“植物生理学”课程教学大纲

教研室主任：王兴安 执笔人：邱念伟

一、课程基本信息

开课单位：必威BETWAY官网

课程名称：植物生理学

课程编号：092004

英文名称：Plant Physiology

课程类型：专业基础课

总 学 时：84 理论学时：45 实验学时：39

学 分：4

开设专业：生物科学专业 生物技术专业

先修课程：植物学、高等数学、无机化学、有机化学、生物化学

二、课程任务目标

（一）课程任务

植物生理学是生命科学的主科目之一，是一门研究植物生命现象和规律的科学，对于指导植物生产事业，实现农业现代化，有着举足轻重的重要性。其任务是研究和了解植物心爱各种环境条件下进行生命活动的规律和激励，认识植物生理、生化的过程和本质，在此基础上利用综合光、气、水、土地资源以及现代分子生物学手段等发展农林也生产，保护和改造自然环境。

（二）课程目标

通过本课程的学习，使学生了解在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理，掌握植物生理学的主要研究方法，培养学生对复杂多变植物生命活动的认识能力和解决生产实践问题的应用能力，对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识，能初步运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决生产实践中有关植物生理学的一般问题。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

绪论

介绍植物生理学的定义和任务；植物生理学的产生和发展；植物生理学与其他学科的关系；植物生理学的学习方法。

1. 掌握：植物生理学的含义；

2. 熟悉：海尔蒙特、普瑞斯特利、李比希、费弗尔等人对植物生理学的贡献和现在植物生理学的发展趋势。

3. 了解：植物生理学发展史，植物生理学对人类社会的贡献，植物生理学与农业的关系。

重点与难点：植物生理学的概念，植物生理学的贡献，植物生理学研究的对象和任务。

第一章 植物的水分代谢

植物对水分的需要；细胞和植物吸水的原理；植物体吸水的动力；水分在植物体内的运输；植物蒸腾作用；合理灌溉的方法。

1. 掌握：细胞和植物吸水的原理，能对植物水分状况进行分析。

2. 熟悉：水分在植物体的状态；植物吸水的方式和动力；土壤水分状况。

3. 了解：水分的特性，水势的化学原理，水孔蛋白的结构与功能，合理灌溉的方法。

重点：水分对植物的作用，植物细胞水势的组成，气孔运动的机制，水孔蛋白的结构与功能。

难点：水势的概念。

第二章 植物的矿质营养

植物必需的矿质元素及其生理作用，植物细胞吸收矿质元素的方式和途径，植物吸收矿质元素的特点，无机养料的同化，矿物质在植物体内运输，合理施肥的生理基础。

1. 掌握：植物必需元素的生理作用和缺素症状，植物细胞吸收矿质元素的方式和途径。

2. 熟悉：Hoagland营养液的配制；合理施肥的方法及注意事项；植物溶液培养法。

3. 了解：植物必需元素的鉴定方法，植物必需元素的生理作用，无机养料的同化。

重点：植物缺素症的判断；植物细胞吸收矿质营养元素的方式。

难点：交换吸附与氮素同化。

第三章 光合作用

光合柞用的重要性，叶绿体和叶绿体色素，光合作用的机理，影响光合作用的因素，植物对光能的利用。

1. 掌握：植物光合细胞器叶绿素的结构与功能，植物光合作用的过程。

2. 熟悉：光合色素种类的与特性；影响光合作用的因素；植物光能利用效率。

3. 了解：光合色素的合成，光呼吸与光抑制，植物的光能利用效率。

重点：叶绿体的结构与功能；光合作用的机理。

难点：光合作用电子传递和光合磷酸化，卡尔文循环。

第四章 呼吸作用

植物呼吸作用的概念，生理意义和场所，植物的呼吸代谢途径，生物氧化，呼吸过程中的能量贮存和利用，呼吸作用的调节和控制，影响呼吸作用的因素，呼吸作用与农业生产。

1. 掌握：呼吸作用的多样性包括哪些方面？植物呼吸作用的物质与能量转化过程。

2. 熟悉：呼吸作用的途径、场所、电子传递，呼吸作用末端氧化酶的常见种类。

3. 了解：影响呼吸作用的因素，呼吸作用的调控方法，呼吸作用在农业中的应用。

重点：呼吸代谢的多样性；呼吸作用的意义及调控。

难点：呼吸作用电子传递，呼吸商。

第五章 植物细胞信号传导

环境刺激和胞外信号、受体和跨膜信号转导，细胞内信号分子及第二信使系统，信号转导中的蛋白质可逆磷酸化。

1. 掌握：受体的种类，细胞跨膜信号转导，第二信使系统

2. 熟悉：G蛋白，cAMP信号通路，Ca信号通路，磷酸肌醇信号系统。

3. 了解：信号的类型，蛋白质可逆磷酸化。

重点和难点：细胞跨膜信号转导。

第六章 植物生长物质

植物激素和植物生长调节剂的概念，各类植物生长物质的结构、常见类型、生理功能、合成途径、作用机理及其在农业中的应用。植物激素间的相互作用。

1. 掌握：受体的种类，细胞跨膜信号转导，第二信使系统

2. 熟悉：G蛋白，cAMP信号通路，Ca信号通路，磷酸肌醇信号系统。

3. 了解：信号的类型，蛋白质可逆磷酸化。

重点：细胞跨膜信号转导。

难点：细胞跨膜信号转导。

第七章 光形态建成

光受体的类型，光敏素的发现和分布，光敏素的化学性质与光化学转换，光形态建成的分子机制，光形态建成实例。

1. 掌握：光形态建成的概念，光敏色素的性质和作用机制，光对植物生长发育的调控。

2. 熟悉：光受体的类型，光敏色素的类型和分布。

3. 了解：光敏色素的反应类型，蓝光反应和近紫外光反应。

重点和难点：光敏色素的作用机制。

第八章 植物的生长生理

植物生长规律，种子的萌发，植物生长与细胞分化的理论基础，细胞全能性，组织培养，植物的生长过程，植物生长的相关性，植物的运动。

1. 掌握：种子发芽能力的参数计算，细胞全能性理论，植物组织培养技术。

2. 熟悉：植物生长的周期性和生长速度表示方法。

3. 了解：植物细胞分裂和分化机制，植物生长的相关性及其应用，植物运动的生物学机制。

重点：植物组织培养

难点：种子活力和种子生活力计算方法。

第九章 植物的生殖生理

植物的生殖生长规律，幼年期，花熟状态，春化作用，光周期，花器官的形成机制，授粉与受精生理，植物生殖生长规律在农业中的应用。

1. 掌握：幼年期的概念及应用，春化作用的方法及特征，植物光周期的类型、原理及其应用、花器官形成的分子生物学机制。

2. 熟悉：幼年期的特征与植物枝条的生理年龄，春化作用的机制，光周期诱导方法。

3. 了解：植物春化作用机制，开花素假说和分子生物学机制，花粉的形态与活力，受精生理。

重点：幼年期、春化作用、光周期和植物开花的ABC模型

难点：花器官形成的分子生物学机制和光周期原理。

第十章 植物的成熟与衰老生理

种子的发育和成熟生理，果实成熟时的生理生化变化，植物的休眠生理，植物的衰老生理。

1. 掌握：种子的成熟过程，果实成熟时的生理生化变化，种子休眠的原因及破除休眠的办法。植物衰老与脱落的机制。

2. 熟悉：种子与果实成熟机制在农业生产中的应用，种子休眠的类型和代表性物种。

3. 了解：种子成熟时的生理生化变化，植物衰老和脱落的调控。

重点：果实成熟时的色香味变化，休眠的类型及破除办法。

难点：果实成熟的机制及调控。

第十一章 植物的抗性生理

植物抗性生理通论，各类逆境对植物的伤害，植物对逆境的适应机制。植物的抗寒性、抗冷性、抗旱性、抗涝性、抗盐性、抗虫性、抗病性、抗氧化以及环境污染的适应性等。

1. 掌握：植物逆境的概念，植物抗逆性分类，各类抗逆关键机制。

2. 熟悉：各类逆境对植物的伤害位点，植物各类抗逆性的异同。

3. 了解：提高植物抗逆性的方法途径。

重点和难点：植物对各种逆境的适应机制。

（二）实验教学的内容及要求

详见实验教学大纲

四、学时分配

五、考核说明

课程考核办法：笔试、闭卷；平时作业（10％）；实验成绩（10％）；期末（80％）。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

王宝山 主编《植物生理学》(第2版) 北京 科学出版社，2007年

（二）主要参考书目

1. 潘瑞炽主编. 植物生理学(第5版) 北京 高等教育出版社 2004年

2. Taiz L, Zeiger E. Plant Physiology (3rd ed). Sunderland: Sinauer Associates Inc, Publishers, 2002