第十章植物界的基本类群与系统演化ppt课件.ppt

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1、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 (Convention on Biological Diversity)1992年6月

2、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(genetic diversity)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 (species diversity),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1

3、300万-1亿,(3)生态系统多样性(ecosystem diversity)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 (landscape diversity) 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,二、中国生物多样性的特点生物多样性最丰富的国家之一。Mittermeier(1988)

4、：巨大多样性国家( megadiversity countries)。McNeely(1990) 评定出12个巨大多样性国家第8位占世界物种多样性的70%，居世界第三位北半球最丰富的国家。,1. 物种高度丰富裸子植物全世界共15科、79属、约850种。中国有10科、34属、约250种，是世界上裸子植物最多的国家被子植物约有328科(75%)，3123属(30% )，30000多种(10%)。,2.特有属、种繁多高等植物中特有种约17300种，占中国高等植物总种数的57%以上。种子植物特有属243。3.区系起源古老 第四季冰期未遭受大陆冰川的影响,4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘的种质资源丰富

5、水稻(Oryza sativa)原产地之一，品种50000个；大豆(Glycine max)的故乡，品种20000个；药用植物11000种，牧草4215种，花卉30属2238种。5.生态系统丰富多彩陆生生态系统各种类型：森林、灌丛、草原、稀树草原、草甸、沼泽、高山冻原等,6.空间格局多样性地域辽阔，地势起伏多山，气候复杂多变寒温带，温带，暖温带，亚热带和热带山地的突出特点：垂直高差大：珠峰8844.43米，爱丁湖海拔-154米走向不同：形成了极其繁杂多样的生境复杂的地形格局：高山深谷,金花茶,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(plant taxonomy)：研究植物

6、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（1968，1979，19

7、81）,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,

8、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(Regnum vegetabile) 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(Agro

9、tidoideae) 小麦属(Triticum) 小麦(种)(Triticum aestivum L.),玫瑰所属的各级分类单位： 植物界(Regnum vegetabile) 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)(Rosa rugosa Thunb.),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

10、；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(cultivar cv.),柳叶沙棘（尼泊尔 ） Hippophae salicifolia D. Don,中国沙棘（山西交城 ） Hippophae salicifolia subsp. sinensis Rousi,云南沙棘（云

11、南中甸） Hippophae salicifolia subsp. yannanensis Rousi,中亚沙棘（哈萨克斯坦 ） Hippophae salicifolia subsp. turkestanica Rousi,变种（Variety） 种内形态变异，分布范围比亚种小得多。,华北紫丁香Syringa oblata Lind.,白丁香Syringa oblata var. affinis Lingelsh.,变型（Form）：有形态变异，没有分布区，零星分布的个体。,鸡爪槭 Acer palmatum Thunb.,紫叶鸡爪槭 Acer palmatum f. atropurpure

12、um Vanhout,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(binomial nomenclature) 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：Species Plantarum植物种志,+ 命名人,eg 向日葵：Helianthus annuus L.

13、太阳花 一年生的 林奈 水稻：Oryza sativa L. 水稻 栽培的 青岛百合：Lilium tsingtauense 银杏：Ginkgo biloba,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 Prunus persica (L.) Batsch蟠桃 Prunus persica (L.) Batsch var. compressa Bean.,P. persica,2.三名法不带亚种(Subsp.)或变种(Var.)的缩写词。,Panax

14、Pseudo-ginseng Wall. Var. japonicus (C. A.Mey) Hoo et Tseng,Panax Pseudo-ginseng japonicus (C. A.Mey) Hoo et Tseng,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Plantarum Umbelliferarum Distributio Nova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

15、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,