《植物学》教学大纲

1、植物学植物学教学大纲教学大纲本人精心整理的文档,文档来自网络本人仅收藏整理如有错误还请自己查证！绪论 1 学时基本要求：了解植物界的类群及多样性、植物在自然界中的作用与人类关系以及植物学发展概况重点：掌握植物界的类群及多样性难点：植物界的类群及多样性一、植物与植物界生物界特征： 生物多样性：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性3 阶段：非细胞阶段、原核细胞阶段、真核细胞阶段 结构的层次性：个体组织、细胞、亚细胞、分子等群体（居群） 、物种、群落、生态系统、景观等植物的多样性由物种的数量及物种之间方方面面的差异及物种与环境之间的复杂关系表现出来是植物界不断适应环境、与环境协调发展的进化结果是生物多义性的重要内容也是自然界和人类社会可持续发展的重要基础植物多样性包括种类的多样性、形态结构的多样性、营养方式的多样性、生活周期（寿命）类型的多样性、产物成分的多样性等等现在已经被描述和记载的生物大约是 175 万种实际的种类还要更多植物的种类约 40-50 万种已经被记载描述过的约有 30 万种植物多样性包括 3 个方面的内容：植物的遗传多样性植物的种类多样性植物的生态系统多样性植物的遗传多样

2、性由物种内部不同种群或个体之间基因组合（基因型）的差异表现出来如同一植物具有不同的花色、不同的品质等植物的生态系统多样性由植物构成的生物群落类型与环境的复杂关系表现出来热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带森林、草原等等二、植物在自然、社会与经济发展中的意义与作用可以分为物质作用（可相互替代）和多样性作用（不可相互替代）1. 绿色植物的光合作用是自然界最基本、最重要的同化作用绿色植物是自然界中的第一生产力光合产物中的糖类以及在植物体内进一步同化形成的脂类、蛋白质等物质除了少部分消耗于本身生命活动之中或转化为组成身体的结构材料之外大部分贮藏于细胞中当人类、动物食用绿色植物时或异养生物从绿色植物躯体死后的残骸上摄取养料时贮积物质被分解利用能量再度释放出来为生命活动提供能源存在于地下的煤炭、石油、天然气主要由远古绿色植物遗体经地质矿化而形成都是人类生活上的重要能源物资随着不可再生能源资源的逐步减少人们在寻找和开发新的可再生能源资源时再度提出绿色植物是最大限度地利用太阳能、转化太阳能的最理想的天然工厂石油是碳氢化合物如何筛选出富含碳氢化合物的植物以补充和替代石油作为能源资源将愈来愈受到人们的重视2.

3、 非绿色植物的矿质化作用（分解作用）同样是最基本的作用3. 植物保证了大气和物质的循环和平衡自然界的物质始终处于不断运动之中对于各种物质的循环植物起着非常重要的作用最为突出的是绿色植物在光合过程中释放氧气不断由于补充动、植物呼吸和物质燃烧及分解时对氧气的消耗维持了自然界中氧的相对平衡保证了生物生命活动的正常进行碳是生命的基本元素绿色植物进行光合作用时需要吸收大量的二氧化碳以作为合成有机物的原料而二氧化碳的补充除了部分来自工业燃烧火山爆发动、植物的呼吸放出的二氧化碳外主要的来源是依靠非绿色植物对生物尸体分解时释放出的大量二氧化碳长期以来空气中的二氧化碳含量能够维持在相对稳定的水平显然与植物的合成和分解作用的相对平衡密切相关现代工业发展迅速空气中的二氧化碳含量有增长的趋势面临这一严峻形势加强植物资源的保护与合理开发利用积极开展森林植被的营造扩大植物的覆盖率对于避免二氧化碳平衡遭受破坏所导致的不良后果具有十分重要意义在氮的循环中植物也充当着重要的角色固氮细菌和固氮蓝藻能将游离于空气中的分子态氮固定转化成为植物能够吸收利用的含氮化合物；绿色植物吸入这些含氮化合物进而合成蛋白质建造自身或储积于体

4、内；动物摄食植物又转而组成动物蛋白质生物有机体死亡后经非绿色植物的腐败分解作用而放出氨其中一部分氨成为铵盐为植物再吸收；另一部分氨可经工业氧化或经过土壤中广泛存在的硝化细菌的硝化作用形成硝酸盐而成为植物的主要可用氮源环境中的硝酸盐也可由反硝化细菌的反硝化作用再放出游离氮或氧化亚氮返回大气以后又可再被固定而利用氮素循环与农业生产的关系十分密切决定不同时期的农业增长速度和平均产量水平的主要因素之一便是氮循环向农业提供氮素的方式与数量增加氮素在生物库与土壤库之间的循环数量调节循环速率和减少氮素在土壤中损失可使农业生产?获得更多的廉价氮素而有利增产有豆科植物参与的轮作制便是利用豆科植物与根瘤菌的共生现象而积累氮素；农林牧渔结构的合理安排以及工业合成氮的生产与施用也在促使生物库和土壤库中的氮素贮存增加循环加快以促进作物产量的提高自然界中还有其他元素如氢、磷、钾、铁、镁、钙以及一些微量元素也多从土壤中被吸入植物体内经过辗转变化又重返土壤总之在物质循环中只有通过植物和动物微生物等生物群体的共同参与才能使物质的合成和分解、吸收和释放协调进行维持生态上的平衡和正常发展4. 植物对环境保护和水土保持的作用

5、植物具有净化大气、水体、土壤以及改善环境方面的作用植物通过光合作用不断补充大气中的氧气可以有效控制大气中氧气与二氧化碳含量的比值；有些植物具有抗有害物质和吸收积累污染物的能力；植物还能降低和吸附粉尘降低风速时空气中的尘埃降落植物还可调节气候、减弱噪音等植物还具有保持水土的作用植被的存在可使雨水沿树冠及地被层缓缓流入土中减少雨水在地表的流失和对表土的冲刷进而改善人类的生活和生产环境5. 植物多样性对维持地球生态系统的重要作用（重点） 不可相互替代思考：一片人工纯林与一片天然森林的作用会有那些差别？由此真正理解植物多样性的意义和价值设想：地球上是否只需要几种粮食作物、蔬菜、水果、经济植物、家畜而可以把其他的动植物都统统灭绝？人类能否仅仅依赖这些少数的物种就生存下去？每个物种都是自然界发展或都是自然界进化的结果都有其存在的自身价值在自然界中的作用是不可被其他物种替代的三、植物学的研究内容与使命1. 植物学学科性质特点：植物学是生物学的主要分支学科之一、植物学是一门经典学科、植物学是农学、林学学科专业一门重要的专业基础课2. 植物学分支学科：按照植物类群：藻类学、真菌学、种子植物学等按照研究层次：植物分子生物学、植物细胞学、植物解剖学、居群生物学、植物群落学等按照研究生命现象和研究内容：植物形态学、植物分类学、植物系统学、植物生理学、植物生态学等广义分类：系统与进化植物学、结构植物学、代谢植物学、发育植物学、环境植物学、植物遗传学、植物化学、古植物学等植物分子生物学应用的风险性：存在生物安全获生态安全问题、可能引起系统发育混乱、转基因产品对人类的影响尚未进行长期的观察和评价四、学习与研究植物学的方法植物学的学习方法可以归结为四个方面即：学、看、做、思这也是学习其他许多课程的四个方面这几个方面是相互联系和相互补充的现代植物生物学特点：大量采用模式植物:拟南芥、水稻等；大量采用西方的语言表达习惯PCR(polymenase chain reaction)：聚合酶链式反应RFLP (restriction fragment length polymorphism )：限制性片断长度多态性 ?1

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