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1、1植物生活史秘密课程基本内容第一章 绪论1.教学内容：从自然的角度来认识两种情况下的植物生活： 一是自然状态中的植物生活； 二是人类环境中的植物生活2.研究对象：有花植物生活史过程中鲜为人知的事件 研究方法：野外调查与理论探索 研究意义：更好的认识、保护与利用植物 学习意义：提高生命科学学科素养、尊重自然、尊重生命3.对植物的基本认识1）.植物是具有叶绿素的，不会运动的生物体。2）.植物是生命界的基础。3）.植物基本的生命运动是光合作用光合作用是植物利用阳光的能量把最廉价的空气和水、矿物加工出所有动物（包括人类）所必须的氧气与糖等碳水化合物的生命活动。是植物独有的，是其他生命的基础。光合作用是
2、在叶细胞的叶绿体上进行的。4)植物进行光合作用的器官是叶、根、茎 叶光合作用的主要场所 根吸收水分与矿物场所根吸收植物光和作用必须的水分和矿物质（如农田里经常要施加的氮、磷、钾肥是需要量最大的矿物养分）.根的最前端是植物吸收水分最主要的部位，并长出了大量的根毛来扩大接触土壤表面与吸收水分的面积。 茎运输水分与矿物场所茎把水分与矿物准确的运输到植物的叶片，以供其进行光和作用。植物进行运输的泵：一是靠根吸收水分的蒸腾到空气中，称为蒸腾作用，主要的运输动力（被动的） ；二是根压，根吸收水分作用产生的水势（主动的） 。植物茎干支持叶片获得足够的阳光；同时也产生了人类所需要的木材等。4.当今世界存在的基
3、本植物类群(1)当今世界存在的基本植物类群基本特点1)植物的类群在不断演化过程中；)植物不同的类群虽处于同一时代，但它们的演化历史是不同步的。(2) 基本植物类群植物的类群可分为藻类、苔藓、蕨类、种子植物五类；植物的类群在不断演化过程中，有原始的类群也有发达的类群；种子植物是现代最发达的植物类群，其他类群都可称为原始类群；种子植物分为两类：裸子植物与被子植物。1) 藻类是最简单最原始的植物，一般生活在水里，有陆地淡水与海洋两个广阔的生存空间。单细胞或多细胞构成小型生物体。2)苔藓是世界上分布最广的植物之一，通常生长在潮湿地带，它们像地毯一样覆盖在潮湿森林的地表、树枝和树干、屋顶、混凝土墙面和下
4、水道的壁上，是一种先锋植物。苔藓是最早登陆的两栖类的绿色植物，保留有部分早期陆生植物祖征，是陆生高等植物中最原始、最简单的类群，生殖过程离不开水。3) 蕨类是恐龙时代最为繁盛的植物类群；这些蕨类中的绝大多数已在中生代前灭绝。今天它们的后代多生长在湿润阴暗的丛林里，且多为矮小类型。蕨类是真正陆生植物开始，是最原始的陆生植物。4)种子植物是植物界最高等的类群，产生种子并用种子繁殖。种子植物可分为裸子植物和被子植物。裸子植物的种子裸露着，其外层没有果皮包被。被子植物种子的外层有果皮包被。 种子具有包被的被子植物是现代演化上最发达的类群.裸子植物（Gymnospermae）种子植物中较低级的一类。不形
5、成果实，种子是裸露的，故称裸子植物。现代裸子植物约有 800 种，裸子植物很多为重要林木，尤其在北半球，大的森林 80以上是裸子植物，如 落叶松、冷杉、华山松、云杉等。苏铁幼叶可食，髓可制西米，我们常见的苏铁也是一种裸子植物，它不常开花结果。但在气候如春的昆明常常看到栽培的苏铁与它的雌花与雄花银杏的种子叫白果、华山松、红松的种子是可以食用的松子。红豆杉（因为树皮可以提取抗癌药物而闻名天下）兰黑色的种子外有一个鲜红色的套被，但种子同样是裸露的。 被子植物是植物界最高级的一类，20 多万种，占植物界的一半2被子植物具有真正的花，种子被果实完全包被，种子得到很好的保护。世界四大干果（腰果、杏、核桃和
6、榛子）被子植物形态结构多样化与完善，使被子植物在生存竞争、自然选择的矛盾斗争过程中，不断获得成功。最高大的植物之一： 北美红杉树木中之高者，高达 140m，胸径达 8m。 最高大的植物杏仁桉 可高至 156 米,最大的树径近 10 米 桃金娘科植物，生长在澳大利亚草原上.世界上最小的被子植物微萍,长仅毫米，宽不到毫米，开的花就更小了，比针尖还小。 奇特的植物：胎生植物海岸植物红树种子在树上长成树苗后才落地生长。世界上长达米的植物白藤，可算是最长的植物。铁力木是木质最坚硬的一种树，产自云南,将其放入水中，它会立即沉入水底，密度 1.225。 蚬木 是世界上最重的树之一，蚬木不仅材质细密，比重大，
7、还坚硬无比。因为蚬木多生长在石灰岩地区，吸收了钙质充斥其间的缘故。 世界上最轻的木头轻木干燥的轻木比重只有 0.1-0.25 .世界上庞大的树是百骑大栗树 。它的树干直径达米，周长米。墨西哥落羽杉：世界上最粗的植物之一盛开的兰花是公认的最发达的被子植物，因为其种类达到万多种，是最多的，兰花变异大，进化迅速。由于此，人们很喜欢兰花，中国常常栽培的春兰、建兰、惠兰、墨兰等四大家兰，因为变异迅速，目前有几千个品种。5.被子植物生活史：即 Life circle， 生活周期。具体说被子植物的生活周期是植物种子发育成植物体，植物体发育成熟后开花，花经过传粉受精后，花的子房与胚珠形成果实与种子的周期性过程
8、。第二章 植物生命的起源与演化1 背景知识 生命的物质基础 植物细胞 认识古生物进化的三把钥匙生命的物质基础 生命是物质的一种高级运动形式。生命是一个具有与环境物质和能量交换、生长繁殖、遗传变异和对刺激作出反应的物质系统。 生命体的形状、大小和结构可以千差万别,但它们都是由脱氧核糖核酸（DNA） 、核糖核酸(RNA)和蛋白质等大分子为骨架构成的。除了蛋白质和核酸以外，还有糖类和脂类、大量的水和少量的无机盐等等。植物细胞 定义：是由细胞壁和细胞膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。 细胞是遗传的基本单位，细胞能够通过分裂而增殖，是
9、生物体个体发育和系统发育的基础。 细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体；细胞还能够进行分裂和繁殖。 细胞按形态结构的不同可以分为两类：原核细胞和真核细胞认识古生物进化的三把钥匙 岩石 化石 岩层现在我们知道地球的历史约有 46 亿年了，在这数十亿年里，地球经历过很多变化，曾多次出现沧海桑田的过程。伴随着这些变化，地球的生物从无到3有，从低级到高级的发展。科学工作者通过使用这几把钥匙，打开了解地球生物进化的历史大门。岩石 地壳是由岩石组成的， 岩石一般可以分成三大类：火成岩、沉积岩和变质岩。 沉积岩的岩相可以了解海陆变化、气候、水文情况等古环境特征。从变质岩
10、与火成岩的特征中可以推测地壳运动包括火山活动的规模、程度。沉积岩 sedimentary rocks: 沉积岩是在地表或接近地表的环境里，岩石经过长期的风化剥蚀作用而崩解为碎屑，或经化学作用被溶解，再经搬运在水下或陆地表面环境堆积下来，最后经胶结压实与失水过程所形成的岩石。 著名的张家界风景区、桂林山水所见的岩石就属沉积岩。火成岩（岩浆岩）igneous rock: 地壳深处粘稠的熔融岩浆经火山活动等作用，沿着地壳的裂隙上升到地壳上部或地表冷却后凝固而成的岩石。如黄山的花岗岩。变质岩 metamorphic rock: 一类由早先的火成岩、沉积岩在地壳深处经过较高的温度与压力作用下，其成分、色
11、调、结构、甚至形态都发生变化，完全不同于原来的岩石面貌的新型岩石。如中国泰山、五台山。黄土 loess黄土主要由粉砂颗粒所组成的第四纪陆相沉积物，一般呈灰黄、红黄及棕黄色。黄土富含易溶盐及钙质结核。黄土呈断续条带状分布在南、北半球的中纬度地带的大陆内部温带荒漠或半荒漠地区外缘。中国西北和华北地区黄土广泛分布，是世界上黄土分布最广、厚度最大、类型最复杂的一个地区。其面积达 60 万平方公里，厚度一般为 20-30 米，最厚可达 200 米左右。植物化石 古生物学 Palaeontology古生物学是研究地史时期中的生物及其进化的科学，即根据保存在地层中的化石，研究地史时期生物的形态、构造、分类、
12、分布、进化关系等。 化石 Fossil由于自然作用保存在地层中的地史时期的生物遗体、遗迹统称为化石。从地层中发现不同种类、特征的化石就可以大致推断当时当地的地理、气候和环境等。 从不同时期的岩石中所存在的化石种类，还显示出生物的演化是遵循着从低级到高级、从原始到复杂的规律，而且其进化过程又显示出阶段性。在石灰岩地层中发现珊瑚等海洋生物化石，就知道当时这里是海域环境。如果发现大量树木化石，则可以认为当时这里是森林；如果植物化石中棕榈、樟树等较为集中，说明当时是热带、亚热带地区；如果有大量的冷杉、云杉等则说明当时这里是北温带或寒带区域岩层中的印记 岩石的颜色、厚薄、矿物成分、颗粒粗细、滚圆度和层面
13、上的某些特殊标志等，都跟化石的有无、某类化石的集中、某类化石的稀少、乃至化石的埋藏形态等均有密切关系。 岩石的颜色、结构、构造特点本身也常常可以反映出当时的气候和环境。我们看到红色的砂岩、页岩或者其他岩层，可推测形成这些岩石时的气候环境应属湿热2地质时代 前寒武纪太古代与元古代（46-5.45 亿年） 古生代寒武纪奥陶纪志留纪泥盆 纪石炭纪二叠纪（5.45-2.5 亿年) 中生代三叠纪侏罗纪白垩纪（2.5-0.65 亿年） 新生代第三纪第四纪（0.65-今）前寒武纪太古代与元古代 地球水与大气的形成（8 亿年） 太古代（亿）与元古代（亿5.4 亿）地球水与大气的形成一般认为地球作为一个行星，起
14、源于 46 亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样， 。起初的地球是冷的（冷起源）经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。1）由于陨石等物质的轰击、放射性元素衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球的温度逐渐升高，最后成为粘稠的熔融状态。在炽热的火球旋转和重力作用下，地球内部的物质开始分异。2）在地球演化早期，原始大气都逃逸了。大量火山喷发所带来的气体，同时把内部的结晶水带到地面，并结晶水汽化。各种气体与水气慢慢积聚，久而久之，地球就形成了新的大气层。后来随着地表温度的逐渐下降，气态水经过凝结，积聚到一定程度后，又通过降雨重新落到地面，这种情况持续了很长一段时间，于是在地面上形成水圈。4
15、太古代与元古代 岩石圈运动 环境气候特点与原始生物岩石圈的运动 在太古代与元古代的地壳运动是剧烈的，经常发生的。直到元古代末（距今亿年左右） ，自地球形成以来的强烈地壳运动终于告一段落。 太古代：发生了三次剧烈的地壳运动。地盾：太古代形成古老的岩石称为地盾，是目前地壳最稳定的部位。这些陆核或地盾上的岩石，由火山岩、花岗岩类以及沉积岩组成。目前世界上最古老的岩石分布区大致在南非、波罗的海沿岸、澳大利亚西部、西伯利亚、中国华北、北美大湖区等地。 元古代：地壳却仍是活动性很强，只是比太古代时有些减弱。距今约 20 亿年，出现了一次遍及全球的造山运动。前期形成的古陆核面积很小，彼此之间呈分离状态，象海
16、洋中孤立的岛屿。构成“岛屿”的古陆核虽然开始处于基本稳定的地壳环境中。气候环境特点与原始生物特点 太古代：早期原始水圈的水量不多；中期已有化石发现，水圈分布已比较广泛。晚期水圈又有所扩大，氧气增多，在距今 27 亿年的地层中发现原始藻类化石。 元古代：早期火山大气的特点，藻类植物的光合作用有所加强，还原性的。 大气由此可以进行氧化作用。中期大气中的含氧增加了，开始有利于生命的发育和成长。晚期火山作用明显减弱，大气中的含氧量可以获得较多的积累。 在距今 6.5 亿年7.5 亿年时，并有世界性的冰川出现，分布面积很大。同时，距今 6 亿年7 亿年前的这段时间里，生物突然繁荣，其门类与数量之多都达到空前的程度。古生代（5.45-2.5 亿年） 寒武纪 (5.45-4.95 亿年) 生物史上的一次大发展。其中三叶虫最
