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1、第四章第四章第四章第四章 植物分类的基础知识植物分类的基础知识植物分类的基础知识植物分类的基础知识一、植物的分类方法一、植物的分类方法一、植物的分类方法一、植物的分类方法如何对植物分门别类请对以下植物进行分类：白兰、含笑、菠萝蜜、苹果、玫瑰、榕、无花果、葡萄、牵牛、黄瓜（一）（一）（一）（一）人为分类系统人为分类系统人们按照自己的方便或按植物的价值，仅就植物形态、习性、用途上的不同进行分类，往往用一个或少数几个性状作为分类依据，而不考虑植物彼此间在演化上的亲疏关系。树木：白兰、含笑、榕树木：白兰、含笑、榕花卉：玫瑰、牵牛花卉：玫瑰、牵牛水果：菠萝蜜、苹果、无花果、水果：菠萝蜜、苹果、无花果、葡
2、萄葡萄蔬菜：黄瓜蔬菜：黄瓜如我国明朝的李时珍如我国明朝的李时珍(1518一一1593)所著的所著的本草纲目本草纲目，就依据外形及用途分为草，就依据外形及用途分为草部、木部、谷部、果部、蔬菜部等部、木部、谷部、果部、蔬菜部等5个部；个部；瑞典分类学家林奈（瑞典分类学家林奈（Linnaeus,1707-1778)在在植物种志植物种志采取的生殖器官分类采取的生殖器官分类系统，根据雄蕊的有无、数目及着生情况系统，根据雄蕊的有无、数目及着生情况将植物分为将植物分为24纲，也是人为分类系统。纲，也是人为分类系统。（二）自然分类系统（二）自然分类系统概念：由于植物来自共同祖先而具有相似的遗传性，表现出形态、
3、结构、习性等方面的相似，因此根据植物相同点的多少来判断它们之间亲缘上亲疏程度，能够反映出植物界自然演化过程和彼此间亲缘关系的分类系统。手段：利用现代自然科学的先进技术，从比较形态学、比较解剖学、古生物学、植物生态学、植物化学、细胞学和分子生物学等不同的角度进行比较研究。举例：木兰科：白兰、含笑桑 科：菠萝蜜、榕、无花果蔷薇科：苹果、玫瑰葡萄科：葡萄旋花科：牵牛葫芦科：黄瓜植物分类的系统植物分类的系统 比较比较人为分类系统人为分类系统 自然分类系统自然分类系统 根据形态、习性、根据形态、习性、用途进行分类，不考用途进行分类，不考虑植物物种之间的亲虑植物物种之间的亲缘关系缘关系 利用尽可能多的证据
4、（包利用尽可能多的证据（包括形态学、化学、细胞学、括形态学、化学、细胞学、孢粉学、分子生物学等），孢粉学、分子生物学等），尽可能反映植物物种之间的尽可能反映植物物种之间的亲缘关系亲缘关系 在在某一方面非常某一方面非常实实用，如将紫薇归为木用，如将紫薇归为木本花卉，便于园林使本花卉，便于园林使用用 较为较为实用实用 不具预测性，如知不具预测性，如知道紫薇木本花卉，其道紫薇木本花卉，其他特征无法推测。他特征无法推测。具预测性，如知道紫薇为紫具预测性，如知道紫薇为紫薇科植物，可以了解其植物形薇科植物，可以了解其植物形态上的主要特征，根据植物化态上的主要特征，根据植物化学分类学，可了解其主要化学学分类
5、学，可了解其主要化学成分特征和基本临床疗效。成分特征和基本临床疗效。二、植物的分类等级（单位）二、植物的分类等级（单位）二、植物的分类等级（单位）二、植物的分类等级（单位）界（Kingdom）门（Division）纲（Class）目（Order）科（Family）属（Genus）种（Species）（一）分类的单位（一）分类的单位（一）分类的单位（一）分类的单位 分类原则：将相同的植物个体归为同一种，而分类原则：将相同的植物个体归为同一种，而将各相似的种归为一属，相近的属又归为科，将各相似的种归为一属，相近的属又归为科，如此相继归为目、纲、门。如此相继归为目、纲、门。故以亲缘关系远近为根据，分
6、为界、门、纲、故以亲缘关系远近为根据，分为界、门、纲、目、科、属、种。目、科、属、种。各主要等级中根据需要还可以再添加亚分类单各主要等级中根据需要还可以再添加亚分类单位，如亚门、亚纲、亚科等。位，如亚门、亚纲、亚科等。种是植物分类的种是植物分类的基本单位基本单位，种以下还有亚种、，种以下还有亚种、变种和变型。变种和变型。科是植物分类的科是植物分类的重要单位重要单位。举例：示举例：示举例：示举例：示水稻水稻水稻水稻分类等级分类等级分类等级分类等级举例：示举例：示举例：示举例：示金钱松金钱松金钱松金钱松分类等级分类等级分类等级分类等级现以金钱松为例示其分类等级如下：现以金钱松为例示其分类等级如下：
7、界界植物界植物界 Regnum vegetabile 门门裸子植物门裸子植物门Gymnospermae 纲纲 松柏纲松柏纲Coniferopsida 目目松柏目松柏目Coniferales 科科松科松科Toxidaceae 属属金钱松属金钱松属 Cryptomeria 种种金钱松金钱松 Pseudolarix amabilis（二）种（二）种（二）种（二）种 的概念的概念的概念的概念种是生物分类的基本单位，它是具有一定种是生物分类的基本单位，它是具有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征的的自然分布区和一定的生理、形态特征的生物类群。生物类群。要点：具明确和清晰特征的一群植物，并要点：具明确和
8、清晰特征的一群植物，并有一定的分布区。大多数同源的种群不仅有一定的分布区。大多数同源的种群不仅在形态上、生理特征上相同或很相似，而在形态上、生理特征上相同或很相似，而且彼此在遗传基因上有密切的亲缘关系，且彼此在遗传基因上有密切的亲缘关系，可以自由地杂交，产生可育后代。这是现可以自由地杂交，产生可育后代。这是现代普遍使用的种的概念。代普遍使用的种的概念。2 2个重要概念个重要概念个重要概念个重要概念一个物种的个体不能和其他物种进行生殖结合，一个物种的个体不能和其他物种进行生殖结合，产生有生殖能力的后代，称为产生有生殖能力的后代，称为生殖隔离生殖隔离。举例：。举例：狮虎兽（狮狮虎兽（狮X虎）；骡子
9、（马虎）；骡子（马X驴驴）；东方杉（为）；东方杉（为常绿或半常绿的高大乔木常绿或半常绿的高大乔木柳杉柳杉 X 墨西哥落羽墨西哥落羽杉）杉）品种品种是不属于按照植物自然分类系统的分类单位，是不属于按照植物自然分类系统的分类单位，而是属于栽培学上的变异类型。月季品种。而是属于栽培学上的变异类型。月季品种。每一种植物通过系统分类，既可以表示出它在植每一种植物通过系统分类，既可以表示出它在植物界的地位，也可以表示出它和其他种植物的关物界的地位，也可以表示出它和其他种植物的关系。系。原由原由 植物种类繁多，不同国家、不同民族、不同地区对植物种类繁多，不同国家、不同民族、不同地区对对每一种植物的名称多种多
10、样，如甘薯对每一种植物的名称多种多样，如甘薯Ipomoea datatas(L.)Lam.，在我国又称红薯、地瓜、白薯、，在我国又称红薯、地瓜、白薯、番薯、山芋和红苕等，英语中称番薯、山芋和红苕等，英语中称sweet potato等，造成等，造成了了同物异名同物异名现象现象 另一方面，也有另一方面，也有同名异物同名异物现象，如我国各地叫现象，如我国各地叫“万年万年青青”的植物多达上百种，涉及的种类往往来自不同的科、的植物多达上百种，涉及的种类往往来自不同的科、属。属。这些现象常常给科学研究和交流带来许多不便，因此，这些现象常常给科学研究和交流带来许多不便，因此，有必要给每一分类单位赋予一个全世
11、界植物学家们统一有必要给每一分类单位赋予一个全世界植物学家们统一使用的科学名称，即使用的科学名称，即学名学名(scientific name)。三、植物命名法则三、植物命名法则三、植物命名法则三、植物命名法则（一）植物命名法（一）植物命名法（一）植物命名法（一）植物命名法 双名法：是生物分类之父林奈双名法：是生物分类之父林奈(C.Linnaeus)在在1753年发表的年发表的植物种志植物种志(Species Plantarum)一书中，采用前人的建议创立的。一书中，采用前人的建议创立的。双名法是指用拉丁文给植物的种起名字，每一种双名法是指用拉丁文给植物的种起名字，每一种植物的种名，都是由两个拉
12、丁词或拉丁化形式的植物的种名，都是由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成，第一个词称为属名，相当于字构成，第一个词称为属名，相当于“姓姓”；第；第二个词是种加词，相当于名。一个完整的学名还二个词是种加词，相当于名。一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命名的作者各，故第三需要加上最早给这个植物命名的作者各，故第三个词是命名人。个词是命名人。完整学名完整学名:属名属名+种加词种加词+命名人名是一个完整学命名人名是一个完整学名的写法。名的写法。（二）植物命名法规（二）植物命名法规（二）植物命名法规（二）植物命名法规属名相当于一个种的属名相当于一个种的“姓姓”，属名的第一个字母，属名的第一个字母必须大写。
13、用斜体字。必须大写。用斜体字。种的命名采用的是双名命名，即该属的名称种的命名采用的是双名命名，即该属的名称(相当相当于一个种的于一个种的“姓姓”)，加上单一的种加词（相当于，加上单一的种加词（相当于种的种的“名名”)，种加词多为形容词，第一个字母一，种加词多为形容词，第一个字母一律小写。用斜体。律小写。用斜体。种以下单位的名称采用三名法，即在双名之后加种以下单位的名称采用三名法，即在双名之后加上种下单位名称。上种下单位名称。如果定名人的姓名太长，可以缩写，这样方便核如果定名人的姓名太长，可以缩写，这样方便核查其原始文献和发表日期，如查其原始文献和发表日期，如Rosa chinensis JaC
14、q.。在在 Pinus sylvestris L.中中,缩写缩写“L.”指卡尔指卡尔林奈林奈在在 Pinus koraiensis Siebold&Zucc.中中,Siebold&Zucc.指指Philipp Franz von Siebold 和和Joseph Gerhard Zuccarini。如果在某些情况下如果在某些情况下,一个种移到了另一个属中一个种移到了另一个属中,原作原作者的名字用括号括起，修订人的名称跟在括号后。者的名字用括号括起，修订人的名称跟在括号后。例如，美国红杉首先由例如，美国红杉首先由David Don描述成描述成Taxodium sempervirens D.Don
15、。后来后来,Stephan Ladislaus Endlicher指出它和其他指出它和其他 Taxodium落羽松属落羽松属 不相似不相似,并将它转入新属并将它转入新属-北美北美红杉属红杉属,发布了发布了新组合新组合 Sequoia sempervirens(D.Don)Endl.。双名法是为生物命名的标准。每个物种命名的名字有两部双名法是为生物命名的标准。每个物种命名的名字有两部分构成：属名和种加词。属名须大写，种加词则不能。在分构成：属名和种加词。属名须大写，种加词则不能。在印刷时使用斜体，手写时一般要加双下划线。如果在一篇印刷时使用斜体，手写时一般要加双下划线。如果在一篇文章中多次提到某
16、一个属，除第一次提及时给出全写，在文章中多次提到某一个属，除第一次提及时给出全写，在以后出现时可将属名缩写，但绝不能省略，例如以后出现时可将属名缩写，但绝不能省略，例如“Homo sapiens”缩写为缩写为 H.sapiens。在很少的一些情况下，。在很少的一些情况下，由于一个物种已经广为人知，所以其缩写形式就约定成俗由于一个物种已经广为人知，所以其缩写形式就约定成俗了。如在细菌中，了。如在细菌中，“Escherichia coli”（大肠埃希菌，即（大肠埃希菌，即大肠杆菌）可以缩写成大肠杆菌）可以缩写成E.coli而不会引起误会。而不会引起误会。共同命名共同命名 采用采用et表示表示某种植
17、物由一人命名，而由其他人代为发某种植物由一人命名，而由其他人代为发表，双方名字則用表，双方名字則用 ex(从，自从，自)连接起來，连接起來，代为发表人的名字放在后面，例如：代为发表人的名字放在后面，例如：Drosera collinsiae Brown ex Burtt Davy共同命名共同命名 采用采用et表示，也可在两人的名字表示，也可在两人的名字间用间用&連接起來連接起來 四、植物分类检索表的编制和四、植物分类检索表的编制和四、植物分类检索表的编制和四、植物分类检索表的编制和使用使用使用使用 植物检索表是植物分类学中识别鉴定植物植物检索表是植物分类学中识别鉴定植物不可缺少的工具。将特征不
18、同的植物，用不可缺少的工具。将特征不同的植物，用对比的方法，逐步排列，进行分类，这是对比的方法，逐步排列，进行分类，这是法国拉马克法国拉马克(Larnarc)提倡使用的二歧分类提倡使用的二歧分类法。法。定距检索表定距检索表定距检索表定距检索表(等距检索表等距检索表等距检索表等距检索表)在这种检索表中，相对立的特征被编为同样号码，在这种检索表中，相对立的特征被编为同样号码，且在书页左边同样距离处开始描写，如此继续下且在书页左边同样距离处开始描写，如此继续下去，描写行越来越短，直至追寻到科、属或种的去，描写行越来越短，直至追寻到科、属或种的学名为止，查出植物的名称。学名为止，查出植物的名称。它的优
19、点是将相对性质的特征都排列在同样距离，它的优点是将相对性质的特征都排列在同样距离，一目了然，便于应用。一目了然，便于应用。缺点是两相对性状常分开列出，不便于比较，且缺点是两相对性状常分开列出，不便于比较，且如果编排的种类过多，检索表势必偏斜而浪费很如果编排的种类过多，检索表势必偏斜而浪费很多篇幅。多篇幅。定距检索表定距检索表定距检索表定距检索表平行检索表平行检索表平行检索表平行检索表 在这种检索表中，每一对照性状的描写紧在这种检索表中，每一对照性状的描写紧紧相接，便于比较，在每一行之末，或为紧相接，便于比较，在每一行之末，或为一学名，或为一数字。一学名，或为一数字。其缺点是类群间分类不明显，使
20、用时比较其缺点是类群间分类不明显，使用时比较繁琐。繁琐。平行检索表平行检索表平行检索表平行检索表练习：练习：练习：练习：把下列等距检索表转换成平行检索表把下列等距检索表转换成平行检索表把下列等距检索表转换成平行检索表把下列等距检索表转换成平行检索表五、植物界的分门蓝藻门蓝藻门裸藻门裸藻门绿藻门绿藻门轮藻门轮藻门金藻门金藻门甲藻门甲藻门红藻门红藻门褐藻门褐藻门细菌门细菌门粘菌门粘菌门真菌门真菌门地衣植物门地衣植物门苔藓植物门苔藓植物门蕨类植物门蕨类植物门裸子植物门裸子植物门被子植物门被子植物门 种子植物种子植物（显花植物）（显花植物）植物界植物界 低等植物低等植物（无胚植物）（无胚植物）维管植物
21、维管植物高等植物高等植物（有胚植物）（有胚植物）孢子植物孢子植物(隐花植物隐花植物)藻类植物藻类植物菌类植物菌类植物颈卵器植物颈卵器植物（一）植物分门别类图（一）植物分门别类图几个名词:1、孢子植物（隐花植物）指植物用孢子进行有性生殖，不开花结果，故称孢子植物或隐花植物，包括从藻类植物到蕨类植物。2、种子植物（显花植物）指植物有性生殖开花结果，并产生种子，故称种子植物或显花植物，包括裸子植物和被子植物。3、低等植物（无胚植物）指植物在形态上无根茎叶的分化，构造中无组织分化，生殖器管是单细胞，合子发育不经过胚的阶段，称为低等植物或无胚植物。4、高等植物（有胚植物）指植物在形态上有根茎叶的分化，构
22、造中有组织分化，生殖器管是多细胞，合子发育在母体内发育形成胚，称为高等植物或有胚植物，从苔藓植物到被子植物门。5、颈卵器植物指植物在有性生殖过程中，配子体上产生精子器和颈卵器，主要包括苔藓植物和蕨类植物。6、维管植物指植物体具有维管系统，从蕨类植物到被子植物门。（二）（二）植物个体发育和系统发育植物个体发育和系统发育 1 植物的个体发育植物的个体发育是由单细胞的受精卵发育是由单细胞的受精卵发育成一个成熟的植物个体的过程。成一个成熟的植物个体的过程。2 植物的系统发育植物的系统发育是植物从它的祖先演化到是植物从它的祖先演化到植物界现有状态的过程。植物界现有状态的过程。植物进化的一般规律植物进化的
23、一般规律 简单到复杂简单到复杂 低级到高级低级到高级 水生到陆生水生到陆生 少数到多数少数到多数3 个体发育与系统发育的关系个体发育与系统发育的关系:从现有的大从现有的大量研究资料表明量研究资料表明,尤其是胚胎学研究尤其是胚胎学研究,在植物在植物个体发育过程中所发生的一系列变化个体发育过程中所发生的一系列变化,往往往往是按照系统发育所进行的主要变化和形态是按照系统发育所进行的主要变化和形态,有顺序的再行重演一次，可以说，个体发有顺序的再行重演一次，可以说，个体发育是系统发育的反复重演，植物所经过的育是系统发育的反复重演，植物所经过的千百万年的系统发育演化过程，在胚胎发千百万年的系统发育演化过程，在胚胎发育的短短时间内所完成的个体发育过程能育的短短时间内所完成的个体发育过程能够观察到。够观察到。