1、植物生理学植物生理学一、课程说明(一)本课程设置目的 植物生理学是一门生物基础理论课。按照教学计划规定,本课程为高等师范专业的一门必修的基本理论课程。本课程是使学生在己学习上述先修课程的基本知识和实验技能的基础上,进一步学习有关化学变化及与化学变化相关联的生理变化的各种基本原理和共同规律,培养分析和解决生理学有关问题的初步能力,并为进一步学习专业基础课打下基础。(二)基本要求1 使学生对植物生命活动的基本规律有比较全面、系统的认识,牢固掌握植物生理学的基本概念和原理。2 使学生学会植物生理学的基本实验方法,并在科学态度、实验技能、独立工作能力等方面获得初步训练。3 使学生能初步运用所学的基本理
2、论和技能,说明和解决生产实际和野外实际中有关植物生理学的一般问题,为实际生产服务。4 使学生在学习本科程后能胜任中等学校生物学课程中有关植物生理学部分的教学工作(包括讲授、指导实验和课外活动)和科研院所有关植物生理学领域内的一般研究工作。5 植物的各种生理过程是相互联系、依赖和制约,且与外界环境紧密联系的。因此,在教学过程中,不应用孤立、静止、片面的观点去分析问题,必须坚持辨证唯物主义的观点。6. 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,从而将这些研究成果应运于利用植物的生产事业中。因此,在讲授本课程时,必须注意联系生产实际。7 植物生理学是一门实验性很强的科
3、学。因此,在讲授本课程时,必须即重视理论思维,有重视实验观察,两者不可偏废。(三)预修课程: 高级植物代谢、 果树栽培。 二、课程学时安排总学时:66学时 三、教学内容与学时分配 绪论( 1学时)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 (5学时)(一)知识点分析本章主要应理解和掌握如下内容:植物对水分的需要植物的含水量植物体内水分存在的状态水分在植物生命活动中的作用植物细胞对水分的吸收细胞的渗透性吸水细胞的吸涨作用水分进入细胞的途径植物根系对水分的吸收一 根系吸水的途径二 根系吸水的动力蒸腾作用一 蒸腾作用的生理意义和部位二 气孔蒸腾植
4、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(二)重点与难点1. 认识植物水分代谢的意义。2. 掌握植物水分代谢的过程和原理,尤其是植物细胞吸水的方式与原理。3. 注意弄清水势的概念以及细胞的水势和衬质势、渗透势、压力势之间的关系;注意理解气孔运动的机理。4. 了解影响植物水份代谢的内外条件及合理灌溉的生理基础。(三)本章要求本章有6个知识点,要求掌握的是1、2、3、4、5,了解的是6。第二章植物的矿质营养(6学时)1. 认识植物体内主要必须矿质元素的生理作用和缺素诊断。2. 掌握植物吸收
5、利用矿质元素的原理、过程与特点,尤其是植物细胞对矿质元素的吸收方式和原理。3. 了解矿质元素过多或缺乏对植物的危害以及合理施肥的生理基础(一)知识点分析第一节植物必须的矿质元素及其生理作用与缺素诊断一 植物体内的元素二 植物必须的矿质元素三 植物必须的矿质元素的生理作用四 作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 植物吸收矿质元素的特点二 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第四节 无机养料的同化一 硝酸盐的代谢还原二 氨的同化三 生物固氮第五节 矿物质在植物体内的运输一 矿物质运
6、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 合理追肥的指标1. 认识植物体内主要必须矿质元素的生理作用和缺素诊断。2. 掌握植物吸收利用矿质元素的原理、过程与特点,尤其是植物细胞对矿质元素的吸收方式和原理。3. 了解矿质元素过多或缺乏对植物的危害以及合理施肥的生理基础(二)重点与难点植物体内主要必须矿质元素的生理作用和缺素诊断。植物吸收利用矿质元素的原理、过程与特点,尤其是植物细胞对矿质元素的吸收方式和原理。矿质元素过多或缺乏对植物的危害以及合理施肥的生理基础。(三)本章要求本章有6个知识点,要求掌握的是1、2、3、5、理解的是6,了解的是4。
7、第三章植物的光合作用(6学时)1. 明确光合作用的概念和意义。2. 注意弄清叶绿体结构及光合色素的理化和光学特性,理解吸收光谱和荧光现象的本质。3. 掌握光合作用初级合成碳水化合物和光能转变成化学能的基本过程与机理。4. 了解光呼吸的过程、意义和光合作用规律在生产中的应用。(一)知识点分析第一节 光合作用的概念及其重要性一 光合作用的概念二 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 光学色素的光学特性 四 叶绿素的形成第三节 光合作用的机理一 光能吸收二 电子传递和质子传递三 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
8、因素一 外界条件对光和速率的影响二 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(二)重点与难点 重点掌握叶绿体结构及光合色素的理化和光学特性,理解吸收光谱和荧光现象的本质。 难点是光合作用初级合成碳水化合物和光能转变成化学能的基本过程与机理。 (三)本章要求本章有5个知识点,要求掌握的是1、2、3、4、理解的是5。 第四章 植物的呼吸作用( 6学时)1. 了解植物呼吸作用的概念和本质,明确植物呼吸作用是植物一切代谢活动的中心和能量基础。2. 明确植物呼吸作用的基本过程,尤其要掌握植物氧化分解体内有机物,逐步释放能量形成ATP的过程、数量和原理。
9、3. 掌握植物呼吸代谢的多样性特点。4. 了解影响植物呼吸作用的内外因素及其与农、林业生产的关系。(一)知识点分析第一节 呼吸作用的概念、生理意义和场所一 呼吸作用的概念和类型 二 呼吸作用的生理意义三 呼吸作用的场所第二节 植物呼吸代谢的多样性一 植物呼吸代谢途径的多样性二 植物呼吸代谢电子传递链的多样性三 末端氧化酶的多样性第三节 呼吸作用的调节和控制一 巴斯德效应和糖酵解的调节二 戊糖磷酸途径和三羧酸循环的调节三 腺苷酸能荷的调节第四节 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 外部条件对呼吸速率的影响第五节 呼吸作用和农业生产一 呼吸作用和作物栽培二 呼吸作
10、用和粮食储藏三 呼吸作用和果蔬储藏第六节 光合作用和呼吸作用的关系一 光合作用和呼吸作用的区别二 光合作用和呼吸作用的联系(二)重点与难点 重点是植物呼吸作用的概念和本质,植物呼吸作用是植物一切代谢活动的中心能量基础。 难点是植物呼吸作用的基本过程,尤其要掌握植物氧化分解体内有机物,逐步释放能量形成ATP的过程、数量和原理。掌握植物呼吸代谢的多样性特点。(三)本章要求本章有6个知识点,要求掌握的是1、2、4、理解的是3,了解的是5 。第五章 植物体内有机物的代谢(6学时)1. 了解植物体内各种主要有机物代谢的相互联系。2. 掌握植物体内主要次级产物合成的途径及其与初级产物的联系。(一)知识点分
11、析第一节 各种有机物代谢的相互联系一 植物体内各种主要有机物之间的联系二 次级产物合成主要途径及其与初级产物的联系第二节 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 含氮次级化合物一 生物碱二 含氰苷三 芥子油苷四 非蛋白氨基酸(二)重点与难点 重点掌握植物体内各种主要有机物代谢的相互联系。 掌握植物体内主要次级产物合成的途径及其与初级产物的联系。(三)本章要求本章有4个知识点,要求掌握的是2、3、4、理解的是1。 第六章 植物体内有机物的运输(4学时)1. 了解植物体内有机物运输的途径、方向、速度和形式。2
12、. 明确筛管运输的机理3. 认识有机物分配的规律(一)知识点分析第一节 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 蔗糖质子同向运输第三节 筛管运输机理一压力流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 同化产物卸出途径二 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(二)重点与难点 重点是掌握植物体内有机物运输的途径、方向、速度和形式。难点是筛管运输的机理,有机物分配的规律(三)本章要求本章有6个知识点,要
13、求掌握的是1、2、3、4、理解的是5,了解的是6。 第七章植物体内的细胞信号转导(4学时)1. 了解植物体内细胞感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调节基因的表达和代谢生理反应。2. 认识分别由蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的蛋白质可逆磷酸化在细胞信号转导中的作用。(一)知识点分析第一节 环境刺激和胞外信号信号胞间信号第二节 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 钙离子和钙结合蛋白二 IP3和DAG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(二)重点与难点 重点是植物体内细胞感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程
14、中调节基因的表达和代谢生理反应。难点是由蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的蛋白质可逆磷酸化在细胞信号转导中的作用。(三)本章要求本章有4个知识点,要求掌握的是1、2、3、4。 第八章植物生长物质(学时)1. 认识植物的生长发育受植物生长物质的调节控制。2. 重点掌握生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸懒、脱落酸和乙烯的生理作用及其应用。3. 一般了解其它天然植物生长物质、抑制物质和除草剂。(一)知识点分析第一节 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 生长素的作用和机理五 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 赤霉素类的结构
15、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 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机理第六节 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(二)重点与难点 重点掌握生长素类、赤霉素
16、类、细胞分裂素类、脱落酸懒、脱落酸和乙烯的生理作用及其应用。难点是它们的作用机理及合成代谢途径。(三)本章要求本章有个知识点,要求掌握的是1、2、3、4、理解的是,了解的是。 第九章 光形态建成(学时)1. 了解光敏色素的化学性质和光化学转换。2. 弄清光敏色素的生理作用和反应类型3. 掌握光敏色素的作用机理。(一)知识点分析第一节 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
17、的反应类型第四节 蓝光和紫外光反应一 蓝光反应二 紫外光B反应(二)重点与难点 重点是光敏色素的化学性质和光化学转换。光敏色素的生理作用和反应类型难点是光敏色素的作用机理。(三)本章要求本章有个知识点,要求掌握的是1、2、3、4、理解的是5。 第十章 植物的生长生理(4学时)1. 了解种子萌发的条件、过程及其内部的生理生化以及植物器官之间的相关性。2. 掌握植物生长的基本规律及其与外界环境的关系。3. 认识植物能以一定形式的运动来适应环境变化的原理。注意弄清植物运动类型划分的依据。(一)知识点分析第一节 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 种子的寿命第二节 细胞
18、的生长和分化一 细胞分裂的生理二 细胞伸长的生理三 细胞分化的生理四 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、生长的相关性第四节 植物的运动一 向性运动二 感性运动三 生理钟(二)重点与难点 重点是种子萌发的条件、过程及其内部的生理生化以及植物器官之间的相关性。难点是细胞的生长于分化, 掌握植物生长的基本规律及其与外界环境的关系。认识植物能以一定形式的运动来适应环境变化的原理。(三)本章要求本章有4个知识点,要求掌握的是1、2、3、4。 第十一章 植物的生殖生理(6学时)1. 掌握低温和光周期诱导开花的基本过程及关于诱导开花的几种假说。2.
19、 注意弄清光周期、光周期现象、光周期反应类型、和光周期诱导等不同概念,注意理解光敏色素在诱导开花中的作用。3. 了解花器官形成及其生理,掌握植物受精的生理。(一)知识点分析第一节 幼年期一 幼年期的特征二 提早成熟第二节 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 花期官形成及其生理一 花期官发生中的同源异形基因和模型二 花期官形成所需的条件三 植
20、物性别分化第五节 受精生理一 花粉寿命和贮存二 柱头的生活能力三 外界条件对受粉的影响四 花粉和柱头的相互识别五 花粉的萌发和花粉官的伸长六 受精前后雌蕊的代谢变化(二)重点与难点 重点是掌握低温和光周期诱导开花的基本过程及关于诱导开花的几种假说,光周期、光周期现象、光周期反应类型、和光周期诱导等不同概念。理解光敏色素在诱导开花中的作用。难点是花器官形成及其生理,植物受精的生理。(三)本章要求本章有5个知识点,要求掌握的是2、3、4、5、理解的是1。 第十二章 植物的成熟和衰老生理( 4学时)1. 了解植物的种子和果实成熟时的生理生化变化。2. 弄清种子休眠的原因及其破除方法。(一)知识点分析
21、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 其它生理变化三 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第五节 植物器官的脱落一 环境因子对脱落的影响二 脱落与植物激素(二)重点与难点 重点是植物的种子和果实成熟时的生理生化变化。种子休眠的原因及其破除方法。(三)本章要求本章有个知识点,要求掌握的是1、2、3、4、。 第十三章
22、植物的抗性生理(学时)1. 认识植物对不良环境具有一定的适应能力,了解植物对不良环境反应的规律及伤害的生理基础。2. 重点掌握植物的抗旱与抗旱生理。1 了解作物抗病的生理基础。(一)知识点分析第一节 抗性生理通论一 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 植物的抗性一 冻害的生理二 冷害的生理第三节 植物的抗热性一 高温对植物的危害二 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 渗透调节物质和抗旱性第五节 植物的抗涝性一 淹水胁迫对植物的伤害二 植物对淹水胁迫的适应第六节 植物的抗盐性盐胁迫对植物的伤害植物对盐胁迫的适应第七节 植物的抗病性病源微生物对作物的伤害作物对病源微生物的抵抗(二)重点与难点 重点是认识植物对不良环境具有一定的适应能力,植物对不良环境反应的规律及伤害的生理基础。难点是植物的抗性机理。(三)本章要求本章有个知识点,要求掌握的是1、2、3、理解的是、了解的是6、。 第六部分 教材与参考读物(1) 潘瑞炽主编植物生理学(第四版)北京:高等教育出版社,2001年6月(2) 曹仪植,宋吕午主编植物生理学兰州:兰州大学出版社, 1998年
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