植物生物学绪论

1、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 三界分类系统三界分类系统Haeckel,1866 植物界 动物界 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 三域系统三域

2、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 (Archaebacteria) 真细菌真细菌 (Eubacteria) 真核生物真核生物 (Eubcaryotes) 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，即的特征。的特征。 只考虑只考虑的的“营养方式营养方式”和和“进化水平进化水平” 是片面

3、的。是片面的。 从从19601960年代起，中国的系统学家对分界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。 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、 地衣植物地衣植物也应该有比较深入

4、的了解。也应该有比较深入的了解。 藻类植物藻类植物 颈卵器植物颈卵器植物 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 孢子植物孢子植物 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 维管植物维管植物 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 15-1615-1

5、6世纪的世纪的“本草本草”著作著作: :李时珍、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

6、方法确立了植物分类的科学方法 S.Hills(S.Hills(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

7、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.

8、Watson 美美, ,F.H.C.Crick F.H.C.Crick 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、生物学与化学、物理学、 数学、信息科学等的融合数学、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学兴起，还使人们对生物

9、体结构和发育变化的观察深入到分子水 平平生物学与工程科学、材料科学的融合生物学与工程科学、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 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

10、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、物的结构与功能、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 植物在内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。揭示植物在内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。

11、揭示 新原理，探索新技术，以解决人类面临的重大问题。新原理，探索新技术，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：融合形成的新兴学科，进一步划分为：系统与进化植物学、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、植物化学、生态学与环境植物学、植物生物技术植物学、植物化学、生态学与环境植物学、植物生物技术等。等。 现代植物科学（现代植物科学（plant science）的分科比传统

12、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，植物科学的面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。貌又将会

13、发生大的变化。 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。 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，学会利增强求知欲，以课本为主，学会利 用植物科学

14、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。 返回返回 目录目录 主要参考书目主要参考书目 杨继等，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

15、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 你认为老师现在给出的你认为老师现在给出的“植物的概念植物的概念” 绝对严谨吗？为什么？如果认为不严谨，绝对严谨吗？为什么？如果认为不严谨， 请举例反驳我。请举例反驳我。 Botany和和Plant Science有什么不同？有什么不同？ 你对植物科学研究感兴趣吗？为什么？你对植物科学研究感兴趣吗？为什么？ 你准备如何学习植物生物学？你准备如何学习植物生物学？ 将上述问题作成将上述问题作

16、成word2003文档，于文档，于10月月12日前发送到日前发送到 ，并附上个人信息列表：姓名、，并附上个人信息列表：姓名、 性别、学号、宿舍电话或手机、性别、学号、宿舍电话或手机、Email、个人照片等。、个人照片等。 藻类植物 非维管孢子植物非维管孢子植物 Seedless Nonvascular Plants 维管孢子植物维管孢子植物 Seedless Vascular Plants 孢子植物孢子植物 spore plants 维管种子植物维管种子植物 Vascular Seed Plants 种子植物种子植物 seed plants 维管植物维管植物 Vascular Plants 藻类植物藻类植物 颈卵器植物颈卵器植物 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 孢子植物孢子植物 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 维管植物维管植物 主要参考书目主要参考书目 杨继等，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。