海南大學植物學復習題——植物界的基本類群與演化

1、第十章 _植物界的基本類群與演化一、植物分類的方法有哪些？各種分類方法的依據(jù)是什么？答：有人為分類法和自然分類法。人們?yōu)榱俗约汗ぷ骰蛏钌系姆奖悖瑑H依植物的形態(tài)、習性、 生態(tài)或用途上的一兩個特征或特性為標準， 不考慮植物之間的親緣關(guān)系，而對植物進行分類的方法，稱人為分類法。如李時珍的本草綱目、吳其濬的植物名實圖考、林奈的植物種志等。按照植物間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理等方面相似程度的大小，力求反映植物在進化過程中彼此親緣關(guān)系的分類方法稱為自然分類法。如恩格勒系統(tǒng)、哈欽松系統(tǒng)、塔 赫他間系統(tǒng)、柯郎奎斯特系統(tǒng)等。二、什么是雙名法？統(tǒng)一用拉丁文給植物命名有什么意義？答： 1. 雙名法是指用拉丁文給植物命名，

2、作為國際間通用的學名，每一種植物的種名，都由兩個拉丁詞構(gòu)成，第一個詞為屬名，第一個字母要大寫，第二個詞為種加詞，全部字母要小寫，再加上命名人的姓名或縮寫。2.因為拉丁文是18 ? 19 世紀歐洲、美洲等地區(qū)常用的科技交流通用的書面文字，世界上多數(shù)科技工作者都應掌握的一種文字；拉丁文從口語上講是一種死語，雖書面上有廣泛的應用，但口語交流中很少使用，所以每個單詞所表述的意義及每個單詞的拼寫形式相對比較穩(wěn)定。所以用拉丁文給植物命名不僅可以消除植物命名中的混亂現(xiàn)象， 又可大大地推動國際交流；同時雙名法也為查知所寫的植物在植物分類系統(tǒng)中的位置提供了方便。三、請自選 10 種植物，用兩種不同的檢索表形式將

3、它們加以區(qū)別。答： 1. 格式要正確。2.描述要準確。在批閱考題時一般應各占1/2 的分值四、低等植物和高等植物有何不同？各自都包括哪些類群？并說明各類群的基本特征。答：低等植物常生活在水中或陰濕的地方。植物體結(jié)構(gòu)簡單，是沒有根、莖、葉分化的原植體植物。生殖器官常是單細胞，極少數(shù)是多細胞。有性生殖過程中，合子萌發(fā)不形成胚，而直接發(fā)育成新的植物體。包括藻類、菌類和地衣。藻類植物一般都具有光合作用的色素，生活方式為自養(yǎng)， 屬自養(yǎng)植物；菌類植物一般不含光合作用色素，是異養(yǎng)低等植物；地衣植物是藻類和真菌共生的復合原植體植物，具有低等植物的所有基本特征。高等植物包括苔蘚植物門、蕨類植物門、裸子植物門和被

4、子植物門。絕大多數(shù)都是陸生。除苔蘚植物外，植物體一般都有根、莖、葉和維管組織的分化；生殖器官由多細胞構(gòu)成；受精卵形成胚，再長成植物體；生活史中具明顯的世代交替。苔蘚植物的基本特征是：配子體為扁平的葉狀體或莖葉體，無維管組織的分化；孢子體由孢蒴、蒴柄和基足組成，不能獨立生活，需寄生在配子體上。有性生殖器官形成頸卵器和精子器，精子具鞭毛。其生活史是配子體發(fā)達的異型世代交替。蕨類植物的生活史為孢子體發(fā)達的異形世代交替。孢子體和配子體均能獨立生活。絕大多數(shù)的孢子體都是多年生的草本植物，有根、莖、葉的分化，根為不定根，莖為根狀莖，已有維管組織的分化，但韌皮部中有篩胞或篩管而無伴胞、無 韌皮纖維， 木質(zhì)部

5、中有管胞，多無導管， 無木纖維， 無形成層。配子體形體微小，結(jié)構(gòu)簡單，生活期短，無根、莖、葉的分化，有性生殖器官為精子器和頸卵器，精子具鞭毛。裸子植物孢子體發(fā)達，多為高大喬木，有強大的根系。木質(zhì)部、韌皮部的組成與蕨類植物基本相同，根、莖中有形成層，產(chǎn)生大量的次生結(jié)構(gòu)。孢子葉大多聚生成球果狀，大孢子葉（心皮）邊緣不相互閉合，即不形成子房，所以胚珠裸露。配子體退化，不能獨立生活。雌配子體上有結(jié)構(gòu)簡單的頸卵器；雄配子體在珠心（大孢子囊）上萌發(fā)，形成花粉管，受精過程不再受水的限制。精子多無鞭毛。生活史為孢子體發(fā)達的異形世代交替。被子植物的孢子體有喬木、灌木和草本，輸導組織高度完善，即木質(zhì)部中有導管，韌

6、皮部中有篩管和伴胞。具有真正的花。胚珠包被在子房內(nèi)，形成果實。配子體高度退化，不能獨立生活。雌配子體中無頸卵器，雄配體僅有3 個細胞。具雙受精現(xiàn)象。生活史為孢子體發(fā)達的異形世代交替。五、藍藻和細菌屬于原核植物，它們與真核植物有何區(qū)別？答：原核植物與真核植物的細胞結(jié)構(gòu)有顯著的差異：原核細胞沒有典型的細胞核，dna 為一環(huán)狀，不與蛋白質(zhì)結(jié)合，細胞質(zhì)內(nèi)除核糖體外沒有其它細胞器，細胞體積小；真核細胞有典型的細胞核，dna 為線狀，與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。原核植物的植物體多是單細胞的，最高形成群體或絲狀體；真核植物的植物體有單細胞的、有群體的、也有多細胞的，高等的還有根莖葉的分化。原核植物的細胞分裂都是

7、無絲分裂，真核細胞的增殖則是有絲分裂。在生活史中，原核植物既無核相交替，更無世代交替現(xiàn)象；而真核植物中有不少類群有核相交替，甚至是世代交替現(xiàn)象。六、請解釋合子減數(shù)分裂、孢子減數(shù)分裂、核相交替、世代交替。并說明衣藻、石莼、水 綿、輪藻、紫菜和海帶的生活史各屬哪種類型？答：合子減數(shù)分裂又稱始端減數(shù)分裂，即兩個配子結(jié)合成合子后，不進一步地發(fā)育成二倍體的植物體，而是由合子直接進行減數(shù)分裂，形成單倍體的細胞，進而 形成單倍體的植物體。孢子減數(shù)分裂又稱中間減數(shù)分裂，生活史中既有孢子體又有配子體的植物。在由 孢子體形成孢子時進行的減數(shù)分裂稱孢子減數(shù)分裂，分裂產(chǎn)生的孢子，進一步發(fā) 育成配子體。核相交替是指在植

8、物整個生活史中，具單倍體核相和二倍體核相的交替現(xiàn)象。如 果僅有核相交替沒有世代交替，則其中至少有一種核相僅存在一個或一種細胞，而不形成該核相的植物體。 如合子減數(shù)分裂和配子減數(shù)分裂（又稱終端減數(shù)分裂）的生物，就是只有核相交替沒有世代交替。世代交替： 指在植物生活史中，二倍體的孢子體世代和單倍體的配子體世代互相交替的現(xiàn)象。 即在整個生活史中有兩種核相的植物體存在。所有的高等植物和所有孢子減數(shù)分裂型的植物都有世代交替現(xiàn)象。衣藻為合子減數(shù)分裂型，具核相交替的植物。石莼為孢子減數(shù)分裂型，具同型世代交替的植物。水綿、輪藻均為合子減數(shù)分裂，具核相交替現(xiàn)象。紫菜為孢子減數(shù)分裂，配子體發(fā)達的異型世代交替。海帶

9、為孢子減數(shù)分裂，孢子體發(fā)達的異型世代交替。七、真菌進行無性生殖和有性生殖時都產(chǎn)生哪些類型的孢子？各有什么特征？答：真菌進行無性生殖時可產(chǎn)生游動孢子、孢囊孢子、分生孢子、節(jié)孢子等。有性生殖時可產(chǎn)生卵孢子、接合孢子、子囊孢子、擔孢子等。從形成的方式和結(jié)構(gòu)特征等方面講，游動孢子具鞭毛，屬內(nèi)生孢子；孢囊孢子不具鞭毛屬內(nèi)生孢子；分生孢子和節(jié)孢子屬不動孢子（不具鞭毛），但從形成方式上屬外生孢子。卵孢子和接合孢子都是二倍體的孢子，子囊孢子為內(nèi)生孢子，擔孢子為外生孢子。除 卵孢子和接合孢子外，其它孢子都是單倍體的孢子。八、地衣有何特征？依其外部形態(tài)可分為哪幾類？地衣有什么用途？答：地衣是藻類和真菌共生的復合原

10、植物體植物。真菌包圍藻類細胞，決定地衣 體的形態(tài)， 并負責從外界吸收水分和無機鹽供給藻類； 藻類進行光合作用，制造 有機物質(zhì)為真菌供給營養(yǎng)。營養(yǎng)繁殖靠斷裂、 粉芽、珊瑚芽、碎裂片等，有性生殖取決于地衣中的真菌。依其形態(tài)，地衣可分為殼狀、葉狀和枝狀三種基本類型。地衣的作用有：先鋒植物；食用與藥用；香料、染料；危害林木生長。九、苔蘚有何特征？為什么說苔蘚是植物系統(tǒng)演化中的一個盲枝？它們有何用途？答：苔蘚植物是一群小型非維管陸生高等植物。植物體大多有了類似莖葉的分化；生殖器官為多細胞的；受精卵發(fā)育為胚；絕大多數(shù)生活在陰濕的陸地上；生活史 為孢子減數(shù)分裂型，為配子體發(fā)達的異形世代交替，孢子體不能獨立生

11、活，寄生 于配子體上。苔蘚植物盡管是陸地的征服者之一，但由于其體內(nèi)沒有維管組織，受精作用尚離不開水，致使其在陸生生活的發(fā)展中受到一定的限制。因此，它從未在陸地上發(fā)展為優(yōu)勢類群，也未能演化出更高級的類群，其生活史的類型也特殊，所以它是植物界系統(tǒng)進化中的一個盲枝。其作用有：分泌酸性物質(zhì)，有利于巖石風化，土壤形成；吸水力極強，可保持水土和作為苗木長途運輸保濕包裝的材料；藥用；對空氣中的s02和 hf非常敏感， 可作為測定大氣污染的監(jiān)測植物；在湖泊演化為陸地和陸地沼澤化方面均有重要作用；可作森林、礦藏的指示植物，如泥炭蘚為落葉松指示植物、銅蘚是銅礦指示植物等。十、蕨類植物與苔蘚植物相比，兩者的主要區(qū)別

12、是什么？3 億年前它為什么能成為地球上的優(yōu)勢類群？答：兩者的主要區(qū)別有：抱子體：苔蘚植物的抱子體一般分為抱蒴、蒴柄和基足三部分；蕨類植物孢子體一般有根、莖、葉的分化，除少數(shù)原始種類只有假根外，蕨類植物產(chǎn)生了真正的根和由較原始的維管組織構(gòu)成的輸導系統(tǒng)，葉常有抱 子葉和營養(yǎng)葉之分。配子體：苔蘚植物配子體為葉狀體或擬莖葉體；蕨類植物 配子體，原始種類呈圓柱狀或塊狀，無葉綠體，通過菌根吸取養(yǎng)料，大多數(shù)蕨類配子體為具背腹性的綠色葉狀體。配子體與抱子體的關(guān)系： 苔蘚植物抱子體不能獨立生活， 寄生或半寄生在配子體上，配子體能獨立生活，且比抱子體發(fā)達；蕨類植物抱子體和配子體均能獨立生活，且抱子體比配子體發(fā)達。

13、原絲體： 苔 蘚植物生活史中具原絲體階段；蕨類植物無原絲體階段。抱子： 苔蘚植物一般 為同型抱子；蕨類植物既有同型抱子又有異型抱子。3 億年前的泥盆紀，在地球上發(fā)生了遠古以來最大的一次地殼運動（即加里東造山運動）之后，地球表面形成了許多山脈，廣大地區(qū)海水退卻，陸地面積增大，為登陸的藻類演化出的苔蘚和蕨類的生存和發(fā)展提供了條件。因蕨類植物具抱子體發(fā)達的異形世代交替，其抱子體產(chǎn)生了真正的根和較原始的維管組織構(gòu)成的輸導組織，比當時地球上所有的其他植物都能更好地適應陸地環(huán)境，所以蕨類植物構(gòu)成了當時地球上的優(yōu)勢類群。十一、為什么說蕨類植物是最高等的孢子植物？又是最低等的維管植物？蕨類植物有什么經(jīng)濟價值？

14、答：因為在所有的孢子植物中，只有蕨類植物有了真正的根、莖、葉和維管組織的分化，所以說它是最高等的孢子植物。又因為在所有的維管植物中，只有蕨類 植物沒有主根，不產(chǎn)生種子， 受精過程還離不開水，所以它們是最低等的維管植物。蕨類植物有以下經(jīng)濟價值：藥用：據(jù)不完全統(tǒng)計，至少有100 多種蕨類植物具有藥用價值。食用：多種蕨類植物的幼葉可作蔬菜，蕨的地下莖可提取淀粉。工業(yè)和農(nóng)業(yè)上的用途： 如石松孢子是冶金工業(yè)上的脫模劑，木賊是金屬磨光劑等；在農(nóng)業(yè)上一些蕨類植物可作肥料和飼料。指示植物：土壤指示植物，如鳳尾蕨屬、鐵線蕨屬等一些種可作為強鈣質(zhì)土壤的指示植物；芒萁屬等是酸性土壤指示植物。氣候指示植物，如桫欏、地

15、耳蕨生長區(qū)域是熱帶亞熱帶氣候標志；車前蕨、巢蕨生長地是高溫氣候環(huán)境。并以此選擇合適的造林樹種。觀賞：許多蕨類植物形態(tài)優(yōu)美，具有很高的觀賞價值，如腎蕨、波斯蕨等。十二、裸子植物的主要特征是什么？為什么說它們是介于蕨類植物和被子植物之間的一類維管植物？答：裸子植物的主要特征是：抱子體發(fā)達，即裸子植物均為木本植物，大多數(shù)為單軸分枝的高大喬木，根系強大。具胚珠，形成種子，但胚珠裸露，不為大抱子葉（心皮）包被，胚珠成熟、受精后形成種子。不形成果實。形成球花，裸子植物的孢子葉大多聚生成球果狀，稱孢子葉球或球花。配子體進一步退化，寄生在抱子體上，雌配子體上還有結(jié)構(gòu)簡單的頸卵器。形成花粉管，受精作用 不再受水

16、的限制。具多胚現(xiàn)象。裸子植物的植物體大多為單軸分枝的高大喬木，根系發(fā)達，比二叉分枝、無主根 的蕨類植物進化，比具合軸式分枝的被子植物原始；裸子植物形成種子，使生殖 體（胚）受到了很好的營養(yǎng)（胚乳提供）和保護（種皮承擔），比靠抱子繁殖的蕨類植物能夠更成功地繁衍， 但其種子沒有果皮的包被和保護，又不及被子植物進化。配子體進一步退化，不能獨立生活，比配子體能獨立生活的蕨類植物進化，因生活力較弱的單倍體的配子體寄生在抱子體上，能更好地被保護，順利完成受精作用。但配子體的結(jié)構(gòu)比被子植物的復雜，受精作用也比被子植物所用的時間長，所以不及被子植物進化。植物體有發(fā)達的根系，比蕨類植物更能適應陸生環(huán)境，但比起已

17、有導管、篩管和伴胞分化的被子植物則又遜色一些。所以說，裸子植物是介于蕨類植物與被子植物之間的類群。十三、試述松屬的生活史？答：松屬一般在春季長出雌球花和雄球花，雌球花著生在當年新枝頂端，是由大 抱子葉和與之并生的苞鱗組成。每個大抱子葉腹面的基部有一對胚珠，胚珠內(nèi)的 珠心組織中有一個大抱子母細胞，減數(shù)分裂形成4 個大抱子，只有遠珠孔的1 個大抱子經(jīng)分裂形成多細胞的雌配子體。翌年春天，在雌配子體頂部分化出2?7 個頸卵器，其余的細胞組成單倍體的胚乳。雄球花生于當年新枝的基部。每一個雄球花是由許多小抱子葉螺旋狀排列而成，每一小抱子葉下面產(chǎn)生2 個小抱子囊，囊內(nèi)具有許多小抱子母細胞，每一小抱子母細胞經(jīng)

18、減數(shù)分裂后形成4 個小抱子。 小抱子具有 2 個氣囊，在小抱子囊內(nèi)即開始發(fā)育，形成雄配子體，通過3 次細胞分裂，形成含4 個細胞（ 1 個生殖細胞、 1 個管細胞和2 個退化的原葉體細胞）的雄配子體（花粉粒）。晚春，小抱子囊破裂，放出化粉，洛在雌球化上，進入胚珠。半年后開始生出化粉管，生殖細胞在管內(nèi)分裂為體細胞和柄細胞，體細胞再分裂為2 個不動精子，而柄細胞和管細胞則逐漸消失。每個頸卵器內(nèi)的卵均可受精，但最后只有一個能正常發(fā)育為胚。成熟的胚具胚芽、胚軸、胚根和 7? 10 枚子葉。珠被發(fā)育形成種皮。整個胚珠發(fā)育成種子，種子可發(fā)育為新的抱子體。總結(jié)如下：*合子一胚十四、與裸子植物相比，被子植物有

19、哪些進化特征？它們?yōu)槭裁磿谳^短的時間內(nèi)得到迅猛的發(fā)展？答：與裸子植物相比，被子植物有如下進化特征：有真正的花，能增強傳粉的效率；胚珠或種子包被在子房或果皮中，對種子有保護和散布的作用；具有雙受精現(xiàn)象和3n 胚乳的出現(xiàn)，有利于種族的繁衍；抱子體高度發(fā)達和分化，結(jié)構(gòu)更加完善；配子體進一步退化簡化，是對陸生環(huán)境的高度適應，是進化的表現(xiàn)。被子植物的上述特征， 使它具備了在陸地上的生存競爭中優(yōu)越于其他各類植物的內(nèi)部條件，所以它們會在較短的時間內(nèi)得到迅猛的發(fā)展。十五、試說明苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的演化趨勢。答：向著抱子體越來越發(fā)達，配子體越來越退化的方向演化十六、你對植物界各類群的發(fā)生和

20、演化有什么看？除了上升式演化外，你認為還有其他理論或因素可用來解釋地球上植物多樣性產(chǎn)生和發(fā)展的過程嗎？答：同意教材中對植物界各類群的發(fā)生和演化的基本看法，即原核生物發(fā)生于35 億年前的水體中； 真核生物發(fā)生于15 ? 14 億年前的水體中； 3.5 億年前水生 藻類登陸，演化出苔蘚和蕨類兩大支系，苔蘚植物是植物進化樹上的一個盲枝。2.8 億年前由蕨類支系演化出了典型的裸子植物；1.2 億年前出現(xiàn)了被子植物。其中被子植物的發(fā)生地，本人同意低緯度學說；關(guān)于被子植物的祖先，本人同意單元起源和真花學說。總的演化趨勢以上升式進化為主干，即在細胞結(jié)構(gòu)上從原核到間核再到真核，在 形態(tài)結(jié)構(gòu)上，從單細胞到群體或

21、絲狀體再到多細胞體；從無分化到有分化，簡單分化到復雜分化；從原植體到擬莖葉體再到具有真正的根、莖、葉的植物體；從無維管組織到有維管組織。在生殖器官上，從單細胞結(jié)構(gòu)到多細胞結(jié)構(gòu)再到具有不育細胞套層的多細胞結(jié)構(gòu)；從無花子體雌大砲子葉配彳管細胞 1 子 i 生殖細胞/ 柄細胞種子胚 大4 珠 ? 孢?子母大雌孢 配子 子 體體細胞精子消失精子胚乳受精細的結(jié)構(gòu)到無花被的花，再到具花被的真正的花。在生殖方式上從營養(yǎng)繁殖到無性生殖再到有性生殖， 有性生殖又是從同配到異配再到卵式生殖；受精 過程由離不開水到產(chǎn)生花粉管，完全擺脫了水的限制進而發(fā)生雙受精。在生活史 上從無核相交替到有核相交替再到具世代交替，世代交替又從同形世代交替到異形世代交替，最進步的為抱子體發(fā)達的異形世代交替， 配子體由能獨立生活到變?yōu)榧纳诒ё芋w上。在種子上從無（僅具抱子）到有裸露的種子再到有子房包被種子形成果實。在生活環(huán)境上從水生到陸生；從僅能狹幅適應環(huán)境到廣幅適應環(huán)境。除上述的上升式進化方式外，植物界的演化還有其它進化方式。如下降式、趨同式、趨異式、平行式、特化或?qū)；?/p>