植物學緒論學習第1頁/共67頁一、植物界(一)植物的基本特征1、具有細胞壁；2、光合自養(yǎng)；3、開放式生長；4、無明顯應急反應。第2頁/共67頁(二)植物的多樣性1、種類多樣性：200萬種生物中植物有50余萬種，已描述的高等植物267750種。第3頁/共67頁豐富的植物世界第4頁/共67頁2、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣性3、習性、壽命多樣性壽命：20-30min，一年生，多年生等。4、生活方式多樣（自養(yǎng)、互生、寄生、腐生）5、分布多樣性平原，高山，荒漠，海洋，赤道，極地等。單細胞細胞團多細胞喬木灌木草本木質(zhì)藤本草質(zhì)藤本第5頁/共67頁種類特點所屬科分布省藤（屬）>300M棕櫚科熱帶、云南杏仁桉：156M桃金娘科澳洲無根萍<1mm浮萍科廣布猴面包樹D1.3>10M木棉科非洲北美紅杉(世界爺)上千噸杉科美洲大花草花徑>1M

大花草科亞馬孫河流域大王椰種子=25Kg棕櫚科熱帶龍血樹樹齡>8000年龍血樹科熱帶、云南細菌上億年第6頁/共67頁(三)植物的類型和分布（1）植物的類型：

按照兩界系統(tǒng)，已知植物種類50余萬種。

1.藻類植物2.菌類植物

3.地衣植物4.苔蘚植物

5.蕨類植物6.種子植物植物界是隨著地球歷史的發(fā)展，由原始的生物不斷的演化，大約經(jīng)歷了30億年的漫長歷程。其種類繁多，分布也極為廣泛。其中，菌類植物體內(nèi)不具葉綠體，屬于非綠色植物，其它種類，屬于綠色植物。

第7頁/共67頁植物的類型

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第8頁/共67頁

植物的類型第9頁/共67頁植物的種類菌類植物苔蘚植物蕨類植物藻類植物種子植物地衣植物第10頁/共67頁植物的類型和分布（2）種子植物的類型:1.木本植物：（植物體木質(zhì)化發(fā)達，地上部分能越冬）

1)喬木：（有明顯的單一主干）

2)灌木：（沒有明顯主干，成叢狀生長）

3)半灌木：（草本與木本之間的過渡類型）

2.草本植物：（植物體木質(zhì)化不發(fā)達、地上部分不能越冬）

1)一年生草本：

2)二年生草本：

3)多年生草本：第11頁/共67頁種子植物的類型喬木（松）一年生草本（水稻）二年生草本（白菜）多年生草本（鳶尾）半灌木（黃芪）灌木（黃楊）第12頁/共67頁紅藻第13頁/共67頁褐藻第14頁/共67頁細菌第15頁/共67頁青霉曲霉真菌第16頁/共67頁真菌傘菌第17頁/共67頁地衣第18頁/共67頁苔蘚苔蘚第19頁/共67頁第20頁/共67頁鳥巢蕨第21頁/共67頁樹蕨第22頁/共67頁裸子植物第23頁/共67頁羅漢松蘇鐵第24頁/共67頁被子植物第25頁/共67頁紅菠蘿第26頁/共67頁觀賞鳳梨第27頁/共67頁蘭花紅掌第28頁/共67頁豬籠草火麒麟曇花第29頁/共67頁第30頁/共67頁（四）植物界的劃分1、18世紀林奈的二界系統(tǒng)：植物界、動物界2、1866年，德國Haeckel的三界系統(tǒng)：原生生物界、植物界、動物界3、1938年，美國的柯柏蘭（Copelend)提出四界系統(tǒng)：原核生物界、原始有核界、后生動物界、后生植物界4、1969年美國的惠特克提出五界系統(tǒng)：原核生物界、原生生物界、真菌界、動、植物界5、1979年我國陳世驤提出六界系統(tǒng)：非胞生物界、原核生物界、原生生物界、真菌界、動、植物界。第31頁/共67頁第32頁/共67頁第33頁/共67頁第34頁/共67頁第35頁/共67頁第36頁/共67頁（五）植物在自然界中的重要作用1、參與生物圈形成，推動生物界發(fā)展2、轉(zhuǎn)貯能量，提供生命活動能源（光合作用）

6CO2+6H2O→C6(H2O)6+6O2↑+ATP第37頁/共67頁3、促進物質(zhì)循環(huán)，維持生態(tài)平衡，改善環(huán)境4、是天然的基因庫和發(fā)展國民經(jīng)濟的物質(zhì)資源第38頁/共67頁緒論植物在自然界的作用第39頁/共67頁第40頁/共67頁第41頁/共67頁（六）人類利用和改造植物的歷史植物與人類的生存與發(fā)展密切相關(guān)，具體表現(xiàn)如：1、為人類生存提供適宜環(huán)境，(調(diào)節(jié)氣候,凈化空氣,維持氧氣和二氧化碳的平衡)2、提供食物來源3、提供能源（煤、油、柴等）第42頁/共67頁1、栽培作物的起源與農(nóng)業(yè)的發(fā)展。早期人類生存的四種方式a、沒有控制狩獵與隨意采集。b、有控制性狩獵與有計劃采集。c、專一性狩獵和采集。d、選擇性地蓄養(yǎng)，種植。在人類歷史上，把植物種子采回、保存、種植，以保證人類食物來源，給人類的生存帶入一場革命。不亞于對火的認識。第43頁/共67頁原始的農(nóng)業(yè)栽培：將原有的植物加以保護，待成熟后采收，在這個過程中有改造的成分。采集與原始農(nóng)業(yè)有區(qū)別，采集沒有改造過程，原始農(nóng)業(yè)有改造過程?；Y料表明，關(guān)于植物馴化的時間有6500—7000年的歷史，中國是世界上著名農(nóng)業(yè)古國，有7400年的種植歷史，分布長江和黃河流域，包括浙江余姚。1882年，法國學者提出三個最早馴化植物中心，有中國、埃及與熱帶美洲。第44頁/共67頁1935年前，蘇聯(lián)學者提出作物起源8大中心，中國為中心之一，1971，一位學者提三個最早農(nóng)業(yè)中心、中球埃及流域、中東、中美洲所有栽培植物都是在自然選擇的基礎(chǔ)上，人工選擇結(jié)果。隨著人類種植技術(shù)的提高和改造植物技術(shù)的增強，作物的品質(zhì)與產(chǎn)量不斷提高。特別是新品種的培育，化肥的使用，使產(chǎn)量明顯增加。稱綠色革命。不利因素使作物的遺傳多樣性單一化，抗性降低。第45頁/共67頁2、植物資源的開發(fā)利用據(jù)估計目前被人類利用的植物約2.5萬種，栽培植物1.5萬種。它門包括以下五大類1）栽培食用植物糧食作物：小麥＞玉米＞水稻＞土豆＞大麥經(jīng)濟植物:豆類,花生(蛋白質(zhì)、油類)水果：蔬菜：第46頁/共67頁2）糖料和調(diào)料糖料：最早甘蔗，19世紀以后是甜菜，食用糖和水果，食品添加劑。調(diào)料：植物種類很多，如肉桂、桂花、八角，中國有數(shù)400種植物。有成功開發(fā)技術(shù)的有70種?；瘖y品：香水，香皂香料植物的用途,食品、飲料對香的理解因人而異，濃度高與濃度低不同。第47頁/共67頁3）藥材中國中醫(yī)藥發(fā)展世界聞明稱為中醫(yī)。近幾年受到國內(nèi)外關(guān)注。有治療徹底之用，見效快。4)纖維棉花、大麻、亞麻。5)燃料與木材燃料，①真接燃燒②煤、油等來源。材料，真接利用，造紙的原料。6)花卉業(yè)盆花、切花、插花、干花第48頁/共67頁（七）人類未來的發(fā)展與植物1）植物基因工程基因工程：利用分子水平對生物進行改造一個新的學科。植物基因工程：把不同的植物或動物的控制優(yōu)良性狀的基因轉(zhuǎn)移到所需要的植物中，實現(xiàn)植物優(yōu)良性狀的改良。植物基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)上有較為廣泛的應用，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食物有不同的看法。第49頁/共67頁2）植物細胞融合在細胞水平上對植物進行性狀改良的一種方法。細胞融合有以下幾種情況（發(fā)生細胞融合）天然細胞融合：在自然條件下發(fā)生的新的結(jié)果稱細胞雜交技術(shù)，在人的干于下完成的異種間細胞雜交，使細胞質(zhì)融合。除去壁→融合→培養(yǎng)→植株用于融合的細胞可是植株體的，也可是花粉的。西紅柿×馬鈴薯→薯番茄地上部結(jié)西紅柿，地下結(jié)馬鈴薯。第50頁/共67頁3、野生植物開發(fā)人類食用的各類作物均有野物植物馴化而成，在20多萬種植物中種，只有數(shù)百種被利用，還有很多種植物沒開發(fā)利用，隨著人類對植物認識的加深，新的可利用植物在不斷發(fā)現(xiàn)，例如：銀杏、紅豆杉、蒲公英、魔芋等。果樹、山楂樹、山葡萄、花卉第51頁/共67頁4）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新領(lǐng)域一是為人類生命提供更多的糧食，以滿足人類生存的需要。二是為工業(yè)提供原料，求得更大的經(jīng)濟效益。21世紀將在生物能生產(chǎn)、蛋白質(zhì)生產(chǎn)、植物次生代謝物質(zhì)生產(chǎn)和植物全株利用等領(lǐng)域有很大的發(fā)展和突破(1)生物能生產(chǎn)：利用種植能源植物，開發(fā)能源代替原有能源。如利用植物桔桿、廢棄物，通過發(fā)酵產(chǎn)生酒精代替能源，使其成為新能源。第52頁/共67頁（2）蛋白質(zhì)生產(chǎn)蛋白質(zhì)是維持生命活動的基本物質(zhì)，它是器官和組織的主要成分。生產(chǎn)方式：主要是單細胞培養(yǎng)，從酵母、細菌等微生物中獲取蛋白質(zhì)，微生物體中蛋白質(zhì)比較豐富。蛋白質(zhì)含量在45—80%之間，酵母菌體中含蛋白質(zhì)占干重45—55%，有人體必需氨酸中的7（8種中）種，故稱“人造肉”，成人每天食用10—15g干酵母，可滿對蛋白質(zhì)的需求。第53頁/共67頁（3）有用植物次生代謝物質(zhì)生產(chǎn)利用細胞培養(yǎng)的方法，產(chǎn)生次生代謝物質(zhì)，來代替植物次生代謝產(chǎn)生的物質(zhì)，節(jié)省時間，又可得到大量物質(zhì)。但這個過程必須在生物反應器中進行，如生物制藥。特別是一些用量大，產(chǎn)量低，價格高的化合物，可通過這種方式生產(chǎn)。第54頁/共67頁（4）植物全株利用在過去植物被利用的部分很少，如糧食作物只利用果實或種子，蔬菜只利用可食的部分，其它部分即廢掉。全株綜合利用，如葉作飼料，莖作維纖開發(fā)，纖維水解→葡萄糖目前，現(xiàn)代生物技術(shù)，在農(nóng)業(yè)中有廣泛應用，植物綜合開發(fā)不但能降低成本，還能保護環(huán)境，提高農(nóng)民的經(jīng)濟收入。第55頁/共67頁二、植物學發(fā)展第56頁/共67頁植物科學的發(fā)展簡史1.古代植物學時期(200-250萬年前人類誕生—公元一世紀)2．本草學時期（1—17世紀）3．近代植物學時期（16世紀末—19世紀中葉）

4．現(xiàn)代植物學時期（19世紀中葉—今）使植物學的研究由觀察描述階段進入實驗階段。第57頁/共67頁植物學的發(fā)展簡史

可分為三個階段：1、人為分類學時期（古---1830）2、進化論前后自然系統(tǒng)分類時期：（1763---1920）

主要是分類學的發(fā)展，爭論焦點是進化問題。代表人物：拉馬克，達爾文，虎克3、系統(tǒng)發(fā)育時期：植物學產(chǎn)生許多分支學科。

代表人物：孟德爾(發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律)等。古代分類學時期：代表人物：特奧費拉斯托（Theophrastus）《植物歷史》、《植物研究》本草學家時期：運用植物治??；代表人物：馬革鈉斯。早期分類學時期：代表人物西沙爾比諾（Caesalpionn）《植物》林奈時期：①發(fā)展雙名法②《植物屬志》、《植物種志》第58頁/共67頁1描述植物學時期時間：17世紀前內(nèi)容：以認識和描述植物為主，積累植物學的基本資料和發(fā)展栽培植物。對農(nóng)業(yè)栽培植物的發(fā)展起了重要作用方法：以描述和比較為主重要事件：

A公元前371－286，希臘，特奧弗拉斯托，植物的歷史，植物本原，500多種植物

B16世紀末：意大利，西沙爾比諾，提出以植物生殖器官為分類基礎(chǔ)

C1665年，英，虎克發(fā)現(xiàn)細胞

D1690年，英，雷給物種下定義，依據(jù)花和營養(yǎng)器官的性狀分類

……第59頁/共67頁時間：18世紀到20世紀初方法：以實驗方法為主，了解植物生命活動過程內(nèi)容：已形成植物形態(tài)學，植物分類學和植物生理學等分支學科重要事件：

A18世紀，林奈，自然系統(tǒng)

B19世紀，德，施萊登和施旺，細胞學說

C達爾文，物種起源

D孟德爾，摩爾根

……2實驗植物學時期第60頁/共67頁時間：20世紀初至今分子生物學時期：應用先進技術(shù)從分子水平研究植物生命現(xiàn)象重要事件：

A1954年，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

B1972年，分子克隆技術(shù)誕生

C植物發(fā)育基因的克隆與功能鑒定

D離體培養(yǎng)與發(fā)育

E雙子葉模式植物擬南芥全基因組測序

F單子葉模式植物水稻全基因組測序

……3現(xiàn)代植物學時期第61頁/共67頁

兩極分化及融合植物學科中的各分支學科彼此交叉滲透，界限逐漸淡化與其它學科的交叉滲透進一步加強基因組學和蛋白質(zhì)組學用于植物學研究

……4當代植物學發(fā)展趨勢第62頁/共67頁2000年前，詩經(jīng)：200多種植物公園6世紀，北魏賈思勰：齊民要術(shù)明代徐光啟：農(nóng)政全書（1639年）明李時珍：本草綱目清吳啟睿：植物名實圖考清（