生命科學(xué)系植物學(xué)（上）

湖南文理學(xué)院生命科學(xué)系

植物學(xué)（上）緒論一、生物界的劃分二、植物和植物學(xué)三、為什么要學(xué)習(xí)植物學(xué)四、如何學(xué)好植物學(xué)主要內(nèi)容一、生物界的劃分1、二界系統(tǒng)：植物界，動物界（瑞典林奈Linnaeus，1753）2、三界系統(tǒng)：植物界，動物界，原生生物界（赫凱Haeckel，1866）3、四界系統(tǒng)：植物界，動物界，原生生物界，原核生物界（科帕蘭Copeland，1938）4、五界系統(tǒng)：植物界，動物界，原生生物界，原核生物界，真菌界（魏泰克Whittaker，1969）5、六界系統(tǒng)：植物界，動物界，原生生物界，原核生物界，真菌界，非胞生物界（陳世驤，1977）

生物界的劃分，不同的學(xué)者有不同的主張，因此有不同的分界系統(tǒng)。

一般植物學(xué)教材多采用二界系統(tǒng)，對初學(xué)者易于理解，便于學(xué)習(xí)。魏泰克的五界分類系統(tǒng)示意圖

目前，分類學(xué)上使用較廣的是五界分類系統(tǒng)，它是由美國生物學(xué)家魏泰克（R.H.Whittaker,1924—1980）在1969年提出的。魏泰克在已區(qū)分了植物與動物、原核生物與真核生物的基礎(chǔ)上，又根據(jù)真菌與植物在營養(yǎng)方式和結(jié)構(gòu)上的差異，把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界五界。五界系統(tǒng)的意義1、在縱向上顯示了生物進化的三大階段2、在橫向上顯示了生物演化的三大方向原核生物原生生物（真核單細胞生物）植物真菌動物（真核多細胞生物）原核生物原生生物植物真菌動物（光合自養(yǎng)）（吸收）（攝食異養(yǎng)）二、植物和植物學(xué)（一）植物學(xué)和植物的定義2、植物學(xué)是一門內(nèi)容十分廣博的學(xué)科，以植物為主要研究對象，從不同層次（生態(tài)系統(tǒng)、生物群落、局群、個體、器官、組織、細胞、分子）研究植物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，研究植物生長發(fā)育的生理與生化基礎(chǔ)，研究植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系及相互作用，研究植物多樣性產(chǎn)生和發(fā)展的過程與機制，從而揭示植物個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過程中的基本規(guī)律，以有助于人類。1、植物是生物的一大類群（植物界），它包括光合自養(yǎng)的、多細胞的、有復(fù)雜個體發(fā)育順序的高等真核生物。（楊繼等）(二)植物的類群和分布

生物界按上述兩界系統(tǒng)分類，現(xiàn)在已經(jīng)知道的植物種類多至50余萬種，包括藻類、菌類、地衣、苔蘚、蕨類和種子植物等。它們的大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活方式各不相同，共同組成了復(fù)雜的植物界。植物的類群

植物的類型繁殖方式維管束有無胚的有無進化級別營養(yǎng)方式

藻類植物

自養(yǎng)

菌類植物

異養(yǎng)

苔蘚植物

自養(yǎng)

蕨類植物

自養(yǎng)

裸子植物

自養(yǎng)

被子植物

自養(yǎng)孢子植物種子植物無無有低等植物高等植物有種子植物根據(jù)莖干質(zhì)地分為木本和草本植物兩大類型1、木本植物又可分喬木、灌木和半灌木三類。（1）喬木:植株一般高大，主干顯著而直立，在距地面較高處的主干頂端，由繁盛分枝形成廣闊樹冠的木本植物，如泡桐等。（2）灌木:植株較矮小，無顯著主干，近地面處枝干叢生的木本植物，如大葉黃楊、迎春、紫荊、木槿、南天竺、茶等。（3）半灌木:外形類似灌木，但地上部分為一年生，越冬時枯萎死亡的木本植物，如金絲桃、黃芪和某些蒿屬植物。2、草本植物又可分為一年生、二年生和多年生三類。（1）一年生植物:在一個生長季完成全部生活史的植物。如水稻、玉米、高粱、大豆、黃瓜、煙草、向日葵等。（2）二年生植物:在兩個生長季內(nèi)完成全部生活史的植物。如白菜、胡蘿卜、菠菜、冬小麥、洋蔥、甜菜等。（3）多年生植物:生存期超過兩年以上的草本植物。如薄荷、菊、鳶尾、百合等。（1）植物形態(tài)學(xué)：研究植物體內(nèi)外形態(tài)和結(jié)構(gòu)，器官的形成和發(fā)育，細胞、組織、器官在不同環(huán)境中以及個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過程中的變化規(guī)律的科學(xué)。廣義的形態(tài)學(xué)又包括植物細胞學(xué)、植物解剖學(xué)、植物胚胎學(xué)。（2）植物分類學(xué)：研究植物類群的分類、鑒定和親緣關(guān)系，從而建立植物進化系統(tǒng)和鑒別植物的科學(xué)，有時稱為植物系統(tǒng)學(xué)。有的系統(tǒng)學(xué)含分類學(xué)；有的分類學(xué)含系統(tǒng)學(xué)；當(dāng)代趨勢是稱為系統(tǒng)與進化植物學(xué)。植物分類學(xué)又可分為若干專門學(xué)科：種子植物分類學(xué)、苔蘚學(xué)、藻類學(xué)、真菌學(xué)等。（3）植物生理學(xué)：研究植物體的生理功能（為光合作用呼吸作用、蒸騰、營養(yǎng)、生殖等）各種功能的變化、生長發(fā)育的情況，以及在環(huán)境條件的影響下所起的反應(yīng)等學(xué)科。（三）植物學(xué)的分科（4）植物生態(tài)學(xué)：研究植物個體與環(huán)境條件間相互關(guān)系的科學(xué)。又可細分為個體生態(tài)學(xué)和群體生態(tài)學(xué)（又稱地植物學(xué)）（5）植物地理學(xué)（植物分布學(xué)）：以屬種分布和植物群落為研究對象廣義的植物地理學(xué)包括植物生態(tài)學(xué)的內(nèi)容（6）其它的分支學(xué)科：這些學(xué)科的形成一方面是由于研究的內(nèi)容更專一，更細的需要，另一方面是由于學(xué)科之間的相互滲透，新技術(shù)的應(yīng)用而導(dǎo)致的。

三、為什么要學(xué)習(xí)植物學(xué)1、植物的作用2、植物學(xué)的發(fā)展簡史和發(fā)展趨勢3、我國豐富的植物資源4、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的（一）植物的作用2、植物與人類的關(guān)系1、植物在自然界中的作用A、植物的光合作用B、植物的礦化作用及在物質(zhì)循環(huán)中的作用C、植物對環(huán)境保護的作用D、植物對水土保持的作用

A、為農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展提供飼料---食物來源B、為人類生活提供能源--------能量來源C、為人類提供纖維和建筑材料-原料來源D、為人類提供藥材---------促進健康的醫(yī)院E、為人類提供文化基質(zhì)---—造紙原料F、為人類固沙防風(fēng)，調(diào)節(jié)氣候及美化生活---“氣候的萬能調(diào)節(jié)者”G、增加經(jīng)濟收入---------資金來源農(nóng)業(yè)方面遺傳育種-----農(nóng)作物、畜牧業(yè)的優(yōu)良品種（無籽西瓜）生物殺蟲劑醫(yī)藥衛(wèi)生方面新的抗菌素、中藥材輕工業(yè)、食品工業(yè)酶工程：食品、醫(yī)藥、發(fā)酵、日用化工、輕紡、制革、水產(chǎn)、木材、造紙、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等經(jīng)濟部門發(fā)酵工程：釀酒制曲、味精、抗菌素、維生素等(二)植物學(xué)的發(fā)展簡史和發(fā)展趨勢

我國是研究植物最早的國家之一。我國勞動人民有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和獨特的創(chuàng)造。就植物科學(xué)的考證，就可以證明。遠在殷代就開始種麥、黍、稻、粟。古代治病所用的草，就是今日所說的藥用植物。各代的志書，都有關(guān)于新植物的記述和栽培植物的考證，并有歷代相傳藥用植物專書，如李時珍的《本草綱目》為國際藥學(xué)和植物學(xué)家所珍視。不僅對于高等種子植物，即使對低等植物如藻類和菌類的利用也都有悠久的歷史。生物學(xué)的發(fā)展方向分子水平亞細胞水平細胞水平種群水平群落水平整體水平生態(tài)系統(tǒng)生物圈生物科學(xué)的前沿分子生物學(xué)的發(fā)展是生物科學(xué)發(fā)展史上的一個重要的里程碑DNA重組技術(shù)原生質(zhì)體融合技術(shù)

將以上技術(shù)應(yīng)用到植物中（三）我國豐富的植物資源

我國是世界上植物種類最豐富的國家之一，種子植物就有3萬種以上，僅次于馬來西亞和巴西，居世界第三位。我國也是經(jīng)濟植物最多的國家之一。裸子植物全世界共有13科，約700種，我國就有12科。近30O種之多，它們多是經(jīng)濟用材樹種。我國的銀杏、水杉、水松素有三大活化石之譽，銀杉、臺灣杉等均為子遺植物。還有許多特產(chǎn)樹種，如金錢松、油杉、紅豆杉。被子植物中，糧食作物；如水稻、小米早在數(shù)千年前已有栽培。果樹中的桃、梅、梨、荔枝、楊梅、橙、栗等皆原產(chǎn)于我國。我國是蔬菜種類最多的國家。特種經(jīng)濟植物有條、桑、油桐、苧麻、大麻等。我國觀賞植物之多更是著名于世，如牡丹、芍藥、茶花等均為我國特產(chǎn)。藥用植物有人參和數(shù)千種中草藥，更是寶貴的財富。臺灣省是世界盛產(chǎn)香樟、生產(chǎn)樟腦最多的地方。（四）學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的（1）為后繼課程打好基礎(chǔ)；（2）勝任中學(xué)植物學(xué)教學(xué)；（3）為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)。最終目的在于應(yīng)用，解決實際問題?！吨参飳W(xué)》是生物學(xué)、中醫(yī)中藥學(xué)、農(nóng)學(xué)類、林學(xué)類各專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課，通過本課程學(xué)習(xí)，一方面要全面掌握植物形態(tài)建成和植物界系統(tǒng)演化的規(guī)律，被子植物分類的基本理論、基本知識和基本技能，了解植物與人類關(guān)系，為后續(xù)課程提供必要的植物學(xué)基礎(chǔ)知識，為合理開發(fā)利用植物資源打好必要基礎(chǔ)；另一方面，樹立環(huán)境意識和可持續(xù)發(fā)展思想，全面提高素質(zhì)。21世紀是生物學(xué)世紀，植物學(xué)科在理論和技術(shù)上的研究已取得重大進展，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療保健上的應(yīng)用也取得了重大突破，植物學(xué)對改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺、提高人類生活質(zhì)量、解決能源危機、治理環(huán)境污染以及可持續(xù)發(fā)展方面都有十分重要的作用。21世紀將面臨的許多世界性的難題人口膨脹糧食緊張環(huán)境污染能源緊缺遺傳疾病四、如何學(xué)好植物學(xué)？（一）要求（二）方法1、種子植物形態(tài)解剖部分（結(jié)構(gòu)與功能）2、孢子植物部分（在植物界的地位）3、種子植物分類部分（分類地位與應(yīng)用）1、注重理論聯(lián)系實際，運用觀察、比較和實驗的方法。2、做到幾個相結(jié)合：課內(nèi)、課外相結(jié)合教材與參考資料相結(jié)合小課堂與大課堂相結(jié)合動腦與動手相結(jié)合讀書與做文章相結(jié)合單獨鉆研與集體討論相結(jié)合參考資料與植物學(xué)網(wǎng)站教材：陸時萬，吳國芳等編著．植物學(xué)(第二版，上、下冊)。高等教育出版社主要參考書目：1、徐漢卿主編、植物學(xué)、中國農(nóng)業(yè)出版社，19962、高信增、植物學(xué)(上冊)、高等教育出版社，19923、中山大學(xué)、南京大學(xué)等編、植物學(xué)(下冊)，人民教育出版社4、吳萬春主編、植物學(xué)、高等教育出版社，19915、李揚漢、植物學(xué)、農(nóng)業(yè)出版社6、李揚漢、1988、植物學(xué)（上、中、下）、、高等教育出版社

7、植物學(xué)雜志、、科學(xué)出版社

8、植物學(xué)學(xué)報、知識出版社

9、楊繼等、1999.7,植物生物學(xué),高等教育出版社

10、周云龍,,植物學(xué)實驗高等教育出版社植物學(xué)（生物科學(xué)）網(wǎng)站,中國植物學(xué)會植物園分會

,中國西雙版納植物園

,北京植物園

/brim/,華南植物多樣性

,中國園藝網(wǎng)

,中國科學(xué)院昆明植物研究所

,花間小憩

/南京藝蓮苑/中華生物信息網(wǎng)/yhzc2.htm養(yǎng)花種草發(fā)家至富參考資料·生物科學(xué)領(lǐng)域成為其他重點發(fā)展領(lǐng)域之首

據(jù)《光明日報》1989年7月18日報導(dǎo)，國務(wù)委員、國家科委主任宋健在披露我國高