2020年(生物科技行业)植物生物学绪论
《植物生物学》绪论
生物科学系 关 晶
绪论
本章学习要求:1、生物分界。 2、植物界的概念。 3、植物生物学的概念 4、植物科学的发展趋势。
第一节 植物在自然界和人类生活中的作用
一、是自然界的初级生产者。 二、维持自然界物质循环和平衡。 三、为其他生物提供生存环境。 四、调节气温、水土保持、净化大气和水质。
二、海克尔的三界系统 三、魏泰克的四界、五界系统
四、陈世骧的生物分界系统: 植物界:含有叶绿素、能进行光合作用的真核生物。
第三节 植物科学的研究对象和基本任务
植物学:从各个层次研究植物生命活动的现象和规 律,并用于解决人类所面临的问题。
植物生物学:综合性植物基础学科。包括各植物分 支学科的基础知识、基本内容、基本 理论和基本方法。
第二节 植物在生物分界中的地位
植物 ? 叶绿素、光合作用、细胞壁、固着生活
一、林奈(Carolus Linnaeus)的两界系统: 瑞典博物学家,现代生物学分类命名的奠基人。
1735年《自然系统》
将植物分为24纲、116目、1000多个属和10 000 多个种。纲、目、属、种的分类概念是林奈的首 创。双名制命名法
2020年(生物科技行业)微生物工程期末复习习题及全部答案
(生物科技行业)微生物工程期末复习习题及全部答案绪论●1680年列文虎克制成显微镜───证明了微生物的存在。
●1857年,巴斯德(LouisPasteur)微生物之父证明了酒精是由活的酵母发酵引起的。
且提出了著名的发酵理论:壹切发酵过程都是微生物作用的结果。
1897年德国化学家毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精───酶●1905年,柯赫建立微生物纯培养技术,为微生物学的发展奠定了基础。
科赫的固体培养基也是微生物学研究史上的壹大突破。
第壹章生产菌种的筛选1、工业化菌种的要求有哪些?①遗传性能要相对稳定,不易变异退化;②能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物;③抗病毒能力强,不易感染它种微生物或噬菌体;④产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好和致病菌无关,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,包括抗生素、激素和毒素等,保证安全);⑤有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强;⑥生产特性要符合工艺要求(如生长速度和反应速度较快,发酵周期短等)。
⑦培养和发酵条件温和(糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压等)2.在工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌3、自然界分离微生物的壹般操作步骤?从环境中分离目的微生物时,为何壹定要进行富集培养?样品的采集-预处理—培养—培养—菌落的选择—出筛—复筛—性能的鉴定—菌种保藏富集培养的原因:自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养,使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。
4.每克土壤的含菌量大体上有壹个十倍系列的递减规律:细菌(~108)>放线菌(~107)>霉菌(~106)>酵母菌(~105)>藻类(~104)>原生动物(~103)第二章微生物的代谢调节和控制1、酶活性调节的反馈抑制类型和抑制机制。
反馈抑制——主要表当下某代谢途径的末端产物过量时可反过来直接抑制该途径中第壹个酶的活性,促使整个反应过程减慢或停止,从而避免了末端产物的过多累积。
生物科技的植物生物学
对理解生命科学的重要性
植物生物学是生命科学的重要组成部分 学习植物生物学有助于理解植物生命活动的本质 植物生物学的研究成果在生命科学领域具有广泛的应用价值 学习植物生物学能够培养我们的观察力、分析力和实践能力
对解决实际问题和促进发展的作用
保护植物资源:了解植物生长规律,保护濒危植物 提高农业产量:改良作物品种,提高产量和品质 改善人类健康:研究植物药理学,开发新药物 保护环境:研究植物生态学,改善环境质量 推动经济发展:开发植物产品,创造就业机会 促进科技进步:推动植物生物学与其他学科的交叉研究
在环境和生态保护中的应用
监测环境污染情况 生态修复和保护 保护生物多样性 促进可持续发展
在生物技术和工程中的应用
植物基因工程
植物蛋白质工程
添加标题
添加标题
植物细胞工程
添加标题
添加标题
植物代谢工程
植物生物学的未 来发展趋势
基因组学和蛋白质组学的研究进展
基因组学研究:解析植物基因组的结构和功能,揭示植物生长发育和适应环境变化的机制。
植物与环境交互作用的研究进展
植物对环境的感 知和响应机制的 研究
植物与微生物互 作在环境变化中 的作用
植物对土壤中重 金属的吸收和转 运机制
植物在空气污染 和气候变化中的 适应性和响应机 制
植物进化和适应机制的研究进展
植物进化的理论模型 植物适应环境变化的机制 植物进化和适应机制的研究方法 植物进化和适应机制在农业和生态领域的应用前景
植物生物学的方 法和技术
实验方法和技术
实验设计:根据研究目的制定实验 方案
数据处理:对实验数据进行统计、 分析和解释
添加标题
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植物生理学-绪论
公元前3世纪,战国时期 《荀子· 富国篇》“多粪肥 田”; 西汉《氾胜之书 》 将施肥方式分为基肥、种肥、追 肥; 公元6世纪,北魏贾思勰 《齐民要术》 “热进仓”贮麦 法; “七九闷麦法”=“春化”法。
西方古代的植物生理学 亚里士多德:光是叶片变绿所必需的。 古罗马人利用动物排泄物、矿物质作肥料。
植物生理学发展的三个阶段:
第一阶段:植物生理学的孕育阶段
1627年 荷兰人 J.B.van Helmont 柳枝实验 19世纪40年代德国化学家李比希(J. von Liebig) 创立植物矿质营养(minerral nutrient)学说
1804 年 , 瑞 士 植 物 生 理 学 家 索 苏 尔 (deSaussure)《对于植物的化学分析》, 矿质与光合的研究; 法国的G.Boussingault(布森格)通过砂培法, 证明碳、氢、氧是从空气和水中得来,而矿 质元素是从土壤中得来。
植物生理学与农业生产(略)
基因组学与后基因组学 信号传递 生物代谢与其调节 植物与环境 From “Plant Biology,2000”
附:植物生理学研究的模式植物拟南芥 (Arabidopsis thaliana)——植物界的果蝇
拟南芥作为模式植物的优点
1.
2.
3. 4. 5. 6. 7.
法国的G.Boussingault(布森格)
Justus von Liebig
(1803-1873) Organic Chemistry in its Application to Agriculture and Physiology.
Development of the mineral nutrient theory of plant nutrition.
《植物生理学》绪论教案
绪论(1学时)一、植物生理学的定义和研究内容(一)植物生理学的定义植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示生命现象本质的科学。
即用物理的、化学的、生物学的方法,研究植物生长、生殖、衰老、死亡等一系列过程,在这些过程中所发生的代谢变化,以及这些代谢变化与环境条件的相互作用等。
研究的对象是植物任务是探索植物生命活动的基本规律及机制生命活动:生长发育,物质与能量代谢,信息传递和信号转导(二)植物生理学研究的内容1.细胞生理主要讲授细胞的结构与功能、细胞生化、细胞器的结构与功能等,作为学习其它各部分的基础。
2.代谢生理是植物生理学核心内容之一,主要包括植物的水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、有机物质的运输与分配等。
主要研究植物通过根系吸收水分和矿质元素,通过叶片从空气中吸收CO2,利用日光能制造各种有机物质并贮存能量,以及植物体内各种有机物质的合成代谢的同化过程。
同化即由简单物质转变成复杂物质并贮存能量的过程。
另一方面植物体内通过呼吸作用,也同时进行着把复杂物质氧化分解为简单物质(CO 2、H 2O),并放出能量为植物的各种生命活动利用的异化过程。
异化即把复杂物质分解成简单物质并释放能量的过程。
3.生长发育它是各种功能与代谢活动的综合反应,包括生长、分化、发育、成熟与衰老,主要研究植物在代谢的基础上,细胞的分生与分化,植物体积的逐渐长大和重量的增加,在生长的过程中包含着许多分化,在一定阶段开始生殖,最终衰老死亡的过程,以及环境条件对这一过程的影响,植物生长物质在这一过程中的调控作用等,并探索控制这一过程的途径。
4.逆境生理主要研究植物对不良环境的抵抗能力,植物的适应性,植物生理代谢机能的变化。
为改善植物本身的抗逆能力,选育抗逆性品种提供理论依据和方法,为扩大在逆境下植物的种植面积作出贡献。
这四个过程相互联系构成了植物生理学的整体,其中包括信息传递与调控。
从四个研究组成也可反映植物生理学研究的不同水平;分子→亚细胞→细胞→组织→器官→个体→群体。
2020年(生物科技行业)植物生物技术
(生物科技行业)植物生物技术植物生物技术的概念:植物生物技术:指对植物品质和性状进行改造的生物技术植物生物技术核心技术及其在农业生产中的应用创造新材料培育新品种开发功能食品快速繁殖稀有材料材料的指纹分析新基因挖掘、定位、辅助育种等第壹章•植物组织培养的应用:•(1)快速繁殖和规模化生产•(2)培养无病毒植株•(3)培育转基因植物•(4)突变体筛选•(5)制成人工种子•灭菌的方法和原理•(1)灭菌方法•物理灭菌:高温高压灭菌干热灭菌射线照射灭菌过滤灭菌•化学灭菌:熏蒸灭菌消毒液灭菌•(2)灭菌原理•(a)高温高压灭菌•原理:将待灭菌的物品放在壹个密封的高压高温灭菌锅内,在121℃高温和每平方厘米1个大气压下,壹般持续15-20min,就可杀死壹切微生物的营养体及其孢子,适于器皿、工具、衣物和培养基灭菌。
•(2)过滤灭菌法•原理:将带菌的液体或气体通过孔径小于0.45µm微孔滤器装置,使液、气体通过滤膜流入无孔瓶中。
•培养基的种类和特点•目前发展出的培养基有几十种,但常用的有MS、B5、white、N6、SH、KM8P等。
•(1)MS培养基•1962年Murashige和Skoog为培养烟草组织时设计的,是目前应用最广泛的壹种培养基。
•无机盐浓度高,养分平衡,尤其是铵盐和硝酸盐的含量很大•它不适合生长缓慢、对无机盐浓度要求比较低的植物,尤其不适合铵盐过高易发生毒害的植物。
•和MS培养基基本成分较为接近的仍有LS、RM培养基,LS培养基去掉了甘氨酸、盐酸吡哆醇和烟酸;RM培养基把硝酸铵的含量提高到4950mg/L,磷酸二氢钾提高到510mg/L。
•(2)White培养基•1943年由White设计的,1963年做了改良。
•无机盐浓度较低•适于生根培养•(3)N6培养基•1974年,朱至清等学者为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的•KNO3和(NH4)2SO4含量高,不含钼•适于花粉和花药培养。
《植物生物技术概论》讲义1
《植物生物技术概论课程》讲义(一)第一章绪论一、植物生物技术的含义(一)生物技术的定义:生物技术(biotechnology),有时也称生物工程(bioengineering),是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
先进的工程技术手段是指基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等新技术。
改造生物体是指获得优良品质的动物、植物或微生物品系。
生物原料则指生物体的某一部分或生物生长过程所能利用的物质,如淀粉、蜜糖、纤维素等有机物,也包括一些无机化学品,甚至某些矿石。
为人类生产出所需的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。
达到某种目的包括疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测和治理等。
生物技术是由多学科综合而成的一门新学科。
就生物科学而言,它包括了微生物学、生物化学、细胞生物学、免疫学、育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,特别是现代分子生物学的最新理论成就更是生物技术发展的基础。
现代生命科学的发展已在分子、亚细胞、细胞、组织和个体等不同层次上,揭示了生物的结构和功能的相互关系,从而使人们得以应用其研究成就对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,并产生了巨大的生产能力。
(二)植物生物技术的含义*植物生物技术由植物体组织培养、植物细胞工程和植物基因工程按部分组成。
广义的植物生物技术指利用提高和改良农作物产量、品质的所有技术;狭义的植物生物技术是指利用植物器官、组织、细胞和通过分子水平的操作,促进植物繁殖、有用植物生产和植物品种遗传改良的技术。
二、植物生物技术发展简史植物生物技术的起源可以追溯到19世纪30年代,Schleiden在细胞理论中提出了细胞的全能性,但没有引起同时代学者的关注。
直到1902年,德国植物生理学家Gottlieb Haberlandt(1854-1945)提出植物细胞全能性的理论,即植物体细胞在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能力。
1植物生物学绪论new31743 ppt课件
绪论—植物与植物科学
现代植物科学(plant science)的分科比传统植物学 (botany)的分科(包括植物形态学、解剖学、分类 学、生理学、细胞学、胚胎学、遗传学、生态学等等) 具有更强的包容性,这是20世纪的科学现状。 在21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“进化论”、“细胞学说” 和发现DNA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。 过去的《植物学》与现在的《植物生物学》之间的区 别就在于此。
以自养、固着方式生活的真核生物
植物应包括:真核藻类(包括浮游藻类)
苔藓植物 蕨类植物
裸子植物 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 多样性,在学习植物生物学时,对自养菌、粘菌、真菌、 地衣植物也应该有比较深入的了解。
绪论—植物与植物科学
植 物 界
维管植物
2020/5/11
蓝藻门
➢ Ravan P H et al, 1992,Biology of Plant, fifth edition, Worth Publishers, New York.
2020/5/11
思考练习
• 你认为老师现在给出的“植物的概念” 绝对严谨吗?为什么?如果认为不严谨 ,请举例反驳我。
• Botany和Plant Science有什么不同? • 你对植物科学研究感兴趣吗?为什么?
《植物解剖学》N.Grew(英)1672
确立现代植物分类基本原理-J.Ray(英)1690
➢ 二.实验植物学时期(18-20世纪)
➢ C.Linnaeus(瑞典)1735-53年-确立了植物分类的科学方法
➢ S.Hills(英)1742年--植物生理学创始人
植物生物技术绪论 PPT课件
Plant cell and tissue cultures: Landmark
Year Worker
Advancement
1902 Haberlandt
First attempt of in vitro culture of plant cell
1904 Hannig
植物生物技术
?
? 有没有 共性?
?
Science,2000,2-487
绪论
一、(植物)生物技术的产生与发展
生物技术的产生:1953年DNA双螺旋的发现;60年代遗传密码的全部破译;1972重
组DNA技术的建立(生物技术学科产生的关键技术);1996年第一例转基因作物商品化
1939 Gautheret, White and Nobecourt Successful establishment of indefinite callus culture
1955 Miller
Discover hormone KT
1960 Cocking
Protoplast isolation
1962 Murashige & Skoog
MS medium
1970 Power
Protoplast fusion
1970 Maheshwari and Guha
Successful anther culture
1971 Takabe
Plant regenerated from protoplasts
植物组织细胞培养 Plant Tissue and Cell Culture
植物基因工程
Plant Genetic Engineering
0植物生物学绪论
杂交稻试验田平均亩产926.6公斤:
/20110919/116165.shtml
袁隆平先生:“与大地贴得更近,看天空才会更
远”。
把杂种优势的利用与水稻理想株型结合起来,提出 了超级杂交稻的形态模式: 叶片呈长、直、窄、凹、厚; 株高100 cm 左右,秆高70 cm 左右; 株型适度紧凑,分蘖中等; 冠层只见叶片,灌浆后不见稻穗。
3、考试方法:期末卷面成绩70%;
中期卷面成绩20%;
平时10%;
四、参考资料
1.陆时万等.植物学(下册).北京:高等教育出版社。 2.汪劲武.种子植物分类学(第2版).北京:高等教育出版社, 2009。 3.马炜梁主编.高等植物及其多样性.北京:高等教育出版社,
1998。
4.中国植物志(出版多卷)中科院植物所 .科学出版社 5.中国高等植物图鉴1-5册.科学出版社. 6.中国高等植物科属检索表.中科院植物所.科学出版社
Whittaker的四界系统
十年后,魏泰克在他的四界系统的基础上,又提出 了五界系统:
植物界(Kingdom plant) 动物界(Kingdom animal) 原生生物界(Kingdom protista) 真菌界(Kingdom fungi)
原核生物界(Kingdom Monera)
魏泰克的五界系统影响较大,流传较广。但是对魏 泰克的四界、五界系统中的原生生物界不少学者存在质疑 和反对意见,因为它所归入的生物比较庞杂、混乱,认为 不能作为一个自然的分类群。
第一章
第一节 植物界
第二节 第三节 第四节
绪论
植物在自然界中的地位和作用 植物的命名 植物学的内容和学习方法
第一节 植物界
在我们生存的这个星球上存在着各种各样的 生命形式,植物(plant)就是其中最重要的
《植物学》绪论
(3)植物细胞工程、基因工程等。
第五节 植物科学的发展简史和 当代植物科学的发展趋势 P8
一、描述植物学时期 二、实验植物学时期 三、现代植物学时期 四、中国植物学发展的简要回顾
一、描述植物学时期
1. 发展动力:人类生活、生产及生存。
四、六界和八界系统
(一)六界系统: 1. 1949年Jahn提出:后生动物界、后生植物界、真
菌 界、原生生物界、原核生物界、病毒界。 2. 1990年R.C.Brusca等提出:原核生物界、古细菌
界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。 (二)八界系统: 1989年Cavalier Smith提出: 原核生物:古细菌界、真细菌界 真核生物. 古真核生物超界:古真核生物界
2. 内容:主要是认识和描述植物形态、习性、物 候、用途等,积累资料,发展栽培植物。
3. 方法:描述和比较(具思辩性)
4.著作: (1)希腊特奥佛拉斯托(Theophrastus. 约公元前371~286)《植物的历史》和《植物本源》 (奠基)——植物500余种;(2)意大利塞萨平诺 (Caesalpino.1519~1603)《植物》——1500余种; (3)1672年英国格鲁( Grew .1641~1712)《植物解 剖学》法。
3.了解植物界众多的类群、复杂的区系、群落的特性和应 用价值所进行的调查、鉴定和综合分析。
组成:基础理论研究、应用基础研究和基本资料的调查研
究。
第三节 植物科学的研究对象和基本任务
植物学的分支学科 P7(按研究的内容) 1、植物形态学 2、植物分类学 3、植物生理学 4、植物生态学 5、植物地理学
CO2
植物生物学绪论试题及答案
植物生物学绪论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 植物生物学研究的主要对象是什么?A. 动物细胞B. 植物细胞C. 微生物D. 病毒2. 植物细胞与动物细胞的主要区别是什么?A. 植物细胞有细胞壁B. 动物细胞有细胞壁C. 植物细胞有叶绿体D. 动物细胞有叶绿体3. 植物的光合作用主要发生在哪个细胞器中?A. 线粒体B. 核糖体C. 叶绿体D. 高尔基体4. 植物的根、茎、叶、花、果实和种子被称为什么?A. 植物的六大组织B. 植物的六大器官C. 植物的六大系统D. 植物的六大结构5. 植物的生殖方式有哪些?A. 有性生殖和无性生殖B. 有性繁殖和无性繁殖C. 有性生殖和无性繁殖D. 有性繁殖和无性繁殖6. 什么是植物的光周期反应?A. 植物对光照强度的反应B. 植物对光照时间的反应C. 植物对光照颜色的反应D. 植物对光照周期的反应7. 植物的呼吸作用主要发生在哪个细胞器中?A. 线粒体B. 核糖体C. 叶绿体D. 高尔基体8. 植物的水分吸收主要通过哪个部位?A. 叶片B. 茎C. 根D. 花9. 植物的向光性是如何形成的?A. 植物体内激素的作用B. 植物体内基因的表达C. 植物体内细胞的分裂D. 植物体内细胞的分化10. 植物的光合作用过程中,光能是如何被利用的?A. 直接转化为化学能B. 转化为热能C. 转化为机械能D. 转化为电能答案:1-5 B A C B A6-10 D C A A A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述植物细胞的基本结构及其功能。
2. 描述植物的光合作用过程及其意义。
3. 解释植物的向性运动及其生物学意义。
三、论述题(每题25分,共50分)1. 论述植物对环境的适应性及其在生态系统中的作用。
2. 讨论植物的遗传多样性对农业生产和生物多样性保护的重要性。
结束语:本试题旨在考察学生对植物生物学绪论部分的理解和掌握程度,通过选择题、简答题和论述题的设置,全面评估学生对植物生物学基础知识的掌握情况以及分析问题和解决问题的能力。
(完整版)植物生物学试题库
第一章绪论(略)第二章植物细胞与组织一、名词解释1.细胞和细胞学说 2.原生质和原生质体 3.细胞器 4.组织 5.胞间连丝 6.细胞分化7.染色质和染色体 8.纹孔 9.传递细胞 10.细胞周期 11.穿孔二、判断与改错(对的填“+”,错的填“-”)1.构成生物体结构和功能的基本单位是组织。
( )2.生物膜的特性之一是其具有选择透性。
( )3.电镜下质膜呈现三层结构。
( )4.虎克第一次观察细胞时,因显微镜放大倍数太低,未能发现细胞核。
( )5.有丝分裂间期的细胞核可分为核膜、核仁和核质三部分。
( )6.线粒体是细胞内主要的供能细胞器。
( )7.原生质的各种化学成分中,蛋白质所占比例最大。
( )8.质体是植物特有的细胞器,一切植物都具有质体。
( )9.所有植物细胞的细胞壁都具有胞间层、初生壁和次生壁三部分。
( )10.质体是一类与碳水化合物合成及贮藏相关的细胞器。
( )11.胞质运动是胞基质沿一个方向作循环流动。
( )12.只有多细胞生物才有细胞分化现象。
( )13.有丝分裂过程中,每一纺锤丝都与染色体的着丝粒相连。
( )14.细胞有丝分裂后期无核膜。
( )15.有丝分裂中DNA复制在G1期进行。
( )16.细胞分裂可分为核分裂,胞质分裂和减数分裂三种。
( )17.细胞分裂时,染色体数目减半发生在分裂后期。
( )18.减数分裂的结果总是使子细胞染色质只有母细胞的一半。
( )19.借助光学显微镜,可详细观察生活细胞有丝分裂的全过程。
( )20.纺锤丝由微丝组成。
( )21.皮孔是表皮上的通气组织。
( )22.水生植物储水组织很发达。
( )23.成熟的导管分子和筛管分子都是死细胞。
( )24.活的植物体并非每一个细胞都是有生命的。
( )25.“棉花纤维”不属于纤维。
( )26.筛域即筛管分子的侧壁上特化的初生纹孔场。
( )27.成熟的筛管分子是无核、无液泡、管状的生活细胞。
( )28.分泌道和分泌腔均由细胞中层溶解而形成。
《植物生物学》前言介绍课件
四、植物生物学分支学科(diversification of plant study)
化学进化:无机小分子 有机小分子 生物大分 子 多分子体系 原始生命(细胞) 生物进化:单个细胞(原核,真核) 多细胞群体 多细胞丝状体 多细胞叶状体 多细胞枝状体 原植体 植物体 结构层次:细胞 组织 器官 个体 种群(居群) 群落 生态系统 生物圈
Plant biology (Introduction) 三、技术(technique)
*plant ecology(植物生态学), the study of the interaction of plants with one another and with their environment *plant morphology(植物形态学), the study of the form and structure of plants *genetics(遗传学), the science of heredity plant breeding(植物育种学) genetic engineering(基因工程)
Plant biology (Introduction) 一、植物在自然界的作用
1 通过光合作用: 能量转换器(光能 化学能); 合成有机物的绿色工厂(无机小分子 碳水化合物) 空气净化器(CO2 O2)
2 提供适宜的环境
Plant biology (Introduction)
二、地球上roscope: moleculer, cell, tissue, organ
植物生物技术绪论
人类利用动植物育种历程
动 植 物 的 驯 化
Diamond, 2002, Nature
栽培作物起源中心
Doebley et al, 2006, Cell
植物驯化以后特征的改变
驯化综合症 Domest一般会: 结实率高 熟期相对一致 果实器官增大 成熟后不脱粒 鞣酸、单宁类物质减少,口味变化
2005年:世界人口为64亿6470万 世界人口将在2070年达到高峰:90亿 地球上的食品资源可以养活多少人口?
如果均为严格的素食者约为150亿,而按照混合型饮食标准仅为50亿。
生产足够多的食品养活世界人口是人类面 临的巨大挑战之一!
保持农业生产可持续发展面临的问题:
大量施用化肥,导致土壤结构恶化 大量使用农药、除草剂等化学药品,导致环境恶化 全球变暖、环境污染等引起生态环境恶化,可耕地质
改造生物体,是指获得优良品质和高产的动物、植 物、微生物品系或者品种。
生物原料,是指生物体的某一部分或者生物生长过 程中所能利用的物质,如淀粉、糖、纤维素等有机 物,也包括一些无机化学品,聚(β-羟基丁酸酯) 。
生产出产品,包括粮食、医药、食品、化工原料、 能源等。
达到某种目的,包括疾病的预防、治疗和诊断、环 境污染的检测及治理等。
小麦+冰草
马铃薯:2X+2X
体细胞融合产 生远缘杂种
3.2 分子标记
分子标记(molecular marker),是指可以 反映基因组某种变异特征的DNA片段,是 建立在DNA的多态性基础之上的可识别的 等位基因。 分子标记的类型: RFLP,RAPD,SSR,AFLP,CAPS,SNP, InDel等
2.4 生物技术与农业生产
植物是人类赖以生存的最主要的资源: 直接为人类提供90%的能量,80%的蛋白质供应。 目前供人类食用的植物约有3000种,但人类能量供
植物生物学绪论笔记摘抄(3篇)
第1篇一、引言植物生物学是一门研究植物生命现象及其规律的科学,是生物学的重要分支之一。
植物生物学的研究对象包括植物的结构、功能、生长发育、遗传、进化等方面。
本绪论将从植物生物学的定义、研究内容、研究方法、发展历程等方面进行简要介绍。
二、植物生物学的定义植物生物学是研究植物生命现象及其规律的科学,它涉及植物的生长、发育、生殖、遗传、进化、生态、生理、形态、解剖、细胞、分子等多个方面。
植物生物学的研究目的是揭示植物生命活动的本质和规律,为植物资源的开发利用、植物保护、环境治理等提供理论依据。
三、植物生物学的研究内容1. 植物的形态和结构:研究植物的形态、结构、组织和器官,了解植物的生长发育过程。
2. 植物的生理功能:研究植物的生理过程,如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、营养吸收、水分平衡等。
3. 植物的遗传和变异:研究植物的遗传规律、基因表达、变异机制等。
4. 植物的生殖和发育:研究植物的生殖方式、生长发育过程、生命周期等。
5. 植物的进化与系统发育:研究植物的进化历程、系统发育关系、物种形成等。
6. 植物的生态学:研究植物与环境的关系,如植物群落、生态系统、生物多样性等。
7. 植物的分子生物学:研究植物基因、蛋白质、代谢途径等分子水平上的生命活动。
四、植物生物学的研究方法1. 观察法:通过肉眼或显微镜观察植物的生长发育、形态结构、生理功能等。
2. 实验法:通过控制实验条件,研究植物的生命现象和规律。
3. 比较法:通过比较不同植物或同一植物不同器官、组织、细胞等的形态、结构和功能,揭示植物生命活动的规律。
4. 分子生物学方法:利用分子生物学技术,如PCR、基因克隆、基因测序等,研究植物的遗传、变异和进化。
5. 计算机模拟:利用计算机模拟植物的生长发育、生理过程等,预测植物的生命活动。
五、植物生物学的发展历程1. 古代植物学:古代人类对植物的认识主要来源于实践经验,形成了对植物形态、结构、功能等方面的初步认识。
植物生物学---第一部分 绪论(上)
Ginkgo biloba L.
裸藻门 甲藻门
真核藻类 金藻门 黄藻门
孢子植物 菌类植物 粘菌门
硅藻门 绿藻门 轮藻门 红藻门
低等植物
植 物 界
地衣植物 真菌门 苔藓植物 蕨类植物
褐藻门
颈卵器植物
种子植物 裸子植物 维管植物
高等植物
被子植物
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种子植物
木本植物 乔木 灌木 半灌木
草本植物 一年生、两年生、多年生
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3、基因型丰富
➢具有固着生活方式 ➢具有细胞壁(纤维素的
网状结构)
➢自养生物(叶绿体)
➢具有永久分生组织、不 断生长、分化
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9
(二)、植物的类型和分布
1 数量众多; 2 类型多样; 3 基因型丰富; 4 分布广泛; 5 植物分类的阶层系统和命名法。
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10
类群 藻类植物
表 1-1 世界和中国已知的植物物种数
世界已知种 中国已知种数 中 国 占 世 界 世 界 估 计 种
极地植物
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5 植物分类的阶层系统 和国际植物命名法规
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植物分类的阶层系统
分类阶层
界Regnum 门Divisio 亚门Subdivisio 纲Classis 亚纲Subclassis 目Ordo 亚目Subordo 科Familia 亚科Subfamilia 族Tribus 亚族Subtribus 属Genus 亚属Subgenus 组Sectio 亚组Subsectio 系Series 亚系Subseries 种Species 亚种Subspecies 变种Varietas 亚变种Subvarietas 变型Forma 亚变型Subforma
2020年(生物科技行业)植物生物学绪论
(生物科技行业)植物生物学绪论植物生物学教案黄雪方绪论I、教学目的和要求:1.掌握植物学的研究的内容2.掌握生物的分界、植物的特征和多样性3.了解植物学的发展简史4.明确学习植物学的目的、方法II、重点和难点:1.生物的分界2.植物的特征3.植物的多样性III、基本内容:第壹节植物在生物分界中的地位生物的分界1.二界系统2.三界系统3.四界系统4.五界系统5.六界系统1)林奈的二界系统(1765,CarlvonLinne,瑞典)(沿用至20世纪中叶)①动物界生物区(1)菌类植物门②植物界(2)藻类植物门(3)地衣植物门(4)苔癣植物门(5)蕨类植物门(6)种子植物门2)海克尔的三界系统(1866,E.H.Haeckl,德国)(1)原生(生物)界:(单细胞、具色素、能游动)(2)植物界(3)动物界3)斯塔尼尔等的三界系统(1970,1976,Stanieretal)(Conard1939,Curtis1968,Dodson1971)(1)原生(生物)界:(藻类、菌类)(2)植物界:(苔癣、蕨类、种子植物)(3)动物界4)柯柏兰的四界系统(1938,H.F.Coplend,美国)(Whittaker1959,Leedale)(1)原核生物界:(细菌、蓝藻)(2)原始有核界:(低等真核藻类、原生动物、真核真菌)(3)后生植物界(4)后生动物界5)惠特克的五界系统(1969,R.H.Whittaker,美国)(John1949,胡先骕1965,Margulis1974)(1)原核生物界(2)原生生物界(3)真菌界(4)植物界(5)动物界5)陈世骧的六界系统(1979)(1)非胞生物界:(病毒、类病毒)(2)原核生物界(3)原生生物界(4)真菌界(5)植物界(6)动物界第二节植物在自然界和人类生活中的作用1.产生O2,参和生物圈的形成,为其他生物的形成和发展提供了条件。
2.将光能转变为能被其它生物利用的化学能——生命活动能源。
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(生物科技行业)植物生物学绪论植物生物学教案黄雪方绪论I、教学目的和要求:1.掌握植物学的研究的内容2.掌握生物的分界、植物的特征和多样性3.了解植物学的发展简史4.明确学习植物学的目的、方法II、重点和难点:1.生物的分界2.植物的特征3.植物的多样性III、基本内容:第壹节植物在生物分界中的地位生物的分界1.二界系统2.三界系统3.四界系统4.五界系统5.六界系统1)林奈的二界系统(1765,CarlvonLinne,瑞典)(沿用至20世纪中叶)①动物界生物区(1)菌类植物门②植物界(2)藻类植物门(3)地衣植物门(4)苔癣植物门(5)蕨类植物门(6)种子植物门2)海克尔的三界系统(1866,E.H.Haeckl,德国)(1)原生(生物)界:(单细胞、具色素、能游动)(2)植物界(3)动物界3)斯塔尼尔等的三界系统(1970,1976,Stanieretal)(Conard1939,Curtis1968,Dodson1971)(1)原生(生物)界:(藻类、菌类)(2)植物界:(苔癣、蕨类、种子植物)(3)动物界4)柯柏兰的四界系统(1938,H.F.Coplend,美国)(Whittaker1959,Leedale)(1)原核生物界:(细菌、蓝藻)(2)原始有核界:(低等真核藻类、原生动物、真核真菌)(3)后生植物界(4)后生动物界5)惠特克的五界系统(1969,R.H.Whittaker,美国)(John1949,胡先骕1965,Margulis1974)(1)原核生物界(2)原生生物界(3)真菌界(4)植物界(5)动物界5)陈世骧的六界系统(1979)(1)非胞生物界:(病毒、类病毒)(2)原核生物界(3)原生生物界(4)真菌界(5)植物界(6)动物界第二节植物在自然界和人类生活中的作用1.产生O2,参和生物圈的形成,为其他生物的形成和发展提供了条件。
2.将光能转变为能被其它生物利用的化学能——生命活动能源。
3.促进物质(O、C、N、P…)循环、能量流动和信息传递,维持生态平衡。
第三节植物科学的研究对象和基本任务1.定义是研究植物(界)的生活和发展规律及其和环境和人类的相互关系的科学。
2.研究内容(1)植物类群包括种的分类、鉴定、亲缘演化关系(2)植物的生长规律、代谢途径和繁殖规律(3)植物的分布规律、演替规律及其和环境的相互关系(4)植物的形态结构建成过程和形成规律(5)植物的开发利用3.学科分支(1)植物分类学:研究和描述有机体的变异,物种的鉴定及其起源演化,探讨这种变异的因果关系,且运用所有生物学科资料去建立反映其亲缘关系的分类系统。
形态分类学细胞分类学化学分类学数量分类学(2)植物形态(解剖)学植物解剖学植物胚胎学植物细胞学(3)植物遗传(育种)学植物细胞遗传学植物分子遗传学植物数量遗传学(4)植物生态学植物个体生态学植物群落生态学植物环境生态学植物数量生态学植物污染生态学(5)植物区系学:研究植物区系(指任何特定地区的植物生命)的壹门学科,包括编写植物志(6)植物区系地理学:研究植物种类组成、生态分布、区系起源、迁移、地理成分及区系关系的学科。
13、14界国际植物学会议,将植物学划分为:(1)分子植物学(2)代谢植物学(3)发育植物学(4)遗传植物学(5)结构植物学(6)系统和进化植物学(7)群落植物学(8)环境植物学(9)应用植物学第四节植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义第五节植物科学的发展简史及发展趋势1.古代植物学时期(200-250万年前人类诞生——公元壹世纪)(1)萌芽时期(原始社会,新、旧石器时代)约60万年前:人工取火,植食增加,植物类群认识增加。
50万年(中更新世):北京周口店猿人洞发现朴子化石。
6900年前:浙江余姚河姆渡遗址:谷、橡子、菱角、酸枣、西葫芦。
5000-7000(新石器时代):植物图形。
(2)本草前期①神农时代(新石器时代,前2737-2698)神农(炎帝?):医药和农业的鼻祖《淮南子.修务训》:“…尝百草滋味…壹日而遇七十毒”《白虎通》:“…制耒耜,教民农作。
”②夏、商(殷)时代(距今3000—4000年)夏禹时代:青铜器,甲骨文:“酒”商殷时代:铁器,殷墟甲骨文,偏旁—类群分类知识。
开始种植麦、黍、稻、粟。
③周秦及西汉时代(距今1800—3000年左右)奴隶社会全盛时期《诗经》:“多识于鸟兽草木之名”(孔子)动物:155种(鸟39,兽67,虫29,鱼20)植物:180种器物:300多种④Theophrastus时期(前370-285,希腊)Theophrastus——植物学之父,Plato&Aristotle学生著:DeHistoriaPlantarum:480个分类群EnquiryintoPlants⑤Dioscorides时期(壹世纪,希腊军医)DeMateriaMedica——最早的本草著作(?)记载了近600个分类群2.本草学时期(1——17世纪)本草学Herbalism,本草书Herbals《神农本草经》:(东汉?后汉?200年左右)——世界最早的本草学著作?三皇之壹,伏羲?神农?女娲?炎帝?(前壹世纪左右)成书应在张骞出使西域(-183年)之后,因记载有胡麻等。
《五十二病方》:(前三世纪左右,秦汉之际)——我国最古老的医药文献长沙马王堆汉墓,108种植物。
《南方草木状》:(西晋,263—306,嵇含)——我国最早的植物学专著80种植物,草、木、果、竹四大类。
《本草经集注》:(南北朝,452——536,陶弘景)730种药。
《新修本草》:(唐,659,苏敬李勣)——世界第壹部药典830种药。
官修。
《证类本草》:(宋,1082——1083,唐慎微)——《本草纲目》的蓝本1558种药《救荒本草》:(元,1406,朱元璋第五子吴王朱橚)——中国世纪最卓越的本草学著作414种植物《本草纲目》:(明,1596?1678,李时珍1518—1593)——总结了16世纪以前的中国本草著作植物1097种?1195种?1173种?《植物名实图考》:(清,1837,吴其浚)——开我国植物图鉴之先河植物1714种《质问本草》:(清,1837,吴继志)——东亚最早的植物志植物160种《晶珠本草》:(清,1835,第玛尔.丹增彭措,藏)——开我国民族植物学之先声药物2294种农书:《吕氏春秋》:禾、黍、稻、麻、菽、麦等栽培植物的生产技术《汜胜之书》:(前壹世纪)《齐民要术》:(后魏,533——544,贾思勰)——我国现存最早、最完整的农业专著《王祯农书》:(元,1313,王祯)《农政全书》:(明,1625——1628,徐光启)《竹谱》:(晋?约4世纪,戴凯之),近40种《茶经》:(727—804,陆羽)《桐谱》:(宋,1049,陈翥)《广群芳谱》:(清,1708,汪灝等)16世纪后,本草书仍流行很广,因其不仅标志着植物学和植物分类学的重要发展时期,而且标志着医学和生药学的重要发展时期。
3.近代植物学时期(16世纪末——19世纪中叶)文艺复兴时期,科学得到解放。
进入17世纪,植物学成为了许多科学家注意的焦点。
(1)16世纪末:AndreaCaesalpino(凯沙尔宾罗)(意大利,1519——1603)——“第壹个分类学者”DiePlantis:1500种植物,豆科、伞形科、菊科、十字花科…Caesalpinia(云实属),以生殖器官的特征作为分类基础,其见解使植物学和实用的本草学区别开来。
J.Bauhin(1541-1631)&G.Bauhin(1560-1624)兄弟(瑞士):PinaxTheatriBotanici(1623)(《植物界纵览》):6000种植物,列出异名,首创双名法,整顿了命名损伤的混乱(2)17世纪:RobertHooke(1635-1703,英):1665年用显微镜观察植物,发现细胞,诞生了植物细胞学(3)18世纪:CarlLinne(1707-1778,瑞典)——现代动植物分类学奠基人!直到19世纪壹直左右着分类学著作《植物属志》(1737)重要著作:《植物种志》(1753)《自然系统》1)将18世纪前的植物学文献、分类系统和混乱局面作了全面整顿主要功绩:2)提出较完善的分类系统(性系统)3)推广使用双名法4.现代植物学时期(19世纪中叶——今)19世纪:C.Darwin:《物种起源》:进化论M.J.Schleiden&Schwann:细胞学说M.J.Eichler(艾希勒,1839-1887,德)系统(1883)——最早的系统发育分类系统,真正向现代分类系统迈进,构成了恩格勒系统的基础H.G.A.Engler(1844-1930)系统(1892)20世纪曾垄断了整个植物分类学界《植物自然科志》:(1887-1915,&K.A.E.Plantl)最近代的属级专著《植物科志纲要》《植物界》:(1900—1953)—最近代的世界性专著AlexanderWilliamson,DosephEdkins(1858):《植物学纲要》李善兰(1811-82)合译《植物学》(译自英国J.Lindley:ElementsofBotany)首次使用“植物学”20世纪:孟德尔遗传学重新发现数理化新成就电子显微镜使用,DNA双螺旋结构,分子杂交,基因定位,氨基酸测序生物圈—生态系统—群落—种群—个体—组织—细胞—分子—原子—量子第六节植物界的多样性及我国的植物资源1.种类多样性生物区植物界:50万种(35亿年)动物界:150万种Prance提供的生物种类多样性资料:壹般认为:全世界已知植物种类:50余万种中国:种子植物3万种,药用植物1200余种低等植物高等植物,孢子繁殖种子繁殖2.生态多样性1).植被类型多样性植被类型:森林、灌丛、草原、草甸群落类型:热带常绿阔叶林,亚热带常绿落叶阔叶混交林,温带落叶阔叶林,寒温带落叶阔叶针叶混交林,寒带针叶林森林覆盖率:12%,(排名121位)(1)不同纬度(气候带)世界范围:Tr.&SubTr.种类最丰富SA亚马逊河流域:40000种被子植物其他热带:20000—30000种被子植物中国:3000种被子植物云南:10000余种北极地区:地衣和苔藓,几无被子植物(北极柳、北极罂粟)南极地区:地衣和苔藓,几无被子植物(厚叶柯罗石竹)中国范围:大兴安岭、长白山:落叶松、红松、云杉、人参华北、辽东、山东半岛:小麦、棉花、苹果、梨、桃、葡萄、核桃、板栗、柞栎亚热带(湘、贵、川、鄂):银杏、水杉、珙桐、楠竹、杉木、马尾松、油茶、油桐、乌桕、漆树、湖南乌药、黄连热带(俩广、云南、海南):菠萝、甘蔗、剑麻、红树、香蕉、荔枝、龙眼、芒果、橡胶、椰子、咖啡、可可、胡椒、槟榔、油棕、金鸡纳、美登木、杜鹃新疆:哈蜜瓜、雪莲、肉苁蓉、葡萄、西瓜、麻黄、沙拐枣、胡杨甘肃:白兰瓜、甘草青藏高原:青稞、冬小麦、荞麦、萝卜西藏:红花、雪莲、报春花、高山杜鹃(2)不同海拔高度海底:深海火山口耐高温厌氧细菌海洋:海洋藻类新疆天山:雪莲(5500M)珠玛朗玛峰:伏繁缕(5500M)(3)各种生境大气层:细菌、孢子冰层:细菌温泉:蓝藻(40-85℃)沙漠:新疆沙漠:胡杨、梭梭北非撒哈拉大沙漠:矮生齿子草(几十天)、十字花科sp.(三周)美洲墨西哥沙漠:多浆植物.仙人掌科盐碱地:藜科.盐角草石生:景天科、细菌水生:藻类、菱科、凤眼莲科、浮萍科寄生:细菌、真菌、桑寄生科、菟丝子科腐生:细菌、真菌、蛇菰科、大花草科A.体态第七节学习植物学的目的、方法1.植物学课程是我校壹门重要的全校性专业基础课。