植物生理學(xué)課程教學(xué)大綱（PLANTPHYSIOLOGY）學(xué)時(shí)數(shù)：48其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：12課外學(xué)時(shí)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：3適用專業(yè)：生物技術(shù)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)植物生理學(xué)是生物專業(yè)的一門重要學(xué)科基礎(chǔ)課。植物生理學(xué)是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解植物的生命活動(dòng)是在水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用和呼吸作用等基本代謝的基礎(chǔ)上，表現(xiàn)出種子萌發(fā)、生長、運(yùn)動(dòng)、開花、結(jié)果等生長發(fā)育過程。學(xué)習(xí)植物生理學(xué)基本的實(shí)驗(yàn)方法，掌握一定的操作技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求在本課程的學(xué)習(xí)中，要求學(xué)生掌握水分吸收、散失和礦物質(zhì)吸收、同化的規(guī)律；深刻理解光合作用的機(jī)理和光合與植物生產(chǎn)的關(guān)系；了解植物呼吸的多樣性和調(diào)控呼吸與植物生產(chǎn)的關(guān)系；初步理解植物體內(nèi)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；掌握植物生長物質(zhì)的生理作用和應(yīng)用；了解植物生長、生殖的過程及外界條件對(duì)這些過程的影響。深刻理解生命活動(dòng)是相互聯(lián)系、相互依賴和相互制約的；并注意與其他學(xué)科的聯(lián)系，并能理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用理論于生產(chǎn)實(shí)踐，滿足人類的需要。理解植物生命活動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)緒論一、植物生理學(xué)的定義和任務(wù)二、植物生理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展三、植物生理學(xué)的展望第一篇植物的物質(zhì)生產(chǎn)和光能利用植物的水分代謝、植物的礦質(zhì)營養(yǎng)敘述植物對(duì)水、肥的吸收和利用，屬于土壤營養(yǎng)；植物的光合作用討論綠色植物利用外界的二氧化碳和水，合成淀粉等有機(jī)物，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯藏于光合產(chǎn)物中，屬于空氣營養(yǎng)。簡單來說，本篇就是說明植物從環(huán)境中攝取必需物質(zhì)，進(jìn)行糖類等物質(zhì)的初級(jí)合成和光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程。第一章植物的水分生理一、植物對(duì)水分的需要（一）植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)（二）水分在植物生命活動(dòng)中的作用二、植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收（一）滲透作用三、植物根系對(duì)水分的吸收（一）根系吸水的動(dòng)力（二）影響根系吸水的土壤條件四、蒸騰作用（一）氣孔蒸騰（二）影響蒸騰作用的外界條件五、植物體內(nèi)的水分運(yùn)輸六、合理灌溉的生理基礎(chǔ)（一）作物的需水規(guī)律（二）合理灌溉的指標(biāo)重點(diǎn)：植物吸收水分的方式，影響蒸騰作用的因素。難點(diǎn)：細(xì)胞的滲透吸水，氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一、植物必需的礦質(zhì)元素（一）植物必需的礦質(zhì)元素（二）必需礦質(zhì)元素的生理作用二、植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收三、植物體對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收（一）根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收過程（二）影響根系吸收礦質(zhì)元素的條件（三）植物地上部分對(duì)礦質(zhì)元素的吸收四、無機(jī)養(yǎng)料的同化（一）硝酸鹽的代謝還原（二）氨的同化（三）生物固氮五、礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸六、合理施肥的生理基礎(chǔ)（一）作物的需肥規(guī)律（二）合理追肥的指標(biāo)重點(diǎn)：必需元素的生理作用，礦質(zhì)元素的吸收過程。難點(diǎn)：植物對(duì)離子的吸收機(jī)理。第三章植物的光合作用一、光合作用的重要性二、葉綠體和葉綠體色素（一）葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能（二）光合色素的化學(xué)特性和光學(xué)特性三、光合作用的機(jī)理（一）原初反應(yīng)（二）電子傳遞和光合磷酸化1、光合鏈2、氧的釋放3、光合磷酸化（三）二氧化碳的同化1、C3途徑2、C4途徑3、CAM途徑四、光呼吸（一）光呼吸的生化途徑（二）光呼吸的生理功能（三）C3植物和C4植物光合特征的差異五、影響光合作用的因素六、植物對(duì)光能的利用（一）植物的光能利用率（二）提高光能利用率的途徑重點(diǎn)：光合色素的化學(xué)特性，光合作用的機(jī)理，植物的光能利用率。難點(diǎn)：原初反應(yīng)，電子傳遞和光合磷酸化，CO2同化的生化過程。第二篇植物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變本篇討論植物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程。第四章主要講能量的轉(zhuǎn)變；第五章主要內(nèi)容是植物體內(nèi)的次生代謝；第六章主要討論植物體內(nèi)主要有機(jī)物的運(yùn)輸過程。第四章植物的呼吸作用一、呼吸作用的概念、生理意義和場所（概述）二、植物的呼吸代謝途徑和生物氧化（一）呼吸代謝途徑（EMP-TCA，PPP）具體反應(yīng)由生物化學(xué)課程講述（二）電子傳遞與氧化磷酸化（由生物化學(xué)課程講述）（三）植物的末端氧化酶三、影響呼吸作用的因素（一）呼吸作用的指標(biāo)（二）外界條件對(duì)呼吸速率的影響四、呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（一）作物栽培管理（二）糧油種子的貯藏（三）果蔬貯藏重點(diǎn)：調(diào)控呼吸作用在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。難點(diǎn)：植物呼吸的末端氧化及氧化酶。第五章植物體內(nèi)有機(jī)物的代謝一、植物的次生代謝（一）萜類（二）酚類（三）含氮次生化合物重點(diǎn)：萜類的種類，類黃酮類，生物堿。難點(diǎn)：萜類的生物合成，莽草酸途徑。第六章植物體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)輸一、有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩健⑺俣群腿苜|(zhì)種類二、韌皮部裝載三、韌皮部卸出四、篩管運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理（一）壓力流動(dòng)學(xué)說五、同化產(chǎn)物的分配重點(diǎn)：有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩胶头峙浞较?。難點(diǎn)：篩管運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理。第三篇植物的生長和發(fā)育植物在新陳代謝的基礎(chǔ)上生長發(fā)育。生長是植物體積的增大，它是通過細(xì)胞分裂和伸長擴(kuò)大來完成的；而發(fā)育則指在整個(gè)生活吏上，植物體的構(gòu)造和機(jī)能從簡單到復(fù)雜的變化過程，它的表現(xiàn)就是細(xì)胞、組織和器官的分化。在植物的發(fā)育過程中，由于不同細(xì)胞逐漸向不同方向分化，從而形成了具有各種形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的器官，這個(gè)過程也稱為形態(tài)建成。生長是發(fā)育的基礎(chǔ)，而發(fā)育推動(dòng)了新的生長。高等植物的生長發(fā)育有一個(gè)基本歷程：種子萌發(fā)→幼苗成長→開花結(jié)實(shí)→衰老死亡。第八章植物生長物質(zhì)一、生長素類二、赤霉素類三、細(xì)胞分裂素類四、脫落酸五、乙烯重點(diǎn)：五大類植物激素的主要生理效應(yīng)，人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑在植物生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用。難點(diǎn)：五大類植物激素的生物合成。第九章光形態(tài)建成一、光敏色素的發(fā)現(xiàn)、分布和性質(zhì)二、光敏色素的生理作用和反應(yīng)類型三、藍(lán)光和紫外光反應(yīng)重點(diǎn)：光敏色素的化學(xué)性質(zhì)和吸收光譜。難點(diǎn)：光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換。第十章植物的生長生理一、種子的萌發(fā)二、細(xì)胞的生長和分化（由普通生物學(xué)或細(xì)胞生物學(xué)課程講述）三、植物營養(yǎng)器官的生長四、植物的運(yùn)動(dòng)重點(diǎn)：種子萌發(fā)的外界條件，植物生長的相關(guān)性。難點(diǎn)：植物的細(xì)胞全能性和組織培養(yǎng)。第十一章植物的生殖生理一、低溫對(duì)花誘導(dǎo)的影響——春化作用二、光照對(duì)花誘導(dǎo)的影響——光周期現(xiàn)象（一）植物的光周期反應(yīng)類型（二）光周期誘導(dǎo)及其機(jī)理（三）光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用三、花器官形成及其生理四、受精生理重點(diǎn)：低溫和光周期對(duì)花誘導(dǎo)的作用。難點(diǎn)：授粉和受精及其代謝變化。第十二章植物的成熟和衰老生理一、種子成熟時(shí)的生理、生化變化二、果實(shí)成熟時(shí)的生理、生化變化三、種子和延存器官的休眠四、植物的衰老（自學(xué)）五、植物器官的脫落（自學(xué)）重點(diǎn)：種子和果實(shí)成熟時(shí)的生理生化變化。難點(diǎn)：植物衰老和器官脫落的生理原因，延緩衰老、防止落花落果的措施。第十三章植物的抗性生理一、抗性生理通論二、植物的抗冷性和抗凍性三、植物的抗熱性四、植物的抗旱性和抗?jié)承晕濉⒅参锏目果}性重點(diǎn)：提高作物的抗寒性和抗旱性。難點(diǎn)：植物對(duì)逆境的生理適應(yīng)。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程教學(xué)環(huán)節(jié)除講授外還有實(shí)驗(yàn)課、做復(fù)習(xí)思考題等。通過課程的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能達(dá)到如下的要求：了解植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理。逐步掌握植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能和常用儀器的使用。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，正確書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力，養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的工作態(tài)度。對(duì)生物技術(shù)專業(yè)設(shè)置4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中1個(gè)為綜合型實(shí)驗(yàn)，6學(xué)時(shí)，其余每個(gè)實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí)，共計(jì)12學(xué)時(shí)，包括：植物組織水勢的測定；植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測定；種子活力和花粉活力的快速測定；低溫傷害對(duì)幼苗期植株的影響（綜合型，包括幼苗的培養(yǎng)、低溫處理和葉綠素含量、呼吸速率、電導(dǎo)率的測定）。具體內(nèi)容詳見實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。五、學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)緒論111植物的水分代謝3252植物的礦質(zhì)營養(yǎng)4263植物的光合作用884植物的呼吸作用225植物體內(nèi)有機(jī)物的代謝116植物體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)輸118植物生長物質(zhì)559光形態(tài)建成1110植物的生長生理22411植物的生殖生理3312植物的成熟和衰老生理2213植物的抗性生理33綜合型實(shí)驗(yàn)66合計(jì)361248六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了植物學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)等課程之后開設(shè)的，本課程能為學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)、果蔬貯藏保鮮、農(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)和作物栽培等課程打下基礎(chǔ)。七、教材與教學(xué)參考書（一）教材潘瑞熾主編．《植物生理學(xué)》（第六版）．北京：高等教育出版社，2008。（二）教學(xué)參考書[1]陳汝民主編．現(xiàn)代植物科學(xué)導(dǎo)論．廣州：廣東高等教育出版社，1995。[2]王忠主編．植物生理學(xué)．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000。[3]TaizL,Zeiger