Bio102 植物学

Table of contents

1. 绪论
2. 第一章 植物细胞与组织
3. 第二章 植物体的形态结构和发育
4. 第三章 植物的水分生理和矿质营养
5. 第四章 光合作用
6. 第五章 植物的繁殖
7. 第六章 植物的生长发育及其调控
8. 第七章 生物多样性和植物的分类及命名
9. 第八章 原核藻类(Prokaryotic algae)
10. 第九章 真核藻类(Eukaryotic algae)
11. 第十章 苔藓植物( Bryophyte)
12. 第十一章 蕨类植物(Pteridophyte)
13. 第十二章 裸子植物( Gymnosperm)
14. 第十三章 被子植物(Angiosperm)
15. 第十四章 植物的进化和系统发育
16. 第十五章 真菌界(Kingdom Fungi)
17. 第十六章 植物与环境
18. 第十七章 植物资源的保护与利用
19. 主要参考书目
20. 索引

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绪论

• 第一节 植物在自然界和人类生活中的意义
• 第二节 植物在生物分界中的地位
  • 一、林奈的两界系统
  • 二、海克尔的三界系统
  • 三、魏泰克的四界和五界系统
  • 四、六界和八界系统
  • 五、三域系统
  • 六、中国学者对生物分界的意见
• 第三节 植物生物学的研究对象以及学习植物生物学的重要意义
  • 一、植物生物学及其研究对象
  • 二、学习植物生物学的目的和意义
    • (一)植物生物学是生命科学的重要基础
    • (二)植物生物学与国民经济发展和解决人类面临的重大向题关系密切
• 第四节 植物科学的发展简史和当代植物科学的发展趋势
• 第五节 学习植物生物学的要求和方法
• 思考与探索
• 数字课程学习

第一章 植物细胞与组织

• 第一节 植物细胞的形态与结构
  • 一、植物细胞的形状与大小
  • 二、植物细胞的基本结构
    • (一)原生质体
    • (二)细胞壁
    • (二)后含物
• 第二节 植物细胞的增殖
  • 一、细胞周期
    • (一)分裂间期
    • (二)分裂期
    • (三)细胞周期的调控
  • 二、有经分裂
    • (一)有丝分裂的过程
    • (二)染色体与纺锤体
  • 三、无丝分裂
  • 四、减数分裂
• 第三节 植物细胞的生长与分化
  • 一、细胞分化
    • (一)细胞分化的现象
    • (二)细胞分化的本质与影响因素
  • 二、植物细胞的全能性
  • 三、细胞的死亡
• 第四节 植物组织
  • 一、组织与器官的概念
  • 二、植物组织的类型
    • (一)分生组织
    • (二)成熟组织
    • (三)复合组织
    • (四)组织系统
• 思考与探索
• 数字课程学习

第二章 植物体的形态结构和发育

• 第一节 种子的萌发和营养器官的发生
  • 一、种子的构造和类型
    • (一)胚
    • (二)胚乳
    • (三)种皮
  • 二、种子的萌发和幼苗的形成
    • (一)种子的寿命
    • (二)种子的休眠与萌发
    • (三)幼苗的形成和类型
• 第二节 根
  • 一、根和根系
  • 二、根尖及其分区
  • 三、根的初生结构和初生生长
  • 四、根的次生生长与次生结构
    • (一)维管形成层的产生与活动
    • (二)木栓形成层的产生与活动
    • (三)根的次生结构
  • 五、根热与菌根
  • 六、根的功能
  • 七、根的变态
• 第三节 茎
  • 一、茎的基本形态
    • (一)茎的外形
    • (二)芽的类型及构造
    • (三)茎的生长习性和分枝
  • 二、茎尖及其发育
    • (一)茎的顶端分生组织
    • (二)叶原基和芽原基
  • 三、茎的解剖结构
  • 四、茎的生理功能
  • 五、茎的变态
    • (一)地上茎的变态
    • (二)地下茎的变态
• 第四节 叶
  • 一、叶的形态
    • (一)叶的组成
    • (二)叶的形态
  • 二、叶的解剖结构
  • 三、叶的发育
  • 四、叶对不同生境的适应
    • (一)早生植物叶和水生植物叶
    • (二)阳地植物叶和阴地植物叶
  • 五、落叶与离层
  • 六、叶的生理功能
  • 七、叶的变态
• 第五节 营养器官内部结构上的关系
• 思考与探索
• 数字课程学习

第三章 植物的水分生理和矿质营养

• 第一节 植物的水分生理

  • 一、水的物理化学性质

    • (一)水分子的结构和极性

    • (二)水是最好的溶剂

    • (三)水的热力学特性
    • (四)水的表面张力内聚力和附着力

• 二、植物细胞对水分的吸收

• 三、植物根系对水分的吸收

  • (一)根系吸收水分的主要部位
  • (二)根系吸收水分的途径
  • (三)根系吸水的方式与动力
  • (四)影响根系吸水的主要因素

• 四、蒸腾作用

  • (一)蒸腾作用的概念和生理意义
  • (二)蒸腾作用的部位方式和指标
  • (三)气孔蒸腾的机理和影响因素

• 五、植物体内水分的运输

  • (一)水分的运输途径
  • (二)水分沿导管或管胞向上运输的动力和机制

• 第二节 植物的矿质营养

  • 一、植物必需的矿质元素
  • 二、植物细胞对矿质元素的吸收
  • 三、植物对矿质元素的吸收和运输
  • 四、矿质元素在植物体内的运输和分配
    • (一)矿质元素的运输形式
    • (二)矿质元素的分配
  • 五、植物对氮、磷的同化
    • (一)氮的同化
    • (二)生物固氮
    • (三)磷酸根的同化

• 思考与探索

• 数字课程学习

第四章 光合作用

• 第一节 光合作用的发现及其重要意

• 第二节 光合色素

  • 一、光合色系的种类

  • 二、光合色素的光学特性

• 第三节 光合作用的机制和光合作用过程

  • 一、光反应
  • 二、碳反应

• 第四节 光呼吸

  • 一、光呼吸代谢

  • 二、光呼吸的生理意义

• 第五节 影响光合作用的因素

  • 一、光合作用的指标及其测定
  • 二、影响光合作用的主要因
  • 三、植物的光能利用率

• 思考与探索

• 数字课程学习

第五章 植物的繁殖

• 第一节 花
  • 一、花的组成与基本结构
    • (一)花柄和花托
    • (二)萼片
    • (三)花瓣
    • (四)雄蕊
    • (五)雌蕊
  • 二、花各部分结构的多样性及其演化
    • (一)花部数目的变化
    • (二)排列方式的变化
    • (三)对称性的变化
    • (四)花托形态与子房位置的变化
  • 三、花序

    • (一)无限花序

    • (二)有限花序

  • 四、禾本科植物的花
  • 五、花的发育
• 第二节 花药的发育与雄配子体的形成
  • 一、花药的发育
  • 二、小孢子的产生
  • 三、花粉(雄配子体)的发育
  • 四、成熟花粉的结构与功能
  • 五、雄性不育
• 第三节 胚珠与胚囊(雌配子体)的发育
  • 一、胚珠的结构与类型
  • 二、大孢子的发生与胚囊的发育
  • 三、成熟胚囊的结构
• 第四节 传粉与受精
  • 一、传粉
  • 二、受精作用
• 第五节 种子的形成
  • 一、胚的发育
  • 二、胚乳
  • 三、种皮的形成
  • 四、无融合生殖与多胚现象
• 第六节 果实
  • 一、果实的结构与发育
  • 二、果实的类型
    • (一)根据果实的来源分类
    • (二)根据心皮与花部的关系分类
    • (三)根据果实成熟时果皮的性质分类
  • 三、果实和种子植物的传播
• 第七节 被子植物的生活史
• 思考与探索
• 数字课程学习

第六章 植物的生长发育及其调控

• 第一节 植物激素对生长发育的调控
  • 一、生长素类
  • 二、赤霉素和细胞分裂素
    • (一)赤震素
    • (二)细胞分裂素
  • 三、脱落酸和飞烯
    • (一)脱落酸
    • (二)乙烯
  • 四、激素间的相互作用
• 第二节 植物的营养生长及其调控
  • 一、种子萌发
    • (一)种子的休眠
    • (二)种子萌发的条件和生理变化
  • 二、植物的生长和运动
• 第三节 光和温度对植物生长的影响
  • 一、光
  • 二、温度
• 第四节 植物的生殖生长及其调控
  • 一、低温和花的透导
  • 二、光周期和花的诱导
  • 三、光受体
• 第五节 植物的成熟、豪老及其调控
  • 一、种子的成熟及调控
  • 二、果实的成熟及调控
  • 三、植物的衰老及调控
• 第六节 植物生长发育中基因的表达与调控
• 思考与探索
• 数字课程学习

第七章 生物多样性和植物的分类及命名

• 第一节 生物多样性的含义和重要性
• 第二节 植物的分类
  • 一、植物分施的方法
  • 二、植物分类的基本单位和阶层系统
• 第三节 植物命名法
• 第四节 植物界的基本类群
• 思考与探索
• 数字课程学习

第八章 原核藻类(Prokaryotic algae)

• 第一节 原核生物与原核藻类
• 第二节 蓝漠门(Cyanophyta)
  • 一、主要特征
    • (一)蓝藻的形态
    • (二)蓝藻的细胞结构
    • (三)异形胞
    • (四)蓝菜的繁殖方式
    • (五)蓝藻的生境和分布
  • 二、分类和常见代表种类
  • 三、经济价值和在自然界中的作用
• 第三节 原绿生物(Prochlorophytes)
• 思考与探索
• 数字课程学习

第九章 真核藻类(Eukaryotic algae)

• 第一节 真核藻类概述
  • 一、形态结构
  • 二、细胞结构
  • 三、生殖结构
  • 四、鞭毛和眼点
  • 五、繁殖
  • 六、真核藻类的生活史
  • 七、生境与分布
• 第二节 真核藻类的主要门及其分门的依据
• 第三节 绿藻门(Chlorophyta)和轮藻门
  • 一、绿藻门
  • 二、轮藻门
• 第四节 硅藻门(Bacillariophyta)
  • 一、主要特征
  • 二、常见代表种类
• 第五节 褐藻门(Phaeophyta)
  • 一、主要特征
  • 二、常见代表种类
• 第六节 红藻门(Rhodophyta)
  • 一、主要特征
  • 二、常见代表种类
• 第七节 真核藻类在水生生态系统中的地位及且经济价值
  • 一、真核藻类是水生生态系统中的初级生产者
  • 二、赤潮与水华
  • 三、水质监测和水质净化
  • 四、真核藻类的经济价值
    • (一)食用
    • (二)药用
    • (三)工业原料
    • (四)生态价值
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十章 苔藓植物( Bryophyte)

• 第一节 苔藓植物的主要特征
  • 一、植物体的形态结构
    • (一)配子体
    • (二)孢子体
  • 二、有性生殖器官和生殖过程
  • 三、生活史
  • 四、分布与生境
• 第二节 分类概况和代表植物
  • 一、分类情况
  • 二、主要代表植物
    • (一)葫芦鲜(Funaria hygrometrica Hedw.)
    • (二)地钱(Marchantia polymnorphaL.)
    • (三)角苔属(Anthoceros)
  • 第三节 苔植物的经济价值
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十一章 蕨类植物(Pteridophyte)

• 第一节 蕨类植物的主要特征
  • (一)孢子体
    • (一)形态和营养器官
    • (二)维管组织
    • (三)中柱
    • (四)孢子囊和孢子
  • (二)配子体
    • (一)配子体的形态和营养方式
    • (二)有性生殖器官和受精
    • 三、生活史
    • 四、生境和分布
  • 第二节 蕨类植物的分类系统和主要代表植物
    • 一、蕨类植物的分类系统
    • 二、蕨类植物的主要代表植物
  • 第三节 蕨类植物的经济价值
    • 一、药用
    • 二、食用
    • 三、指示植物
      • (一)土壤指示蕨类
      • (二)气候指示蕨类
      • (三)矿物指示蕨类
    • 四、工、农业和生态修复上的用途
      • (一)工业上的用途
      • (二)农业上的用途
      • (三)重金属超富集植物及其在污染环境修复中的应用
    • 五、观觉价值
    • 六、科学研究上的价值
  • 思考与探索
  • 数字课程学习

第十二章 裸子植物( Gymnosperm)

• 第一节 裸子植物的主要特征
  • 一、孢子体发达
  • 二、具有裸露的胚珠
  • 三、孢子叶聚生成球花
  • 四、配子体退化,寄生在孢子体上
  • 五、形成花粉管,受精作用不再受水的限制
  • 六、具有多胚现象
• 第二节 裸子植物的生活史
  • 一、孢子体和球花
  • 二、雄配子体
  • 三、雌配子体
  • 四、传粉和受精
  • 五、胚胎发育和成熟
    • (一)原胚阶段
    • (二)胚胎选择阶段
    • (三)胚的组织分化和成熟阶段
    • (四)种子的形成阶段
• 第三节 裸子植物的分类和常见科属代表
  • 一、苏铁纲(Cvcadopsida)
  • 二、银杏纲(Ginkgopsida)
  • 三、松杉纲(Coniferopsida)
  • 四、买麻藤纲(倪藤纲)(Gnetopsida) [盖子植物纲(Chlamydospermopsida)]
• 第四节 裸子植物的经济价值
  • 一、林业生产中的作用
  • 二、工业上的应用
  • 三、食用和药用
  • 四、观赏和庭院绿化
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十三章 被子植物(Angiosperm)

• 第一节 被子植物的主要特征
  • 一、具有真正的花
  • 二、具有雌蕊,形成果实
  • 三、具有双受精现象
  • 四、孢子体进一步发达和分化
  • 五、配子体进一步退化
• 第二节 被子植物的分类原则和演化趋向
• 第三节被子植物分类的依据
  • 一、形态学资料
  • 二、细胞学资料
  • 三、化学资料
  • 四、分子生物学资料
  • 五、超微结构和微形态学资料
• 第四节 花程式、花图式和检索表
  • 一、花程式
  • 二、花图式
  • 三、检索表
• 第五节 被子植物的分类
  • 一、双子叶植物纲(Dicotyledoneae)
    • (一)木兰科(Magnoliaceae)
    • (二)毛莨科( Ranunculaceae)
    • (三)桑科(Moraceae)
    • (四)壳斗科(Fagaceae)
    • (五)石竹科(Caryophyllaceae)
    • (六)锦葵科(Malvaceae)
    • (七)葫芦科(Cucurbitaceae)
    • (八)杨柳科(Salicaceae)
    • (九)十字花科(Cruciferae,Brassicaceae)
    • (十)蔷薇科(Rosaceae)
    • (十一)蝶形花科(Fabaceae,Papilionaceae)
    • (十二)大戟科(Euphorbiaceae)
    • (十三)葡萄科(Vitaceae,Ampelidaceae)
    • (十四)芸香科(Rutaeeae)
    • (十五)伞形科(Umbelliferae,Apiaceae)
    • (十六)茄科(Solanaceae)
    • (十七)唇形科(Lamiaceae,Labiatae)
    • (十八)木犀科(0leaceae)
    • (十九)菊科(Asteraceae,Compositae)
  • 二、单子叶植物纲(Monocotyledoneae)
    • (一)泽泻科(Alismataceae)
    • (二)棕榈科(Areacaceae,Palmae)
    • (三)禾本科(Cramineae,Poaceae)
    • (四)姜科(Zingiberaceae)
    • (五)百合科(Liliaceae)
    • (六)兰科(0rchidaceae)
• 第六节 被子植物的分类系统概要
  • 一、恩格勒系统
  • 二、哈钦松系统
  • 三、塔赫他间系统
  • 四、克朗奎斯特系统
  • 五、APG系统
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十四章 植物的进化和系统发育

• 第一节 植物进化的证据
  • 一、化石的证据
  • 二、比较解剖学的证据
  • 三、个体发育中重演现象的证据
  • 四、生理生化的证据
  • 五、细胞遗传学的证据
  • 六、分子生物学的证据
• 第二节 植物进化的方式
  • 一、上升式进化
  • 二、下降式进化
  • 三、趋同进化
  • 四、趋异进化
  • 五、平行进化
  • 六、特化或专化
  • 七、渐变式进化与跳跃式进化
• 第三节 生物进化的基本理论
  • 一、达尔文的自然选择学说
  • 二、现代综合进化论
  • 三、分子进化的中性学说
  • 四、物种的形成
  • 五、单元起源和多元起源
    • (一)单元论
    • (二)多元论
• 第四节 植物界的起源和进化
  • 一、地质年代与植物进化简史
  • 二、植物界的起源和进化简史
    • (一)原核藻类的产生
    • (二)真核藻类的产生和发展
    • (三)裸蕨植物的产生、起源和发展
    • (四)类植物的产生和发展
    • (五)苔藓植物的产生和发展
    • (六)原裸子植物及裸子植物的起源和发展
    • (七)被子植物的起源和发展
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十五章 真菌界(Kingdom Fungi)

• 第一节黏菌门(Myxomycota)
• 第二节 真菌门(Eumycota
  • 一、真菌门的主要特征
    • (一)营养体
    • (二)营养方式
    • (三)细胞结构
    • (四)繁殖
    • (五)分布
  • 二、真菌的主要分类群及其常见代表种类
    • (一)鞭毛菌亚门(Mastigomycotina)
    • (二)接合菌亚门(Zygomycotina)
    • (三)子囊菌亚门(Ascomycotina)
    • (四)担子菌亚门(Basidiomycotina)
    • (五)半知菌亚门(Deuteromycotina)
  • 三、真菌的起源
  • 四、真菌的经济意义及其与人类的关系
    • (一)食用
    • (二)药用
    • (三)在工业上的用途和危害
    • (四)在农业和林业上的意义
    • (五)对人类健康和生活的危害
    • (六)在自然界和生态系统中的作用
• 第三节 地衣(Lichens)
  • 一、地衣的主要特征
    • (一)地衣体的组成和营养关系
    • (二)地衣的形态
    • (三)地衣的结构
    • (四)地衣的繁殖
    • (五)地衣的分布
  • 二、地衣的分类
  • 三、地衣的经济价值及其在自然界中的作用
• 思考与探索
• 数字课程学习

第十六章 植物与环境

• [第一节 环境概述]
  • [一、环境的概念和类型]
    • [(一)环境的概念]
    • [(二)环境的类型]
    • [(三)生物圈]
  • [二、生态因子及其作用]
    • [(一)生态因子及其类型]
    • [(二)生态因子作用的一般特征]
• [第二节 生态因子对植物的生态作用]
  • [一、温度对植物的生态作用]
    • [(一)温度三基点]
    • [(二)温度的不利影响]
    • [(三)植物的物候节律]
    • [(四)温度对植物分布的影响]
  • [二、水分对植物的生态作用]
    • [(一)水分对植物的作用]
    • [(二)水分的不利影响]
  • [三、光照对植物的生态作用]
    • [(一)光质的作用]
    • [(二)光照度的作用]
    • [(三)日照长度的作用]
  • [四、土壤对植物的生态作用]
    • [(一)土壤的物理性质及其作用]
    • [(二)土壤的化学性质及其作用]
  • [五、空气对植物的生态作用]
• [第三节 植物种群与环境的关系]
  • [一、植物种群的特征]
  • [二、植物种群的增长与种群动态]
    • [(一)影响种群增长的因素]
    • [(二)种群增长的规律]
    • [(三)种群的生命表与]
    • [(四)种群大小的调节]
  • [三、植物种群的生活史与繁殖]
• [第四节 植物群落与环境的关系]
  • [一、植物群落的组成和结构]
    • [(一)群落的种类组成]
    • [(二)群落的结构]
  • [二、植物群落的内部关系]
    • [(一)植物群落中种的生态位]
    • [(二)植物群落中的物种多样性]
    • [(三)植物群落中的种间关系]
  • [三、植物群落的生态演替]
  • [四、植物群落的分类及其主要类型]
    • [(一)植物群落的分类和命名]
    • [(二)地球上的主要植被类型]
    • [(三)植物群落的分布规律]
• [第五节 植物在生态系统中的作用]
  • [一、生态系统的概念]
  • [二、生态系统的组分和结构]
    • [(一)生物有机群]
    • [(二)非生物环境]
  • [三、生态系统的类型]
  • [四、植物与生态系统中的能量流动]
    • [(一)生态系统中能量流动的基本途径]
    • [(二)能量转化效率与生态金字塔]
  • [五、植物与生态系统中的物质循环]
    • [(一)生物地球化学循环]
    • [(二)水循环]
    • [(三)气态型循环]
    • [(四)沉积型循环]
  • [六、植物与生态系统中的信息传递]
• [思考与探索]

第十七章 植物资源的保护与利用

• [第一节 保护植物资源的意义]
• [第二节 我国植物资源利用与保护现状]
  • [一、我国植物资源的现状]
  • [二、我国40多年来对植物资源开发利用的成果]
  • [三、我国对植物资源的保护]
  • [四、植物外来种对我国植物资源的影响]
• [第三节 植物资源的合理开发利用]
  • [一、合理开发利用的一般规则]
    • [(一)正确处理开发利用与保护的关系]
    • [(二)经济效益、生态效益和社会效益相统一]
    • [(三)永续利用]
  • [二、合理开发利用的思路]
    • [(一)建立资源数据库]
    • [(二)深度加工和综合利用]
    • [(三)因地制宜,充分发挥当地的优势]
    • [(四)不断从野生植物中研究和寻找有用的新种类]
    • [(五)重视资源植物基地的建设]
• [思考与探索]

主要参考书目

索引