植物生理学教学大纲(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上植物生理学教学大纲课程名称：植物生理学课程类型：范围选修课；专业基础课学时：72学时（讲授48，实验24）适用对象：本科：生物技术，生物科学，农学，园艺，植物保护，草业科学，环境科学，农业资源与环境，动植物检疫，动物科学，水产养殖，农村区域发展等专业先修课程：需植物学、化学、生物化学等为基础一、课程性质、目的与任务以及先开课程要求植物生理学（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、结果等生长发育过程。植物生理学的任务是研究和了解植物在各种环

2、境条件下进行生命活动的规律和机理，认识植物生理、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。二、教学重点及难点本课程教学重点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、发育规律及植物与环境的关系。教学难点在于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。三、与其他课程的关系植物学、化学、生物化学是学习植物生理学的基础；细胞生物学、遗传学、分子生物学研究成果向植物生理学的渗透，使植物生理学对微观生命活动的认识不断深入；植物生理学与环境科

3、学、生态学等密切结合，产生了植物环境生理学、植物群体生理学和生态生理学，使植物生理学朝更为综合的方向发展。四、教学内容、学时分配及基本要求绪论（1学时）基本要求：掌握植物生理学的定义，研究内容及发展史。重点：植物生理学研究内容及特点。难点：21世纪植物生理学发展的趋势。一、植物生理学的定义和任务 二、植物生理学的产生和发展三、植物生理学的展望 第一章 植物的水分代谢（3学时）基本要求：从水分的吸收、运输、分配利用及蒸腾作用几方面了解水分代谢。重点：植物细胞对水分的吸收；植物根系对水分的吸收；气孔运动机理。难点：植物细胞水势概念及其组成。第一节 植物对水分的需要 一、植物的含水量 二、植物体内水

4、分存在的状态 三、水分在生命活动中的作用 第二节 植物细胞对水分的吸收一、细胞的渗透性吸水二、细胞的吸胀作用 三、水分进入细胞的途径 第三节 植物根系对水分的吸收一、根系吸水的途径 二、根系吸水的动力三、影响根系吸水的土壤条件第四节 蒸腾作用 一、蒸腾作用的生理意义和部位二、气孔蒸腾 三、影响蒸腾作用的外、内条件第五节 植物体内水分的运输 一、水分运输的途径二、水分运输的速度三、水分沿导管或管胞上升的动力第六节 合理灌溉的生理基础一、作物的需水规律二、合理灌溉的指标三、灌溉的方法四、合理灌溉的增产原因第二章 植物的矿质营养（3学时）基本要求：掌握植物所需矿质元素种类及作用；根系对矿质元素的吸收

5、及体内运转；合理施肥的生理基础。重点：植物必需矿质元素的生理作用；植物细胞对矿质元素的吸收；植物对氮素的同化。难点：细胞对矿质元素主动吸收的机理。第一节 植物必需的矿质元素一、植物体内的元素二、植物必需的矿质元素三、植物必需矿质元素的生理作用四、植物缺乏矿质元素的诊断第二节 植物细胞对矿质元素的吸收一、生物膜二、细胞吸收溶质的方式和机理第三节 植物对矿质元素的吸收一、植物吸收矿质营养的特点二、根部对溶液中矿质元素的吸收过程三、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收四、影响根部吸收矿质的条件五、植物地上部分对矿质元素的吸收第四节 无机养料的同化一、硝酸盐的代谢还原二、氨的同化 （自学）三、生物固氮（

6、自学）四、硫酸盐同化（自学）五、磷酸盐同化（自学）第五节 矿物质在植物体内的运输一、物质运输的形式、途径和速度二、矿物质在植物体内的分布第六节 合理施肥的生理基础一、作物的需肥规律二、合理施肥的指标三、发挥肥效的措施第三章 植物的光合作用（5学时）基本要求：掌握光合作用机理；影响光合作用的因素；光合作用与植物产量的关系。重点：光合作用机理；影响光合作用的因素；光合作用与植物产量的关系。难点：光合磷酸化机理。第一节 光合作用的重要性第二节 叶绿体及叶绿体色素一、叶绿体的结构和成分二、光合色素的化学特性三、光合色素的光学特性四、叶绿素的形成第三节 光合作用的机理 一、光能的吸收二、电子传递和质子传

7、递三、光合磷酸化四、碳同化五、光呼吸六、光合作用的产物第四节 影响光合作用的因素一、外界条件对光合速率的影响二、内部因素对光合速率的影响第五节 植物对光能的利用一、植物的光能利用率二、提高光能利用率的途径第四章 植物的呼吸作用（3学时）基本要求：掌握植物呼吸作用的机理；影响呼吸作用的因素；呼吸作用与农业生产的关系。重点：植物呼吸作用的机理、重要性；呼吸作用与农业生产的关系。难点：氧化磷酸化机理。第一节 呼吸作用的概念、生理意义和场所一、呼吸作用的概念二、呼吸作用的生理意义三、呼吸作用的场所第二节 植物的呼吸代谢途径一、糖酵解二、三羧酸循环三、戊糖磷酸途径第三节 生物氧化一、呼吸链二、氧化磷酸化

8、三、呼吸代谢电子传递的多条途径第四节 呼吸过程中能量的贮存和利用一、贮存能量二、利用能量三、光合作用和呼吸作用的关系第五节 呼吸作用的调节和控制一、巴斯德效应和糖酵解的调节二、戊糖磷酸化途径和三羧酸循环的调节三、腺苷酸能荷的调节第六节 影响呼吸作用的因素一、呼吸速率和呼吸商二、内部因素对呼吸速率的影响三、外界条件对呼吸速率的影响第七节 呼吸作用和农业生产一、呼吸作用和作物栽培二、呼吸作用和粮食贮藏三、呼吸作用和果蔬贮藏第五章 植物体内有机物的代谢（3学时）基本要求：掌握植物体内主要的次生代谢途径及其与基础代谢的联系；了解次生代谢产物的重要性。重点：萜类及酚类代谢。难点：甲羟戊酸途径和苯丙烷代谢

9、途径。第一节 各种有机物代谢的相互联系第二节 萜类一、萜类的种类二、萜类的生物合成第三节 酚类一、酚类的种类二、酚类的生物合成三、简单酚类四、木质素五、类黄酮类六、鞣质第四节 含氮次级化合物（自学）一、生物碱二、含氰苷三、芥子油苷四、非蛋白氨基酸第六章 植物体内有机物的运输（3学时）基本要求：有机物运输的形式、途径和机理及影响有机物运输的因素。 重点：有机物运输的形式、途径和机理。难点：有机物运输的几个假说。第一节 有机物运输的途径、速度和溶质种类一、运输途径二、运输的速度和溶质种类第二节 韧皮部装载一、韧皮部装载的途径二、蔗糖-质子同向转运三、韧皮部装载的特点第三节 筛管运输机理 一、压力流

10、动学说二、胞质泵动学说三、收缩蛋白学说第四节 韧皮部卸出一、同化物卸出途径二、依赖代谢进入库组织第五节 外界条件对有机物运输的影响一、温度二、矿质元素三、植物激素第六节 同化产物的命运和分配一、同化产物的命运二、分配方向三、分配规律第七章 植物体内细胞信号转导（4学时）基本要求：掌握植物体内细胞信号传递的主要方式的信号途径；明确信号传递对植物适应多变环境的的重要性。重点：植物细胞对信号的感受；信号的跨膜转换及胞内信号传递。难点：植物细胞信号转导的分子途径。第一节 环境刺激和胞外信号一、信号二、胞间信号第二节 受体和跨膜信号转换一、细胞受体二、跨膜信号转换第三节 细胞内信号分子和第二信使系统一、

11、钙离子和钙结合蛋白二、IP3和DAG三、其他信号分子第四节 信号转导中的蛋白质可逆磷酸化一、蛋白激酶二、蛋白磷酸酶第八章 植物生长物质（5学时）基本要求：了解植物激素对植物生长发育的重要性；掌握各种激素的生理作用。重点：植物激素的生理作用和作用机理；植物生长调节剂在农林生产中的应用。难点：植物激素的作用机理。第一节 生长素类一、生长素的发现二、生长素在植物体内的分布和运输三、生长素的生物合成和降解四、生长素的作用机理 五、生长素的生理作用六、人工合成的生长素类及其应用第二节 赤霉素类一、赤霉素的结构二、赤霉素的分布和运输三、赤霉素的生物合成四、赤霉素的作用机理 五、赤霉素的生理作用和应用第三节

12、 细胞分裂素类一、细胞分裂素的种类和化学结构二、细胞分裂素的分布和运输三、细胞分裂素的生物合成和代谢四、细胞分裂素的作用机理 五、细胞分裂素的生理作用和应用第四节 乙烯一、乙烯的分布和生物合成二、乙烯的作用机理 三、乙烯的生理作用和应用第五节 脱落酸一、脱落酸的化学结构和分布二、脱落酸的生物合成和代谢三、脱落酸的作用机理 四、脱落酸的生理作用和应用第六节 其他天然的植物生长物质一、油菜素内酯二、多胺三、茉莉酸四、水杨酸第七节 生长抑制物质一、生长抑制剂二、生长延缓剂第九章 光形态建成（3学时）基本要求：掌握光敏素与植物光形态建成的关系，全面认识光对植物生长、发育的重要性。重点：光敏素的结构、性

13、质，光化学转换和反应类型。难点：光敏素的作用机理。第一节 光敏色素的发现和分布一、光敏色素的发现二、光敏色素的分布第二节 光敏色素的化学性质和光化学转换一、光敏色素的化学性质二、光敏色素的基因和分子多型性三、光敏色素的光化学转换第三节 光敏色素的生理作用和反应类型 一、光敏色素的生理作用二、光敏色素和植物激素三、光敏色素调节的反应类型第四节 光敏色素的作用机理 一、膜假说二、基因调节假说第五节 蓝光和紫外光反应一、蓝光反应二、紫外光-B反应第十章 植物的生长生理（4学时）基本要求：掌握植物生长所表现出的一般特征，并从植物生理学角度给以合理解释。重点：植物生长大周期规律及植物生长相关性。难点：植

14、物的向重力性机理 。第一节 种子的萌发一、影响种子萌发的外界条件二、种子萌发的生理、生化变化三、种子的寿命 （自学）第二节 细胞的生长和分化 一、细胞的分裂和生理（自学）二、细胞的伸长和生理（自学）三、细胞的分化和生理（自学）四、组织培养第三节 植物的生长一、营养器官的生长特性二、影响营养器官生长的条件三、营养生长和生殖生长的相关第四节 植物的运动一、向性运动二、感性运动三、生理钟第十一章 植物的生殖生理（4学时）基本要求：了解植物的春化现象和光周期现象，并能从生理学角度加以阐释。重点：春化作用与光周期理论；受精生理。难点：光敏素与植物成花的关系。第一节 幼年期一、幼年期的特征二、提早成熟第二

15、节 春化作用一、春化作用的条件二、春化作用的时间、部位和刺激传导三、春化作用的生理、生化变化四、春化作用的机理 第三节 光周期一、光周期反应类型二、光周期刺激的感受和传导三、光周期诱导四、光对暗期中断五、光敏色素和花诱导六、开花化学刺激物七、光周期诱导开花的假说 八、春化和光周期理论在农业上的应用第四节 花器官形成及其生理一、花形态发生中的同源异形基因和ABC模型二、花器官形成所需要条件三、植物性别的分化第五节 受精生理一、花粉寿命和贮存 （自学）二、柱头的生活能力（自学）三、外界条件对授粉的影响（自学）四、花粉和柱头的相互“识别”五、花粉的萌发和花粉管的伸长六、受精前后雌蕊的代谢变化第十二章

16、 植物成熟与衰老生理（3学时）基本要求：了解衰老是植物正常生长发育的一个阶段，人们无法阻止衰老，但通过适当措施可以延缓衰老进程。重点：种子、果实成熟时的生理变化；衰老过程中的生理变化；种子休眠的原因。难点：植物衰老机理。第一节 种子成熟时的生理生化变化一、主要有机物的变化二、其他生理变化三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响第二节 果实成熟时的生理生化变化一、果实的生长二、呼吸骤变三、肉质果实成熟时色、香、味的变化四、果实成熟时蛋白质和激素的变化第三节 种子和延存器官的休眠一、种子休眠的原因和破除二、延存器官休眠的打破和延长第四节 植物的衰老一、衰老时的生理、生化变化二、影响衰老的外界条件三、

17、植物衰老的原因 第五节 植物的器官脱落一、环境因子对脱落的影响二、脱落时细胞及生长的变化三、脱落与植物激素第十三章 植物逆境生理（4学时）基本要求：了解植物逆境生理研究的重要性；植物抵御逆境的主要方式。重点：逆境对植物的影响；植物的抗寒性、抗旱性及抗盐性。难点：植物适应逆境的生理基础；植物抗寒、抗旱的机理。第一节 抗逆生理通论一、逆境对植物的伤害二、植物对逆境的适应三、提高作物抗性的生理措施第二节 植物的抗寒性一、冻害的生理二、冷害的生理第三节 植物的抗热性 （自学）一、高温对植物的伤害二、内外条件对耐热性的影响第四节 植物的抗旱性一、干旱对植物的伤害 二、作物抗旱性的形态、生理特征三、渗透调

18、节物质和抗旱性第五节 植物的抗涝性 （自学）一、淹水胁迫对植物的伤害二、植物对淹水胁迫的适应第六节 植物的抗盐性一、盐胁迫对植物的伤害二、植物对盐胁迫适应第七节 植物的抗病性 （自学）一、病原微生物对作物的伤害二、作物对病原微生物的抵抗五、教材及主要参考书教材：潘瑞炽主编，植物生理学（第四版），高等教育出版社主要参考书：王忠主编，植物生理学，中国农业出版社，2000年李合生主编，现代植物生理学，高等教育出版社，2002年植物生理学实验大纲实验课程名称：植物生理学学时：24实验项目数：7面向专业：生物技术，生物科学，农学，园艺，植物保护，草业科学，环境科学，农业资源与环境，动植物检疫，动物科学，

19、水产养殖，农村区域发展等专业一、实验教学目标与基本要求：通过植物生理学实验课教学，使学生掌握植物生理学研究中的一些常用方法的原理、实验过程及结果的计算与分析。学会常见仪器、设备的使用，了解实验室中的一些安全问题及注意事项，培养从事科学研究的基本素养。基本要求：1）了解实验室安全问题的相关注意事项。2）掌握开设实验的原理，基本操作过程，学会仪器调试及使用。3）了解所学实验方法在植物生理学研究中的可能应用领域，即与该实验方法相关的其它方法的原理及优缺点。4）用科学的语言写出完整的实验报告。二、实验内容与学时分配：项目一： 1、试验项目名称：小液流法测定植物组织水势2、内容提要：溶液配制、取样、染色

20、、比重测定、计算。 3、学时：4学时4、实验类型：验证实验项目二： 1、试验项目名称：植物的缺素培养（演示，放光盘 ） 2、内容提要：了解植物缺乏某一元素的主要症状表现，并能从生理学角度对症状加以合理解释。3、学时：1学时（安排在理论课植物矿质营养一章中进行）4、实验类型：验证实验项目三： 1、试验项目名称：植物叶绿素含量测定2、内容提要：叶绿素提取、过滤、定容、测定、计算。3、学时：4学时4、实验类型：验证实验项目四：1、试验项目名称：植物组织光合强度测定2、内容提要：仪器调试、取样、测定、计算。3、学时：4学时4、实验类型：验证实验项目五： 1、试验项目名称：植物体内多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶活性测定2、内容提要：酶液提取、反应体系准备、滴定、计算。 3、学时：4学时4、实验类型：验证实验项目六： 1、试验项目名称：ABA的间接酶联免疫吸附测定2、内容提要：抗原包被、洗板、竞争、洗板、显色、测定、计算。3、学时：4学时4、实验类型：综合实验项目七： 1、试验项目名称：植物细胞膜透性测定 2、内容提要：取样、低温处理、减压、测定。3、学时：4学时4、实验类型：验证实验三、实验教材、参考书：教材：植物生理生化研究技术，河北农业大学生理生化教研室自编，2002参考书：植物生理生化实验原理和技术，李合生主编，高等教育出版社，2000专心-专注-专业