植物形態(tài)解剖學培訓課件

植物形態(tài)解剖學《植物學》課件榮獲：“江西省首屆高等院校優(yōu)秀多媒體教學課件”三等獎(2002.12)陳曄制作九江學院生物學系植物學教研室9/16/20242植物形態(tài)解剖學植物形態(tài)解剖學緒論一、植物界二、植物在自然界中的作用三、植物學的內(nèi)容四、植物學發(fā)展簡史五、植物學與國民經(jīng)濟的關(guān)系六、植物學的學習方法七、學習本課程的要求本期主要參考書目9/16/20243植物形態(tài)解剖學一、植物界㈠生物界的劃分

物質(zhì)世界依其存在特性可劃分為有機世界（生物界）和無機世界（非生物界），對于有機世界的劃分，有二界系統(tǒng)、三界系統(tǒng)、四界系統(tǒng)、五界系統(tǒng),六、七界系統(tǒng)和八界系統(tǒng)等分界系統(tǒng)。9/16/20244植物形態(tài)解剖學1.二界系統(tǒng)—林奈（1707—1778）林奈：在其著作《自然系統(tǒng)》（SystemaNaturae）（1735年）中將生物劃分為植物界和動物界二界。依據(jù)：運動能力、細胞壁有無和營養(yǎng)方式。植物界：具葉綠素（自養(yǎng)）、具細胞壁和固著生活（無運動能力）的生物類群。動物界：具運動能力、無光合色素、細胞無壁的生物類群。植物界包括：細菌、真菌、藻類、地衣植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物。一、植物界9/16/20245植物形態(tài)解剖學評價：二界系統(tǒng)建立最早，影響最大，也是沿用最廣泛和時間最長的一個分界系統(tǒng)，直今，大部分教科書仍采用這一系統(tǒng)?，F(xiàn)行教材采用的也是二界系統(tǒng)。一、植物界9/16/20246植物形態(tài)解剖學

2.三界系統(tǒng)—?？藸柡？藸?866年德國生物學家創(chuàng)建原生生物界。加上原來的二界，構(gòu)成由植物界、動物界和原生生物界組成的三界系統(tǒng)。原生生物界：所有單細胞生物均屬原生生物界。植物界包括：多細胞藻類和真菌、地衣植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物。評價：原生生物界有其無法解決的缺陷，例如，將衣藻、細菌、酵母菌等單細胞生物劃歸一界，非常勉強。一、植物界9/16/20247植物形態(tài)解剖學3.四界系統(tǒng)和五界系統(tǒng)—魏泰克（1959-1969）真菌界（1959）：將不含葉綠素的真核菌類（真菌和粘菌）從植物界劃出，建立真菌界。四界系統(tǒng)：植物界、動物界、原生生物界和真菌界。植物界包括：具有光合色素的所有多細胞生物（多細胞藻類、地衣、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物）。原核生物界：將四界系統(tǒng)中歸入原生生物界中的細菌和藍藻分出，建立具有原核細胞結(jié)構(gòu)的原核生物界。五界系統(tǒng)（1969）：包括植物界、動物界、原生生物界、原核生物界和真菌界（菌物界）。一、植物界9/16/20248植物形態(tài)解剖學3.四界系統(tǒng)和五界系統(tǒng)—魏泰克（1959-1969）植物的定義：按五界系統(tǒng)，將植物定義為，具光合色素營自養(yǎng)、具細胞壁、固著生活的真核多細胞綠色生物。包括真核多細胞藻類、地衣植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物。一、植物界9/16/20249植物形態(tài)解剖學3.四界系統(tǒng)和五界系統(tǒng)——魏泰克（1969-1969）評價：魏泰克四、五界系統(tǒng)中的原生生物界所歸入的生物比較龐雜、混亂，不能成為一個系統(tǒng)的分類群。鄧叔群（真菌學家）1966指出：“所謂的原生生物只不過是各種低等生物的混合”。1978年我國藻類學界在計論《中國藻類志》編寫系統(tǒng)時，決定不把原生生物界作為一個自然的分類群。優(yōu)點：在縱向顯示了生物進化的三大階段，即原核生物、單細胞真核生物（原生生物）和真核多細胞生物（植物界、真菌界、動物界）；同時又從橫向顯示了生物演化的三大方向，即光合自養(yǎng)的植物，吸收方式的真菌和攝食方式的動物。一、植物界9/16/202410植物形態(tài)解剖學五界系統(tǒng)發(fā)展方向發(fā)展水平植物界（光合）真菌界（吸收）動物界（吞食）一、植物界9/16/202411植物形態(tài)解剖學4.六界系統(tǒng)非胞生物界：七十年代，我國學者提出，將病毒、類病毒等無細胞結(jié)構(gòu)的“生物”另立一屆，稱非胞生物界。六界系統(tǒng)：由植物界、動物界、原生生物界、原核生物界、真菌界和非胞生物界構(gòu)成。非胞生物界目前尚未得到國際學術(shù)界的普遍承認，因為病毒類缺乏生物所應(yīng)具備的一些基本特征，如新陳代謝、獨立生存能力、應(yīng)激性、獨立繁殖能力等。有人認為，病毒類應(yīng)屬于生物和非生物之間的物質(zhì)存在方式。一、植物界9/16/202412植物形態(tài)解剖學一、植物界㈡植物的類型和分布1.植物的分布：略。2.植物的類型——木本植物定義：莖內(nèi)木質(zhì)部發(fā)達、木質(zhì)化組織較多、質(zhì)地堅硬，系多年生植物。喬木：植株高大，主干顯著直立，在上部繁盛的分枝形成廣闊樹冠的木本植物。如楊、榆、松、柏、杉等。灌木：植株矮小，無顯著主干，近地面處枝干叢生的木本植物。如大葉黃楊、迎春、紫荊、等。喬木、灌木的區(qū)別在形態(tài)上，不在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上。半灌木：外形似灌木，但地上部分為一年生，越冬時枯萎死亡的木本植物。如金絲桃、黃芪及某些蒿屬植物等。9/16/202413植物形態(tài)解剖學2.植物的類型——草本植物：定義：莖內(nèi)木質(zhì)部不發(fā)達，木質(zhì)化組織較少，莖干柔軟，植株矮小的植物。因植株生存年限的長短，又可分為一年生植物、二年生植物和多年生植物三類。一年生植物：在一個生長季完成全部生活史過程的植物。如水稻、玉米等。二年生植物：在兩個生長季完成全部生活史的植物。一般第一年只進行營養(yǎng)生長，第二年才開花結(jié)實，如白菜、胡蘿卜、菠菜、小麥、洋蔥等。多年生植物：生存期超過2年以上的草本植物。地上部分每年季末死亡，地下部分為多年生，如薄荷、菊、鳶尾等。一、植物界9/16/202414植物形態(tài)解剖學㈢生物多樣性生物多樣性：指生物種類多樣性、生態(tài)類型多樣性、遺傳多樣性和景觀多樣性。植物多樣性：指植物種類多樣性、生態(tài)類型多樣性、遺傳多樣性和景觀多樣性。具有生物多樣性特征的一個生態(tài)系統(tǒng)，物種之間可以達到一種穩(wěn)定的制衡關(guān)系，就可以在最大程度上使整個生態(tài)系統(tǒng)免遭崩潰。因此，保護生物多樣性是環(huán)境保護的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一、植物界9/16/202415植物形態(tài)解剖學二、植物在自然界中的作用

1.植物的光合作用和礦化作用⑴光合作用（合成作用）地球上綠色植物是人類生存的基礎(chǔ)，是第一生產(chǎn)力，只有綠色植物可以做到以下幾點：最大規(guī)模的把無機物轉(zhuǎn)化為有機物把光能轉(zhuǎn)化為化學能保持氧氣平衡9/16/202416植物形態(tài)解剖學

⑵礦化作用生物將有機物分解轉(zhuǎn)化為無機物的過程即為礦化作用。無機物光合作用（合成作用）有機物有機物礦化作用（分解作用）無機物二、植物在自然界中的作用9/16/202417植物形態(tài)解剖學二、植物在自然界中的作用2.植物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用（1）碳循環(huán)以大氣中的CO2

和綠色植物有機碳為二個極端、以植物有機碳為中心說明：植物有機碳的來源：光合作用。有機碳返回大自然的途徑：第一、燃燒。煤、石油、植物等的燃燒是有機碳返回大氣的最主要途徑；第二、礦化作用。即動植物尸體被其他生物（主要是微生物）分解后將碳還給大氣。第三、呼吸作用。包括植物自身的和經(jīng)動物食用后的呼吸作用，將有機碳轉(zhuǎn)化為無機碳而返回大氣。9/16/202418植物形態(tài)解剖學二、植物在自然界中的作用（2）氮循環(huán)有機態(tài)氮來自大氣中的氮氣，通過生物固氮和有機態(tài)氮的各種分解而保持自然界中氮的平衡。植物有機態(tài)氮的來源：固氮作用及植物對土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的吸收。有機氮的分解途徑：第一步、氨化作用：動植物尸體及排泄物的有機氮經(jīng)微生物的氨化作用而形成銨態(tài)氮（銨鹽）。銨鹽可被植物直接利用或被硝化細菌轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。第二步、硝化作用：銨態(tài)氮經(jīng)硝化細菌的硝化作用產(chǎn)生亞硝酸鹽，并最終硝化為硝酸鹽（硝態(tài)氮），可直接被植物利用或被反硝化。第三步、反硝化：硝態(tài)氮經(jīng)反硝化作用而產(chǎn)生氮氣，返回大自然。9/16/202419植物形態(tài)解剖學二、植物在自然界中的作用3.植物對環(huán)境的保護作用對大氣的凈化作用：吸收和吸附大氣中的毒氣和粉塵，阻止地面塵埃污染大氣。對水域的凈化作用：分解和轉(zhuǎn)化某些有毒物質(zhì)；對有毒物質(zhì)具有富集作用。對土壤污染的凈化作用：某些植物對土壤中的污染物有吸收作用。某些植物具有殺菌作用，植物還有降低噪聲的作用。9/16/202420植物形態(tài)解剖學對環(huán)境的監(jiān)測作用：某些對污染物具敏感性的植物，在污染環(huán)境中出現(xiàn)受害癥狀，以此監(jiān)測污染程度。需注意的是：在利用植物富集和吸收污染物質(zhì)的能力凈化環(huán)境時，必須注意“食物鏈的延伸對人類的影響”。因為富集或吸收有害物質(zhì)的植物可以通過食物鏈將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)。二、植物在自然界中的作用9/16/202421植物形態(tài)解剖學

二、植物在自然界中的作用4.植物對水土保持的作用植被可阻止風蝕、水蝕等造成土壤的流失。以保持土層的厚度和土壤肥力。林下厚厚的枯枝敗葉層可涵養(yǎng)大量的水分；植物體本身通過大量吸收，也可涵養(yǎng)水分。9/16/202422植物形態(tài)解剖學三、植物學的內(nèi)容

㈠植物學研究的對象“多層蛋糕”體系示意圖：動物學植物學按系統(tǒng)分類劃分真菌學形態(tài)學解剖學細胞學生理學分子生物學按生命現(xiàn)象及遺傳學活動規(guī)律劃分生物化學進化學生態(tài)學發(fā)生生物學9/16/202423植物形態(tài)解剖學水平切法：按照生命現(xiàn)象及其活動規(guī)律加以劃分：如形態(tài)學、分類學、生理學、遺傳學、進化論等學科。垂直切法：按照系統(tǒng)分類，把生物學劃分為植物學、動物學、真菌學、細菌學、藻類學等。綜合：將上述兩種方法結(jié)合起來，包括：植物形態(tài)學、植物系統(tǒng)學、植物分類學、植物生態(tài)學、植物生理學、植物生物化學、植物遺傳學、植物細胞學、發(fā)育植物學等等。三、植物學的內(nèi)容9/16/202424植物形態(tài)解剖學以上所有內(nèi)容綜合在一起，即為大植物學，或叫“廣義植物學”。狹義植物學：即生物學專業(yè)課程體系中所開設(shè)的《植物學》。其主要內(nèi)容包括形態(tài)學、系統(tǒng)學、分類學，及植物細胞學的基礎(chǔ)知識，有時也包括植物生態(tài)學的基本知識。三、植物學的內(nèi)容9/16/202425植物形態(tài)解剖學三、植物學的內(nèi)容㈡植物學內(nèi)容簡介1.植物形態(tài)學：研究植物體內(nèi)外形態(tài)和結(jié)構(gòu)，器官的形成和發(fā)育，細胞、組織、器官在不同環(huán)境中以及個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過程中的變化規(guī)律的學科。三個分支：植物細胞學（Plantcytology）：研究植物細胞結(jié)構(gòu)、發(fā)育及各種生理特征的學科。植物解剖學（Plantanatomy）：研究植物組織和器官顯微結(jié)構(gòu)的學科。植物胚胎學（Plantembryology）：研究植物胚胎結(jié)構(gòu)、發(fā)生和分化的學科。9/16/202426植物形態(tài)解剖學2.植物系統(tǒng)學：研究植物類群的分類、鑒定和親緣關(guān)系，從而建立植物進化系統(tǒng)和鑒別植物的學科。包括兩大領(lǐng)域：植物系統(tǒng)學（狹義）：研究植物系統(tǒng)發(fā)育的學科。即研究從最原始的原核生物到最高級的被子植物的系統(tǒng)演化過程。植物分類學：研究植物各分類群的分門別類，直至分類鑒別到種，并建立科學的分類系統(tǒng)的學科。三、植物學的內(nèi)容9/16/202427植物形態(tài)解剖學3.植物生理學（Plantphysiology）：研究植物體生理功能、各種功能的變化、生長發(fā)育的情況，以及在環(huán)境條件影響下所起的反應(yīng)等的學科。4.植物遺傳學：研究植物遺傳和變異規(guī)律的學科。5.植物生物化學：研究植物生命活動中化學本質(zhì)的學科。如植物新陳代謝的過程等。6.分子植物學：本專業(yè)將開設(shè)一門分子生物學課。7.植物生態(tài)學：研究植物個體與環(huán)境條件間相互關(guān)系的學科。三、植物學的內(nèi)容9/16/202428植物形態(tài)解剖學植物學還有其他一些分支學科。植物形態(tài)學和植物系統(tǒng)學就是我們現(xiàn)在現(xiàn)在所學習的經(jīng)典植物學。另外要開設(shè)的植物生態(tài)學、生物化學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、生態(tài)學等課程，均涵蓋植物學的其他分支學科。三、植物學的內(nèi)容9/16/202429植物形態(tài)解剖學本時期的特點：采用描述和比較的方法，把植物界的各種類型加以區(qū)別，確定了這些類型的嚴格界限。這是在著手研究植物生命活動過程之前為了解植物所必須進行的工作。對植物學發(fā)展的貢獻：由于這一時期對世界范圍內(nèi)的植物的廣泛收集和種植，完成了重要栽培植物的農(nóng)業(yè)格局，形成了糧食作物、藥用植物、果樹、花卉、蔬菜及各種經(jīng)濟作物的栽培，林業(yè)經(jīng)營以及隨著畜牧業(yè)的發(fā)展而興起的牧場管理生產(chǎn)體系。四、植物學發(fā)展簡史9/16/202431植物形態(tài)解剖學四、植物學發(fā)展簡史2.實驗植物學時期在植物學的發(fā)展史上，這一時期最為重要。植物科學和其他自然科學一樣，經(jīng)歷了一二千年的知識積累，在19世紀有著迅速的發(fā)展?，F(xiàn)有植物科學，除新興分支學科外，幾乎全部分支學科體系，都是19世紀建立起來的。當時的中國在干什么呢？20世紀前半葉中國科學的基礎(chǔ)很少是主動引進的，大多是以殖民地、半殖民地的社會形態(tài)，被動接受的。9/16/202432植物形態(tài)解剖學主要研究成果：植物分類系統(tǒng)的建立：代表人物為林奈（C.linnaeus,1707-1778），統(tǒng)一了植物命名方法，建立了植物分類系統(tǒng)。為經(jīng)典植物學分支學科的建立奠定了基礎(chǔ)。顯微鏡的發(fā)明和植物解剖學、植物胚胎學的建立：1665年英國人胡克（R.Hooke，1635-1703）利用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了“細胞”，為植物解剖學和植物胚胎學的建立奠定了基礎(chǔ)，同時也推動了真菌學、藻類學、苔蘚植物學、蕨類植物學等分支學科的發(fā)展。四、植物學發(fā)展簡史9/16/202433植物形態(tài)解剖學主要研究成果：細胞學說的創(chuàng)立：德國人施萊登（M.J.Schleiden）和施旺（TSschwann）在19世紀創(chuàng)立了細胞學說，為細胞學的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。恩格斯稱細胞學說、進化論和能量守恒定律為19世紀科學的三大發(fā)現(xiàn)。植物生理學、植物遺傳學、植物生態(tài)學、植物地理學等植物學的各分支學科也都在這一時期創(chuàng)立。四、植物學發(fā)展簡史9/16/202434植物形態(tài)解剖學植物學經(jīng)19世紀和20世紀初期的發(fā)展，擺脫了依附于其他學科的地位，已經(jīng)形成了包括許多分支學科的獨立的科學體系，發(fā)展到了以實驗方法了解植物生命活動過程為主要內(nèi)容的科學。同時，這一時期植物學的發(fā)展，也促使農(nóng)業(yè)走向了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了根本改變。因為植物學的經(jīng)典理論和經(jīng)典的分支學科大都在這一時期建立，故也稱此期為經(jīng)典植物學時期。四、植物學發(fā)展簡史9/16/202435植物形態(tài)解剖學四、植物學發(fā)展簡史3.現(xiàn)代植物學時期時間：開始于19世紀末，20世紀初，大發(fā)展于20世紀后半葉。特點：以現(xiàn)代物理學、現(xiàn)代化學等學科在植物學研究領(lǐng)域的應(yīng)用促進了植物學的發(fā)展。如X射線、電子學、放射技術(shù)等，促進了X射線衍射技術(shù)、電子顯微鏡技術(shù)、超離心技術(shù)、同位素技術(shù)、核磁共振技術(shù)、光譜技術(shù)、電流分析、色層析以及計算機技術(shù)等技術(shù)手段在植物學研究中的應(yīng)用，大大促進了現(xiàn)代植物學的發(fā)展。9/16/202436植物形態(tài)解剖學主要成就：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)：1953年，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，標志著分子生物學的建立，也是現(xiàn)代植物學發(fā)展的標志。電子顯微鏡的應(yīng)用：電子顯微鏡在植物學研究上的應(yīng)用，使植物解剖學的發(fā)展上了一個臺階，使植物解剖學進行了超微時代。現(xiàn)代植物學的發(fā)展還有很多方面的內(nèi)容。四、植物學發(fā)展簡史9/16/202437植物形態(tài)解剖學

五、植物學與國民經(jīng)濟的關(guān)系

人類的衣、食、住、行、醫(yī)藥及工業(yè)原料等都直接或間接大部分與植物有關(guān)。當今世界存在的六大社會問題（糧食、資源、能源、環(huán)保、生態(tài)平衡、人口）無一不和植物有關(guān)。9/16/202438植物形態(tài)解剖學六、植物學的學習方法認真閱讀教材，認真了解教材的基本內(nèi)容，掌握植物科學的基本知識和基本理論。必須注意辯證思維，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系。如形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能的聯(lián)系，形態(tài)結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系，遺傳與變異的關(guān)系，共性和個性的關(guān)系、多樣性的保護和資源開發(fā)利用的關(guān)系，基礎(chǔ)知識與應(yīng)用的關(guān)系等。不能死板的孤立的和片面的思維方式。9/16/202439植物形態(tài)解剖學六、植物學的學習方法要注意了解新成就、新動向、新發(fā)展。因為植物科學總是在發(fā)展中的，尤其是現(xiàn)在，每年都有許多新的發(fā)現(xiàn)和新的進展，因此，應(yīng)注意知識更新。加強理論聯(lián)系實際，一方面認真作好實驗和植物野外實習，以驗證和觀察植物科學中的一些基本規(guī)律、生命活動和多樣性等。另一方面，注意觀察和聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，以植物學基本知識和基本理論解釋和解決問題，并可進一步通過實驗來驗證自已的分析是否正確。這樣既可深刻了解植物科學的基本知識和理論，又培養(yǎng)了分析問題的能力，而且還可以發(fā)現(xiàn)一些問題，從而推動自己進行進一步的探討和學習。9/16/202440植物形態(tài)解剖學七、學習本課程的要求1.種子植物形態(tài)解剖部分通過學習，要求掌握植物細胞的基本結(jié)構(gòu)，包括顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)；細胞分裂的類型和過程；組織的起源和類型；營養(yǎng)器官和繁殖器官的發(fā)育和結(jié)構(gòu)。并通過實驗，能掌握顯微鏡的使用，識別細胞、組織的特征和結(jié)構(gòu)，器官的主要外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，徒手切片及染色、裝片等方法和技術(shù)。了解透