11.0-第十章-植物界的基本类群与系统演化

第十章植物界的基本类群与演化植物分类的基础知识植物界的基本类群植物界的发生和演化一、生物多样性的概念1.生物多样性概念的提出1948年：联合国和法国政府——世界自然保护联盟(IUCN)。1961年：世界野生生物基金会建立。1971年：联合国教科文组织——人与生物圈计划。1980年由IUCN等——《世界自然保护大纲》第一节生物多样性的意义生物多样性(biodiversity)指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。生物多样性公约(ConventiononBiologicalDiversity)1992年6月5日在联合国里约热内卢世界环境与发展大会上正式通过1993年12月29日起生效生物多样性公约的目标：(1)保护生物多样性及对资源的持续利用(2)公平合理地分享自然资源人口、资源、环境保护生物多样性的关键是保护生态系统--不同物种生存的环境2．生物多样性的主要组成遗传多样性物种多样性生态系统多样性景观多样性(1)遗传多样性(geneticdiversity)广义生物所携带的各种遗传信息的总和—基因多样性。狭义不同个体遗传变异的总和—基因的变化。(2)物种多样性(speciesdiversity)生物种类的丰富程度指标：物种总数物种密度特有种比例物种：175万物种——1300万----1亿(3)生态系统多样性(ecosystemdiversity)生态系统各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样性等。(4)景观多样性(landscapediversity)一组重复出现的、具有相互影响的生态系统组成的异质性陆地区域农业森林城市遗传物种生态景观遗传多样性---基础物种多样性---基本单元生态、景观---具体表现形式为人类提供合适的环境，维系着自然界中的物质循环和生态平衡。人类赖以生存和可持续发展的基础。2.生物多样性的意义珙桐喜树鸽子树贵妇鞋第一节植物分类的基础知识植物分类学(planttaxonomy)：研究植物类群的分类,探索植物亲缘关系,阐明植物界自然系统的科学。任务：鉴别、命名、分类人类衣食住行的需要生物学科发展的需要植物分类的意义程序、规律、亲缘关系分门别类演化关系、亲缘关系、发生和发展规律植物鉴别莽草毒素一、植物分类的方法1.人为的分类方法：形态、结构、生活习性和用途，选择1或几个特点作为分类依据eg瑞典林奈据雄蕊的有无、数目：把PL界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲……等24纲李时珍(明)《本草纲目》(1578)草、木、谷、果、菜2.自然分类方法：植物亲缘关系的远近程度（1）经典的方法：形态学分类五个最引人注目的系统：Cronquist克朗奎斯特系统（1968，1979，1981）Takhtajan塔赫他间系统（1953，1966，1969，1980）Hutchison哈钦松系统（1926，1934，1948，1959，1973）Engler恩格勒系统（1897）•田村道夫系统（1974）没有一种分类系统，能够准确的解析而又客观地反映植物之间亲缘关系和进化次序。（2）现代实验分类学方法细胞分类学（染色体分类学）化学分类学分子生物学分类学数量分类学分支分类学：以系统发育的分支式样为基础，建立生物种系发生的谱系关系。现代植物分类学综合运用其它学科的研究成果植物化学细胞学植物胚胎学遗传学、生态学解剖学孢粉学等更准确地反映植物间的进化关系和亲缘关系二、植物分类单位--等级按照植物类群范围的大小和等级，给它一定的名称---分类上的各级单位1.基本等级界、门、纲、目、科、属、种亚界、亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种2.完全等级界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、目、亚目、科、亚科、族、亚族、属、亚属、组、亚组、系、亚系、种、亚种、变种、变型小麦所属的各级单位是：植物界(Regnumvegetabile)被子植物门(Angiospermae)单子叶植物纲(monocotyledoneae)颖花亚纲(Glumiflorae)禾本目(Graminales,Poales)禾本科(Gramineae,Poaceae)禾亚科(Agrotidoideae)小麦属(Triticum)小麦(种)(TriticumaestivumL.)玫瑰所属的各级分类单位：植物界(Regnumvegetabile)被子植物门(Angiospermae)双子叶植物纲(Dicotyledoneae)蔷薇目(Rosales)蔷薇科(Rosaceae)蔷薇亚科(Rosoideae)蔷薇属(Rosa)玫瑰(种)(RosarugosaThunb.)3.种(Species)：具有一定r形态特征和生理特性及一定r自然分布区r生物类群陈世骧（1978）：物种是繁殖单元，进化的单元，分类的基本单元。种各个个体有相同的遗传性状；可育的后代生殖隔离地理隔离形态隔离种与种界限明显：形态、生殖隔离一旦产生后代，其适应性更强。种内的某些个体之间，有差异：亚种(subspecies,subsp.)种内类群——形态地理变种(variety,var.)相同的分布区，微环境，致形态的差异（可遗传）变型(form,f.)具相同分布区，但无规律eg.毛的有无，花的颜色等品种(cultivarcv.)柳叶沙棘（尼泊尔）HippophaesalicifoliaD.Don中国沙棘（山西交城）Hippophaesalicifoliasubsp.sinensisRousi云南沙棘（云南中甸）Hippophaesalicifoliasubsp.yannanensisRousi中亚沙棘（哈萨克斯坦）Hippophaesalicifoliasubsp.turkestanicaRousi变种（Variety）种内形态变异，分布范围比亚种小得多。华北紫丁香SyringaoblataLind.白丁香Syringaoblatavar.affinisLingelsh.变型（Form）：有形态变异，没有分布区，零星分布的个体。鸡爪槭AcerpalmatumThunb.紫叶鸡爪槭Acerpalmatumf.atropurpureumVanhout品种（Cultivar）农业和园艺凡具有任何一种特征（形态学的、生理学的、细胞化学的或其他）的栽培个体的集合，且被繁殖后（无性的或有性的），仍能保持这种可以区别的特征。三、植物的命名方法同物异名同名异物学名：给每一物种确定一个全世界统一使用的科学名称1.林奈的双名法(binomialnomenclature)双名法：属名+种加词(种名)J.Bauhin(1623)、Rivinus(1692)林奈将其完善国际公认林奈首创双名法1753：SpeciesPlantarum《植物种志》+命名人eg向日葵：HelianthusannuusL.↓↓↓太阳花一年生的林奈水稻：OryzasativaL.↓↓水稻栽培的青岛百合：Liliumtsingtauense银杏：Ginkgobiloba双名法：属名+种加词(种名)+命名人出现种以下等级时，如亚种、变种、或变型属名+种加词ssp.var.f.亚种、变种或变型的名称+命名人+命名人++桃Prunuspersica(L.)Batsch蟠桃Prunuspersica(L.)Batschvar.compressaBean.P.persica2.三名法不带亚种(Subsp.)或变种(Var.)的缩写词。PanaxPseudo-ginsengWall.Var.japonicus(C.A.Mey)HooetTsengPanaxPseudo-ginsengjaponicus(C.A.Mey)HooetTseng四、植物检索表拉马克(1744-1829)二歧分类法：将特征不同的一群植物一分为二，逐步对比排列分类R.Morison：首次应用在PlantarumUmbelliferarumDistributioNova定距检索表平行检索表分科、分属、分种检索表(一)定距检索表1.植物体无根、茎、叶的分化，雌性生殖结构由单细胞构成，生活史不出胚…………………………………………………………低等植物2.植物体不含叶绿素3.细胞内无细胞核分化……………………………………细菌3.细胞内有细胞核分化4.植物体不形成菌丝……………………………粘菌4.植物体通常形成菌丝…………………………真菌2.植物体含有叶绿素5.植物体不与真菌共生……………………………………藻类5.植物体与真菌共生………………………………………地衣1.植物体绝大多数有根、茎、叶的分化，雌性生殖结构由多细胞构成…………………………………………………………高等植物6.植物无花,无种子，以孢子繁殖7.植物体不具真正的根和维管束……………………苔藓植物7.植物体有根的分化，并有维管束…………………蕨类植物6.植物有花,以种子繁殖8.胚珠裸露，不包于子房内…………………………裸子植物8.胚珠包于子房内……………………………………被子植物平行检索表(二歧检索表)：二歧分支，平行排列，便于比较分支末尾列出名称或是一个序号此序号重新列在另一组相对应性状之前。(二)平行检索表1.植物体无根、茎、叶分化，雌性生殖结构由单细胞构成，生活不出现胚………21.植物体绝大多数有根、茎、叶分化，雌性生殖结构由多细胞构成，生活史中出现胚…………………………………………………………………………………62.植物体不含叶绿素……………………………………………………………………32.植物体含有叶绿素……………………………………………………………………53.细胞内无细胞核分化……………………………………………………………细菌3.细胞内有细胞核分化…………………………………………………………………44.植物体不形成菌丝………………………………………………………………粘菌4.植物体形成菌丝…………………………………………………………………真菌5.植物体不与真菌共生……………………………………………………………藻类5.植物体与真菌共生………………………………………………………………地衣6.植物无花，无种子，以孢子繁殖……………………………………………………76.植物有花，有种子，以种子繁殖……………………………………………………87.植物体不具真正的根和维管束……………………………………………苔藓植物7.植物体有根的分化并有维管束……………………………………………蕨类植物8.胚珠裸露，不包于子房内…………………………………………………裸子植物8.胚珠包于子房内……………………………………………………………被子植物