植物学陆时万吴国芳讲义2

植物学（下册）引言一、植物界的分门别类•二、植物分类的阶层系统和命名•三、国际植物命名法规简介引言第一节、植物界的分类丰富多彩的生命世界200万？300万500万1000万??并非杂乱无章而是井然有序生物的分界六界系统---------动物界植物界真菌界原生生物界原核生物界非胞生物界概念•一、什么是植物系统学、•二、什么是植物分类学植物系统学•亦称“系统植物学”：研究植物之间的亲缘关系，建立植物界自然系统的科学。为广义植物分类学的一个方面。植物分类学•区分植物种类，探索植物之间的亲缘关系，阐明植物界自然系统的科学。它与植物形态学、植物解剖学、植物胚胎学、植物生理学、植物地理学、植物生态学、细胞学、遗传学、古生物学、生物化学都有密切的关系。二、为什么要对植物进行分类？•1、植物界数量大；•2、植物界变化多。•现在生存在地球上的植物，估计有50万种以上。要对数目如此众多，彼此又千差万别的植物进行研究，第一步必须先根据它们的自然性质，由粗到细，由表及里地进行分门别类，否则便无从入手。三、如何对植物进行分类？•1、植物分类学的历史；•2、自然分类系统和人为分类系统；•3、教材介绍的分类系统。1、植物分类学的历史（1）、古希腊如提奥弗拉斯（Theophrastus371—286B.C)（2）、英国人JohnRay（1628—1705）（3）、李时珍（1518—1593）（4）、吴其睿（1789—1847）（5）、林奈（1707---1778）法国：A.L.Jussieu瑞士：A.P.de.Candolle英国：BenthamandHooker德国：A.W.Eochler艾希勒德国：A.Engler恩格勒英国：J.Hutchinson哈钦松苏联：A.Takhtajan塔赫他间日本：田村道夫美国：A.Cronquist柯郎奎斯特•人类对植物界的研究和认识，有一段漫长的历史。在欧洲，早在公元前300年，古希腊的本草学家（herbalist）和植物学家（botanist）如提奥弗拉斯（Theophrastus，371—286BC）等，便开始根据植物的经济用途或生长习性，对它们进行分门别类。•在我国古代也不乏这方面的学者和著作，其中以明代的李时珍（1518—1593）和清代的吴其濬（1789—1847）最著称。李时珍所编《本草纲目》，将所收集的千余种植物分成草、谷、菜、果和木等五部，和山草，芳草等三十类。吴其濬的《植物名实图考》中，将植物分为谷、蔬、山草、隰草、石草、水草、蔓草、芳草、毒草、群芳、果和木等十二类。所有这些分类方法，都不是根据植物的自然性质，也没有考察彼此间在演化上的亲疏关系，仅就一二特点或应用价值进行分类。此种分类法，称为人为的分类系统（artificialsystem）。•自然分类系统（naturalsystem）则应利用现代自然科学的先进手段，从比较形态学、比较解剖学、古生物学、植物化学和植物生态学等不同的角度，反映出植物界自然演化过程和彼此间亲缘关系。人们为了建立这样的系统，作了长期不懈的努力，使其渐臻完善。但直至目前，人们尚未能提出一个完全反映客观规律的植物系统。为什么？自然分类系统和人为分类系统•自然分类系统：利用自然科学的先进手段，从比较形态学、比较解剖学、古生物学、植物化学和植物生态学等不同的角度，反映植物界自然演化过程和彼此间的亲缘关系。它是对植物的形态、构造、机能以至个体发育和系统发育等方面作了综合的、深入的研究后，所进行的分类系统。•人为分类系统：不问植物彼此间的亲缘关系，而就形态上或习性上某些特点作为分类依据的一种分类方法。自然分类系统和人为分类系统比较•自然分类系统•基础：是其成员的所有特征•有利：•1、把那些遗传结构最相似的植物归为一类；•2、把在系统发育上亲缘关系很近的植物归为一类；•3、包涵了这些植物的大量资料；•4、容易增加成员的新资料；•5、有很高的预见价值。•不利方面：•1、鉴定起来很困难；•2、对知道很少的植物分类不可靠或不可能；•3、容易随着知识的增加而改变。•人为分类系统•基础：是其成员的一个或几个经过挑选的特征•不利：•1、不可能把那些遗传结构相似的植物归为一类；•2、不可能把在系统发育上亲缘关系很近的植物归为一类；•3、包涵了这些植物的有限资料；•4、不能够结合有关成员的新资料；•5、具有或不具有预见价值。•有利方面：•1、鉴定起来容易；•2、对知道很少的植物分类能够确切分类；•3、它是稳定的，不随我们知识的增加而改变人为分类与自然分类的思想基础人为分类林奈根据植物雄蕊数目划分一雄蕊纲、二雄蕊纲......等。这被称为人为分类，由此建立的系统称之为分类系统。自然分类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。今天，分类学的主要组成部分仍然是以植物形态学及解剖学方面的资料为基础，加上植物地理学的知识组成的。•植物分类系统•植物分类系统，由于植物在长期发展的历史过程中许多植物的类群已经灭亡，所遗留的痕迹只有在地层的化石中存在，而化石材料又残缺不全，因此，在编制植物分类系统时存在很多困难。目前多采用下述系统：•（一）低等植物：•1．藻类（Algae）•（1）绿藻门（Chlorphyta）•（2）不等鞭毛藻门（Heterokontae）•（3）硅藻门（Bacillariphyta）•（4）褐藻门（Phaeophyta）•（5）红藻门（Rhodophyta）•（6）蓝藻门（CYanophyta）•2．菌类（Fungi）•（7）细菌门（Bacterla）•（8）粘菌门（Myxomycophyta）•（9）真菌门（Eumycophyta）•3．地衣类（Lichenes）•（10）地衣门（Lichens）•（二）高等植物：•（11）苔藓植物门（Bryophyia）•（12）蕨类植物门（Pteridophyta）•（13）种子植物门（Spemaiophyla），分裸子植物亚门（Gymnospermae）和被子植物亚门（Angiosperlmae）。除上列系统外，也有将藻类植物列为一门。而将藻类中的6个门降为纲，蕨类植物门中的各纲独立为门，将裸子植物亚门和被子植物亚门独立为门等分类系统。•3、教材介绍的分类系统•16个门：藻类植物：蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门。•菌类植物：细菌门、粘菌门、真菌门。•地衣植物•苔藓植物•蕨类植物•裸子植物•被子植物•就整个植物界而言，人们通常将其分为16个门，它们是：•1.裸藻门（Euglenophyta）；•2.绿藻门（Chlorophyta）；•3.轮藻门（Charophyta）；•4.金藻门（Chrysophyta）；•5.甲藻门（Pyrrophyta）；•6.褐藻门（Phaeophyta）；•7.红藻门（Rhodophyta）；•8.蓝藻门（Cyanophyta）；•9.细菌门（Bacteriophyta）；•10.粘菌门（Myxomycophyta）；•11.真菌门（Eumycophyta）；•12.地衣门（Lichens）；•13.苔藓植物门（Bryophyta）；•14.蕨类植物门（Pteridophyta）；•15.裸子植物门（Gymnospermae）；•16.被子植物门（Augiospermae）几类植物•藻类植物：•菌类植物：•颈卵器植物：•微管植物：•低等植物：•高等植物：•孢子植物：•种子植物：•显花植物（有花植物）：•隐花植物（无花植物）：•从裸藻门到蓝藻门，这8门植物又统称为藻类（algae）。其共同特征为植物体结构简单，无根、茎、叶分化，这种植物体称为叶状体（thallus）。它们大多数为水生，具有光合作用色素，属于自养植物。•细菌门、粘菌门和真菌门又合称为菌类（Fungi）。其形态特征与藻类相似，但不具光合作用色素，大多营寄生或腐生生活，是异养植物。•藻类和菌类是植物界中出现较早，但又是比较低级的类型，所以合称为低等植物。•根据营养方式的不同，藻类又称为绿色低等植物，菌类称为非绿色低等植物。•地衣门是藻类和菌类的共生体，也属于低等植物的范围。•苔藓植物门与蕨类植物门的雌性生殖器官，均以颈卵器（archegonium）的形式出现，在裸子植物中，也有颈卵器退化的痕迹，因此，这3类植物又合称为颈卵器植物（archegoniatae）。••藓与蕨类又是以孢子（spore）进行繁殖的，这和藻类、菌类相似，因此，它们与整个低等植物（即藻类、菌类）合称为孢子植物（sporeplant）。•裸子植物门与被子植物门都是以种子进行繁殖，故称种子植物（seedplant）。••种子植物均能开花结实，所以还有一个名称叫显花植物（phanerogamae），•孢子植物则没有开花结实现象，故称为隐花植物（cryptogamae）。•苔藓、蕨类、裸子、被子4门植物，植物体的结构比较复杂，大多有根、茎、叶的分化，内部也分化到较高级的程度，且有胚的构造，大多为陆生，因此，又合称为高等植物（higherplant），以与低等植物（lowerplant）相比较。Viruses:MakingaLivingbyHijackingCells一、病毒的形态和结构二、病毒的繁殖三、病毒病四、病毒的起源病毒界WHATDOSEAVIRUSLOOKLIKE?非典型肺炎冠状病毒我有罪吗？LIFECYCLEOFAVIRUS病毒病TheTroubleVirusesCause天花（smallpox）麻疹（measles）流感（flus）肝炎（hepatitis）口蹄疫狂犬病（rabies）爱滋（AIDS）……HOWCANWEDO？FortheDefense：TheImmuneSystemandVaccines(疫苗)HowDidVirusesOriginate？Maybeyes~~~~~~maybenot~~~~~起源于细胞生命之前？细胞内遗传物质的叛逆？MastersofEveryEnvironment特征：单细胞、原核一、细菌1.形态2.细菌在生态系统的作用二、蓝藻（蓝细菌）常见的蓝藻原核生物界Ⅰ.CommonShapesofBacteriaspherical,spiral-shaped,androd-shapedcocciBacillispirochetesBacterialRolesinNature•重要的分解者大型污水处理厂根瘤菌与豆科植物形成根瘤固氮细菌生物固氮，生产氮肥地木耳发状念珠藻念珠藻下一张与红浮萍共生固氮,可作生物绿肥鱼腥藻异型胞被联合国粮农组织推荐为“21世纪人类最理想的保健食品”。螺旋藻LifeasaWebofSlenderThreads真菌界一、几种常见真菌面包霉变酿酒1.黑根霉2.酵母菌酿酒,发面基因工程的受体菌发酵工程生产单细胞蛋白冬虫夏草3.冬虫夏草虫草菌孢子侵染蝙蝠蛾下一张4.青霉(子囊菌纲,青霉菌属)•产青霉素•一些青霉能产生毒素,损害神经、肾和肝脏。青霉菌5.常见大型真菌（担子菌纲）香菇鸡纵菌草菇长裙竹荪焰耳灵芝灵芝猴头二、TheImportantRolesofFungiinNature•自然界中的分解者•食用和药用真菌TheStructureofaLichen地衣：真菌与藻类的共生体自然界的拓荒者！TheFoundationforMuchofLife植物界进化返回TheDiversityofPlants•水绵一、藻类植物褐藻：海带红藻：石花菜、紫菜在海岸附近发生的赤潮主要是由海洋中的单细胞藻类，如甲藻、硅藻等大量繁殖，引起水质恶化，鱼虾贝类死亡的异常现象。二、苔藓植物（Bryphytes）苔纲代表植物：地钱地钱雄株雌株藓纲代表植物--葫芦藓苔藓植物的生活史图三、蕨类植物蕨菜LifeCycleofafern（蕨）二倍体世代单倍体世代配子体孢子体颈卵器精子器紫萁3-1肾蕨铁线蕨桫椤（树蕨）四、裸子植物苏铁的雄球花与雌球花柳杉