1、1植物生理学(32 学时)Plant Physiology教学大纲植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，主要包括代谢生理、发育生理和逆境生理的内容。在高等农业院校，植物生理学是一门专业基础课，本课程的任务是为植物生产的相关学科提供必要的植物生理的基础理论、基本知识，并通过与该课程相配合的实验课使学生掌握植物生理学的基本试验方法和技能。本课程中有些内容与其它课程重复，原则上由那些课程讲授。一、 教学目的1. 使学生系统地掌握植物的基本代谢过程和在此基础上的生长发育过程；了解逆境对植物的影响；注意理论联系实际，为有关后继课程的学习打下基础。2. 在掌握基本知识的基础上，理解各个基本代谢之间的关系
2、以及代谢与生长发育的关系，能将各部分知识融会贯通。3. 培养学生的基本实验技能和认真踏实的工作作风。二、 教学的重点和难点1. 教学重点：植物的水分、光合、呼吸代谢；有机物体内运输；植物生长物质；植物的生长、生殖、成熟和衰老生理。2. 教学难点： 基本代谢过程和植物的生长和生殖生理。三、 教学方法和手段课堂电化教学为主，结合辅助示范教学。注重理论联系实际。四、 教学内容与目标总学时 28。其中理论教学 28 学时。 教学内容 教学目标（学习层次） 课时分配(28 学时) 1. 绪论 11.1 植物生理学的定义和任务 掌握1.2 植物生理学的产生和发展 了解1.3 植物生理学的展望 了解2. 植
3、物的水分代谢 32.1 植物对水分的需要2.1.1 植物的含水量 了解2.1.2 植物体内水分的存在状态 掌握2.1.3 水分在植物生命活动中的作用 理解2.2 植物细胞对水分的吸收2.2.1 扩散 了解2.2.2 集流 了解2.2.3 渗透作用 掌握2.3 根系吸水和水分向上运输2.3.1 根系吸水 理解2.3.2 水分向上运输 掌握22.4 蒸腾作用 2.4.1 蒸腾作用生理意义、部位和指标 掌握2.4.2 气孔蒸腾 探究2.4.3 影响蒸腾作用的条件 了解2.5 合理灌溉的生理基础2.5.1 作物的需水规律 理解2.5.2 合理灌溉的指标 理解2.5.3 灌溉的方法 了解2.5.4 合理
4、灌溉增产的原因 了解3. 植物的矿质营养 23.1 植物必需的矿质元素 掌握3.1.1 植物体内的元素 了解3.1.2 植物必需的矿质元素 掌握3.1.3 植物必需矿质元素的生理作用和诊断注： N、P 、K 掌握；其他元素理解3.2 植物细胞对矿质元素的吸收3.2.1 生物膜 了解3.2.2 细胞对溶质的吸收 掌握3.2.3 液泡膜上的运输蛋白 理解3.3 植物体对矿质元素的吸收3.3.1 根部对溶液中矿质元素的吸收过程 掌握3.3.2 根部对被土粒吸附的矿质元素的吸收 理解3.3.3 影响根部吸收矿质元素的条件 掌握3.3.4 植物地上部分对矿质元素的吸收 了解3.4 矿质元素在植物体内的运
5、输和分布3.4.1 矿质元素运输的形式 了解3.4.2 矿质元素长距离运输的途径 掌握3.4.3 矿质元素在植物体内的分布 掌握3.5 植物对氮、硫、磷的同化 自学3.6 合理施肥的生理基础 了解3.6.1 作物的需肥规律 了解3.6.2 合理追肥的指标 了解3.6.3 发挥肥效的措施 了解4. 植物的光合作用 54.1 光合作用的重要性 掌握4.2 叶绿体及其色素 4.2.1 叶绿体的结构和成分 掌握4.2.2 光合色素的化学特性 掌握4.2.3 光合色素的光学特性 探究4.2.4 叶绿素的形成 了解4.3 光合作用的过程（）：光的吸收4.3.1 光反应和碳反应 掌握4.3.2 原初反应 掌
6、握4.4 光合作用的过程（）：电子传递和光合磷酸化 探究34.4.1 光系统 探究4.4.2 光合电子传递体及其功能 掌握4.4.3 光合磷酸化 了解4.5 光合作用的过程（）：碳同化4.5.1 卡尔文循环：C3 途径4.5.2 C4 途径4.5.3 景天酸代谢（CAM）途径4.6 光呼吸4.6.1 光呼吸的途径4.6.2 光呼吸的生理基础4.6.3 C3、C4 与 CAM 植物的光合特性的比较4.7 影响光合作用的因素4.7.1 外界条件对光合速率的影响 掌握4.7.2 内部因素对光合速率的影响 理解4.8 植物对光能的利用（自学）4.8.1 植物光能的利用率 了解4.8.2 提高光能利用率
7、的途径 了解5. 植物的呼吸作用 25.1 呼吸作用的概念和生理意义5.1.1 呼吸作用的概念 掌握5.1.2 呼吸作用的生理意义 掌握5.2 植物的呼吸代谢途径（自学） 掌握5.2.1 糖酵解5.2.2 发酵作用5.2.3 三羧酸循环5.2.4 戊糖磷酸途径5.3 电子传递与氧化磷酸化5.3.1 呼吸链 掌握5.3.2 氧化磷酸化 掌握5.3.3 线粒体上的末端氧化酶 掌握5.3.4 线粒体外的末端氧化酶5.4 呼吸过程中能量的储存和利用（自学）5.4.1 储存能量 了解5.4.2 利用能量 了解5.4.3 光合作用和呼吸作用的关系 了解5.5 呼吸作用的调节和控制5.5.1 巴斯德效应和糖
8、酵解的调节 掌握5.5.2 三羧酸环的调节 了解 5.5.3 腺苷酸能荷的调节 理解5.6 影响呼吸作用的因素5.6.1 呼吸作用的指标 理解5.6.2 内部因素对呼吸速率的影响 掌握5.6.3 外界条件对呼吸速率的影响 探究5.7 呼吸作用与农业生产5.7.1 呼吸作用与作物栽培 掌握5.7.2 呼吸作用与粮食贮藏 掌握45.7.3 呼吸作用与果蔬贮藏 掌握6. 植物体内有机物的代谢（自学） 了解7 植物体内有机物的运输 17.1 有机物运输的途径、速度和溶质种类7.1.1 运输途径 和方向 理解7.1.2 运输的速度和溶质种类 了解7.2 韧皮部装载7.2.1 质外体途径 掌握7.2.2
9、共质体途径 掌握7.3 韧皮部卸出 掌握7.3.1 同化产物卸出途径7.3.2 依赖代谢进入库细胞7.4 韧皮部运输的机理7.4.1 压力流动学说 探究7.4.2 胞质泵动学说 理解7.4.3 收缩蛋白学说 理解7.5 同化产物的分布 理解7.5.1 配置7.5.2 分配8.细胞信号传导 18.1 信号与受体结合8.1.1 信号 理解8.1.2 受体 理解8.2 跨膜信号转换8.3 细胞内信号转导形成网络 掌握8.3.1Ca2+/CaM 在信号转导中的作用 掌握8.3.2NO 在信号转导中的作用8.3.3 IP3/DAG 在信号转导中的作用8.3.4 信号转导中的蛋白质可逆磷酸化（自学）9.
10、植物生长物质 49.1 生长素类9.1.1 生长素的种类和化学结构 了解 9.1.2 生长素在植物体内的分布和运输 理解9.1.3 吲哚-3-乙酸的生物合成和降解 了解9.1.4 生长素的信号转导途径 了解9.1.5 生长素的生理作用和应用 掌握9.2 赤霉素类9.2.1 赤霉素类的结构和种类 了解 9.2.2 赤霉素的分布和运输 理解9.2.3 赤霉素的生物合成与代谢 了解9.2.4 赤霉素的信号转导途径 了解9.2.5 赤霉素的生理作用和应用 掌握59.3 细胞分裂素类9.3.1 细胞分裂素的种类及化学结构 了解9.3.2 细胞分裂素的分布和运输 了解9.3.3 细胞分裂素的生物合成及代谢
11、 了解9.3.4 细胞分裂素的信号转导途径 了解9.3.5 细胞分裂素的生理作用和应用 掌握9.4 乙烯9.4.1 乙烯的分布、生物合成和代谢 掌握9.4.2 乙烯的信号转导途径 了解9.4.3 乙烯的生理作用和应用 掌握9.5 脱落酸9.5.1 脱落酸的化学结构 和分布 了解9.5.2 脱落酸的生物合成、代谢和运输 了解9.5.3 脱落酸的信号转导途径 了解9.5.4 脱落酸的生理作用 掌握9.6 其他天然的植物生长物质(自学)9.6.1 油菜素内酯9.6.2 多胺9.6.3 茉莉酸9.6.4 水杨酸9.7 植物生长调节剂(自学)9.7.1 植物生长促进剂9.7.2 植物生长抑制剂9.7.3
12、 植物生长延缓剂10. 光形态建成 110.1 光敏色素的发现和性质 10.1.1 光敏色素的发现 了解10.1.2 光敏色素的性质 了解10.2 光敏色素的分布、生理作用与反应类型 10.2.1 光敏色素的分布 理解10.2.2 光敏色素的生理作用 掌握10.2.3 光敏色素的反应类型 了解10.3 光敏色素的作用机理 10.4 蓝光和紫外光反应（自学）11.植物的生长生理 411.1 种子萌发的生理11.1.1 种子萌发的生理生化变化 掌握11.1.2 种子的寿命 掌握11.2 细胞生长的生理 11.2.1 细胞分裂的生理（自学） 理解11.2.2 细胞伸长的生理 掌握11.2.3 细胞分
13、化的生理 探究 11.3 植物营养器官生长11.3.1 营养器官的生长的特性 掌握11.3.2 影响营养器官生长的条件 掌握 611.4 植物生长的相关性11.4.1 根和地上部的相关性11.4.2 主茎和侧枝的相关性11.4.3 营养生长和生殖生长的相关性 掌握11.5 植物的运动 11.5.1 向性运动 了解11.5.2 感性运动 了解11.5.3 生理钟 了解12. 植物的生殖生理 312.1 幼年期12.1.1 幼年期的特征 了解12.1.2 提早成熟 了解12.2 春化作用12.2.1 春化作用的条件 掌握12.2.2 春化作用的时间、部位和刺激传导 理解12.2.3 春化作用的生理
14、生化变化 理解12.3 光周期现象 12.3.1 植物光周期反应的类型 理解12.3.2 临界日长 探究12.3.3 光周期诱导和光信号的感受和传导 理解12.3.4 植物生长调节剂的应用 了解12.3.5 春化和光周期理论在农业上的应用 探究12.4 花器官的形成与开花（自学） 了解12.4.1 花器官原基的形成12.4.2 成花诱导途径12.4.3 影响花器官形成的条件12.4.4 植物性别的分化12.5 授精生理（自学） 理解12.5.1 花粉的成分、寿命和贮存12.5.2 柱头的生活能力12.5.3 外界条件对授粉的影响12.5.4 花粉萌发和花粉管伸长12.5.5 受精前后雌蕊的代谢
15、变化12.5.6 自交不亲和性13.植物的成熟和衰老生理 313.1 种子成熟生理13.1.1 主要有机物的变化 掌握13.1.2 其他生理变化 掌握13.1.3 外界条件对种子成熟和化学成分的影响 了解13.2 果实成熟生理13.2.1 果实的生长 了解13.2.2 呼吸跃变 掌握13.2.3 肉质果实成熟时的色香味变化 掌握13.2.4 果实成熟时植物激素的变化 理解13.3 植物休眠的生理713.3.1 种子休眠的原因和破除 掌握13.3.2 延存器官休眠的打破和延长 理解13.4 植物衰老的生理13.4.1 衰老时的生理生长变化 掌握13.4.2 影响衰老的条件 了解13.4.3 植物
16、衰老的原因 理解13.5 程序性细胞死亡 了解13.5.1 程序性细胞死亡发生的种类13.5.2 程序性细胞死亡的特征13.6 植物器官的脱落13.6.1 环境因子对脱落的影响 理解13.6.2 脱落时细胞及生化变化 掌握 13.6.3 脱落与植物激素 了解14.植物的抗性生理 214.1 抗性生理通论14.1.1 逆境对植物的伤害 理解14.1.2 植物对逆境的适应 掌握14.2 植物的抗冷性14.2.1 冻害过程的生理生化变化 掌握14.2.2 冷害的机制 掌握14.2.3 影响冷害的内外条件14.3 植物的抗冻性14.3.1 植物对冻害的生理适应14.3.2 冻害机制14.3.3 抗冻基
17、因和抗冻蛋白14.3.4 内外条件对植物抗冻性的影响14.4 植物的抗热性 （以下自学）14.5 植物的抗旱性14.6 植物的抗涝性14.7 植物的抗盐性14.8 植物的抗病性五、 考试范围与题型1、考试范围与分数比例（1）绪论 1%（2）植物的水分代谢 10%（3）植物矿质营养 6%（4）植物的光合作用 12%（5）植物的呼吸作用 8%（6）植物体内有机物的运输 4%（7）植物生长物质 8%（8）光形态建成 4%（9）植物的生长生理 13%（10）植物的生殖生理 13%8（11）植物的成熟和衰老生理 10%（12）植物的抗性生理 5%（13）植物体内的细胞信号传导 5%2、考试题型与分数比例（1）名词解释 20%（2）填空 25%（3）判断 10%（4）选择 15%（5）问答 30%六、 教材与参考书1、 教材：潘瑞炽主编，植物生理学（第六版），高等教育出版社，20002、 参考书：曾广文、蒋德安编著，植物生理学，中国农业科技出版社，19983、王忠主编，植物生理学，中国农业出版社，19994、曹植仪、宋占午编著，植物生理学兰州大学出版社，1998
