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1、植物生理学plant physiology教学大纲学分数2.5适用专业生物科学使用教材潘瑞炽植物生理学（第七版）高等教育出版社2012教学参考资料李合生现代植物生理学(第三版)高等教育出版社2012陈晓亚薛红卫植物生理与分子生物学(第四版)高等教育出 版社2012Taiz L Zeiger E Plant physiology and development (6ed) Sinauer Associates Publisher 2014Buchanan BB Biochemistry and molecular biology of plants (2ed)Wiley Blackwell 20
2、15一、概述1、课程定位与性质植物生理学是生物科学专业必修课。它是植物学的一个重要分支，主要以高等植物为研究对象，从宏观和微观两个方向，研究植物在各种环境条件下的生命活动规律和机理，并将 这些研究成果应用于植物生产领域。2、课程教学目标使学生对植物生命活动的基本规律和机理有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理 学的基本概念、知识和原理，能够分析和解决植物生产领域的一般问题。通过本课程的系统 深入学习，使学生能胜任中学生物学课程教学工作或相关领域的农业科技工作。3、课程适用专业、年级、开课时间植物生理学适用于生物科学专业三年级学生，开课时间为秋季。二、教学内容与学时分配1、各章课时分配表。章节
3、讲授内容讲授学时绪论1第一章植物的水分生理3第二章植物的矿质营养3第三章植物的光合作用6五、光周期诱导的分子机制第四节花器官形成及其生理一、茎生长点的变化二、花形态发生中的同源异型基因和ABC模型以及ABCDE模型三、成花诱导的多因子途径四、花器官形成所需要的条件五、性别分化第五节受精生理一、花粉结构和化学组成二、雌蕊的组成和柱头的特性三、雌雄配子发育过程中的基因表达四、花粉与雌蕊的识别作用五、自交不亲和性六、花粉的萌发和花粉管生长七、双受精八、受精过程中雌蕊的生理生化变化教学要求：掌握低温和光周期诱导开花的过程；掌握同源异形基因、ABC模型、ABCDE模型；理 解光敏色素在开花诱导过程中的作
4、用；了解植物授粉和受精生理。重点、难点：春化作用；光周期诱导；暗间断；花器官形成13、第十一章植物的成熟和衰老生理2学时主要内容：第一节种子成熟生理一、主要有机物变化二、种子发育的基因表达第二节果实的生长和成熟一、果实的生长二、呼吸跃变三、肉质果实成熟过程中的物质转化四、果实成熟时激素的变化第三节植物休眠的生理一、种子休眠的原因和破除二、延存器官休眠第四节植物的衰老一、植物衰老二、植物衰老的类型三、器官衰老过程中的变化四、植物衰老的机制五、环境因子对衰老的影响第五节程序性细胞死亡一、程序性细胞死亡的种类二、程序性细胞死亡的特征三、程序性细胞死亡的机理第六节植物器官的脱落一、脱落的概念和类型二、
5、脱落的机制三、脱落的环境信号四、脱落的调控教学要求：掌握种子和果实成熟时的有机物和生理生化变化，理解休眠的原因；了解植物细胞程序 性死亡；了解植物衰老、脱落过程中生理生化变化。重点、难点：种子、成果实成熟时的生理生化变化；植物细胞程序性死亡；植物的衰老和植物器官的 脱落的机理；种子休眠。14、第十二章植物的抗性生理4学时主要内容：第一节 逆境的概念及植物对逆境的适应性一、逆境与胁迫的概念二、逆境对植物的影响三、植物对逆境的适应方式第二节植物的抗寒性一、冷害二、抗冷机理三、冻害四、抗冻机理第三节植物的抗旱性一、干旱对植物的伤害二、干旱胁迫的机理三、植物对干旱的适应四、植物适应干旱的类型第四节植物
6、的抗盐性一、盐胁迫对植物的伤害二、盐胁迫机理三、植物适应盐胁迫的生理及分子机制第五节植物的抗病性一、植物病害和植物抗病性的概念二、病原物侵染对植物的影响三、植物抗病机制四、植物的诱导抗病性教学要求：掌握植物抗各种逆境的机制，理解植物在各种逆境下的生理变化；了解提高植物抗逆性 的途径。重点、难点：逆境对植物的伤害；植物对逆境的适应机制；活性氧与膜脂过氧化三、教学方法1、采用启发式教学，着重培养学生的独立思考能力。注意因材施教，多种教学方法并 用。2、重视直观教学，采用多媒体课件。四、考核要求课程考核以期末理论考试和平时成绩相结合的方式进行。平时成绩占20% ；期末理论 成绩占80%o平时成绩：根
7、据课堂学生作业、小测及出勤情况评定。期末理论考核形式： 闭卷考试。第四章植物的呼吸作用2第五章植物同化物的运输2第六章植物的次级代谢产物2第七章植物生长物质6第八章光形态建成2第九章植物的生长生理3第十章植物的生殖生理4第十一章植物的成熟和衰老生理2第十二章植物的抗性生理42、绪论1学时主要内容：一、植物生理学的概念和研究内容二、植物生理学的发展历史三、近代植物生理学的成就四、植物生理学与生产实践五、植物生理学的发展前景教学要求：了解植物生理学的定义和任务，了解该学科的发展简史.了解植物生理学的课程概况以 及当前的热门研究领域。重点、难点：植物生理学的概念和研究内容3、第一章植物的水分生理 3
8、学时主要内容：第一节植物对水分的需要一、植物体内水分存在的状态二、水分在植物生命活动中的作用第二节植物细胞对水分的吸收一、水分跨膜运输的途径二、水分跨膜运输的原理三、细胞间的水分移动第三节植物根系对水分的吸收一、土壤中的水分二、根系吸水三、水分向上运输第四节蒸腾作用一、蒸腾作用的生理意义和部位二、气孔蒸腾三、影响蒸腾作用的因素教学要求：了解水分代谢的意义；掌握植物根系吸水的动力及水进入根内部的过程，掌握蒸腾作用 的概念及意义，熟练掌握气孔运动机理。重点、难点：细胞水势；根压；蒸腾作用；气孔运动机理4、第二章植物的矿质营养 3学时主要内容：第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素二、植物必需的
9、矿质元素和确定标准三、植物必需矿质元素的主要生理功能概述第二节植物细胞对矿质元素的吸收一、膜转运蛋白二、植物细胞的离子跨膜运输机制第三节植物体对矿质元素的吸收一、根系吸收矿质元素的区域二、根系吸收矿质元素的过程三、植物吸收矿质元素的特点四、影响根系吸收矿质元素的因素五、植物地上部分对矿质元素的吸收第四节 矿质元素的运输和利用一、矿物质运输的形式、途径和速度二、矿物质在植物体内的分布第五节植物对氮、硫、磷的同化一、氮的同化二、硫的同化三、磷的同化教学要求：理解主要必需矿质元素的生理作用；掌握植物细胞对矿质元素的吸收方式及机理、无机 养料的同化、；了解植物的矿质元素的缺乏特征。重点、难点：必需元素
10、的生理作用；膜转运蛋白；植物细胞的离子跨膜运输机制；无机养料的同化5、第三章植物的光合作用 6学时主要内容：第一节光合作用概述一、光合作用的概念二、光合作用的重要性第二节叶绿体色素一、叶绿体色素的种类二、叶绿体色素化学特性三、叶绿体色素的光学特性四、叶绿体色素的功能五、叶绿素的生物合成第三节光合作用的机理一、原初反应二、电子传递和光合磷酸化三、碳同化四、C3和C4植物光合特征比较五、淀粉和蔗糖的合成第四节光呼吸一、光呼吸的概念二、光呼吸的生化历程三、光呼吸的生理功能第五节影响光合作用的因素一、光合作用生理指标二、外界条件对光合作用的影响教学要求：理解光和作用的概念及意义；掌握光合作用机理及C3
11、和a的植物光合特征比较；理解 光呼吸的生化过程；了解外界条件对光合作用的影响。重点、难点：光合电子传递链，光合磷酸化，碳同化6、第四章植物的呼吸作用 2学时主要内容：第一节呼吸作用的概念、生理意义和场所一、呼吸作用的概念二、类型三、呼吸作用的生理意义四、场所第二节植物呼吸代谢途径一、糖酵解途径二、三陵酸循环三、磷酸戊糖途径第三节电子传递和氧化磷酸化一、电子传递二、氧化磷酸化三、末端氧化酶第四节呼吸作用的指标及影响因素一、呼吸作用的指标二、内部因素对呼吸速率的影响三、外界条件对呼吸速率的影响教学要求：理解呼吸作用的概念和本质，了解呼吸作用的基本途径，理解植物呼吸代谢途径的多样 性。重点、难点：三
12、竣酸循环，氧化磷酸化，末端氧化途径多样性7、第五章植物同化物的运输 2学时主要内容：第一节同化物运输的途径一、运输途径和方向二、运输形式三、韧皮部运输的方向和速率四、韧皮部的结构第二节韧皮部装载和卸出一、韧皮部的装载二、韧皮部的卸出第三节韧皮部运输的机制一、压力流动学说内容二、压力流动学说的实验证据第四节同化物的分配一、同化产物的命运二、分配方向三、影响同化物分配的要素教学要求：了解同化物运输途径、速度；理解同化物的运输形式；掌握韧皮部装载、韧皮部卸出、 韧皮部运输机制；了解外界条件对同化物运输的影响。重点、难点：韧皮部运输的机制；韧皮部装载；韧皮部卸出8、第六章植物的次生代谢产物2学时主要内
13、容：第一节概述一、次生代谢产物的种类二、次生代谢产物的作用第二节植物次生代谢产物一、砧类物质二、酚类化合物三、含氮化合物第三节植物次生代谢与生物工程一、植物次生代谢的细胞工程二、植物次生代谢的基因工程教学要求：了解次生代谢产物的种类及其作用；理解菇类以及酚类物质的生物合成；了解次生代谢 产物生物技术应用C重点、难点：菇类和酚类的生物合成9、第七章植物生长物质6学时主要内容：第一节生长素类一、生长素的发现和种类二、生长素在植物体内分布和存在形式三、生长素的运输四、生长素的代谢五、生长素的生理功能六、生长素的信号转导途径第二节赤霉素类一、赤霉素的发现二、赤霉素的结构、分类及存在形式三、赤霉素合成部
14、位和运输四、赤霉素的生物合成五、赤霉素的生理功能六、赤霉素的信号转导途径第三节细胞分裂素一、细胞分裂素的发现二、细胞分裂素的结构和种类三、细胞分裂素的分布、存在形式、合成部位及运输四、细胞分裂素的代谢五、细胞分裂素的生理功能六、细胞分裂素的信号转导途径第四节乙烯一、乙烯的发现二、乙烯的结构、分布、合成部位和运输三、乙烯的生物合成四、乙烯的生理功能五、乙烯的信号转导途径第五节脱落酸一、脱落酸的发现和结构二、脱落酸的分布、存在形式和运输三、脱落酸的生物合成与降解四、脱落酸的生理作用五、脱落酸的信号转导途径第六节植物激素的相互作用一、顶端优势二、生长三、分化四、休眠五、气孔的运动六、衰老七、离层的形
15、成教学要求：了解植物生长物质发现及应用；掌握五大激素的生理作用及作用机理，理解五大激素的 生物合成和分解。重点、难点：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的生物合成；激素的作用机理；激素 的信号转导途径10、第八章光形态建成2学时主要内容：第一节光敏色素的发现、分布和性质一、光敏色素的发现二、光敏色素的分布三、光敏色素的性质四、光敏色素的生物合成第二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、光敏色素的反应类型第三节光敏色素的作用机理一、快反应的信号转导二、光敏色素调节基因表达的信号转导第四节蓝光和紫外光反应一、蓝光受体二、UV-B受体教学要求：了解光敏色素发现、分布，理解
16、光敏素的化学性质及光化学转换；掌握光敏色素的生理 作用和反应类型；理解光敏色素的作用和作用机理重点、难点：光敏色素的化学性质及光化学转换；光敏色素的生理作用和反应类型；光敏色素作用机 理。11、第九章 植物的生长生理3学时主要内容：第一节种子的萌发一、种子萌发的外界条件二、种子的寿命和种子的生活力三、种子萌发的生理、生化变化第二节植物细胞的生长和分化一、细胞分裂的生理二、细胞伸长生理三、细胞分化生理第三节植物的生长一、植物生长的周期性二、植物生长的相关性三、外界条件对植物生长的影响第四节植物的运动一、向性运动二、感性运动三、生理钟教学要求：了解种子萌发的生理生化变化；理解细胞的生长和分化，理解植物的生长；了解植物的 运动。重点、难点：细胞伸长、分裂和分化生理；植物营养器官的生长特性12、第十章植物的生殖生理4学时主要内容：第一节幼年期、花熟状态和成年期一、幼年期、花熟状态和成年期的概念二、幼年期的特征三、提早成熟第二节春化作用一、春化作用的概念二、春化作用的条件三、春化作用的时期、部位和刺激传导四、春化作用的机理第三节光周期与成花诱导一、光周期和光周期现象二、植物成花的光周期反应类型三、临界日长和临界暗期四、光周期诱导