《分类学基本知识》PPT课件.ppt

分类学基本知识 分类学发展简史及分类系统分类的方法分类的阶层植物的命名检索表的使用学习的任务及目的常用工具书 什么是分类学 按照一定的方法和原则 对自然界中的植物进行分门别类 寻找各植物类群及其亲缘关系 研究各类群的发生 发展和消亡规律 使人类能够更好地认识植物 利用植物和改造植物 包括分类 命名和鉴定三方面 一 分类学发展史和分类系统 一 分类学发展史 本草学 时期 16世纪以前 我国19世纪以前 人为分类系统时期自然分类系统时期系统发育系统时期 1 本草学时期 中国 尔雅 476 221B C 300种 分草本 木本两类 南方草木状 304B C 80种 分草 木 果 竹四类 神农本草经 200年左右 365种 药效上品 中品 下品3类 本草纲目 1590 195种 草 木 果 谷 蔬5部 形态 用途 植物名实图考 1848 1714种 分12类 从应用及生长环境 西欧 切奥弗拉斯特 370 285B C 植物的历史 植物的研究 480种分为乔木 灌木 半灌木和草本 一年生 二年生和多年生 有限花序和无限花序 离瓣花和合瓣花 并注意到子房位置马格纳斯 1193 1280 子叶数目 单子叶植物和双子叶植物布隆非尔 1464 1534 花的有无 有花植物和无花植物格斯纳 1516 1565 分类依据 花 果实 茎 叶 属的概念却古斯 1525 1609 种的概念 以辨认植物与命名为主 偏重于个别种的描述 缺乏系统的归纳总结和对植物亲缘关系的认识 2 人为分类系统时期 以植物的一个或几个特征来划分植物类群JohnRay 1628 1705 植物分类方法 1800种CarolusLinnaeus 1707 1778 自然系统 根据雄蕊数目 排列方式以及和雌蕊的关系 分为24纲 植物属志 1737 935属 植物种志 1753 1万余种并建立了双名命名法 草本木本 不完全植物完全植物 单子叶双子叶 单子叶双子叶 3 自然分类系统时期 对植物之间的亲缘关系进行研究和排列 主要是根据植物相似性的程度进行分类 当时由于理论的限制 尤其是系统提出者所处的历史时代总观点的核心是自然界绝对不变 没有进化的观点 所建立的分类系统也就不可能完善 4 系统发育分类时期 CharlesDarwin 1809 1882 物种起源 1859 进化论的提出 人们开始从植物之间的亲缘关系和进化关系来研究植物分类 树立了植物界系统发育的观点 进入系统发育系统时期 根据植物形态演化的趋势来决定植物类群的位置和亲缘关系 建立了一系列的分类系统 二 植物分类系统 被子植物分类系统较多 但是没有完全统一的看法和比较完善的系统 其中影响较大的主要有四个 恩格勒系统 哈钦松系统 塔赫他间系统 柯朗奎斯特系统分类系统在被子植物的起源和被子植物的系统演化上有不同的观点 目前世界上最常用的是恩格勒系统 我国的植物志和标本馆都主要依据恩格勒系统建立 植物学 贺学礼主编 采用哈钦松系统 植物分类学 内蒙古 采用恩格勒系统 被子植物的起源 多元论 被子植物来自于多个不同的类群 彼此是平行发展的 二元论 被子植物来自于两个不同的类群 二者没有直接的关系 彼此是平行发展的 如恩格勒单元论 被子植物来自于一个共同的祖先 如哈钦松 塔赫他间 柯朗奎斯特等 被子植物的系统演化 假花学说 恩格勒学派 被子植物的花由单性孢子叶球演化而来 买麻藤目单性花序的大 小孢子叶球分别演化成雌 雄葇荑花序 进而演化成花 具有单性葇荑花序的植物 如杨 柳 是最原始的类群 真花学说 毛茛学派 被子植物的花由已灭绝的裸子植物本内苏铁目的两性孢子叶球演化而来 两性孢子叶球的顶端演化成花托 大孢子叶演化成雌蕊 小孢子叶演化成雄蕊 下部的苞片演化成花被 具有多心皮类的植物 如木兰 毛茛 是被子植物最原始的类群 1 恩格勒系统 赞成假花学说 认为葇荑花序类植物如杨柳目最原始 多心皮类较为进化 花的演化规律是 简单到复杂 无被花到有被花 单被花到双被花 离瓣花到合瓣花 单性花到两性花 花部由少数到多数 风媒到虫媒 赞成二元论 双子叶植物和单子叶植物是平行发展的两支 本系统包括整个植物界 植物界分为13门 1 12为隐花植物 13门为种子植物门 包括裸子植物亚门和被子植物亚门 单子叶植物纲和双子叶植物纲 被子植物分类史上第一个比较完善的分类系统 在传统分类学中影响很大 很多国家都应用该系统 我国的 中国植物志 多数地方植物志和标本馆都采用该系统 德国分类学家恩格勒 A Engler 和勃兰特 K PrantI 于1897年在其 植物自然分科志 巨著中所使用的系统 它是分类学史上第一个比较完整的系统 它将植物界分13门 第13门为种子植物门 再分为裸子植物和被子植物两个亚门 被子植物亚门包括单子叶植物和双子叶植物两个纲 并将双子叶植物纲分为离瓣花亚纲 古生花被亚纲 和合瓣花亚纲 后生花被亚纲 恩格勒系统将单子叶植物放在双子叶植物之前 将合瓣花植物归并一类 认为是进化的一群植物 将柔荑花序植物作为双子叶植物中最原始的类群 而把木兰目 毛茛目等认为是较为进化的类群 这些观点为现代许多分类学家所不赞同 思格勒系统几经修订 在1964年出版的 植物分科志要 第十二版中 已把双子叶植物放在单子叶植物之前 共有62目 344科 其中双子叶植物48目 290科 单子叶植物14目 54科 恩格勒系统 2 哈钦松系统 赞成真花学说 认为多心皮类的木兰目和毛茛目最原始 葇荑花序类植物比较进化 赞成单元论 认为单子叶植物起源于毛茛目 花的演化规律是 两性到单性 由虫媒到风媒 由双被花到单被花或无被花 由雄蕊多数分离到定数且合生 由心皮多数分离到定数且合生 双子叶植物在早期分为草本群和木本群两支 木本支以木本植物为主 其中木兰目最原始 草本支以草本植物为主 毛茛目最原始 单子叶植物分为萼花群 瓣花群和颖花群三支 以多心皮类作为演化起点 在很多方面正确阐述了被子植物的演化关系 得到很多学者的赞同和引用 塔赫他间系统 柯朗奎斯特系统都是在此基础上发展起来的 但是把双子叶植物分为草本群和木本群 人为性较大 3 塔赫他间系统 赞成真花学说 认为被子植物可能来源于裸子植物的原始类群种子蕨 主张单元起源说 认为两性花 双被花 虫媒花是原始的性状 取消了离瓣花类 合瓣花类 单被花类 葇荑花序类 认为杨柳目和其他葇荑花序类差别不大 草本植物是由木本植物演化而来 双子叶植物中木兰目最原始 单子叶植物中泽泻目最原始 泽泻目起源于双子叶植物的睡莲目 被子植物分为木兰纲 双子叶植物纲 和百合纲 单子叶植物纲 打破了离瓣花和合瓣花亚纲的传统分法 各目 科的安排更为合理 但是分类单元和科数过多 不利于应用 next back 4 柯朗奎斯特系统 赞成真花学说和单元起源学说 认为有花植物起源于原始裸子植物种子蕨 木兰目为被子植物最原始的类群 单子叶植物起源于双子叶植物的睡莲目 由睡莲目发展到泽泻目 现有的被子植物各亚纲之间不可能存在直接的演化关系 被子植物分为木兰纲 双子叶植物纲 和百合纲 单子叶植物纲 接近塔赫他间系统 个别亚纲 目 科的安排稍有差异 简化了塔赫他间系统 科的数目有所压缩 安排比前几个系统更为合理 完善 Backto1 next 二 分类的方法 人为分类法 仅就植物的一个或少数几个性状进行分类 不考虑植物间的亲缘关系和演化关系 由此建立的系统称人为分类系统 自然分类法 达尔文认为物种起源于变异与自然选择 从而得知复杂的物种大致是同源的 物种表面上相似程度的差别 能显示它们的血统上的亲缘关系 因而 有了根据植物的亲疏程度作为分类的标准建立的分类系统 称为自然分类系统 所用的分类方法称为自然分类法 生物各学科的发展 为生物分类的逐步完善提供了条件 随着人们对生物体的认识愈来愈全面 才有可能综合各方面的资料 依据植物本身的全面特征进行分类 并最终建立一个反映亲缘关系的分类系统 3 分类的主要方法 形态学方法 以外部形态特征作为分类依据 以形态的相似性为分类原则 是基本的分类方法 随着电镜的诞生和应用 形态分类已经由宏观描述进入微形态学领域 以便更详尽的观察和描述生物的形态特征解剖学方法 从器官 组织结构的演变规律来研究生物之间的亲缘关系 化学分类法 研究生物体的化学成分 特别是生物大分子水平的资料 评价生物类别的种系发生关系 建立以化学信息资料为基础的化学分类系统 在植物上 用于分类的化学成分有十类 糖类 甙类 黄酮类 生物碱 萜类 挥发油 鞣质 酶 蛋白质 核酸等 实验分类法 植物生态学研究中采用栽培对照实验的方法 研究植物形态变异本质的学科 通过把不同生境中植物引种到条件相似的环境中 进行栽培对照实验 同事进行杂交试验 一确定其遗传性变异和表现型变异及生殖隔离情况 细胞分类法 研究生物细胞染色体的数目 形态结构 核型资料等信息 确定物种间及种下居群的亲缘关系 数值分类法 把通过对已有的生物信息资料 应用计算机进行数量统计分析 客观的比较各组资料间的关系 重建进化关系并判断性状和器官的进化趋向 分子生物学方法 研究DNA序列 在植物上 若要研究科以上的类群分类 一般选择相对保守的DNA分子 如叶绿体DNA 而核糖体DNA长用于研究种内或者亲缘关系很近的种间或属间分类 三 分类的阶层 为了方便又科学地表示每一种植物的系统地位和归属 分类学上设立一定的分类等级 将植物按相似程度和亲缘关系分类形成分类系统 植物界的分类阶层 关于种的概念 种是是生物分类的基本单位 是具有一定的形态结构和生理特征 以及一定的自然分布区的生物类群 同种生物的不同个体具有相同的遗传性 彼此之间可以杂交产生正常的后代 种以下又有亚种 变种 变型种是生物进化与自然选择的产物 种是客观存在的分类单位 既有相对稳定的形态特征 又是在不断的发展演化中 即种不变而又变 分类学种和生物学种分类学种是按照外部形态差异而划分的生物学种强调生殖隔离 是指生物不能自由交配或交配后不能产生可育性后代的现象 通常所指的物种是分类学种 目前分类学家多侧重于应用综合物种的概念对生物进行分类 品种是基于经济意义和形态上的差异 而不是植物分类中的一个分类单位 它是人类在生产实践中 经过培育或为人类所发现的 不存在于野生植物中居群 占据特定空间的 由交配和亲子关系联系起来的同一物种的个体群 是物种存在的具体形式 在生态学中常译为 种群 在遗传学中译为 群体 四 植物的命名 双名法 瑞典植物学家林奈1753年提倡 用拉丁文表示植物的学名 每种植物的学名有两个拉丁词组成 第一个是属名 为名词 第一个字母要大写 第二个是种加词 多为形容词 后面再加上命名人的姓氏或姓氏的缩写 第一个字母要大写 植物学名 属名 种加词 命名人名若为变种 则在种名后面加上缩写var 然后加上变种名 再加上命名人的姓氏 亚种则加ssp 变型加f 如水稻 OryzasativaL 蟠桃 PpressaBean 命名时 必须遵守 国际植物命名法规 区别 学名 指用拉丁文字书写的国际通用的标准的科学名称 中名 指得到 中国植物志 中国孢子植物志 等权威著作认可的正式的中文名称 发表文章时须使用植物正确的学名 中名 中名和学名是一对一的关系 每种植物只有一个学名 一个中名 地方名 俗名 五 检索表的使用 检索表的编制原理 法国人拉马克 Lamarck 二歧分类法的原理 常见检索表的格式等距检索表平行检索表连续平行检索表 1 植物无花 无种子 以孢子繁殖 2 小形绿色植物 结构简单 仅有茎 叶之分或有时仅为扁平的叶状体 不具真正的根和维管束 苔藓植物门Bryophyta2 通常为中形或大形草本 很少为木本植物 分化为根 茎 叶 并有维管束 蕨类植物门Pteridophyta1 植物有花 有种子 以种子繁殖 3 胚珠裸露 不包于子房内 裸子植物门Gymnospermae3 胚珠包于子房内 被子植物门Angiospernae 等距式检索表 1 植物无花 无种子 以孢子繁殖 21 植物有花 有种子 以种子繁殖 32小形绿色植物 结构简单 仅有茎 叶之分或有时仅为扁平的叶状体 不具真正的根和维管束 苔藓植物门Bryophyta2 通常为中形或大形草本 很少为木本植物 分化为根 茎 叶 并有维管束 蕨类植物门Pteridophyta3 胚珠裸露 不包于子房内 裸子植物Gymnospermae3 胚珠包于子房内 被子植物Angiospernae 平行检索表 1 4 植物无花 无种子 以孢子繁殖 2 3 小形绿色植物 结构简单 仅有茎 叶之分或有时仅为扁平的叶状体 不具真正的根和维管束 苔藓植物门Bryophyta3 2 通常为中形或大形草本 很少为木本植物 分化为根 茎 叶 并有维管束 蕨类植物门Pteridophyta4 1 植物有花 有种子 以种子繁殖 5 6 胚珠裸露 不包于子房内 裸子植物门Gymnospermae6 5 胚珠包于子房内 被子植物门Angiospernae 连续平行检索表 连续平行检索表 1 6 果为一簇瘦果 花无距2 3 花有花瓣 毛茛3 2 花无花瓣4 5 萼片通常四枚 总苞缺失 铁线莲属5 4 萼片通常5枚 总苞存在 白头翁属6 1 果为一簇 花有距7 8 花整齐 距5枚 耧斗菜属8 7 花不整齐 距一枚 翠雀属 六 学习目的和任务 掌握被子植物分类常用的方法用正确的形态学术语和方法描述植物的外部形态掌握常见科植物的主要特