化學分類法的研究內容可概括為:①對各級分類階元例如科、屬和種所含化學成分(包括主要成分,次要成分和特徵成分)的特性和合成途徑進行比較研究。②探索各化學成分在生物界中的分布規律,研究生物體中化學成分的自身進化。③根據生物所含的化學成分及其合成途徑,配合傳統分類學及有關學科,共同研究生物類群的起源,如植物起源、動物起源、被子植物起源和哺乳動物起源等。
化學分類法分為植物化學分類法和動物化學分類法。①植物化學分類學研究生物鹼、酚類、β-硫代葡萄糖苷脂、胺基酸、類萜、油等次生代謝物的功能和它們在植物中的分布,以及它們與其他性狀的相關性等。套用植物次生代謝的分布來改進植物分類系統,使分類系統愈益接近其自然演化的實際情況。根據精油、生物鹼等在植物界(主要是被子植物)各目、科里的分布情況制定的植物分類系統,已更接近植物自然演化的實際情況。②動物化學分類學的研究歷史較短,但已使一些疑問得到澄清。如鳥綱中之紅鸛(火烈鳥),以往置於鸛形目或雁形目,但紅鸛之外形及習性介於鸛形、雁形二目之間,經20年研究,用酶法、電泳法分析、比較100種鳥類的卵蛋白後,確定紅鸛為獨立於鸛形目與雁形目的類群,建立了紅鸛目。
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