植物生物学绪论 11页

植物生物学教案黄雪方\n\n绪论I、教学目的与要求：1．掌握植物学的研究的内容2．掌握生物的分界、植物的特征和多样性3．了解植物学的发展简史4．明确学习植物学的目的、方法II、重点和难点：1．生物的分界2．植物的特征3．植物的多样性III、基本内容：第一节植物在生物分界中的地位生物的分界1.二界系统2.三界系统3.四界系统4.五界系统5.六界系统1）林奈的二界系统（1765，CarlvonLinne,瑞典）（沿用至20世纪中叶）①动物界生物区（1）菌类植物门②植物界（2）藻类植物门（3）地衣植物门（4）苔癣植物门（5）蕨类植物门（6）种子植物门2）海克尔的三界系统（1866，E.H.Haeckl,德国）（1）原生（生物）界：(单细胞、具色素、能游动)（2）植物界（3）动物界3）斯塔尼尔等的三界系统（1970，1976，Stanieretal）(Conard1939,Curtis1968,Dodson1971)（1）原生（生物）界：(藻类、菌类)（2）植物界：（苔癣、蕨类、种子植物）（3）动物界4）柯柏兰的四界系统（1938，H.F.Coplend,美国）（Whittaker1959,Leedale）(1)原核生物界：（细菌、蓝藻）\n(1)原始有核界：（低等真核藻类、原生动物、真核真菌）(2)后生植物界(3)后生动物界5）惠特克的五界系统（1969，R.H.Whittaker,美国）（John1949,胡先骕1965，Margulis1974）(1)原核生物界(2)原生生物界(3)真菌界(4)植物界(5)动物界5)陈世骧的六界系统(1979)(1)非胞生物界:(病毒、类病毒)（2）原核生物界（3）原生生物界（4）真菌界（5）植物界（6）动物界第二节植物在自然界和人类生活中的作用1．产生O2，参与生物圈的形成，为其他生物的形成和发展提供了条件。2．将光能转变为能被其它生物利用的化学能——生命活动能源。3．促进物质（O、C、N、P…）循环、能量流动和信息传递，维持生态平衡。第三节植物科学的研究对象和基本任务1．定义是研究植物（界）的生活和发展规律及其与环境和人类的相互关系的科学。2．研究内容（1）植物类群包括种的分类、鉴定、亲缘演化关系（2）植物的生长规律、代谢途径与繁殖规律（3）植物的分布规律、演替规律及其与环境的相互关系（4）植物的形态结构建成过程和形成规律（5）植物的开发利用3．学科分支（1）植物分类学：研究和描述有机体的变异，物种的鉴定及其起源演化，探讨这种变异的因果关系，并运用所有生物学科资料去建立反映其亲缘关系的分类系统。形态分类学细胞分类学化学分类学数量分类学（2）植物形态（解剖）学植物解剖学\n植物胚胎学植物细胞学（1）植物遗传（育种）学植物细胞遗传学植物分子遗传学植物数量遗传学（2）植物生态学植物个体生态学植物群落生态学植物环境生态学植物数量生态学植物污染生态学（3）植物区系学：研究植物区系（指任何特定地区的植物生命）的一门学科，包括编写植物志（4）植物区系地理学:研究植物种类组成、生态分布、区系起源、迁移、地理成分及区系关系的学科。13、14界国际植物学会议，将植物学划分为：（1）分子植物学（2）代谢植物学（3）发育植物学（4）遗传植物学（5）结构植物学（6）系统与进化植物学（7）群落植物学（8）环境植物学（9）应用植物学第四节植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义第五节植物科学的发展简史及发展趋势1.古代植物学时期(200-250万年前人类诞生——公元一世纪)（1）萌芽时期（原始社会，新、旧石器时代）约60万年前：人工取火，植食增加，植物类群认识增加。50万年（中更新世）：北京周口店猿人洞发现朴子化石。6900年前：浙江余姚河姆渡遗址：谷、橡子、菱角、酸枣、西葫芦。5000-7000（新石器时代）：植物图形。（2）本草前期①神农时代（新石器时代，前2737-2698）神农（炎帝？）：医药与农业的鼻祖《淮南子.修务训》：“…尝百草滋味…一日而遇七十毒”《白虎通》：“…制耒耜，教民农作。”②夏、商（殷）时代（距今3000—4000年）\n夏禹时代：青铜器，甲骨文：“酒”商殷时代：铁器，殷墟甲骨文，偏旁—类群分类知识。开始种植麦、黍、稻、粟。③周秦及西汉时代（距今1800—3000年左右）奴隶社会全盛时期《诗经》：“多识于鸟兽草木之名”（孔子）动物：155种（鸟39，兽67，虫29，鱼20）植物：180种器物：300多种④Theophrastus时期(前370-285，希腊)Theophrastus——植物学之父，Plato&Aristotle学生著：DeHistoriaPlantarum:480个分类群EnquiryintoPlants⑤Dioscorides时期(一世纪，希腊军医)DeMateriaMedica——最早的本草著作（？）记载了近600个分类群2．本草学时期（1——17世纪）本草学Herbalism,本草书Herbals《神农本草经》：（东汉？后汉？200年左右）——世界最早的本草学著作？三皇之一，伏羲？神农？女娲？炎帝？（前一世纪左右）成书应在张骞出使西域（-183年）之后，因记载有胡麻等。《五十二病方》：（前三世纪左右，秦汉之际）——我国最古老的医药文献长沙马王堆汉墓，108种植物。《南方草木状》：（西晋，263—306，嵇含）——我国最早的植物学专著80种植物，草、木、果、竹四大类。《本草经集注》：（南北朝，452——536，陶弘景）730种药。《新修本草》：（唐，659，苏敬李勣）——世界第一部药典830种药。官修。《证类本草》：（宋，1082——1083，唐慎微）——《本草纲目》的蓝本1558种药《救荒本草》：（元，1406，朱元璋第五子吴王朱橚）——中国世纪最卓越的本草学著作414种植物《本草纲目》：（明，1596？1678，李时珍1518—1593）——总结了16世纪以前的中国本草著作植物1097种？1195种？1173种？《植物名实图考》：（清，1837，吴其浚）——开我国植物图鉴之先河植物1714种《质问本草》：（清，1837，吴继志）——东亚最早的植物志植物160种《晶珠本草》：（清，1835，第玛尔.丹增彭措，藏）——开我国民族植物学之先声药物2294种农书：《吕氏春秋》：禾、黍、稻、麻、菽、麦等栽培植物的生产技术《汜胜之书》：（前一世纪）《齐民要术》：（后魏，533——544，贾思勰）——我国现存最早、最完整的农业专著《王祯农书》：（元，1313，王祯）《农政全书》：（明，1625——1628，徐光启）《竹谱》：（晋？约4世纪，戴凯之），近40种《茶经》：（727—804，陆羽）\n《桐谱》：（宋，1049，陈翥）《广群芳谱》：（清，1708，汪灝等）16世纪后，本草书仍流行很广，因其不仅标志着植物学和植物分类学的重要发展时期，而且标志着医学和生药学的重要发展时期。3．近代植物学时期（16世纪末——19世纪中叶）文艺复兴时期，科学得到解放。进入17世纪，植物学成为了许多科学家注意的焦点。（1）16世纪末：AndreaCaesalpino(凯沙尔宾罗)（意大利，1519——1603）——“第一个分类学者”DiePlantis:1500种植物，豆科、伞形科、菊科、十字花科…Caesalpinia(云实属)，以生殖器官的特征作为分类基础，其见解使植物学和实用的本草学区别开来。J．Bauhin(1541-1631)&G.Bauhin(1560-1624)兄弟（瑞士）：PinaxTheatriBotanici(1623)(《植物界纵览》)：6000种植物，列出异名，首创双名法，整顿了命名损伤的混乱（2）17世纪：RobertHooke(1635-1703,英)：1665年用显微镜观察植物，发现细胞，诞生了植物细胞学（3）18世纪：CarlLinne(1707-1778,瑞典)——现代动植物分类学奠基人！直到19世纪一直左右着分类学著作《植物属志》（1737）重要著作：《植物种志》（1753）《自然系统》1）将18世纪前的植物学文献、分类系统和混乱局面作了全面整顿主要功绩：2）提出较完善的分类系统（性系统）3）推广使用双名法4．现代植物学时期（19世纪中叶——今）19世纪：C.Darwin:《物种起源》：进化论M．J．Schleiden&Schwann:细胞学说M．J．Eichler(艾希勒，1839-1887,德)系统（1883）——最早的系统发育分类系统，真正向现代分类系统迈进，构成了恩格勒系统的基础H．G．A．Engler(1844-1930)系统（1892）20世纪曾垄断了整个植物分类学界《植物自然科志》：（1887-1915,&K.A.E.Plantl）最近代的属级专著《植物科志纲要》《植物界》：（1900—1953）—最近代的世界性专著AlexanderWilliamson,DosephEdkins(1858):《植物学纲要》李善兰（1811-82）合译《植物学》\n（译自英国J.Lindley:ElementsofBotany）首次使用“植物学”20世纪：孟德尔遗传学重新发现数理化新成就电子显微镜使用，DNA双螺旋结构，分子杂交，基因定位，氨基酸测序生物圈—生态系统—群落—种群—个体—组织—细胞—分子—原子—量子第六节植物界的多样性及我国的植物资源1．种类多样性生物区植物界:50万种(35亿年)动物界:150万种Prance提供的生物种类多样性资料：一般认为：全世界已知植物种类：50余万种中国：种子植物3万种，药用植物1200余种低等植物高等植物，孢子繁殖种子繁殖2．生态多样性1).植被类型多样性植被类型：森林、灌丛、草原、草甸群落类型：热带常绿阔叶林,亚热带常绿落叶阔叶混交林,温带落叶阔叶林,寒温带落叶阔叶针叶混交林,寒带针叶林森林覆盖率：12%，（排名121位）植物界动物界种子植物240,000脊椎动物50,000蕨类植物12,000苔藓植物23,000地衣16,500无脊椎动物1000,000真菌120,000藻类（真核）17,000蓝绿藻500细菌2,000原生动物30,000小计431,0001080,000合计1,511,000（其中绿色植物30万种）2)．环境多样性（1）不同纬度（气候带）世界范围:Tr.&SubTr.种类最丰富SA亚马逊河流域：40000种被子植物其他热带：20000—30000种被子植物中国：3000种被子植物\n云南：10000余种北极地区：地衣和苔藓，几无被子植物（北极柳、北极罂粟）南极地区：地衣和苔藓，几无被子植物（厚叶柯罗石竹）中国范围：大兴安岭、长白山：落叶松、红松、云杉、人参华北、辽东、山东半岛：小麦、棉花、苹果、梨、桃、葡萄、核桃、板栗、柞栎亚热带（湘、贵、川、鄂）：银杏、水杉、珙桐、楠竹、杉木、马尾松、油茶、油桐、乌桕、漆树、湖南乌药、黄连热带（两广、云南、海南）：菠萝、甘蔗、剑麻、红树、香蕉、荔枝、龙眼、芒果、橡胶、椰子、咖啡、可可、胡椒、槟榔、油棕、金鸡纳、美登木、杜鹃新疆：哈蜜瓜、雪莲、肉苁蓉、葡萄、西瓜、麻黄、沙拐枣、胡杨甘肃：白兰瓜、甘草青藏高原：青稞、冬小麦、荞麦、萝卜西藏：红花、雪莲、报春花、高山杜鹃（2）不同海拔高度海底：深海火山口耐高温厌氧细菌海洋：海洋藻类新疆天山：雪莲（5500M）珠玛朗玛峰：伏繁缕（5500M）（3）各种生境大气层：细菌、孢子冰层：细菌温泉：蓝藻（40-85℃）沙漠：新疆沙漠：胡杨、梭梭北非撒哈拉大沙漠：矮生齿子草（几十天）、十字花科sp.(三周)美洲墨西哥沙漠：多浆植物.仙人掌科盐碱地：藜科.盐角草石生:景天科、细菌水生：藻类、菱科、凤眼莲科、浮萍科寄生：细菌、真菌、桑寄生科、菟丝子科腐生：细菌、真菌、蛇菰科、大花草科单细胞细胞团多细胞乔木（T.）灌木(Sh.)草本(H.)木质藤本(TV.)草质藤本(HV.)3）．体态多样性（生活型多样性）\nA．体态B．植物世界之最：种类特点所属科分布省藤（属）>300M（棕榈科）热带、云南杏仁桉：156M（桃金娘科）澳洲无根萍<1mm（浮萍科）广布猴面包树D1.3>10M(木棉科)非洲北美红杉(世界爷)上千吨（杉科）美洲大花草花径>1M（大花草科）亚马孙河流域大王椰种子=25Kg（棕榈科）热带龙血树树龄>8000年龙血树科热带、云南细菌上亿年第七节学习植物学的目的、方法1．植物学课程是我校一门重要的全校性专业基础课。2．植物学是一门历史悠久的学科，但随着时代的进步，单纯的课堂教学已不适应新的教学要求。3．学习植物学必须以辩证唯物主义的观点为指导。4．学习自然界中的植物时，只有从整体的观点出发，学习植物学，必须联系实际。5．观察、比较和实验方法。\n