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1、 探察绿色世界的来龙去脉，感受他们的精彩与艰辛探察绿色世界的来龙去脉，感受他们的精彩与艰辛探察绿色世界的来龙去脉，感受他们的精彩与艰辛探察绿色世界的来龙去脉，感受他们的精彩与艰辛植物生物学植物生物学BiologyofPlant何谓植物？何谓植物？何谓植物科学何谓植物科学？绪绪论论1什么是植物？什么是植物？桂花桂花 Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.茉莉茉莉Jasminum sambac (L.)Ait问荆问荆Equisetum arvense L.蕨类植物蕨类植物木贼科木贼科伞藻属伞藻属伞藻属伞藻属 AcetabulariaAcetabularia绿藻门绿藻门绿藻门
2、绿藻门绒枝藻科绒枝藻科绒枝藻科绒枝藻科海带海带Laminaria japonica Aresch.褐藻门，海带科褐藻门，海带科龙须菜龙须菜Gracilaria lemaneiformis 红藻门红藻门江蓠科江蓠科什么是植物？什么是植物？科学的科学的概念概念植物的分界植物的分界两界分类系统两界分类系统林奈林奈Carolus Linnaeus 1707-1778 历史上最伟大的植物分类学家，曾出版植物种志（植物种志（1753）等180种著作，创立并正式使用了双名法 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学三界分类系统三界分类系统Haeckel,1866 植物界 动物
3、界 原生生物界原生生物界四界、五界分类系统四界、五界分类系统Whittaker,1959 1969 植物界 动物界 原生生物界 真菌界（菌物界）真菌界（菌物界） 植物界 动物界 原生生物界 真菌界 原核生物界原核生物界六界、八界分类系统六界、八界分类系统 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物界植物界植物界植物界动物界动物界动物界动物界三域系统三域系统Whittaker和Margulis,1978提出，提出， 将生物划将生物划分为分为3个个Urkingdom，翻译为翻译为三原界系统或三域系统三原界系统或三域系统 ：古细菌古细菌 (Archaebacteri
4、a)真细菌真细菌 (Eubacteria)真核生物真核生物 (Eubcaryotes) 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学我们认为：我们认为：分界应该以现存生物的分界应该以现存生物的个体发育个体发育个体发育个体发育方式，尤其是方式，尤其是营养方式为依据；更应该依据包括古生物在内营养方式为依据；更应该依据包括古生物在内的所有已知信息，即的所有已知信息，即系统演化系统演化系统演化系统演化的特征。的特征。只考虑只考虑现存生物现存生物现存生物现存生物的的“营养方式营养方式”和和“进化水平进化水平”是片面的。是片面的。从从19601960年代起，中国的系统学家对分界
5、提出了许多意见年代起，中国的系统学家对分界提出了许多意见，如：胡先骕 、邓书群、陈世骧等。 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物的概念应该是植物的概念应该是：以自养、固着方式生活的真核生物以自养、固着方式生活的真核生物植物应包括植物应包括：真核藻类（包括浮游藻类）真核藻类（包括浮游藻类）苔藓植物苔藓植物蕨类植物蕨类植物裸子植物裸子植物被子植物被子植物考虑到生活方式的某些一致性，生态功能的重要性和生物考虑到生活方式的某些一致性，生态功能的重要性和生物多样性，在学习植物生物学时，对多样性，在学习植物生物学时，对自养菌、粘菌、自养菌、粘菌、真菌、真菌、地衣植物
6、地衣植物也应该有比较深入的了解。也应该有比较深入的了解。隐藻门隐藻门隐藻门隐藻门甲藻门甲藻门甲藻门甲藻门金藻门金藻门金藻门金藻门黄藻门黄藻门黄藻门黄藻门硅藻门硅藻门硅藻门硅藻门裸藻门裸藻门裸藻门裸藻门绿藻门绿藻门绿藻门绿藻门轮藻门轮藻门轮藻门轮藻门红藻门红藻门红藻门红藻门褐藻门褐藻门褐藻门褐藻门苔藓植物门苔藓植物门苔藓植物门苔藓植物门蕨类植物门蕨类植物门蕨类植物门蕨类植物门裸子植物门裸子植物门裸子植物门裸子植物门被子植物门被子植物门被子植物门被子植物门粘菌门粘菌门粘菌门粘菌门真菌门真菌门真菌门真菌门地衣植物门地衣植物门地衣植物门地衣植物门地衣植物门地衣植物门藻藻类类植植物物颈卵器植物颈卵器植物
7、种子植物种子植物有花植物有花植物/显花植物显花植物隐隐花花植植物物孢孢子子植植物物低等植物低等植物 无胚植物无胚植物 原植体植物原植体植物高等植物高等植物 有胚植物有胚植物 茎叶体植物茎叶体植物 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学维管植物维管植物隐藻门隐藻门隐藻门隐藻门甲藻门甲藻门甲藻门甲藻门金藻门金藻门金藻门金藻门黄藻门黄藻门黄藻门黄藻门硅藻门硅藻门硅藻门硅藻门裸藻门裸藻门裸藻门裸藻门绿藻门绿藻门绿藻门绿藻门轮藻门轮藻门轮藻门轮藻门红藻门红藻门红藻门红藻门褐藻门褐藻门褐藻门褐藻门苔藓植物门苔藓植物门苔藓植物门苔藓植物门蕨类植物门蕨类植物门蕨类植物门蕨类植
8、物门裸子植物门裸子植物门裸子植物门裸子植物门被子植物门被子植物门被子植物门被子植物门粘菌门粘菌门粘菌门粘菌门真菌门真菌门真菌门真菌门地衣植物门地衣植物门地衣植物门地衣植物门藻类植物非维管孢子植物非维管孢子植物SeedlessNonvascularPlants维管孢子植物维管孢子植物SeedlessVascularPlants孢子植物孢子植物sporeplants维管种子植物维管种子植物VascularSeedPlants种子植物种子植物seedplants维管植物维管植物VascularPlants食虫草食虫草Drosera indica L.茅膏菜科茅膏菜科橙盖伞橙盖伞橙盖伞橙盖伞（真菌）（
9、真菌）（真菌）（真菌）草苁蓉草苁蓉草苁蓉草苁蓉（被子植物）（被子植物）（被子植物）（被子植物）蛇菰蛇菰蛇菰蛇菰（被子植物）（被子植物）（被子植物）（被子植物） 植物的资源状况和功能植物的资源状况和功能植物的资源状况和功能植物的资源状况和功能30-5030-50万种，其中陆生植物占大多数。万种，其中陆生植物占大多数。万种，其中陆生植物占大多数。万种，其中陆生植物占大多数。 生态系统面积：陆地生态系统面积：陆地生态系统面积：陆地生态系统面积：陆地14.914.9亿亿亿亿平方公里，海洋平方公里，海洋平方公里，海洋平方公里，海洋5151亿亿亿亿平方公里。全球有平方公里。全球有平方公里。全球有平方公里。
10、全球有1717类群区类群区类群区类群区（biomes)biomes), ,包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、沙漠和半沙漠等等。沙漠和半沙漠等等。沙漠和半沙漠等等。沙漠和半沙漠等等。 净初级生产力净初级生产力净初级生产力净初级生产力/ / / /年：陆地年：陆地年：陆地年：陆地1.15101.15101515kg/kg/年年年年，海洋，海洋，海洋，海洋1.70101.70101515kgkg/ / / /年年年年 是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。
11、是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳- - - -氧气；合成与分解，氧气；合成与分解，氧气；合成与分解，氧气；合成与分解，N N N N、P P P P循环，岩石循环，岩石循环，岩石循环，岩石- - - -土壤，等等。土壤，等等。土壤，等等。土壤，等等。为其它生物提供栖息和繁殖地：森林最典型。为其它生物提供栖息和繁殖
12、地：森林最典型。为其它生物提供栖息和繁殖地：森林最典型。为其它生物提供栖息和繁殖地：森林最典型。调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。 植物是维持自然平衡的重要力量，一旦植物是维持自然平衡的重要力量，一旦植物是维持自然平衡的重要力量，一旦植物是维持自然平衡的重要力量，一旦平衡平衡平衡平衡被破坏，被破坏，被破坏，被破坏，后果难以估量。后果难以估量。后果难以估量。后果难以估量。 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学热带雨林热带雨林热带稀树草原热带稀树草原Savann
13、a非洲非洲广东肇庆鼎湖山广东肇庆鼎湖山广东肇庆鼎湖山广东肇庆鼎湖山常绿阔叶林常绿阔叶林常绿阔叶林常绿阔叶林天山植物景观天山植物景观天山植物景观天山植物景观济南红叶谷济南红叶谷甘肃民勤沙漠中的胡杨林甘肃民勤沙漠中的胡杨林甘肃民勤沙漠中的胡杨林甘肃民勤沙漠中的胡杨林植物科学植物科学-历史、现状和未来历史、现状和未来一一. .描述植物学时期描述植物学时期 Theophrastus( Theophrastus(古希腊古希腊 公元前公元前371-286) 371-286) 植物的历史植物本原植物的历史植物本原植物学的奠基著作植物学的奠基著作15-1615-16世纪的世纪的“本草本草”著作著作: :李时珍
14、、李时珍、A.CaesalpinoA.Caesalpino（意）（意）1717世纪的突破：世纪的突破：“CELLCELL”-R.Hooke(-R.Hooke(英英)1665)1665 植物解剖学植物解剖学N.Grew(N.Grew(英英)1672)1672 确立现代植物分类基本原理确立现代植物分类基本原理- -J.Ray(J.Ray(英英)1690)1690二二. .实验植物学时期实验植物学时期(18-20(18-20世纪世纪) )C.Linnaeus(C.Linnaeus(瑞典瑞典)1735-53)1735-53年年- -确立了植物分类的科学方法确立了植物分类的科学方法S.Hills(S.H
15、ills(英英)1742)1742年年-植物生理学创始人植物生理学创始人M.J. Schleiden(M.J. Schleiden(德，植物学家德，植物学家)1838)1838年年 和和T.A.H.Schwann(T.A.H.Schwann(德，动物学家德，动物学家)1839)1839年年 “细胞学说细胞学说”C.Darwin(C.Darwin(英英)1859)1859年年物种起源物种起源, ,自然分类系统学的确立自然分类系统学的确立G.J.Mendel(G.J.Mendel(荷兰教士荷兰教士)1866)1866植物遗传的基本规律植物遗传的基本规律植物科学植物科学-历史、现状和未来历史、现状和
16、未来三三. .现代植物学时期（现代植物学时期（20-2120-21世纪）世纪） 特点：特点： 以传统学科为基础，向深度和广度发展，学科交叉、融合，以传统学科为基础，向深度和广度发展，学科交叉、融合，由由植物学植物学( (botany)botany)研究发展到研究发展到植物科学植物科学( (plant science)plant science)研究的时代，以植物分子生物学和生物技术研究为主要热点研究的时代，以植物分子生物学和生物技术研究为主要热点 DNA DNA双螺旋结构的阐明双螺旋结构的阐明( (J.D.Watson J.D.Watson 美美, ,F.H.C.Crick F.H.C.Cri
17、ck 英，英， 1953)1953)标志着分子生物学时代的开始标志着分子生物学时代的开始生物学与化学、物理学、数生物学与化学、物理学、数学、信息科学等的融合学、信息科学等的融合 电子显微镜电子显微镜 (1939-1945, (1939-1945,西门子公司西门子公司) )和扫描探针显微镜和扫描探针显微镜(1985,(1985,G.BinnigG.Binnig等等 IBM)IBM)的出现和信息技术的发展不仅使纳米科学的出现和信息技术的发展不仅使纳米科学兴起，还使人们对生物体结构和发育变化的观察深入到分子水平兴起，还使人们对生物体结构和发育变化的观察深入到分子水平生物学与工程科学、材料科学的融合生
18、物学与工程科学、材料科学的融合 生物多样性生物多样性( (biological diversity)biological diversity)概念的建立和完善，非概念的建立和完善，非线性科学和复杂系统的研究，正在使人们对生存环境和生命本质线性科学和复杂系统的研究，正在使人们对生存环境和生命本质的认识产生革命性变化的认识产生革命性变化植物科学的概念植物科学的概念 就是就是研究植物的科学研究植物的科学。是生命科学中的一个由基础研究、应用。是生命科学中的一个由基础研究、应用基础研究和基本资料调查三方面内容组成的综合性二级学科。基础研究和基本资料调查三方面内容组成的综合性二级学科。研究对象研究对象是整
19、个植物界。是整个植物界。基本任务基本任务是研究和认识植物界各个层次的生命活动规律：是研究和认识植物界各个层次的生命活动规律： 从分子、细胞、器官、个体、群体到整个生物圈；从现存植物从分子、细胞、器官、个体、群体到整个生物圈；从现存植物的结构与功能、生长与发育、生理与代谢、种类与分布、与环的结构与功能、生长与发育、生理与代谢、种类与分布、与环境的相互作用，到系统发育过程中（包括已经灭绝的古植物在境的相互作用，到系统发育过程中（包括已经灭绝的古植物在内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。揭示新原理，内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。揭示新原理，探索新技术，以解决人类面临的重大问题。探索
20、新技术，以解决人类面临的重大问题。 内容：内容：既包括传统植物学的各个分支学科，又包括多学科交叉融既包括传统植物学的各个分支学科，又包括多学科交叉融合形成的新兴学科，进一步划分为：合形成的新兴学科，进一步划分为：系统与进化植物学、结构系统与进化植物学、结构植物学、代谢植物学、发育植物学、植物遗传学、资源植物学、植物学、代谢植物学、发育植物学、植物遗传学、资源植物学、植物化学、生态学与环境植物学、植物生物技术植物化学、生态学与环境植物学、植物生物技术等。等。 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学现代植物科学（现代植物科学（plant science）的分科比传
21、统植物学）的分科比传统植物学（botany）的分科（包括）的分科（包括植物形态学、解剖学、分类植物形态学、解剖学、分类学、生理学、细胞学、胚胎学、遗传学、生态学学、生理学、细胞学、胚胎学、遗传学、生态学等等）等等）具有更强的包容性，这是具有更强的包容性，这是20世纪的科学现状。世纪的科学现状。在在21世纪，这种状况将保持下去，但学科的整合和分世纪，这种状况将保持下去，但学科的整合和分化将更加剧烈；如果出现象化将更加剧烈；如果出现象“进化论进化论”、“细胞学说细胞学说”和发现和发现DNA的作用这样的革命性变化，植物科学的的作用这样的革命性变化，植物科学的面貌又将会发生大的变化。面貌又将会发生大的
22、变化。过去的植物学与现在的植物生物学之间的区过去的植物学与现在的植物生物学之间的区别就在于此。别就在于此。 绪论绪论绪论绪论植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物与植物科学植物生物学学习方法植物生物学学习方法植物是植物是“活活”的，所以学习方法要的，所以学习方法要活。学会辨证思维，以个体发育和活。学会辨证思维，以个体发育和系统发育为主线，把握知识间的内系统发育为主线，把握知识间的内在联系。在联系。抽象思维与形象思维相结合，努力抽象思维与形象思维相结合，努力想象生物体内部到底发生了什么？想象生物体内部到底发生了什么？怎样发生、如何变化的。怎样发生、如何变化的。增强求知欲，以课本为主，学会
23、利增强求知欲，以课本为主，学会利用植物科学的书刊，了解新发展。用植物科学的书刊，了解新发展。到大自然中去学习，会更加生动。到大自然中去学习，会更加生动。教学日志绪论绪论个体发育与系统发育个体发育与系统发育藻类藻类菌物界菌物界苔藓苔藓蕨类蕨类种子植物的营养器官种子植物的营养器官种子植物的繁殖种子植物的繁殖裸子植物裸子植物被子植物被子植物研究进展与展望研究进展与展望交流平台山东大学本科学院课程中心山东大学本科学院课程中心植物生物学植物生物学http:/ 桂华皎洁桂华皎洁 （群主是我）（群主是我）课外辅导，集中答疑。每周四晚上课外辅导，集中答疑。每周四晚上19-22点。点。主要参考书目主要参考书目杨
24、继等，杨继等，1999，植物生物学，高等教育出版社，植物生物学，高等教育出版社&Springer出版社，北京。出版社，北京。杨世杰主编，杨世杰主编，2000，植物生物学，科学出版社，植物生物学，科学出版社，北京。北京。吴国芳等，吴国芳等，1992，植物学（第二版）下册，高等，植物学（第二版）下册，高等教育出版社，北京。教育出版社，北京。陆时万等，陆时万等，1991，植物学（第二版）上册，高等，植物学（第二版）上册，高等教育出版社，北京。教育出版社，北京。Ravan P H et al, 1992,Biology of Plant, fifth edition, Worth Publishers, New York. 思考练习你对植物科学的哪些研究方向比较感兴你对植物科学的哪些研究方向比较感兴趣？为什么？趣？为什么？查找资料，进一步说明查找资料，进一步说明Botany和和Plant Science有什么不同？有什么不同？罗列你认为最棒的罗列你认为最棒的10个植物生物学网站。个植物生物学网站。并作简要推介。并作简要推介。将上述问题作成将上述问题作成word2003文档，于文档，于10月月22日前发送到日前发送到课程网站。课程网站。
