植物生理学
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spContent=植物生理学是探索植物生命活动规律,从生理角度解释生产、生活中的现象,如种子萌发、根茎叶的生长,开花、结实、衰老、死亡等过程中的生理生化变化,从而揭示植物体内部运动机制,服务于新型现代农业。
—— 课程团队
课程概述

     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。植物生理学是植物学学科和农学学科各专业必修的一门重要的专业基础课。按照教学计划,本课程是在植物学、高等数学、普通物理学、无机及分析化学、有机化学和生物化学等课程之后开设的。

本课程的主要任务在于:1、使学生对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识,牢固掌握植物生理学中基本的概念和基本理论。2、使学生能初步运用所学的基本理论,说明和解决生产实际中有关植物生理学的一般问题。3、使学生毕业后能胜任中等学校生物学课程中有关植物生理学部分的教学工作及农业科技工作。



授课目标

知识与技能目标:从生理学角度解释生产、生活中的现象,如种子萌发,根、茎、叶生长,开花,结实、衰老死亡等过程中生理生化变化。 过程与方法目标:培养学生理论联系实际,即“学以致用“的能力。 情感/态度/价值观目标:提高学生热爱大自然,利用所学知识解决问题的意识。

课程大纲

《植物生理学》课程教学大纲

 学时/学分64/4

一、课程的性质与适用专业

植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。该课程既是一门基础理论学科,也是一门实践性很强的学科。它的诞生和发展都与农业生产有着极为密切的关系,是植物类各专业的重要专业基础课。植物生理学以高等绿色植物为主要研究对象,以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件相互关系为主要任务。按照教学计划,本课程是在植物学、高等数学、普通物理学、无机及分析化学、有机化学和生物化学等课程之后开设的。学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下,进行生命活动的规律和机理,而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践,为农业的可持续发展,实现农业现代化服务。

  适用专业:农学;种子科学;生物技术;生物科学;植物保护;植物资源与环境;园艺;园林

二、课程目标

(一)课程目标

本课程由理论教学和实验教学两大环节组成,通过本课程的学习,学生应达到以下几方面的目标:

目标1:通过植物生理学的学习使学生对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识,牢固掌握植物生理学的基本概念、知识和原理;

目标2:通过实验教学使学生学会植物生理学的基本实验方法,并在科学态度、实验技能、独立科研能力等方面获得初步的训练;

目标3:使学生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。

(二)课程目标与毕业要求的关联分析

序号

课程目标

所支撑相关专业的毕业要求

1

专业基础知识

具备扎实的理论基础,了解作物生长特性及和在农业生产的地位

2

实验技能与方法

掌握基本实验操作技能,了解其在专业领域的应用

3

理论联系实际

具备一定的创新能力,为作物的栽培和育种工作做储备,服务农业

三、课程的教学内容与要求

(一)理论教学部分

  1.绪论(支撑课程目标1、3)

1)了解植物生理学的定义和任务、发展简史及未来展望。

2)掌握植物生理学与农业生产的关系。

  2.植物的水分生理(支撑课程目标1、3)

1)了解植物体内水分存在的状态及水分在生命活动中的作用。

2)理解植物细胞对水分的吸收方式、水势的概念及组成、根系吸水的途径和动力、蒸腾作用的概念及影响因素、植物体内水分运输的途径和动力。

3)掌握合理灌溉的生理基础。

 3.植物的矿质营养(支撑课程目标1、3)

1)了解植物必需的矿质元素及其生理作用、矿质元素在植物体内的运输和分布。

2)理解植物细胞对矿质元素的吸收方式、植物体对矿质元素的吸收。

3)掌握植物对氮、硫、磷的同化及合理施肥的生理基础。

4.植物的光合作用(支撑课程目标1、3)

1)了解植物光合作用的重要性、叶绿体的结构和成分、光和色素的化学特性叶绿素的形成等。

2)理解光合作用的过程:原初反应、电子传递与光合磷酸化、碳同化、光呼吸。

3)掌握影响光合作用的影响因素及植物对光能的利用。

5.植物的呼吸作用(支撑课程目标1、3)

1)了解呼吸作用的概念和生理意义、呼吸过程中能量的贮存和利用。

2)理解植物的呼吸代谢途径:糖酵解、发酵作用、三羧酸循环、电子传递与氧化磷酸化。

3)掌握呼吸作用的影响因素、呼吸作用与农业生产的关系。

6.植物体内有机物的运输(支撑课程目标1、3)

1)了解有机物运输的途径、速率和溶质种类。

2)理解韧皮部装载、韧皮部卸出及韧皮部运输的机理。

3)掌握同化产物分配的规律。

7.细胞信号转导(支撑课程目标1)

1)了解信号和受体的概念。

2)理解跨膜信号转换、细胞内信号转导网络。

8.植物生长物质(支撑课程目标1、3)

1)了解生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸等激素的发现、种类、化学结构、分布和运输。

2)理解五大激素的合成和代谢。

3)掌握五大激素的生理作用和应用、植物生长调节剂的作用及其在生成中的应用。

9.植物的生长生理(支撑课程目标1、3)

1)了解种子萌发的生理及细胞生长的生理;了解光敏色素的发现和性质、分布、生理作用与反应类型。

2)理解植物营养器官的生长特性及影响条件、植物的向性运动和感性运动;理解光敏色素的作用机理、蓝光和紫外光反应。

3)掌握植物生长的相关性:根和地上部分的向光性、主茎和侧枝的相关性、营养生长和生殖生长的相关性。

10.植物的生殖生理(支撑课程目标1、3)

1)了解植物的幼年期、花器官的形成和开花、受精生理。

2)理解春化作用的条件、时间、部位和刺激传导;理解光周期诱导和光信号的感受和传导。

3)掌握植物光周期反应类型、春化和光周期理论在农业中的应用。

11.植物的成熟和衰老生理(支撑课程目标1、3)

1)了解种子成熟时的生理变化及影响条件、果实的成熟生理、植物衰老的生理、程序性细胞死亡的种类和特征、器官的脱落生理。

2)掌握种子休眠的原因及破除方法。

12.植物的抗性生理(支撑课程目标1、3)

1)了解逆境对植物的伤害及植物对逆境的适应。

2)理解植物的抗冷性、抗冻性、抗热性、抗旱性、抗涝性、抗盐性和抗病性的生理机制。

3)掌握生产实践中提高植物抗性的方法。

(二)实验教学部分

实验一 植物细胞水势的测定(小液流法) (支撑课程目标2)

1)了解小液流法测定植物细胞水势的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握小液流法测定植物细胞水势的试验操作方法。

实验二 植物根系活力的测定(TTC法) (支撑课程目标2)

1)了解TTC法测定植物根系活力的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握TTC法测定植物根系活力的试验操作方法。

实验三 硝酸还原酶活性的测定(活体法) (支撑课程目标2)

1)了解活体法测定植物组织硝酸还原酶活性的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握活体法测定植物组织硝酸还原酶活性的试验操作方法。

实验四 叶绿体色素的提取分离及性质鉴定;叶绿素a、b含量的测定 (支撑课程目标2)

1)了解叶绿体色素的提取分离及性质鉴定;叶绿素ab含量的测定的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握叶绿体色素的提取分离及性质鉴定;叶绿素ab含量的测定的试验操作方法。

实验五 植物组织呼吸速率的测定(小篮子法) (支撑课程目标2)

1)了解小篮子法测定植物组织呼吸速率的测定的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握小篮子法测定植物组织呼吸速率的测定的试验操作方法。

实验六 高低温对植物的伤害(电导仪法) (支撑课程目标2)

1)了解电导仪法测定高低温对植物的伤害的目的意义及原理。

2)学会实验过程中应该注意的问题以及实验报告的撰写。

3)掌握电导仪法测定高低温对植物的伤害的试验操作方法。

四、教学学时分配

课程教学学时分配表

序号

教学内容

学时

讲授学时

实验

学时

其它

学时

1

绪论

2

2

 

 

2

第一章 植物的水分生理

8

4

4

 

3

第二章 植物的矿质营养

12

4

8

 

4

第三章 植物的光合作用

10

6

4

 

5

第四章 植物的呼吸作用

8

4

4

 

6

第六章 植物体内有机物的运输

2

2

 

 

7

第七章 细胞信号转导

2

2

 

 

8

第八章 植物生长物质

4

4

 

 

9

第九章 植物的生长生理

4

4

 

 

10

第十章 植物的生殖生理

4

4

 

 

11

第十一章植物的成熟和衰老生理

2

2

 

 

12

第十二章植物的抗性生理

6

2

4

 

合计

 

64

40

24

 

 

实验项目设置与学时分配表

序号

实验名称

学时

类型

必做/选做

1

植物细胞水势的测定(小液流法)

4

验证性

必做

2

植物根系活力的测定(TTC法)

4

验证性

必做

3

硝酸还原酶活性的测定(活体法)

4

验证性

必做

4

叶绿体色素的提取分离及性质鉴定;叶绿素ab含量的测定

4

验证性

必做

5

植物组织呼吸速率的测定(小篮子法)

4

验证性

必做

6

高低温对植物的伤害(电导仪法)

4

验证性

必做

合计

 

24

 

 

五、考核方式

本课程分考试成绩和平时成绩。理论课成绩占60%,平时成绩占40%。理论课考试实行闭卷考试,平时成绩根据实验报告和课堂情况判定。

六、建议教材、参考书目与推荐网站

1.建议教材

植物生理学(第七版),潘瑞炽编著,高等教育出版社,2012

植物生理学实验指导(第四版),张志良等编著,高等教育出版社,2010

2.教学参考书

1)植物生理学(第二版),王忠编著,中国农业出版社,2009

2)现代植物生理学(第三版),李合生编著,高等教育出版社,2011

3)植物生理学(第四版),Lincoln Taiz等编著,宋纯鹏等译著,2009

3.推荐网站

1)华中农业大学植物生理学精品课程,http://nhjy.hzau.edu.cn/kech/zwsl/

2)华南师范大学植物生理学精品课程,http://nhjy.hnau.edu.cn/kech/zwsl/

七、说明

1.该课程的先修课程为无机化学、有机化学、普通物理学、植物学及生物化学。

2.该课程采用多媒体教学,结合课堂讨论。

3.每章留有思考题,实验要求撰写实验报告。



预备知识

该课程的先修课程为无机化学、有机化学、普通物理学、植物学及生物化学。

证书要求

60分以上为合格,80分以上为优秀

参考资料

1.建议教材

植物生理学(第六版),潘瑞炽编著,高等教育出版社,2008

植物生理学实验指导(第四版),张志良等编著,高等教育出版社,2010

2.教学参考书

1)植物生理学(第二版),王忠编著,中国农业出版社,2009

2)现代植物生理学(第二版),李合生编著,高等教育出版社,2006

3)植物生理学(第四版),Lincoln Taiz等编著,宋纯鹏等译著,2009

3.推荐网站

1)华中农业大学植物生理学精品课程,http://nhjy.hzau.edu.cn/kech/zwsl/

2)华南师范大学植物生理学精品课程,http://nhjy.hnau.edu.cn/kech/zwsl/