。

5 10 15(微米) 细菌(球菌)的排列与分裂方式:(每次沿不同分裂平面分裂与分裂结果的关系)

每次沿同一平面分 裂,结果呈链状。 每次沿2个或3个 平面分裂的结果。

分裂平面不定

2.细胞构造 细胞壁:含有 肽聚糖,是细胞壁骨架,产甲烷细菌、硫化细菌和嗜盐细菌无肽聚糖;

细胞壁含有垣酸G+ 或 类脂和蛋白质G—; 细胞壁具有保护、运动(鞭毛)、固定细胞外型的作用。 周质空间:指细胞壁和细胞质之间,具有多种水解酶、载体蛋白、趋化性受体蛋白。 细胞膜:由磷脂、蛋白质组成,具有选择透过性,流动性。 间体:由细胞膜内褶形成,增大内表面积,是能量和物质代谢场所,与核区相连系,和细胞分裂有关(此类细胞无细胞核)。

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细胞质:

70S核糖体 有机物—碳源能量物质、; 细胞质 贮藏物 各种氮源物质 无机物—异染粒、硫粒; 各种酶类 中间代谢物、无机盐、载色体和质粒; 气泡、伴孢晶体和羧化物(少数细菌具有)

伴孢晶体:在形成芽孢时产生,对人、畜无害,能毒杀蝶、蛾类幼虫, 核质体:即原核,也称拟核。含有不与组蛋白结合的双链DNA(环状)。承载遗传信息

质粒:是细菌核质体以外(如:细胞质中)的环状DNA。如:致育因子质粒,与性结合有关。抗药因子质粒,与次生代谢物分泌有关。 荚膜、鞭毛和菌毛:是部分细菌具有的表面结构;

荚膜的“负染色法”原理是:利用荚膜与染料亲和力低的特性,使背景与细胞之间形成透明区以便于观察。 鞭毛和菌毛 生长位形态组成 主要 分类 置 功能 举例 鞭着生自有丝状体、运动 周生、 毛 细胞膜钩状体、基端生、 内侧基体三部分。 侧生; 粒 (G+、G—不同) 菌着生在中空, 吸附、纤毛、 毛 细菌体短直, 粘着、伞毛、 表 数量多, 在+—性纤常见于G— 菌株间毛; 传递DNA 芽孢:是细菌在不良条件下形成的休眠体。一个细菌细胞只形成一个芽孢,所以不是繁殖体。破伤风杆菌芽孢能活11年。形成芽孢时,脱去鞭毛,细胞质集中在中段或一端,胞壁增厚。

实验有关技术:染色——是辅助观察的方法;

革兰氏染色法;简单染色法;媒染、脱色和复染; 菌落和菌苔——(略) 二. 放线菌

与人的关系。

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鉴定方法:培养特征,如菌落大小、平滑度、孢子菌丝颜色;形态特征:孢子丝有直型、轮生等

生理生化特征:培养基液化/凝固,淀粉酶是否产生等。 三.支原体、立克次氏体、衣原体

1衣原体——缺乏能量代谢系统,有一定的独立代谢活力,是专性细胞内寄生物。有鹦鹉热衣原体、砂眼衣原体都可以不经过节肢动物直接使人生病。衣原体小于立克次氏体,能通过细菌滤器,革兰氏阴性,球型的直径0.2——0.3微米,具有蛋白质、核酸[DNA、RNA]、脂类和多糖。具有类似细菌的细胞壁和核糖体,能以二分分裂方式繁殖,

2.立克次氏体——个体大小介于细菌和病毒之间,营“专性细胞内寄生”。除个别种类[战壕热立克次氏体]外,均需在敏感动物,鸡胚卵黄囊及动物组织中培养。球状的立克次氏体直径约0.2——0.5微米,杆状的可以长达2微米。立克次氏体不能通过细菌滤器,不运动,无芽孢,革兰氏阴性。可以用光学显微镜观察,通常存在于宿主(节肢动物:虱蚤蜱螨消化道表面细胞)细胞核、细胞质中。Q热立克次氏体(能通过细菌滤器)可经空气传播,感染呼吸道;流行性斑疹伤寒可由普氏立克次氏体由虱传染使人患病。

3.支原体——个体大小介于立克次氏体和细菌之间,是已知自由生活的最小生物和最小的原核生物。很多支原体为腐生性。支原体最早从牛体内分离得到,后在畜禽及人体发现,简称PPLO[类胸膜肺炎微生物]。支原体无细胞壁,G—,在同一培养环境中有球状和各种分支状,直径约0.2微米,长度可达150微米,能象病毒一样通过细菌滤器,但具有NDA和RNA的特点有有别于病毒。在支原体中具有核糖体和原核。多数支原体以二分分裂方式繁殖,也有的会出芽或丝状体断裂成球状体。 三. 蓝藻(蓝细菌)也是原核生物。详见“藻类”。

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2地衣

地 衣

2000/12/4

一. 分类地位:

1.地衣是真菌和藻类的复合体,其中两类生物关系十分密切。在形态、结构和生理方面成为统一体。

2.根据构成成分,地衣分为3纲:藻状菌衣纲——1种,地管衣,产于欧洲,含念珠藻。子囊衣纲——2亚纲,具有子囊盘的裸果衣亚纲;具有子囊瓶(壳)的核果衣亚纲;多种:如松萝、石蕊、梅花衣等属。担子衣纲——由蓝藻(篮球藻属、双歧藻属)及绿藻(原球藻属、堇青藻属等)与低等伞菌形成。种类有云片衣属、扇衣属。[上图中有扇衣属外观]。

二. 主要特征:

1. 按生长状态分为3型

壳状地衣如子囊衣纲赤星衣属 枝状地衣如松萝属;

叶状地衣如担子衣纲的扇衣属

按内部结构分为2类:异层地衣、同层地衣;

按共生真菌的类型分为藻菌地衣纲、子囊衣纲、担子衣纲; 2. 地衣结构具有:上皮层、藻胞层、髓层、下皮层;其中上下皮层由排列紧密的菌丝组成,髓层菌丝疏松,藻胞层则在更加疏松的菌丝之间具有许多藻类细胞。如梅花衣属。 3. 习性:地衣喜光,生长慢,对SO2等有害气体敏感,遇干旱休眠时呼吸代谢微弱。一般直径数厘米的地衣约生长十多年。极地、石头上都可以生长地衣,地衣耐受不良环境能力很强,并能够分泌地衣酸,加速岩石向土壤转化。 4. 生殖:营养生殖——母体的一部分脱离,单独生出假根成为新个体;少数菌丝裹几个藻类细胞形成粉芽随风散布;有性生殖——子囊孢子或担孢子散出,与所共生的藻类相遇。

三. 与人的关系:

石蕊、石耳和冰岛衣含糖,可以食用;石蕊、地茶可以制成饮料;松萝、石蕊、石耳入药;栎数上生长的栎扁枝衣可提取香料;极地地衣还是驯鹿等动物的主要食料;松萝生长过多会导致柑橘和茶树死亡。地衣由于对空气污染敏感,可以做为指示植物。

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苔 藓

一. 分类地位:

苔藓植物门是小型多细胞的绿色高等植物,与藻类、真菌等类群并列为植物界的一部分。

苔纲——有:地钱、叶苔、角苔等目; 苔藓植物门 藓纲——有:泥炭藓、黑藓、真藓等目; 二. 主要特征: 1. 喜阴湿,配子体是简单的叶状体或茎叶体,受精需要水环境[如:苔藓层面上覆盖雌枝和雄枝的水滴,适当季节可以取得苔藓的精子进行显微镜下观察]。孢子体寄生在配子体上。 2. 具有明显的世代交替:孢子体寄生在发达的配子体上;产生孢子。孢子萌发的原丝体是是苔藓植物配子体的第一个形态;通常,原丝体生长为叶状体(苔)或配子枝(藓)。 胚 孢子体 受精卵 孢子体世代 孢子母细胞 [受精] [减数] 配子体世代 孢子(N) 孢子(N) 卵(N) 雌配子体 精子(N) 雄配子体 配子枝具有雌枝和雄枝,分别长有颈卵器和精子器。真藓目的雌枝和雄枝雌枝顶端和雄枝顶端分别具有多个颈卵器和精子器。无性繁殖具有适应散布孢子的弹丝(苔)和蒴齿(藓)。有性生殖中形成的颈卵器和胚是适合陆生的特点,精子鞭毛等长,受精离不开水。 3. 苔纲:代表植物地钱

配子体是叶状体,断面有单细胞假根、鳞片、同化组织和气孔等;配子体反复二岔分支生长,后面的部分腐烂会增加个体数量,是一种营养生殖现象。形成胞芽杯,散出的胞芽也能萌发,亦是一种营养生殖现象。有性生殖时,雌雄异体的配子体上分别生有颈卵器托和精子器托(雌器托、雄器托),各自产生精子和卵,合子在托柄逐渐长高的雌器托上发育成孢子体,其中有孢子、弹丝(帮助放散)等结构。由颈卵器中的合子发育成幼孢子体。

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4. 藓纲:代表植物葫芦藓

配子体是茎叶体,具有单列细胞组成的假根,茎叶体有中轴、中肋等分化,以及苞蒴、蒴轴。叶具有单层细胞。苞蒴有两层蒴齿。 5. 苔纲和藓纲的比较: 苔纲 藓纲 配子体原丝体存在时间很短 原丝体存在时间较长 特征 营养体是叶状体或拟茎营养体是拟茎叶体,叶呈辐叶体。 射状排列,有假二列式。 叶无中肋 叶有中肋 孢子体有弹丝,帮助散出孢子 有蒴齿,帮助散出孢子 特征 苞蒴先于蒴柄生长 苞蒴后于蒴柄生长 6. 苔藓植物的起源与进化:

配子体发达

苔藓 孢子体简单,寄生 绿 藻

[具有同型世代交替]

配子体简单

蕨类 孢子体发达,自养 支持苔藓绿藻起源的观点:

1. 二者所含色素相同;2.均贮藏淀粉;3.鞭毛等长。

所以,苔藓和蕨类没有起源方面的承继关系。苔藓类生物是陆生高等植物的进化盲枝。

[同型世代交替]: 孢子体与配子体同样发达的世代交替类型。见绿藻。

真 菌 界

2000.12

一. 分类地位:因具有细胞壁(含有几丁质、纤维素)而曾经归入两界系统中的植物类群。

植物界 真菌界 生物 原核生物界 原生生物界 动物界

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二. 主要特征:

1. 异养,无光合色素; 2. 具有细胞壁、细胞核;

3. 营养体单细胞或丝状(单细胞真核,如酵母菌属;无隔多细胞核多分支菌丝,如水霉属;有隔有细胞核有分支菌丝,如子囊菌)等。

4. 腐生、寄生(专性寄生、专性腐生、兼性寄生、兼性腐生、先寄生后腐生——寄主死亡所致)和共生。

腐生——如:根霉,有基生和气生菌丝。水霉属多数腐生,可以生活在死亡水生动物(小鱼、蝌蚪及昆虫)的尸体上。

寄生——如:赤霉属。水稻赤霉使稻苗徒长,患恶苗病。[赤霉菌提取的植物激素赤霉素,可以中断植物休眠、促进生长和提早开花。]本属多危害禾本科作物和杂草。寄生的水霉可以在鱼鳃、破损失鳞的皮肤以及鱼卵表面找到。虫草菌寄生在越冬的虫草蝙蝠蛾的幼虫体内。竹黄属寄生在刚竹等植物的茎部。共生——与藻类共生形成地衣。

5. 繁殖:营养繁殖如酵母菌的芽孢子(真菌的子囊菌纲有酵母菌属,子囊菌纲的一些种类还有菌丝断裂形成的节孢子以及个别休眠细胞膨大形成的厚壁孢子)。无性生殖如青霉的分生孢子、有性生殖如火丝菌的子囊孢子、担子菌的担孢子、根霉的孢囊孢子等。在真菌的生活史中,无双倍体的营养体,所以没有世代交替现象。形成无性孢子的是无性阶段,形成有性孢子的是有性阶段。如酵母菌的芽孢子。 芽殖是无性阶段的繁殖方式之一。

三.真菌界主要类群:

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(一)黏菌门:约500种。在营养生长期是无细胞壁的多核原生质团,运动、摄食类似变形虫,故称“变形体”。繁殖期形成的孢子有纤维质细胞壁,似真菌,是介于动物和真菌之间的生物。多生活在落叶、朽木上,极少数寄生经济植物。

1. 根肿菌纲——芸薹根肿菌休眠孢子萌发成游动孢子寄生十字花科植物根部。无子实

体。 2. 集胞菌纲

3.黏菌纲——发网菌属变形体网状,能在阴湿的腐叶朽木表面慢慢爬行。在干燥光亮处形成孢子囊(子实体),此时,其原生质团中许多核进行减数分裂,进而原生质团割裂并分别形成许多孢子。孢子会萌发成游动细胞,或再变成变形菌胞,并经过游动细胞或变形菌胞的两两结合形成合子。合子中2倍核不休眠,经多次分裂后又形成多核变形体。 (二)真菌门:

依据营养体形态和生殖方式分为4—5个类群[亚门或纲],约有5万种。 1. 鞭毛菌纲——例如水霉。

菌丝体无隔、多核、丝状,无性生殖产生内生孢子:水生种类产生具有1、2条鞭毛的游动孢子,陆生种类产生无鞭毛的不动孢子。有性生殖产生配子结合成的具有双倍染色体的卵孢子,卵孢子必须经过休眠才能萌发。

2.结合菌纲[亚门]——例如匐枝根霉[异名黑根霉、面包霉],

无性生殖:孢子——菌丝——孢子梗——顶生孢子囊——内有黑色孢囊孢子;

有性生殖:有亲和力的异宗菌丝 ‘+ - ’相向生出接合枝,枝端分隔出的配子囊结合后,形成结合孢子,具有多个双倍核。经休眠、减数分裂、长出孢子梗,梗上生结合孢子囊,囊内有‘+ - ’孢子。 根霉属和毛霉属都属于毛霉目。 假匐孢子梗 根 枝 根霉 有 有 假根上生出一至数条不分支的孢子梗 毛霉 无 无 孢子梗单生,有的具分支 根霉属和毛霉属的许多种类能够产生脂肪霉、蛋白霉,用于制革脱脂和制作豆豉、酱油等。例如米根霉的淀粉酶可用于酿酒、制醋。 鞭毛菌和结合菌亦合称藻状菌纲。

3.子囊菌纲[亚门——约15000种,1950属,有酵母、青霉、曲霉、赤霉、麦角菌等属。菌丝体发达、具横隔壁,无性生殖产生分生孢子以及芽孢子(酵母菌)、节孢子、厚壁孢子;

有性生殖形成子囊,合子在子囊中减数分裂成子囊孢子;

在营养和生殖阶段,密集菌丝可形成菌核、子座和子实体(子囊果)。

子实体是高等真菌产生有性孢子的结构,子囊菌的子实体上由于产有子囊,故称为子囊果。子囊果有子囊壳、子囊盘两种类型。

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子囊果类型:

子实层完全封闭呈空心球状的叫闭囊壳; 子囊果 子实层内陷呈小口瓶状的叫子囊壳; 子实层暴露呈盘状或杯状、碗状的叫子囊盘;

闭囊壳 子囊壳 子囊盘

菌核是核状菌丝组织体,深色坚硬,渡过不良环境后可以萌发成菌丝体或子座;

子座是容纳子实体的褥座,是营养到生殖阶段的过渡形式。子座上多形成子囊壳; 4.担子菌纲——约12000种,900属,有隔亚纲如木耳、银耳;担子有横或纵隔,多细胞结构。无隔亚纲,担子无隔,单细胞结构,如伞菌目的蘑菇。 灵芝、喉头、茯苓等多孔菌目种类均属于无隔亚纲。

担子菌都是多细胞生物体,有两种菌丝:初生菌丝,每个细胞具有1个核。初生菌丝由单核单相的担孢子萌发成,经过核分裂——质分隔成为有许多单核细胞的初生菌丝。初生菌丝形成后,很快发生质配(细胞质融合,细胞核各自存在,见下图),质配后形成每个细胞具有2核的次生菌丝体。

单核菌丝+ 双核菌丝 单核菌丝- 担子菌的有性生殖: 形成冬孢子和厚壁孢子,萌发后产生担孢子;或担子内的双核结合,再经减数分裂产生担孢子。(例:玉蜀黍黑粉菌的厚壁孢子在土壤、堆肥或种籽子粒上越冬。厚壁孢子萌发时其中的2核结合,再减数分裂成4核,然后生出前菌丝,由前菌丝形成4细胞的担子,担子中的每个(担子)细胞1核分成2核,其中1核形成担孢子。《植物学下册》P90图2—21《植物学下册东北师大》P81图2—23)。

蘑菇中有些种类是具有大型子实体的担子菌。生活史过程、担子和担孢子形成过程。担子菌的无性生殖不发达,例如担孢子可以[再次]生出无性芽;其他种类的冬孢子和夏孢子(小麦杆锈病菌);分生孢子和粉孢子等。有的种类没有无性生殖。

担子菌三大特征是具有担孢子、典型的双核菌丝、特殊的锁状联合。锁状联合是多种担子菌的双核菌丝进行细胞分裂的方式。 6. 半知菌纲[亚门——由于生活史未完全知道而人为归入一类,约有1800属15000种。多

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数是有隔菌丝体(相当于子囊菌的无性阶段)通过产生分生孢子形成新的菌丝体进行繁殖。分生孢子和分生孢子梗类型是本纲主要分类依据。如稻瘟病菌、棉花炭疽病菌等。 有些种类不产生孢子,只以菌丝存在。 7.各类群的比较: 生活环境 习性 生殖 举例 鞭毛多数水生。无性孢子具有无性生殖产水霉 菌 有游动配鞭毛; 生单鞭毛、双子和游动生活史中有休鞭毛游动孢孢子。有双眠(休止)细胞 子。 游现象。 腐生、寄生; 有性生殖为同配、异配 结合有分生孢菌丝体结构较有结合生殖 根霉、毛菌 子。由水生简单,有+ -之霉; 到陆生。 分。腐生、寄生 [专、兼性] 子囊无游动配菌丝体形成菌异宗或同宗酵母、曲菌 子和游动核、子座、子实配合进行有霉;[赤霉孢子,陆体等结构。腐性生殖,无性寄生水稻生。 生、寄生 生殖发达,出玉米虫草芽或形成分菌寄生昆生孢子。 虫] 担子无游动配菌丝体形成大有性生殖发蘑菇、银菌 子和游动型复杂的子实达,形成担子耳; 孢子,全陆体(蘑菇、木耳和担孢子,无生。 等)。腐生、专性生殖退化。 性寄生。 半知(人为归菌丝或产生孢未发现有性稻瘟病菌 类) 子繁殖 生殖。 菌、棉花炭疽病菌

4病毒

10

病 毒 界

2000.12.21

一.病毒界类群概述: 病毒界

病毒 亚病毒

类病毒 拟病毒 朊病毒 (类类病毒)

二.病毒——动物病毒(口蹄疫病毒、脊髓灰质炎/柯萨奇病毒) ——植物病毒(烟草花叶病毒、马铃薯X病毒) ——细菌病毒(T4噬菌体) 1.病毒形态:

球型(多面体)、杆状等,直径多在20—300nm之间; (细菌为1000——5000nm;1纳米=百万分之一毫米。)病毒是可以通过细菌滤器的超显微分子生物。 2.病毒的结构和成分:

成分:核酸(DNA或RNA) + 蛋白质 病毒的一般结构: 核酸芯子(核髓) 核衣壳 蛋白质外壳(衣壳) 尾鞘[内]、尾轴[外] 尾丝、基片和小钩[突起]

一个完整的具有感染性的病毒 (1个病毒粒子) 3.病毒的代谢和繁殖:

是严格的专性细胞内寄生物(T4噬菌体寄生大肠杆菌B株);在离体条件下可形成化学大分子结晶,对抗生素不敏感,对干扰素敏感。

(干扰素:是1—2万分子量的蛋白质,产生于被病毒或细菌等感染的细胞内,该蛋白质可以诱导细胞产生抑制物,限制病毒的增殖。)

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必须在寄主细胞内经过:“吸附——侵入——复制——装配——释放”过程[复制]繁殖;

T2噬菌体复制周期:

1分钟左右完成感染(侵入)过程,并终止寄主细胞的核酸合成; 数分钟后增殖噬菌体所需要的酶(如:DNA合成酶);

至6——8分钟后开始复制噬菌体的DNA ,随后合成有关蛋白质; 大约在感染的15分钟后,寄主细胞中出现第一个完整的子代噬菌体;

再经过约25分钟,寄主细胞在噬菌体溶菌酶作用下解体,释放子代噬菌体。

原因:没有独立的呼吸换能的酶系统;没有独立的蛋白质合成系统(和独立复制遗传物质的功能)。

温和噬菌体:将DNA整合到宿主(细菌)染色体上,随宿主染色体的复制而增殖;被整合的噬菌体核酸称为“原噬菌体”,该宿主细菌称为“溶原性细菌”。(潜溶性即溶原性)

真核生物常被完整病毒粒子侵入,经宿主细胞的酶去除其蛋白质外壳后再行增殖。极大部分噬菌体是注入核酸,留外壳的方式。 图片:《生物学》必修课本中的“.噬菌体侵染细菌”的示意图。 三.亚病毒 1.类病毒:

是无蛋白质外壳的RNA 环状结构,只寄生活细胞才能有侵染和增殖等生命表现;如:马铃薯纺锤块茎病毒。 2.拟病毒:(类类病毒)

是环状单链RNA分子,侵染对象是植物病毒,被侵染的叫做“辅助病毒”;它们在一起时才能使被感染植物患病,如绒毛烟斑驳病毒。 3.朊病毒:(蛋白质侵染因子、普列昂侵染因子)

是哺乳动物神经系统的一类致病因子,1982年[美]Prusiner从鼠脑中分离出,与疯牛病和人类克雅氏病等有关。

5藻类 12

藻 类

2000/12/27

藻类是自养生活的植物。分成8门:

蓝藻 细胞核 原核 细胞壁 果胶质和纤维素 载色体 无 色素 叶绿素a,藻蓝素,藻红素和黄色色素 叶绿素a、b, β-胡箩卜素、叶黄素 贮藏物 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒 鞭毛 无 生殖和生活史 营养生殖、 无性生殖。 营养生殖[纵裂] 未见有性生殖 裸藻 无(胶柄藻有细胞壁,无鞭毛) 绿色种类有;白色种类无。 裸藻淀粉、油 绿藻 褐藻 红藻 1-3条,绒鞭型 一.蓝藻:又称蓝绿藻、粘藻,曾与菌类同属于“裂殖植物门”。是古老的生物,约有35亿年历史。

蓝藻有鱼腥藻[含异型胞.营养细胞.厚垣孢子,属于颤藻目] 念珠藻:具有1营养细胞2. 异型胞.3.厚垣孢子;属于颤藻目

发菜是念珠藻属的植物,在稻田养殖念珠藻、鱼腥藻和项圈藻能够固氮增产。 颤藻可在死细胞形成双凹型的离盘,在两段连锁体之间有或无离盘。 席藻:具有胶质壳是席藻区别与颤藻的特征。

双歧藻和单歧藻:具有胶质壳 与 假分支和真分支。 2.主要特征:

——细胞结构:原核,无核膜核仁,由果胶质和纤维素组成细胞壁,(在水中膨胀,故称做粘藻。周质[色素质]中有光合片层和气泡等结构,无载色体等细胞器。 ——色素成分:叶绿素a,藻蓝素[藻蓝蛋白],藻红素[藻红蛋白]和黄色色素; ——外观形态:单细胞[色球藻]多细胞、细胞的分化, ——生殖方式:[未发现有性生殖]。

营养生殖:分裂生殖[裂殖],此特征近于细菌;单细胞蓝藻的细胞内壁向心生出环状分隔,最后从细胞中心将原生质体一分为二。

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无性生殖:[孢子生殖] 厚垣孢子由普通细胞扩大而成,壁厚,条件适宜则萌发。另外,管胞藻目的皮果藻属具有的内生孢子和管胞藻属具有的外生孢子也属于无性生殖。

3.类群进化:

有异型细胞的丝状体

(可固着、细胞有极性)如颤藻。 粘杆藻

[单细胞] 多细胞球体或其他群体

(细胞无固定分裂面)如腔球藻

蓝藻纲分类:约150属、1500种。[蓝藻门只有蓝藻纲。] 单细胞或群体,不成丝状,分裂生殖…………….如:(蓝)色球藻目; 植物体丝状,产生连锁体,时有厚垣孢子和异型胞…….如:颤藻目; 具有内生孢子和外生孢子,多为海产,附生在其他植物体上….如:管 胞藻目; 蓝藻的原始性;内共生学说和分化学说。 二.裸藻:[又称眼虫藻门,约25属450种] 1. 绿眼虫;裸藻兼有动物和植物的特点,被认为是两类的共同祖先。 2. 裸藻门——本门生物无细胞壁,有鞭毛 。其中胶柄藻具有细胞壁,无鞭毛、附着在浮游动物体上。 3. 尾鞭型和绒鞭型——裸藻一般具有1-3条绒鞭型鞭毛。鞭毛上生有1—2列横向短纤毛的鞭毛是绒鞭型鞭毛:光滑的叫做尾鞭型鞭毛。 4. 代谢类型——绿色种类具有;叶绿素a、b,β-胡箩卜素、叶黄素,贮藏物是裸藻淀粉[溶于浓硫酸及KOH氢氧化钾,形状多为粒、杆环状]、油。

—白色种类为动物式营养。裸藻大都能够运动、有眼点、吞食固体颗粒。 5. 生殖类型——营养生殖[纵裂],未见有性生殖. 6. 代表动物绿眼虫是具有红色眼点和单鞭毛的、能够自由运动的单细胞自养水生生物。其鞭毛为茸鞭型,具有载色体[含有叶绿素a、b,β-胡箩卜素、叶黄素和一个蛋白核,也叫造粉体,与制造、贮藏养分有关]。主要繁殖方式是纵裂营养生殖。环境不良时形成厚壁的包囊。胞口和胞咽是身体废物的出路,不是吞噬固体食物的器官,有的种类[如静眼虫藻]不能自制有机氮,必须摄取氨基酸。眼虫藻属能腐生,吸取有机物,若身在暗处会失去叶绿素,重见光时又变为绿色。 三.绿藻:

1.绿藻的形态多样:

单细胞如衣藻;多细胞群体如团藻;丝状体如水绵、竹枝藻;多核细胞如刚毛藻。叶状体如石莼属的浒苔和礁膜、竹枝藻;石莼;浒苔;刚毛藻。 2.运动能力、生殖方式各异:

有的种类终生能够运动。如衣藻,具有眼点、鞭毛,鞭毛为尾鞭型。 衣藻无性生殖形成游动孢子[与正常细胞相同]、厚壁休眠孢子。

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(衣藻正常细胞可能的变化

——失去鞭毛,分裂为二,四或八个游动孢子;

——[在湿润环境:]原生质体分裂成许多子细胞,共同埋在胶质中形成不定群体; 环境有水时,生出鞭毛游出;环境干旱时,生出厚壁,成为厚壁休眠孢子。) 3.营养和生活环境:

绿藻多数生活在淡水,海产种类少,绿藻含有的色素与高等植物相似。有叶绿素A、B;叶黄素、胡萝卜素、合成贮藏普通淀粉,多数种类的绿藻叶绿体中具有淀粉核[一种蛋白质颗粒],与合成淀粉有关。 4.生殖类型多样:

同型世代交替——孢子体世代和配子体世代的植物体相同;如衣藻?;

异型世代交替——孢子体世代和配子体世代的植物体不同;刚毛藻属的不同种类具有上述两种世代交替类型。

绿藻有性生殖的演进:同配[同宗、异宗];异配、卵式; 绿藻单细胞到多细胞的演进。 以下绿藻内容仅供参考:

主要特征:色素成分,细胞结构,生活环境(淡水、海水),外观形态:单细胞(衣藻)、多细胞(水绵)、细胞的分化(空球藻、团藻), 生殖方式多样化:营养、无性生殖(孢子…)、 有性生殖各型(单性)。 同配生殖:

同宗同配和异宗同配——相结合的同物种的2个配子不产生于同一条丝状体,这样的配子结合是异宗同配;其中结合的2配子之一不来自其所在的丝状体。丝藻生活史中具有异宗同配生殖方式。衣藻具有同宗同配:即由同一个体产生的无性或营养生殖后代所产生的配子结合。其中营养细胞1经原生质分裂形成配子囊或孢子囊2,4——5表示来自同一个配子囊的配子进行“同宗同配”。 同宗同配和异宗同配的共同点是相互配合的2个配子在形态上相同。不同点是异宗配合在生理上有分化。 异配生殖:相互配合的2个配子在形态上不同。 个体大小形运动能力 举例 态 雄配子 小,与雌配子结成“集团空球藻 一样具有2鞭“游泳到雌 毛。 配子附近 雌配子 大于雄配子不离开母体。 数倍 卵式生殖:例如,团藻;团藻有性生殖中精子和卵的形成过程。团藻也可以进行无性生殖,营养细胞内陷成小团藻。 绿藻生殖方式的起源与进化:

同宗配合——异宗配合——卵式生殖

在“盘藻——实球藻——空球藻——团藻”的系列中,组成多细胞藻体的细胞数量渐次增多与其生殖方式的进步和复杂化基本同步。但是,就是在绿藻中,也有象石莼这样植

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物体具有很多细胞,生殖方式却仍只是“同配”的种类。藻类植物体的细胞不经过分裂和转化,直接作为配子结合[例:结合藻目的水绵]藻类植物体的孢子结合,或如丝藻那样,配子和孢子几无区别,孢子能象配子一样结合、配子能象孢子一样发育成植物体。[例:衣藻、丝藻]绿藻生活史中生殖的多样性,说明进化途径的多种可能。 轮藻;主要特征。只有有性生殖。

藻类生活史(世代交替)类型在苔藓以后讲。 减数分裂类型; 四.褐藻:

主要经济类型介绍:海带、水云

海带多细胞藻体为褐色,带状,有光泽,长达2-3米,基部有假根固着在海底礁石或其他物体上。海带产于太平洋沿岸喜欢较凉的水域生活,在我国北方的辽宁、山东沿海都有养殖和野生海带分布。属于不等世代纲:用途:可供食用,或药用。也是制碘工业的原料。种类:多枝海带、裙带菜。

水云[属于褐藻门等世代纲];是单列细胞的分支丝状体,有匐生和直立丝的分化。单倍的配子体丝状体进行有性生殖时,以单个细胞形成配子囊,雌配子等于或略大于雄配子并源于不同的丝状体。配子结合的合子不休眠直接形成2倍孢子体。2倍体孢子体可以形成单细胞发育的“单室孢子囊”,其中经过减数分裂形成类似配子的游动孢子,将来可以萌发成配子体;2倍体孢子体还可以形成多细胞发育的“多室孢子囊”,不经过减数分裂形成游动孢子,也叫“中性孢子”将来可以萌发成孢子体。配子也可以不经过配合直接形成配子体。

墨角藻[无孢子纲],此纲只有有性卵式生殖,不产生无性生殖孢子;我国产马尾藻具有营养体高度分化特征。具有分支的“茎”,扁平的“叶”以及气囊、生殖托等构造,每个卵囊中只有1枚卵。 五.红藻

红藻类植物约有550属,3700种。多数海水生,仅十余属近200种生于淡水环境。植物体固着生活在石头或其他物体表面,有真红藻亚纲和资材亚纲。紫菜和紫球藻属于紫菜亚纲。

紫球藻是紫球藻目的单细胞红藻。载色体星芒状,位于细胞中央,有蛋白核,[无淀粉壳],生活在潮湿地上或墙角。

紫菜具有单层或双层细胞构成的叶状体,深紫——浅黄绿色,基部有盘状固着器。细胞外有胶质、内有1、2个载色体,1个蛋白核。

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生活史:

单孢子 [减数分裂]

秋型小紫菜 水温17—20C时 春15C时精子囊 幼体 紫菜叶状体 受精作用 果孢 壳孢子 合子 初秋 水温15—20C时 [果孢子囊内]

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孢子囊 果孢子 [在贝壳内]

丝状体的“壳斑藻阶段”

紫菜生活史主要有以上三个形态:叶状体、丝状体、小紫菜阶段。

紫菜在我国常见8种,如:圆紫菜、长紫菜、甘紫菜等。紫菜除具有叶绿素、类胡萝卜素外,还含有大量藻红素、藻蓝素。藻红素占优势。

生活史不产生游动孢子无性生殖以静孢子进行,有性生殖为卵式,[精子囊、果孢],石花菜属也是红藻门植物。 六.硅藻:

约5500种,广泛分布在淡水和海水水域,植物体单细胞,有时连接成各种群体[丝状等]。

硅藻细胞壁无纤维素而含有硅质、果胶质,在营养时期都没有鞭毛。细胞壁是套合的两“瓣”状,外观具有瓣面和环面:

环面 瓣面

每个硅藻细胞的原生质体内有1个细胞核、1个或多个色素体(含叶绿素a、c,叶黄素),有的色素体具有淀粉核,但淀粉核表面没有淀粉,贮藏物是散布在细胞中的小脂肪颗粒。 分类:《植物系统学》P.87 辐射硅藻 羽纹硅藻 瓣面形态 左右对称,圆形 辐射对称,舟形 色素体 多数 1——2个 运动 不能运动 多数能运动 生殖:

1. 细胞分裂(营养生殖):

原生质分裂→两瓣分开→各自据1旧瓣形成1新瓣;

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特点:细胞形体逐渐变小。 2. 形成复大孢子:(使营养细胞恢复变大): 复大孢子实际上是合子。(菌类中的结合孢子也是合子)

弯脊卵形藻——同配生殖:经过减数分裂后形成的相互结合的配子相同大小,每次结合只形成1个复大孢子。

桥穹藻——异配生殖:经过减数分裂后形成的相互结合的配子不同大小,每次结合形成2个复大孢子。

多形直链藻——卵式生殖:精子具有鞭毛,卵在形成过程中接受精子,精子和卵各自具有减数分裂形成过程。多形直链藻常分布在淡水中,是群体类型的辐射硅藻。 此外还有自体受精的孟氏小藻、和单性生殖的线状卵形藻等。

蕨类植物附图〈东北师大.植物学〉P.114)。

具节中柱

编制中柱 网状中柱

外韧管状中柱

星状中柱 双韧管状中柱

原生中柱

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蕨 类 植 物

一. 概述: 1.分类地位:

蕨类与苔藓、地衣、藻类等同属于孢子植物。

古蕨(原始蕨)→真蕨 ↗

藻类(绿藻)→裸蕨→古芦木→木贼[楔叶类]; ↘ ↘

苔藓 刺石松→石松 2. 一般特征:

蕨类生活史具有明显的世代交替现象。

孢子母细胞→(减数分裂)→孢子→配子体

无性世代[2N] [原叶体] ↑ ↓

颈卵器 精子器 孢子体 有性世代[N] ↓ ↓

↑ 卵 精子 受精卵 ← ← ← ← ↙ ← ↙

蕨类生活史:无性世代,孢子体发达;有性时代,配子体(原叶体)不发达。其中,发达的孢子体具有根、茎、叶分化,与苔藓植物相比较还出现了“维管组织”分为木质部和韧皮部,由管胞(导管)、筛胞(筛管)构成。 营养叶和孢子叶——只进行光合作用的叶是营养叶,主要形成孢子囊和孢子的叶是孢子叶,石松属的千层塔[也叫山芝、蛇足草]的孢子叶和营养叶同型,在蕨类植物中,孢子叶和营养叶异型更常见。孢子叶和营养叶异型是进化趋向。 孢子和原叶体——是孢子植物(隐花植物)的单细胞繁殖器官,同一植物体的孢子无大小之分,叫做同型孢子,多数蕨类是孢子同型的,例如木贼科节节草具有孢子及弹丝,弹丝能做干湿运动,帮助散布孢子。其他少数科如卷柏科的圆枝卷柏、水韭科的中华水韭等具有孢子二型的种类。水韭的孢子囊生在植物体丛生叶的基部,外围是大孢子囊,靠近中心有小孢子囊。孢子萌发后形成绿色的自养原叶体(即配子体),配子体上生有颈卵器和精子器,蕨类的精子多鞭毛,与卵结合需要游水。 二.主要类群:

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1.——原始的裸蕨类:

生活在古生代的“志留纪→泥盆纪→石炭纪”,现已灭绝。孢子同型,孢子体发达,孢子囊多生在植物体根状茎的上端;根状茎[根茎] 生有叶和单细胞的假根,有的种类无叶,如莱尼蕨属和裸蕨属。有的种类有稀疏的鳞片状叶,如松叶兰孢子囊生在多级二叉分支的气生茎上;它三室的孢子囊,内生同型孢子;具有组织分化的根状茎。松叶兰的配子体雌雄同体,生于树干或腐质土中,无叶绿素,营养赖共生根菌(真菌)。松叶兰的配子体中偶见组织分化的情况有利于将它列为同型世代交替型的后裔。

2.石松类:4属1000种,其中主要有石松、卷柏2属。石松属约有300种,具有根、茎、叶。叶小型,互生或对生。根与茎二叉分支、枝顶密生孢子叶形成孢子叶球,每个孢子囊生在一片孢子叶基部。孢子同型或异型。石松的孢子成熟后需要长时间休眠,萌发的配子体需要与真菌共生。卷柏属约600种,多为草本;具有多体中柱和导管,配子体退化、孢子异型(孢子二型)等进化特征,古代的高大乔木型蕨类鳞木、封印木也同属于石松类。 3.木贼类(楔叶类):现代的此类植物只有木贼一纲一属约30种,我国有问荆等9种,分布在陆地、沼泽。本属植物体的根茎生有多年生的不定根和一年生的气生茎,茎的节与节间分明,具有轮生小叶,孢子囊集中生在茎顶端的特殊孢子叶(胞囊柄)上。其胞囊柄与古芦木的同类结构相似。木贼类属于孢子同型,配子体是绿色片状原叶体。

4.真蕨类:近万种,我国有56科、2500种。具有根茎叶分化。真蕨都具有大型叶,孢子囊生在叶背面或叶边缘,常聚集成孢子囊群。孢子多是同型的,很少水生种类具异型孢子(例槐叶萍属)。叶上具有中轴、羽轴、小羽轴、中脉以及羽片、小羽片结构。有开放(二叉)型、中间型和闭和型三种叶脉脉序。茎多为根状茎,极少直立(桫椤)。配子体小,绿色自养,是心形的叶状体,精子均为螺旋状,具有多数鞭毛,受精需要水。真蕨分3纲:厚囊蕨纲、薄囊蕨纲、原始薄囊蕨纲。其中,厚囊蕨纲的瓶儿小草在地下具有与真菌共生的多年生配子体,原始薄囊蕨纲的紫萁属,孢子叶同型(华南紫萁,叶的羽片两型)或异型(紫萁)。薄囊蕨纲有蕨、铁线蕨、水龙骨等种类。 二. 蕨类植物中柱类型的演化: 附图见上章前

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