1--植物學(xué)-緒論

1、2021/8/21彭 羽2021/8/22教材：教材：高等院校十一五規(guī)劃教材高等院校十一五規(guī)劃教材 植物生物學(xué)植物生物學(xué)參考書：參考書：植物生物學(xué)植物生物學(xué)科學(xué)出版社科學(xué)出版社學(xué)時：學(xué)時： 54 學(xué)時，學(xué)時，18 周周 周學(xué)時：周學(xué)時： 3 學(xué)時學(xué)時 學(xué)學(xué) 分：分： 3 學(xué)分學(xué)分 關(guān)于考試：關(guān)于考試：平時成績占平時成績占 30； 期末考試期末考試 702021/8/23l緒論l細(xì)胞與組織l根、莖、葉l花、果實、種子l植物分類l植物分科2021/8/24l第一節(jié) 植物與植物界l第二節(jié) 植物與當(dāng)今人類所面臨的重大問題的關(guān)系l第三節(jié) 植物學(xué)發(fā)展的歷史l第四節(jié) 植物學(xué)及主要分支學(xué)科l第五節(jié) 學(xué)習(xí)植物學(xué)

2、的目的與方法2021/8/25 第一節(jié)第一節(jié) 植物與植物界植物與植物界一、生物界的劃分一、生物界的劃分二、植物的多樣性及其意義二、植物的多樣性及其意義（一）植物種類的多樣性和我國豐富多樣的植物資源（一）植物種類的多樣性和我國豐富多樣的植物資源（二）植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性及其意義（二）植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性及其意義（三）植物營養(yǎng)方式和生活周期的多樣性及其意義（三）植物營養(yǎng)方式和生活周期的多樣性及其意義（四）植物遺傳的多樣性及其意義（四）植物遺傳的多樣性及其意義（五）植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其意義（五）植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其意義（六）植物在自然界中的作用及其意義（六）植物在自然界中的作用及

3、其意義 2021/8/26l兩界說：植物界（Plantae）和動物界（Animalia）； 1735年，林奈（瑞典）。l三界說：植物界、動物界和原生生物界；1868年，?？藸枺ǖ聡四界說：植物界、動物界、原核生物界（Prokaryotes）和原始有核界（Protoctista）；1938年，科帕蘭（美國）。l五界說：植物界、動物界、原生生物界、原核生物界（Monera）和菌物界；1969年，魏泰克（美國）。l六界說：植物界、動物界、原生生物界、原核生物界（Monera）、菌物界和病毒界。陳世驤（中國）。2021/8/27（一）植物種類的多樣性和我國豐富多樣的植物資源（一）植物種類的多樣性

4、和我國豐富多樣的植物資源（二）植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性及其意義（二）植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性及其意義（三）植物營養(yǎng)方式和生活周期的多樣性及其意義（三）植物營養(yǎng)方式和生活周期的多樣性及其意義（四）植物遺傳的多樣性及其意義（四）植物遺傳的多樣性及其意義（五）植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其意義（五）植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其意義（六）植物在自然界中的作用及其意義（六）植物在自然界中的作用及其意義2021/8/282021/8/29v 豐富的植物種類（近30萬種）v生理功能、生理功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)大小的多樣性v營養(yǎng)方式的多型性（寄生、腐生、自養(yǎng)）v遺傳的多樣性（同一環(huán)境、不同環(huán)境下同物種的多種表現(xiàn)或特征）v生

5、態(tài)系統(tǒng)的多樣性（多種類型適應(yīng)環(huán)境）（森林、草原、農(nóng)業(yè)、濕地、海洋）v多用途性（生存、政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、交通、建筑、旅游、文化、保健、娛樂、發(fā)展）2021/8/210l大小：大?。?.10.1微米微米-200-200多米，如枝原體，巨藻等；多米，如枝原體，巨藻等；-幾千平方米，如幾千平方米，如榕榕樹等；樹等；l形態(tài)：球形，棒狀，星形，枝狀，葉形，形態(tài)：球形，棒狀，星形，枝狀，葉形，l結(jié)構(gòu)：單細(xì)胞（衣藻）結(jié)構(gòu)：單細(xì)胞（衣藻）-多細(xì)胞群體（水綿）多細(xì)胞群體（水綿）-組織（海帶）組織（海帶）器器官官植物系統(tǒng)（多細(xì)胞莖葉體植物系統(tǒng)（多細(xì)胞莖葉體-蕨類植物蕨類植物-種子植物）（表皮種子植物）（表皮皮皮層層

6、中柱）（地錢，腎蕨，銀杏，菊花等）中柱）（地錢，腎蕨，銀杏，菊花等） 單細(xì)胞單細(xì)胞體形小、結(jié)構(gòu)簡單，只能顯微鏡觀察；體形小、結(jié)構(gòu)簡單，只能顯微鏡觀察； 絲狀絲狀、枝狀或球狀群體、枝狀或球狀群體由一定數(shù)量的細(xì)胞松散聯(lián)系聚成；有的細(xì)胞之由一定數(shù)量的細(xì)胞松散聯(lián)系聚成；有的細(xì)胞之間聯(lián)系緊密，形成間聯(lián)系緊密，形成多細(xì)胞植物體多細(xì)胞植物體，或，或平扁平扁如葉狀、或匍匐呈游走狀、如葉狀、或匍匐呈游走狀、或直立為矮小的或直立為矮小的莖葉體莖葉體，許多植物進(jìn)化地位較高，出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)和，許多植物進(jìn)化地位較高，出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)和功能獨特的功能獨特的組織、器官的分化組織、器官的分化，甚至集根、莖、葉、花、果和種子等，

7、甚至集根、莖、葉、花、果和種子等于一體的復(fù)雜類群，如植物界最高級的植物類型于一體的復(fù)雜類群，如植物界最高級的植物類型被子植物。被子植物。2021/8/211生存（衣、食、住、行）；社會（外交、禮儀）；經(jīng)濟(jì)（貿(mào)易）；軍事（特殊材料、特異功能）；交通運輸（材料與工具）；建筑材料；旅游設(shè)施；文化娛樂、保健用品；新的可再生能源的開發(fā)植物資源是復(fù)雜多樣的，5000多種藥用植物都具有潛在的藥用價值。2021/8/212營養(yǎng)方式：綠色植物或自養(yǎng)植物、寄生植物（如稈銹菌、菟絲子、馬先篙(Pedicularis sp)、腐生植物。硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌屬于化學(xué)自養(yǎng)植物。 生活環(huán)境的多樣性生活環(huán)境的多樣性 陸生：陰生和陽

8、生，濕生和旱生等 水生：挺水、沉水、浮水等植物的生命周期多樣性：植物的生命周期多樣性：細(xì)菌20-30min；短命植物風(fēng)滾草；一年生和二年生草本植物，如水稻、蠶豆、油菜等；多年生植物（如河南省鄭州市登封市嵩陽書院的將軍柏，是中國最古老的柏樹2100年）或數(shù)千年（如生長在美國西海岸的紅松，據(jù)測定已存活7000多年）。 2021/8/213l喬木（松）喬木（松）l一年生草本一年生草本（水稻）（水稻）l二年生草本二年生草本（白菜）（白菜）l多年生草本多年生草本（鳶尾）（鳶尾）l半灌木半灌木（黃芪）（黃芪）l灌木（黃灌木（黃楊）楊）2021/8/214l基本組織基本組織l維管組織維管組織l葉葉脈脈l 節(jié)

9、節(jié)間間l 頂芽頂芽l 側(cè)芽側(cè)芽l莖莖l節(jié)節(jié)l葉葉l 表表皮皮l 子子葉葉l地地上 部上 部分分l根根系 部系 部分分l主主 根根l側(cè)側(cè)根根l根根冠冠l 根根毛毛l維維管管植植物物的的形形態(tài)態(tài)2021/8/215植物遺傳多樣性是指每一物種內(nèi)基因和基因型植物遺傳多樣性是指每一物種內(nèi)基因和基因型的多樣性的多樣性。是新的多樣性物種進(jìn)化形成的重要基礎(chǔ)。物種。是新的多樣性物種進(jìn)化形成的重要基礎(chǔ)。物種的遺傳變異愈豐富，對環(huán)境適應(yīng)性就愈廣，進(jìn)化潛力愈大。的遺傳變異愈豐富，對環(huán)境適應(yīng)性就愈廣，進(jìn)化潛力愈大。 種內(nèi)的多樣性劃分成變種、變型、品種、品系。種內(nèi)的多樣性劃分成變種、變型、品種、品系。除了形態(tài)、地理分布、

10、生態(tài)特征以及生產(chǎn)性狀等除了形態(tài)、地理分布、生態(tài)特征以及生產(chǎn)性狀等個體水平差個體水平差異異，個體或群體間的染色體數(shù)目、形態(tài)、行為等，個體或群體間的染色體數(shù)目、形態(tài)、行為等細(xì)胞水平細(xì)胞水平的的差異，不同代謝產(chǎn)物的差異，不同代謝產(chǎn)物的代謝水平代謝水平的差異以及基因的直接產(chǎn)物的差異以及基因的直接產(chǎn)物蛋白質(zhì)等蛋白質(zhì)等分子水平分子水平的差異，如雜交水稻的差異，如雜交水稻2021/8/216地球上行無數(shù)大大小小的生態(tài)系統(tǒng)、大至整地球上行無數(shù)大大小小的生態(tài)系統(tǒng)、大至整個生物固、整個海洋、整個大陸，小到一片個生物固、整個海洋、整個大陸，小到一片森林、一片草地、一個小小的池塘都可看作森林、一片草地、一個小小的池塘

11、都可看作為一個生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)多樣性由生物群為一個生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)多樣性由生物群落與生境類型的各樣性共同決定。落與生境類型的各樣性共同決定。 森林森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)、陸地、陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)、海洋、海洋生態(tài)系生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)、濕地、濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)2021/8/217自然界中的碳、氮、氧等的循環(huán)自然界中的碳、氮、氧等的循環(huán)植物體中的碳、氧、氫、氮、硫、磷、鉀等主要元素，植物體中的碳、氧、氫、氮、硫、磷、鉀等主要元素，以及鐵、鎂、鈣等少量元素都是來自大氣或土壤。以及鐵、鎂、鈣等少量元素都是來自大氣或土壤。綠綠色植物在自然界中的物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用。色植物在自然

12、界中的物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用。2021/8/218一、植物與世界糧食問題二、植物與世界人口問題三、植物與世界能源問題四、植物與生態(tài)環(huán)境問題五、植物與人類的文明和可持續(xù)發(fā)展2021/8/219人類賴以生存的全部糧食、蔬菜、人類賴以生存的全部糧食、蔬菜、水果等都是植物。全世界可食用的水果等都是植物。全世界可食用的植物有植物有75000種之多約有種之多約有10000余余種藥用植物至今仍為發(fā)展中國家種藥用植物至今仍為發(fā)展中國家80%的人口的人口(30多億多億)的健康服務(wù)。的健康服務(wù)。2021/8/220人口問題的核心是食品與人口增人口問題的核心是食品與人口增長的比例。食用植物、飼料和餌長的比例。食用植

13、物、飼料和餌料等植口的增長量的總和要大于料等植口的增長量的總和要大于人口增長量，才能徹底解決人口問人口增長量，才能徹底解決人口問題；題；2021/8/221 全世界仍有全世界仍有8%的工業(yè)能源直接來自于植的工業(yè)能源直接來自于植物。在民間，維持生活所消耗的植物源物。在民間，維持生活所消耗的植物源能源則更多（熱帶可達(dá)能源則更多（熱帶可達(dá)80-90%）。利用）。利用植物或植物的殘體發(fā)展沼氣（植物或植物的殘體發(fā)展沼氣（28立方米立方米甲烷甲烷/噸，相當(dāng)于噸，相當(dāng)于1.25桶原油）提取石油桶原油）提取石油和酒精，已受到愈來愈多的重視和鼓勵。和酒精，已受到愈來愈多的重視和鼓勵。2021/8/222l植物光

14、合作用，利用二氧化碳制造有機(jī)植物光合作用，利用二氧化碳制造有機(jī)物，提供生存所需的食物和氧氣，吸收物，提供生存所需的食物和氧氣，吸收粉塵、減少噪音、調(diào)節(jié)氣候、防止污染、粉塵、減少噪音、調(diào)節(jié)氣候、防止污染、凈化空氣中的二氧化和氯氣等有毒氣體。凈化空氣中的二氧化和氯氣等有毒氣體。此外，植物在涵養(yǎng)水源、固坡護(hù)沙、防此外，植物在涵養(yǎng)水源、固坡護(hù)沙、防止水土流失，改良土壤、提高土壤肥力、止水土流失，改良土壤、提高土壤肥力、綠化城市和庭園、保護(hù)環(huán)境、減少溫室綠化城市和庭園、保護(hù)環(huán)境、減少溫室效應(yīng)，提供優(yōu)美的生活環(huán)境等。效應(yīng)，提供優(yōu)美的生活環(huán)境等。 2021/8/223植物是人類食、衣、住、行的物質(zhì)基礎(chǔ)植物是

15、人類食、衣、住、行的物質(zhì)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)資源。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)資源。農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)直接或間接與植農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)直接或間接與植物有關(guān)。糧、棉、油、麻、絲、茶、糖、菜、煙、果、藥等。物有關(guān)。糧、棉、油、麻、絲、茶、糖、菜、煙、果、藥等。養(yǎng)殖的飼料來源。養(yǎng)殖的飼料來源。工業(yè)原料或參與作用：食品、油脂、制糖、制藥、建筑、工業(yè)原料或參與作用：食品、油脂、制糖、制藥、建筑、紡織、造紙，或是橡膠、油漆、釀造、化妝品，冶金紡織、造紙，或是橡膠、油漆、釀造、化妝品，冶金工業(yè)、煤炭、石油工業(yè)等。工業(yè)、煤炭、石油工業(yè)等。 2021/8/224一、國外植物學(xué)發(fā)展歷史簡介二、中國植物學(xué)發(fā)展歷史簡介三、當(dāng)代植

16、物學(xué)發(fā)展的主流與趨勢 2021/8/225植物學(xué)知識的積累已有幾千年的歷史。中植物學(xué)知識的積累已有幾千年的歷史。中國是世界上研究植物最早的國家之一：國是世界上研究植物最早的國家之一：17世紀(jì)的李時珍（中國）世紀(jì)的李時珍（中國）18世紀(jì)的林萘（瑞典）等，都對植物學(xué)做世紀(jì)的林萘（瑞典）等，都對植物學(xué)做出過杰出的貢獻(xiàn)。出過杰出的貢獻(xiàn)。植物學(xué)發(fā)展的微觀與宏觀方向。植物學(xué)發(fā)展的微觀與宏觀方向。2021/8/226 可分為三個階段：l1、人為分類學(xué)時期（古-1830）l2、進(jìn)化論前后自然系統(tǒng)分類時期： （1763-1920）l 主要是分類學(xué)的發(fā)展，爭論焦點是進(jìn)化問題。 1902年，MHaberlandt首

17、次提出植物細(xì)胞全能性觀點l 代表人物：達(dá)爾文，虎克3、系統(tǒng)發(fā)育時期：植物學(xué)產(chǎn)生許多分支學(xué)科。 l 代表人物：孟德爾(發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律)等。l古代分類學(xué)時期： 代表人物：特奧費拉斯托（Theophrastus）植物歷史、 植物研究l描述性植物學(xué)時期：恩格勒(AEngler)和普蘭特萊(KPrantl)發(fā)表了自然植物科志，恩格勒(AEngler)和普蘭特萊(KPrantl)發(fā)表了自然植物科志l林奈時期：發(fā)展雙名法l 植物屬志、 植物種志2021/8/227 我國學(xué)者對于植物學(xué)的發(fā)展也有一定的貢獻(xiàn)：我國學(xué)者對于植物學(xué)的發(fā)展也有一定的貢獻(xiàn)： 約在兩千年前，約在兩千年前，詩經(jīng)詩經(jīng)中就記載了約中就記載了約20

18、0種植物。種植物。 北魏賈思勰的北魏賈思勰的齊民要術(shù)齊民要術(shù)。 明代徐光啟的明代徐光啟的農(nóng)政全書農(nóng)政全書。明末宋應(yīng)星。明末宋應(yīng)星天工開物天工開物 明代李時珍的明代李時珍的本草綱目本草綱目。 19世紀(jì)中葉，李善蘭與外人合編的世紀(jì)中葉，李善蘭與外人合編的植物學(xué)植物學(xué)一書，是我國第一本植物學(xué)的一書，是我國第一本植物學(xué)的譯本。譯本。我國近代植物學(xué)發(fā)展：我國近代植物學(xué)發(fā)展： 1、鐘觀光：中國第一位植物學(xué)家。、鐘觀光：中國第一位植物學(xué)家。 2、胡先嘯：植物起源問題的植物學(xué)家。、胡先嘯：植物起源問題的植物學(xué)家。 3、劉慎諤：著名植物分類學(xué)家、地植物學(xué)家和林學(xué)、劉慎諤：著名植物分類學(xué)家、地植物學(xué)家和林學(xué) 家。

19、家。2021/8/228一、植物學(xué)的基本概念及其內(nèi)容一、植物學(xué)的基本概念及其內(nèi)容二、植物學(xué)及其與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系二、植物學(xué)及其與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 2021/8/229植物學(xué)是關(guān)于植物的科學(xué)。是研究植物和植物的生活與發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。植物學(xué)的主要研究內(nèi)容包括植物生長發(fā)育過程中的形態(tài)建成、器官發(fā)育與結(jié)構(gòu)、植物類群進(jìn)化與分類，以及植物與環(huán)境間的相互關(guān)系等內(nèi)容。 2021/8/230植物科學(xué)的分支學(xué)科主要有：植物形植物科學(xué)的分支學(xué)科主要有：植物形態(tài)學(xué)、植物分類學(xué)、植物生理學(xué)、植態(tài)學(xué)、植物分類學(xué)、植物生理學(xué)、植物遺傳學(xué)、植物生態(tài)學(xué)等學(xué)科。植物物遺傳學(xué)、植物生態(tài)學(xué)等學(xué)科。植物科學(xué)的各個領(lǐng)域不斷交叉滲透，已產(chǎn)科學(xué)

20、的各個領(lǐng)域不斷交叉滲透，已產(chǎn)生出許多新的分支學(xué)科。生出許多新的分支學(xué)科。 2021/8/231對象是植物對象是植物 研究植物的生活和發(fā)展規(guī)律及與環(huán)境關(guān)系研究植物的生活和發(fā)展規(guī)律及與環(huán)境關(guān)系的學(xué)科的學(xué)科l 植物形態(tài)學(xué)植物形態(tài)學(xué)l 植物分類學(xué)植物分類學(xué)l 植物生理學(xué)植物生理學(xué)l 植物遺傳學(xué)植物遺傳學(xué)l 植物生態(tài)學(xué)植物生態(tài)學(xué)2021/8/232l 研究內(nèi)容研究內(nèi)容:植物學(xué)是研究植物各類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類和有關(guān)的生命活植物學(xué)是研究植物各類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類和有關(guān)的生命活動、發(fā)育規(guī)律，以及植物和外界環(huán)境間多種多樣關(guān)系的學(xué)科。動、發(fā)育規(guī)律，以及植物和外界環(huán)境間多種多樣關(guān)系的學(xué)科。l 分支學(xué)科分支學(xué)科：l

21、植物形態(tài)學(xué)：研究植物體外部形態(tài)、結(jié)構(gòu)，內(nèi)部組成、發(fā)植物形態(tài)學(xué)：研究植物體外部形態(tài)、結(jié)構(gòu)，內(nèi)部組成、發(fā)l 育和系統(tǒng)發(fā)育變化規(guī)律的科學(xué)。育和系統(tǒng)發(fā)育變化規(guī)律的科學(xué)。l 植物分類學(xué)：研究植物類群的分類、鑒定和親植物分類學(xué)：研究植物類群的分類、鑒定和親 緣關(guān)系，緣關(guān)系，l 從而建立植物進(jìn)化系統(tǒng)和鑒別植從而建立植物進(jìn)化系統(tǒng)和鑒別植 物的科學(xué)。物的科學(xué)。l 植物生理學(xué)：研究植物生命活動、生長發(fā)育規(guī)律的科學(xué)。植物生理學(xué)：研究植物生命活動、生長發(fā)育規(guī)律的科學(xué)。l 植物生態(tài)學(xué)和地植物學(xué)：研究植物與環(huán)境條件間相互關(guān)植物生態(tài)學(xué)和地植物學(xué)：研究植物與環(huán)境條件間相互關(guān)l 系的科學(xué)。系的科學(xué)。2021/8/233 在現(xiàn)在根據(jù)解決的科學(xué)問題分