植物生理學(xué)教學(xué)大綱

1、植物生理學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：植物生理學(xué)課程類型：范圍選修課；專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時：72學(xué)時（講授48，實驗24）適用對象：本科：生物技術(shù)，生物科學(xué)，農(nóng)學(xué)，園藝，植物保護(hù)，草業(yè)科學(xué)，環(huán)境科學(xué)，農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境，動植物檢疫，動物科學(xué)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，農(nóng)村區(qū)域發(fā)展等專業(yè)先修課程：需植物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)等為基礎(chǔ)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)以及先開課程要求植物生理學(xué)（Plantphysiology）是研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué)。植物生命活動是在水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用和呼吸作用等基本代謝基礎(chǔ)上，表現(xiàn)出種子萌發(fā)、生長、運動、開花、結(jié)果等生長發(fā)育過程。植物生理學(xué)的任務(wù)是研究和了解植物在各種環(huán)境條件下進(jìn)行生命活動的規(guī)律和

2、機(jī)理，認(rèn)識植物生理、生化過程和本質(zhì)，在此基礎(chǔ)上合理地利用光、氣、水、土資源，發(fā)展農(nóng)（林）業(yè)生產(chǎn)，保護(hù)和改造自然環(huán)境。二、教學(xué)重點及難點本課程教學(xué)重點是從不同層次上認(rèn)識生命活動規(guī)律。微觀上要認(rèn)識植物體內(nèi)進(jìn)行的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞過程；宏觀上要認(rèn)識植物生長、發(fā)育規(guī)律及植物與環(huán)境的關(guān)系。教學(xué)難點在于植物體內(nèi)所進(jìn)行的各種物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞規(guī)律，并以此來解釋植物的生長發(fā)育過程。三、與其他課程的關(guān)系植物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)是學(xué)習(xí)植物生理學(xué)的基礎(chǔ)；細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)研究成果向植物生理學(xué)的滲透，使植物生理學(xué)對微觀生命活動的認(rèn)識不斷深入；植物生理學(xué)與環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等密切結(jié)合，產(chǎn)生了

3、植物環(huán)境生理學(xué)、植物群體生理學(xué)和生態(tài)生理學(xué)，使植物生理學(xué)朝更為綜合的方向發(fā)展。四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配及基本要求緒論（1學(xué)時）基本要求：掌握植物生理學(xué)的定義，研究內(nèi)容及發(fā)展史。重點：植物生理學(xué)研究內(nèi)容及特點。難點：21世紀(jì)植物生理學(xué)發(fā)展的趨勢。一、植物生理學(xué)的定義和任務(wù)二、植物生理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展三、植物生理學(xué)的展望第一章植物的水分代謝（3學(xué)時）基本要求：從水分的吸收、運輸、分配利用及蒸騰作用幾方面了解水分代謝。重點：植物細(xì)胞對水分的吸收；植物根系對水分的吸收；氣孔運動機(jī)理。難點：植物細(xì)胞水勢概念及其組成。第一節(jié)植物對水分的需要一、植物的含水量二、植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)三、水分在生命活動中的作用第

4、二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收一、細(xì)胞的滲透性吸水二、細(xì)胞的吸脹作用三、水分進(jìn)入細(xì)胞的途徑第三節(jié)植物根系對水分的吸收一、根系吸水的途徑二、根系吸水的動力三、影響根系吸水的土壤條件第四節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的生理意義和部位二、氣孔蒸騰三、影響蒸騰作用的外、內(nèi)條件第五節(jié)植物體內(nèi)水分的運輸一、水分運輸?shù)耐緩蕉?、水分運輸?shù)乃俣热?、水分沿?dǎo)管或管胞上升的動力第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)一、作物的需水規(guī)律二、合理灌溉的指標(biāo)三、灌溉的方法四、合理灌溉的增產(chǎn)原因第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)（3學(xué)時）基本要求：掌握植物所需礦質(zhì)元素種類及作用；根系對礦質(zhì)元素的吸收及體內(nèi)運轉(zhuǎn)；合理施肥的生理基礎(chǔ)。重點：植物必需礦質(zhì)元素的生理作用；植

5、物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收；植物對氮素的同化。難點：細(xì)胞對礦質(zhì)元素主動吸收的機(jī)理。第一節(jié)植物必需的礦質(zhì)元素一、植物體內(nèi)的元素二、植物必需的礦質(zhì)元素三、植物必需礦質(zhì)元素的生理作用四、植物缺乏礦質(zhì)元素的診斷第二節(jié)植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收一、生物膜二、細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式和機(jī)理第三節(jié)植物對礦質(zhì)元素的吸收一、植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)的特點二、根部對溶液中礦質(zhì)元素的吸收過程三、根部對被土粒吸附著的礦質(zhì)元素的吸收四、影響根部吸收礦質(zhì)的條件五、植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收第四節(jié)無機(jī)養(yǎng)料的同化一、硝酸鹽的代謝還原二、氨的同化（自學(xué)）三、生物固氮（自學(xué)）四、硫酸鹽同化（自學(xué)）五、磷酸鹽同化（自學(xué)）第五節(jié)礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運輸

6、一、物質(zhì)運輸?shù)男问健⑼緩胶退俣?、礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布第六節(jié)合理施肥的生理基礎(chǔ)、作物的需肥規(guī)律、合理施肥的指標(biāo)、發(fā)揮肥效的措施第三章植物的光合作用（5學(xué)時）基本要求：掌握光合作用機(jī)理；影響光合作用的因素；光合作用與植物產(chǎn)量的關(guān)系。重點：光合作用機(jī)理；影響光合作用的因素；光合作用與植物產(chǎn)量的關(guān)系。難點：光合磷酸化機(jī)理。第一節(jié)光合作用的重要性第二節(jié)葉綠體及葉綠體色素一、葉綠體的結(jié)構(gòu)和成分二、光合色素的化學(xué)特性三、光合色素的光學(xué)特性四、葉綠素的形成第三節(jié)光合作用的機(jī)理一、光能的吸收二、電子傳遞和質(zhì)子傳遞三、光合磷酸化四、碳同化五、光呼吸六、光合作用的產(chǎn)物第四節(jié)影響光合作用的因素一、外界條件對光合速率

7、的影響二、內(nèi)部因素對光合速率的影響第五節(jié)植物對光能的利用一、植物的光能利用率二、提高光能利用率的途徑第四章植物的呼吸作用（3學(xué)時）基本要求：掌握植物呼吸作用的機(jī)理；影響呼吸作用的因素；呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。重點：植物呼吸作用的機(jī)理、重要性；呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。難點：氧化磷酸化機(jī)理。第一節(jié)呼吸作用的概念、生理意義和場所一、呼吸作用的概念二、呼吸作用的生理意義三、呼吸作用的場所第二節(jié)植物的呼吸代謝途徑一、糖酵解二、三羧酸循環(huán)三、戊糖磷酸途徑第三節(jié)生物氧化一、呼吸鏈二、氧化磷酸化三、呼吸代謝電子傳遞的多條途徑第四節(jié)呼吸過程中能量的貯存和利用一、貯存能量二、利用能量三、光合作用和呼吸作用的關(guān)

8、系第五節(jié)呼吸作用的調(diào)節(jié)和控制一、巴斯德效應(yīng)和糖酵解的調(diào)節(jié)二、戊糖磷酸化途徑和三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三、腺苷酸能荷的調(diào)節(jié)第六節(jié)影響呼吸作用的因素一、呼吸速率和呼吸商二、內(nèi)部因素對呼吸速率的影響三、外界條件對呼吸速率的影響第七節(jié)呼吸作用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一、呼吸作用和作物栽培二、呼吸作用和糧食貯藏三、呼吸作用和果蔬貯藏第五章植物體內(nèi)有機(jī)物的代謝（3學(xué)時）基本要求：掌握植物體內(nèi)主要的次生代謝途徑及其與基礎(chǔ)代謝的聯(lián)系；了解次生代謝產(chǎn)物的重要性。重點：萜類及酚類代謝。難點：甲羥戊酸途徑和苯丙烷代謝途徑。第一節(jié)各種有機(jī)物代謝的相互聯(lián)系第二節(jié)萜類一、萜類的種類二、萜類的生物合成第三節(jié)酚類一、酚類的種類二、酚類的生物合成三

9、、簡單酚類四、木質(zhì)素五、類黃酮類六、鞣質(zhì)第四節(jié)含氮次級化合物（自學(xué)）一、生物堿二、含氰苷三、芥子油苷四、非蛋白氨基酸第六章植物體內(nèi)有機(jī)物的運輸（3學(xué)時）基本要求：有機(jī)物運輸?shù)男问?、途徑和機(jī)理及影響有機(jī)物運輸?shù)囊蛩?。重點：有機(jī)物運輸?shù)男问?、途徑和機(jī)理。難點：有機(jī)物運輸?shù)膸讉€假說。第一節(jié)有機(jī)物運輸?shù)耐緩?、速度和溶質(zhì)種類一、運輸途徑二、運輸?shù)乃俣群腿苜|(zhì)種類第二節(jié)韌皮部裝載一、韌皮部裝載的途徑二、蔗糖-質(zhì)子同向轉(zhuǎn)運三、韌皮部裝載的特點第三節(jié)篩管運輸機(jī)理一、壓力流動學(xué)說二、胞質(zhì)泵動學(xué)說三、收縮蛋白學(xué)說第四節(jié)韌皮部卸出一、同化物卸出途徑二、依賴代謝進(jìn)入庫組織第五節(jié)外界條件對有機(jī)物運輸?shù)挠绊懸?、溫度二、礦質(zhì)

10、元素三、植物激素第六節(jié)同化產(chǎn)物的命運和分配一、同化產(chǎn)物的命運二、分配方向三、分配規(guī)律第七章植物體內(nèi)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（4學(xué)時）基本要求：掌握植物體內(nèi)細(xì)胞信號傳遞的主要方式的信號途徑；明確信號傳遞對植物適應(yīng)多變環(huán)境的的重要性。重點：植物細(xì)胞對信號的感受；信號的跨膜轉(zhuǎn)換及胞內(nèi)信號傳遞。第一節(jié)環(huán)境刺激和胞外信號一、信號二、胞間信號第二節(jié)受體和跨膜信號轉(zhuǎn)換一、細(xì)胞受體二、跨膜信號轉(zhuǎn)換第三節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號分子和第二信使系統(tǒng)一、鈣離子和鈣結(jié)合蛋白二、IP3和DAG三、其他信號分子第四節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的蛋白質(zhì)可逆磷酸化一、蛋白激酶二、蛋白磷酸酶第八章植物生長物質(zhì)（5學(xué)時）基本要求：了解植物激素對植物生長發(fā)育的重要性；掌握

11、各種激素的生理作用。重點：植物激素的生理作用和作用機(jī)理；植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)林生產(chǎn)中的應(yīng)用。難點：植物激素的作用機(jī)理。第一節(jié)生長素類一、生長素的發(fā)現(xiàn)二、生長素在植物體內(nèi)的分布和運輸三、生長素的生物合成和降解四、生長素的作用機(jī)理五、生長素的生理作用六、人工合成的生長素類及其應(yīng)用第二節(jié)赤霉素類一、赤霉素的結(jié)構(gòu)二、赤霉素的分布和運輸三、赤霉素的生物合成四、赤霉素的作用機(jī)理五、赤霉素的生理作用和應(yīng)用第三節(jié)細(xì)胞分裂素類一、細(xì)胞分裂素的種類和化學(xué)結(jié)構(gòu)二、細(xì)胞分裂素的分布和運輸三、細(xì)胞分裂素的生物合成和代謝四、細(xì)胞分裂素的作用機(jī)理五、細(xì)胞分裂素的生理作用和應(yīng)用第四節(jié)乙烯一、乙烯的分布和生物合成二、乙烯的作用機(jī)

12、理三、乙烯的生理作用和應(yīng)用第五節(jié)脫落酸一、脫落酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分布二、脫落酸的生物合成和代謝三、脫落酸的作用機(jī)理四、脫落酸的生理作用和應(yīng)用第六節(jié)其他天然的植物生長物質(zhì)一、油菜素內(nèi)酯二、多胺三、茉莉酸四、水楊酸第七節(jié)生長抑制物質(zhì)一、生長抑制劑二、生長延緩劑第九章光形態(tài)建成（3學(xué)時）基本要求：掌握光敏素與植物光形態(tài)建成的關(guān)系，全面認(rèn)識光對植物生長、發(fā)育的重要性。重點：光敏素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，光化學(xué)轉(zhuǎn)換和反應(yīng)類型。難點：光敏素的作用機(jī)理。第一節(jié)光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布一、光敏色素的發(fā)現(xiàn)二、光敏色素的分布第二節(jié)光敏色素的化學(xué)性質(zhì)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換一、光敏色素的化學(xué)性質(zhì)二、光敏色素的基因和分子多型性三、光敏色素的光化學(xué)

13、轉(zhuǎn)換第三節(jié)光敏色素的生理作用和反應(yīng)類型一、光敏色素的生理作用二、光敏色素和植物激素三、光敏色素調(diào)節(jié)的反應(yīng)類型第四節(jié)光敏色素的作用機(jī)理一、膜假說二、基因調(diào)節(jié)假說第五節(jié)藍(lán)光和紫外光反應(yīng)一、藍(lán)光反應(yīng)二、紫外光-B反應(yīng)第十章植物的生長生理（4學(xué)時）基本要求：掌握植物生長所表現(xiàn)出的一般特征，并從植物生理學(xué)角度給以合理解釋。重點：植物生長大周期規(guī)律及植物生長相關(guān)性。難點：植物的向重力性機(jī)理。第一節(jié)種子的萌發(fā)一、影響種子萌發(fā)的外界條件二、種子萌發(fā)的生理、生化變化三、種子的壽命（自學(xué)）第二節(jié)細(xì)胞的生長和分化一、細(xì)胞的分裂和生理（自學(xué)）二、細(xì)胞的伸長和生理（自學(xué)）三、細(xì)胞的分化和生理（自學(xué)）四、組織培養(yǎng)第三節(jié)植

14、物的生長一、營養(yǎng)器官的生長特性二、影響營養(yǎng)器官生長的條件三、營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)第四節(jié)植物的運動一、向性運動二、感性運動三、生理鐘第十一章植物的生殖生理（4學(xué)時）基本要求：了解植物的春化現(xiàn)象和光周期現(xiàn)象，并能從生理學(xué)角度加以闡釋。重點：春化作用與光周期理論；受精生理。難點：光敏素與植物成花的關(guān)系。第一節(jié)幼年期一、幼年期的特征二、提早成熟第二節(jié)春化作用一、春化作用的條件二、春化作用的時間、部位和刺激傳導(dǎo)三、春化作用的生理、生化變化四、春化作用的機(jī)理第三節(jié)光周期一、光周期反應(yīng)類型二、光周期刺激的感受和傳導(dǎo)三、光周期誘導(dǎo)四、光對暗期中斷五、光敏色素和花誘導(dǎo)六、開花化學(xué)刺激物七、光周期誘導(dǎo)開花的假

15、說八、春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用第四節(jié)花器官形成及其生理一、花形態(tài)發(fā)生中的同源異形基因和ABC模型二、花器官形成所需要條件三、植物性別的分化第五節(jié)受精生理一、花粉壽命和貯存（自學(xué)）二、柱頭的生活能力（自學(xué)）三、外界條件對授粉的影響（自學(xué)）四、花粉和柱頭的相互“識別”五、花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長六、受精前后雌蕊的代謝變化第十二章植物成熟與衰老生理（3學(xué)時）基本要求：了解衰老是植物正常生長發(fā)育的一個階段，人們無法阻止衰老，但通過適當(dāng)措施可以延緩衰老進(jìn)程。重點：種子、果實成熟時的生理變化；衰老過程中的生理變化；種子休眠的原因。難點：植物衰老機(jī)理。第一節(jié)種子成熟時的生理生化變化一、主要有機(jī)物的變化

16、二、其他生理變化三、外界條件對種子成熟和化學(xué)成分的影響第二節(jié)果實成熟時的生理生化變化一、果實的生長二、呼吸驟變?nèi)⑷赓|(zhì)果實成熟時色、香、味的變化四、果實成熟時蛋白質(zhì)和激素的變化第三節(jié)種子和延存器官的休眠一、種子休眠的原因和破除二、延存器官休眠的打破和延長第四節(jié)植物的衰老一、衰老時的生理、生化變化二、影響衰老的外界條件三、植物衰老的原因第五節(jié)植物的器官脫落一、環(huán)境因子對脫落的影響二、脫落時細(xì)胞及生長的變化三、脫落與植物激素第十三章植物逆境生理（4學(xué)時）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。重點：逆境對植物的影響；植物的抗寒性、抗旱性及抗鹽性。難點：植物適應(yīng)逆境的生理基礎(chǔ)

17、；植物抗寒、抗旱的機(jī)理。第一節(jié)抗逆生理通論一、逆境對植物的傷害二、植物對逆境的適應(yīng)三、提高作物抗性的生理措施第二節(jié)植物的抗寒性一、凍害的生理二、冷害的生理第三節(jié)植物的抗熱性（自學(xué)）一、高溫對植物的傷害二、內(nèi)外條件對耐熱性的影響第四節(jié)植物的抗旱性一、干旱對植物的傷害二、作物抗旱性的形態(tài)、生理特征三、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗旱性第五節(jié)植物的抗?jié)承裕ㄗ詫W(xué)）一、淹水脅迫對植物的傷害二、植物對淹水脅迫的適應(yīng)3、學(xué)時： 4 學(xué)時一、鹽脅迫對植物的傷害二、植物對鹽脅迫適應(yīng)第七節(jié)植物的抗病性（自學(xué)）一、病原微生物對作物的傷害二、作物對病原微生物的抵抗五、教材及主要參考書教材：潘瑞熾主編，植物生理學(xué)（第四版），高等教育

18、出版社主要參考書：王忠主編，植物生理學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社，2000年李合生主編，現(xiàn)代植物生理學(xué)，高等教育出版社，2002年植物生理學(xué)實驗大綱實驗課程名稱：植物生理學(xué)學(xué)時：24實驗項目數(shù)：7面向?qū)I(yè)：生物技術(shù)，生物科學(xué)，農(nóng)學(xué)，園藝，植物保護(hù)，草業(yè)科學(xué)，環(huán)境科學(xué)，農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境，動植物檢疫，動物科學(xué)，水產(chǎn)養(yǎng)殖，農(nóng)村區(qū)域發(fā)展等專業(yè)一、實驗教學(xué)目標(biāo)與基本要求：通過植物生理學(xué)實驗課教學(xué)，使學(xué)生掌握植物生理學(xué)研究中的一些常用方法的原理、實驗過程及結(jié)果的計算與分析。學(xué)會常見儀器、設(shè)備的使用，了解實驗室中的一些安全問題及注意事項，培養(yǎng)從事科學(xué)研究的基本素養(yǎng)?；疽螅?）了解實驗室安全問題的相關(guān)注意事項。2）掌握開設(shè)實驗的原理，基本操作過程，學(xué)會儀器調(diào)試及使用。3）了解所學(xué)實驗方法在植物生理學(xué)研究中的可能應(yīng)用領(lǐng)域，即與該實驗方法相關(guān)的其它方