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1、教学目标与要求 1. 识记：细胞分类学、化学分类学；植物化学分类学的概念、任务和内容；数值分类学；分类运算单位； 2. 理解：细胞学资料染色体的数目、染色体的形态结构、染色体组型分析和多倍体及其在分类学研究中的应用；小分子化合物（醌类、黄酮类、苄基异喹啉类、萜类）和大分子化合物（血清学研究、蛋白质电泳分析、DNA测序）在植物分类中的应用；数值分类学的基本步骤；透射电子显微镜和扫描电子显微镜特征概述；,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,第九章 植物分类学的发展动态,教学重点：细胞学资料染色体的数目、染色体的形态结构、染色体组型分析
2、和多倍体；大分子化合物（血清学研究、蛋白质电泳分析、DNA测序）在植物分类中的应用；数值分类学的基本步骤；。,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,第九章 植物分类学的发展动态,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,在地球的表面，在广阔的自然界，到处都有植物的踪迹。无论是高山、平原、沙漠或是湖沼和海洋都有植物生长。这许许多多丰盛繁茂的植物，它们中的大多数，直接或间接地与人们的生活有着密切的关系，是人们衣、食、住、行等生活资料的主要源泉。,第九
3、章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,远在古代，人类还处于蒙昧状态时，在寻找食物和治病药草的过程中，就开始识别和利用植物了。有人将人类对植物的分类活动远推到史前时代，说原始人类在采集野菜和摘取野果以为食物时，就有了分类的知识。可以设想史前人在能制造粗石器或简单盛食物的容器时，就有可能对周围的植物给予适当的名称，特别对于有毒的、能吃或不能吃的，必然加以区分。这种原始的植物分类及应用的知识，是以语言和记忆而历代相传的。,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency
4、 of plant Taxonomy,纪元前约3千年，我国炎帝时，已开始教导人们认识植物的种类及其栽培方法。人们在生产实践中，虽然很早就有植物分类学的知识。但植物分类学成为比较有系统的知识，还应从林奈时代算起。,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,大致从18世纪中叶开始，至19世纪末，可称为古典植物分类学时期。在这一时期中，主要的分类工作是采集标本，根据植物形态器官的差别，包括营养器官和生殖器官进行分类和命名，编写世界各地的植物志以及利用当时所知的全部形态学知识，作为建立自然学说的依据，而努力于建立一
5、个能反映自然实际的分类系统等。工作的场所主要是自然界、标本室及图书馆，所以工具比较简单，手段比较原始，方法也只限于描述和绘图而已。,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,达尔文进化论提出以后，以大量材料论证了生物进化的观点，分类学的概念及工作方法也有所改变，分类学在鉴别种类的同时，注意研究植物之间的相互关系及分布规律，形成了系统分类学。随着植物学各分支学科的不断发展，使分类学与其他学科如解剖学、胎胚学、细胞学、古植物学、遗传学、生态学等保持密切的联系。分类学从这些学科中取得分类学上的旁证，又分化出系统解
6、剖学和细胞分类学。,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of plant Taxonomy,20世纪近代科学技术的发展，特别是生物化学、分子生物学的发展，生命的基本物质核酸、蛋白质等被深入研究，以这些学科的成就应用于植物分类学中，使古典分类学不再满足于和停留在描述阶段，而要求有所突破，有所前进，向着客观的实验科学发展，便产生了实验分类学、化学分类学。孢粉学的建立和研究，对植物分类也有很大的帮助。孢粉鉴定可算是高等植物分类学的一部分。,第九章 植物分类学的发展动态,Chapter9 Developmental tendency of pl
7、ant Taxonomy,在20世纪60年代以后，有人注意以统计学方法研究植物的分类问题，从而建立了数值分类学。在电子显微镜及扫描电子显微镜的技术，应用于观察植物的细微结构以后，近来也有所谓超微结构分类学（Ultra-structural Taxonomy）。 总之，自20世纪40年代以来，由于各种近代科学方法及电子计算机的应用，植物分类学得到了迅速的发展，与18至18世纪的古典分类学相比，已有很大变化，出现了许多新的研究方向。,第一节 细胞分类学,第二节 化学分类学,第九章 植物分类学的发展动态,第三节 数值分类学,Chapter9 Developmental tendency of pla
8、nt Taxonomy,第四节 超微结构和微形态学特征在被子植物分类中的应用,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学的资料用作分类学的重要证据，越来越被分类学家所重视。半个世纪以前，就开展了细胞有丝分裂时染色体数目、大小和形态的比较研究。染色体的数目、大小和形态如同其他各类比较资料一样，应用于分类学；染色体在减数分裂时的配对行为，则有助于了解居群的进化和关系。实践证明，这些细胞学的资料在分类上是很有价值的。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学(cytology)：是研究细胞的结构、功能及其生活史的科学。 细胞分类学Cyto
9、taxonomy：是近代发展起来的一门学科，它是利用细胞学的性状和现象来研究动、植物的自然分类、进化关系和起源。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料在分类学研究中的应用 Applied of cytology data among Taxonomy researched,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,2、染色体的形态结构 Morphylogic structure of chromosome
10、,1、染色体的数目 Amount of Chromosome,4、多倍体 Polypiont,3、染色体组型分析Caryotype analysis,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosome 染色体的数目作为分类性状的价值，在于它在种内相当恒定（当然也有例外情况），所以作为分类学指标而被利用，尤其是多倍体属中的染色体基数常用作鉴定种、属、甚至科的指标。 一个种内的各个植株，通常具有相同的染色体数目，尽管有很多例外的情况。,第一节 细胞分类学,Sec
11、tion 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosome 在有花植物中，体细胞染色体的数目有很大的变化，由几个到几百个。不同类生物染色体一般相差较大，而同一类生物之间相差较小。所以亲缘关系越接近的生物，染色体数目就约接近，反之，染色体数目相差越大。 关于染色体数目与进化关系之间虽然看不出明显的规律性变化，但总的来说，还是高等一些的种类有较多的数目。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的
12、数目 Amount of Chromosome 如纤细单冠菊（Haplopappus gracilis），其染色体数目最小为2n=4，景天科伽蓝菜属（Kalanchoe)染色体数目最大为2n500。 被子植物中已计过数的种类的染色体数目绝大多数在2n=1424之间。 蕨类植物的染色体数目普遍较高，通常2n在40120，而最大的要算是网脉瓶尔小草（Ophiglossum reticulatum）2n=1260。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosom
13、e 对染色体计数工作，进展较快，据最近的统计，约有10%的苔类植物，14%的藓类植物，20%的蕨类植物和1520%的种子植物已进行染色体计数。 但是这些计数在不同的植物门类是不平衡的。藻类和真菌由于染色体都很小，难以观察，因此，到目前为止，对这两大类群植物的染色体数目，知道得很少。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosome 染色体基数或简称基数，通常以X来表示。如何推测一个类群的染色体基数，假如一个类群既有二倍体，又有多倍体，则其染色体基数（X）即
14、为二倍体的配子体的染色体数目，即X=n。因此，二倍体的孢子体的染色体数目为2n=2X，而四倍体为2n=4X，六倍体为2n=6X，以此类推。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosome 现以禾本科狐茅属（羊茅属）（Festuca）为例，种的染色体数目为2n=14、28、42、56和70。这样的种被分别称为二倍体、四倍体、六倍体、八倍体和十倍体。 所有这些数目都是以二倍体种的配子体染色体数7为基数的，因此狐茅属的染色体基数为X=7。其四倍体为2n=4X=
15、28；六倍体为 2n=6X=42；八倍体为2n=8X=56；十倍体为2n=10X=70。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,1、染色体的数目 Amount of Chromosome 有些科或属的染色体基数不止一个，则其最原始的基数称之为原始基数，由它衍生的基数称为派生基数。派生基数又可分为原初基数和次生基数。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,2、染色体的形态结构 Morphylogic structu
16、re of chromosome 着丝点 染色体一般是由两条染色单体组成的，在绝大多数生物种中，每一条染色体的一定部位有一个称做着丝点（着丝粒）的区域。这个区域是和纺锤体的牵引丝相连的部位。在染色体的一定部位有着丝点，着丝点的两边是染色体的臂。,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,2、染色体的形态结构 Morphylogic structure of chromosome 着丝点 根据着丝点在染色体上的位置不同，可将染色体分为4种类型：,第一节 细胞分类学,Section 1 Cytotaxonomy,细胞学资料概述 Sumary of cytology data,2、染色体的形态结构 Morphylogic structure of chromosome 着丝点 其中如果完全没有短臂，即真正是着丝点在末端的，特称为具正端部着丝点的（telocentric），符号为T； 如果着丝点在正中，则特称为具正中部着丝点的（metacentric），臂比正好为1.0，符号为M（图91）。,
