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《植物生物学》课程教学大纲一课程基本信息1课程名称（中/英文）：植物生物学/PlantBiology2课程性质：专业必修3周学时/学分：3/34授课对象：生命科学学院生命科学与技术基地班2008级5使用教材：周云龙主编《植物生物学》（第二版）北京：高等教育出版社，2004年。二课程简介本课程是一门综合性的植物基础学科，包括传统植物形态学、植物分类学、植物生理学以及植物发育生物学的主要内容，通过本课程的学习，使学员掌握关植物结构及其功能和生理作用、植物多样性及分类、植物与环境的关系和植物进化的较为全面而基础的理论知识。在绪论中，我们简单介绍植物的重要性、人类对植物的认识和植物生物学的学习方法，为正文的展开作一个开头。生命的基本单位是细胞，因此该课程首先以学习细胞的结构和功能以及由此形成的植物组织（第一章），然后介绍植物体的形态结构（第二章），以及植物的繁殖（第三章）。学习了植物的形态结构后，学习植物的生命活动，即分别在、四、五、六章介绍的植物的无机营养、光合作用以及植物的生长发育及其调控。在学习了个体生物学基础上，我们将按系统发育的顺序介绍地球上长期进化发展所形成植物多样性，包括藻类与地衣、苔藓、蕨类、裸子和被子植物，学习其鉴别特征和一些重要的代表植物类群（第七至十一章）。无论什么植物都离不开环境，植物多样性是在不同的环境因子组合条件下发展起来的，因此接下来讨论植物与环境的关系（第十二章）。进化是生物学的统一主题，是生物界发展变化和生物多样性产生原因的理论解释，因此我们将以进化的讨论结束课程主要内容的学习（第十三章）。最后是人类与植物关系的探讨，由学员们课外自学。本大纲按教学计划规定的总学时为54学时，用一个学期完成授课，18周，每周3节。但按本学期学校安排，本学期授课18周，19周开始为期末考试时间，又因第六周为国庆，其中还有一次为期中考试时间，故实际授课周数为16周，总授课48学时。因课时较少，内容较多，所以部分内容安排学生自学，自学学时教师不作硬性安排，由学生自己掌握。三教学目的与基本要求本课程的基本目的首先在于使学生系统掌握植物的细胞、组织、器官的形态特征及功能，掌握营养器官和繁殖器官的解剖结构的基本知识；了解植物的生理、代谢及发育的基本知识；了解植物的多样性，各大类群及其相互之间的亲缘关系和系统发育的规律，并能够熟练地运用分类学原理识别植物，从而为以后学习其它课程打下基础，也立足于服务将来进一步的植物科学方面的科研和工作。其次在此基础上训练学员应用这些知识和原理分析和解释现实生活和生产实践中出现的有关植物的实际问题，第三，结合实验教学，使学生掌握一定的植物学研究实验技能，培养学生独立观察生命现象、提出问题、分析和解决问题的能力和创新精神。四教学进度表章次题目教学时数绪论1学时第一章植物的细胞与组织4学时第二章植物的形态结构和发育6学时第三章植物的无机营养2学时第四章光合作用3学时第五章植物的繁殖6学时第六章植物的生长发育和调控2学时第七章生物多样性和植物的分类和命名1学时第八章、第九章、第十五章的地衣藻类(包括原核和真核藻类)与地衣植物5学时第九章苔藓植物2学时第十章蕨类植物3学时第十一章裸子植物4学时第十二章被子植物（加上第十四章的最后一节真花学说与假花学说）8学时第十三章植物与环境课外自学（生态课有）第十四章植物的进化与系统发育(最后一节提到被子植物处讲，其他不上)课外自学第十五章植物资源的保护与利用课外自学总学时48学时五考核方式和成绩评定办法1、考核方式：闭卷考2、成绩评定办法：平时、期中、期末成绩分别为10%、20%、70%（平时成绩由作业成绩、课堂讨论成绩、小测验成绩等构成）。六正文绪论（1学时）教学内容：植物的概念，在生物分界中的位置；植物在自然界的作用和对人类社会发展中作用；当今植物学的发展趋势；植物生物学的学习要求和方法。教学重点和难点：植物的概念第一节植物科学简介一世界不能没有植物二人类对植物的认识过程第二节生物多样性与分类一物种概念二生物多样性三生物分类的阶层系统第三节学习植物生物学的要求和方法第一章植物细胞与组织（4学时）教学内容：组成植物生命的基本元素；植物细胞的基本结构和功能；植物细胞的增殖过程：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。教学重点：细胞器的结构功能；有丝分裂和减数分裂过程中染色体的变化。第一节细胞的化学组成一构成生命的元素二有机分子三生物分子第二节植物细胞的基本结构一细胞核与核糖体：细胞的遗传调控二内膜系统三能量转换细胞器四细胞骨架：运动与形状的保持五细胞表面：防御、支持与细胞相互作用六膜结构与功能第三节植物生长、繁殖和遗传的细胞基础一无丝分裂二有丝分裂三减数分裂第二章植物体的形态结构及其发育（6学时）教学内容：种子的基本结构，种子萌发的结构变化和生理要求，幼苗形态建成形成；根尖构造，根的初、次生生长和初、次生结构和根的功能；茎的基本形态和发育（芽），双、单子叶植物和裸子植物茎的初、次生结构茎的发育和基本结构及功能；双、单子叶植物和裸子植物叶的发育和一般结构及其生理功能；侧根的形成，根瘤与菌根及根的变态；茎和叶的变态及叶对生境的适应，落叶。教学重点：种子的结构、休眠和萌发条件；根茎叶的基本结构。第一节种子萌发和植物营养生长及其调控一种子的结构与类型二种子的萌发和幼苗的形成三种子生理及其调控第二节植物体的营养结构一根二茎三叶第三章植物的无机营养（2学时）教学内容：植物的水分代谢；植物必需元素及生理功能；吸收和运输矿质营养的器官和主要机制。教学重点：必需元素的生理功能及其在植物体内的转运。第一节植物的水分代谢一植物根系对水分的吸收二植物的蒸腾作用三植物体内水分的运输第二节植物的矿质营养一植物必要的矿质元素及其作用二植物体对矿质元素的吸收三矿质元素在植物体内的同化四矿质元素在植物体内的运输第四章光合作用（3学时）教学内容：叶绿体的结构与功能的关系；光系统和光系统及叶绿体色素在光能转换过程中的作用和光反应过程；卡尔文循环过程；C4和CAM植物的光合作用特点和环境因子的调节。教学重点：光反应和暗反应。第一节光合作用基础一叶绿体：光合作用发生的所在二光合作用总方程三光合作用路线图第二节光反应：转换光能为化学能一阳光的性质二叶绿体色素三光系统如何捕获光能四光反应如何生产ATP和NADPH第三节卡尔文循环（暗反应）：由二氧化碳制造糖一卡尔文循环二C4和CAM植物的节水适应三环境对光合作用的影响第五章植物的繁殖（6学时）教学内容：繁殖的概念和类型；花的基本组成与结构；花药和胚珠的发育和结构；花粉和胚囊的结构和发育；胚、胚乳的发育和种子的形成；植物营养生长向生殖生长转变过程的主要影响因素；植物的生活史与世代交替；花各部分结构的多样性及其演化；花序的概念及类型；传粉与受精过程；无融合生殖与多胚现象；果实的形成、结构与类型；果实和种子对传播的适应；被子植物的生活史。教学重点：有性结构—雌雄蕊，大小孢子的发育与作用；胚和胚乳的发育。第一节繁殖的类型一植物的营养繁殖二植物的无性生殖三有性生殖的有性生殖四植物的生活史与世代交替第二节植物的生殖生长及其调控与生殖结构一花的组成与基本结构二影响花发育的环境因素三花形态结构的多样性四花序第三节花药与胚珠的发育及配子体的形成一花药的发育和雄配子体的形成二胚珠的发育和雌配子体的形成第四节传粉和受精一开花与传粉二受精作用三无融合生殖与多胚现象第五节种子和果实的形成一胚的发育二胚乳的发育和类型三果实的形成与结构四果实的类型五果实和种子对传播的适应第五节被子植物的生活史第六章植物的生长发育及其调控（2学时）教学内容：植物激素和生长调节剂的概念和生理作用；植物生长调节剂及其应用。种子萌发与幼苗生长；植物生长的相关性和周期性。植物组织培养的原理。春化作用与光周期现象，种子与果实的发育和成熟、衰老及调控；植物生长发育中的基因表达与调控教学重点：掌握植物激素的含义和作用；光和温度对植物生长的影响；春化作用与光周期现象；是植物的生殖衰老及其调控。一、植物激素对生长发育的调控二、植物的营养生长及其调控三、光和温度对植物生长的影响四、植物的生殖生长及其调控五、植物的成熟、衰老及调控第七章生物多样性和植物的分类及命名（1学时）教学内容：生物多样性的含义和重要性；植物的分类，分类的阶层系统和命名方法，植物命名的双名法原则；物种的概念。教学重点：生物多样性的概念；植物命名的双名法；物种的概念。一、生物多样性二、分类的方法三、植物的分类单位四、植物的命名第八章藻类与地衣植物（5学时）教学内容：原核细胞和真核细胞的概念；蓝藻和原绿藻的主要特征、代表种类；真核藻类的形态结构、繁殖、生活史、生活习性及经济意义，各门藻类植物的主要特征和分类一般特征。重点和难点：重点是原核和真核藻类的主要特征；难点是藻类植物的生活史。一原核藻类二真核藻类（一）绿藻（二）褐藻（三）硅藻（四）红藻（五）藻类在水生生态系统中的作用及其经济价值三地衣植物1、地衣的构成2、同层地衣和异层地衣第九章苔藓植物（2学时）教学内容：苔藓植物的特征及地钱、葫芦藓孢子体、配子体的形态结构、繁殖及生活史。苔藓植物的起源、分类和经济价值。教学重点和难点：苔藓植物孢子体、配子体的形态结构、繁殖及生活史。第一节苔藓植物的特征一植物体的形态结构二有性生殖器官与生殖过程三生活史第二节苔藓植物的分类与代表植物一分类概况二代表植物第十章蕨类植物（3学时）教学内容：蕨类植物的主要特征；蕨类植物的分类系统和代表种类—蕨；了解蕨类植物的其他代表种类和经济价值。教学重点：蕨类植物的主要特征和生活史第一节蕨类植物的主要特征一孢子体二配子体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分类系统二代表植物三蕨类植物的经济价值第十一章裸子植物（4学时）教学内容：裸子植物的主要特征；裸子植物的生活史；裸子植物的分类和常见科属；苏铁纲（苏铁科）、银杏纲（银杏科）、松杉纲（松科、杉科、柏科）、买麻藤纲（麻黄科、买麻藤科）；裸子植物的经济价值。教学重点和难点：裸子植物的主要特征和生活史，分类系统和重要代表。第一节裸子植物的主要特征一孢子体发达二胚珠裸露三孢子叶聚生为球花四配子体退化，寄生于孢子体上五形成花粉管，受精作用不再受到水的限制六多胚现象第二节裸子植物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种子第三节裸子植物的分类和常见科属一苏铁纲二银杏纲三松柏刚四买麻藤纲第四节裸子植物的经济价值第十二章被子植物（8学时）教学目的：掌握被子植物的主要特征；掌握被子植物的分类原则和演化趋向；掌握被子植物单双子叶纲的主要区别；了解一些重要代表植物；了解被子植物的主要分类系统。教学内容：被子植物的一般特征和被子植物的生活史；双子叶植物纲各科的特征及识别要点，代表植物的形态特征、分布及用途；单子叶植物纲各科特征及识别要点，代表植物的形态特征、分布及用途；被子植物的分类原则，恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克朗奎斯特系统等4个分类系统的介绍。重点和难点：被子植物的生活史；双子叶植物纲各科的特征及识别要点；单子叶植物纲各科特征及识别要点。教学重点：被子植物的主要特征和分类原则。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演化趋向与分类依据一、被子植物的演化趋向二、被子植物的分类依据第三节被子植物的分类和代表类群一、双子叶植物二、单子叶植物第十三章植物与环境（自学）教学目的：掌握环境、生物圈和生态因子的概念；掌握种群、群落的组成结构及其在演变过程中环境的作用规律；掌握生态系统的构成，能力流动和物质循环的规律。了解人对环境的作用；了解保护植物资源在生态学上的意义。教学重点：种群、群落的组成、结构和演变；生态系统的构成、能量流动和物质循环。第一节关于环境的概念一生物圈的环境二人工环境三生态因子第二节植物种群生态学一种群的年龄结构二种群的分布格局三种群的数量变化规律四种群的遗传结构与进化第三节植物群落生态学一植物群落的结构二植物群落的演替三世界和中国植被的重要类型