植物生物学绪论课件.ppt

王奇志华侨大学生物技术专业,植物生物学Plant Biology,王奇志植物生物学Plant Biology,前 言,一、植物生物学研究内容二、学习植物生物学的意义三、植物生物学课程简介四、参考资料,前 言一、植物生物学研究内容,以植物为主要对象，从不同层次（生态系统、生物群落、居群、个体、器官、组织、细胞、分子） 研究植物体的形态、结构和功能 研究植物生长发育的生理与生化基础 研究植物与环境之间的相互关系及相互作用56/u90/v_NDUxOTQwNjM.html 研究植物多样性的产生和发展的过程与机制揭示植物个体发育和系统发育过程中的基本规律的科学,一、植物生物学（Botany）研究内容,以植物为主要对象，从不同层次（生态系统、生物群落、居群、个体,微观与宏观领域 相互联系 在微观和宏观的更高层次和更高水平上探讨植物生命的奥秘和发生发展规律 既见树木 又见森林,二、学习植物生物学的意义,微观与宏观领域二、学习植物生物学的意义,在国民经济发展中具有的重要意义：,植物科学的研究为利用植物和改造植物提供基础理论和基本知识通过对植物区系、植物资源、植被和珍稀濒危植物的调查研究，为农业区划、工业发展和城市建设提供科学依据细胞和组织培养、生物工程和分子生物学的发展，为农业上的品种改良和新品种培育开辟了新的前景植物化学的研究，对开发药用资源、发展医药工业有重要的意义污染生态学的研究，可筛选出对污染敏感或具较强抗性的植物古植物学的研究，可以为找煤、石油及其他矿藏资源提供科学依据植物多样性及其保护的研究，为保护生物和人类的生存条件，保护丰富的基因库具有深远的意义,在国民经济发展中具有的重要意义：植物科学的研究为利用植物和改,举例为利用和改造植物提供基础理论和基本知识,举例,中国的水稻育种第一次突破是60年代初矮化育种的成功，将水稻产量提高了2030；第二次是70年代中期杂交水稻的研究成功，水稻产量又在矮秆良种的基础上增长了20左右;现在正在酝酿第三次突破，利用水稻亚种间杂种优势培育超级杂交稻：“Y两优2号” 超级杂交稻试验田平均亩产926.6公斤：nongyetv/20190919/116165.shtml,中国的水稻育种第一次突破是60年代初矮化育种的成功，将水稻产,袁隆平先生：“与大地贴得更近，看天空才会更远”。 把杂种优势的利用与水稻理想株型结合起来,提出了超级杂交稻的形态模式: 叶片呈长、直、窄、凹、厚; 株高100 cm 左右,秆高70 cm 左右; 株型适度紧凑,分蘖中等; 冠层只见叶片,灌浆后不见稻穗。,袁隆平先生：“与大地贴得更近，看天空才会更远”。,袁隆平提出的超级杂交水稻标准株型,袁隆平提出的超级杂交水稻标准株型,左:“超级杂交水稻”最新品种GDs/RB207 大面积推广成功,将达到亩产900余公斤; 右: 亩产800公斤超级杂交水稻品种,杂交水稻之父袁隆平新目标：杂交稻亩产2000斤,2019年,左:“超级杂交水稻”最新品种GDs/RB207 杂交,2019年影响因子为9.8,举例更高水平上探讨植物生命的奥秘和发生发展规律,2019年影响因子为9,2019年影响因子为6.1,2019年影响因子为6.1,2019年影响因子为6.5,2019年影响因子为6.5,植物学报,植物学报,植物生物学绪论课件,1、植物生物学知识结构、应用和掌握要点,第一部份内容：形态解剖,三、植物生物学课程简介,1、植物生物学知识结构、应用和掌握要点植物学(植物生物学,植物界的基本分类单位:,种属科目纲门植物界,第二部份内容：植物分类,植物的类群(植物界) 藻类植物菌类植物地衣苔藓植物蕨类植物种,掌握要点,基本的概念和定义 植物的形态和结构 功能和意义 生物学过程,掌握要点 基本的概念和定义,2、授课方式 （1）第一部分内容；刘建福 （2）第二部份内容；王奇志 （3）实验部分：刘建福、王奇志、龙瑞敏 （4）实习部分：植物学实习一周，王奇志、刘建福3、考试方法：期末卷面成绩70%； 中期卷面成绩20%； 平时10%；,2、授课方式,四、参考资料,1.陆时万等.植物学（下册）.北京：高等教育出版社。2.汪劲武.种子植物分类学（第2版）.北京：高等教育出版社，2009。3.马炜梁主编.高等植物及其多样性.北京：高等教育出版社，2019。4.中国植物志（出版多卷）中科院植物所 .科学出版社5.中国高等植物图鉴1-5册.科学出版社.6.中国高等植物科属检索表.中科院植物所.科学出版社7.期刊杂志：植物学报、植物分类学报、植物研究、西北植物研究、武汉植物研究、云南植物研究等。,四、参考资料1.陆时万等.植物学（下册）.北京：高等教育出版,引进国外教材,引进国外教材,植物生物学绪论课件,有关期刊杂志,有关期刊杂志 广西植物 ，广西植物研究所 广西植物学会,植物生理与分子生物学学报(原刊名：植物生理学报) ，中国,植物学报植物学通报西北植物学报武汉植物研究云南植物研究广西植物植物杂志生物学通报America Journal of BotanyBotanical ReviewCurrent Advances in Plant ScienceNature,植物学报,网络精品课程,1 华中师范大学植物学精品课程202.114.37.53/jpkc/cw/zhiwuxue/main.htm2 华南热带农业大学植物学精品课程scuta.edu/yuanxi/kejian/index.htm3 中山大学植物学202.116.65.193/jinpinkc/zhiwuxue/4 南京农业大学植物学202.195.252.61/courseshow/jpkcshow_swzy.asp?courseid=365 山东农业大学校级精品课程植物生理学sdau.edu/duomeiti/02/,网络精品课程1 华中师范大学植物学精品课程,6 孝感学院校级精品课程植物学xgu.hb/zwxjpkc/jxkj/jxkj.htm7 华中农业大学国家精品课程植物生理学nhjy.hzau.edu/kech/zwsl/old-web/INDEX.HTM8 湖南农业大学国家精品课程植物学hunau/jpkc/zhiwuxue/9 扬州大学国家精品课程植物生理学jpkc.yzu.edu/course/zwsl/index2.htm10 西南林学院普通植物学swfc.edu/jpkc/,6 孝感学院校级精品课程植物学,11 云南大学植物生物学ynu.edu/web1/ynu80/table/smkxy/smkx.htm12 淮北煤炭师范学院植物学hbcnc.edu/yuanxi/swx/botany/13 河南师范大学植物生理学210.42.246.82/zwsl/14 内蒙古农业大学国家精品课程植物生物学imau.edu/zhiwuxue/15 中国植物科学网chinaplant.org/,res.hep/hep/course/LMSMain.jsp?id=1025,11 云南大学植物生物学res.hep/hep/cour,第一章 绪论,第一节植物界第二节植物在自然界中的地位和作用第三节植物的命名第四节植物学的内容和学习方法,第一章 绪论第一节植物界,在我们生存的这个星球上存在着各种各样的生命形式，植物（plant）就是其中最重要的一大类。人类对植物和其他生物的研究和认识有一个漫长的历史，人们为了建立一个能反映自然演化过程和彼此间亲缘关系的分类系统，作了长期不懈的努力，使其日臻完善。,第一节植物界,在我们生存的这个星球上存在着各种各样的生命形式，植物（,一、 Linnaeus的两界系统二、 Haeckel的三界系统三、 Whittaker的四、五界系统四、 Jahn的六界系统五、Smith的八界系统、六、 Whittaker和 Margulis的三原界系统七、我国学者对生物分界的意见八、植物界的基本类群,一、 Linnaeus的两界系统,一、林奈的两界系统：瑞典的植物学家林奈（ Carolus Linnaeus）（ 1735 ）在自然系统Systema Naturae。 植物界（Kingdom plant）：固着不动，自养。 动物界（Kingdom animal）：能运动，异养。 1753年发表的巨著植物种志中将植物分成24纲，把动物分成6纲。这就是通常所说的生物分界的两界系统。这在当时的科学技术条件下是有重大科学意义的。至今，许多植物学和动物学教科书仍沿用两界系统。,一、林奈的两界系统：瑞典的植物学家林奈（ Caro,林奈(Carolus Linnaeus),林奈(Carolus Linnaeus),二、海克尔的三界系统,1866年德国的著名生物学家海克尔（Haeckel）提出成立三界系统。 植物界（Kingdom plant） 动物界（Kingdom animal） 原生生物界（Kingdom protista）：包括原核生 物、原生生物、硅藻、粘菌和海绵等。,二、海克尔的三界系统 1866年德国的著名生物学家,Haeckel的三界系统,Haeckel的三界系统,三、魏泰克的四、五界系统,1959年，魏泰克（Whittaker）提出了四界分类系统： 植物界（Kingdom plant） 动物界（Kingdom animal） 原生生物界（Kingdom protista） 真菌界（Kingdom fungi）：不含叶绿素的真 核菌类,三、魏泰克的四、五界系统 1959年，魏泰克,Whittaker的四界系统,Whittaker的四界系统,十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了五界系统： 植物界（Kingdom plant） 动物界（Kingdom animal） 原生生物界（Kingdom protista） 真菌界（Kingdom fungi） 原核生物界（Kingdom Monera） 魏泰克的五界系统影响较大，流传较广。但是对魏泰克的四界、五界系统中的原生生物界不少学者存在质疑和反对意见，因为它所归入的生物比较庞杂、混乱，认为不能作为一个自然的分类群。,十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上，又提出了五界系,Whittaker的五界系统,Whittaker的五界系统,魏泰克的四界、五界系统的优点是纵向显示了生物进化的三大阶段：原核生物、单细胞真核生物（原生生物）和多细胞真核生物（植物界、真菌界、动物界）。同时，又从横向显示了生物演化的三大方向，即光合自养的植物，吸收方式的的真菌和摄食方式的动物。,魏泰克的四界、五界系统的优点是纵向显示了生物进化的三大阶,生物的分界,生物,生物的分界生物植物界（Plantae)动物界（Aminali,四、捷恩(Jahn)的六界系统,1949年，捷恩(Jahn)的六界系统 后生动物界 后生植物界 真菌界 原生生物界 原核生物界 病毒界,四、捷恩(Jahn)的六界系统1949年，捷恩(Jahn)的,六界系统,六界系统,五、卡瓦勒-史密斯(Cavalier-Smith)的八界系统,古真核生物界,原核生物,真核生物,1989年，卡瓦勒-史密斯(Cavalier-Smith)的八界系统,五、卡瓦勒-史密斯(Cavalier-Smith)的八界系统,六、 Whittaker 和 Margulis的三原界系统,1978年，Whittaker 和 Margulis 根据分子生物学研究的资料，提出了一个新的三原界(Urkingdom)学说,认为在生物进化的早期，各类生物是由一个共同的祖先沿三条进化路线发展，形成了三个原界。也叫三域系统。,六、 Whittaker 和 Margulis的三原界系统,三原界系统,三原界系统,七、我国学者对生物分界的意见,1966年，邓叔群根据营养方式划分： 植物界光合自养 动物界摄食 真菌界吸收1965年，胡先彇： 始生总界病毒 胞生总界细菌界 粘菌界 真菌界 植物界 动物界1979年，陈世骧： 非细胞总界病毒 原核总界 细菌界 蓝藻界 真核总界 植物界 真菌界 动物界,七、我国学者对生物分界的意见1966年，邓叔群根据营养方式划,植物（Plant）,具有固着生活方式具有细胞壁（纤维素的网状结构）自养生物（叶绿体）具有永久分生组织、不断生长、分化,八、植物界的基本类群,植物（Plant）具有固着生活方式八、植物界的基本类群,植物界,低等植物(无胚植物）,植物界低等植物蓝藻门原绿植物孢子植物种子植物藻类植物菌类植物,低等植物的特征 1、植物体结构简单，没有根茎叶的分化。 2、内部组织分化程度低，多没有组织分化。 3、生殖器官为单细胞，合子发育离开母体，不形成胚。高等植物的特征 1、植物体结构复杂，具根茎叶的分化。 2、内部组织分化达到较高级的程度。 3、生殖器官为多细胞，合子发育不离开母体，形成胚。,低等植物的特征,我覆盖山脉、平原,我覆盖山脉、平原,我接受阳光雨露我从大地吸取营养,我接受阳光雨露,我造就人间天堂,让你沉思默想,我造就人间天堂,让你沉思默想,我千姿百态，美若天仙,我千姿百态，美若天仙,我养活众多动物包括“万物之灵”的人类,我养活众多动物包括“万物之灵”的人类,民以食为天,民以食为天,植物生物学绪论课件,第二节植物在自然界中的地位和作用,植物是自然界中的第一性生产者，即初级生产者植物在维持地球上物质循环的平衡中起着不可替代的作用,植物为地球上其他生物提供了赖以生存的栖息和繁衍场所植物在调节气温、水土保持，以及在净化生物圈的大气和水质等方面均有极其重要的作用,第二节植物在自然界中的地位和作用植物是自然界中的第一性生产,为农牧业的发展提供饲料-食物来源为人类生活提供能源 -能量来源 为人类提供纤维和建筑材料-原料来源为人类提供药材-促进健康的医院为人类提供文化基质 -造纸原料为人类固沙防风，调节气候及美化生活-“气候的万能调节者”增加经济收入-资金来源,为农牧业的发展提供饲料-食物来源,一、分类单位二、基本概念三、植物命名,第三节植物的命名,一、分类单位第三节植物的命名,一、分类单位,植物分类的等级主要包括界、门、纲、目、科、属、种，有时在各阶层之下分别加入亚门、亚纲、亚目、亚科、族、亚属等。每一阶层都具有拉丁名，现以玉兰为例说明植物分类的主要等级。,一、分类单位植物分类的等级主要包括界、门、纲、目、科、属,植物生物学绪论课件,种：是自然界中客观存在的一种类群，这个类群中的所有个体都有着极其相似的形态特征和生理、生态特性，个体之间可以自然交配产生正常的后代而使种族延续，它们在自然界中占有一定的分布区域。人们就以这种客观存在的类群称为种，也是作为分类的基本单位。种是具有相对稳定性的特征，但它又不是绝对固定永远一成不变的，它在长期的种族延续中是不断地产生变化的。所以在同种内会发现具有相当差异的集团。分类学家根据差异大小，又将种下分为亚种（Subspecies）、变种(Varietas)和变型(Forma)。,二、基本概念,种：是自然界中客观存在的一种类群，这个类群中的所有个体都有着,亚种（subspecies 缩写subsp.)是一个种内的变异类群，形态上有一定区别，在分布、生态或季节上有所隔离，同种内的两个亚种，不分布在同一地理分布区内。,籼(xian)稻（亚种，主产在南方）与粳(jing)稻（亚种，主产在北方）的区别,亚种（subspecies 缩写subsp.)籼(xian),变种（varietas 缩写 var.）,是一个种内的某些个体，在形态上有所变异，而且比较稳定，它的分布范围比亚种小得多，并与种内其它变种有共同的分布区。,辣椒 Capsicum annuum L.菜椒 C.annuum var.grossum (L.) Sendt.朝天椒 C.annuum var.conoidea (Mill.)Irish,变种（varietas 缩写 var.）是一个种内的某些个体,植物生物学绪论课件,变型（forma 缩写 f.）,种内某些个体有细小变异，如花冠或果实的颜色、毛被情况等，无一定的分布区，而呈零星分布。,变型（forma 缩写 f.）种内某些个体有细小变异，如花,木芙蓉 Hibiscus mutabilis L.,重瓣木芙蓉Hibiscus mutabilis L. f. Plenus (Andrews)S.Y.Hu,木芙蓉 Hibiscus mutabilis L.,品种（ cultivar 缩写 cv.）,不是分类学中的单位，只用于栽培植物的分类上，在野生植物中没有品种这一概念。它是人们经过选择、培育形成的类型，其经济性状及生物学特性符合人们的需要，而且要进行买卖，成为商品后，才能称为品种，否则只能称为品系。圆柏的栽培品种龙柏：Sabina chinensis (L.)Ant. cv. Kaizuka注意品种的两个写法： 1、Chamaecyparis pisifera Endl.cv.Squarrosa 2、Chamaecyparis pisifera EndlSquarrosa,品种（ cultivar 缩写 cv.） 不是分类学,三、植物命名,、国际植物命名双名法早在1867年，在法国巴黎召开了第届国际植物学会议既颁布了简要法规，规定以双名法作为植物学名的命名法。这个双名法就是1753年林奈在植物种志中首创并倡用的。林奈的双名法：植物的种名由二个拉丁化的词组成，第一个词为所在属属名，第一个字母要大写，用名词单数第一格；第二个词为种加词，多为形容词，与属名名词性、数、格一致，也可采用名词单数第二格，书写时均为小写。此外还要求在种加词之后加上该植物命名人姓氏的缩写。若命名人为二人，则在二人名间用“et”相连；若由一人命名，另一人发表，则前一人为命名人，后一人为发表该种的作者，中间用“ex”相连。如银杉Cathaya argyrophylla Chun et Kuang。,三、植物命名 、国际植物命名,若由二人命名，则在两人之间加“et”，如多于二人，在第一人后加“et al.”。纤穗鹅观草 Roegneria tenuispica J.L.Yang et Y.H.Zhou；有时两个命名人的前一命名人有括号，表示该种由前者最早定名，但后者经过研究，认为分类位置不恰当，应该重新组合；杂交种命名，将“”加在种加词前面，或在属名后，在母本与父本的两个种加词用“”相连，作为杂种名。如二乔玉兰Magnolia soulangeana (Lindl.) SoulBod。种下级单位中，亚种名为在种名之后加亚种拉丁词subspecies的缩写“subsp.” 或“ssp.”，再加上亚种加词，最后写亚种命名人缩写。如：凹叶厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils. ssp. biloba (Rehd.et Wils)Law。,植物生物学绪论课件,变种名则种名后加变种的拉丁词varietas 的缩写”var”，加变种加词，最后写变种命名人缩写，如：红檵木Loropetalum chinense (R.Br.) Oliv. var. rubrum Yieh.。变型名则在种名后再加上变型拉丁词forma的缩写“f”，再加上变型加词，最后为变型命名人缩写，如苍叶红豆(Ormosia semicastrata Hance. f. pallida How)。关于栽培品种，是种名后直接写品种名称，但需加上单引号。这种写法不附命名人的姓名。如：垂枝雪松Cedrus deodara (Roxb.) G. Don Pendula。,植物生物学绪论课件,、命名法规一种植物只能有一个合法的名称，其它名称都作为异名 一种植物若有几个名称，应按优先律（最早发表的为合法名称）处理。 所有植物名都要用拉丁名或拉丁化的名称，有明确的分类位置。给每种植物命名，必须有模式标本。合法名称的成立必须在正式国家刊物、杂志、著作发表，必须有拉丁文记载，必须采用双名命名法。 学名中需要使用正确的缩写字 属的正确转移,、命名法规,举例：合法拉丁学名的来源,杉木学名：Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.Pinus lanceolata Lamb.（1803）（基本名，basionym)Cunninghamia sinensis R. Br. ex Rich.(1826)红色拉丁名为异名(synonymum),举例：合法拉丁学名的来源杉木学名：Cunninghamia,杉木:Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.,杉木:Cunninghamia lanceolata (La,3、国际栽培植物命名法规要点,品种( cultivar)是指为一专门目的而选择、具有一致而稳定的明显区别特征,而且采用适当的方式繁殖后,这些区别特征能保持下来的一个植物的集合体。ICNCP栽培植物命名的基本模式栽培植物的命名与发表,嫁接嵌合体（graft-chimaeras）是由两种或者多种不同植物的组织构成,通过嫁接得到的植物。,3、国际栽培植物命名法规要点品种( cultivar)是,4、中名的命名原则一种植物只应有一个全国通用的中文名称，至于全国各地的地方名，可任其存在而称为地方名。中文属名是植物中名的核心，在拟定时选择使用广泛、形象生动与形态、生态、用途有联系的中名作属名。 名称中尽量避免迷信色彩及纪念古人或今人的名称,目前还存在混乱。,植物生物学绪论课件,第节植物学的发展简史及学习方法,本草学阶段：16世纪末以前，以实用为目的博物学阶段：16世纪末至1859年，意大利西沙尔比诺以生殖器官作为分类基础，使植物学和实用的本草区别开来。主要是大量采集描述，指导思想是神创论。生物科学阶段：18591953年，指导思想是进化论，注重进化关系，力求建立符合自然演化结果的系统关系生命科学阶段：1953年DNA双螺旋结构的发现，研究从器官细胞水平进入到分子水平，也即进入到探索生命现象本质的阶段,一、植物学发展简史,第节植物学的发展简史及学习方法本草学阶段：16世纪末以前,发展趋势及方向：,两极分化又相互融合：1.在微观领域从分子水平探索生物的结构、过程与机理，以揭示生物界的高度统一性；2.在宏观领域研究生物圈与大气圈、水圈、岩石圈的相互作用，及宇宙射线作用与无重力世界中的生命行为各分支学科交叉渗透、相互推动从定性走向定量从实验走向证明在解决人类面临的重大问题中植物学将发挥重要作用：如发展design crop等,发展趋势及方向：两极分化又相互融合：1.在微观领域从分子水平,二、学习植物的要求和方法,兴趣是最好的老师 人人热爱生命 热爱生命而喜爱生命科学 感觉:神秘，神妙，神圣 主动探索提出问题富于想象 儿童 爱因斯坦 保持天性好奇和经常思考提问 自学把握生命的层次 个体器官组织 细胞细胞器分子原子 分子生物学；进化 生态 宏观生物学,二、学习植物的要求和方法兴趣是最好的老师,植物学是一门实验科学 要通过观察、对比、分析、实验等，并在理论学习的基础上和实际联系起来，才会对植物学的知识有一个比较完整和比较深刻的理解。植物是活的东西 一定要用活的眼光来学习，如在植物发育的不同阶段，有不同的形态、生理特征等,植物学是一门实验科学,学好形态解剖基础，为学好系统分类作准备;明确植物个体发育和系统发育之间的关系；学习植物分类群要与认识植物结合起来；随时随地学习植物学，对校园植物不能熟视无睹；要重视植物学实验课；熟记植物学术语，记忆一定数量的学名。,学好形态解剖基础，为学好系统分类作准备;,生活中的植物现象你能解释吗？,春暖花开秋风扫落叶藕断丝连雨后春笋昙花一现西瓜种子在果实内不发芽土豆、苹果削皮后会变黑自然界的黑色、绿色花较少,掌握校内植物造景的主要植物种类和配置方式？,生活中的植物现象你能解释吗？春暖花开掌握校内植物造景的主要,生命科学等待着你们去创造奇迹！ 等待着你们去回答这些问题！,生命科学等待着你们去创造奇迹！ 等待着你们去回答这,请自觉完成课后作业，是下节课提问的内容,请自觉完成课后作业，是下节课提问的内容,