综合性大学生物学专业教学大纲

1《植物学》教学大纲基本情况课程名称：植物学英文名称：Botany课程编号：02241012课程类别：专业必修课学时：144学分：6授课教师：叶创兴、廖文波、刘蔚秋、辛国荣、石祥刚、黎运钦授课对象：生物科学专业、生态学专业、八年制临床医学专业编写日期：二00五年九月修订前言本大纲根据朱念德、叶创兴、廖文波、李筱菊、戴水连等编写的《植物学》（中山大学出版社，广州，2000）和叶创兴、冯虎元等编写的《植物学实验指导》（清华大学出版社，北京，2005）草拟，并在参考了中山大学植物学教研室编订的四份教学大纲之后修订的。大纲包括植物学课程的目的与要求、理论课讲授内容、实验课内容三部分。一、本课程的目的与要求植物学是生物学专业的一门基础课，它由种子植物形态解剖、植物分类（包括孢子植物分类和种子植物分类）两大部分组成。本课程的目的是使学生在学习植物学后，认识植物的细胞、组织、器官的形态特征以及功能，掌握营养器官和繁殖器官形态解剖的基本知识、技能和技巧，熟练地运用分类学的原则、原理，识别和鉴别植物。并要求学生初步了解植物各2大类群及其相互之间的亲缘关系和系统发育的规律。这将为学生以后学习孢子植物分类学、种子植物分类学、植物生理学、植物生态学、植物资源学、遗传学、细胞学、分子生物学等打下基础。在学习种子植物形态解剖部分时，要求学生掌握植物细胞显微和亚显微结构；细胞分裂的类型和过程；组织的起源和类型；营养器官和繁殖器官的发育和形态结构。并通过实验，熟练掌握显微镜的操作和使用，识别细胞、组织、器官的结构和特征，细胞的主要外部形态和内部结构，徒手切片以及染色、装片等方法和技术。对透射电镜和扫描电镜的应用和相关的制片技术，应鼓励学生加以了解，现已有选修课。在讲授植物形态解剖部分时，考虑到细胞学课程对细胞的结构还要详细讲授，对植物细胞可略讲，着重强调细胞壁、液泡、质体特别是叶绿体是植物细胞所特有的结构，对植物的组织要详细加以讲授，这样在讲授器官发育涉及这些组织时可略讲。在讲授各大类群时，既要指出各类群的特征和内在联系，同时应注意有关类群之间的相互关系，使学生能获得较完整的系统分类概念。讲授各类群及各门植物的特征和分类时，要分清主次，做到重点突出，有些在大纲中所列的部分内容和生态习性，经济意义以及不打算讲授的类群，可让学生自学，有些代表植物可放在实验课中讲授的类群，可让学生自学，有些代表植物可放在实验课中讲授和观察来代替课堂讲授，重点的代表植物在大纲里用“Δ”标出，可以省略的代表植物用“*”符号表示，一般代表植物不注明符号，由讲授者自行选择。植物分类有鲜明的地区性的特点，使用本大纲时，应结合当时当地具体情况，有选择和取舍。在孢子植物部分，要求学生对孢子植物中各大类群和门的特征，以及代表植物的形态、结构、生活史有一个基本的了解，对不同类群之间的亲缘关系有所认识，从而建立起植物界演化发展的唯物主义观点。在种子植物部分，要求学生掌握各大类群，关键科、属及其特征，分布，系统学意义以及经济价值，各类群之间的亲缘关系；对流行的种子植物系统的理论基础和它们之间的不同点有所了解。要求学生掌握有关各类群特征的同时，也应掌握有关的名词术语，基本概念，尽可能记忆有关名词术语的英文拼读，熟记若干著名属、种的拉丁学名。要通过实验和野外实习，综合应用学到的形态和分类学知识，掌握识别孢子植物和种子植物的方法，了解检索表的不同编排方法，能应用检索表和植物志等工具书，鉴定常见的植3物。通过课堂和野外实习，认识300种常见的孢子植物和种子植物，了解孢子植物和种子植物标本的采集和保存、压制方法。在教学过程中，教师应充分利用现代教育技术，制作好多媒体课件，充分发挥数码相机和数码摄像机的作用，拍摄更多的植物照片、植物景观照片、不同生境的植物，建立当地植物网站，增进学生对授课内容的理解。本大纲按教学计划规定的总学时为144学时，其中理论课讲授与实验课各占72学时。形态解剖部分和系统分类部分所占比例为1：2，用一个学期完成授课。自学学时教师不作硬性安排，而由学生自己掌握。每一章后括号内的学时数为理论课讲授学时数。授课期间的课后认种教师可根据实际安排。在学习完本课程后，有1周的野外实习时间。二、理论课讲授内容绪论（1学时）将上下册的绪论与引言合在一起加以简明的介绍。重点阐明二界系统的植物界，强调植物作为第一生产者的地位，和在维持地球生命中的重要作用；生物的等级和命名，种的定义；植物分类大纲；植物的系统发育和个体发育；人为的植物分类系统和自然的植物分类系统；植物学的分支学科。△讲授人为分类与自然分类时避免绝对化。现在人们都把林奈的分类法看成是人为的。而在林奈时期，他的分类法具有客观性，在某种意义上表现出独创性的见解。人类对自然的认识是不断地深化，并由此而接近真理的。△△“物种的概念”对于初学者是不易弄通的概念，讲授时可以从具体事物出发，举例说明，进而加以抽象，提出概念化的定义。并允许讲授者自由发挥，各抒已见。I植物学形态解剖部分（23学时，包括置于种子植物前面的植物的繁殖和繁殖器官8学时在内）在第一和第二章中，重点讲授植物细胞的形态结构及其各部分的功能（细胞壁、质体特别是叶绿体、液泡）、略讲细胞的繁殖（有丝分裂、减数分裂）；重点讲授组织起源、各种组织的分布、结构、特征、功能等，学生对此必须熟练掌握以便为下一步学习营养器官和繁殖器官打下基础；一般介绍原核细胞和真核细胞、无丝分裂、组织系统等，学生对此必须有所认识和了解。在第三章中对根、茎、叶营养器官的结构和发展，以及对根、茎的初生结构、4次生生长和次生构造学生必须熟练掌握，其它则作一般了解。在第四章中对花、果实、种子等繁殖器官的结构和发育，种子植物的生活史，“双受精”的意义，学生也必须加以熟练掌握，以便为种子植物分类打下坚实的基础。第一章植物细胞（3学时）第一节细胞是植物体结构和功能的基本单位第二节植物细胞的基本结构一、植物细胞的形状和大小二、植物细胞的结构三、植物细胞的后含物四、原核细胞和真核细胞第三节植物细胞的繁殖一、有丝分裂二、无丝分裂三、减数分裂第四节植物细胞的生长和分化一、植物细胞的生长二、植物细胞的分化第二章植物组织（4学时）掌握植物的六大组织：分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织的概念及其细胞的形态结构特征。第一节植物组织的概念和类型一、植物组织的概念二、植物组织的类型第二节植物体内的组织系统第三章种子植物的营养器官（8学时）第一节根5重点讲授根尖的结构和发展，根的初生结构、根的次生生长和次生结构，学生对此必须熟练掌握；一般介绍根的生理功能和经济利用、根和根系的类型、侧根的形成、根瘤和菌根等，学生对此要有所认识和了解。一、根的生理功能（自学）二、根与根系（自学）三、根尖的结构和发育四、根的初生结构五、侧根与不定根的形成六、根的次生生长和次生结构七、根瘤与菌根（自学）第二节茎重点讲授茎与根在外形上的区别、茎尖的结构和发展、双子叶植物茎的初生生长和初生结构、双子叶植物茎的次生生长和次生结构等，均与根作比较，学生对此必须熟练掌握；一般介绍茎的生理功能和经济利用、芽、茎的生长习性、分枝的类型、裸子植物茎和单子叶植物茎的初生结构和次生结构，学生对此可作一般性掌握。一、茎的生理功能（自学）二、茎的形态三、茎尖的构造与发育四、双子叶植物茎的初生结构五、双子叶植物茎的次生结构六、裸子植物茎结构七、单子叶植物茎的结构第三节叶重点讲授叶组成、单叶和复叶、双子叶植物叶的结构、单子叶植物叶的结构等，学生对此必须熟练掌握；一般介绍叶的生理功能及经济利用、叶形态、脉序、异型叶性、叶发育、松叶的结构、落叶和离层等，学生对此必须有所认识和了解。一、叶的生理功能（自学）二、叶的形态三、叶的起源和发育6四、叶的结构五、叶的生态类型（自学）六、叶的衰老与落叶（自学）第四节营养器官间的相互联系一、营养器官间结构的联系二、营养器官生长的相关性第五节营养器官的变态一、变态的概述二、根的变态三、茎的变态四、叶的变态五、同功器官与同源器官第四与第五节的内容均作一般性的介绍，学生可作一般性掌握。第四章种子植物的繁殖器官（8学时）重点讲授花的组成、花序、花药的发育和花粉粒的形成、胚珠的发育和胚囊的形成、被子植物的双受精作用、种子和果实的形成、果实的类型、被子植物的生活史等，对此学生必须熟练掌握；一般介绍植物的繁殖、花的概念、禾本科植物的花，花程式和花图式、开花、传粉、果实和种子对传粉的适应等，学生对此必须作一般性掌握。第一节*植物的繁殖（自学）一、植物繁殖的类型二、常用的营养繁殖方法及解剖学基础第二节花一、花的形态和结构二、花各部分的演化三、花程式和花图式四、花序五、花芽分化7第三节雄蕊的发育和结构一、花药的发育二、花粉粒的发育三、花粉粒的形态四、花粉败育与雄性不育五、花药和花粉培养第四节雌蕊的结构和发育一、雌蕊的结构二、胚珠的发育三、胚囊的形成第五节开花与传粉（自学）一、开花二、传粉第六节受精作用一、花粉粒的萌发与生长二、双受精作用三、无融合生殖和多胚现象第七节种子和果实重点讲授双子叶植物和单子叶植物有胚乳的种子的结构，学生对此必须熟练掌握；一般介绍双子叶植物无胚乳种子的结构，略提种子的萌发和幼苗的形成，学生对此要有所了解。一、种子和幼苗二、果实的形成和类型三、果实和种子的传播（自学）四、被子植物生活史II植物系统分类部分（48学时）第一章藻类植物(8学时)要求学生了解藻类分门及其主要依据，并运用这些特征去识别各门藻类。8藻类的繁殖方式和生活史富于多样性，要求学生通过代表植物了解藻类的繁殖方式和生活史，进而概括出藻类的繁殖和生活史类型及其演变趋势。“藻类植物概述”一节的藻类植物的体型和生活史，待讲完藻类植物各门之后，结合到第十一节“藻类植物的起源和演化”中进行讲授。由于藻类的结构和生活史是极为多种多样的，关于它们的系统发育和进化路线有过各种不同的理论。讲授时应掌握重点，就是说把总论点讲透，对各论中的次要部分可以省略。如因条件所限，可不勉强求全，存其大概。为了引起学习藻类学的兴趣，可以结合近年来藻类学研究的新成就，如我国藻类工作者研究甘紫莱的贡献，以及藻类在海水养殖中的重要性等加以发挥。学完“藻类植物”这一章，要求学生了解到，藻类植物9个门，彼此之间缺乏直接的联系。这是因为原核植物出现在地球上将近32亿年，在系统发育过程中，它们表现得很不连续。严格说来，“藻类”植物不是系统分类上很自然的类群。第一节藻类植物概述一、藻类的分布、生态习性1.△藻类是自养的原植体植物（强调载色体的形态）2.藻类的生态习性：水生、气生、内生、寄生，共生藻类。3.△藻类的繁殖方式：营养繁殖、无性生殖、有性生殖(同配、异配、卵式生殖)二、藻类植物分门的依据这一节带有总结性的内容，可以考虑在讲完藻类之后，才详细加以叙述，开头时只作简单介绍。第二节△蓝藻门(Cyanophyta)一、蓝藻的形态、结构特征1.原生质体2.光合作用色素3.细胞壁4.体型二、蓝藻的繁殖三、蓝藻的生态习性及代表植物1．色球藻目(Chroococcales)△色球藻属(Chroococcus)2．颤藻目(Osillatoriales)9(1)△念珠藻属(Nostoc)(2)*鱼腥藻属(Anabaena)四、蓝藻门的经济意义及其在植物界的地位1．蓝藻的经济意义2．蓝藻的原始性3．内共生学说第三节*裸藻门(Euglenophyta)一、裸藻的形态、结构特征(一般特征)1．形态2.叶绿体和光合色素3.贮存养分4.繁殖方式二、裸藻的繁殖三、裸藻的生态习性及主要类群代表植物：△裸藻属(眼虫藻属)(Euglena)（在实验课中加以认识）1．形态特征2．繁殖裸藻其他种类：*扁藻属(Phacus)、*颈胞藻属(Trachelomonas)第四节△甲藻门(Pyrrophyta)一、甲藻的形态、结构特征（一般特征）1．体型2．细胞结构3．载色体及光合色素二、甲藻的繁殖三、甲藻的生态习性及主要类群：△多甲藻属(Peridinium)（在实验课中介绍）四、甲藻门的经济意义及其在植物界的地位第五节*金藻门(Chrysophyta)一、金藻的