《植物生物學》(第4版)教材保持了前3版綜合性植物學知識體系的特點,內容涵蓋了植物科學的各主要領域。新版教材的編寫分為紙質教材和數字課程兩大部分,更加豐富了知識的呈現形式,以利于教師的教學與學生自學。 紙質教材包括緒論和15章內容。緒論論述了植物生物學的基本含義和植物與人類的關系,簡介了植物科學發(fā)展的主要歷程,以及如何學習植物生物學的要求和方法。1-15章涉及的知識板塊為植物細胞、組織、營養(yǎng)器官、水分代謝和礦質營養(yǎng)、光合作用、繁殖、生長發(fā)育及其調控,以及植物的多樣性、植物界的各人類群及其系統(tǒng)發(fā)育和進化?紤]到我國植物學的教學情況,還對已經不屬于植物界的真菌界進行了簡要介紹。特別是在多個章節(jié)中配合教材正文的內容,又新撰寫或修改了具有拓展學生思維、提高學生創(chuàng)新能力的20多個探索性的知識窗口。 數字課程(http://abook.hep.com.cn/45148)主要涵蓋以下內容:①大量關于植物細胞、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、提高和拓展紙質教材相關章節(jié)的學習。②教學課件、各章內容的重難點解析,以及自測習題。③第十六章“植物與環(huán)境”及第十七章“植物資源的保護與利用”兩章,可供植物生物學或其他相關課程的教學或學生自學參考。④科研專題報告和有關植物科學的網站,以及SCI期刊信息,以供師生查閱。 《植物生物學(第4版)》適合高等院校生物類專業(yè)“植物生物學”或“植物學”課程本科教學使用,也可供研究生、科研人員、中學生物教師及植物愛好者學習參考。
《植物生物學》教材是20世紀90年代植物學課程內容改革的產物,自1999年作為普通高等教育“九五”國家級重點教材出版以來,至今已經走過了17個年頭。經過多年持續(xù)建設,本教材先后被列入“面向21世紀課程教材”,“十五…'十一五”國家級規(guī)劃教材;2014年被列入…十二五'普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材“和”北京市高等教育精品教材“。
從第1版開始,本教材就把編寫目標定為反映學科先進水平、力求和國際接軌,吸收國際上一些先進的植物生物學教材的特點,如綜合性的知識結構體系和重視知識更新,以及加強教材的啟發(fā)性等。同時,在吸收國際先進元素的同時,又注意結合我國實際,認真吸取中國傳統(tǒng)植物學教材重視基礎和系統(tǒng)性、邏輯性較強的優(yōu)點,滿足中國植物學相關課程的教學需求。17年來,通過在我國多所高等學校的教學實踐,本教材被證明在指導思想、教材結構和知識體系等方面是科學的,反映了目前植物科學的發(fā)展趨勢和植物學人才培養(yǎng)的需要,對推動我國植物學課程改革和教學質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校廣大師生的好評與支持,并在生物學相關專業(yè)人才培養(yǎng)和課程建設中發(fā)揮了重要作用。
教材是科學技術發(fā)展的成果和結晶,也是一個國家一定歷史時期科技水平和教育教學思想的反映。由于科學技術永遠都在發(fā)展,社會持續(xù)進步,特別是當代的科技發(fā)展更是史無前例、突飛猛進。因此,教材建設也必須與時俱進,應跟上時代步伐。任何一本好的教材,即使其內容和結構多么全面,它也只能在一定歷史時期下表現出其先進性,它必須隨著科學技術和教育教學思想的發(fā)展而不斷地修訂,才能不斷地提升,才能保持其生命力。事實上,國內外一些優(yōu)秀教材就是經多次修訂再版,始終保持其科學性和先進性。我們也基本遵循這個規(guī)律和認識,對《植物生物學》教材基本按照5年進行一次修訂,使其與植物科學的發(fā)展和教育教學改革相適應。
第4版教材保持了第3版教材在內容和結構體系上綜合性的特點,把植物的形態(tài)結構、生理功能、植物類群、系統(tǒng)進化及其生態(tài)環(huán)境相結合,使學生能夠從不同層次和不同方面獲得全面的植物學知識,以加強培養(yǎng)學生科學地學習植物學知識和探究植物生命活動的思維方式;繼續(xù)堅持教材基礎課程的性質,保證教材的深厚知識基礎,幫助學生打好植物科學的根基;堅持教材的可讀性和啟發(fā)性原則;保持教材內容編排的兼容性和教學使用上的靈活性等。
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、?藸柕娜缦到y(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、中國學者對生物分界的意見
第三節(jié) 植物生物學的研究對象以及學習植物生物學的重要意義
一、植物生物學及其研究對象
二、學習植物生物學的目的和意義
(一) 植物生物學是生命科學的重要基礎
(二) 植物生物學與國民經濟發(fā)展和解決人
類面臨的重大問題關系密切
第四節(jié) 植物科學的發(fā)展簡史和當代植物科學的發(fā)展趨勢
一、描述植物學時期
二、實驗植物學時期
三、現代植物學時期
四、中國植物生物學發(fā)展的簡要回顧
第五節(jié) 學習植物生物學的要求和方法
思考與探索
數字課程學習
第一章 植物細胞與組織
第一節(jié) 植物細胞的形態(tài)與結構
一、植物細胞的形狀與大小
二、植物細胞的基本結構
(一) 原生質體
(二) 細胞壁
(三) 后含物
第二節(jié) 植物細胞的增殖
一、細胞周期
(一) 分裂間期
(二) 分裂期
(三) 細胞周期的調控
二、有絲分裂
(一) 有絲分裂的過程
(二) 染色體與紡錘體
三、無絲分裂
四、減數分裂
(一) 減數分裂的過程
(二) 減數分裂發(fā)生的時間與產物
第三節(jié) 植物細胞的生長與分化
一、細胞分化
(一) 細胞分化的現象
(二) 細胞分化的本質與影響因素
二、植物細胞的全能性
三、細胞的死亡
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) 復合組織
(四) 組織系統(tǒng)
思考與探索
數字課程學習
第二章 植物體的形態(tài)結構和發(fā)育
第一節(jié) 種子的萌發(fā)和營養(yǎng)器官的發(fā)生
一、種子的構造和類型
(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、根的初生結構和初生生長
四、根的次生生長與次生結構
(一) 維管形成層的產生與活動
(二) 木栓形成層的產生與活動
(三) 根的次生結構
五、根瘤與菌根
(一) 根瘤
(二) 菌根
窗口 植物根際和根際對話
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) 芽的類型及構造
(三) 莖的生長習性和分枝
二、莖尖及其發(fā)育
(一) 莖的頂端分生組織
窗口 植物的頂端分生細織
(二) 葉原基和芽原基
三、莖的解剖結構
(一) 雙子葉植物莖的結構特點
(二) 裸子植物莖的結構特點
(三) 單子葉植物莖的結構特點
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、葉的解剖結構
(一) 被子植物葉的一般結構
(二) 禾本科植物的葉
(三) 裸子植物的葉
三、葉的發(fā)育
四、葉對不同生境的適應
(一) 旱生植物葉和水生植物葉
(二) 陽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) 營養(yǎng)器官內部結構上的關系
思考與探索
數字課程學習
第三章 植物的水分生理和礦質營養(yǎng)
第一節(jié) 植物的水分生理
一、水的物理化學性質
(一) 水分子的結構和極性
(二) 水是最好的溶劑
(三) 水的熱力學特性
(四) 水的表面張力、內聚力和附著力
二、植物細胞對水分的吸收
(一) 擴散
(二) 集流
(三) 滲透作用和細胞的滲透吸水
三、植物根系對水分的吸收
(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
(三) 氣孔蒸騰的機理和影響因素
五、植物體內水分的運輸
(一) 水分的運輸途徑
(二) 水分沿導管或管胞向上運輸的動力和
機制
第二節(jié) 植物的礦質營養(yǎng)
一、植物必需的礦質元素
(一) 植物必需的礦質元素及其劃分方法
(二) 植物必需礦質元素的主要生理功能和缺素癥狀
二、植物細胞對礦質元素的吸收
(一) 通道運輸
(二) 載體運輸
(三) 泵運輸
(四) 胞飲作用
三、植物對礦質元素的吸收和運輸
(一) 根系吸收礦質元素的部位
(二) 土壤中養(yǎng)分向根表的運移
(三) 根系吸收礦質養(yǎng)分的過程
(四) 根系吸收礦質元素的特點
(五) 影響根系吸收礦質元素的條件
(六) 植物的葉片營養(yǎng)
四、礦質元素在植物體內的運輸和分配
(一) 礦質元素的運輸形式
(二) 礦質元素的分配
五、植物對氮、磷的同化
(一) 氮的同化
(二) 生物固氮
(三) 磷酸根的同化
窗口 植物逆境生物學研究
思考與探索
數字課程學習
第四章 光合作用
第一節(jié) 光合作用的發(fā)現及其重要意義
第二節(jié) 光合色素
一、光合色素的種類
二、光合色素的光學特性
第三節(jié) 光合作用的機制和光合作用過程
一、光反應
(一) 原初反應
(二) 光合電子傳遞
(三) 光合磷酸化
二、碳反應
(一) C3途徑——卡爾文循環(huán)
(二) C4途徑
(三) 景天酸代澍途徑
(四) 光合作用的產物和運輸
(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、光合作用的指標及其測定
二、影響光合作用的主要因素
(一) 內部因素對光合作用的影響
(二) 外部因素對光合作用的影響
三、植物的光能利用率
窗口 光合作用研究進展
思考與探索
數字課程學習
第五章 植物的繁殖
第一節(jié) 花
一、花的組成與基本結構
(一) 花柄和花托
(二) 萼片
(三) 花瓣
(四) 雄蕊
(五) 雌蕊
二、花各部分結構的多樣性及其演化
(一) 花部數目的變化
(二) 排列方式的變化
(三) 對稱性的變化
(四) 花托形態(tài)與子房位置的變化
三、花序
(一) 無限花序
(二) 有限花序