被子植物和植物的演化.ppt

被子植物,一、具有真正的花 二、具雌蕊，形成果实 三、具双受精现象 四、孢子体高度发达 五、配子体进一步退化,被子植物的分类原则和演化趋向,如何确定被子植物的分类原则和演化趋向 根据化石，确认落叶、草本、叶形多样化、输导功能完善化是次生的性状 根据花、果的演化趋势，确认花被分化或退化、花絮复杂化、子房下位等是次生的性状 被子植物分类的原则（26） 如何应用被子植物分类的原则 同一性状在不同植物中的进化意义是不同的 各器官的进化是不同步的 各种性状在分类学上的价值是不相等的,被子植物分类的依据,一、形态学资料 二、细胞学资料 三、化学资料 四、分子生物学资料 五、超微结构和微形态学方面的资料,花程式,一、用字母、符号、数字来表示花的各个部分的组成、排列、位置及其相互关系的公式。 常用的符号或字母及其含义： 1 ：雄花， ：雌花； （，）：雌雄同株； /：雌雄异株； *：辐射对称花， ：左右对称花； P：花被； K：花萼； C：花冠；A：雄蕊；G：雌蕊；在P、K、C、A、G右下角的数字分别表示花被片、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊心皮的数目 ():结合；：上部结合；：下部结合； +: 数轮、数层、数体； 0：缺如；：多数（大于10的不定数）出现“+”表示各轮的数目； G后数字用“：”分开，第一个数字表示心皮数目，第二个数字表示子房的室数，第三个数字表示每一室的胚珠数目。,花程式,例如：豌豆的花公式为： K（5）C1+2+（2）A（9）+1 G 1：1： ，意思为：花两性，左右对称；萼片5枚，结合；花瓣5枚，3轮排列，外轮1枚，中轮2枚离生，内轮2枚合生；雄蕊10枚，成二体，其中9枚合生成一体；子房上位，一心皮构成，一室，内生多数胚珠。,二、花图式,三、植物检索表,（一）植物检索表的主要类型及特征 定距检索表 1. 果实为翅果 2. 单叶，全缘；果周围有翅-雪柳属(Fontanesia) 2. 羽状复叶；果只顶端有翅-白蜡树属（Fraxinus） 1. 果实不为翅果 3. 蒴果 4. 花黄色；枝中空或具片状髓；叶常有锯齿-连翘属（Forsythia） 4. 花紫色、白色或红色；枝具实髓；叶全缘或有裂-丁香属（Syringa） 3. 核果或浆果 5. 单叶对生；花为圆锥花序、总状花序或簇生 6. 花冠裂片在芽中覆瓦状排列；花簇生于叶腋或成短圆锥花序，核果-木犀属（Osmanthus） 6. 花冠裂片在芽中镊合状排列；花为顶生的圆锥花序或总状花序，核果状浆果-女贞属（Ligustrum） 5. 羽状复叶或三出复叶，对生或互生，稀单叶；花为聚伞花序或伞房花序；浆果-茉莉属（Jasminum）,平行检索表 1. 果实为翅果-2 1. 果实不为翅果-3 2. 单叶，全缘；果周围有翅-雪柳属(Fontanesia) 2. 羽状复叶；果只顶端有翅-白蜡树属（Fraxinus） 3. 蒴果- 4 3. 核果或浆果 -5 4. 花黄色；枝中空或具片状髓；叶常有锯齿-连翘属（Forsythia） 4. 花紫色、白色或红色；枝具实髓；叶全缘或有裂-丁香属（Syringa） 5. 单叶对生；花为圆锥花序、总状花序或簇生- 6 5. 羽状复叶或三出复叶，对生或互生，稀单叶；花为聚伞花序或伞房花序；浆果-茉莉属（Jasminum） 6. 花冠裂片在芽中覆瓦状排列；花簇生于叶腋或成短圆锥花序，核果-木犀属（Osmanthus） 6. 花冠裂片在芽中镊合状排列；花为顶生的圆锥花序或总状花序，核果状浆果-女贞属（Ligustrum）,利用检索表鉴定植物,细致观察。标本要完整，尤其是要有花果。 根据植物的特征按次序逐项往下查，决不能跳过一项而去查另一项。 要全面核对两项相对性状，确定那项更合适。 在核对了两项性状后仍不能做出选择时，或手头的标本上缺少检索表中要求的特征时，可分别从两方面检索，然后从所获的二个结果中，通过核对两个种的描述或图做出判断。 根据检索结果，对照植物标本特征，是否和植物志或图鉴上的描述及图一致。,Thank you,第三章 被子植物分类,单、双子叶植物主要区别,一、双子叶植物纲Dicotyledoneae,（一）木兰科 Magnoliaceae * P6-15A G：1：1-,识别特征：木本，单叶互生全缘，具环状托叶痕。花单生，大而美丽，花被不分化，雌雄蕊多数，螺旋状排列在柱状花托上，聚合蓇葖果。 代表属种 木兰属：木兰属 Magnolia 花顶生，无雌蕊托。子房每室2胚珠。 含笑属 Michelia 花腋生，具雌蕊柄。 鹅掌楸属 Liriodendron 叶片马褂状，聚合翅果。 原始性,（二）毛茛科 Ranunculaceae *, K3- C0- A G-1：1：1-,识别特征:多为草本，裂叶或复叶，无托叶，雄蕊多数，心皮离生，聚合瘦果或聚合蓇葖果。 代表属种： 毛茛属 Rununculus 单叶，萼片5，花瓣5，聚合瘦果。 乌头属 Aconitum 单叶，萼片5、花瓣状，上萼成帽状。,（三）桑科 Moraceae ：* K4-6 C0 A4-6 ：* K4-6 C0 G（2：1）,识别特征：具乳汁，单叶互生，托叶早落，花单性，组成各种花序；无花瓣，4基数；聚花果。 代表属种 桑属 Morus 花单性异株，柔荑花序。 榕属 Ficus 具环状托叶痕，隐头花序。,（四）山毛榉科（壳斗科） Fagaceae ：* K（4-8） C0 A4-20 ：* K（4-8） C0 G（3-6：3-6：2）,识别特征：木本，单叶互生，羽状脉直达叶缘，常形成齿芒；雄花成柔荑花序，坚果外包壳斗。 代表属种： 栎属 Quercus 雄花序下垂；坚果半包，壳斗外具鳞片。 栗属 Castanea 雄花序直立；坚果全包，壳斗外具针刺。,（五）石竹科 Caryophyllaceae * K4-5,（4-5） C4-5 A5-10 G（5-2：1：）,识别特征：草本，单叶对生，节膨大，特立中央胎座，蒴果齿裂。 代表属种 石竹属 Dianthus 萼合生，花柱2，花瓣边缘具齿或裂。 繁缕属 Stellaria 萼分离，花柱3，花瓣2深裂。,（六）锦葵科 Malvaceae * K(5) C5 A() G(3-:3-：1-),识别特征：常具星状毛，叶常具掌状脉，具副萼，花瓣螺旋状，单体雄蕊，花药1室，花粉粒大，具刺；蒴果或分果。 代表属种 棉属 Gossypium 叶掌状裂，副萼3-5，萼呈杯状。 木槿属 Hibiscus 副萼5-15，花柱分枝5。,（七）葫芦科 Cucurbitaceae ：* K（5）C（5）A1（2）（2） ：* K（5）C（5）G（3：1：）,识别特征：草质藤本，具腋生卷须，叶常位掌状裂；花单性，雄蕊常以不同方式结合，花药常卷曲状；子房下位，侧膜胎座，瓠果。 代表属种 黄瓜属Cucurmis 丝瓜属Luffa 南瓜属Cucurbita,（八）杨柳科 Salicaceae ：* K0 C0 A2- ：* K0 C0 G（2：1：）,识别特征：木本，单叶互生，柔荑花序，雌雄异株，无花被，侧膜胎座，蒴果，种子具毛。 代表属种 杨属 Populus 常具顶芽，芽鳞多片；柔荑花序下垂，花具杯状花盘，雄蕊常多数；苞片具裂，风媒花。 柳属 Salix 无顶芽，芽鳞1片，柔荑花序直立；花具12枚腺体，雄蕊常2；苞片全缘。虫媒花。,（九）十字花科 Cruciferae / Brassicaceae * K2+2 C4 A2+4 G（2：1：1-）,识别特征：草本，十字形花冠，四强雄蕊，侧膜胎座，具假隔膜，角果。 代表属种 芸苔属 Brassica 花黄色,长角果 荠菜属 Capsella 花白色,短角果倒三角形,（十）蔷薇科 Rosaceae * K（5） C5 A G-1 ，G（2-5）,识别特征：叶互生，常具托叶；花5基数，常具杯形、盘形或壶形的托杯，周位花；雄蕊多数，生托杯上。,蔷薇科各亚科一览,（十一）蝶形花科 Fabaceae / PapilionaceaeK(5) C5 A(9)+1 G1：1：1-,识别特征：复叶具托叶，小叶常全缘；蝶形花冠，二体雄蕊；荚果。 代表属种 大豆属Glycine 豌豆属Pisum,广义的豆科（Leguminosae）还包括豆目的另外两科：含羞草科（Mimosaceae）和苏木科（Caesalpiniaceae），它们都具有单心皮的雌蕊，形成荚果，多复叶，叶柄基部及小叶柄基部膨大。区别在于含羞草科花幅射对称，花冠镊合状排列，雄蕊多数；而苏木科花两侧对称，花冠上升覆瓦状排列，雄蕊10，分离。,（十二）大戟科 Euphorbiaceae：* K0-5 C0-5 A1- ：* K0-5 C0-5 G（3：3：1-2）,识别特征：多具乳汁，花单性，子房上位，3室，每室1胚珠，花柱2分叉，中轴胎座，胚珠悬垂，蒴果裂成3分果。 代表属种 大戟属 Euphorbia 杯状聚伞花序。,（十三）葡萄科 Vitaceae * K5-4 C5-4 A5-4 G（2：2：2）,识别特征：藤本，卷须与叶对生，花序与叶对生，雄蕊5，对瓣，中轴胎座，浆果。 代表属种 葡萄属 Vitis 树皮条状剥落，髓褐色，花冠成帽状脱落。 蛇葡萄属 Ampelopsis 树皮不为条状剥落，髓白色。,（十四）芸香科 Rutaceae * K5-4 C5-4 A10-8 G（5-4，：5-4，：1-2，）,识别特征：有发达的油腺（在叶上表现为透明的小点），叶多为复叶或单身复叶；子房上位，花盘发达；雄蕊和花瓣同数或为其2倍。 代表属种 柑桔属 Citrus 常有刺，单身复叶，柑果。 花椒属 Zanthoxylum 具皮刺，奇数羽状复叶互生，蓇葖果。,（十五）伞形科 Umbelliferae / Apiaceae* K5 C5 A5 G（2：2：1）,识别特征：具芳香的草本，叶柄基部扩大为鞘状；复伞形花序；具上位花盘，子房下位，双悬果。 代表属种 胡萝卜Daucus,（十六）茄科 Solanaceae * K（5） C（5） A5 G（2：2：）,主要特征：常草本，叶互生；花两性，整齐，花冠折扇状，5数，有时花序腋外生；花药常顶孔开裂；子房2室，多胚珠，浆果或蒴果，花萼宿存。 代表属种 茄属 Solanum 花序腋外生，浆果。 曼佗罗属 Datura 蒴果外常具刺，四瓣裂。,（十七）唇形科 Labiatae / Lamiaceae K(5) C（4-5） A4，2 G（2：4：1）,识别特征：植物含挥发油，有香气；茎四棱，叶对生，唇形花冠，轮伞花序，二强雄蕊，子房4深裂，花柱生子房基部，4小坚果。 代表属种 鼠尾草属 Salvia 雄蕊2,轮伞花序顶生 益母草属 Leonurus 雄蕊2强, 轮伞花序腋生,（十八）桔梗科 Campanulaceae * , K（5） C（5） A5 G（5-2：5-2：）,识别特征：多草本，具乳汁，钟形花冠；雄蕊与花冠裂片同数而互生，着生于花冠基部或花盘上；子房半下位或下位，心皮常3，蒴果或浆果，常冠以宿存的萼裂片。 代表属种 桔梗属Platycodon,（十九）菊科 Compositae / Asteraceae * ， K0- C（5） A（5） G（2：1：1）,识别特征：具总苞头状花序，聚药雄蕊，连萼瘦果。 分类及代表 管状花亚科：植物体无乳汁，头状花序全为管状花，或边花为舌状花，盘花为管状花。如向日葵、雪莲、苍耳。 舌状花亚科：植物体有乳汁，头状花序全为舌状花。如蒲公英、苦苣菜。,二、单子叶植物纲 Monocotyledoneae,（一）泽泻科 Alismataceae * P3+3 A-6 G-6：1：1-,识别特征：水生或沼生草本，具球茎或根状茎，花被两轮，外轮萼状，花序为轮生的总状花序，离生心皮，聚合瘦果。 代表属种 泽泻属 Alisma 叶基生，圆锥花序，雄蕊6，心皮多数，轮状排列。 慈姑属 Sagittaria 叶戟形，盾状着生，总状花序，雄蕊多数，心皮多数，螺旋状排列。,（二）棕榈科 Palmaceae / Arecaceae ：* P3+3 A3+3 ：* P3+3 G3,（3）/ * K3+3 C3+3 A3+3 G3,（3）,识别特征:棕榈型乔木，大型叶，纤维发达，丛生于顶端，肉穗花序多分枝，外包大型佛焰状苞片；子房上位，胚珠单生，浆果或核果。 代表属种 棕榈 椰子,(三)禾本科 Graminae / Poaceae P2-3 A3，6 G(2-3：1：1),识别特征:多草本，秆圆形，常中空，节和节间明显，叶二列互生，叶鞘多为开口，组成花序的单位是小穗，小穗再进一步组成穗状、总状和指状花序，每小穗由小穗轴、一对颖片、1至多枚小花组成，每1小花由1对稃片、2枚浆片、3（稀6）枚雄蕊，雌花由2（稀1或3）心皮组成；颖果。,分类及代表 竹亚纲：木本，主秆叶（秆箨即笋壳）与普通叶不同，秆箨明显分为箨鞘和箨叶两部分，箨叶常缩小，无中脉，而普通叶片有短柄，且与叶鞘相连处成一关节，易自叶鞘脱落。 毛竹属Phyllostachys 禾亚科：草本，主秆叶即普通叶，其叶片中脉明显，通常无叶柄（除淡竹叶），不自叶鞘脱落。 小麦属Triticum 水稻 玉蜀黍,（四）姜科 Zingiberaceae K3 C3 A1 G（3） ， P3+3 A1 G（3）,识别特征：草本，有香气；叶鞘顶端有明显的叶舌；萼片、花瓣区别明显，能育雄蕊1，具花瓣状退化雄蕊；子房下位，多3室。 代表属种 姜属 Zingiber 花序生在没有叶的嫩条上。,（五）百合科 Liliaceae * P3+3 A3+3 G（3：3：）,识别特征：多年生草本，具各式地下茎，花被2轮，每轮3个，雄蕊6枚，每轮3枚；子房上位或下位，中轴胎座，3室；蒴果或浆果。 代表属种 百合属 Lilium,（六）兰科 Orchidaceae P3+3 A3-1 G（3：1：）,识别特征：陆生或附生或腐生植物；花两侧对称，花被2轮，花瓣状，其中内轮一个花瓣特化为唇瓣；雄蕊和雌蕊的花柱柱头结合成合蕊柱，花粉粒结合成花粉块，子房下位，扭转180，侧膜胎座，蒴果。 代表属种 兰属Cymbidium 适于虫媒传粉的特性,第六节 被子植物分类系统概要,一、恩格勒系统 代表作：植物自然分科志（Die naturilichen Pflanzenfamilien）、植物分科志要（Syllabus der pflanzenfamilion） 要点： （1）假花说 （2）二元论 系统概要：,二、哈钦松系统 代表作：有花植物科志（The families of Flowering Plants） 要点： （1）真花说 （2）单元论 系统概要：,三、塔赫他间系统 四、克朗奎斯特系统 代表作：有花植物分类的完整系统（An integrated system of classification of flowering plants） 要点： （1）真花说 （2）单元论 系统概要：,植物的演化,植物的系统进化(systematic evolution),什么是生物进化？,生物进化是指生物界从无到有、从少到多、从简单 到复杂的历史演化过程,生物进化是生物与生存环境之间相互作用并导致遗 传结构和表型特征发生一系列不可逆转的改变过程,生物进化是一个漫长的历史过程，是垂直进化(生物体结构的复杂化)和水平进化(生物体种类增多，多样性增加)综合作用的结果。,菌藻类的发生、发展和演化,菌藻类是地球上最早出现的植物(生物)，大约产生于38亿年前的太古代晚期，经历了整个元古代一直到早古生代志留纪(3.95亿年前)都是菌藻类发生和发展的繁盛时期，时间长达32亿年左右，几乎占了地球上生物演化历史的4/5。说明植物界由低等至高等，由水生到陆生经历了何等漫长的时间！,这一时期对地球上氧气的积累具有至关重要的作用,这一时期几个重要进化步骤,原核生物向真核生物的进化,单细胞生物向多细胞生物的进化,生活史的进化(无世代交替向世代交替的进化，单倍体向 多倍体的进化),最原始的陆生植物裸蕨类及苔藓植物,最早出现的陆生植物是裸蕨类，大约出现于3.8亿年前的志留纪末期，经历了整个泥盆纪，至泥盆纪晚期(3.5亿年前)逐渐消失。,重要的进化步骤,出现了根、茎、叶的分化,出现维管系统(管胞、筛胞),世代交替中孢子体占优势,苔藓类植物大约略晚于裸蕨类出现于陆地上，由于并不能真正适应陆地生长，所以没有得到大发展。,重要的进化步骤,出现了简单的根、茎、叶的分化,不具备维管系统(管胞、筛胞),世代交替中配子体占优势,蕨类植物的大发展,蕨类植物由早、中泥盆纪(3.5亿年前)的裸蕨类演化而来，在整个石炭纪(前3.5-2.8亿年间)是其繁盛时期，形成大片森林，这是现在煤田的重要来源之一。,形态结构和维管系统趣于完善,重要的进化步骤,配子体简化，孢子体占优势，二者都能独立生活,生