【文章內容簡介】 條件。　　近年來，由于數(shù)學、物理學、化學等自然科學，以及工程技術的滲透，促使植物學各分科的不斷發(fā)展和更新，并形成了不少的邊緣科學，尤其是生物化學方面的迅速發(fā)展，對包括植物學各分科在內的生物科學，影響特別顯著。如對遺傳物質 的深入研究，使定向改變生物的特性，已有可能?！　∧壳爸参飳W及其分科還在不斷地向前發(fā)展，由于許多新技術如電子顯微鏡、射線衍射技術、激光技術、遙感技術和電子計算機等在植物學上的應用，使許多老的學科，如植物形態(tài)學、植物分類學等，有了新的面貌，并從定性的范疇逐漸進入定量的范疇。一些新的植物學的研究不斷地在發(fā)展前進。第屆國際植物學會所顯示的發(fā)展，也值得借鑒和學習。植物學在我國，隨著社會主義建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展，前途是無限光明的?！　。ㄋ模┲参飳W與國民經濟的關系　　植物在國民經濟上的重要性是盡人皆知的。人類的衣、食、住、行、藥物及工業(yè)原料，很大部分來源于植物。棉、亞麻、苧麻等都是衣著主要的原料；糧、萊、果、油、糖、茶、咖啡等食品和飲料，都是由植物提供的；肉食、毛皮、羊毛、蠶絲等看來是由動物提供的，但是動物依賴植物生活，所以也是間接來自植物；住和行方面，木材和竹材對房屋、家具、橋梁、枕木等提供了大量材料；在藥物和工業(yè)原料方面，也都離不開植物，例如薄荷、奎寧、人參、當歸、甘草、天麻等都是著名的藥材；其他如造紙、紡織、橡膠、涂料、油脂、淀粉、染料、制糖、煙草、釀造等工業(yè)，也都要以植物為原料?！　≈参锸巧?，它的生命活動都有一定的規(guī)律，不按照規(guī)律栽培、管理，就不能獲得作物的優(yōu)質高產。要了解這些規(guī)律，就必須進行植物的形態(tài)結構、類群歸屬、生理特性、化學特征、遺傳變異、生態(tài)分布等一系列的研究工作，而這些工作就都屬于植物學的范疇。植物學正是一門不斷地系統(tǒng)總結過去植物生產、利用的經驗和長期觀察實驗的研究結果，最后才概括成為理論的科學。人類只有以植物學為武器，才能更好地利用、控制和改造植物，使它能為人類的生活和建設服務。今天，世界上的六大社會問題：糧食、資源、能源、環(huán)保、生態(tài)平衡和人口等，無一不和植物學有關。在我國的現(xiàn)代化建設中，自然環(huán)境的保護、抗污植物和監(jiān)測植物的選擇、植物資源的調查和利用、野生植物種質的保存、珍稀植物和瀕危植物的保護、農業(yè)區(qū)劃的制定、合理耕作栽培制度的建立、作物品種的改良和新品種的培育、外來和野生植物的引種馴化、農業(yè)上生物防治和抗菌素應用的研究、雜草的防治、有毒植物的識別及旅游事業(yè)的發(fā)展、都市綠化面積的擴充等，都需要借助植物學的理論和技術來解決。至于調整作物結構、培育高蛋白質含量的谷類作物、開發(fā)新的糧食作物和食物資源、利用植物生長激素提高作物產量，應用遺傳工程培育作物新品種等，因涉及面廣，更需要一支強大的植物學工作者的隊伍來進行各項工作。如何使我國的大好河山，出現(xiàn)萬里山巒青翠、江河碧水長流、花果滿山、田園芬芳、鳥鳴獸馳、人壽年豐，在繁榮經濟、建設社會主義現(xiàn)代化強國的前進道路上，植物學是大有可為的。（五）植物學的學習方法　　植物界的形形色色、紛紜雜陳的現(xiàn)象，有著它的發(fā)生、發(fā)展和消亡，這些現(xiàn)象是物質運動的形式。各種現(xiàn)象的出現(xiàn)決不是孤立的、靜止的。只有掌握全面，抓住本質，才能對植物的生命活動有較正確的認識。因此，學習植物學必須以辯證唯物主義的觀點為指導?！　∽匀唤缡且粋€相互依存，相互制約，錯綜復雜的整體。學習自然界中的植物時，只有從整體的觀點出發(fā)，在空間上，以對立統(tǒng)一的規(guī)律來看待植物與周圍環(huán)境間的關系；在時間上，以發(fā)展的眼光看待植物的過去與現(xiàn)在。恩格斯曾經指出：“因為在自然界中沒有孤立發(fā)生的東西。事物是互相作用著的，并且在大多數(shù)情形下，正是忘記了這種多方面的運動和相互作用，阻礙我們的自然科學家去看清最簡單的事物”（《自然辯證法》頁，人民出版社，）。認識過程有感性和理性兩個階段，感性是理性的源泉，感性認識只能解決現(xiàn)象問題，要認識事物的本質，就非要通過抽象的概括，方能真正地理解。所以，學習植物學，必須聯(lián)系實際，即多方面接觸自然實際和生產實踐，豐富感性認識，然后通過整理和概括，提高到理性階段，才能提高對植物有關的本質問題的認識。　　除了上述的指導性學習方法外，植物學也和其他生物學的學科一樣，還有一些具體的學習方法，即觀察、比較和實驗，通過這些方法，就能更好地理解植物界，揭露許多現(xiàn)象的本質和規(guī)律。　　觀察是學習植物學的一種基本方法。通過仔細細致地觀察，了解植物的形態(tài)結構和生活習性，系統(tǒng)地加以描述和記錄下來。觀察需熟練地應用一些設備和技術，描述需正確地運用植物學術語，并重視定量的記載，這些就為今后的深入學習積累有用的第一手資料。　　比較也是學習植物學的重要方法。通過對不同植物的整體或部分作系統(tǒng)地比較，才能鑒別它們的異同，從而能更深入地分析和識別，并得出一般的規(guī)律。植物學中各類植物的形態(tài)特征以及各分類單位的概括，就是由比較而獲得的?！　嶒炇窃谝欢l件下，對植物的生活現(xiàn)象、生長發(fā)育、形態(tài)結構的觀測，由于實驗條件可隨不同的要求而變更，因此，它比一般的觀測更能揭示植物生活、生長發(fā)育以及形態(tài)結構等的變化和形式的本質?！　∮^察、比較和實驗等方法，既可單獨應用，也可彼此結合?！　W習原是一個艱苦的勞動，學習植物學也不例外。對初學植物學的大學生一定要在仔細聽課、鉆研教材和閱讀有關參考資料（包括有關植物學的期刊）的同時，實事求是地、細致地進行實驗工作，有效地進行自學，才能為提高分析問題、解決問題的能力打下較好的基礎。三、學習植物學的目的與要求　　植物學在高等師范院校生物學系中是一門基礎課程，它包括種子植物形態(tài)解剖、孢子植物和種子植物分類三個部分?！　。ㄒ唬W習植物學的目的　　學習植物學的目的是：使學生系統(tǒng)掌握植物學的基本知識、基本理論和基本技能，了解植物學的發(fā)展動態(tài)和應用前景，受到與植物學有關的教案和科學研究工作的基本技能和基本素質的培養(yǎng)和訓練，培養(yǎng)學生觀察、分析和解決實際問題的能力，為學好后續(xù)課程，如植物生理學、植物生態(tài)學、遺傳學、進化論以及其他選修課程等打下基礎?！　。ǘW習植物學的要求　　根據(jù)以上學習植物學的目的，因此，學習植物學的要求是：　　．在種子植物形態(tài)解剖部分 通過學習，要求掌握植物細胞的基本結構，包括顯微結構和亞顯微結構；細胞分裂的類型和過程；組織的起源和類型；營養(yǎng)器官和繁殖器官的發(fā)育和結構。并通過實驗，能掌握顯微鏡的使用，識別細胞、組織的特征和結構，器官的主要外部形態(tài)和內部結構，徒手切片以及染色、裝片等方法和技術。在有條件的高等師范院校中，對透射和掃描電子顯微鏡的應用和相應的制片技術，可以提出合理的要求?！　。阪咦又参锊糠?通過學習，要求對孢子植物中各大類群和門的特征，以及代表植物的結構、生活史、親緣關系等有一基本認識，從而建立起植物界發(fā)展演化的概念。通過實驗和野外實習，識別和記錄常見的和中學課本所涉及的孢子植物，以及它們的生態(tài)和分布，并學會標本的采集、野外的觀察和記錄以及各類孢子植物標本的制作方法?！　。诜N子植物分類部分 通過學習，要求掌握一部分重要科、屬、種的特征、親緣關系、分布和經濟價值等知識；掌握識別種子植物的方法，包括熟悉檢索表和重要工具書的使用。并通過實驗，掌握繁殖器官和營養(yǎng)器官的形態(tài)特點，較熟練地應用檢索表，能鑒別出常見種子植物的科、屬；通過野外實習，接觸自然，擴大眼界，識別和記錄常見的種子植物，以及它們的生態(tài)和分布，并學會采集和制作臘葉標本的方法?！　≈参飳W作為一門自然科學的課程，在學習中，除培養(yǎng)能閱讀教材和有關參考資料外，還必須加強培養(yǎng)和鍛煉親自動手的能力，使能仔細細致地進行實驗和實習，養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的良好學風和實事求是的科學態(tài)度。第一章植物的細胞和組織重點與難點：本章重點是細胞、組織、細胞分裂、細胞分化等基本概念，有絲分裂的全過程及其意義，分生組織的類型。教案要求: 掌握植物細胞的顯微和亞顯微結構，注意結構與功能的一致性。了解植物細胞的分裂類型，減數(shù)分裂的過程。掌握植物組織幾大類型的特點、結構、分布和功能的相適應。教案內容： 一、植物細胞的形態(tài)和結構二、植物細胞的繁殖 三、植物細胞的生長和分化四、植物的組織和組織系統(tǒng)第一節(jié) 細胞的形態(tài)和結構一、細胞是構成植物體的基本單位　　有機體除了最低等的類型（病毒）以外，都是由細胞構成的。單細胞有機體的個體就是一個細胞，一切生命活動都由這一個細胞來承擔；多細胞有機體是由許多形態(tài)和功能不同的細胞組成，在整體中，各個細胞有著分工、各自行使特定的功能，同時，細胞間又存在著結構上和功能上的密切聯(lián)系，它們相互依存，彼此協(xié)作，共同保證著整個有機體正常生活的進行?！　∪藗儗毎恼J識要追溯到世紀，當時，顯微鏡發(fā)明不久。年英人虎克用顯微鏡觀察薄木軟片，看到軟木是由一個個被分隔的小室集合而成，形似蜂窩，他稱這些小室為“”，中文譯為“細胞”。實際上，當時虎克并未看到完整的生活細胞，他所看到的是失去了生活內容物，僅留下細胞壁的木栓細胞。以后，荷蘭的列文虎克（ ，—）、意大利的馬爾比基（ ，—）等人先后用顯微鏡觀察和研究了其他多種動、植物材料，更豐富了人們對動、植物的顯微結構和細胞的認識，逐漸了解到細胞內有比細胞壁更重要的生活內容物，這就是細胞核和細胞質，在細胞核內還具有核仁，在植物的細胞質內還有葉綠體等。　　年，德國植物學家施萊登第一個指出：“一切植物，如果它們不是單細胞的話，都完全是由細胞集合而成的。細胞是植物結構的基本單位”。幾乎同時，德國動物學家施旺在研究動物材料中也證實了施萊登的結論，并于年首次提出了“細胞學說”（ ），他指出細胞是有機體，動、植物都是這些有機體的集合物，它們按照一定的規(guī)則排列在動、植物體內。細胞學說第一次明確地指出了細胞是一切動、植物體結構單位的思想，從理論上確立了細胞在整個生物界的地位，把自然界中形形色色的有機體統(tǒng)一了起來?！　∈兰o初，細胞的主要結構在光學顯微鏡下均已被發(fā)現(xiàn)，但對各部分的功能和它們彼此如何聯(lián)系還知道得很少，直到世紀年代，電子顯微鏡發(fā)明后，用電子束代替了光束，大大提高了顯微鏡的分辨率*，從而使人們看到了光學顯微鏡下所看不到的更為精細的結構。同時，細胞勻漿，超速離心，同位素示蹤等生化技術在細胞學研究上的運用，使人們對細胞的結構及其與功能間的關系，以及細胞的發(fā)育有了更深入的理解?！　∧甏?，利用組織培養(yǎng)技術，把植物離體細胞培養(yǎng)成完整的植株，這一事實表明了從復雜*分辨率即是能區(qū)別的二點間的最小距離。；光學顯微鏡的分辨率為μ；電子顯微鏡的分辨率為。的有機體中分離出來的單個生活細胞，是一個獨立的個體，具有遺傳上的全能性，在一定的條件下它能夠分裂、生長和分化，并能產生親本有機體的“復制品”，這就更進一步證明了細胞是有機體的結構和功能的基本單位。　　自然界中也存在非細胞形態(tài)的生物——病毒，但是病毒單獨存在時，只是一類蛋白質和核酸組成的大分子，不能進行任何形式的代謝，只有寄生于宿主的細胞內后，才具有生命特征，能進行代謝和繁殖。對“細胞”這一生命單位的了解，是我們認識生物體結構、代謝和生長發(fā)育規(guī)律的基礎，因此，要了解植物的結構及其形態(tài)建成的規(guī)律，有必要從認識植物細胞著手。二、植物細胞的形狀和大小　?。ㄒ唬┲参锛毎男螤睢　≈参锛毎男螤钍嵌鄻拥?，有球狀體、多面體、紡錘形和柱狀體等。　　單細胞植物體或分離的單個細胞，因細胞處于游離狀態(tài)，常常近似球形。　　在多細胞植物體內，細胞是緊密排列在一起的，由于相互擠壓，使大部分的細胞成多面體。根據(jù)力學計算和實驗觀察指出，在均勻的組織中，一個典型的、未經特殊分化的薄壁細胞是十四面體（圖－）。然而這種典型的十四面體細胞，在植物體中是不易找到的，只有在根和莖的頂端分生組織中和某些植物莖的髓部薄壁細胞中，才能看到類似的細胞形狀，這是因為細胞在系統(tǒng)演化中適應功能的變化而分化成不同的形狀。種子植物的細胞，具有精細的分工，因此，它們的形狀變化多端，例如輸送水分和養(yǎng)料的細胞（導管分子和篩管分子），呈長柱形，并連接成相通的“管道”，以利于物質的運輸；起支持作用的細胞（纖維），一般呈長棱形，并聚集成束，加強支持的功能；幼根表面吸收水分的細胞，常常向著土壤延伸出細管狀突起（根毛），以擴大吸收表面。這些細胞形狀的多樣性，都反映了細胞形態(tài)與其功能相適應的規(guī)律?！　。ǘ┲参锛毎拇笮　　∫话阒v來，植物細胞的體積是很小的。最小的球菌細胞直徑只有μ，在種子植物中，一般的細胞直徑為—μ。有人估計一張葉片可含萬個以上的細胞，那么，可以想像，一棵大樹上全部葉片的細胞總數(shù)，可以達到驚人的數(shù)字，還不包括根、莖等部分，這樣，就可對細胞的大小，有一個粗略的印象?！　∮捎诩毎绱酥?，因此，肉眼一般不能直接分辨出來，必須借助于顯微鏡。少數(shù)植物的細胞較大，如番茄果肉、西瓜瓤的細胞，由于儲藏了大量水分和營養(yǎng)，直徑可達1mm，肉眼可以分辨出來；棉種子上的表皮毛，可以延伸長達75mm；苧麻莖中的纖維細胞，最長可達550mm，但這些細胞在橫向直徑上仍是很小的?！　〖毎w積之所以小，主要受兩個因素的影響。其一，是細胞核在細胞生命活動中起重要作用，它指揮和控制著細胞質中很多活動的進行，因此，細胞核和細胞質體積之間的關系，對細胞顯得非常重要。然而，一個細胞核所能控制的細胞質的量是有一定限度的，細胞的大小受細胞核所能控制的范圍的制約；其二，是在細胞生命活動的過程中，必須與周圍環(huán)境（包括相鄰的細胞）不斷地進行物質交換，同時，進入細胞的物質，在內部也有一個擴散傳遞的問題，細胞體積小，它的相對表面積就大，這對物質的迅速交換和轉運都比較有利。　　在同一植物體內，不同部位細胞的體積有明顯的差異，這種差異往往與各部分細胞的代謝活動及細胞功能有關。一般講，生理活躍的細胞常常較小，而代謝活動弱的細胞，則往往較大，例如根、莖頂端的分生組織細胞，就比代謝較弱的各種儲藏細胞明顯的要小?！　∥ⅲ^去單位符號用μ，現(xiàn)改用μ；納，過去單位符號用μ（毫微），現(xiàn)用；（埃）是習慣使用而應廢除的單位，現(xiàn)改用（）?！?細胞的大小也受許多外界條件的影響，例如水肥供應的多少 光照的強弱、溫度的高低或化學藥劑的使用等，都可以使植物細胞大小發(fā)生變化。例如，植物種植過密時，植株往往長得細而高，這主要是因為它們的葉相互遮光，導致體內生長素積累，引起莖桿細胞特別伸長的緣故。三、植物細胞的結構　　植物細胞由原生質體（）和細胞壁（ ）兩部分