《植物生物学》课程教学大纲.docx

植物生物学课程教学大纲课程名称：植物生物学 (Plant Biology)课程编号：K12001总学时数：80学时 讲课学时：48学时 实验学时： 32学时（独立设课）实践学时：1周 学分：3学分（理论课）先修课程：无教 材：植物学，金银根，科学出版社，2010年，2月，普通高等教育十一五规划教材参考书目：植物学（上、下），陆时万、吴国芳等，高等教育出版社，2003年6月主要参考书：杨继主编植物生物学，2007年出版，吴国芳、陆时万主编植物学，2002年出版，贺学礼主编植物生物学教材，科学出版社，2009年，周云龙主编植物生物学教材，科学出版社，2011年，普通高等教育“十一五”规划教材，植物生物学(第二版 导读版)(英文影印版)；作者： Andrew Lack David Evans 课程内容简介：本课程包括植物的形态解剖和植物的系统分类两部分，形态解剖部分的主要教学内容包括植物细胞和组织；种子和幼苗；种子植物的营养器官根、茎、叶及其变态；种子植物的繁殖和繁殖器官。从细胞、组织、器官和完整植物体的不同水平介绍植物的内部结构特点。系统分类部分的主要教学内容包括藻类植物；地衣植物；苔藓植物；蕨类植物；裸子植物和被子植物。按照从低等到高等的演化关系介绍植物界中不同类群的特点及其在进化上的相互关系。 课程性质、目的和要求课程性质：植物学是生物科学专业的必修专业基础课，是学习其它生物学知识的基础。课程目的：植物学的发展是随着人类利用植物进行生产实践活动的深入而逐渐发展起来的。随着科学的进步，人类对植物的研究更加广泛深入，现在对植物的研究不仅利用形态、分类、解剖、生理、生态、分布、遗传、进化等传统的方法，而且从细胞、分子、化学及植物多样性的研究也成为植物学研究发展的趋势。因此植物学是学习生物学其它课程的先修课程之一，通过植物学的学习为以上各专业学生学习后续课程奠定基础。课程学习的要求总体要求：1知识学习 （1 ）从细胞、组织、器官、整体不同水平全方位了解植物的结构与功能，了解前沿研究情况-课堂学习、查阅资料 （2 ）植物重要类群特别是被子植物的特点与经济开发价值，了解植物相关产业-课堂学习、查阅资料。2 能力锻炼 （1）学会基本的植物实验技术、能力；学会收集、整理相关资料，制作PPT进行演讲-通过实验、野外实习 （2） 学会小论文写作-通过论文作业 3 素质培养 认真态度、团结协作、实事求是、互相尊重、对自己负责。通过理论课和实验、实践课的学习使学生掌握如下几方面的植物学知识：1植物细胞的结构和功能；2 细胞有丝分裂的部位及过程；减数分裂特点；3 植物的组织的类型、功能及其在植物体内的分布状况；4 种子的基本结构及类型；5 植物根动态发育过程及内部结构；6 茎的动态发育过程及内部结构；7 叶的基本构造及不同的生态类型；8 植物花各部分的组成、发育、结构和被子植物的繁殖；9 植物界的基本大类群的特征及其进化过程；10被子植物的分类方法、重点科的识别特征和常见植物的分类；植物检索表的编写及使用。二、教学内容、要点和课时安排植物学授课课时分配表章节讲课习题课讨论课实验其他合计绪论221植物的细胞和组织5162植物的种子与幼苗113植物的根334植物的茎555植物的叶336植物养器官的变态和相互联系117植物的繁殖与繁殖器官61188藻类植物229地衣植物1110苔藓植物2211蕨类植物2212裸子植物211413被子植物62（实践）8总计3934248本课程的教学内容共分13章。绪 论通过绪论的教学，使学生了解植物在自然界及在国民经济中的地位和作用；了解我国有丰富的植物资源；通过有关知识的介绍，引导学生提高学习兴趣，树立学好植物学的信心。主要内容是： 植物界二 植物分类的方法三、植物分类的基本单位和阶层系统四、植物命名法五、植物在自然界及国民经济中的作用六、植物学（一）植物学的发展简史及发展动向（二）植物学的研究对象及分支学科（三）学习植物学的目的、要求和方法第一章 植物细胞和组织 细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞的发现及细胞学说的建立，对植物学乃至整个生物学的发展有极其重要的意义。细胞分裂和分化导致组织的形成，不同的组织适应不同的功能。主要内容是：第一节 植物细胞一、植物细胞的概念（一）细胞学说1、细胞的发现2、细胞学说的建立及其意义3、细胞学发展的几个主要阶段（二）植物细胞的形状和大小（三）植物细胞的基本化学组成二、植物细胞的基本结构（一）原生质体1、质 膜2、细胞质3、细胞核（二）细胞壁1、细胞壁的结构和化学组成2、纹孔和胞间连丝3、细胞壁的亚显微结构（三）植物细胞的后含物三、植物细胞的繁殖（一）细胞周期的概念（二）细胞分裂的方式1、有丝分裂2、无丝分裂3、减数分裂第二节 植物组织 一、植物细胞的生长、分化和组织的形成（一）植物细胞的生长（二）植物细胞的分化（三）植物组织的概念二、植物组织的类型（一）分生组织1、依分生组织来源分类：原分生组织、初生分生组织、次生分生组织2、依分生组织位置分类：顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织（二）保护组织1、表 皮2、周 皮（三）基本组织1、同化组织2、贮藏组织3、通气组织4、贮水组织5、传递细胞（四）机械组织1、厚角组织2、厚壁组织：纤维、石细胞（五）输导组织1、导 管2、管 胞3、筛 管（六）分泌结构1、外分泌结构：蜜腺、腺毛、腺表皮、排水器2、内分泌结构：分泌细胞、分泌腔及分泌道、乳汁管 维管组织、组织系统和植物器官（一）维管组织（二）组织系统（三）植物器官重点：本章重点要求学生掌握植物细胞的结构、功能及有丝分裂、减数分裂的过程和意义；要求学生掌握构成植物体的各种类型组织的结构特征及其生理功能，为以后各章的学习打下基础。难点：植物细胞的结构、功能及有丝分裂、减数分裂的过程和输导组织。第二章 种子和幼苗种子是种子植物特有的器官。要求学生掌握种子的基本构造，并懂得胚是种子最重要的部分；使学生能区别幼苗类型；理解种子萌发就是胚在一定条件下重新生长和进一步分化的过程；明确营养体各部分的来源。主要内容是：一、种 子（一）种子的结构1、胚2、胚乳3、种皮（二）种子的类型1、有胚乳种子2、无胚乳种子（三）种子的成分 种子萌发和幼苗形成（一）种子萌发的条件1、种子萌发的内在条件2、种子萌发的外界条件（二）种子萌发的过程（三）幼苗的类型1、子叶出土幼苗2、子叶留土幼苗重点：要求学生掌握种子的基本构造，第三章 根本节要求学生掌握根的形态结构及其发育过程；了解根的形态结构与生理功能之间的辩证关系，了解根系形态建成的分子机制。主要内容是：一、根的形态（一）主根、侧根和不定根（二）根系及其在土壤中的分布：直根系、须根系、深根系、浅根系二、根的结构（一）顶端分生组织及根尖的分区1、顶端分生组织2、根尖的分区和活动：根冠、分生区、伸长区、成熟区（二）根的初生结构1、双子叶植物根的初生结构：表皮、皮层和维管柱2、单子叶植物根的结构特点：内皮层细胞五面加厚及通道细胞、多数有中央髓、大多数无次生生长（三）根的次生结构1、维管形成层的发生和活动2、木栓形成层的发生和活动（四）侧根的形成（五）根瘤和菌根1、根瘤的形成、意义及应用2、菌根的形成、类型、意义及应用重点：本章重点是根的内部结构。难点：双子叶植物根的初生结构。第四章 茎 要求学生掌握双子叶植物茎的形态结构及其发育过程；了解单子叶植物和裸子植物茎的结构特点；了解茎的形态结构与生理功能之间的辩证关系，了解经典顶端分生组织在组织培养和植物分子生物学研究中的意义。主要内容是：一、茎的形态（一）茎的外形（二）芽的结构和类型1、芽的结构2、芽的类型（三）茎的生长习性1、直立茎2、缠绕茎3、攀援茎4、匍匐茎（四）茎的分枝类型1、二叉分枝2、单轴分枝3、合轴分枝4、假二叉分枝5、分蘖（五）茎的形态学特征及在农业生产上的应用二 茎的结构（一）茎尖的结构及其发育1、茎的顶端分生组织2、叶原基和芽原基（二）双子叶植物茎的初生结构1、表皮2、皮层3、维管柱：维管束、髓和髓射线（三）双子叶植物茎的次生结构1、维管形成层的发生、活动及次生维管组织的形成2、木栓形成层的发生、活动及次生保护组织的形成（四）裸子植物茎结构的特点（五）单子叶植物茎结构的特点（六）木质茎和草质茎的特点重点：本章重点是茎的初生结构和次生结构。难点：双子叶植物茎的初生结构。第五章 叶 叶的形态在营养器官中最富于多样性，要求学生能辨别各种形态的叶；掌握被子植物叶的一般结构；了解单子叶植物和裸子植物叶的结构特点；理解叶的形态结构与生理功能之间的辩证关系。主要内容是：一、叶的形态（一）叶的大小、形状和组成1、叶的大小2、叶的形状3、叶的组成（二）叶脉1、平行脉序2、网状脉序（三）单叶和复叶1、单叶2、复叶（四）叶序和叶镶嵌（五）异形叶性二 叶的结构（一）叶的发育（二）被子植物叶的一般结构1、叶柄的结构2、叶片的结构：表皮、叶肉、叶脉（三）单子叶植物叶的结构特点（四）裸子植物叶的结构特点（五）不同生态条件下叶的结构特点1、旱生植物的叶2、水生植物的叶3、阳地植物和阴地植物的叶（六）落叶与离层重点：本章重点是双子叶植物和单子叶植物叶的结构。难点：双子叶植物叶和禾本科植物叶的结构。第六章 植物养器官的变态和相互联系识别常见营养器官的特点，了解营养器官之间在结构和生理功能上的相互联系。主要内容是：第一节 营养器官的变态一 根的变态（一）贮藏根1、肉质直根2、块 根（二）气生根1、支柱根2、攀援根3、呼吸根（三）寄生根二、茎的变态（一）地下茎的变态1、块茎2、根状茎3、鳞茎4、球茎（二）地上茎的变态1、枝刺2、茎卷须3、叶状枝4、肉质茎三、叶的变态（一）苞片和总苞片（二）鳞叶（三）叶卷须（四）叶刺（五）叶状柄（六）捕虫叶四、同功器官与同源器官的概念第二节 营养器官之间的联系一、根和茎中维管组织的联系二、茎和叶之间维管束的联系三、营养器官之间主要生理功能的相互联系 水分的吸收、输导和蒸腾；有机营养物质的制造、运输、利用和贮藏四、在植物生长中营养器官间的相关性（一）地上部分（茎、叶系统）和地下部分（根系）的相互关系（二）顶芽和侧芽的相互关系重点：本章重点是营养器官在结构上的联系。难点：根和茎的联系。第七章 植物的繁殖和繁殖器官 植物营养生长到一定阶段就要进行繁殖。繁殖是生物衍生后代的重要的生命现象。繁殖对于植物本身的作用就是保持种族的延续，为演化发展提供条件；对于人类的意义就是提供作物的种子和果实。要求学生掌握被子植物花的形态结构、发育及其生殖过程；了解被子植物胚胎发育及种子和果实的形成过程；掌握各种类型果实的特征。了解花发育的ABC 模型。主要内容是：第一节 繁殖的类型一、植物的营养繁殖二、植物的无性繁殖三、植物的有性生殖第二节 花一、花的形态（一）花的概念（二）花的组成1、花柄和花托2、花被3、雄蕊群4、雌蕊群（三）花的类型1、根据花被的有无分2、根据雌蕊（或雄蕊）的有无分（四）禾本科植物花的组成（五）花程式和花图式（六）花序1、无限花序2、有限花序二、花药的发育和花粉粒的形成（一）花药的发育和结构（二）花粉粒的发育和形态结构1、小孢子的形成2、雄配子体及雄配子的形成3、花粉粒的形态结构三、胚珠的发育和胚囊的形成（一）胚珠的发育和结构（二）胚囊的发育和结构1、大孢子的形成2、雌配子体及雌配子的形成四、开花、传粉和受精（一）开花（二）传粉1、传粉的方式2、传粉的媒介（三）受精作用1、花粉粒的萌发和花粉管的生长2、被子植物双受精过程及其生物学意义3、受精的选择性4、无融合生殖与多胚现象五、种子的形成（一）胚的发育1、双子叶植物胚的发育2、单子叶植物胚的发育（二）胚乳的发育（三）种皮的形成六、果实的形成和类型（一）果实的形成和结构（二）果实的类型1、真果和假果2、单果3、聚合果4、聚花果（三）果实和种子对传播的适应1、风力传播2、水力传播3、动物和人类传播4、果实弹力传播七、被子植物的生活史（一）生活史的概念（二）世代交替（三）生活史的特征重点：本章重点是被子植物花的形态结构，花粉粒的发育，胚囊的形成、结构及双受精，果实的类型。难点：花粉粒的发育，胚囊的形成、结构及双受精。第八章 藻类植物（Algae）要求学生掌握各门藻类主要特征，重要代表植物的形态特征、繁殖方式及生活史；通过归纳比较，从而了解藻类植物的演化趋势；使学生了解藻类植物在自然界中的作用及经济意义，适当介绍我国在藻类学研究和应用方面的成就。主要内容是： 藻类植物概述一 植物的主要特性二 藻类植物的分类第二节蓝藻门（Cyanophyta）一 蓝藻门的一般特征1、形态与构造2、繁殖3、分布二 蓝藻的经济价值及代表种类1、蓝藻的经济价值2、蓝藻的代表种类三 蓝藻在植物界中的地位第三节 绿藻门（Chlorophyta）一 绿藻门的一般特征1、形态与构造2、繁殖3、分布二 绿藻的分类及代表种类1、衣藻属(Chlamydomonas)2、石莼属（Ulva）3、水绵属（Spirogyra）第四节红藻门（Rhodophyta）一 红藻门的一般特征1、形态与构造2、繁殖3、分布二 红藻的分类及代表种类1、紫菜属（Porphyra）2、石花菜属（Gelidium）第五节 褐藻门（Phaeophyta）一 褐藻门的一般特征1、形态与构造2、繁殖3、分布二 褐藻的分类及代表种类1、水云属（Ectocarpus）2、海带属（Laminaria）3、鹿角菜属（Pelvetia）三 褐藻门在植物界中的地位第六节藻类植物小结一 藻类植物的演化1、藻类细胞的演化2、藻类植物体的演化3、繁殖及生活史的演化二 藻类植物在国民经济中的意义重点：本节重点是各门藻类主要特征和重要代表植物的形态特征。难点：繁殖方式和生活史第九章 地衣植物（Lichens）要求学生掌握地衣的构造特点，并能识别地衣的几中基本形态类型，了解地衣在自然界中的作用和经济价值。主要内容是：一、一般特征（一）地衣的概念（二）地衣的几种基本生长型（三）地衣的构造（四）地衣的繁殖二、地衣的分类三、地衣的生态习性及在自然界中的作用和经济意义重点：地衣的构造第十章 苔藓植物（Bryophyta）苔藓植物是从水生到陆生的过渡类型，是陆生植物发展的旁枝。本章要求重点掌握苔藓植物的特征及地钱和葫芦藓孢子体、配子体的形态构造，繁殖和生活史；了解苔纲和藓纲的区别及苔藓植物的起源和演化的主要观点。主要内容是：一、一般特征（一）形态构造（二）繁殖（三）生活史（四）生态习性二、代表植物（一）地钱属（Marchantia）1、配子体2、孢子体3、繁殖4、生活史（二）葫芦藓属（Funaria）1、配子体2、孢子体3、繁殖4、生活史三、苔藓植物的起源和演化及在植物界中的地位四、苔藓植物在自然界中的作用及经济价值重点：本章重点是苔藓植物的特征及地钱和葫芦藓孢子体、配子体的形态构造。难点：苔藓植物的生活史。第十一章 蕨类植物(Pteridophyta)蕨类植物是孢子植物演化的最高类群，又是低级的维管植物。本章要求掌握蕨类植物的一般特征；了解蕨类各主要类群的特征及蕨类植物的起源和演化；了解地质年代的划分、孢子植物的起源和进化、个体发育和系统发育的概念及关系；认识常见的蕨类植物。主要内容是：第一节 蕨类植物的一般特征一、孢子体（一）形态和营养器官1、根2、茎3、叶（二）维管组织（三）中柱（四）孢子囊和孢子二、配子体（一）配子体的形态和营养方式（二）有性生殖器官和受精条件三、蕨类植物的生活史四、生境和分布第二节 蕨类植物的分类及代表种类一、蕨类植物的分类系统和分类原则（一）蕨类植物的分类系统（二）蕨类植物的分类原则二、蕨类植物的代表种类（一）石松亚门（Lycophytina）1、一般特征2、代表植物（二）楔叶亚门（Sphaenophytina）1、一般特征2、代表植物（三）真蕨亚门（Filicophytina）1、一般特征2、代表植物第三节 蕨类植物小结一、蕨类植物是既古老而又复杂的植物群二、蕨类植物的起源和演化（一）蕨类植物的起源（二）蕨类植物的演化三、蕨类植物的经济价值重点：蕨类植物的一般特征和代表植物。难点：蕨类植物的生活史。第九章 裸子植物（Gymnospermae） 裸子植物比蕨类植物更进一步适应了陆地生活，但较之被子植物还缺乏广泛的适应性。本章要求掌握裸子植物的主要特征及生活史；了解裸子植物各纲的主要区别；掌握松、杉、柏三科的特征；认识常见的裸子植物；了解裸子植物的经济价值及我国丰富的裸子植物资源；结合对化石资料的研究，了解关于裸子植物起源和演化的主要观点。第一节 概 论一、裸子植物的主要特征（一）孢子体发达 配子体寄生在孢子体上（二）配子体退化（三）胚珠裸露 不形成果实（四）传粉时花粉直达胚珠 花粉萌发产生花粉管（五）具颈卵器构造 有多胚现象 胚具至多个子叶（六）种子的形成 由雌配子体构成的胚乳二、裸子植物的分类裸子植物门可分为：苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲及买麻藤纲等五纲。第二节 苏铁纲（Cycadopsida）一、主要特征二、代表植物 苏铁（Cycas revoluta）第三节 银杏纲（Ginkgopsida）一、主要特征二、代表植物 银杏（Ginkgo biloba）第四节 松柏纲（Coniferopsida）一、主要特征二、裸子植物的生活史（以松属为例）三、分类和代表植物（一）松科（Pinaceae）的识别特征及代表植物（二）杉科（Taxodiaceae）的识别特征及代表植物（三）柏科（Cupressaceae）的识别特征及代表植物第五节 红豆杉纲（Taxopsida）一、主要特征二、分类和代表植物第六节 买麻藤纲（Gnetopsida）一、主要特征二、分类和代表植物第七节 裸子植物的起源与进化一、地质年代的历史记载二、古植物学对裸子植物起源和进化的研究三、裸子植物的起源和进化第八节 裸子植物的经济意义重点：裸子植物的主要特征及生活史、裸子植物各纲的主要区别；松、杉、柏三科的特征和常见的裸子植物。难点：裸子植物生活史。第十章 被子植物（Angiospermae） 被子植物与裸子植物同属于种子植物。使学生懂得它是植物界中发展到最高级、最繁茂和分布最广的一个类群；了解被子植物对动物界及对人类发展和生存的重要作用；同时使学生了解关于被子植物起源的主要学说和系统发育两大学派的观点及主要被子植物分类系统的概况；掌握被子植物的一般特征和分类原则；了解检索表的使用方法。讲授内容主要是常见重点科的特征，属种数目，在世界和我国的地理分布，介绍一些代表属种及其经济价值。要求学生掌握两纲的特征及重点科属的特征，识别常见植物；结合实验和实习，加强对学生独立工作能力的培养，使学生掌握观察、解剖、描述、检索、鉴定植物的基本知识和技能。第一节 概 论一、被子植物的一般特征二、被子植物的分类原则三、被子植物的分类第二节 双子叶植物纲（Dicotyledoneae）（木兰纲Magnoliopsida）一、木兰科（Magnoliaceae）特征 识别要点 习见属种二、山毛榉科（壳斗科）（Fagaceae）特征 识别要点 习见属种三、石竹科（Caryophyllaceae）特征识别要点 习见属种四、锦葵科（Malvaceae）特征识别要点 习见属种五、葫芦科（Cucurbitaceae）特征识别要点 习见植物六、杨柳科（Salicaceae）特征识别要点 习见属种七、十字花科（Cruciferae）特征识别要点 习见属种八、蔷薇科（Rosaceae）特征识别要点 各亚科的主要特征 习见属种九、蝶形花科（Fabaceae）特征识别要点 习见植物十、葡萄科（Vitaceae）特征识别要点 习见植物十一、芸香科（Rutaceae）特征识别要点 习见属种十二、伞形科（Apiaceae）特征识别要点 习见植物十三、茄科（Solanaceae）特征识别要点 习见属种十四、旋花科（Convolvulaceae）特征识别要点 习见植物十五、唇形科（Lamiaceae）特征识别要点 习见属种十六、木犀科（Oleaceae）特征识别要点 习见属种十七、菊科（Asteraceae）特征识别要点 各亚科的特征 习见属种第三节 单子叶植物纲（Monocotyledoneae）（百合纲 Liliopsida）十八、天南星科（Araceae）特征 识别要点 习见植物十九、莎草科（Cyperaceae）特征 识别要点 习见植物二十、禾本科（Poaceaee）特征 识别要点 各亚科特征 习见植物二十一、百合科（Liliaceae）特征 识别要点 习见属种二十二、石蒜科（Amaryllidaceae）特征 识别要点 习见植物二十三、兰科（Orchidaceae）特征 识别要点 习见植物第四节 被子植物的起源、系统演化及主要分类系统一、被子植物的起源 （一）起源的时间 （二）起源的地点 （三）可能的祖先 （四）单子叶植物的起源二、被子植物的系统演化 （一）假花学说及恩格勒学派 （二）真花学说及毛茛学派三、被子植物的主要分类系统 （一）恩格勒被子植物分类系统 （二）哈钦森被子植物分类系统 （三）塔赫他间被子植物分类系统 （四）克郎奎斯特被子植物分类系统重点：掌握被子植物的一般特征和分类原则；双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别；检索表的编制和使用方法；常见重点科的特征和代表植物。难点：双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别和重点科的特征。三、教学方法 根据植物学的特点，主要利用多媒体进行教学，使所讲内容是具体、形象、生动、直观，充分调动学生的学习积极性，激发学习兴趣，利于学生理解和掌握知识。以教师讲授为主，利用启发式教学并结合学生的讨论、练习与实践增强课程的学习效果。四、成绩考核方式 成绩考核包括：考勤、作业质量、随机抽查成绩、小论文和期末考试成绩。五、制定本大纲的有关说明 本大纲适应于生物学各个