植物与植物生理-教案

绪论教学目标1、了解植物的多样性，植物与动物有何区别2、了解植物在社会中的作用3、了解植物学与农业科学的发展关系4、学习本课程的目的教学重点1、明确植物的品种与共同特征2、明确植物在自然界与国民经济中的作用3、理解植物学与农业科学的关系教学内容一、植物的多样性和我国的植物资源1、植物的历史至今，世界上有200多万种现存生物，也经历了35亿年漫长的发展与进化过程。目前已知的植物有50余万种，在不同的环境中生长，形成了不同形态结构的植物种类。2、植物的多样性共同特征：①具有细胞壁②能进行光合作用③具有无限生长的特性，大多数植物从胚胎发生到成熟的过程中，能不断产生新的器官或新的组织结构④体细胞具有全能性，在适宜的环境条件下，一个体细胞经过生长和分化，即可成为一个完整的植物体。多样性：参考教材绪论图0-1植物界的分类。3、我国植物的地带分类我国南部热带地区，气候温暖，雨水充沛，四季如春，典型植物有橡胶、椰汁、香蕉、荔枝、龙眼、菠萝；台湾生产香樟的宝岛；亚热带地区是全国水稻商品粮重要基地；川南、桂北山上存有100万年前残存的银杉；西南高山是举世闻名的天然高山花园；华北地区和辽东半岛是全国小麦、棉花和杂粮的重要产区，同时盛产苹果、梨、枣等大量经济作物；东北平原、内蒙高原地区除有一望无际的豆科、禾本科大草原外，还种有青稞、荞麦等；西北地区，尤其新疆，主要产优质长绒棉、葡萄、西瓜、哈密瓜等优质果品。二、植物在自然界和国民经济中的作用植物是人类赖以生存的物质基础，是发展国民经济的主要资源。三、植物与植物生理的研究内容、分科和发展趋势。1、植物学的概念植物学是研究植物的形态结构、生理机能、生长发育、遗传进化、分类系统以及生态分布等内容的生物学科。2、研究目的全面了解植物、利用植物和保护植物，使植物更好的为人类生活和生产服务。3、分科植物形态学广义分为植物解剖学、植物细胞学、植物胚胎学植物分类学按植物类群分细菌性、真菌学、藻类学、地衣学、苔藓学、蕨类学、种子植物学植物生理学植物遗传学植物生态学四、植物学与农业科学植物学与农业科学相连，科学技术的迅猛发展，植物学将在发展农业科学中更好地发挥理论基础的作用，为农业生产带来更多贡献。五、学习本课程的目的和方法目的：学习作物栽培技术、遗传育种技术、植物保护技术、掌握植物与植物生理的理论知识，进而保护和利用植物资源。方法：观察、提问、分析、设计、操作、解释。实验、观察、反复实验、细心观察、综合分析。从局部到整体，从宏观到微观，从实验室到大田。植物体各部分即互相联系又互相制约。复习思考题1、什么是植物？动植物有何主要区别？2、植物与自然有何关系？3、学习植物与植物生理有何重要意义？4、学习本课程应注意什么？5、怎样才能学好植物与植物生理学？第一章植物细胞和组织教学目标1、树立辩证唯物主义观点，理解植物体的各个部分在植物生命中的各个作用2、了解植物细胞的结构、功能和繁殖，了解植物组织的分类和功能，了解植物器官的形态与功能，掌握植物生殖器官的组成和发育过程，掌握植物不同生育阶段的基本特点，掌握植物细胞的观察和种子生命力的快速测定方法，熟练掌握显微镜使用技术及观察植物器官特征的技能。教学重点1、植物细胞的结构、功能和繁殖，2、植物组织的分类和功能，3、植物器官的形态与功能，4、植物生殖器官的组成和发育过程，5、植物不同生育阶段的基本特点，6、植物细胞的观察和种子生命力的快速测定方法，7、显微镜使用技术及观察植物器官特征的技能。（教材296页，实验实训一、二、三）教学内容第一节植物细胞的结构与功能一、细胞的形态与大小类型定义：原核细胞（比如支原体、细菌、放线菌、蓝藻等）由细胞膜、细胞质、核糖体和拟核组成，属原核生物。（参照图1-1）真核细胞（动、植物均由真核细胞组成，都有细胞核，属真核生物）植物细胞大小：取决与细胞遗传和生理上功能对环境的适应性。大部分直径10~100um之间。（详见教材图1-2）二、原生质的化学组成1、原生质的定义：是细胞内有生命活动的物质，具有一定的弹性和黏性、半透明、不均匀的亲水胶体，是细胞结构和生命活动的物质基础。2、组成成分：有机化合物和无机盐，以及有机化合物如糖类、脂类、蛋白质和核酸（参照图1-3，表1-1）。三、植物细胞的结构与功能1、定义：植物细胞由原生质体和细胞壁两部分组成。2、原生质体定义：细胞的主要成分，指细胞壁以内各种结构的总称，包括细胞膜、细胞质与细胞核（见图1-4、图1-5）①细胞膜（又称质膜）。是紧贴细胞壁而包围细胞质的一层薄膜。主要由磷脂和蛋白质组成。功能是控制细胞内与外界物质的交换，具有选择透性。②细胞质。是细胞膜内除细胞核以外的原生质。（图1-6）③细胞核。细胞核的出现是生物细胞进化的主要标志之一。由核膜、核仁、核质3部分组成。核质由核液和染色质组成。3、细胞壁：包围质膜的一层坚硬而有弹性的细胞外壳叫细胞壁。它是由原生质体所分泌的物质构成的。实验实训一：光学显微镜的结构、使用及保养（教材296页）实验实训二：植物细胞构造、叶绿体、有色体及淀粉粒的观察（教材298页）第二节植物细胞的繁殖一、细胞周期植物细胞分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。从第一次分裂结束到第二次分裂结束之间的过程（即分裂间期加分裂期），称之为一个细胞周期。（图1-9）二、细胞繁殖方式1、有丝分裂：大大增加细胞数量，使营养器官的根、茎等伸长、增粗、使叶片扩展。分为前期、中期、后期、末期4个阶段。（图1-10）2、减数分裂：是植物进行有性繁殖时的一个特殊的细胞分裂方式，也称成熟分裂。分裂全过程可分为减数第一次分裂、减数第二次分裂，第一次分裂又可分为偶线期、粗线期、双线期、终变期。（图1-11）3、无丝分裂：亦称直接分裂，是最简单的分裂方式。三、细胞的生长与分化定义：细胞的生长是指经母细胞分裂后产生的子细胞在细胞体积和重量上的增加。特征：体积增大，液泡由小变大，细胞壁不断增加，细胞壁随之生长加厚，成分也由含大量果胶质和半纤维转为含较多纤维素和半纤维的多糖等物质。细胞生长受遗传因子的控制外，也受环境因素的影响。细胞分化是指同源的细胞逐渐变为结构、功能、生化特征相异的过程。实验实训三：细胞有丝分裂的观察（教材299页）第三节植物的组织与功能一、分生组织①顶端分生组织②侧生分生组织③居间分生组织二、成熟组织①保护组织：表皮（图1-14、图1-15）、周皮（图1-17）。②基本组织：吸收组织、同化组织、贮藏组织、通气组织、传递细胞（图1-20）③机械组织：厚角组织、厚壁组织。④输导组织：运输物质分为两类：导管和管胞，筛管和伴胞。（图1-25，图1-2，图1-27）⑤分泌组织：在代谢过程中，产生蜜汁、挥发油、树脂、乳汁、单宁、生物碱、盐类等物质。（图1-28）复习思考题1、什么是细胞？2、原生质、细胞质和原生质体有何区别？3、说明植物细胞有丝分裂过程以及各个时期的主要特点。4、有丝分裂和减数分裂有哪些主要区别？它们各有什么意义？5、简述：细胞器、真核细胞、原核细胞、有丝分裂、减数分裂、细胞周期、组织、分生组织、成熟组织、同源染色体。6、实验实训一，教材298页，共4题7、实验实训二，教材299页，共3题第二章植物的营养器官教学目标：1、掌握植物营养器官的形成以及生长过程中形态结构的变化规律，单子叶植物与双子叶植物、被子植物与裸子植物在形态结构等方面的差异，营养器官之间的区别与联系等理论2、用科学的术语描述营养器官形态特征与类型，以及正常器官与变态器官、变态器官与病变器官的能力3、实验实训四：根的解剖结构的观察；4、实验实训五：茎的解剖结构的观察5、实验实训六：叶的解剖结构的观察6、运用本章理论与技能去指导专业实践。教学目的：使学生掌握植物营养器官的形成以及生长过程中形态结构的变化规律，单子叶植物与双子叶植物、被子植物与裸子植物在形态结构等方面的差异，营养器官之间的区别与联系等理论；用科学的术语描述营养器官形态特征与类型，以及正常器官与变态器官、变态器官与病变器官的能力；运用本章理论与技能去指导专业实践。教学内容：第一节根（讲授）一、根的功能1、支持与固着作用2、吸收、输导与贮藏作用3、合成作用4、分泌作用二、根的形态1、根的类型2、根系的种类（图2-1）3、根系在土壤中的生长与分布（图2-2）三、根的构造1、根尖及其分区（详见教案第23页）①根冠②分生区③伸长区④成熟区2、双子叶植物根的构造①初生生长与初生构造（1）表皮；（2）皮层；（3）维管柱：中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部、髓。②次生生长与次生构造（教材25页）(1)维管形成层的发生及其活动：维管形成层的发生和波浪状形成层环的形成；维管形成层的活动及圆环状形成层的形成(2)木桩形成层的发生及活动（图2-9）3、禾本科植物根的结构特点（使用多媒体投影仪）①在植物一生中只具有初生结构，一般不再进行次生的增粗生长，既不形成次生分生组织和进行次生生长。②外皮层在根发育后期常形成木栓化的后壁组织，在表皮和根毛枯萎后，替代表皮起保护作用。③中柱鞘在根发育后期常部分（如玉米）或全部（水稻）木化。四、侧根的形成（教材30页）五、根瘤和菌根1、根瘤：根瘤是由固氮细菌或放线菌侵染宿主根部细胞而形成的瘤状共生结构。2、菌瘤：菌根是高等植物根部与某些真菌形成的共生体。①外生菌根；②内生菌根；③内、外生菌根实验实训四：根的解剖结构的观察（教材300页，作业3题）第二节茎一、茎的功能1、支持作用2、输导作用3、贮藏与繁殖作用二、茎的形态（实践、面授、投影仪）（一）芽与枝条1、芽及其类型①芽的结构②芽的类型：定芽和不定芽；叶芽、花芽与混合芽（图2-21）；活动芽和休眠芽；鳞芽和裸芽。2、枝条及形态特征节与节间；长枝和短枝；皮孔；叶痕、叶迹、枝痕、牙鳞痕（二）茎的生长习性1、直立茎；2、缠绕茎；3、攀援茎；4、匍匐茎（三）茎的分枝1、单轴分枝；2、合轴分枝；3、假二叉分枝（四）禾本科植物的分蘖（教材40页）三、茎的构造（一）茎的伸长生长与初生构造1、茎尖分区及结构（1）分生区。①原套-原体学说。②细胞组织分区学说。（2）伸长区。（3）成熟区。2、茎的伸长生长（1）顶端生长。（2）居间生长。3、茎的初生构造（1）双子叶植物茎的初生构造（教材43页，图2-31，图2-32）。①表皮；②皮层；③维管柱（2）禾本科植物茎的构造（教材44页，图2-23）①表皮；②基本组织；③维管束（二）茎的加粗生长与次生构造1、双子叶植物茎的加粗生长与次生构造（1）形成层的发生、组成与活动（教材46页，图2-36）①维管形成层的发生；②形成层的组成；③形成层的活动；④年轮的形成及心材与边材（2）木栓形成层的产生与活动（图2-29）（3）双子叶植物茎的次生构造（图2-4、图2-41）2、单子叶植物茎的加粗（1）初生增厚生长（2）异常的次生生长实验实训五：茎的解剖构造的观察（教材301页，作业4题）第三节叶（教材51页）一、叶的功能（面授）1、进行光合作用，制造有机物2、进行蒸腾作用，协调各种生理活动3、具有一定的吸收和分泌能力二、叶的形态（教材52页）（一）叶的组成（图2-44，图2-45）（二）叶片的形态（面授，实践，多媒体投影仪，各种叶片）1、叶形（图2-46）；2、叶缘（浅裂叶、深裂叶、全裂叶）；3、叶脉（网状脉、平行脉）（三）单叶和复叶（面授、实践）1、单叶（桃、玉米、棉花）2、复叶：羽状复叶，掌状复叶，三出复叶，单身复叶（四）叶序和叶的镶嵌（面授、实践）1、叶序2、叶镶嵌（图2-54，图2-55）三、叶片的发育（图2-56）四、叶片的构造（面授）（一）双子叶植物叶片的构造1、表皮（教案57页）2、叶肉：栅栏组织、海绵组织3、叶脉（二）禾本科植物叶片的结构1、表皮2、叶肉3、叶脉（三）松针叶的构造1、表皮系统（1）表皮；（2）下皮层；（3）气孔2、叶肉3、维管束五、落叶和离层（图2-66）实验实训六：叶的解剖结构的观察（教材302页，作业2题）第四节营养器官的变态一、根的变态（教材63页）（一）贮藏根（面授、实践）1、肉质直根2、块根（二）气生根（面授、实践）1、支持根2、攀援根3、呼吸根