《植物生理学》课程教学大纲

——2———1—《植物生理学》课程教学大纲PlantPhysiology一、课程根本信息课程名称课程名称植物生理学课程代码CX125122课程性质专业拓展课程学分3总学时48理论学时48 试验学时0先修课程植物学，分析和有机化学，遗传学，生物化学后续课程细胞生物，分子生物学开课单位生科院适用专业局部大农学类专业选用的教材：主要参考书：[1]武维华编，植物生理学，科学出版社，2023年，主要教学[2]Taiz编，植物生理学〔中文翻译〕，第四版资料李颖章编，《植物生理复习指南与习题解析》其他参考资料：《植物生理学通讯》[6]《植物生理学报》二、教学目标〔一〕学问目标：向学生传授植物生理学根本学问，为后续课程学习打下根底。〔二〕力气目标：改进传统教学模式和手段，提高学生自我学习和解决问题力气。素养目标：养成良好学习方式，培育自主学习，自主获得学问的素养，同时，能够利用所学学问自主创，培育应用型人才。三、根本要求〔一〕了解：比较全面的、系统的了解植物生命活动的根本规律。〔二〕理解：植物生理学的根底学问和根本原理。把握：植物生理学的根本学问和原理，并未后续学科学习以及生产实践活动供给理论支持。四、教学内容与学时安排绪论 1学时第一节植物生理学的定义和争论内容学问点：定义，争论内容其次节植物生理学的产生和进展学问点：起源，诞生和进展第三节植物生理学面临的任务学问点：任务，学科穿插联合及生产实践应用本章小结：植物生命活动从生理学角度可将其分为生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递和信号转导。是争论植物生命活动规律，提示植物生命现象本质的一门科学。争论植物在水分代谢，矿质养分，光合作用和呼吸作用，物质的运输与安排以及信息传递和信号转导等根本代谢根底上，所呈现的种子萌发，生长，运动，开花，结实等生长发育过程等各个生理过程内在的惊奇及其与环境的相互关系，通过对这些功能和作用机制，机理的争论，说明植物生命活动的规律和本质。植物生理学进展：孕育--诞生与成长--进展阶段。目前正处于一个向纵深进展和向生产应用阶段。另一个领域是有关植物逆境生理学的争论。栽培以及改进和培育作物品种供给理论依据。重点：植物生理学的内容及进展趋势，植物生理学和分子生物学的关系难点：学科穿插思考题：1.植物生理学的定义和内容。2.植物生理学和分子生物学的关系。教学方法：承受多媒体教学第一章植物的水分生理 5学时第一节水分与植物细胞 1学时学问点：水势概念及含水体系的水势组分其次节植物细胞对水分的吸取 1学时学问点：植物细胞水势构成及植物细胞间的水分移动第三节植物根系对水分的吸取 1学时学问点：根系吸水部位、途径、机理及影响因素第四节植物的蒸腾作用 1学时学问点：蒸腾作用方式、生理意义、指标，气孔蒸腾及气孔开闭机理第五节植物体内水分向地上局部的运输 1学时学问点：质外体与共质体途径，蒸腾内聚力学说第六节合理浇灌的生理根底学问点：需水规律、形态和生理指标，浇灌方式的过程。植物细胞水势组成，细胞吸水有渗透吸水、吸胀吸水、降压吸水等形式，以渗透吸水为主。不易中断。先进方法进展浇灌。重点：1.植物细胞对水分的吸取水势的概念以及细胞水势的组成根压及其产生的机理气孔运动的机理难点：1.水势的概念以及细胞水势的组成气孔运动的机理思考题：1.将一植物细胞放入纯水中其水势、渗透势、压力势和体积如何变化？试述气孔运动机理及影响因素。影响根系吸水的因素有哪些？怎样做到合理浇灌？教学方法：启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径。其次章植物的矿质与氮素养分5学时第一节植物体内的必需元素1学时学问点：必需元素〔大量和微量元素〕、确定方法及其生理功能、缺乏症其次节植物细胞对溶质的吸取 2学时学问点：被动吸取，主动吸取第三节植物对矿质元素的吸取和运输 1学时学问点：吸取部位、过程及特点；影响因素；叶片养分；体内运输和利用第四节氮的同化 1学时学问点：植物氮源；硝酸盐复原过程；氨的同化；生物固氮第五节合理施肥的生理根底学问点：作物需肥特点；施肥指标H+－ATPase有关。通气、土壤溶液浓度等因素的影响。进展。生物固氮也是自然界主要的氮肥来源。绿素含量、淀粉和酰胺含量、酶活性等。重点：1.植物细胞对矿质元素的吸取方式和特点氮的同化难点：吸取机理；氮的同化思考题：1.植物必需矿质元素有哪些？用什么方法、依据什么标准来确定？如何诊断植物的缺素症？植物根系吸取矿质有哪些方式？根外施肥有哪些优点？怎样作到合理施肥，提高作物产量。作业题：简述各矿质元素的主要生理功能及缺素症。教学方法：承受多媒体教学第三章植物的光合作用10学时第一节光合作用的概念和意义1学时学问点：概念，意义其次节叶绿体和光合色素 1学时学问点：叶绿体；光合色素及其理化性质第三节光合作用机理 6学时学问点：原初反响；电子传递和光合磷酸化；碳同化〔C3，C4，CAM〕；光呼吸第四节影响光合作用的因素 1学时学问点：光合速率及单位；内外部影响因素第五节光合效率与作物生产 1学时学问点：光能利用率；提高作物产量途径本章小结：光合作用意义及光合色素的理化性质。高等植物光合色素有四种-cha,chb,叶黄素和胡萝卜素。它们的吸取光谱集中在红光区和蓝紫光区，表达了植物光合作用对自然界的一种适应性。转换成NADPH和H+H+电化学势转化为活泼的化学能ATP，碳同化则是植物利用NADPH和ATP把CO2和水合成有机物，即把活泼的化学能转化为稳定地化学能，贮存在植物体内。CAMNADPH和ATP把CO2和水合成有机物，即把活泼的化学能转化为稳定地化学能过程。Rubisco此酶的特别性伴随光合作用在叶绿体中光下所发生的呼吸作用。影响光合作用的内外因素，及寻求提高光合产量的途径.重点：1.光合作用机理外界条件对光合作用的影响C3、C4、CAM植物光合作用比较难点：1.光合作用机理C3、C4、CAM植物光合作用比较思考题：1.为什么C4植物的光合效率一般比C3植物的高？光合作用可分为哪三大过程？各过程中能量是如何转化的？何为光合磷酸化？目前公认的解释光合磷酸化机理的理论是什么？试述造成作物光合作用“午睡现象”的可能缘由。作业题：1.简述C3，C4与CAM植物光合碳代谢途径以及主要区分？2.光呼吸有何生理意义？形象、生动的实际构造式、投影或动画表示。第四章植物的呼吸作用 3学时第一节呼吸作用的概念及生理意义学问点：概念与意义其次节呼吸途径的多样性 2学时途径；电子传递及磷酸化，末端氧化酶第三节呼吸作用的指标及影响因素 1学时学问点：指标与影响因素第四节植物呼吸作用与农业生产的关系学问点：种子和果蔬贮存与呼吸作用〔糖酵解；三羧酸循〕；影响呼吸作用的环境因素及农业生产的关系。重点：1.呼吸途径多样性外界条件对呼吸速率的影响难点：呼吸途径多样性思考题：1.种子和果蔬贮藏条件有何不同？其生理依据是什么？比较有氧和无氧呼吸的异同点，并说明二者在呼吸作用中的地位。试述植物的抗氰呼吸及其生理意义。光呼吸与“暗呼吸”有何异同点〔拓展题〕？教学方法：承受多媒体教学及动画第五章同化物的运输与安排 3学时第一节植物体内有机物的运输系统 1学时学问点：长、短距离运输系统其次节韧皮部运输的机理 1学时学问点：运输物质、途径、方向、速度；筛分子伴胞；机理第三节同化物的安排及其把握 1学时学问点：源和库关系；安排规律及影响因素本章小结：韧皮部中运输的主要溶质是碳水化合物。蔗糖是最通常的运输形式。同化物可以被植物再安排和再利用。重点：1.有机物的装载和卸出机理压力流学说“源”与“库”的概念及其相互关系难点：1.有机物的装载和卸出机理“源”与“库”的概念及其相互关系思考题：1.意义？试述有机物安排的方向与规律。用试验证明有机物运输的途径、方向、形式。教学方法：承受多媒体教学第六章植物细胞的信号转导 2学时第一节植物细胞的信号转导 1学时学问点：概念，胞间与胞内信号其次节植物细胞的信号转导过程 1学时学问点：外界刺激，信号传递，膜上转换，蛋白质可逆磷酸化第三节植物细胞的信号转导事例学问点：ABA诱导气孔关闭；蓝光诱导气孔开放本章小结:细胞信号转导是指外界环境刺激因子和胞间信号分子等，作用于细胞起细胞生理反响和诱导基因表达的过程。参与细胞信号转导过程的主要因子包括受用，具有简洁的网络特点。重点：1.胞间与胞内信号2.信号转导根本途径难点：过程与Ca2+信号和磷酸肌醇信号系统思考题：1.信号转导过程分几步，各步的内容是什么？教学方法：承受多媒体教学第七章植物生长物质 5学时第一节植物生长物质的概念和争论方法 1学时学问点：植物激素，生长物质，生长调整剂；生物效应法，物理化学方法，酶联免疫其次节生长素类 1学时学问点：觉察和种类；代谢；生理效应与作用机理第三节赤霉素类学问点：觉察及种类；生理效应及作用机理第四节细胞分裂素类 1学时学问点：觉察和种类；生理效应及作用机理第五节脱落酸学问点：觉察和性质；生理效应及作用机理第六节乙烯 1学时学问点：觉察；生物合成及运输；生理效应与机理第七节油菜素内酯〔自学〕学问点：生理效应与机理第八节其它植物生长物质〔自学〕学问点：生理效应第九节植物生长物质在农业生产中的应用 1学时学问点：植物激素之间相互关系；植物生长调整剂类型；应用留意事项本章小结:植物激素是植物体合成的微量的对植物生命活动具调整作用的有机化学方法和免疫分析方法。生长素类中的吲哚乙酸是首先被觉察的植物激素，它能促进细胞的分裂和伸长，性别把握、延长休眠、顶端优势、单性结实等作用。酸生长理论和基因活化学说可用乙酸、2，4-D等。125种，具有赤霉素烷环的根本GA33烯、氧化反响生成GA12醛、由GA12醛形成全部其他赤霉素。赤霉素的主要作用是α-淀粉酶的生物合成，G-蛋白和cGMP为α-开花、防止脱落、打破休眠等作用。细胞分裂素是以促进细胞分裂为主的一类激素，为腺嘌呤的衍生物，主要合成部——10———11—6-苄基腺嘌呤等。拟南芥中觉察的细胞分裂素受体有CRE1，AHK2AHK3，具有典型的组氨酸蛋白激酶构造特征，其信号转导是利用了一种类裂和扩大、诱导芽的分化、延缓叶片年轻等作用。活性氧、cADPR、钙离子、NOABA调控气孔关闭的信号转导途径。酸，ACC是其合成的直接前体。乙烯受体类似细菌二元组分组氨酸蛋白激酶，由多基因编码。植物生长的“三重反响”和促进果实成熟是乙烯重要的生理作用，还有促进年轻、脱落、次生物质分泌，影响分化、开花等作用。激素间通过相互拮抗或增效作用共同调整植物的生长发育。→多胺类→生长调整剂→生长抑制剂→生长延缓剂重点：1.各激素生理作用、作用机理各种激素的合成与代谢激素之间的相互关系难点：1.各激素生理作用、作用机理各种激素的合成与代谢激素之间的相互关系思考题：1.植物内源激素有何生理作用及作用机理。植物怎样调整把握体内的激素水平作业题：1.简述生长抑制剂与生长延缓剂的主要区分？2.简述油菜素内酯及其他生长物质的主要生理功能。教学方法：承受多媒体教学，对于各类物质构造、生物合成与代谢、作用机理用形象、生动的实际构造式、投影或动画表示。第八章植物的光形态建成与运动 2学时第一节光敏色素与光形态建成 1学时学问点：觉察与分布；性质，生理作用与反响类型学问点：蓝光受体；蓝光反响；紫外光反响第三节植物运动 1学时学问点:向性与感性运动PrPfr两种形式的可逆转变调整植物的生长发育。的。重点：1.光敏色素作用机理2.向性运动与感性运动难点：1.光敏色素作用机理思考题：1.向性运动的机理？植物运动的方式有哪些？光敏色素有哪两种形式？如何转换？形象、生动的实际构造式、投影或动画表示。第九章植物的生长生理 3学时第一节生长、分化和发育的概念 1学时学问点：概念与区分其次节植物组织培育学问点：概念与原理；过程；应用及意义第三节种子的萌发 1学时学问点：种子萌发及其影响因素第四节植物的生长的相关性 1学时学问点：生长分析指标；生长大周期；相关性第五节环境因素对植物生长的影响学问点：环境因素〔物理、化学、生物〕生长和分化是同时进展的，最终表现出细胞形态建成。是生长发育争论的一项重要技术。括地上局部与地下局部的相关、主茎与侧枝的相关、养分生长与生殖生长的相关。重点：1.种子萌发过程及影响因素细胞全能性与组织培育植物生长相关性难点：1.细胞全能性与组织培育植物生长相关性思考题：1.试述光对植物生长的影响。试述植物器官生长的相关性及其与农业生产的关系。简述组织培育的理论根底及一般程序。教学方法：承受启发式与形象化教学相结合第十章植物的成花生理3学时第一节春化作用1学时学问点：概念及反响类型；春化作用条件；春化作用机理其次节光周期现象 2学时上应用第三节花器官形成和性别表现学问点：花器官发育及条件；ABC模型作用和论在植物成花诱导中的重要作用以及在农业生产中指导应用。花芽分化，茎尖生长锥形态和生理上发生变化。其花器官分化发育受基因调控---ABC模型。重点：1.春化作用与生理根底植物光周期反响类型临界日长与临界暗期难点：1.植物光周期反响类型临界日长与临界暗期思考题：1.春化作用、光周期现象、光敏色素在植物成花诱导中的作用。春化、光周期理论在农业生产中的应用。试验证明植物开花与光敏色素的关系。植物对光周期反响的类型及主要代表植物。教学方法：承受多媒体教学第十一章植物的生殖和年轻 3学时第一节受精生理学问点：花粉构造和成分；花粉萌发和花粉管生长；双受精；雌蕊的相互识别；受精对雌蕊代谢的影响；自交不亲合其次节果实发育和成熟 1学时学问点：果实生长；单性结实；果实成熟第三节植物的休眠 1学时学问点：种子休眠；芽的休眠；解除休眠第四节年轻与脱落 1学时学问点：生理生化变化；细胞变化；年轻与脱落机理；影响因素〔如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等〕转化为不溶性的高〔淀粉、蛋白质、脂肪〕，积存在子叶或胚。呼吸速率与有机物积存条件等外界环境的影响。S,S生长曲线变艳。果实成熟时阳光充分，气温较高〔昼夜温差较大〕，果实质量就高。学说，激素平衡学说等；重点：1.呼吸跃变的概念果实成熟生理种子的休眠年轻和脱落机理难点：1.果实成熟生理种子的休眠年轻和脱落机理思考题：1.造成种子休眠的缘由是什么？人工如何把握？何为呼吸跃变？消灭呼吸跃变的缘由是什么？简述果实成熟时的生理生化变化。教学方法：承受多媒体教学第十二章植物的抗性生理 3学时第一节抗逆生理概论 1学时学问点：抗逆性；逆境下形态和生理变化；渗透调整；植物激素影响其次节抗寒性 1学时学问点：类型；生理变化；抗性机理，提高抗性措施第三节抗旱性 1学时学问点：类型；生理变化；抗性机理，提高抗性措施第四节抗盐性学问点：类型；生理变化；抗性机理，提高抗性措施物质〔脯氨酸、甜菜碱〕和增加脱落酸水平。低温对植物的危害可分冷害和冻害。冷害会使膜相转变，导致代谢紊乱，积存有毒物质〔乙醛、乙醇〕。植物适应零上低温的方式是提高膜中不饱和脂肪酸含量，降K+与糖等大量外渗的渗透胁迫等3种胁迫共同作用，使膜裂开，K+泵失活，叶绿体和线粒体功能受阻，细胞死亡。植物有很多种抗冻基因，严寒降落时，表达形成各种抗冻蛋白，适应冷冻。植物以代谢减弱、增加体内糖分的方式适应低温的降落。组织。Na+Na+隔离在液泡中等。提高抗盐的途径。重点：1.植物抗逆方式及其形态和生理变化冻害、冷害、旱害、盐害的机理难点：各种抗逆机理思考题1.生理变化？活性氧和自由基对植物的损害以及植物的去除方式？试述干旱和盐胁迫对植物的损害。教