完整版植物生理学教学大纲

《植物生理学》课程教学大纲

060255 课程编码：

专业必修课课程性质：

教学对象：园林本科 3学分54学时（理论36学时，实验18学时）学时学分：编写单位：

人：写编人：审定月编写时间：2012 年7

一、课程说明、课程简介 1揭示植物与环境相互作用关系的一门科植物生理学是研究植物生命活动基本规律，学。它以数理化、生物化学、植物学等课程为基础，又是园林和生物科学等专业的专业基础课和主干课。 2、教学目的要求使学生掌握植物生理学的基本概念、基础理论、基本技能，了解植物体内主要代谢活动机理，掌握植物与环境进行物质和能量交换的基本原理，植物形态建成的生理基础深刻了解环境对植物生命活动的影响和植物对逆境的抗以及植物生长发育的基本规律。了解一些主要植物生理指标的测定方法和进行植物分析性以及该领域的最新发展动态。的基本技术和原理，用植物生理的基本理论知识来分析、讨论实验结果，提高学生的动手能力。 3、教学重点难点掌握植物细胞的基本结构，了解各种细胞器、生物膜的超微结植物细胞生理 (1)

构，掌握其生理功能特点以及植物细胞原生质的特性，植物细胞全能性和植物信号传导的意义。的( 2)代谢生理 CAM和C掌握呼吸代谢的主要途径，光合作用的机理（包括C、43，植物对水分的吸收、运输、蒸腾的基本理论，掌握离子吸收、运转的基本代谢途径）规律和矿质元素的生理作用，理解同化物运输分配规律。掌握植物激素的主要生理作用，了解植物生长发育的基本规律，生长发育生理(3)

植物生长、成花、开花、结实和衰老的主要生理机制。了解正常环境条件与植物的相互关系以及逆境（干旱、水涝、极）环境生理4（

端高低温和大气污染等）引起植物异常生理变化的规律，掌握提高植物抗逆性的可能方 1

法。

植物生理是在生产实践中发展起来的，人们在生产中采用各种栽培耕作措施，目的在于调节植物与环境的关系，满足植物高产、优质的要求，诸如：

通过溶液培养，了解植物正常生长发育必需的矿质元素，为合理施肥打下理论基础；对植物一生中生态需水与生理需水的测定，为制定合理灌溉方案和适时、适量、高质、高效地灌溉提供理论依据；

对植物激素和生长调节剂的研究，在防止器官脱落、插条生根、促进萌发、防止倒伏、控制休眠、调节生长、安全贮藏等方面起着积极作用；

春化作用和光周期现象的发现，对栽培引种和良种培育做出重大贡献；

植物组织培养的研究和应用，植物细胞全能性的基础理论，为育种工作开辟了新的途径；

掌握呼吸作用的基本规律，为种子萌发，防止烂秧，以及农产品贮藏提供了合理而有效措施；

光合作用的研究，为合理密植，合理间种套作，合理利用光能和高光效培育良种

提供了理论依据；

通过对高温、低温、干旱、水涝、盐碱、有毒物资（工业废气、废水、废渣）污染以及病、虫危害等逆境对植物伤害的研究，可在人们的干预下，提高作物对环境的抗性；

4、教学手段及教学方法建议

本课程进行课堂教学所运用的主要教学手段和方法是以ppt理论讲授为主。教学中应在讲授理论知识时，应侧重重点教学。

（1）采用多媒体为主，结合日常的案例引导学生运用理论知识解决实际问题。（2）以讲解课程内容为主，适当采用提问方式，对于前期课程已经阐明的关键性的名词术语进行提问，以加强知识的连续性，引导讨论。

5、考核方式

考试课

6、选用教材

潘瑞炽主编，植物生理学，高等教育出版社，第七版；2012年

7、教学参考书

[1] 李合生等编，现代植物生理学（面向二十一世纪课程教材），高等教育出版社，2012年，第二版；

[2] 王忠主编，《植物生理学》，中国农业出版社，2008年10月

[3] 庞士铨,植物逆境生理学基础，东北林业大学出版社， 1990

2

[4] 曹仪植，宋占午主编。植物生理学，兰州大学出版社， 1998

[5] 张继澍主编, 植物生理学,世界用书出版公司， 1999

8、教学环节及学时安排（根据本课程实际情况填写）

根据学院规定，每一学期，考试课程按18周，考查课程按17周安排课程教学。课程学时分配表

讲授讨习章教学内学时学时

绪0.5

4水分代第一4矿质代第二6植物的光合作第三1.5植物体内有机物的运第四呼吸作4第五4植物生长物第六光形态建1第七植物的生长生3第八章植物的生殖生理3 第九章成熟和衰老 2 第十章抗逆生理3 第十一章36

总计

二、教学内容

绪论

一、植物生理学的定义、内容和任务

二、植物生理学的产生和发展

三、植物生理学的展望

第一章植物的水分生理

1、教学目标

通过本章学习，明确植物的一切正常生命活动，必须在细胞含水充足的状况下才

能进行。没有水就没有生命，在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一，懂得“有收无收在于水”的道理。了解：水分在植物生命活动中的重要性，植物体内水分运输和分配状况，蒸腾作用的生理意义及其影响因素。理解：细胞和根系对水分吸收的机理及其影响因素，作物的需用水规律。掌握：水势和根压的概念，气孔蒸腾原理及气孔开闭机理；合理灌溉的生理基础。

2、本章重点

3

水势；气孔蒸腾原理；蒸腾作用的生理意义及其影响因素

3、本章难点

水势；气孔蒸腾原理及气孔开闭机理；合理灌溉的生理基础

4、本章思考题及实训题目

（1）将植物细胞分别放在纯水和1mol·L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？

（2）设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。

5、讲授内容

第一节植物对水分的需要

一、植物的含水量

二、植物体内水分存在的状态

三、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、扩散

二、集流

三、渗透作用

第三节植物根系对水分的吸收

一、根系吸水的途径：共质体途径；质外体途径

二、根系吸水的动力：

主动吸水：伤流、吐水、产生根压的机理。

被动吸水：蒸腾拉力

三、影响根系吸水的土壤条件

土壤温度、土壤通气条件、土壤溶液浓度。

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：

气孔的结构、大小、数目及分布、气孔运动、气孔蒸腾过程与小孔定律，

气孔开闭的机理。

三、影响蒸腾作用的内、外条件：

温度、空气湿度、风速、光强等。

第五节植物体内水分的运输

一、水分运输的途径

二、水分运输的速度

三、水分沿导管或管胞上升的动力

第六节合理灌溉的生理基础

一、作物的需水规律

二、合理灌溉的指标

三、灌溉的方法

四、合理灌溉增产的原因

第二章植物的矿质元素

1、教学目标

本章学习植物体内必需矿质元素，这些矿质元素的生理功能和研究方法，植物对氮 4

素的同化和合理施肥的生理基础。了解：植物必需矿质元素的生理功能和缺素症状；影响根系吸收矿质元素的因素。理解：植物吸收矿质元素的特点和吸收。掌握：植物必需矿质元素的种类；植物必需矿质元素的研究方法，施肥的生理学基础。

2、本章重点

植物吸收矿质元素的特点和吸收；必需矿质元素的生理功能和缺素症状

3、本章难点

植物必需矿质元素的研究方法，施肥的生理学基础

4、本章思考题及实训题目

（1）无土栽培在农业生产上有哪些应用？

（2）自然界或栽种作物过程中，叶子出现红色，为什么？

5、讲授内容

第一节植物体内的必需矿质元素

一、植物体内的元素

二、植物体内的必需矿质元素

三、作物缺乏矿质元素的诊断

第二节植物细胞对矿质元素的吸收

一、生物膜

二、细胞吸收溶质的方式和机制

第三节植物体对矿质元素的吸收

一、根部对溶液中矿质元素的吸收过程

二、根部对被土粒附着的矿质元素的吸收

三、影响根部吸收矿质元素的条件

温度、土壤通气、土壤溶液浓度、土壤pH值、微生物的活动

四、植物地上部分对矿质元素的吸收

第四节矿物质在植物体内的运输和分布

一、矿物质运输的形式、途径和速率

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、磷酸盐的同化

第六节合理施肥的生理学基础

一、作物施肥的规律

根据不同作物的特点施肥；按作物不同生育期施肥；施肥中的养分配化。

二、合理追肥的指标

三、发挥肥效的措施

第三章植物的光合作用

1、教学目标

本章介绍了光合作用的意义、叶绿体的结构、光合作用机理、光呼吸、影响光合速率的外界条件以及光合作用与作物产量的关系。了解：光合作用概念和意义，参与光合作用的色素，影响光合速度的外界条件。理解：光合色素的理化特性，光合作用的化学过程。掌握：光合作用与作物产量的关系。

5

2、本章重点

光合作用的化学过程

3、本章难点

光合作用与作物产量的关系

4、本章思考题及实训题目

（1）如何证明叶绿体是光合作用的细胞器？

（2）如何证明光合作用中释放的O来源于水？2（3）如何证明光合电子传递由两个光系统参与，并接力进行？

5、讲授内容

第一节光合作用的重要性

一、光合作用的概念；

二、光合作用的意义；

三、光合作用量的指标：光合强度（光合速率）、光合生产率。

第二节叶绿体及叶绿体色素

一、叶绿体的结构及成分；

二、光合色素的化学性质

叶绿体色素的种类、结构和化学性质；

三、光合色素的光学特性。

四、叶绿素的形成

第三节光合作用的机制

一、原初反应

二、电子传递和光合磷酸化

三、碳同化

四、光合作用的产物

第四节光呼吸

一、光呼吸的途径

二、光呼吸的生理功能

第五节影响光合作用的因素

一、内部因素

二、外部因素

光照强度：光饱和点、光补偿点；二氧化碳浓度：二氧化碳饱和点、二氧化碳补偿点；温度；水分；矿质元素。

第六节植物对光能的利用

一、植物对光能的利用率；

二、提高光能利用率的途径；

第四章呼吸作用

1、教学目标

本章学习呼吸作用的概念和它的生理意义；呼吸作用量的指标；有氧呼吸的过程；影响呼吸速率的因素以及呼吸知识在农业上的应用。了解：呼吸作用的生理意义，有氧呼吸的过程、影响呼吸速率的因素。理解：什么是呼吸作用、呼吸底物、呼吸速率。掌握： 6

呼吸作用的主要类型，呼吸知识在农业上的应用。

2、本章重点

有氧呼吸的过程，呼吸知识在农业上的应用

3、本章难点

呼吸作用的主要类型

4、本章思考题及实训题目

（1）简述氧化磷酸化的机理。

（2）呼吸作用与光合作用有何区别与联系？

（3）EMP途径产生的丙酮酸可能进入哪些反应途径？

5、讲授内容

第一节呼吸作用的概念和生理意义

一、呼吸作用的概念

二、呼吸作用的生理意义

第二节植物的呼吸代谢途径

一、糖酵解

二、发酵作用

三、三羧酸循环

四、磷酸戊糖途径

第三节电子传递与氧化磷酸化

一、呼吸链

二、氧化磷酸化

三、末端氧化酶系统

四、线粒体外的末端氧化酶

第四节呼吸过程中能量的贮存和利用

一、贮存能量

二、利用能量

三、光合作用和呼吸作用的关系

第五节呼吸作用的调节和控制

一、巴斯德效应和糖酵解的调节

二、三羧酸循环的调节

三、腺苷酸能荷的调节

第六节影响呼吸作用的因素

一、呼吸速率和呼吸商

二、内部因素对呼吸速率的影响

三、外部条件对呼吸速率的影响

温度、水分、氧气和二氧化碳；有毒物质；创伤和机械刺激。第七节呼吸作用与农业生产

一、呼吸作用与作物栽培

二、呼吸作用与粮食贮藏

三、呼吸作用与果蔬贮藏

第五章植物体内有机物的代谢

1、教学目标

7

本章学习脂类及一些次生物质的代谢及有机物代谢间的联系。

2、本章重点

萜类；酚类

3、本章难点

生物碱；细胞工程与基因工程

4、本章思考题及实训题目

生物体内存在哪些与日常生活相关的次生代谢产物？

5、讲授内容

第一节植物的初生代谢和次生代谢

第二节类萜

一、萜类的种类

二、萜类的生物合成

第三节酚类

一、酚类的种类

二、酚类的生物合成

三、简单酚类

四、木质素

五、类黄酮类

六、鞣质