《植物生物學(xué)》(第4版)教材保持了前3版綜合性植物學(xué)知識(shí)體系的特點(diǎn),內(nèi)容涵蓋了植物科學(xué)的各主要領(lǐng)域。新版教材的編寫分為紙質(zhì)教材和數(shù)字課程兩大部分,更加豐富了知識(shí)的呈現(xiàn)形式,以利于教師的教學(xué)與學(xué)生自學(xué)。 紙質(zhì)教材包括緒論和15章內(nèi)容。緒論論述了植物生物學(xué)的基本含義和植物與人類的關(guān)系,簡(jiǎn)介了植物科學(xué)發(fā)展的主要?dú)v程,以及如何學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的要求和方法。1-15章涉及的知識(shí)板塊為植物細(xì)胞、組織、營(yíng)養(yǎng)器官、水分代謝和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、光合作用、繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育及其調(diào)控,以及植物的多樣性、植物界的各人類群及其系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化?紤]到我國(guó)植物學(xué)的教學(xué)情況,還對(duì)已經(jīng)不屬于植物界的真菌界進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。特別是在多個(gè)章節(jié)中配合教材正文的內(nèi)容,又新撰寫或修改了具有拓展學(xué)生思維、提高學(xué)生創(chuàng)新能力的20多個(gè)探索性的知識(shí)窗口。 數(shù)字課程(http://abook.hep.com.cn/45148)主要涵蓋以下內(nèi)容:①大量關(guān)于植物細(xì)胞、組織、藻類、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的照片或錄像,以加深、提高和拓展紙質(zhì)教材相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí)。②教學(xué)課件、各章內(nèi)容的重難點(diǎn)解析,以及自測(cè)習(xí)題。③第十六章“植物與環(huán)境”及第十七章“植物資源的保護(hù)與利用”兩章,可供植物生物學(xué)或其他相關(guān)課程的教學(xué)或?qū)W生自學(xué)參考。④科研專題報(bào)告和有關(guān)植物科學(xué)的網(wǎng)站,以及SCI期刊信息,以供師生查閱。 《植物生物學(xué)(第4版)》適合高等院校生物類專業(yè)“植物生物學(xué)”或“植物學(xué)”課程本科教學(xué)使用,也可供研究生、科研人員、中學(xué)生物教師及植物愛(ài)好者學(xué)習(xí)參考。
《植物生物學(xué)》教材是20世紀(jì)90年代植物學(xué)課程內(nèi)容改革的產(chǎn)物,自1999年作為普通高等教育“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材出版以來(lái),至今已經(jīng)走過(guò)了17個(gè)年頭。經(jīng)過(guò)多年持續(xù)建設(shè),本教材先后被列入“面向21世紀(jì)課程教材”,“十五…'十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材;2014年被列入…十二五'普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材“和”北京市高等教育精品教材“。
從第1版開(kāi)始,本教材就把編寫目標(biāo)定為反映學(xué)科先進(jìn)水平、力求和國(guó)際接軌,吸收國(guó)際上一些先進(jìn)的植物生物學(xué)教材的特點(diǎn),如綜合性的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和重視知識(shí)更新,以及加強(qiáng)教材的啟發(fā)性等。同時(shí),在吸收國(guó)際先進(jìn)元素的同時(shí),又注意結(jié)合我國(guó)實(shí)際,認(rèn)真吸取中國(guó)傳統(tǒng)植物學(xué)教材重視基礎(chǔ)和系統(tǒng)性、邏輯性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),滿足中國(guó)植物學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)需求。17年來(lái),通過(guò)在我國(guó)多所高等學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐,本教材被證明在指導(dǎo)思想、教材結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系等方面是科學(xué)的,反映了目前植物科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和植物學(xué)人才培養(yǎng)的需要,對(duì)推動(dòng)我國(guó)植物學(xué)課程改革和教學(xué)質(zhì)量的提高起到了積極作用。因此,本教材一直受到許多高等學(xué)校廣大師生的好評(píng)與支持,并在生物學(xué)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)和課程建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。
教材是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果和結(jié)晶,也是一個(gè)國(guó)家一定歷史時(shí)期科技水平和教育教學(xué)思想的反映。由于科學(xué)技術(shù)永遠(yuǎn)都在發(fā)展,社會(huì)持續(xù)進(jìn)步,特別是當(dāng)代的科技發(fā)展更是史無(wú)前例、突飛猛進(jìn)。因此,教材建設(shè)也必須與時(shí)俱進(jìn),應(yīng)跟上時(shí)代步伐。任何一本好的教材,即使其內(nèi)容和結(jié)構(gòu)多么全面,它也只能在一定歷史時(shí)期下表現(xiàn)出其先進(jìn)性,它必須隨著科學(xué)技術(shù)和教育教學(xué)思想的發(fā)展而不斷地修訂,才能不斷地提升,才能保持其生命力。事實(shí)上,國(guó)內(nèi)外一些優(yōu)秀教材就是經(jīng)多次修訂再版,始終保持其科學(xué)性和先進(jìn)性。我們也基本遵循這個(gè)規(guī)律和認(rèn)識(shí),對(duì)《植物生物學(xué)》教材基本按照5年進(jìn)行一次修訂,使其與植物科學(xué)的發(fā)展和教育教學(xué)改革相適應(yīng)。
第4版教材保持了第3版教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)體系上綜合性的特點(diǎn),把植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、植物類群、系統(tǒng)進(jìn)化及其生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,使學(xué)生能夠從不同層次和不同方面獲得全面的植物學(xué)知識(shí),以加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地學(xué)習(xí)植物學(xué)知識(shí)和探究植物生命活動(dòng)的思維方式;繼續(xù)堅(jiān)持教材基礎(chǔ)課程的性質(zhì),保證教材的深厚知識(shí)基礎(chǔ),幫助學(xué)生打好植物科學(xué)的根基;堅(jiān)持教材的可讀性和啟發(fā)性原則;保持教材內(nèi)容編排的兼容性和教學(xué)使用上的靈活性等。
緒論
第一節(jié) 植物在自然界和人類生活中的意義
第二節(jié) 植物在生物分界中的地位
一、林奈的兩界系統(tǒng)
二、海克爾的三界系統(tǒng)
三、魏泰克的四界和五界系統(tǒng)
四、六界和八界系統(tǒng)
五、三域系統(tǒng)
六、中國(guó)學(xué)者對(duì)生物分界的意見(jiàn)
第三節(jié) 植物生物學(xué)的研究對(duì)象以及學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的重要意義
一、植物生物學(xué)及其研究對(duì)象
二、學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的目的和意義
(一) 植物生物學(xué)是生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)
(二) 植物生物學(xué)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和解決人
類面臨的重大問(wèn)題關(guān)系密切
第四節(jié) 植物科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史和當(dāng)代植物科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
一、描述植物學(xué)時(shí)期
二、實(shí)驗(yàn)植物學(xué)時(shí)期
三、現(xiàn)代植物學(xué)時(shí)期
四、中國(guó)植物生物學(xué)發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧
第五節(jié) 學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的要求和方法
思考與探索
數(shù)字課程學(xué)習(xí)
第一章 植物細(xì)胞與組織
第一節(jié) 植物細(xì)胞的形態(tài)與結(jié)構(gòu)
一、植物細(xì)胞的形狀與大小
二、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
(一) 原生質(zhì)體
(二) 細(xì)胞壁
(三) 后含物
第二節(jié) 植物細(xì)胞的增殖
一、細(xì)胞周期
(一) 分裂間期
(二) 分裂期
(三) 細(xì)胞周期的調(diào)控
二、有絲分裂
(一) 有絲分裂的過(guò)程
(二) 染色體與紡錘體
三、無(wú)絲分裂
四、減數(shù)分裂
(一) 減數(shù)分裂的過(guò)程
(二) 減數(shù)分裂發(fā)生的時(shí)間與產(chǎn)物
第三節(jié) 植物細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化
一、細(xì)胞分化
(一) 細(xì)胞分化的現(xiàn)象
(二) 細(xì)胞分化的本質(zhì)與影響因素
二、植物細(xì)胞的全能性
三、細(xì)胞的死亡
第四節(jié) 植物組織
一、組織與器官的概念
二、植物組織的類型
(一) 分生組織
(二) 成熟組織
(三) 復(fù)合組織
(四) 組織系統(tǒng)
思考與探索
數(shù)字課程學(xué)習(xí)
第二章 植物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和發(fā)育
第一節(jié) 種子的萌發(fā)和營(yíng)養(yǎng)器官的發(fā)生
一、種子的構(gòu)造和類型
(一) 胚
(二) 胚乳
(三) 種皮
二、種子的萌發(fā)和幼苗的形成
(一) 種子的壽命
(二) 種子的休眠與萌發(fā)
(三) 幼苗的形成和類型
第二節(jié) 根
一、根和根系
二、根尖及其分區(qū)
三、根的初生結(jié)構(gòu)和初生生長(zhǎng)
四、根的次生生長(zhǎng)與次生結(jié)構(gòu)
(一) 維管形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)
(二) 木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)
(三) 根的次生結(jié)構(gòu)
五、根瘤與菌根
(一) 根瘤
(二) 菌根
窗口 植物根際和根際對(duì)話
六、根的功能
七、根的變態(tài)
(一) 貯藏根
(二) 氣生根
第三節(jié) 莖
一、莖的基本形態(tài)
(一) 莖的外形
(二) 芽的類型及構(gòu)造
(三) 莖的生長(zhǎng)習(xí)性和分枝
二、莖尖及其發(fā)育
(一) 莖的頂端分生組織
窗口 植物的頂端分生細(xì)織
(二) 葉原基和芽原基
三、莖的解剖結(jié)構(gòu)
(一) 雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(二) 裸子植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(三) 單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
四、莖的生理功能
五、莖的變態(tài)
(一) 地上莖的變態(tài)
(二) 地下莖的變態(tài)
第四節(jié) 葉
一、葉的形態(tài)
(一) 葉的組成
(二) 葉的形態(tài)
二、葉的解剖結(jié)構(gòu)
(一) 被子植物葉的一般結(jié)構(gòu)
(二) 禾本科植物的葉
(三) 裸子植物的葉
三、葉的發(fā)育
四、葉對(duì)不同生境的適應(yīng)
(一) 旱生植物葉和水生植物葉
(二) 陽(yáng)地植物葉和陰地植物葉
五、落葉與離層
六、葉的生理功能
七、葉的變態(tài)
第五節(jié) 營(yíng)養(yǎng)器官內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的關(guān)系
思考與探索
數(shù)字課程學(xué)習(xí)
第三章 植物的水分生理和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
第一節(jié) 植物的水分生理
一、水的物理化學(xué)性質(zhì)
(一) 水分子的結(jié)構(gòu)和極性
(二) 水是最好的溶劑
(三) 水的熱力學(xué)特性
(四) 水的表面張力、內(nèi)聚力和附著力
二、植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收
(一) 擴(kuò)散
(二) 集流
(三) 滲透作用和細(xì)胞的滲透吸水
三、植物根系對(duì)水分的吸收
(一) 根系吸收水分的主要部位
(二) 根系吸收水分的途徑
(三) 根系吸水的方式與動(dòng)力
(四) 影響根系吸水的主要因素
四、蒸騰作用
(一) 蒸騰作用的概念和生理意義
(二) 蒸騰作用的部位、方式和指標(biāo)
(三) 氣孔蒸騰的機(jī)理和影響因素
五、植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸
(一) 水分的運(yùn)輸途徑
(二) 水分沿導(dǎo)管或管胞向上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力和
機(jī)制
第二節(jié) 植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)
一、植物必需的礦質(zhì)元素
(一) 植物必需的礦質(zhì)元素及其劃分方法
(二) 植物必需礦質(zhì)元素的主要生理功能和缺素癥狀
二、植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收
(一) 通道運(yùn)輸
(二) 載體運(yùn)輸
(三) 泵運(yùn)輸
(四) 胞飲作用
三、植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和運(yùn)輸
(一) 根系吸收礦質(zhì)元素的部位
(二) 土壤中養(yǎng)分向根表的運(yùn)移
(三) 根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的過(guò)程
(四) 根系吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)
(五) 影響根系吸收礦質(zhì)元素的條件
(六) 植物的葉片營(yíng)養(yǎng)
四、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和分配
(一) 礦質(zhì)元素的運(yùn)輸形式
(二) 礦質(zhì)元素的分配
五、植物對(duì)氮、磷的同化
(一) 氮的同化
(二) 生物固氮
(三) 磷酸根的同化
窗口 植物逆境生物學(xué)研究
思考與探索
數(shù)字課程學(xué)習(xí)
第四章 光合作用
第一節(jié) 光合作用的發(fā)現(xiàn)及其重要意義
第二節(jié) 光合色素
一、光合色素的種類
二、光合色素的光學(xué)特性
第三節(jié) 光合作用的機(jī)制和光合作用過(guò)程
一、光反應(yīng)
(一) 原初反應(yīng)
(二) 光合電子傳遞
(三) 光合磷酸化
二、碳反應(yīng)
(一) C3途徑——卡爾文循環(huán)
(二) C4途徑
(三) 景天酸代澍途徑
(四) 光合作用的產(chǎn)物和運(yùn)輸
(五) C3、C4與CAM植物光合特性比較
第四節(jié) 光呼吸
一、光呼吸代謝
二、光呼吸的生理意義
第五節(jié) 影0向光合作用的因素
一、光合作用的指標(biāo)及其測(cè)定
二、影響光合作用的主要因素
(一) 內(nèi)部因素對(duì)光合作用的影響
(二) 外部因素對(duì)光合作用的影響
三、植物的光能利用率
窗口 光合作用研究進(jìn)展
思考與探索
數(shù)字課程學(xué)習(xí)
第五章 植物的繁殖
第一節(jié) 花
一、花的組成與基本結(jié)構(gòu)
(一) 花柄和花托
(二) 萼片
(三) 花瓣
(四) 雄蕊
(五) 雌蕊
二、花各部分結(jié)構(gòu)的多樣性及其演化
(一) 花部數(shù)目的變化
(二) 排列方式的變化
(三) 對(duì)稱性的變化
(四) 花托形態(tài)與子房位置的變化
三、花序
(一) 無(wú)限花序
(二) 有限花序