植物生理生化大纲.docx
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植物生理生化大纲
植物生理生化
课程编码:
Xxxxx
课程性质:
专业基础课程
适用专业:
农业资源与环境
学时学分:
Xxxx
所需先修课:
植物学、无机化学、有机化学、物理等。
编写单位:
农学院
编写人:
xxx
审定人:
xxxx
编写时间:
xxxxxx
一、课程说明
1.课程简介
本课程的目的在于通过教学活动使学生从学科系统上掌握植物生理生化的基本框架,了解植物的基本组成结构,掌握植物生理生化的基本概念;理解植物生长发育的规律及各种生理现象;理解植物与环境间的物质交换、能量交换与信息交换;理解生长与发育的内涵及相互关系;理解内外因素对植物生长发育和生理过程的影响及其机制;能运用基本理论解释相关现象和指导生产过程。
2.教学目标要求
本课程的任务是在了解植物生理生化的基本知识、基本理论、基本技能的基础上,解释植物的生命活动规律、影响这一活动的外界条件及植物与环境的相互影响,并能够完成以植物为材料的基本的科学研究工作。
从而达到更好地利用植物、人为地影响和改造植物,使之更大限度的为人类服务的目的。
3.教学重点难点
教学重点:
植物的基本组成物质,水分、矿质代谢、光合作用过程和成花生理。
教学难点:
糖、核酸和蛋白质的结构、光合作用和呼吸作用。
4.学时分配表
章次
教学内容
理论课
学时数
实验课
学时数
第一章
绪论
1
第二章
蛋白质
2
第三章
核酸
3
第四章
酶
2
第五章
植物的水分代谢
2
第六章
植物的矿质营养
2
第七章
植物的光合作用
5
第八章
植物的呼吸作用
3
第九章
体内有机物质的运输、分配
2
第十章
植物的生长物质
2
第十一章
植物的营养生长
3
第十二章
植物成花、生殖、成熟和衰老生理
3
第十三章
植物的逆境生理
2
小计
32
合计
32
5.主要教法、学法、自学
采用课堂理论讲授为主,辅以幻灯、录像等手段。
自主学习法、探究学习法、合作学习法。
6.考核方式及标准
采取期末闭卷考试形式,期末成绩占课程成绩的70~100%;平时成绩可通过章节测验、写专题综述、课程论文、出勤和回答问题情况等形式确定,占0~30%。
二、各部分教学纲要
第一章绪论
教学目标
掌握植物生理生化的定义、内容和任务;了解植物生化的发展和现状;了解生理生化与其它学科的关系。
本章重点
植物生理生化的定义、内容及其在生物科学中的重要地位。
本章难点
植物生理生化与其它学科的关系。
教学内容
植物生理生化的定义;植物生理生化的内容;植物生理生化的任务;植物生理生化的发展及现状;植物生理生化与其他学科的关系。
第二章蛋白质
教学目标
掌握蛋白质的基本组成单位——氨基酸的结构特点、性质;了解蛋白质的结构、性质和功能,理解蛋白质的结构与功能的关系。
本章重点
氨基酸的结构特点和性质;蛋白质的结构和性质。
本章难点
蛋白质的结构。
教学内容
第1节蛋白质基本构成单位
1氨基酸的分类与结构
1.1常见氨基酸
1.2稀有氨基酸
1.3非蛋白氨基酸
1.4氨基酸的结构通式
2氨基酸的重要理化性质
第二节蛋白质的结构和重要理化性质
1蛋白质的结构
1.1一级结构
1.2二级结构
1.3三级结构和四级结构
2蛋白质的重要理化性质
2.1蛋白质两性性质及等电点
2.2蛋白质的胶体性质
2.3蛋白质的沉淀
2.4蛋白质的变性、蛋白质的颜色反应和蛋白质的分子量
第三章核酸
教学目标
了解核酸的种类、存在位置及其在生物界的地位与作用;掌握核酸的组成、结构和功能;了解两种核酸重要的理化性质。
本章重点
核酸的结构、理化性质和功能;DNA和RNA的区别。
本章难点
核酸的结构和理化性质。
第一节核酸的种类、分布与化学组成
1核酸的发现、种类、分布与功能
2核酸的基本化学组成
第二节DNA、RNA的分子结构
1DNA的结构
1.1DNA的一级结构
1.2DNA的二级结构
1.3DNA的三级结构
2RNA的结构
2.1RNA的一级结构
2.2tRNA的分子结构
2.3rRNA的分子结构
2.4mRNA的分子结构
第四章酶
教学目标
掌握酶的概念、化学本质及作用特点;熟悉常见的辅酶、辅基的作用;掌握各种因素对酶促反应的影响。
本章重点
酶的概念和作用特点;影响酶促反应的因素。
本章难点
影响酶活性的因素。
教学内容
第一节酶的概念与化学本质
1酶的化学组成
2酶是生物催化剂
3酶的催化特点
第二节酶促反应动力学及常见的辅酶与辅基
1酶促反应动力学
1.1底物浓度对酶促反应速度的影响
1.2pH值对酶促反应速度的影响
1.3温度对酶促反应速度的影响
1.4酶浓度对酶促反应速度的影响
1.5激活剂对酶促反应速度的影响
1.6抑制剂对酶促反应速度的影响
2常见的辅酶和辅基
2.1脱氢酶的辅酶和辅基
2.2a-酮酸脱羧酶类的辅酶---焦磷酸硫胺素(TPP)
2.3羧化酶的辅酶
第五章植物的水分代谢
教学目标
目的要求:
掌握水分的生理作用和植物对水分的吸收与运转过程、途径及动力,了解植物的需水规律。
本章重点
水分的生理作用;细胞水势构成因素;植物对水分的吸收与运转;植物的需水规律。
本章难点
细胞水势的有关概念。
教学内容
第一节细胞和根系对水分的吸收
1细胞对水分的吸收
1.1水势的概念
1.2植物细胞水势的构成因素
1.3植物细胞的吸水方式
1.4水分子通道(水孔蛋白)
第二节植物根系对水分的吸收
1根系吸水的主要区域
2根系吸水的方式与动力
3土壤状况对根系吸水的影响
第三节植物的蒸腾作用和水分在植物体内的运输
1蒸腾作用
1.1蒸腾作用的概念、意义与指标
1.2气孔蒸腾
2水分在植物体内的运输
2.1水分运输的途径
2.2水分运输的动力
第四节作物合理灌溉的生理基础
1植物的需水规律
2合理灌溉的时期与指标
3合理灌溉增产的原因
第六章植物的矿质营养
教学目标
掌握植物必需元素的概念、种类及其生理作用,熟悉常见的缺素症,掌握细胞吸收矿质元素的机理和植物根系吸收矿质元素的特点,了解作物的需肥规律。
本章重点
植物的必需元素及生理作用;溶质进入细胞的途径和方式;植物对矿质元素吸收的方式与动力。
本章难点
溶质进入细胞的途径和方式;植物对矿质元素吸收的过程。
教学内容
第一节植物的必需元素及其作用
1植物体内的元素及其含量
2植物必需元素的标准与确定方法
3植物必需元素的作用
第二节植物对矿质元素的吸收和运转
1通道蛋白(离子通道)
2载体运输
3泵运输
4胞饮作用
第三节植物根系和叶片对矿质元素的吸收
1根对矿质元素的吸收
2叶片对矿质元素的吸收
3矿质元素在植物体内的运转与分配
第七章植物的光合作用
教学目标
掌握叶绿体的结构、叶绿体色素的成分、性质及功能,理解光合作用的机理,掌握光合作用的过程,认识C3和C4植物的不同,了解影响光合作用的内外条件及影响产量的因素。
本章重点
光合作用的相关概念;叶绿体;光合作用的过程及机理;影响光合作用的外界条件及调节;植物产量的相关因素。
本章难点
光合作用的过程,影响光合作用的外界条件。
教学内容
第一节光合作用的概述和光合色素
1光合作用的概述
1.1光合作用的概念与意义
1.2光合作用的度量
2光合色素
2.1叶绿体的形态与构造
2.2光合色素种类、特点
第二节光能的吸收、能量转换与同化力的形成
1原初反应
1.1光能的吸收
1.2能量传递—激发态色素能量的释放
1.3光化学反应——光能向电能的转化
2电子传递和光合磷酸化--同化力的形成
2.1两个光系统
2.2光合电子传递链
2.3水的光解与氧气的释放(OEC的作用)
2.4光合磷酸化
第三节CO2的固定与还原
1C3途径(还原的戊糖途径)
1.1发现
1.2卡尔文循环的生化历程
2C4途径(四碳二羧酸途径)
2.1发现
2.2生化历程
3CAM途径(景天酸代谢途径)
4C3植物、C4植物、CAM植物的比较及光合作用的产物
第四节影响光合作用的外部因素及光合作用与产量形成
1影响光合作用的外界条件
2光合速率的日变化
3光合作用与产量形成
3.1光能利用率与产量的关系及改善光合性能对提高产量的作用;
3.2C3植物与C4植物的光合效率
第八章植物的呼吸作用
教学目标
了解呼吸作用在植物生命活动中的意义,掌握呼吸作用的代谢途径及其特点,理解主要生化阶段,理解氧化磷酸化机理,了解影响呼吸作用的内外因素以及调控呼吸作用在生产实践中的应用。
本章重点
呼吸作用度量;呼吸代谢途径;生物氧化;影响呼吸作用的因素;呼吸理论的应用。
本章难点
呼吸代谢途径;生物氧化。
教学内容
第一节呼吸作用概述
1呼吸作用的概念与类型
2呼吸作用的特点及意义
3呼吸作用与光合作用的关系第二节呼吸代谢途径
1糖酵解的化学历程
1.1糖的结构
1.2淀粉的结构
1.3EMP的过程
2三羧酸循环的化学历程
3生物氧化
3.1电子传递链
4氧化磷酸化作用第三节呼吸作用的调节及影响呼吸作用的因素
1呼吸作用的度量
1.1呼吸速率
1.2呼吸商
2影响呼吸作用的外部因素
3呼吸作用理论的应用
第九章植物体内有机物质的运输与分配
教学目标
掌握同化物在植物体内运输的形式和途径,掌握植物体内同化物质分配与再分配的规律,理解光合产物分配与产量形成的关系。
本章重点
同化物运输的途径和形式;同化物在植物体内分配与再分配的规律;光合产物分配与产量形成的关系,有机物运输机理。
本章难点
有机物运输机理。
教学内容
第1节有机物质的运输
1有机物质运输的形式
2有机物质运输的途径与方向
第二节有机物质运输的机理
1有机物在源端的装载
2有机物在库端的卸出
3有机物运输机理——压力流动学说及其发展
第三节有机物的分配与调控
1代谢源与代谢库及其相互关系
2有机物质分配的规律
3光合产物分配与产量形成的关系
4有机物质运输与分配的调控
第十章植物的生长物质
教学目标
掌握植物激素与植物生长调节剂的概念及其生理效应;了解各种激素间的相互作用以及植物激素和植物生长调节剂在生产中的应用;了解植物激素使用中应注意的问题。
本章重点
激素的生理效应;植物生长调节剂的应用。
本章难点
激素的生理效应。
教学内容
第一节生长素类
1生长素的发现与化学本质
2生长素的分布与运输
3生长素的存在形式与代谢
4生长素的生理效应
第二节赤霉素类
1赤霉素的发现与化学本质
2赤霉素的分布与运输
3GA的存在形式与生物合成
4赤霉素的生理效应
第三节细胞分裂素类
1细胞分裂素的发现与化学本质
2细胞分裂素的分布与代谢
3细胞分裂素的生理效应
第四节脱落酸
1脱落酸的发现与化学本质
2脱落酸的类型、分布与代谢
第五节乙烯
1乙烯的发现与分布
2乙烯合成的前体物质及合成条件
3乙烯的生理效应
第十一章植物的营养生长
教学目标
掌握植物生长的基本规律及特性;了解种子休眠的意义和休眠的原因;掌握解除种子休眠的方法及延长种子寿命的措施;掌握植物的光形态建成及相关因素;理解植物运动的种类。
本章重点
植物生长的基本规律及特性;解除种子休眠的方法;影响植物生长的环境条件;植物的光形态建成。
本章难点
种子萌发的生理生化变化;植物的光形态建成。
教学内容
第一节种子生理
1种子的休眠和寿命
2种子的萌发
3种子萌发的生理生化变化
第二节植物生长的基本特性
1植物生长的慢—快—慢特性
2植物生长的周期性
3植物生长的相关性
4植物生长的独立性
第三节影响植物生长的环境条件
1温度
2光照
2.1光形态建成的概念及植物的光敏受体
2.2光敏素(phytochrome)及光敏受体的作用机理
2.3光照对植物生长的影响
3水分
第四节植物的运动
1植物的向性运动
2植物的感性运动
3植物的近似昼夜节奏运动
第十二章植物成花、生殖、成熟和衰老生理
教学目标
掌握低温和光周期植物开花的影响,掌握春化作用和光周期理论在农业上的应用;理解光敏素在成花中的作用;了解植物的生殖、成熟和衰老生理等。
本章重点
低温和光周期对植物开花的影响;春化作用和光周期诱导在农业上的应用;与成花诱导有关的因素。
本章难点
春化作用的生理生化变化;光周期现象与植物的成花诱导。
教学内容
第一节温度与成花诱导——春化作用
1春化作用的发现
2春化作用的条件
3春化作用的机理
4春化作用的应用
第二节光照与成花诱导——光周期现象
1光周期现象的
2光周期现象的概念与光周期反应的类型
3植物对光周期的适应性与地理起源和分布的关系
4植物的光周期诱导
5光周期理论在农业上的应用
6植物成花诱导的生理生化基础
6.1植物激素与植物的成花诱导
6.2光敏素与植物的成花诱导
6.3营养状况与植物的成花
第三节植物的生殖与成熟
1花粉生理和授粉生理
1.1花粉的化学组成
1.2花粉的寿命与贮藏
1.3柱头的授粉能力以及花粉与柱头的相互识别
2成熟生理
2.1谷物种子成熟的生理生化变化
2.2果实生长与果实成熟的生理生化变化
第四节植物的衰老、脱落与休眠
1植物衰老
1.1衰老的概念、类型与意义
1.2衰老的形态特征
1.3植物衰老的调节
2器官的脱落
2.1器官脱落的概念
2.2器官脱落的机理
3植物的休眠
3.1休眠的器官、类型与阶段
3.2休眠诱导与解除的气象因子
3.3休眠的生理生化变化
3.4植物休眠的人工控制
第十三章植物的逆境生理
教学目标
掌握逆境的概念及逆境胁迫下植物的一般生理变化;理解干旱、水涝、寒冷、盐分过多对植物的伤害;掌握提高植物抗旱、抗寒、抗盐的措施;了解环境污染对植物的伤害。
本章重点
水分的生理逆境胁迫下植物的一般生理变化;植物的抗旱性;植物的抗盐性。
本章难点
逆境胁迫下植物的一般生理变化。
教学内容
第一节植物抗性的生理生化基础
1逆境胁迫下植物的一般生理变化
2逆境胁迫下植物的渗透调节现象
3逆境胁迫下植物的内源激素变化
4逆境胁迫下植物的自由基伤害
第二节植物的抗寒性及植物的抗旱性
1冷害、冻害与植物的抗冷性
2旱害及其类型
3干旱时植物的生理生化变化
4植物的抗旱性及其提高途径
第三节植物的抗盐性
1盐分过多对植物的危害
2植物的抗盐性及其提高途径。
三、教材及教学资源
使用教材:
王三根.植物生理生化(第二版).北京:
中国农业出版社,2015.
参考书:
[1]潘瑞炽.植物生理学(第七版).北京:
高等教育出版社,2008.
[2]王忠.植物生理学中国农业出版社,2010.
[3]杜金友.生物化学.北京:
中国农业出版社,2010.
[4]李合生.现代植物生理学主编,北京:
高等教育出版社,2012.
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