《植物生理學》 42課時 課程大綱

植物生理學課程大綱課程代碼：08364010課程學分：2課程總學時：28/42適用專業(yè)：生物科學

一、課程概述（一）課程的性質(zhì)植物生理學是本科生物教育專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，通過本課程的學習，應使學生掌握植物進行生命活動的規(guī)律和機理，并能應用這些知識解釋、分析植物生長發(fā)育的基本現(xiàn)象，理解植物與各種環(huán)境條件的復雜關(guān)系，并能把這些知識應用于以植物為材料的生產(chǎn)和實驗之中。也為進一步學習細胞學、分子生物學做基礎準備，為進一步的植物專業(yè)研究生學習打基礎。（二）設計理念與開發(fā)思路植物生命現(xiàn)象的運動規(guī)律是本門課程的主線條，而植物生命活動過程中物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞及由此表現(xiàn)出來的形態(tài)建成等諸方面的有機聯(lián)系則是本課程內(nèi)容體系的理論課教學重點和難點。實驗課教學重點放在引導學生思考，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，訓練操作技能。理論教學主要采用課堂講授方法。提倡參與式、啟發(fā)式、討論式和研究式的教學，充分調(diào)動師生教與學的積極性。對于教學的重點和難點內(nèi)容，配合多媒體教學手段，特別注重將較抽象繁瑣的內(nèi)容用圖表加以組織概括，直觀地再現(xiàn)，逐步深入地引導和啟發(fā)學生，大大提高了教學質(zhì)量。在實驗教學中突出培養(yǎng)學生對植物生理學基礎知識和基本技能的掌握。隨著實驗室建設的不斷加強，實驗手段的不斷更新，實驗室逐步實行開放式管理，這對提高學生的實踐創(chuàng)新能力起到了很好的促進作用。二、課程目標課程目標是通過該門課的學習，要求學生達到的目標，涵括知識目標、能力目標和素質(zhì)目標（一）知識目標植物生理學課程是高等師范院校生物科學專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)課程之一。本課程借鑒了國內(nèi)外有關(guān)教材，將植物生理學的教學分為理論講授學與實驗教學兩部分，將兩者在相關(guān)教學內(nèi)容上嚴格協(xié)調(diào)同步進行。采取授課體系與內(nèi)容相統(tǒng)一，而理論和實驗內(nèi)容分別進行考試的方式。（二）能力目標在實驗教學中突出培養(yǎng)學生對植物生理學基礎知識和基本技能的掌握。隨著實驗室建設的不斷加強，實驗手段的不斷更新，實驗教學逐漸從以前的幾乎全是驗證實驗發(fā)展到現(xiàn)在有一定比例的綜合設計及創(chuàng)新實驗，同時實驗室實行開放式管理，這對提高學生的學習熱情起到了很好的促進作用。（三）素質(zhì)目標結(jié)合植物生理學課程特點，積極開展社會實踐活動，不斷提高學生的實踐創(chuàng)新能力，成效顯著。指導學生參加科研課題研究、設計性實驗等科技活動，一批學生加入到“國家863計劃”、國家自然基金以及省市科研立項項目的具體科研活動中，嘗試性指導學生開展了開展植物克隆(組織培養(yǎng))、鹽生植物耐鹽機理的研究、老山生態(tài)調(diào)查等課題的研究，學生撰寫的6篇學術(shù)研究論文正式發(fā)表在專業(yè)刊物上。近兩屆?！叭蟊睂W生專業(yè)論文大賽均在理科組名列前茅。三、課程內(nèi)容與要求課程內(nèi)容、要求與教學設計為課程大綱主要內(nèi)容（一）課程內(nèi)容與要求緒論本章重點：學習本課程應具備的基礎知識。本章難點：植物生理學的任務和與之相適應的學習方法。本章目的和要求：讓學生了解植物生理學研究的基本內(nèi)容和任務。本章內(nèi)容：一、

植物生理學的定義二、

植物生理學的內(nèi)容三、

植物生理學的任務

第一章植物的水分生理本章重點：植物體內(nèi)水分存在狀態(tài)；植物細胞對水分吸收的三種方式；根系對水分吸收的動力。本章難點：植物吸水的方式和失水的方式。本章目的和要求：使學生掌握植物水分代謝的一些基本知識。本章內(nèi)容：第一節(jié)

植物對水分的需要（了解）一、

植物的含水量不同二、

植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)：自由水和束縛水三、

水分在生命活動中占有重要的作用第二節(jié)

植物細胞對水分的吸收（掌握）一、

擴散二、

集流三、

滲透作用第三節(jié)

植物根系對水分的吸收（了解）一、

根系吸水的動力二、

影響根系吸水的外界條件第四節(jié)

蒸騰作用（掌握）一、

蒸騰作用的生理意義二、

氣孔蒸騰的過程和機理三、

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（理解）一、

水分運輸?shù)耐緩剑憾?/p>

水分沿導管或管胞上升的動力三、

水分運輸?shù)乃俣鹊诹?jié)

合理灌溉的生理基礎（了解）一、

作物的需水規(guī)律二、

植物合理灌溉的指標

第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)本章重點：細胞吸收礦質(zhì)元素的方式和機制；氮的同化。本章難點：植物細胞吸收礦質(zhì)元素的方式和機制。本章目的和要求：要求學生掌握植物必需的礦質(zhì)元素，細胞吸收礦質(zhì)元素的機理。本章內(nèi)容：第一節(jié)植物必需的礦質(zhì)元素（了解）一、

植物體內(nèi)的元素種類二、

植物必需的礦質(zhì)元素三、

植物必需的礦質(zhì)元素的生理作用四、

作物缺乏礦質(zhì)元素的診斷第二節(jié)植物細胞對礦質(zhì)元素的吸收（掌握）一、

生物膜二、

細胞吸收溶質(zhì)的方式和機制第三節(jié)植物體對礦質(zhì)元素的吸收（掌握）一、

植物吸收礦質(zhì)元素的特點二、

根部對溶液中礦質(zhì)元素的吸收方式三、

根部對土壤中非溶解狀態(tài)礦質(zhì)元素的吸收方式四、

影響根部吸收礦物質(zhì)的條件五、

植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收第四節(jié)礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運輸（理解）一、

礦物質(zhì)運輸?shù)男问?、途徑和速度二?/p>

礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布第五節(jié)植物對氮、硫、磷的同化（基本掌握）氮的同化硫的同化磷的同化第六節(jié)合理施肥的生理基礎（了解）

第三章植物的光合作用本章重點：葉綠體及葉綠體色素；光合作用的機理；光呼吸；影響光合作用的因素。本章難點：光合作用機理本章目的和要求：要求學生掌握植物光合作用的重要性，葉綠素體及葉綠體色素，光合作用的機理，光呼吸等知識。本章內(nèi)容：第一節(jié)

光合作用的重要性（了解）第二節(jié)

葉綠體及葉綠體色素（了解）一、

葉綠體的結(jié)構(gòu)和成分二、

光合色素的化學特性三、

光合色素的光學特性四、

葉綠素的形成過程第三節(jié)

光合作用的機理（理解）一、

原初反應過程二、

電子傳遞和光合磷酸化途徑三、

碳同化過程四、

光合作用的產(chǎn)物第四節(jié)

光呼吸（掌握）一、

光呼吸的生物化學及功能二、

C3植物和C4植物的光合特征第五節(jié)

光合作用的進化（了解）第六節(jié)

影響光合作用的因素（了解）一、

外界條件對光合速率的影響二、

內(nèi)部因素對光合速率的影響第七節(jié)

植物對光能的利用（了解）一、

植物的光能利用率的計算二、

提高光能利用率的途徑

第四章植物的呼吸作用本章重點：呼吸作用的概念；植物呼吸代謝途徑；電子傳遞與氧化磷酸化。本章難點：植物呼吸代謝途徑；電子傳遞與氧化磷酸化。本章目的和要求：要求學生掌握呼吸作用的概念，植物呼吸代謝的多條途徑，呼吸鏈以及氧化磷酸化，影響呼吸作用的因素。本章內(nèi)容：第一節(jié)

呼吸作用的概念及其生理意義（了解）一、

呼吸作用的概念二、

呼吸作用的生理意義第二節(jié)

植物的呼吸代謝途徑（了解）一、

糖酵解二、

三羧酸循環(huán)途徑三、

戊糖磷酸途徑第三節(jié)

電子傳遞與氧化磷酸化（掌握）一、

呼吸鏈二、

氧化磷酸化途徑三、

呼吸酶在細胞中的位置四、

呼吸過程中的氧化酶的作用第四節(jié)

呼吸過程中能量的貯存與利用（基本掌握）一、

貯存能量對呼吸作用的影響二、

利用能量對呼吸作用的影響三、

光合作用和呼吸作用的關(guān)系第五節(jié)

影響呼吸作用的因素（了解）一、

呼吸速率和呼吸商的計算二、

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五章植物體內(nèi)有機物的代謝學時：自學本章重點：植物體內(nèi)次生物質(zhì)。本章難點：植物體內(nèi)次生物質(zhì)的代謝。植物的初生代謝和次生代謝（了解）萜類（基本掌握）酚類（了解）含氮次生化合物（基本掌握）植物次生代謝的基因工程（了解）植物體內(nèi)有機物的運輸本章重點：有機物運輸?shù)耐緩健㈨g皮部裝載、韌皮部卸出、運輸?shù)臋C制及同化產(chǎn)物的分配。本章難點：韌皮部運輸?shù)臋C制。本章的目的和要求：要求學生掌握有機物運輸?shù)耐緩胶蜋C理。本章內(nèi)容：有機物運輸?shù)耐緩?、速率和溶質(zhì)種類（了解）韌皮部裝載（掌握）韌皮部卸出（掌握）韌皮部運輸?shù)臋C制（理解）同化產(chǎn)物的分配（了解）

第七章細胞信號轉(zhuǎn)導學時：2學時本章重點：信號與受體、跨膜信號轉(zhuǎn)換、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導形成網(wǎng)絡。本章難點：細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導形成網(wǎng)絡。本章目的和要求：要求學生初步掌握植物細胞信號轉(zhuǎn)導反應機制。本章內(nèi)容：第一節(jié)信號與受體（了解）第二節(jié)跨膜信號轉(zhuǎn)導（了解）第三節(jié)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導形成網(wǎng)絡（理解）第八章植物生長物質(zhì)本章重點：植物激素的生理作用及生產(chǎn)應用。本章難點：植物激素間的聯(lián)系。本章目的和要求：要求學生掌握植物激素的生理作用及生產(chǎn)應用。本章內(nèi)容：第一節(jié)

生長素類（掌握）一、

生長素的生物合成過程二、

生長素的作用機理三、

生長素的生理作用和在生產(chǎn)中的應用第二節(jié)

赤霉素類（掌握）一、

赤霉素結(jié)構(gòu)二、

赤霉素生物合成三、

赤霉素作用機理四、

赤霉素生理作用及應用第三節(jié)

細胞分裂素類（掌握）一、

細胞分裂素的種類及化學結(jié)構(gòu)二、

細胞分裂素的生物合成三、

細胞分裂素的作用機理四、

細胞分裂素的生理作用和應用第四節(jié)

脫落酸（掌握）一、

脫落酸的化學結(jié)構(gòu)二、

脫落酸的生物合成和代謝三、

脫落酸的作用機理四、

脫落酸的生理作用和應用第五節(jié)

乙烯（掌握）一、

乙烯的分布與生物合成二、

乙烯的作用機理三、

乙烯的生理作用和應用

第九章光形態(tài)建成本章重點： 光敏色素的結(jié)構(gòu)、化學性質(zhì)；光化學轉(zhuǎn)換和生理作用。本章難點：光敏色素的作用機理。本章目的和要求：要求學生掌握光敏色素的化學性質(zhì)，光化學轉(zhuǎn)換和生理作用。本章內(nèi)容：光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布（了解）光敏色素的發(fā)現(xiàn)光敏色素的分布光敏色素的化學性質(zhì)和光化學轉(zhuǎn)換（理解）光敏色素的化學性質(zhì)光敏色素的化學轉(zhuǎn)換第三節(jié)

光敏色素的生理作用（掌握）一、

光敏色素和酶的生理作用二、

光敏色素和植物激素的關(guān)系第四節(jié)

光敏色素的作用機理（理解）一、

膜假說內(nèi)容二、

基因調(diào)節(jié)假說內(nèi)容第五節(jié)藍光反應第十章植物的生長生理本章重點：植物的種子生理；植物的生長生理；植物的運動。本章難點：植物營養(yǎng)器官生長生理。本章目的和要求：要求學生掌握植物營養(yǎng)器官生長生理，植物的運動。本章內(nèi)容：種子的萌發(fā)(了解)影響種子萌發(fā)的外界條件種子萌發(fā)的生理生化變化種子的壽命種子的老化細胞的生長和分化（了解）細胞分裂的生理細胞生長的生理細胞分化的生理組織培養(yǎng)程序性細胞死亡（理解）程序性細胞死亡發(fā)生的種類程序性細胞死亡的特征和基因調(diào)控程序性細胞死亡的生化變化和誘導因子程序性細胞死亡機制植物的生長（基本掌握）莖的生長根的生長葉的生長營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)植物的運動（掌握）向性運動感性運動生理鐘第十一章植物的生殖生理本章重點：春化作用的條件，光周期反應。本章難點：春化作用的機理，光敏色素與花誘導。引種的原則本章目的和要求：使學生掌握光周期反應，春化作用的機理。本章內(nèi)容：第一節(jié)幼年期（了解）幼年期提早成熟第二節(jié)春化作用（掌握）一、春化作用的條件二、

春化作用的時期、部位和刺激傳導三、

春化作用的生理生化變化四、

春化作用的機理第三節(jié)光周期現(xiàn)象（掌握）一、光周期反應類型二、光周期刺激的感受和傳導三、光周期誘導現(xiàn)象四、光對暗期中斷現(xiàn)象五、光敏色素與花誘導關(guān)系六、誘導開花的機理七、春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應用第四節(jié)花器官形成的機理（掌握）花分化初期莖生長點的形成及生理變化花器官形成所需的條件植物性別的分化第五節(jié)受精的生理（了解）花粉壽命和貯存柱頭的生活能力外界的條件對授粉的影響花粉和柱頭的相互“識別”花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長受精前后雌蕊的代謝變化第十二章植物的成熟和衰老生理本章重點：種子、果實成熟及植物衰老的生理生化變化本章難點：衰老的原因本章目的和要求：要求學生理解種子、果實成熟及植物衰老的生理生化變化。種子成熟時的生理生化變化（基本掌握）主要有機物的變化其他生理變化外界條件對種子成熟和化學成分的影響果實成熟時的生理生化變化（基本掌握）果實的生長呼吸驟變?nèi)赓|(zhì)果實成熟色香味變化果實成熟時蛋白質(zhì)和激素的變化種子延存器官的休眠（掌握）種子休眠的原因和破除延存器官休眠的打破和延長植物的衰老（掌握）衰老時的生理生化變化影響衰老的外界條件植物衰老的原因植物器官的脫落（掌握）環(huán)境因子對脫落的影響脫落時細胞及生化變化脫落與植物激素

第十三章植物的抗性生理本章重點：植物的幾種抗性生理和提高植物抗性的途徑。本章難點：抗性生理，植物抗病的生理基礎。本章目的和要求：讓學生掌握植物的幾種抗性生理和提高植物抗性的途徑。本章內(nèi)容：第一節(jié)

抗性生理通論（掌握）一、

逆境對植物代謝的影響二、

生物膜與抗逆性的關(guān)系三、

滲透調(diào)節(jié)與抗逆性的關(guān)系四、

脫落酸與抗逆性的關(guān)系第二節(jié)

植物的抗寒性（了解）一、

凍害的生理現(xiàn)象二、

冷害的生理和形成機理第三節(jié)

植物的抗旱性（了解）一、

干旱對植物的傷害 二、

作物抗旱性及其提高的途徑第四節(jié)

植物的抗熱性（了解）一、

高溫對植物的危害二、

內(nèi)外條件對耐熱性的影響第五節(jié)

植物的抗?jié)承裕私猓┮弧?/p>

濕害定義及提高植物抗?jié)裥缘耐緩蕉?/p>

澇害定義及提高植物抗?jié)承缘耐緩降诹?jié)

植物的抗鹽性（了解）一、

鹽分過多對植物的傷害二、

作物的耐鹽性及其