教学大纲

 

《植物生理学》0Plant Physiology (A) 

 

 

一、课程号：07110151

二、周学时：      

     3－2 (理论—实验)；学分：4，第7-8（大农类）或9-10（生物类）学期开课

三、教学目的和教学要求：

    植物生理学是研究植物生命活动现象和规律的科学。它作为大农和生物类的一门专业课基础，为植物高产、优质提供理论依据；为植物基因功能及表达调节和转基因等研究提供明确的生理目标。

本课程的教学目的是掌握植物生命活动中的基本理论问题及研究的思路和技能，并能较好的应用于相应的生产实践中；要求掌握植物生理学英文术语，能较熟练的阅读植物生理学英文教材和文献。

本课程教学要求是深入浅出的讲授植物的水分代谢、矿质营养的基本原理和应用技术；植物光合作用过程中太阳能的转化机理及其环境影响和调控；贮藏的化学能如何通过呼吸转变为ATP并进行各种物质的合成，呼吸在实践中的应用原理；植物体内同化物运输的途径和规律，植物激素和环境等条件对植物细胞、组织、器官和个体的发育的调节，植物生长、分化、开花、结果、衰老和死亡的机制和调控方法；植物怎样适应环境不良条件等内容。

本课程是生命科学及大农类的必修课，采用多媒体双语教学，努力贯彻理论联系实际和少而精的原则，培养学生自学和讨论问题，研究和解决植物生理相关问题的能力。

本课程共83学时，其中讲课48学时，实验32学时，共16周，分2个学期完成。

 

四、教学内容和课时分配：

(一)理论教学,共51学时

绪论：学习植物生理学的意义、发展简史及现代趋势，怎样学好植物生理学。（1学时）

第一章 植物的水分代谢（5学时）：

本章要求学生着重掌握水分在植物生命活动中的作用，与植物体水分有关的一些基本概念，植物体内水分移动规律，植物对水分的吸收、运输规律及植物生产中如何合理用水。本章节安排如下：

第一节 水分在植物生命活动中的意义（自学讨论为主） 0.5学时

第二节 植物细胞对水分的吸 1.3学时

第三节 植物根系对水分的吸收 0.5学时

第四节 蒸腾作 1.2学时

第五节 植物体内水分的运输 0.5学时

第六节 合理灌溉的生理基础 1.0学时

 

第二章 植物的矿质营养（5.5学时）：

本章要求学生着重掌握植物必需元素及生理功能，植物吸收和运输矿质营养的主要机制，如何应用矿质理论为农林业生产服务。本章节如下：

第一节 植物的必需元素及其生理功能和缺乏症 2.5学时

第二节 植物细胞对矿质元素的吸收 1.0学时

第三节 植物体对矿质元素的吸收 0.7学时

第四节 氨同化 0.5学时

第五节 矿质营养在植物体内的运输 0.3学时

第六节 合理施肥的生理基础 0.5学时

 

第三章 植物的光合作用(7.5学时）：

本章要求学生着重掌握植物光合作用的概念，光合色素的理化性质，光合作用中原初反应、电子传递、光合磷酸化和碳同化，光呼吸等进行的部位及主要过程，影响光合速率的内外因素及怎样提高植物光能利用率为农林业生产服务。本章节如下：

第一节 光合作用的概念和意义 (自学)

第二节 叶绿体及其色素 2.0学时

第三节 光合作用机理 一、原初反应 二、电子传递和光合磷酸化 三、光合作用中的CO2同化途 3.0学时

第四节 光呼吸（C2循环） 1.0学时

第五节 影响光合作用的因素 1.0学时

第六节 光合作用与农林业生产 （自学讨论） 0.5学时

 

第四章 植物的呼吸作用（4学时）

本章要求学生着重掌握植物呼吸作用的概念和呼吸途径及发生部位和控制，呼吸作用与物质代谢和农业生产的关系，影响呼吸作用的内外因素。怎样应用呼吸原理为农林业生产服务。本章节如下：

第一节 呼吸作用的概念及其生理意义（自学） 

第二节 植物呼吸代谢途经 1.0学时

第三节 生物氧化 0.5学时

第四节 呼吸作用的调控及其与物质代谢的联系 1.0学时

第五节 呼吸作用的指标及其影响因素 1.0学时

第六节 呼吸作用与农林生产（自学讨论） 0.5学时

 

第五章 植物体内有机物的转化、运输与分配（2.5学时） 

本章要求学生着重掌握植物体内碳水化合物、脂肪、核酸和蛋白质等有物转化的大体过程和影响因素。植物体同化物运输的途径、成分，同化物分配的一般规律及影响因素，生产上怎样调节同化物的分配。本章节内容如下： 

第一节 植物体内有机物的转化（（自学讨论） 0.5学时

第二节 植物体内有机物质的运输 1.0学时

第三节 有机物质的分配与调控 0.5学时

第四节 影响有机物运输与分配的因素 0.5学时

 

第六章 植物生长物质（5.5学时）

本章要求学生着重掌握五大类植物激素的作用机制生理功能及其在农林业生产上的应用，了解部分内源新的植物生长调节物质和植物生长调节剂的生理作用及应用。本章节内容如下：

第一节 生长素 1.5学时

第二节 赤霉素 0.8学时

第三节 细胞分裂素 0.7学时

第四节 脱落酸 0.5学时

第五节 乙 烯 0.7学时

第六节 植物激素作用的一般机理及它们的相互作用 0.5学时

第七节 其它植物内源生长物质 （自学讨论） 0.8学时

 

第七章 植物的生长生理（5.5学时）

本章要求学生着重掌握生长、分化和发育的基本概念及调控技术，种子萌发及休眠的生理机制，植物生长、生长的相关性及其在生产上的应用。本章节内容如下：

第一节 生长、分化和发育的概念 1.0学时

第二节 细胞的生长与分化 1.0学时

第三节 植物的生长 1.5学时

第四节 种子的休眠和萌发 1.0学时

第五节 植物生长相关性 1.0学时

 

第八章 植物成花和有性生殖生理（6学时）

本章要求学生着重掌握植物成花和有性生殖的内外影响因素、生理机制，如何通过控制环境条件调节植物花期，为农林业生产和园艺生产服务。本章节内容如下：

第一节 幼年期 0.3学时

第二节 春化作用 1.5学时

第三节 光周期 1.5学时

第四节 花器官形成生理 0.7学时

第五节 受精生理 0.5学时

第六节 种子与果实的发育 1.5学时

 

第九章 植物的衰老和器官脱落（2.5学时）

本章要求学生着重掌握植物衰老的种类、影响因素及作用机制，调控衰老的主要技术措施。本章节内容如下：

第一节 植物的衰老及其进程 0.3学时

第二节 植物衰老的机理与调节 1.5学时

第三节 脱落及其机理 0.7学时

 

第十章 植物的逆境生理（3学时）

本章要求学生着重掌握不同逆境作用下植物的共同和特有反应以及在生产上如何减轻逆境伤害。本章节如下：

第一节 植物的水分胁迫 1.0学时

第二节 温度胁迫 1.5学时

第三节 植物的盐胁迫 0.5学时

第四节 不同环境胁迫的共同生理反应(自学) 

 

(二)实验教学,共32学时

实验一、植物生理学实验基本理论 2学时

介绍植物生理常用大型仪器，植物生理学实验注意事项，如取材方法、环境控制、数据取理，图表表示，结果讨论等基本规定和要求。完成一份数据处理报告。

 

第一章．植物水分生理实验 6学时（2周）

要求学生掌握测定植物组织水势的小液流法和压力室法的基本原理及操作方法。掌握用LI—cor1600气孔计或6400测定植物蒸腾和气孔导度的原理和方法，分析植物不同水分状态对蒸腾和气孔导度的影响。完成实验报告2份。

实验二、植物组织中水势的测定（小液流法和压力室法）；

实验三、植物蒸腾强度和气孔导度的测定（LI—cor1600气孔计或6400便携式光合作用测定系统）。

 

第二章. 植物的矿质营养 3学时（加课外自做）

要求学生掌握植物的溶液培养技术及氮代谢中有关酶活力的测定；明确主要矿质无素缺乏症的特点。完成实验报告1份。

课外实验、植物的溶液培养与矿质无素缺乏症（3-5周）；

实验四、植物体内硝酸还原酶活力测定；

第三章．植物的光合作用 6学时（2周）

要求学生掌握植物叶片光合作用测定方法，分析光对光合作用和气孔导度的影响，气孔导度与光合作用的关系，了解LI-6400便携式光合作用测定系统的工作原理；植物叶片中叶绿体及其色素的提取、叶绿素的光学和化学特性鉴定方法。完成实验报告2份。

实验五、LI-6400便携式光合作用测定系统测定叶片光合作用、光响应曲线及呼吸作用；

实验六、叶绿体色素的提取、分离及理化性质、化学性质的鉴定及叶绿素总量测定。

第四章．植物的呼吸作用。

要求学生掌握植物呼吸速率的测定方法是光合的光合的逆过程，在测定光合的实验中测出植物呼吸作用。不另安排实验。 

第五章．植物体内有机物运输

要求学生掌握环割技术，明确有机物运输的途径、方向及“库”和“源”的相互关系。课外完成环割法观察有机物运输的途径和方法。

第六章．植物激素和生长调节剂

要求学生选择部分激素对植物的生理效应观察，课外自做的实验有

1、乙烯番茄等果实的催熟作用；

2、激动素防止离体叶片的衰老作用；

第七章．植物的生长生理 9学时（3周）

要求学生着重掌握植物组织培养技术，从培养剂配制、外植体的消毒、接种到俞愈伤组织分化的过程。完成愈伤分化培养和实验报告1份。

实验七、植物组织培养技术（从外植体到小苗）

第八章．植物的成花和生殖生理

要求学生掌握外界条件对植物成花试验的设计和观察。课外完成植物春化或光周期诱导试验。

第九章．植物衰老生理 3学时

要求学生着重掌握植物衰老过程中生理生化变化，自由基及其清除系统的变化的部分研究。完成实验报告1份。

实验八、植物组织中SOD活性和MDA及可溶性蛋白含量测定

第十章．植物的抗性生理

要求学生掌握不良环境引起植物细胞生物膜的损伤的测定原理和方法。完成实验报告1份。

实验九、电导法测定冰冻对植物生物膜的危害；

 

**部分班级如国家生物学理科基地等班级实行全开放式实验体系，学生独立进行研究型实验

 

    从植物营养、水分、光合、呼吸、激素、成花、衰老和逆境等章节中选取32学时左右或更多内容在老师指导下自行研究。

1．在实验体系上，将过去一直来分散的、独立进行的每一个实验有机地串联起来，从实验方案的设计、试剂配制、植物材料的培养、植物生理生化指标的测定、实验数据分析和实验报告的写作全部由学生独立完成。

2．实行开放式的实验，不统一限定全班的实验时间和实验内容，以4-5人为一组，由学生根据植物材料生长发育状况确定实验时间和内容，学生间相互讨论相互教学，在试剂和设备许可的情况下，学生自主选择实验内容。

3．实验报告为综合的研究论文，学生的成绩按综合论文和动手考核评定。

 

五、考试要求：

    本课程理论教学采用试题库闭卷考试，期终进行；实验课平时操作考查形式。理论占总成绩70%，实验占30%。