植物進化和系統(tǒng)發(fā)育

1、關于植物的進化和系統(tǒng)發(fā)育課件第一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第14章 植物的進化和系統(tǒng)發(fā)育化石證據(jù)比較解剖學證據(jù)個體發(fā)育中重演現(xiàn)象的證據(jù)生理生化的證據(jù)分子生物學的證據(jù)第一節(jié) 植物進化的證據(jù)第二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 植物進化的趨勢和進化方式上升式進化：結構與功能由簡單到復雜的進化方式細胞結構：原核真核，原核間核真核形態(tài)結構：單細胞群體或絲狀體多細胞體；無分化有分化，簡單分化復雜分化；原植體擬莖葉體根莖葉植物體；無維管組織有維管組織生殖器官：單細胞結構多細胞結構具不育細胞層的多細胞結構，無花無花被花具花被花第三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月上升

2、式進化：生殖方式：營養(yǎng)繁殖無性生殖有性生殖(同配異配卵配)；受精需水花粉管雙受精生活史：營養(yǎng)繁殖無性生殖核相交替(合子或配子減數(shù)分裂)世代交替(孢子減數(shù)分裂)（同形世代交替異形世代交替孢子體發(fā)達的異形世代交替，配子體獨立生活寄生在孢子體上）種子：無(僅具孢子)裸露種子具包被種子生境：水生陸生；狹幅廣幅第二節(jié) 植物進化的趨勢和進化方式第四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 植物進化的趨勢和進化方式下降式進化（簡化式進化）趨同進化：親緣關系遠的類群因生境相同，而在形態(tài)結構和生理機能上形成相似特征的進化方式趨異進化：來源于共同祖先的植物類群因生境不同，而在形態(tài)結構和生理機能上形成相異特

3、征的進化方式適應輻射：一個物種適應多種不同的環(huán)境而分化成多個在形態(tài)、生理上各不相同的種的進化方式第五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 植物進化的趨勢和進化方式平行進化：來源于共同祖先的植物類群，由于后來又生活在類似的生境中，形成了相似的適應特征稱平行進化平行進化與趨同進化的區(qū)別：平行進化：親緣關系較近的植物種或植物類群，經(jīng)過平行進化產生相似的特征趨同進化：親緣關系較遠的的植物種或類群，由于適應相同的生境而形成了相近的特征第六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 植物進化的趨勢和進化方式特化或專化：有些植物在適應特殊條件或特殊環(huán)境時，發(fā)展了一些特殊的構造，如某些蟲媒傳

4、粉植物的花被或雄蕊極度特化，只能適應某一類昆蟲進行傳粉，這種現(xiàn)象稱為特化或?；瘽u變式進化與跳躍式進化：漸變式進化：進化是緩慢的、漸變的過程，是微小突變的積累跳躍式進化：調節(jié)基因發(fā)生突變而引起的生物大突變多洛定律：生物進化的不可逆性規(guī)律第七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月19世紀中葉以前，神創(chuàng)論或稱特創(chuàng)論一直占據(jù)著生物學的主導地位。一次創(chuàng)造論認為，世界上各種各樣的生物，包括所有植物和動物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它們永遠不變、一代一代地繁衍下來。連續(xù)創(chuàng)造論則認為，世界上各種各樣的生物是一次又一次不斷地被神創(chuàng)造的，因此造成了地球上過去的物種與現(xiàn)代物種的差別。英國牛津大學

5、的一位副校長兼牧師甚至根據(jù)舊約記載還推測出上帝創(chuàng)造地球和造人的準確時間。 神創(chuàng)論與進化論的斗爭第三節(jié) 生物進化的基本理論第八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月公元前6世紀，希臘哲學家Anaximandev預言，生物是逐漸進化的；18世紀，瑞典醫(yī)生Linnaeus發(fā)明雙名制生物命名法則；18世紀，法國生物學家Buffon在研究中察覺到生物進化現(xiàn)象并進行了描述，但沒有勇氣承認并作出結論；1830年，蘇格蘭地質學家Lyell發(fā)表地質學原理第一卷，闡述了古老地球在很早以前就形成了，地質過程經(jīng)歷了緩慢漸進的變化。同時，古生物化石的研究也被引入了地質學，為進化理論提供了基礎；法國生物學家Lamar

6、ck再一次提出了生物進化的思想Darwin的祖父Erasmas Darwin也提出了生物進化的可能性，但他們都沒有拿出足夠令人信服的證據(jù)，或由于各種時代的局限，進化論并沒有被確立起來，神創(chuàng)論所占據(jù)的主導地位一直沒有被動搖。第九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1859年，Darwin物種起源1860年6月30日牛津大學圖書館 神創(chuàng)論與進化論的辯論會 牛津大主教Wilberforce vs. Huxley進化論與神創(chuàng)論的斗爭一直沒有停止第十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 年青時代的Darwin和貝格爾號的航行1809年出生，童年 山林和田野1825年，愛丁堡大學學習醫(yī)學182

7、8年，劍橋大學學習神學，鉆研博物學和自然史，結識了一些博學的教授學者。1831年，從劍橋畢業(yè)并獲得學士學位劍橋大學博物學教授Henslow推薦去英國貝格爾號航海船上擔任博物學專家。出發(fā)之前，Henslow教授特別向Darwin贈送了Lyell的地質學原理第一卷。第十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1831年11月，貝格爾號探險船出發(fā)進行環(huán)球探險調查1835年的夏天，貝格爾號到達太平洋東部，離南美洲西海岸965 km的加帕戈斯群島?？疾炝艘粋€多月，采集了大量的巖石及植物和動物標本。Darwin發(fā)現(xiàn)，島上26種陸棲鳥類中，有25種是特有的，15種海棲魚類全部是新種，25種甲殼蟲中只有2

8、3種是南美洲也有的，185種顯花植物中新種為100種。不同島嶼上的海龜形態(tài)各不相同，地雀的許多特征也有差異，顯示出這些不同的物種是這里特殊的氣候和環(huán)境創(chuàng)造的。物種是可變的，這種變化明顯受自然環(huán)境的影響和選擇！第十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月隨著貝格爾號長達5年的航海探險考察后，1836年10月，Darwin回到了英國。整理和收集資料：1838年，他閱讀了著名的經(jīng)濟學家Malthus（馬爾薩斯, 1766-1834）的人口論，進一步認識到生存競爭的結果使各物種在自然界中保持適當?shù)臄?shù)量，同時逐漸向著更加適應于環(huán)境的方向變化。生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學說的形成提供了

9、依據(jù)，他的關于生物通過自然選擇而連續(xù)進化的理論開始成型。1858年，英國年青的博物學家Wallace給Darwin寫信，闡述他通過對馬來西亞群島動植物的考察所得出的生物進化的結論。同年，Darwin和Wallace在英國Linnaean學會上公布了他們各自的論文和摘要。1859年，Darwin物種起源終于問世。第十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 自然選擇導致生物進化生物進化是指地球上的生命從最初最原始的形式經(jīng)過漫長的歲月變異演化為幾百萬種形形色色生物的過程。所謂自然選擇實質上是自然環(huán)境導致生物出現(xiàn)生存和繁殖能力的差別，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。Darwin主義包含了兩方

10、面的基本含義：（1）現(xiàn)代所有的生物都是從過去的生物進化來的；（2）自然選擇是生物適應環(huán)境而進化的原因。第十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月人工選擇與自然選擇第十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月生物性狀和特征變化往往是環(huán)境和遺傳相互作用的結果例：長頸鹿的進化第十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月自然選擇作用下群體水平的進化實質上反映了生物基因庫的變化?；驇焓且环N生物群體全部遺傳基因的集合，它決定了下一代的遺傳性狀。生物細胞中同源染色體上的一對等位基因可以決定生物個體的某一性狀。第十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月達爾文進化學說的基本內容生物普遍具有

11、變異現(xiàn)象，大部分變異都有遺傳的傾向，即獲得性狀是遺傳的一切生物都有高速率增加的傾向，即具有巨大的繁殖力一切生物的實際生存數(shù)極其低微在生存斗爭過程中，對生存有利的變異個體被保存，不利的個體被淘汰自然選擇可保存和積累微小的變異，使后代離開祖先類型越來越遠，通過性狀分歧和中間類型的絕滅而逐漸形成新的物種第十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月缺點自然選擇經(jīng)常在生物與環(huán)境的相互關系中改造生物體，使生物更加適應于環(huán)境，促進了生物向著從簡單到復雜，從低級到高級的方向發(fā)展過分強調繁殖過剩所引起的生存斗爭不恰當?shù)匕逊敝尺^剩所引起的生存斗爭當作生物進化的主要動力獲得性遺傳等某些主張仍然得不到現(xiàn)代吹的支持

12、第十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月現(xiàn)代遺傳學對生物進化機制的一些解釋遺傳與變異的辨證統(tǒng)一是植物進化的根本動力自然選擇是植物進化的基本規(guī)律人工選擇隔離在植物進化中的重要作用第二十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月單元起源和多元起源單元論莖內部有篩管和伴胞雌、雄蕊在花中的排列位置固定不變雄蕊都有4個孢子囊和特有的藥室內層大孢子葉(心皮)特化為雌蕊，頂端為柱頭花粉管通過退化的助細胞進入胚囊都有雙受精和3倍體的胚乳花粉外均有花粉鞘(Pollenkitt)多元論：如認為被子植物分別與本內蘇鐵、苛得狄類、銀杏類、松杉類和蘇鐵類有關第二十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月植物

13、的個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育植物的個體發(fā)育指任一植物個體，從其生命活動的某一階段開始，經(jīng)過一系列的生長、發(fā)育、分化、成熟，直到重又出現(xiàn)開始階段的全過程，也稱生活周期或生活史植物的系統(tǒng)發(fā)育指某種、某個類群或整個植物界的形成、發(fā)展、進化的全過程第二十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 植物界的起源和進化 地質年代與植物進化簡史第二十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 生物進化的歷史進程前寒武紀34億年前：單細胞原核生物20億年前：單細胞真核藻類 8億年前：多細胞生物古生代寒武紀：生物大爆發(fā)，藻類、蕨類植物奧陶紀和志留紀：植物由水生到陸生的進化泥盆紀：裸蕨植物時代石炭紀：蕨類植物時

14、代二疊紀：裸子植物繁茂第二十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 生物進化的歷史進程中生代裸子植物時代三疊紀：侏羅紀：白堊紀：恐龍滅絕、昆蟲和有花植物分化新生代被子植物時代第三紀：昆蟲與被子植物繼續(xù)繁盛分化、出現(xiàn)鳥類和大量哺乳動物第四紀：靈長類一支進化為人類第二十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 植物界的起源和進化植物界的起源和進化簡史（一）原核藻類的產生在非洲東南部32億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了最早的藍藻化石：直徑14m，球形至碟形，二分裂式細胞分裂在非洲南部31億年前的地層中發(fā)現(xiàn)了1種單細胞藍藻化石古球藻在距今28億年以后的地層中相繼發(fā)現(xiàn)了許多球狀和絲狀藍藻化石第二十六

15、張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 植物界的起源和進化（二）真核藻類的產生距今1415億年前出現(xiàn)真核藻類可靠的真核細胞化石發(fā)現(xiàn)于10億年前,細胞形態(tài)類似綠球藻類單細胞真核藻類絲狀、群體和多細胞藻類9億年前出現(xiàn)有性生殖144億年間稱為藻類時代第二十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）真核藻類的產生和發(fā)展真核藻類分3支進化：1、葉綠素a+d路線（紅藍路線）：進化出紅藻2、葉綠素a+c路線（雜色路線）：進化出隱藻、甲藻、硅藻、金藻、黃藻和褐藻3、葉綠素a+b路線（綠色路線）：進化出裸藻、綠藻和輪藻第二十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）裸蕨植物的產生和蕨類

16、植物的起源和發(fā)展最古老的陸生維管植物裸蕨，發(fā)現(xiàn)于4億年前的志留紀晚期泥盆紀早、中期，發(fā)現(xiàn)萊尼蕨、裸蕨、霍尼蕨及工蕨等，此段時間稱為裸蕨植物時代多數(shù)學者認為裸蕨很可能起源于綠藻裸蕨植物分3條進化路線進化出蕨類植物：1、石松類：如刺石松、星木、鱗木、封印木等2、木賊類（楔葉類）：如蘆木等，主要成煤植物3、真蕨類：如小原始蕨等蕨類均出現(xiàn)于泥盆紀早、中期，繁盛于中生代，因而中生代又稱為蕨類植物時代第二十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3億9千萬年前的蕨類植物第三十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月萊 尼 蕨第三十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）苔蘚植物的起源起源于

17、綠藻：依據(jù)苔蘚植物的葉綠體和綠藻的載色體相似，具有相同的葉綠素和葉黃素；角苔具有蛋白核，儲藏物為淀粉；孢子萌發(fā)經(jīng)原絲體階段，代表植物的原絲體類似絲藻；生殖時產生雙鞭毛精子，精卵結合產生合子。起源于裸蕨：依據(jù)裸蕨中角蕨屬(Hornen)和萊尼蕨屬(Rhynia)無真正的葉與根，只有莖生假根；角苔屬具有類似輸導組織的厚壁細胞，蕨類植物也有輸導組織退化的現(xiàn)象；主張配子體占優(yōu)勢的苔蘚植物是由孢子體占優(yōu)勢的蕨類植物演變而來的，是孢子體逐漸退化，配子體進一步復雜化的結果。證據(jù)是裸蕨出現(xiàn)于志留紀，苔蘚植物發(fā)現(xiàn)于中泥盆紀，從地質年代上看，苔蘚植物比蕨類植物晚出現(xiàn)數(shù)千萬年。它是植物演化中的一個盲枝。第三十二張，

18、PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（五）原裸子植物和裸子植物的起源與發(fā)展1. 原裸子植物(前裸子植物或半裸子植物)裸蕨植物原裸子植物原裸子植物：外形似蕨類，尚未形成種子，以孢子進行繁殖；次生木質部具管胞最早發(fā)現(xiàn)于泥盆紀中期，至晚期絕滅代表：無脈樹、古蕨等原裸子植物裸子植物第三十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. 裸子植物最早發(fā)現(xiàn)于泥盆紀，如種子蕨類的鳳尾松蕨等石炭紀和二疊紀時分布很廣種子蕨類蘇鐵類和本內蘇鐵類(具兩性孢子葉球，白堊紀絕滅)原裸子植物苛得狄類(石炭紀出現(xiàn))種子蕨類苛得狄類銀杏類(二疊紀早期)和松杉類(晚石炭紀)中生代裸子植物極其繁盛,稱為裸子植物時代裸子植物是中生代的主要造煤植物本內蘇鐵類買麻藤類?第三十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月種子蕨類鳳尾松蕨第三十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二疊世早期的大羽羊齒第三十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月苛得狄屬植物第三十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蘇鐵綱化石植物第三十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（五）被子植物的起源與發(fā)展 1. 被子植物發(fā)生的地質時期被子植物爆發(fā)式地出現(xiàn)于白堊紀被子植物的最早化石喙柱始木蘭最早的果實化石加州洞核我國學者最近在白堊紀之前的地層中發(fā)現(xiàn)了被子植物最早的果實化石遼寧古果第三十九張，PPT共四