2024年高中生物競(jìng)賽課件植物分類學(xué)3第二章分類基礎(chǔ)2

第二章分類基礎(chǔ)2一、植物分類單位概述分類群：指任何等級(jí)的分類單位，單數(shù)taxon，復(fù)數(shù)taxa。主要等級(jí)：界、門、綱、目、科、屬、種；次要等級(jí)：族、組、系、變種、變型。根據(jù)需要可在主要和次要等級(jí)前加“sub”構(gòu)成“亞”單位，如亞科、亞種等。還可以增加一些等級(jí)，如超目。等級(jí)的簡寫：綱cl.,目ord.,科fam.,族tr.,屬gen.,組sect.,系ser.,種sp.,變種var.,變型f.，亞單位前加sub-即可，例外的是亞屬subg.。中文名稱拉丁名稱英文名稱詞尾舉例界RegnumKingdomPlantae植物界門Divisio(Phylum)Hylum-phytaSpermatophyta種子植物門亞門SubdivisioSubphylum-phytinaAngiospermae被子植物亞門綱ClassisClass-opsida,-eaeDicotyledoneae雙子葉植物綱亞綱SubclassisSubclass-oideaChoripetalae離瓣花亞綱目OrdoOrder-alesRosales薔薇目亞目SubordoSuborder-ineaRosineae薔薇亞目科FamiliaFamily-aeceaeRosaceae薔薇科亞科SubfamiliaSubfamily-oideaeRosoideae薔薇亞科族TribusTribe-eaeRoseae薔薇族亞族SubtribusSubtribes-ineaRosinae薔薇亞族植物分類的單位表中文名稱拉丁名稱英文名稱詞尾舉例屬GenusGenus-us,-a.-umRosaL.薔薇屬亞屬SubgenusSubgenusSubrosa薔薇亞屬組SectioSectionCinnamomaeaDC.桂味組亞組SubsectioSubsection系SeriesSeriesCinnamomaeaYuetKu大葉宿萼系亞系SubseriesSubseries種SpeciesSpeciesRosarugosaThunb.玫瑰亞種SubspeciesSbuspecies變種VarietiesVariety亞變種SubvarietiesSubvariety變型FormaFormRosarugosaThunb.f.roseaRehd.粉紅單瓣變型亞變型SubformaSubform植物分類單位表（續(xù)）二、分類單位的相關(guān)規(guī)定1866年赫克爾18世紀(jì)林奈1938年科帕蘭特1968年惠特克1、生物的分界三域系統(tǒng)（卡爾·烏斯(CarlWoese)

1977）二、分類單位的相關(guān)規(guī)定植物界指?jìng)鹘y(tǒng)上被認(rèn)為是植物的有機(jī)體，即藻類、真菌、地衣等，還包括化石植物。植物界的分門:有多種分法,存在爭議，但基本使用了17門系統(tǒng):

藻類植物:藍(lán),裸,甲,金,黃,硅,綠,紅,褐藻,9門;

菌類植物:細(xì)菌,粘菌,真菌,3門;

地衣植物:1門;

苔蘚植物:1門

蕨類植物:1門

種子植物:裸子植物,被子植物,2門.2.科種子植物科的數(shù)量大致在300－500，便于使用和交流，顯得較為重要?？坪涂埔韵碌姆诸惾旱拿Q必須伴有相應(yīng)的命名模式，命名模式永久保存。3.種和種下分類單位（1）種的特殊性：種是分類單位中的基本單位；種是客觀存在的實(shí)體，與其他單位有本質(zhì)區(qū)別。

（2）種的意義：種是進(jìn)化生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的研究對(duì)象，很多混亂是種的分類問題造成的。農(nóng)、林、牧、副、漁、海關(guān)、多樣性保護(hù)等都涉及種的鑒定問題。3.種和種下分類單位（3）種的概念1）神創(chuàng)論的物種概念：物種是神創(chuàng)造的,是不會(huì)改變的,而且彼此之間存在明顯的差異.2）化生說的物種概念：種是從他物轉(zhuǎn)化而來。3）本質(zhì)論者的物種概念：每一物種皆以其不變的本質(zhì)(eidos)為特征,并以明顯的不連續(xù)性和其他物種相區(qū)別.4）瑞（JohnRay，1627－1705）的物種概念：作為植物分類的基本單位，通過種子可產(chǎn)生相同后代的植物應(yīng)視為同一個(gè)種。5）生物學(xué)物種的概念:

邁爾:物種是在自然界中占有特定生境的種群的生殖群體，和其它種群的生殖群體被生殖隔離分隔開。關(guān)鍵點(diǎn)：生殖隔離。缺點(diǎn)：對(duì)化石、無性繁殖、臘葉標(biāo)本不適用，無法排除能產(chǎn)生可育后代的雜交，對(duì)浩如煙海的種的劃分實(shí)踐上不具有可操作性。3.種和種下分類單位3.種和種下分類單位6）分類學(xué)種的概念:

種是具有一定的外部形態(tài)構(gòu)造和生理功能，占據(jù)一定分布區(qū)的一群生物個(gè)體.

關(guān)鍵點(diǎn)：形態(tài)的可確定性、生理穩(wěn)定性、有一定分布區(qū)、是一個(gè)居群（種群）形式存在。缺點(diǎn)：姊妹種、復(fù)合種、多型種劃分有困難。*復(fù)合體(complex)”的實(shí)質(zhì)是，由于雜交或其他遺傳上的聯(lián)系和基因的交流而形成的一群在形態(tài)特征上交叉連續(xù)而難以進(jìn)行分類學(xué)劃分的類群。*姊妹種：又稱隱種，形態(tài)上難以區(qū)分的兩個(gè)種。2.種和種下分類單位7）亞種：某個(gè)種的表型上相似的種群的集群，棲息在該物種棲息范圍內(nèi)的次級(jí)地理區(qū),而且在分類學(xué)上和該物種的其它種群不同“(Mayr,1969:41).8）變種：與同種內(nèi)的其他個(gè)體有一系列穩(wěn)定的形態(tài)區(qū)別，分布區(qū)沒有隔開或還不明確。9）變型：與同種內(nèi)的其他個(gè)體有少量形態(tài)上的穩(wěn)定差別，沒有明確的分布區(qū).三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源㈠植物形態(tài)學(xué)Plantmorphology1.是分類學(xué)證據(jù)的主要來源。A.根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等宏觀形態(tài)易于觀察，而且有很好的區(qū)別度；B.生殖器官的性狀涉及種的延續(xù)，一點(diǎn)微小的改變可能對(duì)種的演化發(fā)生重大影響，一般說來性狀穩(wěn)定，是分類的重要依據(jù)。評(píng)述：外部形態(tài)是從基因、染色體、基因組、細(xì)胞、組織、器官到植物個(gè)體、種群、群落、以至于到生態(tài)系統(tǒng)等各個(gè)層次矛盾運(yùn)動(dòng)的集中體現(xiàn)，是物種存在和演化的外在表現(xiàn)。使用價(jià)值大，但受平行演化和隱種、復(fù)合體的影響。2.例證哈欽松被子植物系統(tǒng)按照木本和草本把雙子葉植物綱分為草本支和木本支。恩格勒被子植物系統(tǒng)按照花瓣的合生和離生把雙子葉植物綱分為離瓣花亞綱和合瓣花亞綱。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（二）植物解剖學(xué)Plantanatomy1.植物解剖學(xué)提供更微觀的形態(tài)證據(jù)。比較解剖學(xué)通過不同類群細(xì)胞、組織和器官的構(gòu)造，揭示植物個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育中的規(guī)律。評(píng)述：受環(huán)境影響小，可靠性高。但單獨(dú)比較部分結(jié)構(gòu)，受演化不同步影響。2.舉例（1）按照導(dǎo)管演化的順序，確定被子植物較為原始的科，如Winteraceae、昆欄樹科等。原生中柱（在維管組織的中央由木質(zhì)部組成）（2）中柱的演化的研究揭示植物的演化路線。散生中柱（維管束散生）。真中柱（由維管束和束間的薄壁組織組成）管狀中柱（由原生中柱演化而出，中央具髓）三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（三）植物胚胎學(xué)Plantembryology植物胚胎學(xué)是研究植物胚胎形成和發(fā)育的科學(xué)。繁育系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)育，是揭示植物系統(tǒng)演化的重要依據(jù)。舉例：種子植物雙受精的演化。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（四）孢粉學(xué)Palynology1孢粉學(xué)是研究植物的孢子、花粉(簡稱孢粉)的形態(tài)、分類及其在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用的一門科學(xué)。2孢粉成熟時(shí)，孢子的近極面沿射線裂開，花粉粒遠(yuǎn)極面上形成萌發(fā)孔。不同孢粉的萌發(fā)器官的數(shù)目、位置、特征各不相同，是鑒定及分類的重要特征。舉例裸子植物：具氣囊的花粉(松型)、具單溝的船形花粉(蘇鐵型)、具乳頭突起的球形粉(杉型)、不具明顯萌發(fā)器官的球形粉(柏型)和橄欖形粉(麻黃型)。被子植物花粉類型多，也更為復(fù)雜。二粒以上花粉粒集合在一起的稱復(fù)合花粉，其中有二合、四合和多合花粉(4～16個(gè)花粉組合而成)，許多花粉集合成塊狀的叫花粉塊。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（五）古植物學(xué)Palebotany按照地層中出現(xiàn)化石的先后確定各個(gè)類群出現(xiàn)的時(shí)間順序，是分類學(xué)有關(guān)系統(tǒng)建立最直接的證據(jù)。舉例1．被子植物系統(tǒng)演化中起源時(shí)間的確定：當(dāng)前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于白堊紀(jì)或晚侏羅紀(jì)（1.35億年左右）。中華古果的發(fā)現(xiàn)認(rèn)為起源應(yīng)在1.45億年前。2.被子植物原始類型的確定：根據(jù)化石植物的特征和現(xiàn)存認(rèn)為較為原始的被子植物比較，多數(shù)傾向于本內(nèi)蘇鐵目、種子蕨。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（六）植物地理學(xué)Phytogeography植物演化中具有起源、遷移、擴(kuò)散等過程，體現(xiàn)于分布區(qū)的改變。特有現(xiàn)象、多樣性中心、起源中心、現(xiàn)代分布中心等方面的研究為植物系統(tǒng)演化的提供時(shí)空坐標(biāo)，便于各類群親緣關(guān)系的確定。舉例：水杉的遷移和擴(kuò)散路徑。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（七）植物化學(xué)Chemosystematics1植物化學(xué)成分是植物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理、生態(tài)的綜合產(chǎn)物，是分類的有用證據(jù)。2舉例1）克朗奎斯特系統(tǒng)石竹亞綱的建立：主要基于一些科含甜菜拉因。另外，不含芥子油及環(huán)烯醚萜化合物，并且只有兩個(gè)小目是含丹寧的；在恩格勒系統(tǒng)中含甜菜拉因的科都集中在中央種子目。2）血清學(xué)鑒定法。3）大分子相似性比較判斷植物的親緣關(guān)系。如：細(xì)胞色素C氨基酸比較。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（八）植物生態(tài)學(xué)Plantecology主要從植物與環(huán)境的關(guān)系研究植物的變異和種的發(fā)生、演化。有助于理解物種的發(fā)生、形成和變異的多樣性，更準(zhǔn)確地處理分類問題。2舉例居群population、生態(tài)位niche、生態(tài)型ecotype（種在特定的環(huán)境條件下遺傳型反應(yīng)的產(chǎn)物）。（九）植物細(xì)胞學(xué)Plantcytology細(xì)胞水平表現(xiàn)出植物很多特性，有些是外部形態(tài)的決定因素，是較為穩(wěn)定的證據(jù)。2舉例（1）一般植物2n＝4－265，有時(shí)蕨類更多；被子植物染色體基數(shù)7，8，9。

n>14的一般是多倍體起源。如：早熟禾Poaannua2n=28,是P.supina2n=14和P.infirma2n＝14的雜種。三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源三、植物分類學(xué)分類證據(jù)來源（十）植物分子生物學(xué)木村資生的中性學(xué)說：自然界種群中的大部分遺傳變異是由于中性突變的積累。非中性突變影響生物的表型，并受自然選擇作用，而中性突變不影響表型，他們?cè)诜N群中的傳播是由其出現(xiàn)頻率和隨機(jī)遺傳漂變所決定的。根據(jù)“分子鐘”，推算分類群的起源和分異時(shí)間。比較具有相同來源的基因序列的差異確定各個(gè)類群間的親緣關(guān)系。經(jīng)常用到葉綠體DNA、核糖體RNA。1．實(shí)驗(yàn)分類學(xué)(ExperimentalTaxonomy)：用實(shí)驗(yàn)方法研究物種起源、形成和演化的學(xué)科。

四、植物分類學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)2．細(xì)胞分類學(xué)(Cytotaxonomy)

：以染色體數(shù)目、形態(tài)、行為即核型為生物分類的特征

，并進(jìn)而研究核型進(jìn)化和生物系統(tǒng)進(jìn)化的分類學(xué)分支。

四、植物分類學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)4．?dāng)?shù)量分類學(xué)(NumericalTaxonomy)

使用數(shù)學(xué)方法和電子計(jì)算機(jī)研究解決生物學(xué)中的分類問題，也稱數(shù)值分類學(xué)。

3.化學(xué)分類學(xué)(chemotaxonomy)：通過對(duì)生物的化學(xué)成分及其合成途徑的研究，揭示生物類群的特性、起源、親緣關(guān)系及其系統(tǒng)發(fā)育規(guī)律的分類學(xué)分支。

5.分子系統(tǒng)學(xué)(MolecularSystematics)

通過對(duì)生物大分子(蛋白質(zhì)、核酸等)的結(jié)構(gòu)、功能等的進(jìn)化研究,