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1、第一章第一章绪绪论论一、概念一、概念植植物物生生物物学学:从从细细胞胞、组组织织、器器官官、个个体体、类类群群、生生态态系系统统等等不不同同层层次次,阐阐述述植植物物的的形形态态、构构造造、生生理理、分分类类、分分布布、遗遗传传变变异异和和进进化化及及其其与与环环境境相相互互关关系系的的一一门门课课程程,从从而而对对植植物物体体、植植物物界界和和植植物物科科学学有有一一整整体的了解。体的了解。二、植物在生物分界中的地位二、植物在生物分界中的地位(一)生物界的划分:从两界到多界(一)生物界的划分:从两界到多界1.林林奈奈(CarolusLinnaeus,17071778)1735年,年,自然系统
2、(自然系统(SystemaNaturae):植):植物界和物界和动物界,两界系统动物界,两界系统2.海克尔海克尔1866年,植物界、动物界和原生生物界,三年,植物界、动物界和原生生物界,三界系统界系统3.魏泰克魏泰克(R.H.Whittaker)1959年,植物界、动物年,植物界、动物界、真菌界和原生生物界,四界系统界、真菌界和原生生物界,四界系统4.魏泰克魏泰克1969年,植物界、动物界、真菌界、原生生年,植物界、动物界、真菌界、原生生物界和原核生物界,五界系统物界和原核生物界,五界系统5.陈世骧陈世骧20世纪世纪70年代,植物界、动物界、蓝藻界、年代,植物界、动物界、蓝藻界、细菌界、真菌界
3、、病毒界,六界系统细菌界、真菌界、病毒界,六界系统还有人将生物界划分为八界。还有人将生物界划分为八界。(二)植物的类型与分布(二)植物的类型与分布两界系统中的植物界:两界系统中的植物界:50万余种万余种类类型型:包包括括藻藻类类、菌菌类类、地地衣衣、苔苔藓藓、蕨蕨类类和和种种子植物等类群。子植物等类群。分分布布:因因植植物物大大小小、形形态态结结构构和和生生活活方方式式各各异异;分分布布广广,种种子子植植物物种种类类最最多多,分分布布最最广广,形形态态结结构构最最复杂。复杂。种子植物种子植物类型类型:依据:茎干质地依据:茎干质地乔木乔木木本植物木本植物灌木灌木类型类型半灌木半灌木一年生一年生草
4、本植物草本植物两年生两年生多年生多年生(三)植物界的发生与发展(三)植物界的发生与发展30多亿年演化历程,多亿年演化历程,50多万种植物。多万种植物。经历了:非生物到生物;经历了:非生物到生物;简单到复杂;简单到复杂;水生到陆生;水生到陆生;低级向高级。低级向高级。植物学发展史植物学发展史1.描述植物学时期描述植物学时期时间时间:17:17世纪前世纪前 内容内容:以认识和描述植物为主,积累植物以认识和描述植物为主,积累植物 学的基本资料和发展栽培植物,对学的基本资料和发展栽培植物,对 农业栽培植物的发展起了重要作用。农业栽培植物的发展起了重要作用。方法方法:以描述和比较为主以描述和比较为主 重
5、要事件重要事件A公公元元前前371286,希希腊腊Aristote的的学学生生Theophrastus发发表表了了植植物物的的历历史史(HistoriaPlantanum)和和植植物物本本原原(DeCausisPlantanum),记载了),记载了500多种植物。多种植物。B16世世纪纪末末:意意大大利利,西西沙沙尔尔比比诺诺,提提出出以以植植物物生生殖殖器器官官为为分分类基础。类基础。C1665年年,英英国国物物理理学学家家虎虎克克(Hooke)创创制制了了第第一一架架有有研研究究价值的显微镜,发现了价值的显微镜,发现了细胞细胞。D1690年年,英英国国的的雷雷给给物物种种下下了了定定义义,
6、依依据据花花和和营营养养器器官官的的性性状分类。状分类。2.实验植物学时期实验植物学时期时间:时间:18世纪到世纪到20世纪初世纪初方法:方法:以实验方法为主,了解植物生命活动过程以实验方法为主,了解植物生命活动过程内容:内容:已形成植物形态学、植物分类学和植物生理已形成植物形态学、植物分类学和植物生理学等分支学科。学等分支学科。重要事件重要事件A18世纪,林奈,自然系统世纪,林奈,自然系统B19世纪,德国,世纪,德国,Schleiden和和Schwann,细胞学说,细胞学说C1859年达尔文(年达尔文(Darwin)的物种起源问世,创)的物种起源问世,创立了进化论立了进化论D孟德尔(孟德尔(
7、Mendel)的豌豆杂交实验,揭示了植物遗)的豌豆杂交实验,揭示了植物遗传的基本规律;美国的摩尔根(传的基本规律;美国的摩尔根(Morgan)于)于1926年发表基因论,遗传理论体系形成。年发表基因论,遗传理论体系形成。3.现代植物学时期现代植物学时期时间:时间:20世纪初至今世纪初至今分子生物学时期:应用先进技术从分子水平分子生物学时期:应用先进技术从分子水平研究植物生命现象。研究植物生命现象。重要事件重要事件A1953年,年,DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型B1972年,分子克隆技术诞生年,分子克隆技术诞生C植物发育基因的克隆与功能鉴定植物发育基因的克隆与功能鉴定D离体培养与发育离体培养
8、与发育E双子叶模式植物拟南芥全基因组测序双子叶模式植物拟南芥全基因组测序F单子叶模式植物水稻全基因组测序单子叶模式植物水稻全基因组测序我国的植物学研究我国的植物学研究2000年前,诗经:年前,诗经:200多种植物多种植物公元公元6世纪,北魏贾思勰:齐民要术世纪,北魏贾思勰:齐民要术明代徐光启:农政全书(明代徐光启:农政全书(1639年)年)明朝李时珍:本草纲目明朝李时珍:本草纲目清朝吴启睿:植物名实图考清朝吴启睿:植物名实图考清朝李善兰:植物学清朝李善兰:植物学1999年:中国植物志年:中国植物志袁隆平:杂交水稻之父袁隆平:杂交水稻之父水稻全基因组测序水稻全基因组测序三、植物在自然界和人类三、
9、植物在自然界和人类生活中的作用生活中的作用(一)植物在自然界中的作用(一)植物在自然界中的作用1.植物的光合作用和矿化作用植物的光合作用和矿化作用光合作用光合作用(Photosynthesis)过程演示过程演示过程与条件:过程与条件:CO2+H2OCH2O+O2宇宙作用:有机物合成;光能转化成化学能;宇宙作用:有机物合成;光能转化成化学能;释放释放O2 矿化作用(矿化作用(MineralizationMineralization)过程与条件:过程与条件:死的有机物死的有机物细菌、真菌等细菌、真菌等无机物无机物作用:无机物为绿色植物利用;使自作用:无机物为绿色植物利用;使自然界物质循环往复永无止
10、境。然界物质循环往复永无止境。2.植物在自然界物质循环中的作用植物在自然界物质循环中的作用3.植物对环境保护的作用植物对环境保护的作用 植物地面上的枝叶和地下的根系,改变局部生境。植物地面上的枝叶和地下的根系,改变局部生境。植植物物的的光光合合作作用用向向周周围围环环境境释释放放氧氧气气,净净化化空空气气,水水分分蒸蒸腾腾可可调调节节大大气气中中的的湿湿度度和和温温度度;根根系系的的分分泌泌物物影影响根际微生物的生长和土壤的理化性质。响根际微生物的生长和土壤的理化性质。4.4.植物对水土保持的作用植物对水土保持的作用 在土壤中生长的根系有利于水土保持。在土壤中生长的根系有利于水土保持。森森林林
11、作作用用:维维持持生生态态平平衡衡,调调节节气气候候,防防止止水水、旱旱、风风、沙沙灾灾害害,有有利利于于人人类类生生活活和农业生产。和农业生产。(二)植物在人类生活中的作用(二)植物在人类生活中的作用衣、衣、食、食、住、住、行、行、药。药。四、植物科学在自然科学和国民经济四、植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义发展中的意义(一)植物科学在自然科学发展中的意义(一)植物科学在自然科学发展中的意义 1、植物学研究对象:、植物学研究对象:植物形态结构;植物分类;植物的生命活植物形态结构;植物分类;植物的生命活动和发育规律;植物与环境的关系。动和发育规律;植物与环境的关系。2、植物学分支学科(按
12、、植物学分支学科(按内容内容)植物形态学(植物形态学(PlantMorphology)植物分类学(植物分类学(PlantTaxonomy)植物生理学(植物生理学(PlantPhysiology)植物生态学(植物生态学(PlantEcology)地植物学(地植物学(Geobotany)植物细胞学(植物细胞学(PlantCytology)植物分子生物学(植物分子生物学(PlantMolecularBiology)植物基因组学(植物基因组学(PlantGenomics)植物学分支学科(按植物学分支学科(按类群类群)藻类学藻类学 真菌学真菌学 地衣学地衣学 苔藓学苔藓学 蕨类学蕨类学 种子植物学种子植
13、物学植物学分支学科(按植物学分支学科(按对象和方法对象和方法)经济植物学经济植物学 药用植物学药用植物学 古植物学古植物学 植物病理学植物病理学 植物地理学植物地理学 放射植物学放射植物学3、当代植物学发展趋势、当代植物学发展趋势(1)(1)两极分化及融合:微观世界;宏观领域两极分化及融合:微观世界;宏观领域 (2)(2)植物学科中的各分支学科彼此交叉渗透,植物学科中的各分支学科彼此交叉渗透,界限逐渐淡化界限逐渐淡化 (3)(3)与其它学科的交叉渗透进一步加强与其它学科的交叉渗透进一步加强 (4)(4)基因组学和蛋白质组学用于植物学研究;基因组学和蛋白质组学用于植物学研究;生物技术向植物学各领
14、域渗透生物技术向植物学各领域渗透 在在系系统统研研究究方方面面,应应用用计计算算机机为为手手段段的的模模拟拟方方面的研究。面的研究。(二二)植物学与国民经济的关系:植物学与国民经济的关系:人与植物人与植物 植物与动物植物与动物 工农业与植物工农业与植物 社会问题与植物社会问题与植物研研究究植植物物与与环环境境的的相相互互关关系系和和作作用用,发发展展生生态态学学,保保护护生生物物多多样样性性,改改善善人人类类环环境境,使使人人类类社社会和国民经济持续发展。会和国民经济持续发展。五、学习植物生物学的方法五、学习植物生物学的方法首先要有高度的热情和实事求是的首先要有高度的热情和实事求是的科学态度去学习。科学态度去学习。其次:观察其次:观察比较比较实验实验野外实习野外实习植植 物物 生生 物物 学学 陈陈 建建 中中 博士博士,副教授副教授,硕士生导师硕士生导师 Tel:13326156029 Tel:13326156029谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH