《植物生理学》教学大纲

课程编码：　　　　　　　　　　　　　　学时数： 90学时（理论60、实验30）

一、课程性质、目的和要求

　　植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。本课程是生命科学学院各专业的必修课。通过本课程的学习使同学学会植物生理学的基本实验方法，在科学态度、实验技能、动手能力等方面得到初步锻炼；使同学能运用所学的植物生理学知识，说明和解决一些相关的实际问题；理解植物体内物质代谢和能量代谢的过程及其机理，以及代谢与生长发育的关系，内外因素对植物生长发育和生理过程的影响。课程要求同学全面掌握植物生理学的理论基础和实验技能，并对植物生理学未来的发展趋势和动态有所了解，为后续课程打好坚实的基础。
　　本课程以植物学、无机化学、分析化学、有机化学、生物化学等课程作为先行课，同时它又是果树栽培学、蔬菜栽培学、设施园艺、园林艺术等课程的基础。
本课程教学的基本结构要求：
　　本课程以物质的代谢、能量的转化、信息传递与信号传导、植物生长发育生理和环境生理为基本结构，内容有营养与代谢生理——光合、呼吸、水分代谢、矿质营养、有机物质运输与分配；生长发育生理——生长、分化、成熟、衰老；逆境生理。
执行本大纲应注意的问题：
　　1．注意本课程与有机化学、微生物学、细胞生物学、遗传育种学的相关内容的分工与衔接、以免遗漏或不必要的重复。
　　2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向。注意理论的实践性和地区性，凡是行之有效的热带农业或热带园艺科学实验及生产实践的生理生化问题，应该特别引起重视，并加以引用，以体现热带农业的特色；
　　3．教学过程中要充分利用直观教具如模型、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。
　　4．植物生理学实验部分虽已独立，但仍应注意理论与实践的联系。
　　5．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式。
　　6．必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。
　　7. 教学环节及学时分配：课程教学总时数90学时，其中理论教学60学时，实验30学时。

二、教学内容、要点和课时安排

绪　论（2学时）
教学目的：通过教学，使学生掌握植物生理学的定义、内容和任务，了解植物生理学的发展和现状，了解植物生　　　　　理学与其他学科的关系。
教学内容：植物生理学的定义、内容和任务，植物生理学的发展及现状，植物生理学与其他学科的关系。
教学提示：重点是植物生理学的定义和植物生理学的内容，难点是植物生理学的发展及现状。
第一章　植物的水分代谢（6学时）
教学目的：通过教学，使学生了解水分的生理作用和植物对水分的吸收与运转过程、途经及动力，理解气孔运动　　　　　的机理，了解植物的需水规律。
教学内容：植物体内的含水量，植物体内水分的存在状态，水分的生理作用。植物细胞对水分的吸收，植物根系　　　　　对水分的吸收。蒸腾作用的概念、意义和指标，气孔蒸腾。水分运输的途经，水分运输的动力，水分运输的速度。植物合理灌溉的生理基础
教学提示：重点是植物对水分的吸收与运转和气孔运动的机理，难点是植物对水分的吸收与运转。
第二章 植物的矿质和氮素营养（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解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，掌握植物根吸　　　　　收矿质元素的特点，理解生物固氮作用、硝酸还原作用，了解作物的需肥规律。
教学内容：植物体内的元素及其含量，植物必需元素的作用。植物细胞对矿质元素的吸收，植物根系对矿质元素的吸收，植物叶片对矿质元素的吸收，矿质元素在植物体内的运转与分配。生物固氮作用，硝酸盐的还原。作物合理施肥的生理基础。
教学提示：重点是植物的必需元素和植物对矿质元素吸收，难点是植物对矿质元素吸收的过程和植物体内氮素的　　　　　同化。
第三章　植物的光合作用（10学时）
教学目的：通过教学，使学生了解叶绿体的结构，叶绿体色素的成分、性质及功能，理解光合作用的机理，掌握　　　　　光呼吸的概念，理解光呼吸的过程及意义，认识C3和C4植物的不同，了解影响光合作用的内外条件。
教学内容：光合作用的概念与意义，光合作用的度量。叶绿体与光合色素。光能的吸收、能量转换与同化力的形　　　　　成。C3途径、C4途径、CAM途径（景天酸代谢途径），C3植物、C4植物、CAM植物的比较，光合作用的产物。光呼吸（C2循环），光呼吸的生物化学，光呼吸的生理功能，光呼吸的调节控制。影响光合作用的内外因素。光能利用率与产量的关系，改善光合性能对提高产量的作用，C3植物与C4植物的光合效率。
教学提示：重点是叶绿体的结构、功能和光合作用的机理。难点是光合作用的机理和光呼吸的化学过程。
第四章　植物的呼吸作用（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解呼吸作用在植物体生命活动中的意义，掌握呼吸作用的类型及其生化过程，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。
教学内容： 呼吸作用的概念及生理意义。呼吸作用的类型，糖酵解的化学过程，糖有氧氧化的化学过程，磷酸戊糖途径。呼吸过程中能量的转化、贮存（氧化磷酸化作用），末端氧化酶，呼吸作用的调节。呼吸作用的度量及影响呼吸作用的因素。呼吸作用与作物栽培；呼吸作用与作物抗病，呼吸作用与粮食贮藏，呼吸作用与果蔬贮藏。
教学提示：重点是呼吸作用的类型及生化过程和调控呼吸作用在生产上的应用，难点是呼吸作用的化学过程和氧　　　　　化磷酸化机理。
第五章　植物体内有机物质的运输与分配（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解同化物在植物体内运输的形式和途径，理解同化物运输的机理，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。
教学内容：有机物质运输的形式、运输的途径、运输的方向和运输的机理。代谢源与代谢库及其相互关系，有机　　　　　物质分配的规律，光合产物分配与产量形成的关系，有机物质运输与分配的调控。
教学提示：重点是同化物运输的途径、形式和同化物在植物体内分配与再分配的规律，
　　　　　难点是有机物质运输的机理。
第六章 植物的生长物质（6学时）
教学目的：通过教学，使学生了解植物激素与生长调节剂的概念及其生理效应，了解各种激素的作用机理及其合　　　　　成过程，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农业生产中的应用。
教学内容：生长素的分布与运输，生长素的存在形式与代谢，生长素的生理效应，生长素的作用机理。赤霉素的　　　　　分布与运输，赤霉素的存在形式，赤霉素的生理效应，赤霉素的作用机理。细胞分裂素的分布与代谢，细胞分裂素的生理效应，细胞分裂素的作用机理。脱落酸的分布，脱落酸的生理效应，脱落酸的作用机理。乙烯的生物合成，乙烯的生理效应，乙烯的作用机理。植物激素间的相互关系。植物生长调节剂的　　　　　应用。
教学提示：重点是生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯的生理效应和植物生长调节剂的应用，难点是激　　　　　素的作用机理和激素的合成过程。
第七章　植物的营养生长（6学时）
教学目的：通过教学，使学生了解植物生长的基本规律及特性，了解种子休眠的意义和种子休眠的原因，掌握解　　　　　除种子休眠的方法及延长种子寿命的措施，理解植物运动的机理。
教学内容： 种子的休眠，种子的寿命，种子的萌发。细胞的分裂、细胞的伸长、细胞的分化，组织培养。植物生长的慢——快——慢特性，植物生长的周期性，植物生长的相关性。影响植物生长的环境条件。植物的向性运动，植物的感性运动，植物的近似昼夜节奏运动。
教学提示：重点是植物生长的基本规律和种子休眠的原因，难点是种子萌发的生理生化变化。
第八章　植物的成花生理（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解低温和光周期对植物开花的影响，理解植物成花诱导的生理生化基础和光敏素　　　　　在成花中的作用，掌握春化作用和光周期理论在农业上的应用以及各种因素对花芽分化的影响。
教学内容：春化作用的发现，春化作用的条件，春化作用的机理，春化作用的应用。光周期现象的发现，光周期　　　　　现象的概念与光周期反应的类型，植物对光周期的适应性与地理起源和分布的关系，植物的光周期诱导，光周期理论在农业上的应用。光敏素与植物的成花诱导，营养状况与植物的成花。
教学提示：重点是低温和光周期对植物开花的影响以及春化作用和光周期诱导在农业上的应用，难点是光敏素与　　　　　植物的成花诱导。
第九章　植物的生殖与成熟（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解花粉的化学组成、花粉的贮藏与萌发条件，理解授粉、受精引起的代谢变化以　　　　　及种子和果实成熟的生理生化变化。
教学内容：花粉的化学组成，花粉的寿命与贮藏。柱头的授粉能力，花粉与柱头的相互识别，花粉萌发与花粉管　　　　　伸长，授粉后花粉与柱头的代谢变化。受精作用，受精引起的代谢变化，无融合生殖与单性结实。谷物种子成熟的生理生化变化，果实生长与果实成熟的生理生化变化。
教学提示：重点是种子和果实成熟的生理生化变化，难点是花粉与柱头的相互识别。
第十章　植物的衰老脱落与休眠（4学时）
教学目的：通过教学，使学生了解植物衰老、脱落与休眠的概念，了解衰老脱落与休眠的意义，了解植物衰老与　　　　　休眠的生理生化变化及其调控。
教学内容：植物衰老、脱落的概念、类型与意义，植物衰老的调节。休眠的器官、类型和生理生化变化，植物休　　　　　眠的人工控制。
教学提示：重点是衰老、脱落、休眠的意义及其休眠的生理生化变化，难点是植物衰老与休眠的生理生化变化及　　　　　其调控。
第十一章　植物的逆境生理（6学时）
教学目的：通过教学，使学生了解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、环境污　　　　　染对植物的伤害，掌握提高植物抗旱、抗寒、抗盐的措施。
教学内容：植物抗性的生理生化基础。植物的抗寒性、抗旱性、抗涝性、抗盐性。环境污染对植物的伤害。
教学提示：重点是植物的抗寒性和植物的抗旱性，难点是逆境胁迫下植物的一般生理变化。

三、教学方法

　　课堂讲授和讨论相结合。通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整埋和专题讨论，加深对植物生理学基本原理的了解，并掌握该学科的发展动态。通过实验课的学习，掌握植物生理学的基本实验技能，学会初步解决实际问题的能力。

四、成绩评价方式

　　　闭卷考试。

五、主要参考书目

　　　1张继澍.植物生理学.高等教育出版社2006
　　　2李合生.现代植物生理学. 高等教育出版社2002
　　　3潘瑞炽.植物生理学.高等教育出版社2004