孝感学院生科院课件
制作:姜益泉
二 00三年八月
植物学上册教学安排
教材内容
内容提要
? 第二版前言
? 第一版前言
? 绪 论
? 一、植物界
? 二、植物学的内容和学习方法
? 三、学习植物学的目的与要求
第一讲 绪 论
? 主要内容
? 一、什么是 植物学 (植物学的研究对
象)?
? 二、为什么要学习植物学(学习 植物学
的重要意义 )?
? 三、如何学好植物学(学习植物学的 方
法 )?
一、什么是 植物学
(植物学的研究对象)?
? 1、植物学的定义
? 2、植物界的划分
? 3、动、植物的区别
? 4、植物学的分支学科
植物学的定义与研究对象
? 植物学 是一门内容十分广博的学科。
? 研究对象 是 植物 各类群的 形态结构,分
类和有关生命活动、发育规律,以及植
物和外界环境间多种多样关系 的学科。
?
? 什么是植物?
? 植物是生物的一大类群(植物界)
自然界的划分
? 按照现代的概念, 自然界是由运动
形式不同的, 四圈, 组成 。
? 生物圈 生物界
? 四圈是 水 圈 自然界
? 大气圈 非生物界
? 岩石圈
?
生命的特征
1、具有细胞
(病毒例外)
2、新陈代谢
3、生长
4、应激性
5、生殖和发育
6、遗传和变异
7、适应性
生物界的划分
? 生物界的划分, 有不同的主张, 因此有不同的分界系

? 1,二界系统:植物界 ( 光合, 固着 ), 动物界 ( 运动,
吞食 ) 瑞典林奈 Linnaeus 1753
? 2,三界系统:原生生物界 ( 变形虫, 具鞭毛, 能游动
的单 Cell,群体 ) 赫凯 Haeckel 1866
? 3, 四 界 系 统, 原 核 生 物 界 ( 原 始 核 )
科帕兰 Copeland 1938
? 4, 五 界 系 统, 真 菌 界 ( 营 养 方 式 —— 分解 )
维德克 Whittaker 1969
? 5, 六 界 系 统, 非 胞 生 物 界 ( 病毒, 类 病 毒 )
陈世骧 ( xiang) 1977
? 一般植物学教材多采用二界系统, 对初学教易于
理解, 便于学习 。
? 1、瑞典博物学家林奈( Carolus Linnaeus,
1707— 1778)在 18世纪就将生物界分成植物和
动物两界,这种 两界系统,建立得最早,也沿
用得最广和最久。
? 2、三界系统,即在动、植物界外,又另立原
生生物界。
? 3、四界系统,即植物界、动物界、原生生物
界(或真菌界)和原核生物界。
? 4,五界系统,即植物界、动物界、真菌界、
原生生物界和原核生物界。
? 5、我国学者又把类病毒( viroids)和病毒
( virus)另立非胞生物界,和植物界、动物界、
菌物界(即真菌界)、原生生物界、原核生物
界,共同组成了六界系统。
植物的类型和分布
? 生物界按上述两界系统分类,现
在已经知道的植物种类多至 50余万
种,包括 藻类、菌类、地衣、苔藓、
蕨类和种子植物 等。它们的大小、
形态结构和生活方式各不相同,共
同组成了复杂的植物界。
植物的类群
植物的类型 繁殖方式 维管束有无 胚的有无 进化级别 营养方式
藻类植物 自养
菌类植物 异养
苔藓植物 自养
蕨类植物 自养
裸子植物 自养
被子植物 自养




种子
植物



低等
植物



物有
种子植物可根据它茎干的质地,分为
木本植物和草本植物 两大类型
? 1,木本植物 又可分 乔木、灌木和半灌木 三类。
? ( 1)乔木, 植株一般高大,主干显著而直立,
在距地面较高处的主干顶端,由繁盛分枝形成
广阔树冠的木本植物,如泡桐、杨、榆、松等。
? ( 2)灌木,植株较矮小,无显著主干,近地面
处枝干丛生 的木本植物,如大叶黄杨、迎春、
紫荆、木槿、南天竺、茶等。 灌木和乔木的区
别,不是内部结构的不同,而是生长型的不同。
? ( 3)半灌木, 外形类似灌木,但地上部分为一
年生,越冬时枯萎死亡的木本植物,如金丝桃、
黄芪和某些蒿属植物。
? 2,草本植物 又可分为 一年生、二年生和多年
生三类。
? ( 1) 一年生植物, 在 一个生长季 完成全部生活史的植
物。它们从种子萌发到开花结实,直至枯萎死亡,在
一个生长季内完成,如水稻、玉米、高粱、大豆、黄
瓜、烟草、向日葵等。
? ( 2) 二年生植物, 在 两个生长季 内完成全部生活史的
植物。第一年种于播种后当年萌发仅长出根、茎、叶
等营养器官,越冬后第二年才开花结实直至枯萎死亡,
如白菜、胡萝卜、菠菜、冬小麦、洋葱、甜菜等。
? ( 3) 多年生植物,生存期 超过两年以上 的草本植物。
地上部分每年生长季节末死亡,地下部分(根或地下
茎)为多年生,如薄荷、菊、鸢尾、百合等。
? 不论木本植物或草本植物,凡茎干细长不能直立,
匍匐地面或攀附他物而生长的,统称 藤本植物 。 草质
藤本 如牵牛等; 木质藤本 如葡萄等。
生物类别 植 物 动 物
细胞构造 有细胞壁 无细胞壁
营养方式 大多数自养 异 养
生长和 大多数植物生长 各器官在胚胎内
器官 和发育继续进行 完全形成, 生长和
发生 可连续不断产生 发育主要是体积
方式 新器官和新组织 增大与个体成熟
动植物的区别
植物界的发生和发展
? 1,发生年代,三十多亿年前
? 2,发生过程:由无机物到有机物, 由非生命
体到有生命体, 由非细胞结构到有细胞结构
? 3,发展规律
? ( 1) 由简单到复杂:单细胞到多细胞, 无分
化到有分化, 无分工到有分工, 由简单的分化,
分工到复杂的分化, 分工 。
? ( 2) 由水生到陆生:是进化发展的一次大的
飞跃
? ( 3) 由低等到高等:被子植物为最高级的类
群, 而被子植物内部也有个由低级到高级的发
展问题
植物形态学 植物生态学
植物解剖学 植物地理学
植物胚胎学 植物群落学
植物生理学
古植物学
植物资源学
植物分类学
植物化学
植物学的分科
? ( 1) 植物形态学,研究植物体内外形态和结构, 器官
的形成和发育, 细胞, 组织, 器官在不同环境中以及
个体发育和系统发育过程中的变化规律的科学
? 广义的形态学又包括 植物细胞学, 植物解剖学, 植物
胚胎学
? ( 2) 植物分类学,研究植物类群的分类, 鉴定和亲缘
关系, 从而建立植物进化系统和鉴别植物的科学
? 有时称为 植物系统学 ( 近来常用 ) ;有的系统学含分
类学;有的分类学含系统学
? 当代趋势是称为 系统与进化植物学 ( 植物杂志 98— 4)
? 植物分类学又可分为若干专门学科,种子植物分类学,
苔藓学, 藻类学, 真菌学 等 。
? ( 3) 植物生理学,研究植物体的生理功能 ( 为光合作
用, 吸作用, 蒸腾, 营养, 生殖等 ) 各种功能的变化,
生长发育的情况, 以及在环境条件的影响下所起的反
应等学科, 有专门的 植物细胞生理学
? ( 4) 植物生态学,研究植物个体与环境条件间相互关
系的科学 。 又可细分为个体生态学和群体生态学 ( 又
称地植物学 )
? ( 5) 植物地理学 ( 植物分布学 ),以属种分布和植物
群落为研究对象
? 广义的植物地理学包括植物生态学的内容
? ( 6) 其它的分支学科:这些学科的形成一方面是由于
研究的内容更专一, 更细的需要, 另一方面是由于学
科之间的相互渗透, 新技术的应用而导致的 。
? 如第十三届国际植物学会议 ( 81.8.悉尼 ) 把植物
学的分支学科划分为 12类:分子植物学, 代谢植物学,
发育植物学, 环境植物学, 群落植物学, 遗传植物学,
系统及进化植物学 ( 另有苔藓学, 菌类学, 海水, 淡
水植物学, 历史植物学, 应用植物学 等 。
二、为什么要学习植物学(学
习植物学的重要意义)?
? 1,植物的作用
? 2,植物学 的发展简史和
? 发展趋势
? 3,我国丰富的植物资源
? 4,学习植物学的目的
1、植物的作用
? ( 1) 植物在自然界中 的作用
? A,植物的 光合作用
? B,植物的矿化作用及在物质循环中的作

? C,植物对环境保护的作用
? D,植物对水土保持的作用
? ( 2) 植物与人类的关系
植物在自然界中的作用
?光合作用是世界上最重要的同化
合成过程
?参与了自然界中的物质循环
?植物保持了水土
?维持了生态平衡
光合作用
? 是绿色植物利用它特有的叶绿素吸收
光 能,将二氧化碳和水转化为富含能量
的有机 物,并释放氧 气 的过程。这一过
程极其复杂,包括 光反应和暗反应 。它
的总过程常用一简单的方程式表示:
光合作用
? 绿色植物的光合作用是地球上唯一
的最大规模地把无机物转化为有机物,
将光能转化为可储积的化学能以及把氧
释放出来补充大气中的氧,这是地球上
生物界生命活动所需能量和其他必需条
件的基本源泉,也正是绿色植物的三项
伟大的宇宙作用。
植物在自然界物质
(碳、氮)循环中的作用
? 1,碳循环( carbon cycle) 绿色植物进行有机
物的合成,即光合作用的过程中,需要空气中的二氧
化碳作为原料,以合成有机物。空气中的二氧化碳以
容量计,仅为 0.03%。据估计,碳按重量计,大气中的
总含量约 600亿吨,绿色植物在进行光合作用的过程中,
要吸收大量的碳,如果大气中的二氧化碳不加补充,
按地球上每年绿色植物要用 19亿吨碳酸态的碳计算,
只要 30余年,大气中的二氧化碳就将被消耗殆尽。可
是,事实上却不然,自有绿色植物以来,在漫长的岁
月中,二氧化碳始终维持着相对的平衡,这就说明自
然界中的二氧化碳一直在不断地得到补充,这些补充,
除去地球上物质的燃烧、火山的爆发、动、植物的呼
吸外,主要 是依靠非绿色植物,如真菌、细菌等对动、
植物尸体的分解所释放出的二氧化碳来补充。
? 2、氮循环( nitrogen cycle) 氮是植物生命活
动中不可缺少的重要元素之一。大气中的氮含量为
79%,尽管含量高,但是这种游离氮,只有少数的固
氮细菌和蓝藻,才能吸收利用,而绿色植物却不能直
接利用。这些 细菌、蓝藻 等把大气中的游离氮固定转
化为含氮化合物,成为植物所能吸收利用的氮,这个
过程称为 生物固氮作用 。绿色植物把由光合作用所合
成的碳水化合物与所吸收的铵盐合成蛋白质,用以建
造自己的身体,或作为备用的养料,储积在体内。动
物摄取植物的蛋白质,加工成为动物本身的蛋白质。
蛋白质通过呼吸,或者通过动、植物尸体的分解,进
行氨化作用,又释放出铵离子。部分的铵成为铵盐,
供植物吸收;另一部分铵,经过硝化细菌一系列的硝
化作用成为硝酸盐。硝酸盐是植物能够吸收和利用的
氮的主要来源。但硝酸盐也可以由反硝化细菌的反硝
化作用回复成游离氮( N2)或氧化亚氮( N2O),重
返大气中。氮就是这样通过植物的复杂作用而循环着。
植物对人类的贡献
?为农牧业的发展提供饲料 ---食物来源
?为人类生活提供能源 --------能量来源
?为人类提供纤维和建筑材料 -原料来源
?为人类提供药材 ---------促进健康的医院
?为人类提供文化基质 ---—造纸原料
?为人类固沙防风,调节气候及美化生活 ---
“气候的万能调节者”
?增加经济收入 ---------资金来源
园林植物的功能和作用
? 1、气候的 万能调节者 ;
? 2、防止污染的卫士;
? 3、防止灾害的尖兵;
? 4、涵养水源的海洋;
? 5、环境美的主体工程;
? 6、促进康寿的医院;
? 7、陶冶情操的课堂;
? 8、维护生态平衡的宝库;
? 9、结聚财富的银行;
? 10、文明的乐园。
农业方面
? 遗传育种 -----农作物、畜牧业的优良品种(无
籽西瓜)
? 人造种子
? 生物杀虫剂
医药卫生方面
?新的抗菌素、疫苗
?中药材
轻工业, 食品工业
? 酶工程,食品、医药、发酵、日用化工、
轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、
农业、环保等经济部门
? 发酵工程,酿酒制曲、味精、抗菌素、
维生素等
2、植物学 的发展简史和发展趋势
? 我国是研究植物最早的国家之一。我国劳
动人民有丰富的生产经验和独特的创造。就植
物科学的考证,就可以证明。
? 远在殷代就开始种麦、黍、稻、粟。古代
治病所用的草,就是今日所说的药用植物。各
代的志书,都有关于新植物的记述和栽培植物
的考证,并有历代相传药用植物专书,如李时
珍的, 本草纲目, 为国际药学和植物学家所珍
视。不仅对于高等种子植物,即使对低等植物
如藻类和菌类的利用也都有悠久的历史。
生物学的发展方向
生物科学的前沿
? 分子生物学的发展是生物科学发展史上
的一个重要的里程碑
? DNA重组技术
? 原生质体融合技术
?
将以上技术应用到植物中
3、我国丰富的植物资源
? 我国是世界上植物种类最丰富的国家之一,种子
植物就有 3万种以上,仅次于马来西亚和巴西,居世界
第三位。我国也是经济植物最多的国家之一。 裸子植
物全世界共有 13科,约 700种,我国就有 12科。近 30O
种之多,它们多是经济用材树种。我国的银杏、水杉、
水松素有三大活化石之誉,银杉、台湾杉等均为子遗
植物。
? 还有许多特产树种,如金钱松、油杉、红豆杉。被
子植物中,粮食作物;如水稻、小米早在数千年前已
有栽培。果树中的桃、梅、梨、荔枝、杨梅、橙、栗
等皆原产于我国。我国是蔬菜种类最多的国家。
? 特种经济植物有条、桑、油桐、苎麻、大麻等。我
国观赏植物之多更是著名于世,如牡丹、芍药、茶花
等均为我国特产。药用植物有人参和数千种中草药,
更是宝贵的财富。
? 台湾省是世界盛产香樟、生产樟脑最多的地方。
4、学习植物学的目的
? ( 1) 为后继课程打好基础;
? ( 2) 胜任中学植物学教学;
? ( 3) 为生产建设服务 。
? 最终的目的在于应用, 解决
实际问题 。
21世纪将面临的许多世界性的难题
? 人口膨胀
? 粮食紧张
? 环境污染
? 能源紧缺
? 遗传疾病
?, 植物学, 是生物学、中医中药学、农学类、林学
类各专业的一门重要基础课或专业基础课,通过本
课程学习,一方面要全面掌握植物形态建成和植物
界系统演化的规律,被子植物分类的基本理论、基
本知识和基本技能,了解植物与人类关系,为后续
课程提供必要的植物学基础知识;另一方面,帮助
学生树立环境意识和自然界可持续发展思想,为全
面提高学生的素质服务,以及合理开发利用植物资
源打好必要基础。 21世纪是生物学世纪,植物学作
为生物学的重要组成部分与人类的物质生活和精神
生活都有着紧密联系,植物学科在理论和技术上的
研究已取得重大进展,在工农业生产和医疗保健上
的应用也取得了重大突破,植物学对改善农业生产、
解决食品短缺、提高人类生活质量、解决能源危机、
治理环境污染以及可持续发展方面都有十分重要的
作用。
生活中的植物现象 — 你能解释吗?
? 春暖花开
? 秋风扫落叶
? 藕断丝连
? 雨后春笋
? 昙花一现
? 西瓜种子在果实内不发芽
? 土豆、苹果削皮后会变黑
? 自然界的黑色、绿色花较少
三、如何学好植物学(学习植物学的方法)?
? 1,要求
? ( 1) 种子植物形态解剖部分 ( 结构与功能 )
? ( 2) 孢子植物部分 ( 在植物界的地位 )
? ( 3) 种子植物分类部分 ( 分类地位与应用 )
? 2,方法
? 注重理论联系实际, 运用观察, 比较和实
验的方法 。
? 做到几个相结合:课内、课外(自学)相结合;
教材与参考资料相结合;小课堂(室内)与大
课堂(野外)相结合;动脑与动手相结合;单
独钻研与集体讨论相结合;读书与做文章(包
括作业和科研)相结合。
? 3、观念
? 学习植物学必须树立辩证唯物主义观点。
? 学习植物学必须具有历史唯物主义的观点。
? 植物的各式各样是植物和环境相互关系中有规
律地演化而来的,各有一部长期演化的历史。
? 植物种类繁多,教材内容描述多、现象多,
所以,在学习理论的基础上,必须加强观察,
增强感性认识。通过各种片段或个别现象,将
其联系起来,融汇贯通,达到建立植物体形态
结构和生长发育的立体观念和动态发展的概念。
加强记忆。
? 要加强基本技能训练,掌握基本实验技能,
培养用实验的方法去探索植物生命现象的本质
问题。
高等植物的结构与功能
基本组织
维管组织
叶脉
节间
顶芽 侧芽



表皮
子叶
地上
部分
根系
部分主 根
侧根
根冠
根毛







植物种类多样性
研究生命过程的方法
? 一般研究方法
? 研究步骤
一,一般研究方法
? 描述法、比较法、实验法、历史

二,研究步骤
? 认识问题 ----搜集资料 ----提出假
说 ----检验假说 ----评价数据 ----结
果报道
参考资料与植物学网站
? 教材:陆时万, 吴国芳等编著, 植物学 (第二版,
上, 下册 )。 高等教育出版社
? 主要参考书目:
? 1,徐汉卿主编, 植物学, 中国农业出版社,1996
? 2、高信增, 植物学 (上册 ),高等教育出版社,1992
? 3,中山大学、南京大学等编, 植物学 (下册 ),人民教育出版社
? 4,吴万春主编, 植物学, 高等教育出版社, 1991
? 5、李扬汉, 植物学, 农业出版社
? 6,李扬汉, 1988,植物学(上、中、下),,高等教育出版社
7,植物学杂志,,科学出版社
8,植物学学报, 知识出版社
9,杨继 等, 1999.7,植物生物学,高等教育出版社
10,周云龙,,植物学 实验 高等教育出版社
植物学(生物科学)网站
? http://www.bgabsc.com.cn,中国植物学会植物园分会
http://www.xtbg.ac.cn,中国西双版纳植物园
http://www.beijing.com,北京植物园
http://www.scib.ac.cn/brim/,华南植物多样性
http://www.rose-china.com,中国园艺网
http://www.kib.ac.cn,中国科学院昆明植物研究所
http://www.masson.com.cn,花间小憩
http://www.yileen.com.cn/南 京 艺 莲 苑
? http://www.bioinfochina.com/中华生物信息网
? http://agri.hongnet.com/yhzc2.htm养花种草发家至富
参考资料 ·生物科学领域成为其他重点
发展领域之首
据, 光明日报, 1989年 7月 18日报导,国务委员、
国家科委主任宋健在披露我国高技术研究计划部分
实施情况时指出,“生物科学是当代科学的前沿,
生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,
生物科学技术的发展对于中国更具有特别重要的意
义。”通过人工操作基因,打破种间屏障,超越孟
德尔极限,创造出优质、抗逆、高产的动植物新品
种,大幅度地增加粮食产量,发展新的畜牧业、养
殖业,是解决食品供应问题的最大希望所在。因此,
党和政府十分关注生物工程的发展,把生物领域列
为其他重点发展领域之首,给以“偏爱”。这种
“倾斜”政策今后还要长期坚持下去。
总 结
? 主要内容
? 1、植物学的定义;
? 2、植物学的分支学科;
? 3、学习植物学的意义;
? 4、学习植物学方法。
作业
? 根据你的生活经历,谈谈你
对植物学科的认识及今后学习植
物学的打算?