植物生理学课程教学大纲(1).doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date植物生理学课程教学大纲(1)植物生理学课程教学大纲(1) 楚雄师范学院化学与生命科学学院生物技术专业植物生理学（理论）课程教学大纲一、 课程基本信息课程代码：032306012课程中文名称：植物生理学课程英文名称：Plant Physiologists课程性质：专业限选课使用专业：生物技术专业开课学期：第学期总学时：（理论）总学分：预修课程：植物学、生物化学、有机化学

2、、无机化学、物理化学等课程简介本课程是为生物技术专业本科生开设的专业限选课。其基本任务是研究和掌握植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理，把研究成果应用于一切利用植物生产的领域之中。通过学习，使学生掌握该课程的基本理论和研究方法及实验方法，为学生从事相关的教学和研究工作打下坚实的基础。植物生理学（Plant physiology）是研究植物生命活动规律的科学。植物生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢基础上，表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果等生长发育规律，及细胞信号传导过程。植物生理学的任务是研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理，认识植物生理

3、、生化过程和本质，在此基础上合理地利用光、气、水、土资源，发展农（林）业生产，保护和改造自然环境。教材建议潘瑞炽.植物生理学（第七版）.北京：高等教育出版社，20年。参考书 3曹仪植，宋占午.植物生理学.兰州：兰州大学出版社，1998年。 4余叔文，汤章诚.植物生理与分子生物学.（第二版）.北京:科学出版社,1999年。 5李合生。现代植物生理学. 北京：高等教育出版社，2002年。二、课程性质、目的及总体教学要求课程的基本特性生物技术专业限选课。课程的教学目的本课程是从不同层次上认识生命活动规律。微观上要认识植物体内进行的物质代谢、能量转换及信息传递过程；宏观上要认识植物生长、发育规律及植物

4、与环境的关系。掌握植物体内所进行的各种物质代谢、能量转换及信息传递规律，并以此来解释植物的生长发育过程。课程的教学要求1、由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。2、在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、实践能力和科学素质的培养。3、采用多媒体手段进行教学，注意因材施教，多种教学方法并用。三、章节教学内容与要求绪论（2学时）目的要求：了解植物生理学的发展历史及展望，明确植物生理学的定义，掌握植物生理学的研究内容。本章重点：植物生理学的定义、研

5、究内容本章难点：植物生理学的研究内容教学内容：一、植物生理学的定义和研究内容二、植物生理学的产生和发展三、植物生理学与农业生产四、怎样学好植物生理学,掌握与其有联系的学科的知识、注重实验以及结合生产实践 第一章 植物的水分代谢（学时）目的要求：了解植物体内水分存在的状态，明确水分在植物生命活动中的作用及植物蒸腾作用的概念、意义，掌握气孔开闭的原理及合理灌溉的生理基础。本章重点：水在植物生命活动中的意义，蒸腾作，气孔开闭的原理，合理灌溉的生理基础。本章难点：水势概念、气孔开闭的原。教学内容：一、水在植物生活中的重要性1、水的性质及其在生命活动中的作用、植物的生理需水和生态需水2、植物体内水分存在

6、的状态及其代谢和抗性的影响二、水分的运动及水分进入植物细胞1、水势：水势的概念；水势及其组分；植物细胞中的水势及其和细胞体积的关系2、细胞的渗透现象、质壁分离及复原。3、相邻细胞间的水分运转、器官间水分运输、植物与环境间水分移动。4、水分进入细胞的途径三、植物根系对水的吸收1、根系吸水的部位；根毛的寿命和作用2、根系吸水的动力主动吸水，吐水与伤流，根压及其产生原因；被动吸水，蒸腾拉力及其变化。3、影响根系吸水的环境因素：土壤水分形态；土壤温度；土壤溶液浓度四、蒸腾作用1、蒸腾作用的生理意义和量的指标2、植物的蒸腾部位：全身蒸腾、皮孔蒸腾、叶片蒸腾（角质层蒸腾、气孔蒸腾）3、气孔的结构及其调节机

7、理气孔的大小数目和分布气孔的蒸腾过程气孔的开关调节4、蒸腾的非气孔调节5、影响蒸腾作用的环境因素光照、温度、湿度、风等；蒸腾作用的昼夜变化。五、植物体内水分的运输1、水分的运输途径短距离（共质体质外体）；远距离（木质部输导组织）。2、水分沿导管和管胞上升的动力。六、合理灌溉的生理基础1、作物的需水规律和合理灌溉增产的原因。2、合理灌溉的指标：形态指标；生理指标（气孔开度、叶片水势或溶质势、叶片含水量）。3、改进灌溉方法和节水栽培的生理基础。第二章 植物的矿质营养 （学时） 目的要求：了解植物矿质营养的概念，明确必需元素及其判断标准，掌握主动吸收的机理及合理施肥的生理基础。本章重点：植物营养元素

8、的生理作用、缺素症及其诊断；植物营养元素的吸收机理、影响吸收利用的因素和合理施肥的生理学原则。本章难点：主动吸收的机理及合理施肥增产的原因。教学内容：一、植物必需的矿质元素1、植物体内的元素，植物营养必需元素的研究方法和植物营养必需元素。2、植物必需的营养元素的生理作用及其缺乏病症以N、P、K三要素为重点逐一介绍各种必需元素。3、作物缺素症的诊断化学分析法、病症诊断法、加入诊断法。二、植物对矿质元素的吸收1、矿质元素进入细胞的形态和动力被动吸收：扩散、杜南平衡主动吸收：载体学说、离子泵及机理、胞饮和胞吞作用2、根系对矿质元素的吸收吸收特点：水分和盐分的相对吸收、离子的选择吸收；生理酸性盐、生理

9、碱性盐、生理中性盐、单盐毒害、离子对抗和平衡溶液。吸收的过程影响根系吸收的环境因素3、地上部对矿质元素的吸收、植物的根外营养三、矿质元素在植物体内的运输、分布和利用1、运输的形式、途径和速度；2、元素进入植物体中的分布、利用和再利用；3、植物体中矿质元素的流失。四、合理施肥的生理基础1、作物的需肥规律；2、施肥指标：形态观察、土壤分析、叶分析、酶分析；3、改进施肥方法、提高施肥效益。 第三章 植物的光合作用 （学时） 目的要求：了解光合作用的重要性及叶绿体的结构与成分，明确光合作用的相关概念，光合色素的光学特性；掌握影响光合作用的因素及提高作物光能利用率以提高作物产量的措施。本章重点：光合作用

10、的相关概念，光合色素的光学特性，C3植物和C4植物差别；影响光合作用的因素及提高作物光能利用率以提高作物产量的措施。本章难点：光合作用机理；植物光呼吸。教学内容：一、光合作用的意义二、叶绿体及叶绿体色素1、叶绿体的结构和成分；2、叶绿体色素的种类和主要理化性质；叶绿素类胡萝卜素3、叶绿素的合成及其影响条件。三、光合作用机理1、原初反应原初反应和光合单位 聚光色素和作用中心色素原初反应的能量吸收、传递和转换2、电子传递和光合磷酸化两个光系统的发现，PS和PS的组成和特性Z形电子传递链希尔反应和光合放氧光合磷酸化（非环式、环式和假环式），同化力的形成。3、光合碳同化光合碳循环：CO2的固定、磷酸甘

11、油酸还原为三碳糖、RuBP再生；C4二羧酸途径：CO2的羧化、C4酸的转移、释放和进入C3途径、PEP再生；景天科植物酸代谢途径。4、光呼吸：乙醇酸代谢途径光呼吸的生理意义及其调控四、C3和C4植物光合特征（形态、结构差异及生理生化特点比较）五、光合强度指标及其研究方法1、表观光合强度（速率）、真正光合强度、净同化率；2、光合速率的测量原理和方法。六、影响光合作用强度的环境因素光照、CO2、温度、矿质营养、水分、光合强度的日变化及其调节。七、植物对光能的利用效率和提高光效的农业措施1、光能利用率概念、不同作物的光能利用率2、光合作用与作物产量光合面积、光合强度、光合时间、光合产物的转移与分配。

12、第四章 植物的呼吸作用 （学时） 目的要求：了解植物呼吸作用及生理意义，明确呼吸作用及相关概念，掌握影响呼吸作用的因素及呼吸作用在农业生产上的应用。本章重点：呼吸作用及相关概念，影响呼吸的因素及其与农业生产的关系。本章难点：植物呼吸作用的机理。教学内容：一、植物呼吸的类型及意义二、呼吸代谢途径及其适应性1、简述EMP、TCA、PPP的适应意义，代谢途径的调节；2、简述呼吸过程中氢及电子传递和末端氧化的多条途径及其适应意义；3、ATP的形成、能荷及其在植物生长发育中的调节作用。三、呼吸作用量的指标和影响呼吸作用的环境因素1、呼吸速率和呼吸商测定的原理和方法，影响呼吸速率和呼吸商的内部因素；2、温

13、度、O2、CO2、水分、机械损伤对呼吸速率的影响。四、呼吸作用与农业生产1、呼吸与栽培：催芽、田间管理，合理灌溉、排水措施；2、呼吸作用与贮藏：种子的安全含水量，贮藏条件；3、呼吸作用与果实贮藏：呼吸跃变（机理在第九章讲述）。 第五章 植物体内有机物的转化和运输（学时） 目的要求：了解植物体内有机物的转化，明确植物体内有机物运输的规律及机理，掌握影响有机物质运输的因素。 本章重点：物体内有机物运输的规律及机理，掌握有机物分配的源库的辩证关系及其调控。本章难点：植物体内有机物的运输机理。教学内容：一、有机物运输的一般情况1、运输途径2、运输方向3、运输的速度和形式4、韧皮部装载和卸出5、运输的机

14、理压力流动学说6、外界条件（温度、光照、矿质营养、植物激素）和有机物运输的关系二、有机物的分配1、分配方向：生长中心、代谢源和代谢库、就近运输、同侧运输；2、分配规律：供应能力、竞争能力、运输能力。 第六章 植物体内的细胞信号转导（学时） 目的要求：了解细胞环境，明确第二信使的概念及类型，掌握信号传导的基本途径。本章重点：第二信使系统。本章难点：转导机制及分子途径。一、植物体内信号的传导概述二、植物体内信号的传导1、胞间信号的传递2、膜上信号的转换3、胞内信号的传导4、蛋白质的磷酸化和去磷酸化 第七章 植物生长物质（学时） 目的要求：了解植物激素的发现，明确生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱

15、落酸、乙烯五大类激素在植物体内生理作用及作用机理，掌握植物激素在农业生产中的应用。 本章重点：五大类激素的生理作用及作用机理。 本章难点：五大类激素的作用机理。教学内容：一、生长素：生长素的发现，化学结构、分布、传导、生物合成、代谢、作用机理、生理作用和人工合成生长素类的应用。二、赤霉素：赤霉素的发现、化学结构、分布、运输、生物合成、作用机理、生理作用和应用。三、细胞分裂素：细胞分裂素的发现、化学结构、分布、运输、生物合成、作用机理、生理作用和应用。四、脱落酸：脱落酸的发现、化学结构、分布、运输、生物合成、作用机理、生理作用和应用。五、乙烯：乙烯的发现、分布、生物合成、作用机理、生理作用和应用

16、。六、生长抑制物质生长抑制剂：JA、MH、整形素生长延缓剂：CCC、Pix、B9、PP333七、其他天然的植物生长物质油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水杨酸。八、植物生长物质在农业生长上的应用植物激素间的相互作用应用生长调节剂的注意事项教学实验：实验八、植物生长调节剂对植物插条发根的影响（3课时） 第八章 光形态建成（学时） 目的要求：了解光的性质，明确光对植物形态建成的生理作用，掌握光形态建成的作用机理（光敏色素对光形态建成的调控作用）。本章重点：光敏色素的光化学转换、生理作用及作用机理。本章难点：光敏色素的生理作用及作用机理。一、光形态建成及光敏受体二、光敏色素的生理作用三、光敏色素的作用机理四

17、、蓝光和紫外光反应第九章 植物的生长生理（学时） 目的要求： 了解植物生长的历程，明确种子萌发时的生理变化，掌握植物营养生长的基本规律。 本章重点：种子萌发时的生理变化，掌握植物营养生长的基本规律。 本章难点：植物细胞的分化生理；植物的运动生理。教学内容： 一、种子的萌发1、影响种子萌发的外界环境条件2、种子萌发过程中的生理生化变化3、种子的寿命和老化二、细胞的生长和分化：细胞的分裂生理、生长生理、分化生理、植物的组织培养。三、植物的生长1、植物生长的周期性：植物生长曲线和生长大周期、植物生长的温周期和季节周期。2、植物生长的相关性：地下部与地上部相关、主茎和侧枝及主根和侧根的相关、营养生长与

18、生殖生长相关、植物的极性与再生。3、外界条件对植物生长的影响教学实验：实验九、种子活力的快速测定（3课时）第十章 植物的生殖生理（学时） 目的要求：了解植物生殖生长的基本历程，明确春化作用、光周期诱导的概念，掌握春化作用、光周期诱导的机理及受精生理；春化作用与光周期诱导理论的农业应用。 本章重点：春化作用、光周期诱导的机理及其在农业生产中的应用，受精生理。本章难点：春化作用、光周期诱导的机理教学内容：一、环境条件对成花的诱导作用1、春化作用低温和春化作用春化进行的时期、部位和刺激传导春化作用的生理生化基础和机理2、光周期和花诱导植物的光周期反应类型及其和地理分布、栽培季节的联系光周期诱导的感受

19、部位和开花刺激物的传导光周期诱导中光期和暗期的作用；临界日长与临界暗期；暗期的光间断；光强和光质的作用。光敏色素诱导开花的机理：成花素假说；光敏色素假说；碳氮比理论。3、春化和光周期理论在农业生产上的应用二、花器官形成的生理1、花分化初期茎生长点的形态及生理变化2、花器官形成所需的条件3、植物性别的分化三、受精生理1、花粉寿命和贮藏条件2、柱头的生活能力3、外界条件对授粉的影响4、花粉和柱头的相互识别5、花粉的萌发和花粉管的伸长6、受精前后雌蕊的代谢变化第十一章 植物的成熟与衰老生理（学时） 目的要求：了解种子与果实成熟的过程，明确时种子与果实成熟时的生理生化变化，掌握种子与延存器官的休眠与打

20、破；植物衰老与器官脱落的生理生化变化，机理及受环境条件的影响。 本章重点：果实成熟时的呼吸骤变；种子的休眠与打破；植物衰老与器官脱落的生理生化变化、机理。本章难点：植物衰老机理；器官脱落与植物激素的关系。教学内容：一、种子成熟时生理生化变化1、主要有机物在成熟时的转化2、种子成熟时其他生理变化(水分变化、呼吸变化、激素变化)3、环境条件对种子成熟和化学成分的影响二、果实成熟时的生理生化变化1、果实的生长过程单S和双S生长曲线果实发育和种子的关系单性结实生理落果2、果实成熟时的呼吸骤变，乙烯与催熟3、果实成熟时的色、香、味变化 三、种子和延长器官的休眠1、种子休眠的原因和破除2、延长器官休眠的打

21、破和延长四、植物的衰老1、衰老的生理生化变化2、影响衰老的外界条件五、植物器官的脱落1、影响植物器官脱落的外界条件2、脱落时细胞及生化变化3、脱落与植物激素第十二章 植物的抗性生理（学时） 目的要求：了解逆境的种类及对植物的伤害，明确逆境对植物代谢的影响，掌握植物细胞对逆境的生理适应及植物对各类逆境的抗性机理、抗性提高途径。 本章重点：逆境对植物代谢的影响；植物细胞对逆境的生理适应。 本章难点：活性氧自由基伤害与清除，脱落酸的逆境交叉适应作用。教学内容：一、抗性生理通论1、环境对植物代谢的影响2、生物膜与抗逆性3、渗透调节与抗逆性4、脱落酸与抗逆性二、植物的抗寒性1、寒害的类型2、冻害对植物的危害：胞间结冰和解冻速度；胞内结冰；机械损伤学说；硫氢基学说。3、冻害对植物的危害：膜相变化；代谢失调。4、植物抗寒性锻炼和抗寒性的生理基础。三、植物的抗旱性1、干旱对植物的伤害；2、作物抗旱性的形态、生理特征和提高作物抗旱性的途径。四、植物的抗热性1、高温对植物的危害：间接伤害、直接伤害；2、内外条件对耐热性的影响。五、植物的抗涝性1、涝害的本质2、克服涝害的应急措施六、植物的抗盐性1、盐份过多对植物的伤害2、作物耐盐性的提高和抗盐栽培的生理基础七、环境污染对植物伤害的综述-