高级植物生理学教学大纲.docx
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高级植物生理学教学大纲
《高级植物生理学》教学大纲
(HighPlantPhysiology)
总学时:
49
先修课程:
无机与分析化学、有机化学、植物学、生物化学
开课对象:
生物科学专业(函授本科)
一、课程的性质、目的与任务
植物生理学是研究植物生命活动规律的科学。
它是生物师范和植物生产类各专业的专业基础课。
学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下,进行生命活动的规律和机理,而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践,为农业和社会的可持续发展,为实现农业现代化服务。
二、课程内容的基本要求
本大纲内容主要包括植物生理学的三大组成部分:
植物的物质生产和光能利用——植物吸收水分、矿质元素和同化CO2的生理生化基础;植物体内物质和能量的转变——植物体内物质转运、转化与分解利用的生理生化基础;植物的生长和发育——植物正常与逆境条件下生命活动的综合表达。
三、学时分配与比例
绪论(1学时)
一、植物生理学的定义和内容
二、植物生理学的产生和发展
三、植物生理学的展望
第一篇植物的物质生产和光能利用
第一章植物的水分代谢(2学时)
本章重点和难点:
1.细胞水势与细胞吸水;2.蒸腾作用与气孔开关机理;3.合理灌
溉与农业。
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、水分在生命活动中的作用。
第二节植物细胞对水分的吸收一、细胞的渗透性吸水;二、细胞的吸收作用;三、水分进入细胞的途径。
第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水的途径;二、根系吸水的动力;三、影响根系吸水的土壤条件。
第四节蒸腾作用一、蒸腾作用的定义、生理意义和部位;二、气孔蒸腾;三、影响蒸腾作用的外、内条件。
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、灌溉的方式;四、合理灌溉增产的原因。
第二章植物的矿质营养(4学时)
本章重点和难点:
1.必需元素的生理功能;2.植物细胞吸收矿质元素的机理;3.合
理施肥与农业。
第一节 植物必需的矿质元素一、植物体内的元素;二、植物必需的矿质元素;三、植物必需的矿质元素的生理作用;四、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、细胞膜;二、细胞吸收溶质的方式和机理。
第三节植物对矿质元素的吸收一、植物吸收矿质元素的特点;二、根部对溶液中矿质元素的吸收过程;三、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收;四、影响根部吸收矿物质的条件;五、植物地上部分对矿质元素的吸收。
第四节无机养料的同化一、硝酸盐的代谢还原;二、氨的同化;三、生物固氮;四、硫酸盐同化;五、磷酸盐的同化。
第五节矿质元素在植物体内的运输一、矿质元素运输的形式、途径和速度;二、矿质元素在植物体内的分布和再利用
第六节 合理施肥的生理基础一、作物的需肥规律;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(6学时)
本章重点和难点:
1.光合电子传递与光合磷酸化;2.C3、C4途径的异同点;3.光呼吸;4.光合产物的种类;5.光合作用与农业。
第一节光合作用的重要性一、光合作用的定义;二、光合作用的意义;三、光合作用的发现。
第二节叶绿体及叶绿体色素一、叶绿体的结构和成分;二、光合色素的化学特性;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理一、光能吸收;二、电子传递和质子传递;三、光合磷酸化;四、碳同化;五、光呼吸;六、光合作用的产物。
第四节影响光合作用的因素一、外界条件对光合速率的影响;二、内部因素对光合作用的影响。
第五节植物对光能的利用一、植物的光能利用率;二、提高光能利用率的途径。
第二篇植物体内物质和能量的转变
第四章植物的呼吸作用(2学时)
本章重点和难点:
1.呼吸作用的概念与意义;2.呼吸代谢多样性的内涵与意义;3.呼吸作用的调节;4.呼吸作用与农业。
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、呼吸作用的生理意义;三、呼吸作用的场所。
第二节植物的呼吸代谢途径一、糖酵解途径;二、三羧酸循环;三、戊糖磷酸途径。
第三节生物氧化一、呼吸链;二、氧化磷酸化;三、呼吸代谢电子传递的多条途径。
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、巴斯德效应和糖醇解的调节;二、戊糖磷酸途径和三羧酸循环的调节;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、外界条件对呼吸速率的影响。
第七节呼吸作用和农业生产一、呼吸作用和作物栽培;二、呼吸作用和粮食贮藏;三、呼吸作用和果蔬贮藏。
第五章植物体内有机物的代谢(2学时)
本章重点和难点:
1.有机物代谢与光合作用、呼吸作用的相互联系;2.各种有机物代谢的相互联系;3.植物体内主要次生物质种类及其主要功能。
第一节各种有机物代谢的相互联系一、植物体内各种有机物之间的相互联系;二、Calvincycle,EMPpathway,TCA环,PPP是有机物代谢的主干(舞台);三、糖、脂肪和蛋白质之间能够互相转变;四、次级产物(萜类、酚类和含氮次级的产物)的生物合成。
第二节萜类一、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。
第四节含氮次级化合物一、生物碱;二、含氰苷;三、芥子油苷;四、非蛋白氨基酸。
第六章植物体内有机物的运输(2学时)
本章重点和难点:
1.有机物运输的主要形式、途径与方向;2.有机物运输的机理;
3.有机物分配的规律。
第一节有机物运输的的途径、速度和溶质种类一、运输途径;二、运输速度和溶质的种类。
第二节韧皮部装载一、韧皮部装载的定义;二、装载途径;三、装载的机理;四、装载的特点。
第三节筛管运输机理一、压力流动学说;二、胞质泵动学说;三、收缩蛋白学说。
第四节韧皮部卸出一、韧皮部卸出的概念;二、同化产物的卸出途径;三、蔗糖卸出的机理(依赖代谢进入库组织)。
第五节外界条件对有机物运输的影响一、温度;二、矿质元素;三、植物激素;
第六节同化产物的命运和分配一、同化产物的命运;二、分配方向;三、分配规律。
第三篇植物的生长和发育
第七章植物体内的细胞信号转导(3学时)
本章重点和难点:
1.植物信号转导的概念;2.受体和跨膜信号转换;3.钙调系统与
胞内信号传递。
第一节环境刺激和胞外信号一、信号(刺激);二、胞间信号。
第二节受体和跨膜信号转换一、细胞受体;二、跨膜信号转换。
第三节细胞内信号分子和第二信使系统一、Ca2+和Ca结合蛋白;二、IP3与DAG;三、其它信号分子。
第四节信号转导中的蛋白质可逆磷酸化一、蛋白激酶;二、蛋白磷酸酶。
第八章植物的生长物质(5学时)
本章重点和难点:
1.植物激素生物合成的前体;2.植物激素的作用机理与生理作用;
3.植物生长调节剂与农业;
第一节 生长素类一、生长素的发现;二、生长素在植物体内的分布和运输;三、生长素的生物合成与降解;四、生长素的作用机理;五、生长素的生理作用;六、人工合成生长素类及其应用;
第二节赤霉素类一、赤霉素的结构;二、赤霉素的分布和运输;三、赤霉素的生物合成;四、赤霉素的作用机理;五、生长素的生理作用和应用;
第三节细胞分裂素类一、细胞分裂素的种类和结构;二、细胞分裂素的分布和运输;三、细胞分裂素的生物合成和代谢;四、细胞分裂素的作用机理;五、细胞分裂素的生理作用和应用;
第四节乙烯一、乙烯的分布和生物合成;二、乙烯的作用机理;三、乙烯的生理作用和应用;
第五节脱落酸一、脱落酸的化学结构和分布;二、脱落酸的生物合成和代谢;三、脱落酸的作用机理;四、脱落酸的生理作用和应用;
第六节其他天然的植物生长物质一、油菜素内酯;二、多胺;三、茉莉酸;四、水杨酸。
第七节 生长抑制物质一、生长抑制剂;二、生长延缓剂。
第九章光形态建成(3学时)
本章重点和难点:
1.光敏色素的光化学转换;2.光敏色素的生理作用和作用机理;
3.植物光受体的类型;
第一节 光敏色素的发现和分布一、光敏色素的发现;二、光敏色素的分布。
第二节光敏色素的化学性质和光化学转换一、光敏色素的化学性质;二、光敏色素基因和分子多型性;三、光敏色素的光化学转换。
第三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、光敏色素和植物激素;三、光敏色素调节的反应类型。
第四节光敏色素的作用机理一、膜假说;二、基因调节假说。
第五节蓝光和紫外光反应一、蓝光反应;二、紫外光—B反应。
第十章 植物的生长生理(4学时)
本章重点和难点:
1.生长发育和分化的概念;2.种子萌发的条件;3.植物组织培养
的原理与应用;4.植物生长的基本特性;5.不同类型植物运动的区别。
第一节 种子的萌发一、影响种子萌发的外界条件;二、种子萌发的生理、生化变化;三、种子的寿命。
第二节细胞的生长和分化一、细胞分裂的生理;二、细胞伸长的生理;三、细胞分化的生理;四、组织培养。
第三节 植物的生长一、营养器官的生长特性;二、影响营养器官生长的条件;三、营养生长和生殖生长的相关。
第四节植物的运动一、向性运动;二、感性运动;三、生理钟。
第十一章 植物的生殖生理(5学时)
本章重点和难点:
1.春化作用的概念机理;2.光周期现象与光敏色素;3.植物雌雄
个体的代谢差异;4.生殖生理与农业。
第一节幼年期一、幼年期的特征;二、提早成熟。
第二节春化作用一、春化作用的条件;二、春化作用的时间、部位和刺激传导;三、春化作用的生理、生化变化;四、春化作用的机理。
第三节光周期一、光周期反应;二、光周期刺激的感受和传导;三、光周期诱导;四、光对暗期间断;五、光敏色素和花诱导;六、开花化学刺激物;七、光周期诱导开花的假说;八、春化和光周期理论在农业上的应用。
第四节花器官形成及其生理一、花器官的分化和生长(花形态发生中的同源异形基因和ABC模型);二、花器官的形成所需要的条件;三、植物性别的分化。
第五节受精生理一、花粉寿命和贮藏;二、柱头的生活能力;三、外界条件对授粉的影响;四、花粉和柱头的相互识别;五、花粉的萌发和花粉管的伸长;六、受精前后雌蕊的代谢变化。
第十二章 植物的成熟和衰老生理(4学时)
本章重点和难点:
1.果实成熟的生理生化变化;2.种子休眠的原因和解除方法;3.植物衰老的生理生化变化;4.脱落的生理生化变化及与激素的关系。
第—节 植物种子、果实成熟时的生理生化变化一、种子成熟时的生理生化变化;二、果实成熟时的生理生化变化。
第二节种子和延存器官的休眠一、种子休眠的原因和破除;二、延存器官休眠的打破和延长。
第三节 植物的衰老一、衰老时的生理生化变化;二、影响衰老的外界条件;三、植物衰老的原因。
第四节植物器官的脱落一、环境因子对脱落的影响;二、脱落时细胞及生理生化变化;三、脱落与植物激素。
第十三章 植物的逆境生理(2学时)
本章重点和难点:
1.逆境的概念与抗性的类型;2.植物的抗寒性,抗旱性的机理与
农业。
第一节植物逆境生理概论一、逆境的概念及其对植物生长发育的影响;二、生物膜与植物抗逆性;三、渗透调节与植物抗逆性;四、脱落酸与植物抗逆性。
第二节 植物的抗寒性一、冷害生理与抗冷性;二、冻害生理与抗冻性。
第三节植物的抗旱性与抗涝性一、旱害与抗旱性;二、涝害与抗涝性。
第四节 植物的抗盐性一、盐分过多对植物的伤害;二、作物的耐盐性及其提高途径。
第五节 植物的抗病性和抗虫性 一、病害、虫害对作物的危害;二、作物抗病、抗虫的生理生化基础。
第六节 环境污染与植物生长一、大气污染对植物的危害;二、水和土壤污染对植物的危害;三、植物在环境保护中的作用。
系统复习 (4学时)
四、大纲说明
(一)总体设想 随着教学改革的深入和科学技术的迅速发展,本大纲内容也就应当体现时代的特点,反映出现代植物生理学发展的前沿和趋势,重视学生智能培养和动手能力的训练,体现出科学性、先进性和实践性,以适应社会发展的需要。
(二)理论教学内容的改变本教学大纲的特点:
因学时减少,删除与其他学科内容的重复部分,以适应新形势的需要。
具体特点为:
1.删除了一些教材(如植物学)中所讲述的细胞生理一章。
2.呼吸作用一章与生物化学重复的部分略讲,重点讲授呼吸代谢多条路线与农业。
3.充实了植物生长物质一章。
4.正对函授学员特点,安排系统复习4学时。
(三)教学注意事项1.植物的各种生理过程是相互联系、依赖、制约,且与外部环境紧密联系的。
因此,教学中不能用孤立的、静止的、片面的观点去分析问题,应切实和鲜明地突出辩证唯物主义观点与思维方式;2.植物生理学既是一门专业基础课,也是一门应用范围广、应用性很强的专业实践课。
因此,教学中必须注意联系自然、生产和生活实际。
制订人:
许良政
制订日期:
2005年07月
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- 高级 植物 生理学 教学大纲