植物生物學(xué)13植物的進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育

1、編輯課件1第十四章第十四章 植物的進(jìn)化和系統(tǒng)植物的進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育發(fā)育第一節(jié)第一節(jié) 植物進(jìn)化的證據(jù)植物進(jìn)化的證據(jù)第二節(jié)第二節(jié) 植物進(jìn)化的趨勢(shì)和進(jìn)化方植物進(jìn)化的趨勢(shì)和進(jìn)化方式式第三節(jié)第三節(jié) 植物進(jìn)化的基本理論植物進(jìn)化的基本理論第四節(jié)第四節(jié) 植物界的起源和進(jìn)化植物界的起源和進(jìn)化編輯課件2第一節(jié)第一節(jié) 植物進(jìn)化的證據(jù)植物進(jìn)化的證據(jù)一、化石證據(jù)一、化石證據(jù)二、比較解剖學(xué)的證據(jù)二、比較解剖學(xué)的證據(jù)三、個(gè)體發(fā)育中重演現(xiàn)象的證據(jù)三、個(gè)體發(fā)育中重演現(xiàn)象的證據(jù)四、生理生化的證據(jù)四、生理生化的證據(jù)五、分子生物學(xué)證據(jù)五、分子生物學(xué)證據(jù)編輯課件3第二節(jié)第二節(jié) 植物進(jìn)化的趨勢(shì)和進(jìn)植物進(jìn)化的趨勢(shì)和進(jìn)化方式化方式一、上升式進(jìn)

2、化一、上升式進(jìn)化二、下降式進(jìn)化二、下降式進(jìn)化三、趨同進(jìn)化三、趨同進(jìn)化四、趨異進(jìn)化四、趨異進(jìn)化五、平行進(jìn)化五、平行進(jìn)化六、特化或?qū)；?、特化或?qū)；摺u變式進(jìn)化與跳躍式進(jìn)化七、漸變式進(jìn)化與跳躍式進(jìn)化AB BC1 2 3 4 5 6 7 8abcd編輯課件4第三節(jié)第三節(jié) 生物進(jìn)化的基本理論生物進(jìn)化的基本理論 一、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)一、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)二、現(xiàn)代遺傳學(xué)對(duì)生物進(jìn)化機(jī)制的一些解釋二、現(xiàn)代遺傳學(xué)對(duì)生物進(jìn)化機(jī)制的一些解釋n遺傳與變異的辯證統(tǒng)一是植物進(jìn)化的根本動(dòng)力遺傳與變異的辯證統(tǒng)一是植物進(jìn)化的根本動(dòng)力n自然選擇是植物進(jìn)化的基本規(guī)律自然選擇是植物進(jìn)化的基本規(guī)律n人工選擇可加速進(jìn)化的進(jìn)程人工

3、選擇可加速進(jìn)化的進(jìn)程n隔離在植物進(jìn)化中的作用隔離在植物進(jìn)化中的作用三、單元起源和多元起源三、單元起源和多元起源n單元論單元論n多元論多元論四、植物的個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育四、植物的個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育n植物的個(gè)體發(fā)育植物的個(gè)體發(fā)育n植物的系統(tǒng)發(fā)育植物的系統(tǒng)發(fā)育編輯課件5第四節(jié)第四節(jié) 植物界的起源和進(jìn)化植物界的起源和進(jìn)化一、地質(zhì)年代與植物進(jìn)化簡(jiǎn)史（見(jiàn)表一、地質(zhì)年代與植物進(jìn)化簡(jiǎn)史（見(jiàn)表14-1）n藻菌時(shí)代藻菌時(shí)代: 太古代到古生代志留紀(jì)晚期太古代到古生代志留紀(jì)晚期(28億年億年)n裸蕨植物時(shí)代裸蕨植物時(shí)代:志留紀(jì)晚期或泥盆紀(jì)初期到志留紀(jì)晚期或泥盆紀(jì)初期到中泥盆紀(jì)晚期中泥盆紀(jì)晚期(0.3億年億年)n蕨類植

4、物時(shí)代蕨類植物時(shí)代:中泥盆紀(jì)晚期到早二疊紀(jì)中泥盆紀(jì)晚期到早二疊紀(jì)(1.6億年億年)n裸子植物時(shí)代裸子植物時(shí)代:古生代的早二疊紀(jì)到中生代古生代的早二疊紀(jì)到中生代的白堊紀(jì)早期的白堊紀(jì)早期(1.4億年億年)n被子植物時(shí)代被子植物時(shí)代:中生代末期的白堊紀(jì)以來(lái)中生代末期的白堊紀(jì)以來(lái)編輯課件6二、植物界的起源和進(jìn)化簡(jiǎn)史二、植物界的起源和進(jìn)化簡(jiǎn)史（一）原核藻類的產(chǎn)生（一）原核藻類的產(chǎn)生n時(shí)間：時(shí)間：35-33億年前億年前n產(chǎn)生：厭氧異養(yǎng)原始生物產(chǎn)生：厭氧異養(yǎng)原始生物 含葉綠素含葉綠素a、具具光系統(tǒng)光系統(tǒng)I、不放氧的原核原藻類不放氧的原核原藻類 光合自養(yǎng)光合自養(yǎng)的原核藍(lán)藻的原核藍(lán)藻n藍(lán)藻產(chǎn)生的意義：產(chǎn)生氧氣；

5、形成臭氧層藍(lán)藻產(chǎn)生的意義：產(chǎn)生氧氣；形成臭氧層化學(xué)化學(xué)演化演化階段階段生物生物演化演化階段階段無(wú)機(jī)分子無(wú)機(jī)分子小分子有機(jī)物小分子有機(jī)物小分子有機(jī)物小分子有機(jī)物生物大分子生物大分子生物大分子生物大分子多分子體系多分子體系多分子體系多分子體系原始生命原始生命編輯課件7（二）真核藻類的產(chǎn)生和發(fā)展（二）真核藻類的產(chǎn)生和發(fā)展n時(shí)間：時(shí)間：15-14億年前億年前n祖先：原核生物通過(guò)真核鞭毛生物演化而來(lái)祖先：原核生物通過(guò)真核鞭毛生物演化而來(lái)n演化趨向：從單細(xì)胞到群體到多細(xì)胞；從簡(jiǎn)單演化趨向：從單細(xì)胞到群體到多細(xì)胞；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；從游動(dòng)到不能游動(dòng)；從低級(jí)到高級(jí)；到復(fù)雜；從游動(dòng)到不能游動(dòng)；從低級(jí)到高級(jí)；繁殖方式

6、從營(yíng)養(yǎng)繁殖到無(wú)性生殖到有性生殖；繁殖方式從營(yíng)養(yǎng)繁殖到無(wú)性生殖到有性生殖；有性生殖從同配到異配到卵式生殖；生活史從有性生殖從同配到異配到卵式生殖；生活史從具核相交替到世代交替、從同型世代交替到異具核相交替到世代交替、從同型世代交替到異型世代交替型世代交替n藻體的演化：藻體的演化：?jiǎn)渭?xì)胞單細(xì)胞具鞭毛具鞭毛群體群體多細(xì)胞體多細(xì)胞體失去鞭毛失去鞭毛絲狀體、葉狀體絲狀體、葉狀體異絲體、枝狀體異絲體、枝狀體綠球藻型綠球藻型多核體型多核體型編輯課件8n藻類的藻類的3條進(jìn)化路線條進(jìn)化路線w紅色紅色(藍(lán)藍(lán))路線路線: a+d路線路線w雜色路線雜色路線: a+c路線路線w綠色路線綠色路線: a+b路線路線編輯課件

7、9(三三)裸蕨植物的產(chǎn)生和蕨類植物的起裸蕨植物的產(chǎn)生和蕨類植物的起源和發(fā)展源和發(fā)展1.裸蕨植物裸蕨植物-陸生植物的最早優(yōu)勝者陸生植物的最早優(yōu)勝者n起源時(shí)間起源時(shí)間:距今距今4億年前古生代志留紀(jì)晚期億年前古生代志留紀(jì)晚期n代表種類代表種類:w萊尼蕨萊尼蕨(Rhynia)w裸蕨裸蕨(Psilophyton)n共同特征共同特征:無(wú)葉無(wú)葉,僅具假根僅具假根, 莖莖2叉分枝叉分枝,單中柱單中柱,孢子囊孢子囊 單生枝端單生枝端,孢子同型孢子同型n裸蕨植物成功登陸原因裸蕨植物成功登陸原因w水生藻類大發(fā)展水生藻類大發(fā)展w含氧量增加含氧量增加w加里東造山運(yùn)動(dòng)使陸地面積增大加里東造山運(yùn)動(dòng)使陸地面積增大n祖先祖先:

8、古代的綠藻類古代的綠藻類編輯課件102.裸蕨植物在植物系統(tǒng)發(fā)育和演化上的意義裸蕨植物在植物系統(tǒng)發(fā)育和演化上的意義 -揭示了高等植物營(yíng)養(yǎng)體和孢子葉的發(fā)展和演化揭示了高等植物營(yíng)養(yǎng)體和孢子葉的發(fā)展和演化 頂枝學(xué)說(shuō)和突出學(xué)說(shuō)頂枝學(xué)說(shuō)和突出學(xué)說(shuō) 編輯課件113.蕨類植物的起源和演化蕨類植物的起源和演化起源起源:裸蕨植物裸蕨植物演化演化裸蕨類裸蕨類松松葉葉蕨蕨類類石石松松類類刺刺石石松松木木賊賊類類叉葉屬叉葉屬古蘆木古蘆木原始原始蕨類蕨類真真蕨蕨類類直接直接后裔后裔原原裸裸子子植植物物編輯課件12(四四)苔蘚植物的產(chǎn)生苔蘚植物的產(chǎn)生時(shí)間時(shí)間:距今距今3億年前泥盆紀(jì)早期億年前泥盆紀(jì)早期起源理論起源理論n苔蘚

9、植物起源于綠藻苔蘚植物起源于綠藻(1)具有與綠藻相似的葉綠體和光合色素具有與綠藻相似的葉綠體和光合色素;(2)貯藏物為淀貯藏物為淀粉粉;(3)游動(dòng)細(xì)胞具游動(dòng)細(xì)胞具2條頂生鞭矛條頂生鞭矛;(4)合子在配子體內(nèi)發(fā)合子在配子體內(nèi)發(fā)育育;(5)原絲體類似于絲狀綠藻原絲體類似于絲狀綠藻;(6)藻苔的發(fā)現(xiàn)藻苔的發(fā)現(xiàn)n苔蘚植物起源于裸蕨苔蘚植物起源于裸蕨(1)地質(zhì)年代記載晚于裸蕨地質(zhì)年代記載晚于裸蕨;(2)裸蕨中的一些種類與苔蘚植裸蕨中的一些種類與苔蘚植物有相似之處物有相似之處;(3)裸蕨中可看到有輸導(dǎo)組織消失的情裸蕨中可看到有輸導(dǎo)組織消失的情況況;(4)真蘚中有畸形的分叉孢子囊真蘚中有畸形的分叉孢子囊演化

10、方式演化方式綠藻中的鞘毛藻綠藻中的鞘毛藻苔類苔類蘚類蘚類輪藻輪藻蘚類蘚類苔類苔類裸蕨類裸蕨類角苔角苔苔類苔類蘚類蘚類編輯課件13(五五)裸子植物的起源和發(fā)展裸子植物的起源和發(fā)展1.裸子植物的祖先裸子植物的祖先-原裸子植物原裸子植物n主要特征主要特征: 外形似蕨類外形似蕨類,以孢子繁殖以孢子繁殖,次生木次生木質(zhì)部由具緣紋孔的管胞組成質(zhì)部由具緣紋孔的管胞組成n代表種類代表種類:w無(wú)脈蕨無(wú)脈蕨(Aneurophyton)w古蕨古蕨(Archaeopteris)編輯課件142.裸子植物演化過(guò)程中的重要類群裸子植物演化過(guò)程中的重要類群n種子蕨種子蕨(Pteridospermae)n本內(nèi)蘇鐵本內(nèi)蘇鐵(Bennettitinae)n科得狄科得狄(Cordaitinae)編輯課件153.裸子植物的演化關(guān)系裸子植物的演化關(guān)系編輯課件16(六六)被子植物的起源和發(fā)展被子植物的起源和發(fā)展w1. 被子植物發(fā)生的地質(zhì)時(shí)期被子植物發(fā)生的地質(zhì)時(shí)期w 白堊級(jí)或晚侏羅紀(jì)白堊級(jí)或晚侏羅紀(jì)w2. 可能的祖先可能的祖先w 大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于一個(gè)祖大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為被子植物起源于一個(gè)祖先先,即原被子植物即原被子植物.原被子植物可能源于本內(nèi)原被子植物可能源于本內(nèi)蘇鐵或種子蕨蘇鐵或種子蕨w3. 雙子葉植物和單子葉植物的關(guān)系雙子葉植物和單子葉植物的關(guān)系w 大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為單子葉植物是從已絕滅的大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為單