《植物生物学》(第4版)教材保持了前3版综合性植物学知识体系的特点,内容涵盖了植物科学的各主要领域。新版教材的编写分为纸质教材和数字课程两大部分,更加丰富了知识的呈现形式,以利于教师的教学与学生自学。
纸质教材包括绪论和15章内容。绪论论述了植物生物学的基本含义和植物与人类的关系,简介了植物科学发展的主要历程,以及如何学习植物生物学的要求和方法。1~15章涉及的知识板块为植物细胞、组织、营养器官、水分代谢和矿质营养、光合作用、繁殖、生长发育及其调控,以及植物的多样性、植物界的各大类群及其系统发育和进化。考虑到我国植物学的教学情况,还对已经不属于植物界的真菌界进行了简要介绍。特别是在多个章节中配合教材正文的内容,又新撰写或修改了具有拓展学生思维、提高学生创新能力的20多个探索性的知识窗口。
数字课程(http://abook.hep.com.cn/45148)主要涵盖以下内容:①大量关于植物细胞、组织、藻类、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物的照片或录像,以加深、提高和拓展纸质教材相关章节的学习。②教学课件、各章内容的重难点解析,以及自测习题。③第十六章“植物与环境”及第十七章“植物资源的保护与利用”两章,可供植物生物学或其他相关课程的教学或学生自学参考。④科研专题报告和有关植物科学的网站,以及SCI期刊信息,以供师生查阅。
本书适合高等院校生物类专业“植物生物学”或“植物学”课程本科教学使用,也可供研究生、科研人员、中学生物教师及植物爱好者学习参考。
- 前辅文
- 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问题关系密切
- 第四节 植物科学的发展简史和当代植物科学的发展趋势
- 一、描述植物学时期
- 二、实验植物学时期
- 三、现代植物学时期
- 四、中国植物生物学发展的简要回顾
- 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
- 第二节 植物细胞的增殖
- 一、细胞周期
- 二、有丝分裂
- 三、无丝分裂
- 四、减数分裂
- (一)减数分裂的过程
- (二)减数分裂发生的时间与产物
- 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
- 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、根瘤与菌根
- 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
- 窗口 植物的顶端分生组织
- (二)叶原基和芽原基
- 三、茎的解剖结构
- (一)双子叶植物茎的结构特点
- (二)裸子植物茎的结构特点
- (三)单子叶植物茎的结构特点
- 四、茎的生理功能
- 五、茎的变态
- 第四节 叶
- 一、叶的形态
- 二、叶的解剖结构
- (一)被子植物叶的一般结构
- (二)禾本科植物的叶
- (三)裸子植物的叶
- 三、叶的发育
- 四、叶对不同生境的适应
- (一)旱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
- (一)扩散
- (二)集流
- (三)渗透作用和细胞的渗透吸水
- 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
- (一)植物必需的矿质元素及其划分方法
- (二)植物必需矿质元素的主要生理功能和缺素症状
- 二、植物细胞对矿质元素的吸收
- (一)通道运输
- (二)载体运输
- (三)泵运输
- (四)胞饮作用
- 三、植物对矿质元素的吸收和运输
- (一)根系吸收矿质元素的部位
- (二)土壤中养分向根表的运移
- (三)根系吸收矿质养分的过程
- (四)根系吸收矿质元素的特点
- (五)影响根系吸收矿质元素的条件
- (六)植物的叶片营养
- 四、矿质元素在植物体内的运输和分配
- 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
- 窗口 植物逆境生物学研究
- 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义
- 第二节 光合色素
- 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
- (一)C3途径———卡尔文循环
- (二)C4途径
- (三)景天酸代谢途径
- (四)光合作用的产物和运输
- (五)C3、C4与CAM 植物光合特性比较
- 第四节 光呼吸
- 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素
- (一)内部因素对光合作用的影响
- (二)外部因素对光合作用的影响
- 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
- 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
- (一)传粉的方式
- (二)传粉的媒介
- 窗口 传粉生物学研究进展
- 二、受精作用
- (一)柱头与花柱的结构
- (二)花粉的萌发与花粉管的生长
- (三)花粉管导向与内容物释放
- 窗口 显花植物自交不亲和性分子机制研究进展
- (四)双受精
- 窗口 精卵识别
- 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
- (一)减数胚囊的无融合生殖
- (二)未减数胚囊的无融合生殖
- (三)不定胚
- (四)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
- (一)以果实自身的机械力量传播
- (二)适应人及动物的传播
- (三)适应风力的传播
- (四)适应水力的传播
- 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
- (一)生长素的生理作用
- (二)生长素的极性运输
- (三)生长素的作用机制
- 二、赤霉素和细胞分裂素
- 三、脱落酸和乙烯
- 四、激素间的相互作用
- 第二节 植物的营养生长及其调控
- 第三节 光和温度对植物生长的影响
- 一、光
- (一)光对生长的抑制作用
- (二)光对组织分化的促进作用
- 二、温度
- 第四节 植物的生殖生长及其调控
- 一、低温和花的诱导
- 二、光周期和花的诱导
- (一)光周期反应的类型
- (二)光周期诱导
- (三)光暗交替的重要性
- (四)红光和远红光的可逆现象
- 三、光受体
- 第五节 植物的成熟、衰老及其调控
- 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、植物分类的方法
- 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(Prokaryoticalgae)
- 第一节 原核生物与原核藻类
- 第二节 蓝藻门(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)蓝藻的繁殖方式
- (五)蓝藻的生境和分布
- 窗口 蓝藻异形胞分化和图式形成的分子机理
- 二、分类和常见代表种类
- (一)颤藻属(Oscillatoria)
- (二)念珠藻属(Nostoc)
- (三)鱼腥藻属(Anabaena)
- (四)微囊藻属(Microcystis)
- 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(Eukaryoticalgae)
- 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
- (一)合子减数分裂
- (二)配子减数分裂
- (三)孢子减数分裂
- 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(Charophyta)
- 一、绿藻门
- (一)主要特征
- (二)常见代表种类
- 窗口 衣藻鞭毛研究与人体器官发育和相关疾病发生的揭示
- 二、轮藻门
- 第四节 硅藻门(Bacillariophyta)
- 第五节 褐藻门(Phaeophyta)
- 第六节 红藻门(Rhodophyta)
- 一、主要特征
- 二、常见代表种类
- (一)紫菜属(Porphyra)
- 窗口 紫菜生活史研究简史和进展
- (二)真江蓠(Gracilariaasiatica ZhangetXia)
- 第七节 真核藻类在水生生态系统中的地位及其经济价值
- 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
- 窗口 应用微藻生产生物柴油
- 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
- 窗口 苔藓植物配子体和孢子体光合作用的比较研究
- 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、分类概况
- 二、主要代表植物
- (一)葫芦藓(Funariahygrometrica Hedw.)
- (二)地钱(MarchantiapolymorphaL.)
- (三)角苔属(Anthoceros)
- 第三节 苔藓植物的经济价值
- 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
- 窗口 蕨类植物木质部中管状分子研究现状
- 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
- 窗口 蕨类植物分子系统学研究和蕨类植物大分类群的界定
- 二、蕨类植物的主要代表植物
- (一)石松属(Lycopodium)
- (二)卷柏属(Selaginella)
- (三)问荆(EquisetumarvenseL.)
- (四)蕨[Pteridiumaquilinum (L.)Kuhnvar.latiusculum (Desv.)Underw.]
- 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、观赏价值
- 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
- 窗口 裸子植物的双受精
- 第三节 裸子植物的分类和常见科属代表
- 一、苏铁纲(Cycadopsida)
- 二、银杏纲(Ginkgopsida)
- 三、松杉纲(Coniferopsida)
- (一)松科(Pinaceae)
- (二)杉科(Taxodiaceae)
- (三)柏科(Cupressaceae)
- (四)其他代表种类
- 四、买麻藤纲(倪藤纲)(Gnetopsida)[盖子植物纲(Chlamydospermopsida)]
- (一)麻黄科(Ephedraceae)
- (二)买麻藤科(Gnetaceae)
- 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
- 第五节 被子植物的分类
- 一、双子叶植物纲(Dicotyledoneae)
- (一)木兰科(Magnoliaceae)
- (二)毛茛科(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(Rutaceae)
- (十五)伞形科(Umbelliferae,Apiaceae)
- (十六)茄科(Solanaceae)
- (十七)唇形科(Lamiaceae,Labiatae)
- (十八)木犀科(Oleaceae)
- (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(Gramineae,Poaceae)
- (四)姜科(Zingiberaceae)
- (五)百合科(Liliaceae)
- (六)兰科(Orchidaceae)
- 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
- 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)蕨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
- 窗口 植物分子系统发育研究简介
- 思考与探索
- 数字课程学习
- 第十五章 真菌界(KingdomFungi)
- 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
- 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
- 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)种群的生命表与存活曲线
- (四)种群大小的调节
- 三、植物种群的生活史与繁殖策略
- 第四节 植物群落与环境的关系
- 一、植物群落的组成和结构
- 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
- 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
- 窗口 生物技术是获取植物次生代谢产物的新途径
- 思考与探索
- 主要参考书目
- 索引
- 图版
《植物生物学》(第4版)配套数字课程内容包括:(1)植物各类群图片库,包括植物的细胞与组织相关的数十张显微照片,以及北京师范大学校园植物照片、北京小龙门地区种子植物照片等,以及植物拉丁文发音。(2)书中各章的重难点解析,以及习题自测和答案。(3)“植物与环境”和“植物资源的保护与利用”两章,供师生选读。(4)为教学实际制作的配套教学课件,希望更好地和广大师生交流。(5)国内外与植物科学有关的网站和SCI期刊。数字课程的这些内容是对纸质教材的补充和提升,不仅有助于同学们对植物生物学知识的拓展学习,还可以为教师组织教学、学生自学提供参考。