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植物系统分类学,一、什么是植物系统分类学？（What）,1、何谓植物系统学？植物系统学是植物学的一个分支学科，它是专门研究植物间的亲缘关系，建立植物界的自然系统的学科。2、何谓植物分类学？广义的植物分类学是指：区分植物的种类、探索植物间的亲缘关系、阐明植物界的自然系统的学科。狭义的植物分类学是：专指对种子植物的分类。,1.植物界的内涵,生物 界的划分,三界系统,四界系统,五界系统,六界系统,二界系统,植物界动物界,原生生物界,原核生物界,真菌界,非胞生物界,瑞典博物学家林奈,3.植物分类的阶层植物分类的主要等级单位为界、门、纲、目、科、属、种。,4.植物界的基本分类,植物界,低等植物（无胚植物）,高等植物（有胚植物）,蓝藻门绿藻门轮藻门裸藻门金藻门甲藻门褐藻门红藻门细菌门粘菌门真菌门地衣门,苔藓植物门蕨类植物门裸子植物门被子植物门,维管植物,藻类植物,菌类植物,颈卵器植物,孢子植物（隐花植物）,5.植物的基本分类单位,种:生物的基本单位,是具有一定的形态和生理特征以及 一定的自然分布的生物类群,种下分类单位 亚种(Subspecies，ssp.)变种(Varietas,var.)变型(Forma,f.)品种(Cultivar，CV.)不是植物分类学的分类单位，,6.植物的命名双命名法（瑞典植物学家林奈）,种加词（形容词，第一个字母小写）,例如：银白杨Populas alba L.银杏的学名为 Ginkgo biloba L.,4.植物分类和鉴定的工具（一）检索表 等距检索表 平行检索表 注意检索表格式,低等植物,低等植物：1.结构简单，没有根、茎、叶的分化。2.生殖器官是单细胞3.生殖过程中不形成胚。,第一章 藻类植物第一节藻类植物概述,藻类植物的概念 没有根茎叶分化，具有光合色素，自养的 原植体植物,二、藻类植物主要门类的比较,第二章 菌类菌类的基本特征,4.生殖器官多为单细胞，无胚,3.结构简单，无根茎叶分化,1.细胞多具细胞壁，不含叶绿素,2.生活方式多为异养,一、细菌的形态,常见三种形态 球菌 杆菌 螺旋菌,四、细菌的基本特征,1.微小单细胞、原核生物,2.绝大多数不含叶绿素，异养植物,3.生殖方式多为直接分裂，无有性生殖,4.分布极广，生境多样,粘菌门的主要特征,一类介于动物和真菌之间的生物,二、粘菌门的代表植物,常见代表植物：发网菌,真菌共同特征,常为丝状体（菌丝体）真核细胞具有几丁质成分的细胞壁不含叶绿体、无质体异养无性生殖发达,真菌各亚门的主要特征,担子菌亚门,主要特征：具有典型的双核菌丝常具有特殊的锁状联合现象有性生殖产生担子、担孢子,子囊菌亚门,主要特征：营养体：有隔菌丝无性生殖：多产生 分生孢子，有性生殖：形成子囊和子囊孢子；,第三章 地衣门(Lichenes),一、地衣的基本特征地衣是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体,地衣的形态,叶状地衣：,壳状地衣：,枝状地衣：,地衣的结构,异层地衣：,同层地衣：,高等植物,苔藓植物门蕨类植物门裸子植物门被子植物门,高等植物1.有了根、茎、叶的分化2.生殖器官是多细胞3.生殖过程中产生胚,一、苔藓植物的主要特征,小型非维管高等植物生活史中具明显的世代交替，配子体世代占优势，孢子体寄生于配子体上,孢子体,不能独立生活，寄生在配子体上 孢蒴：孢子体 蒴柄：基足：,苔藓植物的雌、雄生殖器官,颈卵器,精子器,卵,精子,颈沟细胞,颈部,腹沟,腹沟细胞,颈沟,腹部,生活史,配子体发达的异形世代交替孢子萌发产生绿色的丝状体原丝体配子体,苔藓植物是由水生生活过度到陆生生活的植物类群。,苔藓植物的分类及代表植物,苔纲（Hepaticae）藓纲（Musci）,苔纲的分类及代表植物,1、地钱属(地钱目）2、角苔属（角苔目）,二、藓纲的分类及代表植物,1、泥炭藓属2、黑藓属3、葫芦藓属,第五章 蕨类植物门,维管植物：蕨类植物、裸子植物、被子植物。,一、蕨类植物的主要特征,1.植物体有根、茎、叶的分化和较原始的维管组织；2.有明显的世代交替，孢子体比配子体发达，均能独立生活。,真蕨类植物的配子体（原叶体）,生活史,孢子减数分裂孢子体发达的异形世代交替孢子体和配子体均能独立生活,蕨类植物的分类,现代蕨类植物12000多种，我国2600多种。1978年我国蕨类植物学家秦仁昌分为：石松亚门、水韭亚门、松叶蕨亚门、楔叶亚门、真蕨亚门,石松亚门的代表种类,代表植物石松属卷柏属,楔叶亚门代表种类,代表植物：木贼问荆节节草,真蕨亚门分类,厚囊蕨纲：原始薄囊蕨纲：薄囊蕨纲：,瓶尔小草,厚囊蕨纲代表植物,紫 萁,原始薄囊蕨纲代表植物,薄囊蕨纲分类,真蕨目苹目槐叶苹目,蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum),低等植物,概念：,主要类群：,结构简单，无根茎叶分化生殖器官多为单细胞有性生殖不产生胚,藻类植物菌类植物地衣植物,高等植物,概念：,主要类群：,具根茎叶分化生殖器官多细胞有性生殖产生胚,苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物,颈卵器植物,概念：,主要类群：,雌性生殖器官为颈卵器,苔藓植物蕨类植物裸子植物,维管植物,概念：,主要类群：,具有维管系统的植物,蕨类植物裸子植物被子植物,孢子植物,概念：,主要类群：,以孢子进行繁殖的植物,藻类植物菌类植物地衣植物苔藓植物蕨类植物,种子植物,概念：,主要类群：,以种子进行繁殖的植物,裸子植物被子植物,第七章 裸子植物门,裸子植物主要特征,（一）孢子体发达（二）胚珠裸露,不为大孢子叶所包被（三）具颈卵器构造,较蕨类植物更为退化（四）形成花粉管，传粉时花粉直达胚珠（五）具多胚现象,裸子植物门分类郑万钧（1978）分类系统,铁树纲（苏铁纲）银杏纲松柏纲（球果纲）红豆杉纲（紫杉纲）买麻藤纲（盖子植物纲）,铁树纲主要特征,常绿木本，茎常不分枝营养叶大型、羽状深裂，集生于枝顶大孢子叶羽状分裂,银杏纲主要特征,落叶乔木叶扇形，具叉状脉序大孢子叶特化为珠领,松柏纲（球果纲）,主要特征：具树脂道；孢子叶排列成球果状，大孢子叶特化为珠鳞,裸子植物的种子是由个世代的产物组成的，即胚是新的孢子体世代（）；胚乳是雌配子体世代（）；种皮是老的孢子体世代（）,松柏纲（球果纲）的分类：,世界4科44属400余种松科（Pinaceae)杉科（Taxodiaceae)柏科（Cupressaceae)南洋杉科（Araucariaceae),松、柏、杉三科检索表,1.种鳞与苞鳞离生。针形或条形叶，螺旋排列，每种鳞2枚种子1.松科1.种鳞与苞鳞合生或半合生，叶披针形、钻形、条形、刺形或鳞形，螺旋排列、交互对生或轮生，2.种鳞与苞鳞半合生，无鳞形叶2.杉科 2.种鳞与苞鳞合生，刺形叶或鳞叶 3.柏科,松科、杉科和柏科特征比较,红豆杉纲（紫杉纲）,主要特征胚珠生于盘状或漏斗状的珠托上，或包于杯状或囊状的套被中,买麻藤纲（倪藤纲、盖子植物纲）,裸子植物最进化类群,主要特征多灌木；次生木质部常具导管，无树脂道大孢子叶特化为类似花被的盖被(假花被),买麻藤纲（倪藤纲、盖子植物纲）,第八章 被子植物,第一节被子植物概述第二节被子植物的主要特征第三节被子植物的分类第四节被子植物的起源与系统发育,第二节 被子植物的主要特征,（一）具有真正的花,（二）具雌蕊,（三）具有双受精现象,（四）孢子体高度发达,（五）配子体进一步退化（简化）,四、被子植物的分类系统,恩格勒系统系统 德国，1887年哈钦松系统 英国，1926年塔赫他间系统 原苏联，1954年克朗奎斯特系统 美国，1957年被子植物八纲系统 中国，吴征镒，2002年,六、被子植物门的分类,被子植物分为两个纲双子叶植物纲（木兰纲）单子叶植物纲（百合纲）,一、木兰科（Magnoliaceae）,一、重点特征 木本。单叶互生，有托叶。花单生；花被3基数，两性，整齐花；常同被；雌、雄蕊多数、分离、螺旋状排列于伸长（柱状）的花托上，子房上位、蓇葖果。二、花程式 玉兰*P3+3+3AG,一、木兰科（Magnoliaceae）,四、分类地位木兰目（科）是被子植物中最原始的1个目（科）,一、木兰科（Magnoliaceae）,五、科下分类及代表植物：1.木兰属(Magnolia)：玉兰、厚朴、辛夷2.含笑属(Michelia)：含笑、白兰花3.鹅掌楸属(Liriodendron)：鹅掌楸,五、毛茛科（Ranunculaceae）,一、主要特征草本。叶分裂或复叶。花两性，整齐，5基数；花萼和花瓣均离生；雌雄蕊多数离生螺旋状排列于膨大的花托上。聚合瘦果二、花公式 毛茛：*K5C5AG-1,五、毛茛科（Ranunculaceae）,四、分类地位本科是草本多心皮类的一个最原始的，似乎很早就由木兰科中单独演化出来的科，毛茛目植物大多保持着离生的心皮，和木兰科有着明显的亲缘关系。,1毛茛属(Ranuculus)2黄连属(Coptis)3乌头属(Aconitum)4铁线莲属(Clematis),桑科Moraceae 识别特征木本，常有乳状汁液，单叶互生，花单性，雄蕊与萼片同数而对生，上位子房，果为聚花果。,雄蕊对瓣,四、代表植物1.桑属(Morus)2.榕属：无花果、榕属3.构树属,胡桃科（Juglandaceae）,识别特征：1.落叶乔木、羽状复叶2.柔荑花序，3.坚果核果状或具翅；代表属：胡桃属、枫杨属,壳斗科（山毛榉科）（Fagaceae）,识别特征：壳斗:壳斗科植物坚果单生或2-3个生于总苞中，总苞呈杯状或囊状，称为壳斗。,分类与代表植物,。代表植物：栗属:板栗 栎属：栓皮栎,石竹科（Caryophyllaceae）,下,石竹：*K（5）C5A10G(2:1)主要特征：草本，节膨大，单叶对生花两性，整齐，5基数，萼宿存子房上位，1室，特立中央胎座蒴果,分类及代表植物,代表植物：石竹属繁缕属,1.蓼科（Polygonaceae）,识别要点：草本，茎节膨大，有膜质托叶鞘。花两性，单被。果实为瘦果，常包于增大的花被中。,纤维发达单叶互生，常为掌状叶，托叶早落花两性，整齐，5基数；有副萼单体雄蕊，花药1室，花粉粒大，具刺中轴胎座蒴果或分果,锦葵科(Malvaceae)*K5C5A()G(3-:3-),代表植物,棉属(Gossypium)苘麻 锦葵 蜀葵 K（5）C5 A（）G（：）,蔓生藤本，有卷须；具双韧维管束花单性，5基数雌蕊由3心皮组成，子房下位，侧膜胎座瓠果,7、葫芦科(Cucurbitaceae):,木本，单叶互生花单性，雌雄异株，柔荑花序无花被，有花盘或蜜腺侧膜胎座蒴果种子微小，基部有多数丝状长毛,杨柳科(Salicaceae),代表植物杨属(Populus)柳属(Salix),草本，总状花序十字形花冠四强雄蕊侧膜胎座，具假隔膜角果,十字花科(Cruciferae)油菜*K2+2C2+2A2+4G(2:1),蔷薇科四个亚科的比较花程式,绣线菊亚科：珍珠梅K(5)C5AG5 蔷薇亚科：月季K(5)C5AG苹果亚科：苹果K(5)C5AG(5:5)李亚科：桃K(5)C5AG1,蔷薇果特指蔷薇科蔷薇属植物的果实，指由许多分离的心皮形成的瘦果，着生在壶状或杯状的肉质花托内，连同花萼的下部（萼筒）共同形成的果实，如月季的果实。,蔷薇科各亚科比较 绣线菊亚科 蔷薇亚科 苹果亚科 李亚科 托叶 无（多数）有 有 有 心皮 5 多数,分离 2-5 1子房 上位 上位 下位 上位果实 蓇葖或蒴果 聚合瘦果 梨果 核果代表植物 中华绣线菊 月季、草莓 苹果、梨 桃、杏,豆目（Fabales）,本目依据花的形状及花瓣排列方式，可分为3个科：含羞草科、苏木科、蝶形花科。,含羞草科：花冠辐射对称 合欢、含羞草 云实科：假蝶形花冠 紫荆、皂荚、蝶形花科：蝶形花冠 豌豆、毛洋槐,含羞草科（Mimosaceae）,科特征：1.木本，稀草本。叶1-2回羽状复叶。2.花辐射对称，花瓣镊合状排列；雄蕊多数，3.荚果,分类及代表植物,代表植物合欢(Albizzia julibrissin):行道树；花程式：K(5)C(5)A()G（1:1:）含羞草(Mimosa pudica):药用药用。,苏木科（云实科）(Caesalpiniaceae),科特征：1.木本。2.花两侧对称；花瓣常成上升覆瓦状排列，假蝶形花冠；雄蕊10或较少，分离，或各式联合；3.荚果,蝶形花科（Fabaceae,Papilionaceae）,主要特征：花两侧对称蝶形花冠，花瓣下降覆瓦状排列雄蕊10，常结合成二体雄蕊荚果,分类及代表植物,毛洋槐花程式：K(5)C5A(9)+1G（1:1:）,大戟科Euphorbiaceae 一、重点特征 植物体常含乳汁 花单性 子房上位，常3室，中轴胎座，胚珠悬垂 蒴果,代表植物,大戟属(Euphorbia):杯状聚伞花序，雌花单生于杯状花序的中央而突出于外一品红(E.pulcherrima):观赏泽漆(E.helioscopia):药用大戟(E.pekinensis):药用,木本，通常有刺复叶或单身复叶，有透明油点多柑果,芸香科(Rutaceae),草本，有香气叶柄基部膨大成鞘状复伞形花序子房下位双悬果,伞形科(Apiaceae),报春花科Primulaceae 一、重点特征 花两性，辐射对称；花冠合瓣；雄蕊对瓣；心皮常5，特立中央胎座。蒴果。,茄科(Solanaceae)一、重点特征 常草本，单叶互生。花两性，整齐，5基数；药常孔裂；心皮2，2室，位置偏斜；多数胚珠，浆果或蒴果。宁夏枸杞*K(3)C(5)A5 G(2:2),旋花科识别特征：,茎缠绕，有时具乳汁，花冠漏斗状，蒴果。与茄科主要区别点：茄科：G（2：2：）旋花科：G（2：2：2）,唇形科（Lemiaceae,Labiatae）,主要特征：1.芳香草本，茎4棱，叶对生。2.花唇形，二强雄蕊，子房上位，花柱基生,4个小坚果3.轮伞花序,唇形科识别特征,茎四棱，叶对生，花唇形，轮伞花序，四个小坚果雪见草：K(5)C(5)A2G（2:4）,玄参科Scrophulariaceae 一、重点特征 雄蕊四，二强；心皮2，2室，花柱顶生，中轴胎座。蒴果。,菊科Asteraceae 一、重点特征 草本。叶常互生。头状花序，具总苞，萼多变成冠毛，花冠合瓣，花冠筒 状或舌状，聚药雄蕊 子房下位，2心皮 连萼瘦果,三、分类 根据头状花序花冠类型的不同、乳状汁的有无，本科通常可分成两个亚科：1.筒状花亚科2.舌状花亚科,亚科 筒状花亚科 金盏菊：边花：K0C（3）G（2:1）盘花：*K0C（5）A（5）G（2:1）,菊科是比较年轻的大科、是木兰纲较进化的类群,化石仅出现于第三纪的渐新世草本，全球广布，对多种环境具有高度适应性花和花序构造对虫媒传粉高度适应果实有由萼片特化成的冠毛、刺毛，或有粘性腺毛不少种类具块茎、块根、匍匐茎或根状茎花集生为头状花序，花各部数少而合生,单叶植物纲（百合纲）,Monocotyledoneae（Liliopsida）,泽泻科（Alismataceae）,单子叶植物纲较原始的科主要特征：水生或沼生草本，雌雄蕊多数，离生，螺旋状排列于凸起的花托上 或轮状排列于扁平的花托上 聚合瘦果,分类及代表植物,本科12属，约90种，广布于全球。我国有5属，约13种，南、北均有分布。泽泻属慈姑属,鸭跖草亚纲莎草目（Cyperales）,本目包括莎草科禾本科,莎草科（Cyperaceae）,科特征：草本，茎常三棱形，实心，叶常3列，叶鞘闭合；花被退化，小穗组成各种花序；小坚果,禾本科（Gramineae Poaceae）,小麦：P2 A3 G（2:1）主要特征：草本，稀为木本（竹类）秆圆柱形，有显著的节和节间，中空叶2列，常有叶舌、叶耳，叶鞘开裂颖果,禾本科是种子植物中的 1个大科，约750属，1万余种。我国有 225属，1200多种。通常分为2个亚科，即竹亚科和禾亚科,百合科（Liliaceae）,凤尾兰：*P3+3 A3+3 G（3:3）主要特征草本,通常有根状茎、鳞茎或球茎单叶，全缘花3基数，花被花瓣状，子房上位中轴胎座，浆果或蒴果,代表植物食用种类,百合(Lilium davidii):食用山丹(L.pumilum):观赏，食用葱(Allium fistulosum)蒜(A.sativum)韭菜(A.tuberosum)芦笋(Asparagus officinalis):嫩芽食用黄花菜(Hemerocallis citrina):花芽食用,石蒜科（Amaryllidaceae）*P3+3 A3+3G(3:3),子房下位，常3室，中轴胎座，每室有胚珠多数蒴果或为浆果状。,石蒜科与百合科主要区别：子房位置百合科:子房上位石蒜科：子房下位,兰科（Orchidaceae）,主要特征草本花两侧对称，内轮1花被片特化成唇瓣雄蕊和花柱结合成合蕊柱子房下位，侧膜胎座种子极多，微小,兰科几乎被植物学家公认为代表单子叶植物最进化的类群，主要表现在下列几方面：(1)草本植物，稀为攀援藤本。附生或腐生；(2)兰科已知种类约2万种，约占单子叶植物的1/4；(3)花具有各种不同的形状、大小和颜色；(4)花两侧对称，内轮花被中央1片特化为唇瓣；唇 瓣结构复杂，基部常形成具有蜜腺的囊或距；(5)雄蕊数目的减少并与花柱合生成合蕊柱；子房下位；柱头常具有喙状小突起的蕊喙；(6)花部的所有特征表现了对昆虫传粉的高度适应。,第三节 被子植物的起源与分类系统简介,一、被子植物的起源被子植物的起源时间 1.古生代起源说 2.中生代起源说（白垩纪或晚侏罗纪）主流观点,被子植物的起源地,1.高纬度起源说 Heer提出的“北极起源说”2.中、低纬度起源说 主流观点 Takhtajan提出的“热带起源说”3.“华夏植物区系起源说”中山大学张宏达教授提出,被子植物可能的祖先,1.多元说（多源说）,2.二元说,3.单元说 主流观点,二、被子植物系统演化的两大学派1假花学说（恩格勒学派）恩格勒学派认为，被子植物的花和裸子植物的球穗花完全一致，所以原始的被子植物，也必然是单性花。根据假花理论，现代被子植物的原始类群是单性花的柔荑花序类植物麻黄类 葇荑花序 真花,2真花学说（毛茛学派）被子植物的花是1个简单的孢子叶球，由本内铁树植物的两性球花，可以演化成被子植物的两性整齐花。按照真花学说，现代被子植物中的多心皮类，尤其是木兰目植物是现代被子植物的较原始的类群。本内苏铁目 两性花 单性花,三、被子植物主要分类系统1、哈钦松分类系统真花学说（毛茛学派）2、恩格勒分类系统假花学说（恩格勒学派）3、塔赫他间系统4、克郎奎斯特系统,克郎奎斯特系统的主要观点,克郎奎斯特的分类系统采用真花学说及单元起源的观点,