植物生產(chǎn)與環(huán)境教案全集

植物生長與環(huán)境〔種植類專業(yè)適用〕教材依據(jù)中職及高職種植類專業(yè)《植物生長與環(huán)境》;中職《植物》《土壤肥料》《農(nóng)業(yè)氣象》。課程內(nèi)容與規(guī)劃1.含課程體系結(jié)構(gòu)；2.教學(xué)內(nèi)容組織方式與目的；3.實踐性教學(xué)的設(shè)計思想與效果1．課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)《植物生長與環(huán)境》是的一門專業(yè)根底課，主要為種植類專業(yè)《作物栽培》、《作物遺傳育種》、《作物病蟲害防治》和《作物種子生產(chǎn)》等專業(yè)課程奠定根底〔注：作物包括農(nóng)作物、果樹、蔬菜和花卉〕。從培養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線的初中等技術(shù)應(yīng)用性專門人才出發(fā)，《植物生長與環(huán)境》課程內(nèi)容體系具備以下三個特點：①課程的中心內(nèi)容是植物生長與環(huán)境條件之間的關(guān)系植物的生長發(fā)育與生存環(huán)境密切相關(guān)，不同的植物對環(huán)境的要求不同，《作物栽培》、《作物遺傳育種》、《作物病蟲害防治》課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握如何能夠依據(jù)植物的不同特點、要求和不同的生產(chǎn)目的，給植物提供相應(yīng)的最適宜的生長環(huán)境〔條件〕，讓植物按照人類的要求更好地生長。作為專業(yè)根底課，《植物生長與環(huán)境》的任務(wù)就是說明植物〔作物〕的生長根底、植物生長的根本原理和植物生長發(fā)育的根本過程、植物生長發(fā)育與環(huán)境條件〔水分，肥料，土壤，空氣，溫度〕的關(guān)系、如何通過生長環(huán)境的改變影響植物的生長發(fā)育進(jìn)程，展示的是植物生長發(fā)育的一般規(guī)律。學(xué)習(xí)專業(yè)根底課的目的就是在遵循植物生長發(fā)育自然規(guī)律的前提下，通過環(huán)境條件〔管理措施〕的改變，影響植物〔作物〕的生長狀態(tài)，讓植物更好地為人類效勞。②以生產(chǎn)季節(jié)為主線安排教學(xué)內(nèi)容農(nóng)業(yè)種植類生產(chǎn)的主要特點就是受季節(jié)變化的影響特別大，不同作物種類，其整地、播種、育苗、生長管理和收獲都有一定的時間性，而且這種時間性決定于目前人類無法改變的四季變化。教學(xué)中特別是實踐教學(xué)，要走出教室、進(jìn)入田間，不同的內(nèi)容必須在特定的時期內(nèi)依據(jù)當(dāng)時的生產(chǎn)情況來完成。專業(yè)教學(xué)要求必須按生產(chǎn)進(jìn)程安排教學(xué)進(jìn)程，將教學(xué)和生產(chǎn)融為一體。根據(jù)專業(yè)課的內(nèi)容特點和要求確定專業(yè)根底課的內(nèi)容。內(nèi)容排序上根底課與專業(yè)課同時講授，以生產(chǎn)季節(jié)為主線，根底課內(nèi)容提前于專業(yè)課內(nèi)容，與相應(yīng)專業(yè)課內(nèi)容相照應(yīng)。教學(xué)時間上由秋到春〔三年制的第二、第三學(xué)期〕，在植物生長發(fā)育的一個生育周期內(nèi)完成。③注重根底知識的掌握與應(yīng)用專業(yè)根底課的根底理論為專業(yè)課的根本原理和實用技術(shù)提供理論依據(jù)和生理根底，以專業(yè)教學(xué)需要為前提，主要選擇與專業(yè)崗位能力培養(yǎng)有關(guān)的、學(xué)生畢業(yè)后能直接用于生產(chǎn)當(dāng)中的知識和技能作為課程的重點內(nèi)容。如結(jié)合當(dāng)今社會生產(chǎn)中迫切需要的配方施肥技術(shù)，重點培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生對土壤質(zhì)地、土壤類別、植株和土壤營養(yǎng)成份如有機質(zhì)含量、N、P、K和微量元素的測定技術(shù)及植物缺素診斷能力。對與職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系不大的如三羧酸循環(huán)等理論性較強的生理過程那么作為一般了解展示給學(xué)生。以提高作物產(chǎn)量為出發(fā)點，從植物生理的角度為作物生長提供良好的環(huán)境，課程中還安排了植物野生資源調(diào)查、植物形態(tài)描述、田間雜草識別與防治等內(nèi)容，為作物栽培及相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定理論上和實踐上的根底。2．教學(xué)內(nèi)容組織與安排本著根底課為專業(yè)課效勞，理論教學(xué)為實踐教學(xué)效勞，實踐教學(xué)以技能培養(yǎng)為中心、為專業(yè)崗位能力培養(yǎng)效勞的原那么，《植物生長與環(huán)境》課程內(nèi)容組織與安排如下：①《植物生長與環(huán)境》課程內(nèi)容共分三局部：第一，植物生長發(fā)育的物質(zhì)根底，包括植物的結(jié)構(gòu)特點和植物的生命活動規(guī)律。這局部內(nèi)容是整個課程的根底知識，目的在于認(rèn)識植物的種類，了解植物的結(jié)構(gòu)特點，掌握植物生理習(xí)性，明確植物生長與人類生存的關(guān)系，利用植物更好地為人類效勞。第二，植物生長與環(huán)境調(diào)控，包括土壤環(huán)境、水分條件、溫度條件、養(yǎng)分條件和氣候條件。這局部內(nèi)容是全篇課程的重點，哪些環(huán)境條件影響植物的生長發(fā)育，這些環(huán)境條件是如何影響植物的生長發(fā)育的，如何通過人為的手段控制植物的生長發(fā)育，讓植物按照人類的要求去生長發(fā)育，為人類提供衣食住行等生存物資。結(jié)合作物栽培和病蟲害防治等專業(yè)課程內(nèi)容，尋找連接點，專業(yè)課與根底課連成一體。第三、植物生長發(fā)育的根本規(guī)律，包括植物的生長、發(fā)育、生殖和衰老。這局部內(nèi)容是全書的概括與總結(jié)，了解植物生長發(fā)育的全過程的各個階段與環(huán)節(jié)及其時間順序，綜合考慮植物生長發(fā)育的內(nèi)外影響因子，與植物生產(chǎn)實際和農(nóng)業(yè)栽培管理相吻合。②《植物生長與環(huán)境》理論教學(xué)與實踐教學(xué)比例相當(dāng)：按照職業(yè)教育教學(xué)“理論為實踐效勞、加強實踐教學(xué)力度"的根本要求，我們設(shè)計《植物生長與環(huán)境》課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)比例相當(dāng)。③建立《植物生長與環(huán)境》課外教學(xué)輔助體系：教育注重學(xué)生自學(xué)〔可持續(xù)開展〕能力的培養(yǎng)，職業(yè)教育要求的崗位能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練要占用大量的課外時間，建立標(biāo)準(zhǔn)的課外教學(xué)輔助體系是高職教育教學(xué)的必要條件。以專業(yè)教學(xué)基地生產(chǎn)工程和科研工程為載體，學(xué)生自愿參加組成課外活動小組，結(jié)合課堂教學(xué)，以生產(chǎn)科研實際加深對理論知識的認(rèn)識與掌握。同時結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行實驗實訓(xùn)和技能培訓(xùn)，教學(xué)為生產(chǎn)效勞。教學(xué)、生產(chǎn)、科研和培訓(xùn)融于一體，專業(yè)根底課真正為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定根底。④將素質(zhì)教育貫穿于教學(xué)全程：素質(zhì)教育貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)全過程，滲透于理論教學(xué)、實踐教學(xué)乃至學(xué)生學(xué)習(xí)生活的各個環(huán)節(jié)。3．實踐教學(xué)的設(shè)計與效果重視實踐教學(xué)、注重學(xué)生技術(shù)技能和崗位能力的培養(yǎng)是職教育的特色之一，從專業(yè)根底課為專業(yè)課提供理論和實踐根底的角度出發(fā)，選擇與專業(yè)崗位能力培養(yǎng)有關(guān)的、學(xué)生畢業(yè)后能直接用于生產(chǎn)當(dāng)中的知識和技能，綜合設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容和實施方法?！?〕《植物生長與環(huán)境》實踐教學(xué)內(nèi)容《植物生長與環(huán)境》實踐性教學(xué)包括實驗〔實驗實訓(xùn)〕和實習(xí)〔技能培訓(xùn)〕兩局部，培養(yǎng)學(xué)生植物分類技術(shù)、土壤營養(yǎng)分析技術(shù)、植物營養(yǎng)診斷技術(shù)、植物測試技術(shù)和氣象測試技術(shù)五項能力，再具體劃分二十六個技能?！?〕《植物生長與環(huán)境》實踐教學(xué)動作方法本著為專業(yè)課效勞的思想，《植物生長與環(huán)境》實踐教學(xué)主要采取兩種方式。對于一些如顯微鏡的使用、植物構(gòu)造觀察、葉綠素含量測定、植物分類等根底知識、根底性的技能訓(xùn)練，采取模擬教學(xué)的形式進(jìn)行。提供必要的儀器、設(shè)備、藥品和試材，通過實驗課和教學(xué)實習(xí)，驗證課堂教學(xué)內(nèi)容、熟練根本操作方法，為專業(yè)技能培養(yǎng)奠定根底。對于一些如土壤質(zhì)地鑒別、土壤營養(yǎng)成份測定和植物診斷等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實用技術(shù)技能訓(xùn)練，結(jié)合生產(chǎn)工程現(xiàn)場進(jìn)行。從田間取樣、樣品處理、藥品配制、儀器調(diào)試到材料測定、結(jié)果分析完全由學(xué)生在實驗教師的指導(dǎo)下完成。培訓(xùn)的目的是測試方法的掌握和測試結(jié)果的分析應(yīng)用，而不是文字內(nèi)容的背誦和操作過程的演示。從實驗田取樣，測試結(jié)果再指導(dǎo)于實訓(xùn)基地的土壤改進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)、工作有了可見的結(jié)果，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性自然提高?？赡艿那闆r下與社會接軌，輻射周邊農(nóng)村，為農(nóng)業(yè)和農(nóng)民效勞?！?〕《植物生長與環(huán)境》實踐教學(xué)效果兩年的教學(xué)實踐與探索，《植物生長與環(huán)境》已經(jīng)跳出了根底課純理論學(xué)習(xí)的偏見，成了連接各門專業(yè)課程的樞紐。課程教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合，特別是能夠解決生產(chǎn)中的有關(guān)問題，豐富了教學(xué)內(nèi)容，牢固了課程的根底地位，提高了師生的教學(xué)學(xué)習(xí)積極性。結(jié)合教學(xué)實訓(xùn)，教學(xué)方法與教學(xué)手段〔含多種教學(xué)方法靈活使用的形式與目的；現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)改革〕1．針對課程內(nèi)容特點和培養(yǎng)目標(biāo)采取相應(yīng)的教學(xué)方法。直觀教學(xué)法：根底理論知識介紹，植物的根本結(jié)構(gòu)特點、植物生長發(fā)育根本機理和植物生理過程的了解與掌握等理論性較強的內(nèi)容，采取課堂傳授的方式。以教師講課為主，配合以真實圖片和生產(chǎn)實例，學(xué)生在接受技能訓(xùn)練前掌握必需的根底理論，保證實踐教學(xué)和技能培訓(xùn)順利進(jìn)行。實踐操作法：實踐性比擬強，可以通過儀器設(shè)備和現(xiàn)代教育手段直觀展示的如植物的解剖構(gòu)造、葉綠素的含量、土壤養(yǎng)分鑒定和根系活力測定等內(nèi)容，通過實驗實訓(xùn)課完成。以學(xué)生為主體，由教師指導(dǎo)學(xué)生親身體驗、親自動手操作，在實驗室或田間實物教學(xué)，由學(xué)生自己得出結(jié)論。實踐培訓(xùn)與操作中學(xué)生掌握了技能的操作方法、適用范圍和考前須知，并能根據(jù)生產(chǎn)目的要求選擇使用，培養(yǎng)對專業(yè)技能的掌握和運用能力。師生互動法：針對一些與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密、有助于解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際問題的如溫室生產(chǎn)為什么要進(jìn)行CO2施肥〔CO2對光合作用的影響〕等教學(xué)內(nèi)容，采取提前實地觀察，提出問題后師生共同探討的方式。圍繞著問題進(jìn)行現(xiàn)場或課堂教學(xué)，以掌握理論依據(jù)、學(xué)習(xí)或改進(jìn)相應(yīng)生產(chǎn)措施為目的，開發(fā)學(xué)生智力，培訓(xùn)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力。學(xué)生以此將根底課與專業(yè)課聯(lián)系起來，將根底課與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，學(xué)習(xí)的目的性、針對性加強，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和積性。多媒體網(wǎng)上教學(xué)法：多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，將不同時間、不同地點、不同環(huán)境中的人、事、物在同一空間同時展示。在課程內(nèi)容合理整合的前提下，以大量的文字、圖片、動畫和實地錄像為根底，我們制作了植物生長與環(huán)境教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)兩個課件，前者用于課堂教學(xué)，后者通過校園網(wǎng)系統(tǒng)，用于學(xué)生課后自學(xué)和復(fù)習(xí)，景、樂、圖、文并貌，人文、根底、專業(yè)知識并存，學(xué)生在欣賞中知識得到了積累同時也鍛煉學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的熟悉與使用。工程教學(xué)法：根據(jù)各專業(yè)教學(xué)方案要求確定專業(yè)基地生產(chǎn)工程和科研工程，結(jié)合各工程的具體內(nèi)容、特點和季節(jié)安排相關(guān)理論和實踐教學(xué)。以生產(chǎn)工程為載體開展工程教學(xué)，以工程生產(chǎn)作業(yè)歷為依據(jù)制定教學(xué)進(jìn)程表。授課方案和教學(xué)操作緊緊圍繞工程生產(chǎn)和基地管理。設(shè)立學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)田，學(xué)生在利益、風(fēng)險均擔(dān)的情況下，由教師指導(dǎo)，獨立完成生產(chǎn)、管理及銷售的全過程，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和對各項技能的綜合運用能力。專業(yè)根底課主要與植物生產(chǎn)土、肥、水管理等方面的內(nèi)容相結(jié)合，進(jìn)行實地應(yīng)用。課外教學(xué)法：按照高職教育的教學(xué)方案要求，理論教學(xué)的比例的減小而實踐教學(xué)的比例增大，這就使得課堂教學(xué)內(nèi)容受到限制。為保證教學(xué)進(jìn)程，同時又豐富完善課堂教學(xué)內(nèi)容，對于一些實踐性、綜合性比擬強的內(nèi)容，我們采取由教師課堂上留出題目〔學(xué)生也可以選擇自己感興趣的題目〕，學(xué)生課后去圖書館查閱資料，撰寫綜述，經(jīng)教師批改后，在學(xué)生間開展小型的學(xué)術(shù)交流會的形式，不僅拓寬了學(xué)生的視野，而且鍛煉了學(xué)生文字綜合能力和語言表達(dá)能力。根據(jù)農(nóng)業(yè)職業(yè)教育的特點，許多田間管理的實踐教學(xué)內(nèi)容無法在有限的上課時間內(nèi)完成我們組織專業(yè)實踐課外活動小組，讓學(xué)生利用業(yè)余時間參與基地管理，并對每天的環(huán)境指標(biāo)和發(fā)現(xiàn)的問題做出記錄，使學(xué)生既學(xué)到了東西，又保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。課外活動為學(xué)生專業(yè)能力自我提高和個性開展提供的是一個廣闊的空間，學(xué)生的創(chuàng)造力和潛能得到了充分發(fā)揮。2．以能力培養(yǎng)為中心，針對不同內(nèi)容特點采取適宜的考試評價方法。"3+1"考試：以前在學(xué)期末進(jìn)行所學(xué)課程的期末考試，試題由任課教師來出，大多講什么考什么。對于一些平時學(xué)習(xí)不認(rèn)真的學(xué)生，到學(xué)期末復(fù)印別人的筆記，進(jìn)行突擊背誦，高分低能，教學(xué)質(zhì)量自然滑坡。為了更客觀地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，加強平時根底知識和根本技能的考核，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)課程特點，或?qū)嶋H操作、或理論答卷，靈活采取考試形式，理論測試注重實踐性，實際操作以技能培養(yǎng)為中心，功夫下在平時隨教隨學(xué)，隨學(xué)隨練，隨練隨考，并將考試貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)的整個過程之中。直觀法考試：對于植物種類識別、營養(yǎng)缺素鑒定等內(nèi)容的考核，首先給學(xué)生創(chuàng)造一個模擬甚至是真實的環(huán)境，將考場設(shè)在實驗室或田間，操作為主。目錄緒論……………………第一篇植物生長發(fā)育的物質(zhì)根底……………………第一章植物細(xì)胞………………………第7頁第一節(jié)植物細(xì)胞的根本結(jié)構(gòu)………一．細(xì)胞壁二．細(xì)胞膜三．細(xì)胞質(zhì)四．細(xì)胞核五．植物細(xì)胞后含物第二節(jié)植物細(xì)胞的化學(xué)組成………………一．蛋白質(zhì)二．核酸三．脂類四．糖類五．原生質(zhì)的膠體性質(zhì)第三節(jié)植物細(xì)胞的催化系統(tǒng)---酶………一．酶及其特點二．酶的化學(xué)組成三．酶的命名與分類四．酶的作用特點五．酶的作用機理六．影響酶反響速度的因素七．同工酶第二章植物組織和器官……………第10頁第一節(jié)植物組織…………一．分生組織二．成熟組織三．維管系統(tǒng)第二節(jié)植物的根…………一．根尖分區(qū)二．根的根本結(jié)構(gòu)三．根的變態(tài)第三節(jié)植物的莖…………一．莖的形態(tài)二．芽及其類型三．莖的分枝四．莖的根本結(jié)構(gòu)五．莖的變態(tài)第四節(jié)植物的葉…………一．表皮二．葉肉三．葉脈第五節(jié)植物的花、果實和種子…………一．植物的花和果實二．植物的種子第三章植物的光合作用……………第17頁第一節(jié)太陽輻射與光……………………一．太陽輻射二．太陽光譜第二節(jié)光合色素…………一．葉綠體的根本結(jié)構(gòu)二．光合色素三．影響葉綠素形成的環(huán)境因素第三節(jié)光合作用的機理…………………一．原初反響二．電子傳遞與光合磷酸化三．二氧化碳的同化四．光合作用的產(chǎn)物第四節(jié)光合作用的影響因素及生產(chǎn)潛力………………一．影響光合作用的環(huán)境條件二．光能利用率不高的原因三．提高光能利用率的途徑第五節(jié)保護(hù)設(shè)施內(nèi)光照的特點及其調(diào)節(jié)………………一．保護(hù)設(shè)施內(nèi)光照的特點二．保護(hù)設(shè)施內(nèi)光照的利用和調(diào)節(jié)第四章植物的呼吸作用……………第22頁第一節(jié)呼吸作用的意義及類型…………一．呼吸作用二．呼吸作用的生理意義三．呼吸作用的生理指標(biāo)第二節(jié)呼吸作用的生化過程……………一．有機物分解二．電子傳遞與氧化第三節(jié)呼吸作用的影響因素及調(diào)控應(yīng)用………………一．影響呼吸作用的環(huán)境條件二．呼吸作用的調(diào)節(jié)三．呼吸作用的應(yīng)用第五章植物體內(nèi)有機物的代謝與運輸……………第26頁第一節(jié)植物體內(nèi)有機物的代謝…………一．碳水化合物的代謝二．脂肪的代謝三．核酸的代謝四．蛋白質(zhì)的代謝第二節(jié)植物體內(nèi)有機物的運輸…………一．植物體內(nèi)有機物的運輸系統(tǒng)二．植物體內(nèi)同化物的運輸機理三．植物體內(nèi)同化物的分配第二篇植物生長與環(huán)境調(diào)控………第六章植物生長與土壤環(huán)境………第29頁第一節(jié)土壤的固相組成…………………一．土壤礦物質(zhì)二．土壤有機質(zhì)三．土壤微生物第二節(jié)土壤的根本理化性質(zhì)……………一．土壤孔隙性二．土壤結(jié)構(gòu)性與耕性三．土壤膠體和吸收性能四．土壤酸堿性第三節(jié)植物生長與土壤管理……………一．土壤的改進(jìn)二．土壤培肥第七章植物生長與水分…………第44頁第一節(jié)水分在生命活動中的作用………一．植物含水量二．植物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)三．水的生理作用第二節(jié)植物對水分的吸收………………一．植物的吸水器官二．植物吸水的原理第三節(jié)水分的散失----蒸騰作用………一．蒸騰作用二．小孔擴(kuò)散三．氣孔運動的機理四．影響蒸騰作用的因素五．水分的傳導(dǎo)第四節(jié)土壤水分…………一．土壤水的類型二．土壤含水量的表示方法及其有效性三．土壤水的能態(tài)四．土壤水分的運動五．土壤水分的調(diào)節(jié)第五節(jié)大氣中的水分……………………一．空氣濕度二．水分蒸發(fā)三．水氣凝結(jié)與降水四．水分與植物第八章植物生長與溫度…………第53頁第一節(jié)土壤空氣與溫度…………………一．土壤空氣二．土壤熱量狀況第二節(jié)氣溫……………一．溫度狀況的表征和植物對熱量的要求二．溫度條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第三節(jié)調(diào)控溫度在植物保護(hù)地栽培中的應(yīng)用…………一．保護(hù)地設(shè)施內(nèi)溫度條件的特點二．溫度的調(diào)節(jié)第九章植物生長與養(yǎng)分…………第58頁第一節(jié)植物生長與營養(yǎng)…………………一．植物的營養(yǎng)元素及其生理作用二．植物對養(yǎng)分的吸收三．作物各生長期的營養(yǎng)特性四．土壤養(yǎng)分第二節(jié)植物生長與肥料…………………一．施肥原理二．化肥〔化學(xué)肥料〕三．有機肥和生物肥四．配方施肥第三節(jié)主要作物施肥技術(shù)………………一．大田作物二．果樹三．蔬菜四．花卉施肥特點第十章植物生長與農(nóng)業(yè)小氣候……………………第86頁第一節(jié)大氣與風(fēng)…………一．氣壓與風(fēng)二．風(fēng)的形成和變化三．大氣環(huán)流與地方性風(fēng)四．風(fēng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第二節(jié)天氣與氣候………一．主要天氣系統(tǒng)及天氣特征二．農(nóng)業(yè)災(zāi)害天氣第三節(jié)農(nóng)業(yè)小氣候………一．農(nóng)田小氣候二．設(shè)施農(nóng)業(yè)小氣候第三篇植物的生長、發(fā)育與繁殖…………第十一章植物的生長發(fā)育………第95頁第一節(jié)植物的生長物質(zhì)…………………一．植物激素二．植物生長調(diào)節(jié)劑第二節(jié)種子生理…………一．種子的休眠二．種子的萌發(fā)第三節(jié)植物的生長與分化………………一．植物生長的細(xì)胞學(xué)根底二．植物生長的根本規(guī)律三．植物生長的影響因素四．植物運動第十二章植物的生殖、衰老、脫落和逆境生理……第99頁第一節(jié)春化作用…………一．春化作用二．春化作用的條件三．去春化作用四．春化作用的傳遞第二節(jié)光周期現(xiàn)象………一．光周期現(xiàn)象二．植物按光周期現(xiàn)象分類三．光周期誘導(dǎo)四．春化作用和光周期現(xiàn)象在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用第三節(jié)光敏素……………一．光敏素二．光敏素與成花誘導(dǎo)三．植物體內(nèi)營養(yǎng)狀況對開花的影響----碳氮比學(xué)說四．影響花器官性別分化的因素第四節(jié)授粉、受精和種子、果實成熟…………………一．開花與傳粉二．受精作用三．種子與果實的發(fā)育開始第五節(jié)植物的衰老、脫落與逆境生理…………………一．植物的衰老二．植物的脫落第六節(jié)植物的逆境生理…………………一．植物的逆境生理二．植物的抗旱性三．植物的抗寒性四．植物的鹽害及抗鹽性五．植物的澇害及抗?jié)承粤h(huán)境污染對植物的影響七．抗逆生理與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一篇植物生長發(fā)育的結(jié)構(gòu)根底和物質(zhì)根底第一章植物細(xì)胞[課時1-4，總課時4]一．目的要求了解植物細(xì)胞的根本結(jié)構(gòu)特點和原生質(zhì)的根本組成，掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征和酶的組成、分類特點，重點掌握酶促反響的影響因素和作用規(guī)律。二．教學(xué)內(nèi)容1．一般了解植物細(xì)胞根本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁，細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核，后含物。植物細(xì)胞化學(xué)組成：核酸，脂類，糖類。植物細(xì)胞催化系統(tǒng)：酶的作用特點，酶的作用機理。2．一般掌握植物細(xì)胞化學(xué)組成：原生質(zhì)的膠體性質(zhì)。植物細(xì)胞催化系統(tǒng)：酶的分類，酶的化學(xué)組成，酶濃度、激活劑、抑制劑對酶促反響速度的影響。3．重點掌握植物細(xì)胞化學(xué)組成：蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。植物細(xì)胞催化系統(tǒng)：酶和同功酶的定義，底物濃度、溫度、pH值對酶促反響速度的影響。三．實驗實訓(xùn)1．顯微鏡的使用及細(xì)胞結(jié)構(gòu)觀察2．酶的活性測定四、學(xué)習(xí)要點第一節(jié)植物細(xì)胞的根本結(jié)構(gòu)課時1細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動的根本單位。一．細(xì)胞壁細(xì)胞壁存在于細(xì)胞的最外方，是植物細(xì)胞區(qū)別于動物細(xì)胞的顯著特征之一。細(xì)胞壁是具有一定硬度和彈性的固體結(jié)構(gòu)，起著保護(hù)和支持細(xì)胞的作用，并在很大程度上決定了細(xì)胞的形態(tài)和功能。二．細(xì)胞膜細(xì)胞膜亦稱質(zhì)膜，是細(xì)胞質(zhì)外方與細(xì)胞壁緊密相接的一層薄膜，厚約7.5~10nm，只能在顯微鏡下才能看清楚。細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)〔40％〕和脂類〔50％〕組成，另外還含有少量的糖類物質(zhì)〔2~10％〕。三．細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)是質(zhì)膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的原生質(zhì)區(qū)域。細(xì)胞質(zhì)可分為胞基質(zhì)和細(xì)胞器兩大局部。四．細(xì)胞核細(xì)胞核是細(xì)胞的核心結(jié)構(gòu)，它控制著蛋白質(zhì)的合成和細(xì)胞的生長發(fā)育。通常每個細(xì)胞都有一個細(xì)胞核，幼小細(xì)胞里，細(xì)胞核位于細(xì)胞的中央，而在成熟的細(xì)胞中，由于液泡的形成，細(xì)胞核常位于細(xì)胞外圍薄層的細(xì)胞質(zhì)中。五．植物細(xì)胞后含物植物細(xì)胞在生長、分化和成熟過程中，由于新陳代謝活動所產(chǎn)生的代謝中間產(chǎn)物、廢物等統(tǒng)稱為后含物。第二節(jié)植物細(xì)胞的化學(xué)組成課時2植物細(xì)胞是由細(xì)胞壁和原生質(zhì)兩局部構(gòu)成。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素、果膠質(zhì)和半纖維素，有的細(xì)胞中還有木質(zhì)素、角質(zhì)和木栓質(zhì)等。構(gòu)成植物細(xì)胞的生活物質(zhì)是原生質(zhì)，它是細(xì)胞生命活動的物質(zhì)根底。水分是原生質(zhì)的主要組成成分之一，一般約占原生質(zhì)組成的80％以上，枯燥種子的含水量亦不少于10％。一．蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是原生質(zhì)中最豐富的有機物質(zhì)，占原生質(zhì)干物質(zhì)重量的50％以上，是生命最重要的物質(zhì)根底。蛋白質(zhì)主要由碳〔C〕、氫〔H〕、氧〔O〕、氮〔N〕、硫〔S〕5種化學(xué)元素組成。1．組成蛋白質(zhì)的根本單位----氨基酸組成蛋白質(zhì)分子的根本結(jié)構(gòu)單位是氨基酸，氨基酸分子都具有氨基〔-NH3＋〕和羧基〔-COO－〕的根本結(jié)構(gòu)。各種生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)主要由20種氨基酸組成，各種氨基酸的區(qū)別就在于R基團(tuán)的不同。2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一個氨基酸分子上的α-羧基可以和另一個氨基酸分子上的α-氨基脫水縮合形成酰胺鍵〔-CONH-〕，稱為肽鍵。氨基酸分子以肽鍵結(jié)合形成的化合物稱肽，由兩個氨基酸分子組成的肽稱二肽，由三個氨基酸分子組成的肽稱三肽，由三個以上氨基酸分子組成的肽稱多肽，蛋白質(zhì)就是由許多氨基酸分子借肽鍵連接起來的多肽鏈。3．蛋白質(zhì)的性質(zhì)①.膠體性質(zhì)②.蛋白質(zhì)的電性與等電點③.鹽溶鹽析及脫水劑的作用④.蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性⑤.吸收光譜與顏色反響4．蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)通常按化學(xué)組成、溶解度和功能分類。按化學(xué)組成，蛋白質(zhì)通?？煞譃楹唵蔚鞍踪|(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩大類。二．核酸1.核酸的組成核酸分為脫氧核糖核酸〔DNA〕和核糖核酸〔RNA〕兩類。核苷酸那么由有機堿、戊糖和磷酸三種成分組成〔表1-2〕。有機堿包括兩種嘌吟〔腺嘌呤A，鳥瞟吟G〕和三種嘧啶〔胸腺嘧啶T，胞嘧啶C，尿嘧啶U〕。三．脂類細(xì)胞中的脂類有真脂、磷脂、糖脂三類。真脂是細(xì)胞內(nèi)的貯藏物質(zhì)，磷脂和糖脂是生物膜的主要組成成分之一，約占生物膜干重的50％。四．糖類糖類是植物體內(nèi)的主要成分之一，其含量占植物體干重的60－90％。植物光合作用的主要產(chǎn)物就是糖。糖在植物體內(nèi)的功能主要是兩個方面：①為植物體內(nèi)各種生命過程提供能量，而且也是合成各種物質(zhì)的碳骨架②作為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如細(xì)胞壁的纖維素，果膠物質(zhì)以及組成膜成分的糖等。植物體內(nèi)的糖可以分為三類：①單糖，是最簡單的糖；②低聚精，是2—8個單糖的縮聚物；③多糖，由多個單糖通過糖苷鍵結(jié)合成的高分子量的復(fù)雜物質(zhì)。五．原生質(zhì)的膠體性質(zhì)原生質(zhì)的主要組成成分是以蛋白質(zhì)為主的大分子親水性物質(zhì)，分子大小在0.1~0.25微米〔um〕，這樣大的分子的溶液即可成為膠體狀態(tài)，呈現(xiàn)膠體的性質(zhì)。1.帶電性與親水性2.吸附性3.粘性和彈性4.凝膠作用第三節(jié)植物細(xì)胞的催化系統(tǒng)----酶課時1一．酶及其特點酶是生活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的具有催化活性的蛋白質(zhì)，也稱生物催化劑。酶與一般催化劑一樣，在反響前后酶本身的數(shù)量和質(zhì)量不發(fā)生變化，酶只能加速化學(xué)反響到達(dá)平衡，而不能改變反響的平衡點，酶也是通過降低活化能來加速反響的進(jìn)行。酶與一般催化劑不同的是它具有高效催化活性和高度的專一性。同時由于酶是蛋白質(zhì)，所以還具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。二．酶的化學(xué)組成從酶的化學(xué)成分來看，有些酶僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成，稱為單成分酶，例如脲酶、脂肪酶、蛋白酶、核糖核酸酶等。另一些酶的組成，除含蛋白質(zhì)局部外〔亦稱酶蛋白〕，還含有非蛋白質(zhì)局部〔稱輔助因子〕，兩局部形成復(fù)合物才有催化活性，這類酶稱為雙成分酶，例如脫氨酶、脫羧酶等。1.輔酶和輔基①.NAD〔煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，也稱輔酶I〕和NADP〔煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，也稱輔酶II〕②.FMN〔黃素單核苷酸〕和FAD〔黃素腺嘌二核苷酸〕③.輔酶A〔CoA－SA〕。④.血紅素〔鐵卟啉〕⑤.AMP〔一磷酸腺苷〕，ADP〔二磷酸腺苷〕和ATP〔三磷酸腺苷〕2.金屬離子三．酶的命名與分類1.酶的命名一般常采用習(xí)慣命名法，絕大多數(shù)酶是根據(jù)它作用的底物命名、例如淀粉酶、蛋白酶等。有些酶是根據(jù)其催化的反響性質(zhì)來命名，例如脫氫酶、水解酶、轉(zhuǎn)氨酶。有的將低物和反響性質(zhì)結(jié)合起來命名，例如琥珀酸脫氫酶。2.酶的分類酶的分類原那么是把所有酶根據(jù)其催化反響的性質(zhì)分成六大類，氧化復(fù)原酶類轉(zhuǎn)移酶類水解酶類裂解酶類異構(gòu)酶類合成酶類四．酶的作用特點1.高效催化性2.高度專一性〔特異性〕五．酶的作用機理1.酶的中間產(chǎn)物理論2.酶的活性中心3.酶的催化機理六．影響酶反響速度的因素酶促反響受許多因素的影響，如底物濃度、酶濃度、溫度、PH值、抑制劑和激活劑等。七．同工酶同工酶是指在同一機體中的一種酶存在多種分子形式，它們催化相同的化學(xué)反響，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，它們的溶解度，分子量和對激活劑、抑制劑的反響也都存在差異。第二章植物組織和器官[課時5-12，總課時8]一．目的要求了解植物各種組織和根、莖、葉、花、果實和種子六大器官的結(jié)構(gòu)組成特點，能夠區(qū)分植物組織和器官結(jié)構(gòu)上的異同點。掌握各器官組織的功能特點及生理作用。二．教學(xué)內(nèi)容1．一般了解植物組織：分生組織和各種成熟組織的種類、特點、功能和分布，植物六大器官的結(jié)構(gòu)組成和功用。2．一般掌握植物組織：維管束、維管組織和維管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、種類和功能。植物器官：植物根、莖、葉的變態(tài)，根尖及其分區(qū)，莖的形態(tài)特征，芽的類型、結(jié)構(gòu)，莖的分枝和分蘗，幼苗的類型和特點。3．重點掌握植物組織：表皮〔保護(hù)組織〕的根本結(jié)構(gòu)特點，植物根、莖的初生結(jié)構(gòu)和植物葉子的結(jié)構(gòu)特點，內(nèi)皮層的結(jié)構(gòu)和功能。三．實驗實訓(xùn)1．顯微鏡的使用及細(xì)胞組織器官觀察四、學(xué)習(xí)要點第一節(jié)植物組織課時1細(xì)胞分化的結(jié)果，導(dǎo)致植物體中形成多種類型的細(xì)胞。形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，生理功能相同，在個體發(fā)育中來源一致的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位，稱為組織。植物組織有分生組織和成熟組織兩大類。一．分生組織分生組織主要存在于植物的生長部位，如：根尖、莖尖〔頂端分生組織〕，形成層〔側(cè)生分生組織〕和植物莖節(jié)〔居間分生組織〕的部位。分生組織的細(xì)胞都具備持續(xù)分裂的能力，通過細(xì)胞分裂形成新的細(xì)胞，生長分化后再形成其它的組織。二．成熟組織成熟組織是由分生組織衍生的細(xì)胞開展而來的，成熟組織的細(xì)胞不具備細(xì)胞分裂的能力，但都具有一種特定的功能，根據(jù)成熟組織功能的不同，可將成熟組織分為五種類型。1．保護(hù)組織保護(hù)組織分布于植物的最外面，由一層或幾層排列緊密的細(xì)胞組成，對整個植物體起著保護(hù)的作用。如：植物的表皮〔初生保護(hù)組織〕和周皮〔次生保護(hù)組織〕。2．根本組織根本組織是植物體進(jìn)行各種代謝活動的主要組織，共同特點是都是由薄壁細(xì)胞組成，也稱薄壁組織，具潛在的分生能力，是扦插、嫁接成活和組織培養(yǎng)的根底。根本組織根據(jù)生理功能不同分為吸收組織〔根尖根毛區(qū)〕，同化組織〔葉肉細(xì)胞〕，貯藏組織〔胚乳〕，通氣組織〔氣道〕和傳遞細(xì)胞。3．機械組織機械組織對植物體起著機械支持的作用，特點是細(xì)胞壁局部或全部加厚，主要分布于保護(hù)組織的內(nèi)側(cè)和植物維管束的周圍，分厚角組織和厚壁組織〔纖維、石細(xì)胞〕兩種。4．輸導(dǎo)組織輸導(dǎo)組織是植物體內(nèi)擔(dān)負(fù)長途運輸?shù)墓軤罱Y(jié)構(gòu)，它們在各器官間成連續(xù)的輸導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)輸導(dǎo)組織運輸物質(zhì)的種類不同，把輸導(dǎo)組織分為兩類，運輸水分和無機鹽的稱導(dǎo)管和管胞，運輸有機養(yǎng)料的稱篩管和篩胞。在植物體中，以導(dǎo)管和管胞為主組成木質(zhì)部，以篩管和篩胞為主組成韌皮部，木質(zhì)部和韌皮部共同組成束狀結(jié)構(gòu)，稱維管束。5．分泌結(jié)構(gòu)〔分泌組織〕分泌結(jié)構(gòu)是由一些具有分泌功能的細(xì)胞組成的，它們使植物體產(chǎn)生蜜汁、揮發(fā)油、粘液、樹脂、乳汁、單寧、生物堿和鹽類等物質(zhì)。分泌結(jié)構(gòu)分為外分泌結(jié)構(gòu)〔腺毛、腺磷、蜜腺、鹽腺、排水器〕和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)〔分泌細(xì)胞、分泌腔、分泌道、乳汁管〕兩大類。三．維管系統(tǒng)1．維管束在植物體內(nèi)，木質(zhì)部和韌皮部是相互陪伴成束狀存在的。由木質(zhì)部和韌皮部共同組成的束狀結(jié)構(gòu)稱維管束，根據(jù)維管束內(nèi)形成層的有無以及維管束能否繼續(xù)開展擴(kuò)大，可將維管束分為有限維管束〔無形成層〕和無限維管束〔有形成層〕兩大類型。2．維管組織木質(zhì)部和韌皮部是植物體內(nèi)主要起輸導(dǎo)作用的組織。木質(zhì)部一般包括導(dǎo)管、管胞、木薄壁組織和木纖維等組成分子；韌皮部那么一般包括篩管、伴胞〔蕨類植物及裸子植物為篩胞，無伴胞〕、韌皮薄壁組織和韌皮纖維等組成分子。木質(zhì)部和韌皮部的組成分子包含輸導(dǎo)組織、薄壁組織和機械組織等幾種組織。所以，它們被認(rèn)為是一種復(fù)合的組織。3．維管系統(tǒng)維管組織錯綜復(fù)雜地貫穿于某一器官或整個植物體中，組成一個結(jié)構(gòu)和功能上的單位，使一個器官或整個植物體的各個局部得以連接起來。因此，在一株植物的整體上或一個器官的全部維管組織總稱為維管系統(tǒng)。第二節(jié)植物的根課時2根是植物長期適應(yīng)陸地生活過程中形成的器官。它的主要生理功能是吸收作用，吸收土壤里的水分、二氧化碳和溶解于水中的無機鹽；根有支持和固著的作用，通過根植物體牢固地固定在土壤當(dāng)中；根有合成作用，至少有十余種氨基酸、植物堿、有機氮等是在根內(nèi)合成的；根還具有輸導(dǎo)、貯藏和繁殖的能力。根有主根與側(cè)根之分，植物地下所有的根構(gòu)成根系，根的生理活潑區(qū)是根尖，根尖由根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和根毛區(qū)四局部組成。一．根尖分區(qū)1．根冠根冠位于根尖的頂端，是由許多排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的帽狀結(jié)構(gòu)，對根尖起著保護(hù)的作用。根冠細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)含有淀粉體(造粉體)，與根的生長向地性有一定的關(guān)系。2．分生區(qū)分生區(qū)位于根冠的內(nèi)側(cè)，又稱生長點，由分生組織細(xì)胞組成。通過分裂為根的生長提供新的細(xì)胞，是植物根一切結(jié)構(gòu)的來源。3．伸長區(qū)伸長區(qū)是細(xì)胞生長分化的過渡區(qū)，伸長區(qū)前端〔靠近分生區(qū)〕的細(xì)胞具有分裂能力。愈向后，細(xì)胞伸長生長占主導(dǎo)地位。細(xì)胞迅速伸長生長所產(chǎn)生的伸長力量，是根尖深入土層的主要推動力。4．根毛區(qū)根毛區(qū)的主要特征是根的外表密生根毛，根毛是根表皮細(xì)胞外壁向外突起形成的頂端封閉的管狀結(jié)構(gòu)。根毛的存在增大了根的吸收面積，根毛區(qū)是根部吸收水分和無機鹽的主要局部，所以又稱吸收區(qū)。根毛區(qū)內(nèi)部細(xì)胞已經(jīng)停止伸長，并多已分化成熟為各種成熟組織，故此也稱成熟區(qū)。根毛區(qū)內(nèi)根的根本結(jié)構(gòu)完全形成。二．根的根本結(jié)構(gòu)根的根本結(jié)構(gòu)分為三大局部，表皮、皮層和維管柱。1．表皮表皮是根最外一層排列整齊的細(xì)胞，細(xì)胞壁薄，許多表皮細(xì)胞外壁向外突出形成根毛，擴(kuò)大了根的吸收面積，所以根毛區(qū)表皮細(xì)胞的吸收作用較其保護(hù)作用更為重要。2．皮層皮層是由許多薄壁細(xì)胞分散于表皮和維管柱之間而成，是水分和溶質(zhì)從根毛到維管柱的橫向運輸途徑，也是幼根貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所。3．維管柱維管柱是植物根縱向運輸系統(tǒng)的主體，由維管柱鞘、木質(zhì)部、韌皮部和薄壁細(xì)胞組成。維管柱鞘是一層或幾層排列緊密的的薄壁細(xì)胞，具有潛在的分裂能力，是側(cè)根、不定芽的主要來源。木質(zhì)部呈星芒狀位于根的中央，由導(dǎo)管、管胞、木質(zhì)纖維細(xì)胞和木質(zhì)薄壁細(xì)胞組成，主要生理功能是輸導(dǎo)水分和無機鹽。韌皮部呈束狀分布于木質(zhì)部輻射角之間，由篩管、伴胞、篩胞、韌皮纖維細(xì)胞和韌皮薄壁細(xì)胞組成，主要生理功能是運輸同化產(chǎn)物。薄壁細(xì)胞分布于木質(zhì)部和韌皮部之間。三．根的變態(tài)植物的各種營養(yǎng)器官由于行使一定的生理功能，特別是有些植物的營養(yǎng)器官，適應(yīng)不同的環(huán)境行使特殊的生理功能，其形態(tài)結(jié)構(gòu)各有其特性甚至相應(yīng)發(fā)生變異，經(jīng)歷假設(shè)干世代以后，變異愈為明顯，成為該種植物的遺傳特性，這種現(xiàn)象稱為器官的變態(tài)。變態(tài)器官在外形上往往不易區(qū)分，常要從形態(tài)發(fā)生上來加以判斷。根據(jù)植物根形態(tài)功能和不同可將根分為貯藏根、氣生根和寄生根三種類型。第三節(jié)植物的莖課時3莖是聯(lián)系植物根、葉，輸導(dǎo)水分、無機鹽和有機物的營養(yǎng)器官，莖上著生有芽，芽萌發(fā)生長，形成葉和分枝，組成龐大的枝葉系統(tǒng)，支持著整個植物體，莖也具有貯藏和繁殖的功能。一．莖的形態(tài)莖有節(jié)和節(jié)間。莖上著生葉的部位稱為節(jié)，節(jié)上著生葉，相鄰兩個節(jié)之間的部位稱為節(jié)間，莖的頂端和節(jié)上葉腋處有芽，著生葉和芽的莖稱為枝條。葉子脫落后在節(jié)上留下的痕跡稱為葉痕。葉痕中枝條和葉柄中維管束斷裂后留下的痕跡稱為葉跡。鱗芽芽鱗片脫落后留下的痕跡稱芽鱗痕。木本植物莖外表不同形狀的小突起稱皮孔。莖上葉痕的形狀、葉跡的分布、皮孔的形狀和數(shù)目是鑒別樹種的依據(jù)。根據(jù)枝條上芽鱗痕的數(shù)目和相鄰芽鱗痕間的距離，可以判斷枝條的生常年齡和生長速度。二．芽及其類型芽是未發(fā)育的枝、花或花序，是枝、花或花序的原始體。如果把一個芽做縱切面，從上向下可以看到它是由生長錐〔分生組織〕、葉原基、幼葉以及腋芽原基組成,有些植物的芽，在幼葉的外面還包圍著芽鱗片。生長在枝條頂端的芽稱頂芽,生長在枝的側(cè)面葉腋內(nèi)的芽稱側(cè)芽或腋芽。頂芽和側(cè)芽都是著生在枝的固定位置上稱定芽，由老的根、莖和葉上發(fā)出的芽稱不定芽。以后發(fā)育成枝葉的芽稱葉芽；發(fā)育成花和花序的芽稱花芽；即能形成花又能形成枝的芽稱混合芽。外面沒有芽鱗片保護(hù)的芽稱裸芽，有芽鱗片保護(hù)的芽稱鱗芽。能在當(dāng)年生長季節(jié)萌發(fā)的芽稱活動芽，處于休眠狀態(tài)的芽稱休眠芽。三．莖的分枝分枝是植物的根本特征之一。植物莖的分枝有三種方式：主莖頂芽活動旺盛，主干直立明顯，側(cè)芽相繼展開形成側(cè)枝較細(xì)，側(cè)枝以同樣的方式再形成次級分枝，這種分枝方式稱單軸分枝，松、柏、楊等植物的分枝都是單軸分枝。頂芽生長到一定時候，生長緩慢、停止生長甚至死亡，由頂芽下面的腋芽代替頂芽繼續(xù)生長形成側(cè)枝，側(cè)枝又以同樣的方式分枝，這種分枝方式稱合軸分枝，如蘋果、葡萄、梨、桃等的分枝。第三種分枝方式是，主莖頂芽活動到一定時間停止生長或死亡，頂芽下面的兩個側(cè)芽同時生長形成兩個側(cè)枝，側(cè)枝再以同樣的方式分枝，稱假二叉分枝，如丁香、石竹和泡桐等植物的分枝。禾本科植物如水稻、小麥等的分枝方式與雙子葉植物不同。在生長初期，莖的節(jié)間短，幾個節(jié)密集于基部，每個葉腋中都有一個腋芽。在四、五葉期的幼苗，有些腋芽開始活動，迅速生長為新技，同時在節(jié)位上產(chǎn)生不定根。禾本科植物的這種分枝的方式稱為分蘗。產(chǎn)生分蘗的節(jié)稱為分蘗節(jié)〔栽培學(xué)上常將發(fā)生分蘗的節(jié)段稱為分蘗節(jié)〕。隨后，新技的基部又各自形成分蘗節(jié)，進(jìn)行分蘗活動，順序地產(chǎn)生各級分蘗和不定根。從主莖發(fā)生的分蘗叫做第一次分蘗，由第一次分蘗苗發(fā)生的分蘗叫做第二次分蘗，依此類推。四．莖的根本結(jié)構(gòu)1．雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu)雙子葉植物莖的根本結(jié)構(gòu)包括表皮、皮層和維管柱三局部?！?〕表皮表皮是幼莖最外的一層細(xì)胞，為初生保護(hù)組織。細(xì)胞的外壁角化，形成角質(zhì)層，表皮上并有少數(shù)氣孔分布，有的植物還分化出表皮毛覆蓋于外表。表皮這種結(jié)構(gòu)上的特點，既能起到防止莖內(nèi)水分過度散失和病蟲侵入的作用，又不影響透光和通氣，仍能使幼莖內(nèi)的綠色組織正常地進(jìn)行光合作用。這是植物對環(huán)境的適應(yīng)。〔2〕皮層皮層位于表皮與中柱之間，絕大局部是由薄壁組織組成的。但在表皮的內(nèi)方，常有成束或相連成片的厚角組織分布。在一定程度上加強了幼莖的支持作用。厚角細(xì)胞和薄壁細(xì)胞中都含有葉綠體，故幼莖常呈綠色。水生植物的莖，一般缺乏機械組織，但皮薄壁組織的細(xì)胞間隙卻很興旺，常常形成了通氣組織。有些植物莖的皮層中有分泌腔〔如棉花、向日葵〕、乳汁管〔如甘薯〕或其他分泌結(jié)構(gòu)的分化。有些那么具有含晶體和單寧的細(xì)胞〔如花生、桃〕。有的木本植物莖的皮層內(nèi)，往往有石細(xì)胞群的分布?！?〕中柱中柱是皮層以內(nèi)的中軸局部。它由維管束、髓和髓射線等組成。草本雙子葉植物幼莖橫切面上，維管束呈橢圓形。各維管束之間的距離較大，它們環(huán)形排列于皮層的內(nèi)側(cè)。多數(shù)木本植物幼莖內(nèi)的維管束，彼此間距很小，幾乎連成完整的環(huán)。髓和髓射線是中柱內(nèi)的薄壁組織。位于幼莖中央局部的，稱為髓。位于兩個維管束之間連接皮層與髓的局部，稱為髓射線。2．禾本科植物莖的結(jié)構(gòu)禾本科植物的莖有明顯的節(jié)與節(jié)間的區(qū)分。大多數(shù)種類的節(jié)間其中央局部萎縮，形成中空的稈，但也有的種類為實心的結(jié)構(gòu)。它們共同的特點是維管束散生分布，沒有皮層和中柱的界限，只能劃分為表皮、根本組織和維管束三個根本的組織系統(tǒng)。〔1〕表皮表皮由長細(xì)胞、短細(xì)胞和氣孔器有規(guī)律地排列而成。〔2〕根本組織根本組織主要是由薄壁細(xì)胞組成。玉米、高粱、甘蔗等的莖內(nèi)為根本組織所充滿；而水稻、小麥、竹等莖內(nèi)的中央薄壁細(xì)胞解體，形成中空的髓腔?！?〕維管束許多維管束分散在根本組織中。它們排河南方式分為兩類：一類可以水稻、小麥等為代表，各維管束大體上排列為內(nèi)、外兩環(huán)。另一類如玉米、甘蔗、高梁等，它們的維管束分散排列于根本組織中。維營束鞘的里面為初生韌皮都和初生水質(zhì)部，沒有束中形成層，這種維管束稱為有限維管束，是單子葉植物〔包括禾本科植物〕的主要特征之一。五．莖的變態(tài)1．地下莖的變態(tài)有些植物的局部莖枝生長于土壤中，變?yōu)橘A藏或營養(yǎng)繁殖的器官，稱為地下莖。地下莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)常發(fā)生明顯的變化，但仍保持莖枝的根本特征。常見的有以下幾種。①．根狀莖許多禾本科植物具有根狀莖。如白茅、絆根草、蘆葦、竹等的根狀莖，蔓生于土壤中。姜、菊芋的根狀莖，肥短而為肉質(zhì)；蓮的根狀莖稱為蓮藕，其中有興旺的氣道與葉相通。這些根狀莖是貯藏器官又是營養(yǎng)繁殖器官。②．塊莖馬鈴薯塊莖，頂端有頂芽，四周有許多“芽眼”，作螺旋排列。③．鱗莖洋蔥鱗莖最中央的基部為一個扁平而節(jié)間極短的鱗莖盤，其上生有頂芽，將來發(fā)育為花序。四周有肉質(zhì)鱗片葉重重包圍著，它們貯藏著大量的營養(yǎng)物質(zhì)。④．球莖球莖是肥而短的地下莖。荸薺、慈菇的球莖由纖匍枝頂端發(fā)育而成；芋的球莖由莖基部發(fā)育而成。2．地上莖的變態(tài)植物的地上莖也會發(fā)生變態(tài)，其類型較多，比擬復(fù)雜，通常有以下幾種：①．匍匐莖如草莓、蛇莓等植物的莖便屬此類型。②．肉質(zhì)莖許多仙人掌科的植物具有這種變態(tài)莖。③．葉狀莖〔葉養(yǎng)枝〕有些植物如假葉樹、竹節(jié)蓼、文竹、曇花等的葉子退化或早落，莖變?yōu)楸馄交蜥槧?，長期為綠色，代葉行使光合作用，這種莖稱為葉狀莖。④．莖卷須有些藤本植物的莖變?yōu)榫砬募?xì)絲；其上不生葉，用以纏繞其他物體，使植物體得以攀緣生長，稱為莖卷須，如南瓜、葡萄等。⑤．莖刺有些植物如柑桔、山楂、皂莢的局部地上態(tài)為刺，稱為莖刺。薔薇、月季等莖上有刺，稱為皮刺。第四節(jié)植物的葉課時1葉是植物重要的營養(yǎng)器官。葉的主要生理功能有二個，一是光合作用，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，供給植物生長發(fā)育的需要；二是蒸騰作用，通過蒸騰作用帶動植物體內(nèi)的水分循環(huán)，保證植物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與運輸。植物的完全葉由托葉、葉柄和葉片三局部組成，三局部形態(tài)的不同是植物分類的主要依據(jù)。植物葉片的根本結(jié)構(gòu)包括表皮、葉肉和葉脈三個局部。一．表皮表皮分布在整個葉片的外表，分上表皮和下表皮。通常只由一層細(xì)胞組成，除表皮細(xì)胞外，表皮上還分布有氣孔器、表皮毛和排水器等結(jié)構(gòu)。氣孔器由兩個腎形的保衛(wèi)細(xì)胞圍合而成，兩個保衛(wèi)細(xì)胞之間的裂生胞間隙稱為氣孔，它們是葉片與外界環(huán)境之間氣體交換和水分蒸騰和孔道。二．葉肉葉肉是葉片進(jìn)行光合作用的主要局部，葉肉薄壁細(xì)胞內(nèi)含有大量的葉綠體，形成疏松的綠色組織。多數(shù)植物葉片中，葉肉細(xì)胞分化為柵欄組織和海綿組織。三．葉脈葉脈分布在葉肉組織中，由一條或幾條維管束組成，木質(zhì)部位于上方，韌皮部位于下方，中間有微少的形成層。葉脈的主要功能是支持和輸導(dǎo)作用。第五節(jié)植物的花、果實和種子課時1一．植物的花和果實花是植物重要的生殖器官，植物典型花結(jié)構(gòu)通常由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成。花梗和花托是植物莖的變態(tài)，而花萼、花冠、雄蕊和雌蕊那么是植物的變態(tài)葉。雄蕊包括花絲和花藥兩局部，花藥內(nèi)部有花粉粒，花粉粒亦稱雄配子體，內(nèi)含精子〔雄配子〕。雌蕊由柱頭、花柱和子房構(gòu)成，子房內(nèi)著生有胚珠，胚珠的主要結(jié)構(gòu)是胚囊，胚囊亦稱雌配子體，內(nèi)含卵細(xì)胞〔雌配子〕。植物開花傳粉，通過雙受精作用，精子與卵細(xì)胞結(jié)合成合子，合子發(fā)育形成植物的胚，胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實。水稻、小麥、大麥、玉米、高梁等禾本科植物的花與一般雙子葉植物花的組成不同。它們通常由2枚漿片、3或6枚雄蕊及1枚雌蕊組成。禾本科植物的花和內(nèi)、外稃組成小花，再由1至多朵小花與1對穎片組成小穗。穎片著生于小穗的基都，相當(dāng)于花序分枝基部的小總苞〔變態(tài)葉〕。具有多朵小花的小穗，中間有小穗軸。只有1朵小花的小穗，小穗軸退化或不存在。不同的禾本科植物可再由許多小穗集合成為不同的花序類型。二．植物的種子種子是種子植物特有的生殖器官,不同植物的種子，其大小、形狀、顏色各不相同，但其根本結(jié)構(gòu)是一致的。種子的根本結(jié)構(gòu)包括種皮，胚乳和胚〔胚芽、胚軸、胚根、子葉〕。具有胚乳的種子稱有胚乳種子，不具有胚乳的種子稱無胚乳種子，種子具有一片子葉的植物稱單子葉植物〔百合、馬蹄蓮、玉米、小麥〕，種子具有兩片子葉的植物稱雙子葉植物〔菊花、滿天星、蘋果、白菜〕。發(fā)育正常的種子獲得適宜的條件后就開始萌發(fā)，種子萌發(fā)的過程就是胚生長的過程，由胚長成的幼小植物體稱為幼苗。幼苗長成后，幼苗子葉同時伸出土面的稱子葉出土幼苗〔含羞草、鳳仙花、花生、大豆〕，否那么稱子葉留土幼苗〔君子蘭、玉米、高梁〕。第三章植物的光合作用[課時13-19，總課時7]一．目的要求了解光合作用的原理，掌握光合色素的種類、作用特點及光合作用的影響因素，懂得通過提高光能利用率增加作物產(chǎn)量的方法。二．教學(xué)內(nèi)容1．一般了解光合作用的機理：原初反響，電子傳遞與光合磷酸化，二氧化碳的同化，光合作用的產(chǎn)物。2．一般掌握太陽輻射：太陽輻射，太陽光譜。光合色素：葉綠體的根本結(jié)構(gòu)，光合色素及其性質(zhì)，影響葉綠素形成的環(huán)境因素。3．重點掌握光合作用的影響因素及生產(chǎn)潛力：影響光合作用的環(huán)境條件，光能利用率不高的原因，提高光能利用率的途徑。三．、學(xué)習(xí)要點植物區(qū)別于動物的特征之一就是植物不需攝取現(xiàn)成的有機物，而是通過它的根、莖、葉乃至整個植物體從環(huán)境中吸收水、二氧化碳、礦質(zhì)元素和太陽光能，利用體內(nèi)特定的生理過程，把這些無機物轉(zhuǎn)化為有機物，變成自身的營養(yǎng)物質(zhì)。所以，綠色植物都是自養(yǎng)型的。光合作用亦稱碳素同化作用，就是綠色植物利用日光能，把CO2和H2O同化為有機物，釋放O2，同時貯存能量的過程。第一節(jié)太陽輻射與光課時1一．太陽輻射太陽以電磁波或粒子形式向外放射的能量叫太陽輻射。太陽在單位時間內(nèi)通過或到達(dá)地球任一外表的輻射能，稱為太陽輻射通量，單位為瓦〔W〕。單位面積上的太陽輻射通量叫太陽輻照度，單位為瓦·米－2。當(dāng)?shù)厍蚺c太陽相距為日地平均距離時，在大氣上界垂直于太陽光的太陽輻照度的多年平均值稱太陽能量輻射常數(shù)，用Io表示，數(shù)值約為1367瓦·米－2。由于太陽輻射穿過大氣時發(fā)生吸收、散射和反射等作用而被減弱，所以，地面上的太陽輻照度值總是小于太陽輻射常數(shù)值。當(dāng)太陽斜射到水平面上時，該水平面上所得到的太陽輻射能的多少，便決定于太陽輻射在水平面上的投射角----太陽高度角〔h〕。水平面上所接受的太陽；輻射能量與太陽高度解成正比。在一天中，正午時h最大，所以I值也最大，地面溫度也就比擬高。日出和日沒時h最小，所以I值也最小，地面溫也就比擬小。二．太陽光譜太陽輻射能隨波長的分布，稱為太陽輻射光譜。太陽輻射光譜是由不同波長組成的連續(xù)光譜，它主要包括紫外線〔300nm〕、可見光〔390~760nm〕和紅外線〔2600nm〕3局部。紅外線波長最長，紫外線波長最短，可見光居中，它們對植物的生長發(fā)育起著不同的作用。對植物光合作用有效的光譜成分，稱為光合有效輻射，其波段大致為380~710納米〔nm〕。光合有效輻射約為太陽總輻射的1/2。第二節(jié)光合色素課時1葉綠體存在于葉肉組織和其它綠色組織細(xì)胞中，是植物進(jìn)行光合作用的場所。一．葉綠體的根本結(jié)構(gòu)葉綠體的外部是由兩層單位膜圍成的被膜,被膜以內(nèi)是透明的基質(zhì)，基質(zhì)里懸浮著粒狀結(jié)構(gòu)，叫基粒。基粒由類囊體垛疊而成，類囊體是由單層單位膜圍成的扁平具穿孔的小囊，組成基粒的類囊體叫基粒片層，連接基粒的類囊體叫基質(zhì)片層。構(gòu)成類囊體的單位膜上分布有大量的光合色素，是光能的吸收與轉(zhuǎn)化的主要部位。葉綠體的基質(zhì)內(nèi)含有眾多的酶類，是合成有機物的重要場所。二．光合色素高等植物葉綠體含有的光合色素主要有兩大類：葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素共有a、b、c和d共4種.葉綠素分子中含有雙鍵，因而具有吸光性，葉綠素分子的吸收光譜是紅光局部〔640~660nm〕，和藍(lán)紫光局部〔430~450nm〕。由于葉綠素對綠色吸收最少，所以葉綠素溶液呈現(xiàn)綠色，葉片綠色亦是這個道理。類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素，胡蘿卜素能夠吸收光能，也能對葉綠素起保護(hù)作用。秋天，葉綠素破壞，葉黃素顯露出來，這是葉子變黃的主要原因。三．影響葉綠素形成的環(huán)境因素影響葉綠素形成的環(huán)境因素主要有光照、溫度、營養(yǎng)元素、氧氣和水分。葉綠素的合成必需在有光的條件下才能完成，這是黑暗中形成黃化幼苗的原因。溫度主要影響酶的活性,葉綠素合成的最低溫度2~4℃，最適溫度30℃，最高溫度40℃。營養(yǎng)元素Fe、Cu、Zn、Mn對葉綠素合成具有催化作用。氧氣是植物呼吸作用的必要條件。水那么是一切生命活動的介質(zhì)。第三節(jié)光合作用的機理課時2光合作用是一系列光化學(xué)、光物理和生物化學(xué)轉(zhuǎn)變的復(fù)雜過程。光合作用總體來說分兩步進(jìn)行，第一步需要光，稱光反響，它通過原初反響、電子傳遞與光合磷酸化，吸收太陽光能轉(zhuǎn)換為電能，再形成活潑的化學(xué)能，貯存在ATP和NADPH2中，這一過程是在葉綠體的基粒片層上完成的，它隨著光強的增大而加速。第二步不需要光，稱暗反響，它通過二氧化碳同化，吸收CO2和H2O合成有機物，同時將活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能，貯藏在這些有機物分子的化學(xué)鍵當(dāng)中，成為植物體的組成物質(zhì)，這一過程是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的，它隨溫度的升高而加快。一．原初反響原初反響是光合作用的起點，是光合色素吸收光能所引起的一系列物理化學(xué)反響，速度快〔10-9~10-15秒〕，與溫度無關(guān)。原初反響包括光能的吸收、傳遞和光化學(xué)反響。二．電子傳遞與光合磷酸化高能電子在一系列電子傳遞體之間的移動，釋放能量并通過光合磷酸化作用把釋放出來的電能轉(zhuǎn)化為活潑的化學(xué)能〔NADPH2和ATP〕。作為能量載體的電子是由水分子中奪取的，水分子失去電子，自身分解放出氧氣，這是光合作用所釋放的氧氣的來源。經(jīng)過上述變化之后，由光能轉(zhuǎn)變來的電能使進(jìn)一步形成活潑的化學(xué)能，暫時貯存在ATP和NADPH之中，它們將用于CO2的復(fù)原，進(jìn)一步形成各種光合產(chǎn)物，把活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機化合物之中。這樣，ATP和NADPH就把光反響和暗反響聯(lián)起來了。通常把這兩種物質(zhì)合起來稱為同化力。三．二氧化碳的同化二氧化碳同化在葉綠體的基質(zhì)里進(jìn)行，通過一系列的酶促反響，把CO2和H2O合成有機物〔糖〕，同時把活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能〔鍵能〕，貯存在所生成的有機物的化學(xué)鍵中。二氧化碳的同化過程在有光和黑暗條件下均可進(jìn)行。目前，已經(jīng)明確高等植物光合碳同化途徑有三條，即C3途徑〔卡爾文循環(huán)〕、C4途徑和景天酸代謝途徑。C3途徑是最根本的碳素同化途徑，其他兩種途徑都必須經(jīng)過C3循環(huán)才能把CO2固定為光合產(chǎn)物----糖。〔一〕C3途徑〔卡爾文循環(huán)〕光合作用的碳轉(zhuǎn)變的根本途徑。這個途徑現(xiàn)在都稱C3途徑、或稱光合碳復(fù)原循環(huán)、復(fù)原的磷酸戊糖循環(huán)。整個循環(huán)可分三個階段：1.羧化階段2.復(fù)原階段3.再生階段在整個卡爾文循環(huán)中，要固定6分子CO2，即循環(huán)6次才能合成一分子已糖磷酸。每循環(huán)一次，需要3分子ATP和2分子NADPH?！捕矯4二羧酸途徑〔C4途徑〕這類植物在光合作用中最初的CO2受體是烯酸式磷酸丙酮酸〔PEP〕；PEP在PEP矮化酶作用下與14CO2結(jié)合形成草酰乙酸。由于固定CO2后的最初產(chǎn)物是C4是化合物而不是C3化合物，因而稱為C4途徑，具有C4途徑的植物稱C4植物。C4植物固定同化CO2的整個過程是在兩種不同功能的光合細(xì)胞中進(jìn)行的。首先，葉子吸收的CO2到葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶〔PEP羧化酶〕的催化下，CO2和磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合，形成了最初產(chǎn)物草酰乙酸。草酸乙酸在相應(yīng)酶的催化下，分別轉(zhuǎn)化為蘋果酸和天冬氨酸，這些都是四碳的二羧酸；這些轉(zhuǎn)變都在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行。以后，蘋果酸轉(zhuǎn)移到鄰近的維管束鞘細(xì)胞，在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，蘋果酸脫羧放出CO2轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。丙酮酸又轉(zhuǎn)移回葉肉細(xì)胞，在ATP和酶的作用下，它又轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?，重新作為受體，使反響循環(huán)進(jìn)行。〔三〕景天酸代謝途徑〔CAM途徑〕四．光合作用的產(chǎn)物光合作用產(chǎn)物主要是糖類，包括單糖〔葡萄糖和果糖〕、雙糖〔蔗糖〕和多糖〔淀粉〕，其中以蔗糖和淀粉為最普遍。實驗證明；光合作用也可直接形成氨基酸、脂肪酸等。因此，應(yīng)該改變過去認(rèn)為碳水化合物是光合作用的唯一直接產(chǎn)物的認(rèn)識。第四節(jié)光合作用的影響因素及生產(chǎn)潛力課時2植物的光合作用和其他生命活動一樣，經(jīng)常受到外界條件和內(nèi)在因素的影響而不斷地發(fā)生變化。表示光合作用快慢程度的生理指標(biāo)叫光合速率，即每小時每平方分米葉面積吸收二氧化碳的毫克數(shù)，常用CO2mg/dm2/h表示。測定光合效率的別一個生理指標(biāo)稱光合生產(chǎn)率〔凈同化率〕，即每天每平方米葉面積實際積累的干物質(zhì)克數(shù)〔g干物質(zhì)/m2/d〕，它是較長時間〔例如一晝夜或一周〕的表觀光合速率。光合生產(chǎn)率比短期測得的光合速率為低，因為其中包括夜間的呼吸作用和向外運輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物。一般光合生產(chǎn)率為4~6g干物質(zhì)/m2/d，而光合速率一般為20~60mgCO2/dm2/h。同一品種在不同生育期的光合速率不同。同一株作物不同部位的葉片，光合速率也不同。一．影響光合作用的環(huán)境條件1．光呼吸植物的綠色細(xì)胞在照光條件下吸收氧氣、放出二氧化碳的過程稱為光呼吸。降低光呼吸是提高光合作用的途徑之一。2．光照在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強度的增加而增加，但到達(dá)一定數(shù)值時，光合速率便到達(dá)最大值，此后，即使光照強度繼續(xù)增加，光合速率也不再提高，這種現(xiàn)象稱光飽和現(xiàn)象。開始到達(dá)光飽和現(xiàn)象時的光照強度稱光飽和點。當(dāng)光照強度較高時，植物的光合比呼吸要高假設(shè)干倍。當(dāng)光照強度下降時，光合與呼吸均隨之下降，但光合下降地較快。光照強度下降到一定數(shù)值時，光合作用吸收的CO2量與呼吸作用放出的CO2量相等，表觀光合速率等于零，此時的光照強度稱光補償點。在光補償時，植物葉片制造的有機物與呼吸消耗的有機物相等，因而沒有積累。3．二氧化碳在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率隨環(huán)境中CO2濃度的增高而增加，但到達(dá)一定程度時再增加CO2濃度，光合速率也不再增加，此時環(huán)境中CO2的濃度稱二氧化碳飽和點?，F(xiàn)在空氣中CO2濃度約為330ppm，遠(yuǎn)不能滿足植物光合作用的需要，增加環(huán)境中CO2濃度〔CO2施肥、改善透氣條件、施用有機肥〕是提高作物產(chǎn)量的有效途徑之一。4．溫度溫度主要影響酶的活性，植物的光合作用有一定的溫度三基點〔最低溫、最適溫、最高溫〕。光合作用的最低溫〔冷限〕和最高溫〔熱限〕是指在該溫度下，CO2的吸收和釋放速度相等，光合速率等于零。在光合最適溫時，光合速率最高。5．水分水是光合作用的原料之一，水分的多少還可影響植物體內(nèi)激素水平的變化，通過激素控制氣孔的開閉，影響光合作用的快慢。6．礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接地影響光合作用。N、P、S、Mg是葉綠素的組成成分，Mn、Cl、Fe、Cu、Zn影響光合電子傳遞和光合磷酸化,K影響氣孔的開閉，K、P、B影響光合產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化。所以，合理施肥對保證光合作用的順利進(jìn)行是非常重要的。二．光能利用率不高的原因〔一〕作物光能利用率和產(chǎn)量的關(guān)系作物光能利用率是指在單位土地面積上，作物光合產(chǎn)物中貯存的能量占作物光合期間照射在同一地面上太陽總能量的百分率。植物的光能利用率是很低的，一般植物約為1％，森林植物大概只有0.1％?！捕彻饽芾寐实偷脑?．太陽輻射2．漏光損失3．反射及透射損失4．蒸騰損失5．環(huán)境條件不適〔1〕光強的限制?！?〕溫度過低或過高影響酶活性?！?〕CO2供給缺乏，使光合速率受到限制?！?〕肥料缺乏或施用不當(dāng)，影響光合作用進(jìn)行或使葉片早衰等。三．提高光能利用率的途徑1．增加光合面積2．延長光合時間①．延長生育期。②．提高復(fù)種指數(shù)。3．提高光合效率目前，主要是通過栽培措施來提高作物的光合效率。例如，通過水〔灌溉〕肥〔主要是氮肥〕調(diào)控作物的長勢，盡早到達(dá)適宜的葉面積系數(shù)，提高田間CO2濃度〔大棚或溫室施放干冰、田間增施有機肥〕；降低作物的光呼吸〔利用2.3-環(huán)氧丙酸及其它鹽類、NaHSO3、α-羥基碘酸鹽等〕。第五節(jié)保護(hù)地設(shè)施內(nèi)光照的特點及其調(diào)節(jié)課時1一、保護(hù)地設(shè)施內(nèi)光照的特點保護(hù)地設(shè)施內(nèi)的光照條件由于受透光和不透光覆蓋物及支架的遮擋，以及人工管理的差異，與露地光照條件有極大的差異。其光照特點主要表現(xiàn)在以下三方面。〔一〕光照強度保護(hù)地設(shè)施內(nèi)的光照強度與露地的光照強度是呈正相關(guān)的。其次，取決于保護(hù)地設(shè)施的透光覆蓋材料的透光率、設(shè)施的結(jié)構(gòu)、骨架、方位等?？偟目?，保護(hù)設(shè)施內(nèi)的光照強度大大低于露地。1．覆蓋材料的透光特性2．采光面角度與光照強度3．建筑方位與光照強度4．結(jié)構(gòu)與日照強度綜合上述情況可看出，大局部保護(hù)地設(shè)施里的光照強度都大大低于露地，一般為露地光照強度的60％~80％?！捕彻庹諘r間〔三〕光質(zhì)二、保護(hù)地設(shè)施內(nèi)光照的利用和調(diào)節(jié)保護(hù)地設(shè)施內(nèi)，在主要的栽培季節(jié)——冬、早春季的光照條件是非常不良的，光照強度低，時間短，光質(zhì)差。因此，充分利用和合理調(diào)控光照條件是十分重要的。〔一〕作物的合理布局〔二〕設(shè)施的方位、結(jié)構(gòu)和材料〔三〕操作管理〔四〕光質(zhì)的調(diào)節(jié)〔五〕補光和遮光第四章植物的呼吸作用[課時20-25，總課時6]一．目的要求了解呼吸作用的原理，掌握呼吸作用的生理指標(biāo)及其測定方法，懂得通過調(diào)節(jié)呼吸作用提高作物產(chǎn)量的方法。二．教學(xué)內(nèi)容1．一般了解呼吸作用的生化過程：有機物的分解，電子傳遞與氧化磷酸化〔生物氧化〕。2．一般掌握呼吸作用的意義及類型：呼吸作用的概念，呼吸作用的意義，呼吸作用的生理指標(biāo)，光合作用的產(chǎn)物。3．重點掌握呼吸作用的影響因素及調(diào)控應(yīng)用：影響呼吸作用的環(huán)境條件，呼吸作用的調(diào)節(jié)，呼吸作用的應(yīng)用。三．實驗實訓(xùn)1．植物呼吸強度測定四、學(xué)習(xí)要點第一節(jié)呼吸作用的意義及類型課時2一．呼吸作用生活細(xì)胞內(nèi)的有機物質(zhì)，在酶的催化下進(jìn)行氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，并釋放出大量能量的過程稱為呼吸作用。被呼吸作用氧化分解的有機物主要是糖類〔碳水化合物〕，常被稱為“呼吸底物”，呼吸底物的分解亦稱降解。伴隨呼吸作用的進(jìn)行，植物重量減輕，同時有大量的能量和CO2釋放。1．有氧呼吸：生活細(xì)胞吸收大氣中的氧，將體內(nèi)的有機物徹底氧化分解，形成CO2和H2O并釋放能量的過程。2．無氧呼吸：生活細(xì)胞在不吸收氧的情況下，將體內(nèi)有機物不徹底氧化，形成不徹底的氧化產(chǎn)物并釋放能量的過程。*無氧呼吸有乙醇發(fā)酵和乳酸發(fā)酵兩種類型；長期無氧呼吸的結(jié)果會造成乙醇中毒。二．呼吸作用的生理意義1．作為生命活動的重要指標(biāo)2．提供植物生命活動所需要的能量3．呼吸作用為其他有機物的合成提供原料4．呼吸作用可提高植物的抗性總之，呼吸作用是植物有機體普遍進(jìn)行的生理過程，它是代謝的中心，它同所有的代謝過程都有密切關(guān)系，因此，呼吸作用的強弱必然影響到植物的生長發(fā)育，從而關(guān)系著農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。三．呼吸作用的生理指標(biāo)1．呼吸強度呼吸強度是衡量呼吸作用強弱、快慢的一個指標(biāo)，呼吸強度也稱為呼吸速率或呼吸率。以單位重量〔鮮重或干重〕在單位時間內(nèi)釋放CO2的量、吸收O2的量或干鮮重?fù)p失量的多少來表示。2．呼吸商植物組織在一定時間內(nèi)釋放的CO2量與吸收O2量的比值稱呼吸商或呼吸系數(shù)〔簡稱RQ〕。糖被完全氧化，其呼吸商為1.0脂類比糖復(fù)原程度高，脂類的吸呼商小于1為0.7~0.8有機酸由于相對含氧多，所以其呼吸商大干1如上所述，當(dāng)?shù)孜锿耆谎趸瘯r，可以用呼吸商值淮測出呼吸底物的性質(zhì)。第二節(jié)呼吸作用的生化過程課時1植物體內(nèi)的有機物首先被分解為葡萄糖，由葡萄糖開始進(jìn)入呼吸代謝。呼吸作用的整個過程可以分為二個階段：①.有機物的分解，通過三種不同的代謝途徑〔糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戍糖途徑〕將葡萄糖分解為CO2和H2O，同時形成ATP、NADH2、FADH2和NADPH2。②.電子傳遞與氧化磷酸化即生物氧化過程，電子在呼吸鏈各電子傳遞體間的傳遞，釋放能量，并通過氧化磷酸化作用，形成ATP，滿足植物體新陳代謝的需要。一．有機物分解1．糖酵解〔EMP途徑〕───無氧呼吸糖酵解是指葡萄糖直接分解為丙酮酸的過程，在植物的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。2．糖酵解--三羧酸循環(huán)〔EMP-TCA〕───有氧呼吸〔圖4-1〕有氧呼吸是生活細(xì)胞在氧氣的參與下，把有機物徹底氧化為二氧化碳和水，同時釋放能量的過程。糖酵解過程在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行，三羧酸循環(huán)過程在線粒體內(nèi)進(jìn)行。底物通過有氧呼吸分解，不但形成ATP，還產(chǎn)生NADH2和FADH2。3．磷酸戍糖途徑(HMP或PPP途徑)--有氧呼吸支路磷酸戍糖途徑是植物有氧呼吸的一條輔助途徑，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行，磷酸戍糖是該途徑的中間產(chǎn)物，呼吸作用的結(jié)果形成NADPH2。二．電子傳遞與氧化磷酸化〔生物氧化〕第三節(jié)呼吸作用的影響因素及調(diào)控應(yīng)用課時2表示植物呼吸上下的生理指標(biāo)是呼吸強度，以單位重量在單位時間內(nèi)釋放二氧化碳的量、吸收氧氣的量或重量損失量的多少來表示。一．影響呼吸作用的環(huán)境條件1．溫度溫度對呼吸作用影響的規(guī)律是，在最低溫度與最適溫度之間，呼吸強度隨溫度的升高而加快；超過最適溫度后，呼吸強度隨溫度的升高而降低。呼吸作用進(jìn)行的最快且持續(xù)時間最長時的溫度就是呼吸最適溫度，大多數(shù)溫帶植物呼吸最適溫度在25~35℃之間。2．氧氣和二氧化碳氧氣是植物正常呼吸的重要因子，植物的呼吸強度隨氧濃度的升高而增大。二氧化碳約占大氣成分的0.03％，二氧化碳含量高于5％時，呼吸作用就受到抑制，當(dāng)含量到達(dá)10％時，可以使植物致死。3．水分水是生物化學(xué)反響的介質(zhì)，細(xì)胞的含水量對呼吸作用的影響很大，在一定范圍內(nèi)呼吸強度隨含水量的增加而增加4．機械傷害機械傷害會顯著加快植物組織的呼吸強度。5．農(nóng)藥植物的呼吸受到各種農(nóng)藥的影響，包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑與生長調(diào)節(jié)劑。它們的影響很復(fù)雜，有的促進(jìn)呼吸，有的降低呼吸，在農(nóng)藥使用上一定要注意這些問題。二．呼吸作用的調(diào)節(jié)1．巴斯德效應(yīng)巴斯德效應(yīng)是指氧抑制乙醇發(fā)酵的現(xiàn)象，因為是法國微生物學(xué)家巴斯德〔Pasteur〕首次發(fā)現(xiàn)而得名。2．能荷的調(diào)節(jié)細(xì)胞中貯存能量的化合物主要是腺苷酸類化合物，如AMP、ADP與ATP。能荷的數(shù)值在0~100％之間變動。通常細(xì)胞的能荷保持80％的狀態(tài)。在這個水平上受到反響控制；當(dāng)能荷很低時，能促進(jìn)ATP合成作用的加速與ATP利用過程的減慢，將能荷水平提高；反之，將能荷降低下來。這樣就對呼吸代謝起著調(diào)節(jié)作用。3．NADH/NAD+比對代謝的調(diào)節(jié)三．呼吸作用的應(yīng)用調(diào)控呼吸對于作物生長發(fā)育，有機物運輸分配，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成，以及農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮等具有重要實際意義。1．調(diào)控呼吸作用在作物栽培管理中的應(yīng)用種子萌發(fā)是植物有機體表現(xiàn)生命活動極為強烈的一個時期。特別是種子吸水后呼吸作用和酶的變化，相當(dāng)明顯。一般種子萌發(fā)過程中呼吸強度的變化包括四個階段即：急劇上升---滯緩---再急劇上升---顯著下降?？偟内厔菔呛粑饔貌粩嗉訌姟?．調(diào)控呼吸作用在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的應(yīng)用①．糧油種子的貯藏。在貯藏過程中，必須降低呼吸強度，確保平安貯藏。要使糧油種子平安貯藏，要求種子呈風(fēng)干狀態(tài)，含水量一般在8~16％〔因種子而異〕，可稱平安含水量，文稱臨界含水量。有效的枯燥或必要的低溫，才使常年平安保管成為可能。②．果蔬貯藏。在果實成熟之前，呼吸強度有一明顯的上升，出現(xiàn)一個呼吸頂峰，稱呼吸躍變。對這樣的果實應(yīng)采取措施減弱其呼吸作用，推遲或降低呼吸頂峰，是延長貯藏期的關(guān)鍵。溫度對呼吸頂峰的出現(xiàn)影響極大，洋梨的呼吸頂峰出現(xiàn)隨溫度的增加而提早且峰值提高。因此應(yīng)當(dāng)?shù)蜏刭A藏，但不是越低越好，太低了容易發(fā)生凍害。在貯運中，防止水分損失，保持一定的濕度就顯得特別重要。多汁果蔬貯藏保鮮可采用調(diào)節(jié)氣體成分，抑制呼吸作用的氣調(diào)法，目前在國內(nèi)普遍使用，效果較好。3．植物的抗病性與呼吸作用的關(guān)系植物受到病原物侵染后，被侵染的植物呼吸作用通常都會增強。植株感病后呼吸加強的原因可從以下幾方面分析：①．病原微生物有強烈的呼吸作用，致使寄生植物表現(xiàn)上的呼吸上升。②．寄主的呼吸作用加強，是因為病原菌侵人寄主后，呼吸基質(zhì)與有關(guān)酶接觸時機增加，呼吸的生化過程明顯加強。③．寄主受侵染以后，呼吸作用的生化途徑發(fā)生變化。如前所述，植物感病后精酵解酶系可能被抑制，而磷酸戊糖途徑的酶系活化，使這條途徑增強，氧化磷酸化作用解偶聯(lián)，大局部能量以熱的形式釋放出來，便感病組織的溫度升高。第五章植物體內(nèi)有機物的代謝與運輸[課時26-29，總課時4]一．目的要求了解植物體內(nèi)有機物代謝的原理和途徑，掌握植物體內(nèi)有機物的運輸系統(tǒng)、運輸機理和同化物的運輸與分配規(guī)律。二．教學(xué)內(nèi)容1．一般了解碳水化合物〔蔗糖、淀粉〕、脂肪、核酸和蛋白質(zhì)的合成與分解。2．一般掌握代謝源、代謝庫，植物體內(nèi)有機物的運輸系統(tǒng)，篩管和伴胞的作用。3．重點掌握植物體內(nèi)有機物的運輸機理，植物體內(nèi)有機物的運輸與分配規(guī)律。三、學(xué)習(xí)要點第一節(jié)植物體內(nèi)有機物的代謝課時3植物的綠色組織進(jìn)行光合作用合成的有機物主要是碳水化合物。這些光合產(chǎn)物一小局部留在葉子內(nèi)，供葉子本身的生長及呼吸消耗外，絕大局部運往植物體的其他非綠色局部，或作為呼吸作用的原料。或通過轉(zhuǎn)化用于構(gòu)成植物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)〔細(xì)胞壁中的果膠物質(zhì)及纖維素，原生質(zhì)中的氨基酸及蛋白質(zhì)〕；或運往貯藏組織、器官，轉(zhuǎn)化為貯藏物質(zhì)〔淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪〕。植物體內(nèi)有機物成分不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，而是處在不斷地合成，分解和互相轉(zhuǎn)化的變化之中。這些變化過程稱為有機物的代謝，廣義的代謝包括光合作用，呼吸作用以及所有有機物的合成、分解和相互間的轉(zhuǎn)化過程。而本節(jié)主要討論碳水化合物、脂類、核酸和蛋白質(zhì)四類物質(zhì)的代謝過程。一．碳水化合物的代謝碳水化合物的種類很多，本節(jié)重點說明蔗糖、淀粉的合成與分解的生化過程。〔一〕蔗糖的合成與分解蔗糖在代謝功能上十分重要，蔗糖是植物體中有機物運輸?shù)闹饕问剑彩歉叩戎参锝M織中碳水化合物貯藏和積累的主要形式。1．蔗糖的合成蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖構(gòu)成的一種雙糖。2．蔗糖的分解蔗糖可在蔗糖酶〔轉(zhuǎn)化酶〕的催化下水解，生成葡萄糖和果糖。這個反響為不可逆的，故反響趨向于完全水解?！捕车矸鄣暮铣膳c分解1．淀粉的生物合成淀粉是植物重要的貯藏多糖。糧食作物的種子、塊根、塊莖含淀粉最多。淀粉的合成是由幾種酶來催化的，每一種酶都有其自己催化的底物和引物〔葡萄糖受體〕。2．淀粉的分解淀粉的分解有水解和磷解兩種反響。①．水解作用淀粉的水解由淀粉酶催化，產(chǎn)物有葡萄糖和麥芽糖，所產(chǎn)生的麥芽糖在麥芽糖酶的催化下，分解為兩個分子的葡萄糖，在植物體內(nèi)麥芽糖酶與淀粉酶同時存在。②．磷解作用淀粉磷酸化酶淀粉＋nH3PO4←------------→n1-磷酸葡萄糖3．碳水化合物的相互轉(zhuǎn)化各種碳水化合物在植物體內(nèi)都經(jīng)常發(fā)生相互間轉(zhuǎn)化。①．單糖的相互轉(zhuǎn)化②．蔗糖與淀粉間的相互轉(zhuǎn)化4．碳水化合物代謝與植物生長發(fā)育的關(guān)系在植物的整個生長發(fā)育的過程中，碳水化合物代謝都在不斷的進(jìn)行著。在種子萌發(fā)，營養(yǎng)器官旺盛生長及結(jié)實器官成熟時，碳水化合物轉(zhuǎn)化尤為強烈。二．脂肪的代謝植物體內(nèi)的脂肪主要是作為貯藏物質(zhì)，以小油滴狀態(tài)存在于細(xì)胞中，主要分布在種子或果實內(nèi)。當(dāng)它們完全被氧化時，脂肪比同重量的碳水化合物