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植物学教学大纲课程名称： 植物学 英文名称： Botany 课程代码： 7400520 课程类别： 必修课学 时： 48学 分： 3授课教师： 丁春邦、胡超、杨瑞武、袁明、刘静、周莉君面向专业： 生命科学类各专业 编写日期： 二OO九年八月修订 本大纲是根据植物学教学的总体目标，结合我校的植物学教学实际情况，在原植物学教学大纲（ 2005 年 8 月修订）的基础上修订而成。大纲包括植物学课程的性质和任务、课程教学的基本要求、教学内容、考核方法与成绩评定、教材及主要参考书几部分。 一、课程的性质和任务植物学是高等农林、师范及综合院校植物生产类、生物科学、生物技术等专业开设的一门重要的专业基础课，通过本课程学习，一方面使学生全面掌握植物学的相关知识，为后续课和专业课（ 植物生理学、植物生态学、植物资源学、遗传学、细胞学、分子生物学等） 打基础，同时为从事农业生产和科学研究提供必要的植物学基本理论、基本知识和实验技能；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，为合理开发利用和保护植物资源打下必要基础。 二、课程教学的基本要求 植物学由植物形态解剖、植物分类两大部分组成。本课程的目的是使学生在学习植物学后，认识植物的细胞、组织、器官的形态特征以及功能，掌握营养器官和繁殖器官形态解剖的基本知识、技能和技巧，熟练地运用分类学的原则、原理，识别和鉴别植物。并要求学生初步了解植物各大类群及其相互之间的亲缘关系和系统发育的规律。 在植物形态解剖部分，以被子植物的生活史为主线，讲授营养生长和生殖生长的基本规律，贯穿植物体的形态、结构与功能的统一性以及植物与环境的关系，并以动态的关点和发展的关点认识植物生长发育的基本规律。要求学生掌握植物细胞显微和超微结构；细胞分裂的类型和过程；组织的起源和类型；营养器官和繁殖器官的发育和形态结构。并通过实验，熟练掌握显微镜的操作和使用，识别细胞、组织、器官的结构和特征，细胞的主要外部形态和内部结构，徒手切片以及染色、制片等方法和技术。 三、教学内容 理论讲授 植物形态解剖部分（ 26 学时） 绪 论（ 2 学时） 教学目的：了解植物的重要性与多样性，植物学的发展历史，学习植物学的方法。 教学要点：学习植物学的目的、任务和方法；植物学课程的性质、主要内容；植物学的历史和发展动态，植物在自然界的作用及与人类关系，植物多样性及植物资源的保护和利用。 重点：植物多样性及其保护和利用，学习植物学的目的、任务和方法。 难点：植物多样性及其保护和利用。 主要内容： 一、植物在生物分界中的地位;二、植物的多样性 ( 基因、物种、居群、群落 );三、植物在自然界及人类生活中的重要作用 四、植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义 五、植物科学的发展简史和当代植物科学的发展趋势 六、植物科学的研究对象和基本任务 七、学习植物学的目的和方法 植物细胞（ 4 学时） 教学目的：掌握细胞的形态结构与功能。 教学要点：细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核以及细胞器形态结构与功能。 重点：细胞的结构（显微结构与超微结构）与功能。 难点：细胞的有丝分裂，细胞壁和细胞核的结构。 主要内容： 第一节 概 述 细胞的概念、细胞学说、植物细胞类型及真核细胞的基本特征。 第二节 细胞生命活动的物质基础 - 原生质及原生质体 第三节 植物细胞的外被结构特点 一、 细胞壁 二、 细胞膜 第五节 植物 细胞质及其细胞器 一、胞基质 二、细胞器 三、细胞骨架系统 第六节 植物 细胞核 一、核的形态及其在细胞内的分布 二、核的超微结构 三、核的功能 第七节 植物细胞的后含物： 淀粉 蛋白质 油和脂肪 丹宁和色素 晶体和硅质小体 第八节 植物细胞的分裂、生长和分化 细胞周期 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 植物细胞的生长、分化及死亡 植物增殖的意义及其细胞全能性 植物组织（ 2 学时） 教学目的：掌握组织的形态结构、功能及组成。 教学要点：组织的概念，植物组织的类型、形态及功能。 重点：植物组织的类型、形态及功能。 难点：分生组织和输导组织的形态及功能。 主要内容 ： 第一节 植物组织的概念 第二节 植物组织的类型 分生组织 薄壁组织 保护组织 机械组织 输导组织 分泌结构 第三节 复合组织和组织系统 种子与幼苗（讲实结合，主要在实验室完成） 教学目的：了解和掌握种子的结构以及幼苗的类型及特点。 教学要点：种子的概念，种子、幼苗的类型及特点。 重点：种子和幼苗的类型。 主要内容： 第一节 种子 一、种子的基本结构 ( 种皮、胚乳、胚 ) 二、种子的基本类型 ( 双子叶植物有胚乳种子、单子叶植物有胚乳种子、双子叶植物无胚乳种子、单子叶无胚乳种子 ) 三、种子的寿命及萌发 四、种子的休眠 第二节 幼苗 一、被子植物的幼态器官及其形成 二、幼苗的类型：子叶出土幼苗和子叶留土幼苗 三、幼苗形态学特征在生产上的应用 营养器官根（ 3 学时） 教学目的：掌握根的来源、形态结构、发育过程、生理功能以及农业生产的关系。 教学要点：根的来源和类型以及根尖的分区，根的初生和次生结构和侧根的发生过程。 重点：根尖的分区及结构，双子叶植物和禾本科根的初生结构，双子叶植物根的次生结构。 难点：双子叶植物根的次生生长及结构，双子叶植物和禾本科植物根的区别。 主要内容： 第一节 根的功能和经济利用 第二节 根尖的初生生长与根的初生结构 一、根尖分区及其初生生长 (根冠；分生区；伸长区；根毛区（成熟区）) 二、根的初生结构 （一）双子叶植物根的初生结构 （二）禾本科植物根的结构特征 第三节 侧根的发生 一、侧根原基的发生 二、侧根的形成及其在母根上的分布 第四节 双子叶植物根的次生生长与次生结构 一、维管形成层的发生与次生维管组织的形成 二、木栓形成层的发生与周皮的形成 第五节 根和根系的形态类型 一、定根和不定根 二、直根系和须根系 第六节 根瘤与菌根 一、根瘤：概念、形成与作用 二、菌根：概念与作用 三、根瘤和菌根的研究进展 营养器官茎（ 4 学时） 教学目的：了解茎的外部形态、内部结构、发育过程、分枝方式和茎的类型。 教学要点：掌握枝条的形态、茎和芽的类型和茎分枝方式，茎尖的分区、植物的初生和次生结构，机械、输导和次生分生组织特征。 重点：双子叶植物茎的初生结构和次生结构，禾本科植物茎的结构特征。 难点：双子叶植物茎的次生生长和次生结构。 主要内容： 第一节 茎的性质、生长习性及其主要生理功能 第二节 芽与枝条 一、芽：芽的结构及其适应意义、芽的类型 二、枝条的形态特征及分枝方式：二叉分枝、单轴分枝、合轴分枝、假二叉分枝， 禾本科植物的分蘖 第三节 茎尖的结构 一、茎尖分区 二、茎的初生生长 第四节 茎的初生结构 双子叶植物茎的初生结构 第五节 双子叶植物茎的次生生长与次生结构 一、维管形成层的发生、组成及其活动 二、木栓形成层的发生与活动 三、多年生木本植物茎的结构特点：年轮的概念，年轮的形成与环境关系， 树皮的形成与形态变化，木材三切面的基本结构，优质木材的特征， 裸子植物茎的特点 第六节 单子叶植物茎的结构特点 一、禾本科植物茎的结构 二、单子叶植物茎的加粗：初生加厚生长、异常次生生长 第七节 茎的生长特性与人的生活 一、纤维植物的茎纤维特点 二、枝条生根与人工营养繁殖 三、茎的创伤愈合与嫁接 四、抗倒伏植物茎的结构特征 营养器官叶（ 2 学时） 教学目的：了解叶的外部形态、类型、发育过程、内部结构以及与生理功能的关系。 教学要点： 叶的基本形态与解剖结构，叶的衰老与脱落。 重点： 单、双子叶植物叶的解剖结构。 难点： 单、双子叶植物叶形态和结构的区别。 主要内容： 第一节 叶的生理功能 一、叶的普通生理功能：光合作用、蒸腾作用 二、叶的特殊功能：繁殖作用 第二节 叶的形态和组成 叶的组成、叶序、单叶和复叶、叶片的形状（叶形） 第三节 叶的发生和生长 一、叶原基的发生 二、完全叶各部分的发生 三、叶片的发育 第四节 叶的结构 一、双子叶植物叶的结构 二、禾本科植物叶的结构特点 第五节 叶的衰老与脱落 一、叶的衰老 二、叶的脱落：离层与落叶 第六节 叶的生长特性与物质生产关系 一、叶的生长特性与种植方式 二、不同叶位的叶与生物产量 三、叶的再生长与草皮、蔬菜，饲用植物的生产 营养器官的整体性及其与功能的 统一性和对环境的适应性 （ 1 学时） 教学目的：建立植物器官间相互联系、结构与功能统一和对环境适应性的观点。 教学要点：植物营养器官的联系，特别是维管束的互相联系，结构与生活功能的互相联系和统一，结构对环境的适应，营养器官的变态。 重点：维管束的互相联系，结构与生活功能的互相联系和统一。 难点：根、茎、叶过渡区维管束的互相联系。 主要内容： 第一节 营养器官的整体性 一、营养器官功能的协同性：植物体内木质部水分的吸收，输导和蒸腾；植物体内韧皮部有机物质的 制造，运输，利用和贮藏 二、营养器官间结构的联系：维管系统，营养器官的序列性 三、营养器官生长的协调性 第二节 营养器官形态结构和功能及环境的统一 茎形态结构的力学特点，茎的形态结构与功能的统一性 超级稻的株形分析 第三节 叶片结构与生态条件关系 一、阳地和阴地植物叶的结构 二、旱生和水生植物叶的结构特点 三、盐生植物叶的特点 第四节 营养器官的变态 一、根的变态 茎的变态 叶的变态 被子植物的有性生殖（ 8 学时） 教学目的： 了解花的概念及花的各部分的变化类型，雌雄蕊的发育过程及基本结构，了解植物从花到种子、果实的发育过程。 教学要点： 花的基本概念，花的形态，花及花序的类型，雌雄蕊的发育、解剖结构特征；开花，传粉与受精，果实和种子的概念，果实和种子形成的全过程，胚和胚乳的发育。 重点： 雌、雄蕊的发育、形态结构特征；双受精及其意义，胚和胚乳的发育；果实的形态及类型。 难点：雌、雄蕊的发育、解剖结构特征，胚的发育。 主要内容： 第节 花的组成及其在发育上的意义 一、花在植物个体发育和系统发育中的意义 二、花的组成及形态 三、花序 四、禾本科植物小穗和小花的构造第二节 雄蕊的发育与结构 花丝和花药的发育 花粉粒的发育过程 花粉粒的形态与结构 花粉粒的生活力 花粉败育和雄性不育现象 花粉植物 第三节 雌蕊的发育和结构 雌蕊的组成及心皮的概念 胚珠 胚囊的发育过程及结构 第四节 开花、传粉、受精 一、开花 二、传粉：自花传粉与异花传粉的含义，植物异花传粉的适应性，生产上对植物传粉的利用与控制 三、受精：花粉的萌发、花粉管的生长、双受精作用及其生物学意义、受精作用与现代生物技术、多倍体的概念，试管受精，子房培养，远缘杂交，植物生殖工程 第五节 种子的发育 一、胚的发育 ( 双子叶和禾本科植物胚的发育 ) 二、胚乳的发育 三、种皮发育及结构 四、无融合生殖和多胚现象 五、胚状体和人工种子 第六节 果实的发育和结构 一、果实的形成和发育 二、真果和假果的含义及其结构 三、单性结实和无籽果实 四、果实的类型：单果、聚合果、复果 五、果实和种子的传播 第七节 被子植物生活史概述 实验教学 植物解剖部分（22 学时）总体要求 1. 掌握一般光学显微镜、解剖镜的使用和保养； 2. 掌握常用植物学实验方法：临时装片法、徒手切片法、压片法、离析法、涂片法等； 3. 学会对实验中所列各种制片或标本的显微镜像的基本识别方法； 4. 掌握植物学绘图方法； 5. 了解研究植物常用药品的配制。 实验一、显微镜的结构与使用及植物细胞（学时） 实验目的：1. 掌握普通光学显微镜的构造和使用方法； 2. 掌握光学显微镜下植物细胞的基本结构； 3. 识别细胞中几种主要细胞器的显微结构； 4. 识别和检验细胞中主要贮藏营养物质； 5. 观察植物细胞有丝分裂各时期的特点。 6. 学习临时装片的制作方法； 7. 学习植物学绘图方法。 实验内容及方法： 1. 普通光学显微镜的构造、使用和维护：了解普通光学显微镜各部分的名称和用途，重点掌握使用方法；对显微镜的维护要注意取、放和清洁的正确方法，禁止自行拆卸和安装。 2. 临时装片技术：学习取材、撕片、染色、盖片等步骤及操作要领，先观察教师演示再亲自操作。 3. 徒手切片技术：学习取材（用 马铃薯块茎作实验材料 ）、切片、显色、盖片等步骤及操作要领，先观察教师演示再亲自操作。 4. 光学显微镜下植物细胞的基本结构：制作临时装片，注重观察细胞壁、细胞质、细胞核、液泡。 5. 植物细胞的质体和后含物的特点与分布：制作临时装片，观察叶绿体、有色体、淀粉粒、糊粉粒、油滴、晶体、花青素的特点与分布。 6. 原生质流动现象：观察原生质流动的特点，理解原生质流动的生物学意义。 7. 胞间连丝：观察胞间连丝的特点，理解胞间连丝的生物学意义。 8. 植物细胞有丝分裂：观察洋葱根尖制片，理解植物细胞有丝分裂各时期的特点。 实验二、植物组织（ 3 学时） 实验目的： 1. 掌握植物体各种组织分布及其特点； 2. 学习观察各种植物组织的制片方法； 3. 结合观察，理解植物组织的形态结构与功能的关系 。 实验内容及方法： 1. 分生组织洋葱根尖纵切片、椴树茎横切片； 2. 保护组织（1）初生保护组织：临时装片观察蚕豆叶表皮、玉米叶表皮； （2）次生保护组织：观察椴树茎、马铃薯横切制片； 3. 机械组织（1）厚角组织：观察南瓜茎横切片； （2）厚壁组织：石细胞梨果肉中的砂粒； 纤维杉木解离材料； 4. 基本组织（1）同化组织：荷叶横切片； （2）通气组织：荷叶横切片； （3）贮藏组织：马铃薯切片； （4）吸收组织：小麦幼根根毛； 5. 输导组织（1）导管：南瓜茎（环纹导管、螺纹导管、网纹导管）、凤仙花茎（梯纹导管）、蓖麻茎（孔纹导管）； （2）管胞：杉木解离材料； （3）筛管与伴胞：南瓜茎； 6. 分泌结构（1）精油腔：柑桔果皮； （2）腺毛：天竺葵叶表皮。 实验三、种子与幼苗和植物的根（学时） 实验目的： 1. 了解种子的组成与类型、禾本科植物胚的详细结构以及幼苗的类型； 2. 了解根尖的分区及各区特点； 3. 掌握单、双子叶植物根的初生结构；了解双子叶植物根的次生结构； 4. 了解侧根的发生； 5. 了解根瘤与菌根的形态。 6. 结合观察，理解植物根的形态结构与功能的关系 。 实验内容及方法： 1. 双子叶植物有胚乳种子蓖麻种子； 2. 双子叶植物无胚乳种子蚕豆种子； 3. 单子叶植物有胚乳种子玉米籽、小麦籽； 4. 取小麦、玉米颖果纵切片观察胚的详细结构； 5. 幼苗类型（1）子叶出土幼苗：大豆幼苗； （2）子叶留土幼苗：蚕豆幼苗； 6. 根尖各区的结构特征： 观察根冠、分生区、伸长区、根毛区的外部形态特征。 7. 双子叶植物根的结构：重点观察初生结构，识别表皮、皮层、中柱，区分初生木质部和初生韧皮部，理解根的结构与功能的关系；了解根的次生结构，在显微镜下识别周皮、次生韧皮部、维管形成层、次生木质部、维管射线。 8. 禾本科植物根的结构特点：通过观察，比较禾本科植物根与双子叶植物根的主要区别。 9. 观察 根瘤与菌根的形态。 实验四、茎（学时） 实验目的： 1. 了解枝条的外形及芽的类型； 2. 掌握单、双子叶植物茎的初生结构； 3. 了解双子叶植物茎的次生结构； 4. 了解单子叶植物茎的结构特点； 5. 了解裸子植物茎的结构及木材三切面； 6. 结合观察，理解植物茎的形态结构与功能的关系 。 实验内容及方法： 1. 枝条的外形及分枝方式、芽的各种类型； 2. 双子叶植物茎的初生结构菊花茎或向日葵茎横切片观察， 识别表皮、皮层、维管束、髓和髓射线，区分初生木质部和初生韧皮部，理解茎的结构与功能的关系。 3. 单子叶植物（禾本科）茎的结构特点玉米茎横切片观察， 比较禾本科植物茎与双子叶植物茎的主要区别。 4. 双子叶植物茎的次生结构椴树茎横切片观察， 在显微镜下识别周皮、次生韧皮部、维管形成层、次生木质部、维管射线、早材、晚材、年轮。 5. 裸子植物茎的结构松茎横切片观察， 比较 裸子植物茎与 双子叶植物茎的主要区别。 6. 木材三切面在显微镜下识别杉木茎的三切面。 实验五、叶（学时） 实验目的： 1. 了解并区别双子叶植物、单子叶植物和裸子植物叶的构造，理解结构同生理功能的关系； 2. 了解水生植物、旱生植物叶的结构，理解植物叶片形态结构与外界环境的关系。 实验内容及方法： 1. 双子叶植物叶片的结构观察海桐叶横切片， 在显微镜下识别表皮、栅栏组织、海绵组织、叶脉。 2. 单子叶（禾本科）植物叶片的结构水稻叶片（C 3 植物）、玉米叶片（C 4 植物）， 比较禾本科植物叶与双子叶植物叶的主要 区别。 3. 水生植物叶片的结构荷叶横切片； 4. 旱生植物叶片的结构夹竹桃叶横切片，通过观察，比较旱生植物叶和水生植物叶的结构特点，理解植物器官的形态结构与环境的适应性。 5. 裸子植物叶的结构观察松针叶横切片，比较裸子植物叶与被子植物叶的主要区别。 实验六、生殖（学时） 实验目的： 1. 了解花的组成和形态结构； 2. 掌握花药、子房与胚珠的形态结构； 3. 了解胚的发育； 4. 了解常见花序和果实的类型； 实验内容及方法： 1. 花的形态和基本结构：观看花的形态结构的投影片、幻灯片或相片，再用放大镜解剖观察油菜花或百合花的形态结构。 2. 花药的结构；百合花药横切片， 幼嫩花药、成熟花药、成熟花粉粒的观察：显微镜下观察识别幼嫩花药中的药壁各层、花粉母细胞，成熟花药中的表皮、纤维层、花粉粒。 3. 子房及胚珠的结构：百合子房横切片， 子房、幼嫩胚珠、成熟胚珠和成熟胚囊的观察：显微镜下观察识别子房壁、子房室、胚珠、胎座类型、成熟胚囊的结构特点。 4. 胚的发育：荠菜角果切片观察，识别胚胎发育的各阶段； 5. 识别常见花序和果实的类型： 观看花序和果实类型的投影片、幻灯片或相片，再结合实物标本观察。 实验七、综合性实验（ 4 学时） 1. 综合应用本学期学习的实验方法； 2. 综合分析植物体的形态结构与生理功能以及与生态条件的关系； 3. 综合分析不同植物类群（木本、草本、一年生、多年生）结构上的差异； 4. 解释植物器官的颜色与细胞结构的关系。 实验内容及方法： 1. 采集各种颜色的植物花瓣和各种颜色的