植物学上学期绪论

植物学,（上册）,主讲：陈燕,BOTANY,植物细胞的特点,具纤维素的细胞壁具有质体（叶绿体）具高渗细胞液的液泡,植物适应陆地生活的条件,解决水分的供应避免水分的过度散失保持良好的通气结构（个人观点）,绪论,主要内容：1植物学史概述2生物界的划分及植物的多样性3植物在自然界和人类生活中的作用植物学的分支学科植物分类等级和命名法规植物学的研究对象和基本任务学习植物学的目的和方法,一、植物学史概述,植物学的诞生和人类的起源是同步的。在旧石器时代，人类在采集植物块根和果实种子供食用的时候就认识了某些植物，逐渐积累了经验和知识，并加以记述。希腊、埃及、巴比伦、中国、印度等文明古国对植物知识都有记述。,植物学发展史可大致划分为4个时期：早期文明时期（公元5世纪以前）中世纪时期前后（公元5世纪至15世纪）16世纪至18世纪18世纪以后,古希腊亚里士多德的学生提奥夫拉斯图被视为植物学的创始人。他在公元前300年写的植物历史和植物本源二书，在哲学原理基础上将植物分类，描绘其各部分、习性和用途。,此后至17世纪这一漫长的时期内，植物科学处于描述性植物学时期。我国在此时期也有大量的著作，如本草纲日、齐民要术、植物名实图考等等。18世纪以来，植物学家致力于建立植物分类系统。1753年：林奈发表“植物种志”，确立了双名制，提出人为分类系统；1859年：达尔文创立了进化论，推动了自然分类系统的建立。,二、生物界的划分及植物的多样性,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,1、二界系统：瑞典林奈Linnaeus（1753）提出。分为植物界（光合，固着）和动物界（运动，吞食）2、三界系统：1866年，德国生物学家海克尔(EHHaeckel)提出。分为原生生物界、植物界和动物界3、四界系统：1959年惠特克(RHWhittaker)提出。原生生物界、真菌界、植物界和动物界,（一）生物界的划分,4、五界系统：1969年提出了五界分类系统：原核生物界（包括细菌和其他原核生物）、原生生物界（单细胞真核生物）、真菌界、植物界、动物界。这是目前应用最为广泛的分类系统，因它基本上反映了地球细胞生物的进化历程；在结构上，从原核生物界进化到单细胞的真核生物(原生生物界)，再进化到多细胞的真核生物；在营养上，从异养生物进化到自养和异养共存，构成了1个完善的物质和能量循环体系。,5、六界系统：陈世骧等提出（1979）.非细胞总界（SuperkingdomAcytonia）1.病毒界（包括类病毒）.原核总界（SuperkingdomProcaryota）2.细菌界（KingdomMycomonera）3.蓝藻界（KingdomPhycomonera）.真核总界（SuperkingdomEucaryota）4.植物界（KingdomPlantae）5.真菌界（KingdomFungi）6.动物界（KingdomAnimalia）一般植物学教材多采用二界系统，对初学者易于理解，便于学习。,（二）植物的多样性,1、植物种类的多样性物种多样性是指动植物及微生物种类的丰富性，它是人类生存和发展的基础。生物界按两界系统分类，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。,2、植物类型及生命周期的多样性：,植物按形态和生活周期分为：木本植物、草本植物和藤本植物。木本植物：又可分乔木和灌木二类。草本植物又可分为一年生、二年生和多年生三类。藤本植物：分木质藤本和草质藤本两类。,生命周期的多样性：,有仅可活20-30分钟的细菌，也有可生存数千年的树木（如柏科植物）。而多数植物生存1至数十年。,遗传多样性是指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。每一种植物都具有其独特的基因库和遗传组成，植物生长发育中基因表达在时间上和空间上调节控制的复杂性。藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物都具有各自特独的基因遗传系统。,3、植物遗传的多样性：,水体（江、河、湖、海）陆地（平原、高山、沙漠、盐碱地等）大气生活或死亡的生命有机体,4、植物生境的多样性,5、植物营养方式的多样性,自养异养：腐生、寄生,三、植物在自然界和人类生活中的作用,1植物是生物圈第一性的生产者：植物通过光合作用，把光能转化成化学能，贮藏在植物中；2在自然界物质循环中起重要作用：通过光合作用，植物源源不断制造氧气；通过呼吸作用和分解作用矿化作用（氨化作用、反硝化作用），使大气中的氧气、二氧化碳和氮气等保持平衡，维持了地球的生命系统；3.植物是维持生态平衡的重要物质基础。4.植物为国民经济建设提供了可以再生的能源。,植物在自然界物质（碳、氮）循环中的作用,植物在国民经济中的作用,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,植物的环境保护作用,调节气候；防风固沙；保持水土；涵养水源；净化大气、水体和土壤；滞尘、隔音；吸毒杀菌；美化环境；,植物形态学（细胞、解剖、胚胎）植物生理学植物遗传学植物生态学植物分类学植物地理学植物资源学,四、植物学的分支学科,第十五届国际植物学会议（1993年在日本召开），划分为十一类：分子植物学、代谢植物学、细胞及结构植物学、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、菌物学、古植物学和经济植物学等；第十六届国际植物学会议（1999年8月在美国召开），把植物的分支学科划分为：植物多样性系统与进化，生态、环境与保护，结构、发育与细胞生物学，遗传与基因，生理与生物化学，人类与植物经济植物学及生物技术等六大块。这与上一届的划分有了很大区别第十七届于2005年7月18日至7月23日在奥地利维也纳隆重举行。,五、植物分类等级和命名法规,经过努力，植物分类学家们已经大体上弄清了各种植物之间的关系，并根据它们之间亲缘关系的远或近，从低级到高级，从简单到复杂，把它们编排在一个系统中。在这个系统中，每一种植物都有一个自己的位置，就像是每一个人都有一个户口一样。这个系统由好几个等级组成，最高级是“界”，接着是“门”、“纲”、“目”、“科”、“属”，最基层的是“种”。,Taxonomiccategories:（分类阶元）,Kingdom界,Division门Phylum（animal）,Class纲,Order目,Genus(pl.genera)属,Family科,Species种,分类等级（阶元）：,种（species）的概念：种是生物分类的基本单位，它是具有一定的自然分布区和一定的形态特征和生理特性的生物类群。同一种中的各个个体具有相同的遗传性状，而且彼此交配可以产生后代。,种名Scientificnameforspecies-双名法Binomialsystemofnomenclature,属名种加词命名人姓氏,n.(首字母大写),n.ora.,全称or缩写,Linnaeus林奈,水稻OryzasativaL.,植物命名（双名法）,六、植物学的研究对象和基本任务,植物学是研究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。系统掌握植物体形态、结构和功能的基本知识，了解植物类群与分类的基础知识以及植物界演化规律，了解植物个体发生、发育、生长、生殖等生命活动规律，以及植物与环境条件关系的基础知识，并了解这些知识在生产、生活实践中的应用。,植物生物学的发展方向：,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,七、学习植物学的目的和方法,学习目的：1、解决人类面临的全示球性难题；,人口膨胀粮食紧张环境污染能源紧缺遗传疾病,2、解释生活中的植物现象,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,3、更好地应用植物为人类服务,寻找野生植物资源，开发利用；培育作物新品种；保护资源，维持生态平衡。,培养兴趣；做好笔记；复习整理；阅读参考书及文献；重视实验与实践；善于观察比较。,学习方法：,参考资料与植物学网站,教材:叶创兴，朱念德等.植物学.高等教育出版社，2007主要参考书目：1、陆时万,吴国芳等植物学(第二版，上、下册)。高等教育出版社2、徐汉卿主编、植物学、中国农业出版社，19963、高信增、植物学(上册)、高等教育出版社，19924、吴万春主编、植物学、高等教育出版社，19915、李扬汉、植物学、农业出版社6、李扬汉、1988、植物学（上、中、下）、高