植物形态解剖学课件.ppt

1、2022-3-25植物学（上）植 物 形 态 解 剖 学主讲：陈晔nE-mail: 2022-3-252022-3-25植物形态解剖学绪 论一、植物界二、植物在自然界中的作用三、植物学的内容四、植物学发展简史五、植物学与国民经济的关系六、植物学的学习方法七、学习本课程的要求本期主要参考书目2022-3-25一、植物界 生物界的划分 物质世界依其存在特性可划分为有机世界（生物界）和无机世界（非生物界），对于有机世界的划分，有二界系统、三界系统、四界系统、五界系统,六、七界系统和八界系统等分界系统。2022-3-251.二界系统林奈（17071778）林奈：在其著作自然系统（Systema Nat

2、urae）（1735年）中将生物划分为植物界和动物界二界。 依据 ： 运动能力、细胞壁有无和营养方式。n植物界：具叶绿素（自养）、具细胞壁和固着生活（无运动能力）的生物类群。n动物界：具运动能力、无光合色素、细胞无壁的生物类群。植物界包括：细菌、真菌、藻类、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物。一、植物界2022-3-25评价：二界系统建立最早，影响最大，也是沿用最广泛和时间最长的一个分界系统，直今，大部分教科书仍采用这一系统。现行教材采用的也是二界系统。一、植物界2022-3-25 2.三界系统海克尔海克尔 1866年德国生物学家创建原生生物界。加上原来的二界，构成由植物界、动物界和原生生

3、物界组成的三界系统。 原生生物界：所有单细胞生物均属原生生物界。 植物界包括：多细胞藻类和真菌、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物。评价：原生生物界有其无法解决的缺陷，例如，将衣藻、细菌、酵母菌等单细胞生物划归一界，非常勉强。一、植物界2022-3-253.四界系统和五界系统魏泰克（1959-1969）真菌界（1959）：将不含叶绿素的真核菌类（真菌和粘菌）从植物界划出，建立真菌界。四界系统：植物界、动物界、原生生物界和真菌界。植物界包括：具有光合色素的所有多细胞生物（多细胞藻类、地衣、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物）。原核生物界：将四界系统中归入原生生物界中的细菌和蓝藻分出，建立

4、具有原核细胞结构的原核生物界。五界系统（1969）：包括植物界、动物界、原生生物界、原核生物界和真菌界（菌物界）。一、植物界2022-3-253.四界系统和五界系统魏泰克（1959-1969）植物的定义：按五界系统，将植物定义为，具光合色素营自养、具细胞壁、固着生活的真核多细胞绿色生物。 包括 真核多细胞藻类、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物。一、植物界2022-3-253.四界系统和五界系统魏泰克（1969-1969）v评价：魏泰克四、五界系统中的原生生物界所归入的生物比较庞杂、混乱，不能成为一个系统的分类群。邓叔群（真菌学家） 1966指出：“所谓的原生生物只不过是各种低等生物的混合

5、”。v1978年我国藻类学界在计论中国藻类志编写系统时，决定不把原生生物界作为一个自然的分类群。优点：在纵向显示了生物进化的三大阶段，即原核生物、单细胞真核生物（原生生物）和真核多细胞生物（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，吸收方式的真菌和摄食方式的动物。一、植物界2022-3-25五界系统发展方向发展水平植物界（光合）真菌界（吸收）动物界（吞食）一、植物界2022-3-254.六界系统非胞生物界：七十年代，我国学者提出，将病毒、类病毒等无细胞结构的“生物”另立一届，称非胞生物界。六界系统：由植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、真菌界和非胞生

6、物界构成。非胞生物界目前尚未得到国际学术界的普遍承认，因为病毒类缺乏生物所应具备的一些基本特征，如新陈代谢、独立生存能力、应激性、独立繁殖能力等。有人认为，病毒类应属于生物和非生物之间的物质存在方式。一、植物界2022-3-25一、植物界 植物的类型和分布1.植物的分布：略。2.植物的类型木本植物定义：茎内木质部发达、木质化组织较多、质地坚硬，系多年生植物。乔木：植株高大，主干显著直立，在上部繁盛的分枝形成广阔树冠的木本植物。如杨、榆、松、柏、杉等。v灌木：植株矮小，无显著主干，近地面处枝干丛生的木本植物。如大叶黄杨、迎春、紫荆、等。乔木、灌木的区别在形态上，不在内部结构上。半灌木：外形似灌木

7、，但地上部分为一年生，越冬时枯萎死亡的木本植物。如金丝桃、黄芪及某些蒿属植物等。2022-3-252. 植物的类型草本植物：定义：茎内木质部不发达，木质化组织较少，茎干柔软，植株矮小的植物。 因植株生存年限的长短，又可分为一年生植物、二年生植物和多年生植物三类。一年生植物：在一个生长季完成全部生活史过程的植物。如水稻、玉米等。二年生植物：在两个生长季完成全部生活史的植物。 一般第一年只进行营养生长，第二年才开花结实，如白菜、胡萝卜、菠菜、小麦、洋葱等。多年生植物：生存期超过2年以上的草本植物。地上部分每年季末死亡，地下部分为多年生，如薄荷、菊、鸢尾等。一、植物界2022-3-25 生物多样性生

8、物多样性：指生物种类多样性、生态类型多样性、遗传多样性和景观多样性。植物多样性：指植物种类多样性、生态类型多样性、遗传多样性和景观多样性。具有生物多样性特征的一个生态系统，物种之间可以达到一种稳定的制衡关系，就可以在最大程度上使整个生态系统免遭崩溃。因此，保护生物多样性是环境保护的一个关键环节。一、植物界2022-3-25二、植物在自然界中的作用 1.植物的光合作用和矿化作用 光合作用（合成作用） 地球上绿色植物是人类生存的基础，是第一生产力，只有绿色植物可以做到以下几点：n最大规模的把无机物转化为有机物n把光能转化为化学能n保持氧气平衡2022-3-25 矿化作用生物将有机物分解转化为无机物

9、的过程即为矿化作用。无机物 光合作用（合成作用） 有机物有机物 矿化作用（分解作用） 无机物二、植物在自然界中的作用2022-3-25二、植物在自然界中的作用2.植物在自然界物质循环中的作用（1）碳循环2022-3-25二、植物在自然界中的作用（2）氮循环有机态氮来自大气中的氮气，通过生物固氮和有机态氮的各种分解而保持自然界中氮的平衡。植物有机态氮的来源：固氮作用及植物对土壤中铵态氮和硝态氮的吸收。有机氮的分解途径：第一步、氨化作用：动植物尸体及排泄物的有机氮经微生物的氨化作用而形成铵态氮（铵盐）。铵盐可被植物直接利用或被硝化细菌转化为硝态氮。第二步、硝化作用：铵态氮经硝化细菌的硝化作用产生亚

10、硝酸盐，并最终硝化为硝酸盐（硝态氮），可直接被植物利用或被反硝化。第三步、反硝化：硝态氮经反硝化作用而产生氮气，返回大自然。2022-3-25二、植物在自然界中的作用32022-3-25二、植物在自然界中的作用2022-3-25 42022-3-25三、植物学的内容 植物学研究的对象“多层蛋糕”体系示意图：动物学植物学 按系统分类划分真菌学形态学解剖学细胞学生理学分子生物学 按生命现象及遗传学 活动规律划分生物化学进化学生态学发生生物学2022-3-25水平切法：按照生命现象及其活动规律加以划分：如形态学、分类学、生理学、遗传学、进化论等学科。垂直切法：按照系统分类，把生物学划分为植物学、动物

11、学、真菌学、细菌学、藻类学等。综合：将上述两种方法结合起来，包括：植物形态学、植物系统学、植物分类学、植物生态学、植物生理学、植物生物化学、植物遗传学、植物细胞学、发育植物学等等。三、植物学的内容2022-3-25以上所有内容综合在一起，即为大植物学，或叫“广义植物学”。狭义植物学：即生物学专业课程体系中所开设的植物学。其主要内容包括形态学、系统学、分类学，及植物细胞学的基础知识，有时也包括植物生态学的基本知识。三、植物学的内容2022-3-25三、植物学的内容 植物学内容简介1.植物形态学：研究植物体内外形态和结构，器官的形成和发育，细胞、组织、器官在不同环境中以及个体发育和系统发育过程中的

12、变化规律的学科。三个分支： 植物细胞学（Plant cytology）：研究植物细胞结构、发育及各种生理特征的学科。 植物解剖学（Plant anatomy）：研究植物组织和器官显微结构的学科。 植物胚胎学（Plant embryology）：研究植物胚胎结构、发生和分化的学科。2022-3-252.植物系统学：研究植物类群的分类、鉴定和亲缘关系，从而建立植物进化系统和鉴别植物的学科。 包括两大领域：植物系统学（狭义）：研究植物系统发育的学科。即研究从最原始的原核生物到最高级的被子植物的系统演化过程。植物分类学：研究植物各分类群的分门别类，直至分类鉴别到种，并建立科学的分类系统的学科。三、植物

13、学的内容2022-3-253.植物生理学（Plant physiology）：研究植物体生理功能、各种功能的变化、生长发育的情况，以及在环境条件影响下所起的反应等的学科。4.植物遗传学：研究植物遗传和变异规律的学科。5.植物生物化学：研究植物生命活动中化学本质的学科。如植物新陈代谢的过程等。6.分子植物学：本专业将开设一门分子生物学课。7.植物生态学：研究植物个体与环境条件间相互关系的学科。三、植物学的内容2022-3-25植物学还有其他一些分支学科。植物形态学和植物系统学就是我们现在现在所学习的经典植物学。另外要开设的植物生态学、生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学等课程，均涵盖

14、植物学的其他分支学科。三、植物学的内容2022-3-25四、植物学发展简史 1.描述植物学时期多数人承认：以亚历士多德的弟子西奥夫拉斯特斯（Theophrastus,371-286BC）所著植物历史（Historia plantanum）和植物本原（De Causis plantanum）的问世作为植物学的创始。随着文艺复兴时期的到来，16世纪的本草学家和种植学家的大量工作，使人们熟悉了全世界广泛种植的经济植物。并建立了许多植物园，我国的李时珍也属这一时期的代表人物。2022-3-25本时期的特点：采用描述和比较的方法，把植物界的各种类型加以区别，确定了这些类型的严格界限。这是在着手研究植物生

15、命活动过程之前为了解植物所必须进行的工作。 对植物学发展的贡献：由于这一时期对世界范围内的植物的广泛收集和种植，完成了重要栽培植物的农业格局，形成了粮食作物、药用植物、果树、花卉、蔬菜及各种经济作物的栽培，林业经营以及随着畜牧业的发展而兴起的牧场管理生产体系。四、植物学发展简史2022-3-25四、植物学发展简史2.实验植物学时期在植物学的发展史上，这一时期最为重要。植物科学和其他自然科学一样，经历了一二千年的知识积累，在19世纪有着迅速的发展。现有植物科学，除新兴分支学科外，几乎全部分支学科体系，都是19世纪建立起来的。当时的中国在干什么呢？20世纪前半叶中国科学的基础很少是主动引进的，大多

16、是以殖民地、半殖民地的社会形态，被动接受的。 2022-3-25主要研究成果：植物分类系统的建立：代表人物为林奈（C.linnaeus,1707-1778），统一了植物命名方法，建立了植物分类系统。为经典植物学分支学科的建立奠定了基础。显微镜的发明和植物解剖学、植物胚胎学的建立：1665年英国人胡克（R.Hooke，1635-1703）利用显微镜发现了“细胞”，为植物解剖学和植物胚胎学的建立奠定了基础，同时也推动了真菌学、藻类学、苔藓植物学、蕨类植物学等分支学科的发展。四、植物学发展简史2022-3-25主要研究成果：细胞学说的创立：德国人施莱登（M.J.Schleiden）和施旺（TSsch

17、wann）在19世纪创立了细胞学说，为细胞学的创立奠定了基础。恩格斯称细胞学说、进化论和能量守恒定律为19世纪科学的三大发现。植物生理学、植物遗传学、植物生态学、植物地理学等植物学的各分支学科也都在这一时期创立。四、植物学发展简史2022-3-25植物学经19世纪和20世纪初期的发展，摆脱了依附于其他学科的地位，已经形成了包括许多分支学科的独立的科学体系，发展到了以实验方法了解植物生命活动过程为主要内容的科学。同时，这一时期植物学的发展，也促使农业走向了现代农业体系，使农业生产方式发生了根本改变。因为植物学的经典理论和经典的分支学科大都在这一时期建立，故也称此期为经典植物学时期。四、植物学发展

18、简史2022-3-25四、植物学发展简史3.现代植物学时期时间：开始于19世纪末，20世纪初，大发展于20世纪后半叶。特点：以现代物理学、现代化学等学科在植物学研究领域的应用促进了植物学的发展。如X射线、电子学、放射技术等，促进了X射线衍射技术、电子显微镜技术、超离心技术、同位素技术、核磁共振技术、光谱技术、电流分析、色层析以及计算机技术等技术手段在植物学研究中的应用，大大促进了现代植物学的发展。2022-3-25主要成就：DNA双螺旋结构的发现：1953年，DNA双螺旋结构的发现，标志着分子生物学的建立，也是现代植物学发展的标志。电子显微镜的应用：电子显微镜在植物学研究上的应用，使植物解剖学

19、的发展上了一个台阶，使植物解剖学进行了超微时代。 现代植物学的发展还有很多方面的内容。四、植物学发展简史2022-3-25 五、植物学与国民经济的关系 2022-3-25六、植物学的学习方法认真阅读教材，认真了解教材的基本内容，掌握植物科学的基本知识和基本理论。必须注意辩证思维，把握知识的内在联系。如形态结构与生理功能的联系，形态结构与生态环境的关系，个体发育和系统发育的关系，遗传与变异的关系，共性和个性的关系、多样性的保护和资源开发利用的关系，基础知识与应用的关系等。不能死板的孤立的和片面的思维方式。2022-3-25六、植物学的学习方法要注意了解新成就、新动向、新发展。因为植物科学总是在发

20、展中的，尤其是现在，每年都有许多新的发现和新的进展，因此，应注意知识更新。加强理论联系实际，一方面认真作好实验和植物野外实习，以验证和观察植物科学中的一些基本规律、生命活动和多样性等。另一方面，注意观察和联系生产、生活实际，以植物学基本知识和基本理论解释和解决问题，并可进一步通过实验来验证自已的分析是否正确。 这样既可深刻了解植物科学的基本知识和理论，又培养了分析问题的能力，而且还可以发现一些问题，从而推动自己进行进一步的探讨和学习。2022-3-25七、学习本课程的要求1.种子植物形态解剖部分通过学习，要求掌握植物细胞的基本结构，包括显微结构和亚显微结构；细胞分裂的类型和过程；组织的起源和类

21、型；营养器官和繁殖器官的发育和结构。并通过实验，能掌握显微镜的使用，识别细胞、组织的特征和结构，器官的主要外部形态和内部结构，徒手切片及染色、装片等方法和技术。了解透射和扫描电子显微镜的应用和相应的制片技术。2022-3-25七、学习本课程的要求2.孢子植物部分通过学习，要求对孢子植物中各大类群和门的特征，以及代表植物的结构、生活史、亲缘关系等有一基本认识，从而建立起植物界发展演化的概念。通过实验和野外实习，识别和记录常见的和中学课本所涉及的孢子植物，以及它们的生态和分布，并学会标本的采集、野外的观察和记录以及各类孢子植物标本的制作方法。2022-3-25七、学习本课程的要求3.种子植物部分通

22、过学习，要求掌握一部分重要科、属、种的特征、亲缘关系、分布和经济价值等知识；掌握识别种子植物的方法，包括熟悉检索表和重要工具书的使用。并通过实验，掌握繁殖器官和营养器官的形态特点，较熟练地应用检索表，能鉴别出常见种子植物的科、属；通过野外实习，接触自然，扩大眼界，识别和记录常见的种子植物，以及它们的生态和分布，并学会采集和制作腊叶标本的方法。2022-3-25本期主要参考书目：陆时万、张国芳等，植物学（上、下），高等教育出版社，1992年第二版。周云龙，植物生物学，高等教育出版社，1999年版。李正理，植物解剖学。胡适宜，被子植物胚胎学，高等教育出版社，1982年，吴树明等译，植物解剖学（以色列），南开大学出版社，1990年版。李扬汉，植物学，上海科学技术出版社，2个版本，一个是全一册，另一个分上、下册。李正理等，中国大百科全书生物学植物形态 植物生理分册，中国大百科全书出版社，1988年版。另见陆时万教材（1991年第二版）253页介绍。2022-3-25本章作业：简述生物的分界系统。在各分界系统植物如何定义？各包括哪些生物类群？根据茎干的质地，将植物分为哪些类型？简述碳循环和氮循环的过程。综述植物的定义。