第二篇

植物生物學(xué)

第六章

生物系統(tǒng)學(xué)綜述一、生物多樣性的概念生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性。1.遺傳多樣性亦稱基因多樣性。2.物種多樣性是指一定地區(qū)內(nèi)物種的多樣性。3.生態(tài)系統(tǒng)多樣性4.景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的多樣化或變異性第一節(jié)生物多樣性二、生物多樣性的意義和面臨的威脅生物多樣性減少的原因1.人口迅猛增加2.生境的破碎化3.環(huán)境污染4.外來物種入侵由于人類活動(dòng)引起的物種的人為滅絕比自然滅絕的速度至少大1000倍。第一節(jié)生物多樣性二、生物多樣性的意義和面臨的威脅孑遺植物，也稱作活化石植物，是指起源久遠(yuǎn)的那些植物。在新生代第三紀(jì)或更早有廣泛的分布，而大部分已經(jīng)因?yàn)榈刭|(zhì)、氣候的變化而滅絕，只存在很小的范圍內(nèi)，這些植物的形狀和在化石中發(fā)現(xiàn)的植物基本相同，保留了其遠(yuǎn)古祖先的原始形狀。且其近緣類群多已滅絕，因此比較孤立，進(jìn)化緩慢的植物。我國(guó)著名的孑(jié)遺植物有水杉、銀杉、銀杏等。第一節(jié)生物多樣性一、人為分類人為分類的代表是現(xiàn)代分類學(xué)的奠基人、18世紀(jì)瑞典植物學(xué)家林奈。林奈在前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了新的動(dòng)、植物的分類系統(tǒng)，并制訂了一個(gè)統(tǒng)一的生物命名法，即二名法。他的分類系統(tǒng)包括綱（class）、目（order）、屬（genus）、種（species）4個(gè)等級(jí)。雙名法是使用兩個(gè)拉丁字構(gòu)成某一生物的名稱。雙名法書寫方法如下：屬名（或縮寫，首字母大寫，斜體）+種加詞（一律用小寫，斜體）+命名人姓氏（或命名人姓氏的縮寫，首字母大寫，正體）。屬名是名詞，種加詞是限制屬名的，是形容詞。生物學(xué)名的特點(diǎn)是唯一性、不可更改。第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展2016—79.在2015年某期的《植物研究》雜志中出現(xiàn)了一個(gè)植物的名稱：AconitumhezuoenseW.T.Wang，sp.nov．下列說法錯(cuò)誤的是：（單選）A.這是一個(gè)新組合的植物名稱；B.這個(gè)植物的屬名是Aconitum；C.這個(gè)植物是由W.T.Wang命名的D.這個(gè)植物的種加詞是hezuoense課堂練習(xí)A雙名法是使用兩個(gè)拉丁字構(gòu)成某一生物的名稱。雙名法書寫方法如下：屬名（或縮寫，首字母大寫，斜體）+種加詞（一律用小寫，斜體）+命名人姓氏（或命名人姓氏的縮寫，首字母大寫，正體）。故該雙名法中Aconitum為屬名，hezuoense為種加詞，W.T.Wang是命名人，BCD均正確。當(dāng)一個(gè)物種只知道屬名而不知道其種名時(shí)，或者因泛指某屬生物而不需要具體指出是哪一種時(shí)，則可在屬名后附上拉丁文種species的縮寫sp.（單數(shù)）或spp.（復(fù)數(shù)），以表示某屬的一個(gè)種或幾個(gè)種，如家蠅屬某一種“Muscasp.”，泛指家蠅屬一些種則表示為“Muscaspp.”。新種發(fā)表時(shí)，應(yīng)隨后加縮寫詞“sp.nov.”。新科為“fam.nov.”，新屬為“gen.nov.”。一個(gè)類群分類地位發(fā)生改變所引起的學(xué)名變化叫新組合，最常見于種，屬也有可能。新組合用“combnov”表示，故A不對(duì)。課堂練習(xí)二、自然分類（一）自然分類的概念生物分類發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期，即林奈以后的時(shí)期，是在達(dá)爾文生物進(jìn)化論影響下才出現(xiàn)的分類系統(tǒng)。這個(gè)時(shí)期的最大變化是逐步由人為的分類方法發(fā)展到自然的分類方法。所謂自然的分類方法就是最接近進(jìn)化理論，最能反映生物親緣關(guān)系和系統(tǒng)發(fā)育的方法，因此自然分類又稱為系統(tǒng)（發(fā)育）分類。第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展二、自然分類（二）自然分類的重要依據(jù)自然分類的重要依據(jù)主要有形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)等方面，特別依據(jù)最能反映親緣關(guān)系和系統(tǒng)演化中的主要性狀。1.細(xì)胞學(xué)依據(jù)第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展二、自然分類（二）自然分類的重要依據(jù)2.化學(xué)依據(jù)植物的化學(xué)組成隨種類而異，因此化學(xué)成分可以作為分類的一項(xiàng)重要指標(biāo)，用以研究植物群之間的親緣關(guān)系和演化規(guī)律。在分類學(xué)上有用的化學(xué)物質(zhì)主要是一些次生代謝產(chǎn)物，如糖類、糖苷、黃酮類化合物、植物堿、萜類化合物、酚類化合物、揮發(fā)油等，以及帶信息的大分子化合物，如蛋白質(zhì)、核酸、酶等。（1）抗體抗原反應(yīng)一種動(dòng)物的抗血清（抗體）除和本種動(dòng)物的血清發(fā)生強(qiáng)沉淀反應(yīng)外，對(duì)其他親緣關(guān)系較近的動(dòng)物的血清也可發(fā)生程度不同的強(qiáng)弱反應(yīng)。第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展二、自然分類（二）自然分類的重要依據(jù)2.化學(xué)依據(jù)（1）抗體抗原反應(yīng)反應(yīng)強(qiáng)度的不同說明人和這些動(dòng)物的親緣關(guān)系有遠(yuǎn)近的不同。20世紀(jì)50年代，Leone和Wiens用免疫方法證明大熊貓更接近于熊，而與小熊貓距離較遠(yuǎn)。第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展受試動(dòng)物（血清）抗血清人黑猩猩長(zhǎng)臂猿人03.711.1黑猩猩5.7014.6大猩猩3.76.811.7猩猩8.69.311.7合趾猿11.49.72.9長(zhǎng)臂猿10.79.70獼猴38.634.636.0注：上表中數(shù)字代表反應(yīng)距離。反應(yīng)強(qiáng)時(shí)距離小，反應(yīng)最強(qiáng)時(shí)距離為0。

二、自然分類（二）自然分類的重要依據(jù)2.化學(xué)依據(jù)（2）生物大分子比較細(xì)胞色素c是一個(gè)具有104?112個(gè)氨基酸殘基的多肽分子。從進(jìn)化上看，細(xì)胞色素c是很保守的分子，據(jù)估計(jì)，它的氨基酸順序每200萬年才發(fā)生1%的改變。不同生物的細(xì)胞色素c中氨基酸的組成和順序反映了這些生物之間的親緣關(guān)系。不同物種在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化方面的差異，是染色體上基因的差異造成的一種表型差異。因此，可以直接從染色體的DNA結(jié)構(gòu)上尋找分子水平上的差異，作為分類學(xué)上的資料。DNA雜交更是一種直接的證據(jù)。如果兩個(gè)物種的同源DNA之間進(jìn)行雜交，能配對(duì)的堿基對(duì)越多，說明這兩個(gè)物種之間的親緣關(guān)系越近。第二節(jié)生物分類學(xué)的發(fā)展2018—95.人類和黑猩猩大約在6百萬年前分歧，和恒河猴大約在3千萬年前分歧。將這三個(gè)物種的全基因組序列排列，發(fā)現(xiàn)在基因組某個(gè)區(qū)域人的序列是ATG，黑猩猩是AAG，恒河猴是AAG，請(qǐng)問在該區(qū)域人和黑猩猩的最近共同祖先的序列最可能是：（單選）A.AAGB.ATGC.ACGD.AGG課堂練習(xí)A一、分類等級(jí)現(xiàn)代的分類等級(jí)已增加為界(kingdom)、門(phylum)、綱(class)、目(order)、科(family)、屬(genus)、種(species)7級(jí)。種和亞種、變種不同。亞種是種下的分類階元，是指同一種內(nèi)由于地理隔離彼此分化而形成的個(gè)體群，這些個(gè)體群之間存在一定的遺傳差異，但還未達(dá)到生殖隔離的程度，如東北虎和華南虎就是虎種的兩個(gè)亞種，這兩個(gè)亞種經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離有可能會(huì)進(jìn)化成兩個(gè)不同的虎種。變種不是分類階元，是指種內(nèi)的種型或個(gè)體變異，變種具有種的共同特征，而又獨(dú)具各自不同的穩(wěn)定的性狀，如高莖的豌豆種群中出現(xiàn)了矮莖的豌豆植株，這些矮莖的豌豆植株就是變種；如果把這些矮莖豌豆人工培育成一個(gè)足夠大的種群，則這個(gè)種群和原始種（高莖豌豆）就各成一個(gè)品種了，也就是說品種是人為通過一定的培育途徑形成的。第三節(jié)生物分類等級(jí)和生物系統(tǒng)樹二、系統(tǒng)樹——生物界的“家譜”第三節(jié)生物分類等級(jí)和生物系統(tǒng)樹生物系統(tǒng)樹1.二界系統(tǒng)2.三界系統(tǒng)3.四界系統(tǒng)4.五界系統(tǒng)1969年,美國(guó)的R.Whittaker根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)類型將生物分為五界，即原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和動(dòng)物界。這五界可進(jìn)一步歸屬于2個(gè)總界，即①原核生物總界，只含原核生物一界，和②真核生物總界，包括原生生物界、植物界、真菌界和動(dòng)物界等四界。5.六界系統(tǒng)6.八界系統(tǒng)第四節(jié)生物的分界

原核生物（細(xì)菌藍(lán)藻原綠藻）真核生物原生生物真菌植物動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞葉綠體無，只有類囊體有或無無有無細(xì)胞壁胞壁酸（細(xì)菌）有或無幾丁質(zhì)和多糖，無纖維素纖維素和其他多糖無纖毛或鞭毛細(xì)菌鞭毛9(2)+2如有，9(2)+2配子鞭毛9（2）+2如有，9(2)+2細(xì)胞數(shù)單細(xì)胞或群體單細(xì)胞或群體多細(xì)胞多細(xì)胞多細(xì)胞神經(jīng)系統(tǒng)無無無無有營(yíng)養(yǎng)方式化能異養(yǎng)，光合異養(yǎng)，光合自養(yǎng)，化能自養(yǎng)光合自養(yǎng)?異養(yǎng)（吸收及吞噬）異養(yǎng)（吸收營(yíng)養(yǎng)）光合自養(yǎng)異養(yǎng)（吞噬）基因重組方式細(xì)菌：轉(zhuǎn)導(dǎo),轉(zhuǎn)化，接合接合，受精，減數(shù)分裂或無基因交流受精，減數(shù)分裂或無基因交流受精，減數(shù)分裂受精，減數(shù)分裂生物五界系統(tǒng)五界系統(tǒng)六界系統(tǒng)Ⅰ原核階段1.原核生物界Ⅰ非細(xì)胞生物1.病毒界Ⅱ真核單細(xì)胞階段2.原生生物界Ⅱ原核生物2.細(xì)菌界3.藍(lán)藻界Ⅲ真核多細(xì)胞階段3.植物界Ⅲ真核生物4