《植物生理学》教案

1《植物生理学》教案课程代码：090100适用专业：生物科学学时数：54学时学分：学分执笔者：编写日期：2015年2月23日一、本课程的性质和目的本课程是为生物科学专业本科生开设的专业选修课程。其基本任务是研究植物生命活动的规律和机理及其在植物生产中的应用。通过学习，使学生掌握该课程的基本理论和研究方法，为学生从事相关教学和研究工作打下坚实的基础。二、课程教学内容与及要求绪论（2学时）（一）教学要求了解植物生理学的定义、任务、产生、发展及展望。（二）教学内容重点：植物生理学的定义、研究内容、形成、产生和发展第一节植物生理学的定义和研究内容第二节植物生理学的产生和发展第三节植物生理学与农业生产第四节怎样学好植物生理学,掌握与其有联系的学科的知识、注重实验以及结合生产实践（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第一章植物的水分代谢（4学时）（一）教学要求了解植物体内水分存在状态和水分在植物生命活动中的作用；植物细胞及根系对水分的吸收；植物蒸腾作用的意义，发生部位以及影响蒸腾作用的因素；水分在植物体内的运输情况以及合理灌溉的生理基础等。（二）教学内容重点：水在植物生命活动中的意义和水在细胞中的形态；水势概念、植物对水分的吸收、传导和散失的过程及影响这个过程的环境因素；合理灌溉的生理基础。难点：水势概念、蒸腾作用、水分在植物体内的运输情况。第一节水在植物生活中的重要性第二节水分的运动及水分进入植物细胞第三节植物根系对水的吸收。第四节蒸腾作用。2第五节植物体内水分的运输第六节合理灌溉的生理基础（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第二章植物的矿质营养（4学时）（一）教学要求通过学习使学生了解植物必需的矿质元素；植物体及其细胞对矿质元素的吸收；无机养料的同化；矿质元素在植物体内的运输以及合理施肥的生理基础等。（二）教学内容重点：植物营养元素的生理作用、缺素症及其诊断；植物营养元素的吸收机理、影响吸收利用的因素和合理施肥的生理学原则。难点：植物体对矿质元素的吸收；矿质元素在植物体内的运输。第一节植物必需的矿质元素第二节植物对矿质元素的吸收第三节矿质元素在植物体内的运输、分布和利用第四节合理施肥的生理基础（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第三章植物的光合作用（6学时）（一）教学要求通过学习使学生了解光合作用重要性；叶绿体的结构与成分，光合色素的化学与光学特性；光合作用机理；植物光呼吸；影响光合作用的因素；植物对光能的利用情况等。（二）教学内容重点：光合作用机理；植物光呼吸；C3植物和C4植物差别；影响光合作用的因素。难点：光合作用机理；植物光呼吸。第一节光合作用的意义第二节叶绿体及叶绿体色素第三节光合作用机理。原初反应、电子传递和光合磷酸化、光合碳同化、光呼吸：第四节C3和C4植物光合特征（形态、结构差异及生理生化特点比较）第五节光合强度指标及其研究方法。表观光合强度（速率）、真正光合强度、净同化率；光合速率的测量原理和方法。第六节影响光合作用强度的环境因素，光照、CO2、温度、矿质营养、水分、光合强度的日变化及其调节。第七节植物对光能的利用效率和提高光效的农业措施，光能利用率概念、不同作物的光能利用率，光合作用与作物产量。光合面积、光合强度、光合时间、光合产物的转移与分配。（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。3第四章植物的呼吸作用（6学时）（一）教学要求通过学习使学生了解植物的呼吸作用及生理意义；影响呼吸作用的因素；呼吸作用与农业生产的关系等。（二）教学内容重点：植物呼吸作用（物质代谢）、电子传递和末端氧化的多条途径及其适应意义，呼吸代谢的调控，影响呼吸的环境条件极其与农业生产的关系难点：植物呼吸作用（物质代谢）、电子传递。第一节植物呼吸的类型及意义第二节呼吸代谢途径及其适应性。第三节呼吸作用量的指标和影响呼吸作用的环境因素，呼吸速率和呼吸商测定的原理和方法，影响呼吸速率和呼吸商的内部因素；温度、O2、CO2、水分、机械损伤对呼吸速率的影响。第四节呼吸作用与农业生产。（机理在第九章讲述）。（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第五章植物体内有机物的转化和运输（3学时）（一）教学要求通过学习使学生了解植物体内有机物的代谢；植物体内有机物的运输等。（二）教学内容重点：植物体内有机物运输分配的机理，掌握有机物分配的源—库的辩证关系及其调控。难点：植物体内有机物的运输机理。第一节有机物运输的一般情况。第二节有机物的分配。（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第六章植物体内的细胞信号转导（3学时）（一）教学要求通过学习使学生了解细胞感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调节基因的表达和代谢反应。（二）教学内容重点：第二信使系统。难点：转导机制及分子途径。第一节植物体内信号的传导概述第二节植物体内信号的传导。胞间信号的传递，膜上信号的转换，胞内信号的传4导，蛋白质的磷酸化和去磷酸化。（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第七章植物生长物质（4学时）（一）教学要求通过学习使学生了解生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯五大类激素在植物体内的分布、合成、运输、作用机理、生理作用以及实践应用；初步了解油菜素内酯、多胺和钙调素等近年来新发现激素的情况。（二）教学内容重点：五大类激素的作用机理、生理作用以及实践应用。难点：五大类激素的作用机理。第一节生长素第二节赤霉素第三节细胞分裂素第四节脱落酸：脱落酸的发现、化学结构、分布、运输、生物合成、作用机理、生理作用和应用。第五节乙烯：乙烯的发现、分布、生物合成、作用机理、生理作用和应用。第六节生长抑制物质第七节其他天然的植物生长物质第八节植物生长物质在农业生长上的应用（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第八章光形态建成（3学时）（一）教学要求通过学习使学生了解光敏色素的发现、分布、化学性质、光化学转换、生理作用及作用机理（光敏色素对光形态建成的调控作用）；光形态建成；了解植物的蓝光反应。（二）教学内容重点：光敏色素的光化学转换、生理作用及作用机理。难点：光敏色素的生理作用及作用机理。第一节光形态建成及光敏受体第二节光敏色素的生理作用第三节光敏色素的作用机理第四节蓝光和紫外光反应（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第九章植物的生长生理（3学时）5（一）教学要求通过学习使学生了解种子萌发生理；植物细胞的生长与分化生理；植物营养器官的生长特性；营养生长与生殖生长的关系；植物的运动生理等。（二）教学内容重点：植物细胞的生长与分化生理；组织培养；营养生长与生殖生长的关系。难点：植物细胞的分化生理；植物的运动生理。第一节种子的萌发，包括影响种子萌发的外界环境条件，种子萌发过程中的生理生化变化，种子的寿命和老化。第二节细胞的生长和分化：细胞的分裂生理、生长生理、分化生理、植物的组织培养。第三节植物的生长。植物生长的周期性：植物生长曲线和生长大周期、植物生长的温周期和季节周期。植物生长的相关性：地下部与地上部相关、主茎和侧枝及主根和侧根的相关、营养生长与生殖生长相关、植物的极性与再生。外界条件对植物生长的影响（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第十章植物的生殖生理（3学时）（一）教学要求通过学习使学生了解植物春化作用条件、时期、部位、机理及相应的生理生化变化；光周期刺激的感受与传导，光周期诱导，光对暗期的中断，光周期诱导植物开花的机理；春化作用与光周期诱导理论的农业应用，花器官形成与受精生理等。（二）教学内容重点：春化作用、光周期诱导、光对暗期的中断、花粉与柱头的相互识别。难点：低温和光周期对成花诱导作用的机理。第一节环境条件对成花的诱导作用，包括春化作用，光周期和花诱导，春化和光周期理论在农业生产上的应用。第二节花器官形成的生理。包括花分化初期茎生长点的形态及生理变化，花器官形成所需的条件，植物性别的分化。第三节受精生理。包括花粉寿命和贮藏条件，柱头的生活能力，外界条件对授粉的影响，花粉和柱头的相互识别，花粉的萌发和花粉管的伸长，受精前后雌蕊的代谢变化。（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第十一章植物的成熟与衰老生理（3学时）（一）教学要求通过学习使学生了解种子与果实成熟时的生理生化变化；种子与延存器官的休眠与打破；植物衰老与器官脱落的生理生化变化，机理及受环境条件的影响。（二）教学内容重点：果实成熟时的呼吸骤变；种子的休眠与打破；植物衰老与器官脱落的生理生化变化、机理。6难点：植物衰老机理；器官脱落与植物激素的关系。第一节种子成熟时生理生化变化。包括主要有机物在成熟时的转化。种子成熟时其他生理变化(水分变化、呼吸变化、激素变化)。环境条件对种子成熟和化学成分的影响第二节果实成熟时的生理生化变化。果实的生长过程，果实成熟时的呼吸骤变，乙烯与催熟。果实成熟时的色、香、味变化。第三节种子和延藏器官的休眠，包括种子休眠的原因和破除，延藏器官休眠的打破和延长。第四节植物的衰老第五节植物器官的脱落。包括影响植物器官脱落的外界条件，脱落时细胞及生化变化，脱落与植物激素。（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。第十二章植物的抗性生理（4学时）（一）教学要求通过学习使学生了解逆境对植物代谢的影响；植物细胞对逆境的生理适应；各类逆境对植物的伤害机理，植物对各类逆境的抗性机理及抗性提高途径。（二）教学内容重点：逆境对植物代谢的影响；植物细胞对逆境的生理适应。难点：活性氧自由基伤害与清除，脱落酸的逆境交叉适应作用。第一节抗性生理通论。包括环境对植物代谢的影响，生物膜与抗逆性，渗透调节与抗逆性，脱落酸与抗逆性。第二节植物的抗寒性。包括寒害的类型，冻害对植物的危害：胞间结冰和解冻速度；胞内结冰；机械损伤学说；硫氢基学说。冻害对植物的危害：膜相变化；代谢失调。植物抗寒性锻炼和抗寒性的生理基础。第三节植物的抗旱性。包括干旱对植物的伤害；作物抗旱性的形态、生理特征和提高作物抗旱性的途径。第四节植物的抗热性第五节植物的抗涝性第六节植物的抗盐性第七节环境污染对植物伤害的综述（三）教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。实验环节（６学时）实验一植物细胞和组织水势的测定（２学时）实验二植物根系活力的测定（２学时）实验三叶绿体色素的提取、分离和理化性质（２学时）三、课程教学形式及安排由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、7实践能力和科学素质的培养。采用多媒体手段进行教学，注意因材施教，多种教学方法并用。启发学生重视植物生理学研究中的思想方法和创新精神，学会查阅国内外科技文献，注意了解学科发展的新成就，新动向。本课程为必修考试课程。四、建议使用的教材与教学参考书目教材：潘瑞炽.植物生理学.（第七版）.北京：高等教育出版社，2001年参考书：潘瑞炽，董愚得.《植物生理学》.（第二版）.北京：高等教育出版社，1984年潘瑞炽，董愚得.《植物生理学》.（第三版）.北京：