1植物生物学绪论new31743 ppt课件
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1植物生物学绪论new31743 ppt课件
绪论
—何谓植物？ —何谓植物科学？
绪论—植物与植物科学
➢ 什么是植物？ ➢ 科学的概念——植物的分界 ➢ 两界分类系统
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》（1753）等180 种著作，创立并正式使用了双名法
2020/12/7
绪论—植物与植物科学
➢ 三界分类系统—Haeckel,1866
植物界 动物界 原生生物界
➢ 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） 植物界 动物界 原生生物界 真菌界 原核生物界
➢ 六界、八界分类系统
2020/12/7
➢ 30-50万种，其中陆生植物占大多数。 ➢ 生态系统面积：陆地14.9亿平方公里，海洋51亿平方公里。全球有
17类群区（biomes),包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、 沙漠和半沙漠等等。 ➢ 净初级生产力/年：陆地1.15×1015kg/年，海洋1.70×1015kg/年 是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。 ➢ 维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳-氧气；合成与分解， N、P循环，岩石-土壤，等等。 ➢ 为其它生物提供栖息和繁殖地：森林最典型。 ➢ 调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。
以传统学科为基础，向深度和广度发展，学科交叉、融合，由
植物学(botany)研究发展到植物科学(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 ➢ DNA双螺旋结构的阐明(J.D.Watson 美,F.H.C.Crick 英，
1953)标志着分子生物学时代的开始—生物学与化学、物理学、 数学、信息科学等的融合 ➢ 电子显微镜 (1939-1945,西门子公司)和扫描探针显微镜 (1985,G.Binnig等 IBM)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 平—生物学与工程科学、材料科学的融合 ➢ 生物多样性(biological diversity)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的认 识产生革命性变化
绪论—植物与植物科学
三域系统—Whittaker和Margulis,1978提出， 将生物划
分为3个Urkingdom，翻译为三原界系统或三域系统 ：
➢ 古细菌 (Archaebacteria)
➢ 真细菌 (Eubacteria)
➢ 真核生物 (Eubcaryotes)
动物界
植物界
绪论—植物与植物科学
和T.A.H.Schwann(德，动物学家)1839年—— “细胞学说”
➢ C.Darwin(英)1859年—《物种起源》,自然分类系统学的确立
➢ G.J.Mendel(荷兰教士)1866—植物遗传的基本规律
2020/12/7
植物科学---历史、现状和未来
➢ 三.现代植物学时期（20-21世纪）
特点：
2020/12/7
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。
从1960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。
我们认为：
分界应该以现存生物的个体发育方式，尤其是 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，即系统演化的特征。 只考虑现存生物的“营养方式”和“进化水平” 是片面的。
2020/12/7
植物的概念应该是：
2020/12/7
绪论—植物与植物科学
植物科学的概念
就是研究植物的科学。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。 研究对象是整个植物界。 基本任务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（包括已经灭绝的古植物在 内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。揭示新原理， 探索新技术，以解决人类面临的重大问题。 内容：既包括传统植物学的各个分支学科，又包括多学科交叉融 合形成的新兴学科，进一步划分为：系统与进化植物学、结构 植物学、代谢植物学、发育Hale Waihona Puke Baidu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、植物生物技术等。
《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
➢ M.J. Schleiden(德，植物学家)1838年
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
2020/12/7
蓝藻门
植物是维持自然平衡的重要力量，一旦平衡被破坏，后 果难以估量。
植物科学---历史、现状和未来
➢ 一.描述植物学时期
Theophrastus(古希腊 公元前371-286) 历史》《植物本原》—植物学的奠基著作
《植物的
➢ 15-16世纪的“本草”著作:李时珍、A.Caesalpino（意）
➢ 17世纪的突破：“CELL”-R.Hooke(英)1665
细菌门
隐藻门
甲藻门 金藻门 黄藻门
藻 类 植
硅藻门 物
裸藻门
绿藻门
轮藻门
粘菌门
真
菌
真菌门
界
地衣植物门
孢 子
隐 花
植植
低等植物 无胚植物
物物
原植体植物
红藻门 褐藻门
苔藓植物门
高等植物 有胚植物 茎叶体植物
蕨类植物门 颈卵器植物
裸子植物门 被子植物门
种子植物 有花植物/显花植物
植物的资源状况和功能
绪论—植物与植物科学
绪论
—何谓植物？ —何谓植物科学？
绪论—植物与植物科学
➢ 什么是植物？ ➢ 科学的概念——植物的分界 ➢ 两界分类系统
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》（1753）等180 种著作，创立并正式使用了双名法
2020/12/7
绪论—植物与植物科学
➢ 三界分类系统—Haeckel,1866
植物界 动物界 原生生物界
➢ 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） 植物界 动物界 原生生物界 真菌界 原核生物界
➢ 六界、八界分类系统
2020/12/7
➢ 30-50万种，其中陆生植物占大多数。 ➢ 生态系统面积：陆地14.9亿平方公里，海洋51亿平方公里。全球有
17类群区（biomes),包括雨林、亚热带常绿林、温带落叶林、草原、 沙漠和半沙漠等等。 ➢ 净初级生产力/年：陆地1.15×1015kg/年，海洋1.70×1015kg/年 是生物圈和整个自然界中的初级生产者，经济效益巨大。 ➢ 维持地球上物质循环的重要角色：转化二氧化碳-氧气；合成与分解， N、P循环，岩石-土壤，等等。 ➢ 为其它生物提供栖息和繁殖地：森林最典型。 ➢ 调节土壤圈、岩石圈、大气圈、水圈。
以传统学科为基础，向深度和广度发展，学科交叉、融合，由
植物学(botany)研究发展到植物科学(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 ➢ DNA双螺旋结构的阐明(J.D.Watson 美,F.H.C.Crick 英，
1953)标志着分子生物学时代的开始—生物学与化学、物理学、 数学、信息科学等的融合 ➢ 电子显微镜 (1939-1945,西门子公司)和扫描探针显微镜 (1985,G.Binnig等 IBM)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 平—生物学与工程科学、材料科学的融合 ➢ 生物多样性(biological diversity)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的认 识产生革命性变化
绪论—植物与植物科学
三域系统—Whittaker和Margulis,1978提出， 将生物划
分为3个Urkingdom，翻译为三原界系统或三域系统 ：
➢ 古细菌 (Archaebacteria)
➢ 真细菌 (Eubacteria)
➢ 真核生物 (Eubcaryotes)
动物界
植物界
绪论—植物与植物科学
和T.A.H.Schwann(德，动物学家)1839年—— “细胞学说”
➢ C.Darwin(英)1859年—《物种起源》,自然分类系统学的确立
➢ G.J.Mendel(荷兰教士)1866—植物遗传的基本规律
2020/12/7
植物科学---历史、现状和未来
➢ 三.现代植物学时期（20-21世纪）
特点：
2020/12/7
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。
从1960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。
我们认为：
分界应该以现存生物的个体发育方式，尤其是 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，即系统演化的特征。 只考虑现存生物的“营养方式”和“进化水平” 是片面的。
2020/12/7
植物的概念应该是：
2020/12/7
绪论—植物与植物科学
植物科学的概念
就是研究植物的科学。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。 研究对象是整个植物界。 基本任务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（包括已经灭绝的古植物在 内的）种类、分布、遗传、演化中的所有规律。揭示新原理， 探索新技术，以解决人类面临的重大问题。 内容：既包括传统植物学的各个分支学科，又包括多学科交叉融 合形成的新兴学科，进一步划分为：系统与进化植物学、结构 植物学、代谢植物学、发育Hale Waihona Puke Baidu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、植物生物技术等。
《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
➢ M.J. Schleiden(德，植物学家)1838年
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
2020/12/7
蓝藻门
植物是维持自然平衡的重要力量，一旦平衡被破坏，后 果难以估量。
植物科学---历史、现状和未来
➢ 一.描述植物学时期
Theophrastus(古希腊 公元前371-286) 历史》《植物本原》—植物学的奠基著作
《植物的
➢ 15-16世纪的“本草”著作:李时珍、A.Caesalpino（意）
➢ 17世纪的突破：“CELL”-R.Hooke(英)1665
细菌门
隐藻门
甲藻门 金藻门 黄藻门
藻 类 植
硅藻门 物
裸藻门
绿藻门
轮藻门
粘菌门
真
菌
真菌门
界
地衣植物门
孢 子
隐 花
植植
低等植物 无胚植物
物物
原植体植物
红藻门 褐藻门
苔藓植物门
高等植物 有胚植物 茎叶体植物
蕨类植物门 颈卵器植物
裸子植物门 被子植物门
种子植物 有花植物/显花植物
植物的资源状况和功能
绪论—植物与植物科学