植物生理学
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课程评价
spContent=扬州大学开设的“植物生理学”是国家精品课程和国家精品资源共享课,课程团队是一支精干的国家级教学团队。课程教学资源丰富,主编的教材列为国家精品教材,制作的科教影片和教学课件获全国大赛奖。本课程的开设对全国植物生理学教学起到了积极推动和示范作用。
—— 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及其与环境相互关系的科学。植物的生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上,表现出种子的萌发、营养器官的生长、开花、受精、果实和种子的成熟等生长发育过程。植物生理学课程是农学学科各专业必修的一门重要的专业基础课,也被称之为合理农业的基础课程。植物生理学的教学质量直接关系到后续课程如作物栽培、遗传育种等课程的学习,也关系到植物生产类学科专门人才的素质和能力的综合培养。植物生理学是一门实验科学,通过实验教学,使学生掌握研究植物生命活动的基本方法和基本技能,培养学生观察问题和分析问题的能力,以及提高理论联系实际、掌握解决农业生产中的实际问题的途径和方法。

授课目标
“植物生理学”在线课程建设秉承“开放共享”的教学理念,充分利用现代教学技术和网络教学资源,运用先进的教学方法,将之建设成教学质量高和教学效果好的在线课程,得到全国广大学生、同行教师和专家,以及社会学习者、行业企业专家的好评和认可,在全国同类课程中具有较强的影响力和广泛的示范性。
课程大纲
绪论(0.5学时) 教学内容简介:了解植物生理学的概念及其主要研究的内容;了解植物生理学的发展历史;了解植物生理学对农业生产的指导作用。 章节安排: 一、植物生理学的定义和研究内容 二、植物生理学的产生和发展 三、植物生理学与农业生产    学时分配: 一、植物生理学的定义和研究内容(0.13学时) 二、植物生理学的产生和发展(0.17学时) 三、植物生理学与农业生产(0.2学时) 重点和难点:树立植物生理学是一门实验科学,理论来自于实验并为农业生产实践服务的观念。 考核方式:在线考试   第一章 植物细胞的结构和功能(0.5学时) 教学内容简介:了解高等植物细胞的特点与主要结构;熟悉植物细胞壁的组成、结构和功能以及胞间丝的结构和功能;了解生物膜的化学组成、结构和主要功能;了解植物细胞的基因组和基因表达的特点。 章节安排:     第一节 植物细胞概述 一、高等植物细胞的特点 二、原生质的性质 第二节 细胞壁 一、细胞壁的结构与功能 二、胞间连丝的结构与功能 第三节 细胞膜  一、生物膜的化学组成与结构特点 二、生物膜的功能 第四节 植物细胞亚微结构 一、植物细胞内的基本结构 二、微膜系统 三、微梁系统 四、微球系统 五、植物细胞结构与功能的统一 学时分配: 第一节 植物细胞概述(0.05学时) 第二节 细胞壁(0.1学时) 第三节 细胞膜(0.1学时) 第四节 植物细胞亚微结构(0.25学时) 重点和难点:植物细胞原生质的特性,植物细胞结构和功能,生物膜的流动镶嵌模型和生物膜的主要功能,植物细胞周期,细胞的全能性。 考核方式:在线考试   第二章 植物的水分代谢(3学时) 教学内容简介:掌握水势的基本概念;掌握植物细胞的水势的组成、溶质势、衬质势、压力势等的概念,了解并初步学会植物组织水势的测定方法;了解植物根系对水分吸收的部位、途径、吸水的机理以及影响根系吸水的土壤条件;了解植物的蒸腾作用的生理意义;掌握蒸腾作用的指标及适当降低蒸腾速率的途径;掌握植物体内水分沿导管上升的机制。 章节安排: 第一节 水在植物生命活动中的作用             一、植物的含水量 二、植物体内水分存在的状态 三、水分在植物生命活动中的作用 第二节 植物细胞对水分的吸收             一、水势的概念 二、水的移动 三、植物细胞的吸水 四、细胞间的水分移动 第三节 植物根系对水分的吸收             一、根系吸水的部位 二、根系吸水的途径 三、根系吸水的机理 四、影响根系吸水的土壤条件 第四节 蒸腾作用 一、蒸腾作用的生理意义、方式和指标 二、气孔蒸腾             三、影响蒸腾作用的内外因素 第五节 植物体内水分的运输             一、水分运输的途径和速度 二、水分在植物体内上升的机制 学时安排: 第一节  水在植物生命活动中的作用(0.5学时) 第二节    植物细胞对水分的吸收(0.5学时) 第三节  植物根系对水分的吸收(0.5学时) 第四节  蒸腾作用(1学时) 第五节  植物体内水分的运输(0.5学时) 重点和难点:植物细胞水势的组成,细胞对水分的吸收,根系吸水的机理,蒸腾作用的指标,植物体内水分上升的机制。  考核方式:在线考试   第三章 植物的矿质与氮素营养(3学时) 教学内容简介:掌握高等植物必需元素的种类及其在植物体内的生理作用、植物缺乏必需元素所出现的特有症状;掌握营养离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程、特点;了解NO3-、NH4+ 在植物体内的同化过程、同化部位;了解影响植物吸收矿质养分的环境因素;掌握作物需肥的特点和施肥的形态和生理指标。 章节安排: 第一节 植物体内的必需元素             一、植物体内的元素 二、植物必需元素及其确定方法 三、植物必需元素的生理作用 四、元素的重复利用与作物的缺素诊断     第二节 植物细胞对溶质的吸收 一、被动吸收 二、主动吸收 第三节 植物体对矿质元素的吸收和利用             一、植物吸收矿质元素的特点 二、植物对矿质元素的吸收 三、影响根系吸收矿质元素的因素 四、地上部对矿质元素的吸收 五、矿质元素在体内的运输和利用 第四节 植物对氮的同化         第五节 合理施肥的生理基础             一、作物需肥特点 二、施肥指标 学时分配: 第一节 植物体内的必需元素(1学时) 第二节 植物细胞对溶质的吸收(0.5学时) 第三节 植物体对矿质元素的吸收和利用(0.5学时) 第四节 植物对氮的同化(0.5学时) 第五节 合理施肥的生理基础(0.5学时) 重点和难点:必需元素及其生理作用、缺素症状,离子跨膜运输的方式及机理,植物根系吸收矿质养分过程、特点及影响因素,氮的同化过程。 考核方式:在线考试   第四章 植物的光合作用(5学时) 教学内容简介:了解光合作用的概念、意义和光合作用总反应式;掌握叶绿体的结构、光合色素的种类;掌握光合作用过程以及能量吸收转变的情况;掌握光合碳同化的基本生化途径以及不同碳同化类型植物的特性;理解光呼吸的含义、基本生化途径和可生理意义;掌握光合作用的测定方法及影响因素。 章节安排: 第一节 光合作用的概念和重要意义 一、光合作用的概念 二、光合作用的意义 第二节 叶绿体和光合色素 一、叶绿体 二、光合色素 第三节 光合作用的机理             一、原初反应 二、电子传递和光合磷酸化 三、碳同化 第四节 影响光合作用的因素             一、光合速率和光合生产率 二、影响光合作用的内部因素 三、影响光合作用的外部因素 学时分配: 第一节  光合作用的概念和重要意义(0.5学时) 第二节  叶绿体和光合色素(1学时) 第三节  光合作用的机理(2.26学时) 第四节  影响光合作用的因素(1.24学时) 重点和难点:叶绿体的结构和叶绿素的性质,光合作用的机理,影响光合作用的内外因素。 考核方式:在线考试   第五章 植物的呼吸作用(3学时) 教学内容简介:了解呼吸作用的概念及其生理意义;掌握糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径;了解呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性;掌握氧化磷酸化的概念;掌握呼吸作用的生理指标及其影响因素;掌握测定呼吸速率的基本方法;了解种子、果实等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系。 章节安排: 第一节 呼吸作用的概念和意义             一、呼吸作用的概念 二、呼吸作用的生理意义 第二节 植物的呼吸途径             一、糖酵解 二、酒精发酵和乳酸发酵 三、三羧酸循环 四、磷酸戊糖途径 第三节 电子传递与氧化磷酸化             一、电子传递 二、氧化磷酸化 三、末端氧化系统 第四节 呼吸代谢的调控             一、能荷的调节 二、巴斯德效应和糖酵解的调节 第五节 呼吸作用的指标和影响因素 一、呼吸作用的指标 二、影响呼吸作用的内部因素 三、影响呼吸作用的环境因素 第六节 植物的呼吸作用与农业生产             一、呼吸作用与栽培管理 二、呼吸作用与种子储藏 三、呼吸作用与果蔬储藏 学时分配: 第一节 呼吸作用的概念和意义(0.5学时)       第二节 植物的呼吸途径(0.5学时) 第三节 电子传递与氧化磷酸化(1学时) 第四节 呼吸代谢的调控(0.25学时) 第五节 呼吸作用的指标和影响因素(0.5学时) 第六节 植物的呼吸作用与农业生产(0.25学时) 重点和难点:有氧和无氧两大呼吸类型的特点,主要呼吸途径的生化历程,外界条件对呼吸速率的影响,种子的安全贮藏与呼吸作用、果实的呼吸作用。 考核方式:在线考试   第六章 同化物的运输和分配(2学时) 教学内容简介:了解植物体内有机物质的两种运输系统;掌握韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度;掌握韧皮部装载和卸出途径;了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系;掌握同化物的分配规律和影响因素。 章节安排: 第一节 植物体内的运输系统              一、短距离运输系统 二、长距离运输系统 第二节 韧皮部的物质运输                一、韧皮部中的运输物质 二、同化物的运输方向和运输量 第三节 韧皮部运输的机理                一、韧皮部装载 二、韧皮部运输 三、韧皮部卸出 第四节 同化物的配置                一、光合细胞中同化物的配置 二、库细胞中同化物的配置 第五节 同化物的分配及其控制                一、源库特点和相互关系 二、同化物的分配及其影响因素 三、同化物的再分配与再利用 学时分配: 第一节 植物体内的运输系统(0.22学时) 第二节 韧皮部的物质运输(0.33学时) 第三节 韧皮部运输的机理(0.33学时) 第四节 同化物的配置(0.56学时) 第五节 同化物的分配及其控制(0.56学时) 重点和难点:源和库、压力流学说、源-库单位等概念,韧皮部运输的机理,同化物的分配规律和特点。 考核方式:在线考试   第七章 植物细胞的信号转导(3学时) 教学内容简介:掌握植物体内的信号转导的途径,了解植物细胞信号转导的事例。 章节安排: 第一节 植物细胞信号转导概述        一、信号的概念和类型 二、受体的概念和类型 三、植物细胞信号转导的概念和特性 第二节 植物细胞信号转导过程             一、信号感知和跨膜转换 二、胞内信号转导 三、细胞的生理生化反应 第三节 植物细胞信号转导的事例                一、蓝光诱导气孔开放的信号转导 二、干旱诱导脱落酸合成及脱落酸介导的信号转导 三、植物对病原生物浸染的信号转导 学时分配: 第一节 植物细胞信号转导概述(1.11学时) 第二节 植物细胞信号转导过程(1.33学时) 第三节 植物细胞信号转导的事例(0.56学时) 重点和难点:胞间信号的传递过程,膜上信号的转换过程,胞内信号的转导过程,参与细胞信号转导的主要因子。 考核方式:在线考试   第八章 植物生长物质(4学时) 教学内容简介:了解植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂、极性运输、生长素的“二重作用”及乙烯的“三重反应”、偏上生长、激素受体等基本概念;了解植物生长物质的种类、结构和性质;掌握研究植物生长物质的方法;了解植物激素在植物体内的分布与运输的基本特征;了解植物激素的发现过程和作用机理;熟知植物激素和植物生长调节剂各自的主要生理效应;掌握植物生长物质在农业生产上的应用技术及注意事项。 章节安排: 第一节 植物生长物质的概念和研究方法             一、植物生长物质的概念和种类 二、植物生长物质的检测方法 第二节 生长素类                一、生长素的发现和种类 二、生长素的分布和代谢 三、生长素的生理效应 四、生长素的作用机理 第三节 赤霉素类              一、赤霉素的发现和种类 二、赤霉素的生物合成和运输 三、赤霉素的生理效应 四、赤霉素的作用机理 第四节 细胞分裂素类              一、细胞分裂素的发现和种类 二、细胞分裂素的运输与代谢 三、细胞分裂素的生理效应 四、细胞分裂素的作用机理 第五节 脱落酸              一、脱落酸的发现和结构特点 二、脱落酸的分布和代谢 三、脱落酸的生理效应 四、脱落酸的作用机理 第六节 乙烯              一、乙烯的发现和结构特点 二、乙烯的生物合成及运动 三、乙烯的生理效应 四、乙烯的作用机理 第七节 油菜素内酯     一、油菜素内酯的发现和种类     二、油菜素内酯的合成和分布     三、油菜素内酯的生理效应     四、油菜素内酯的作用机理 第八节 其它植物生长物质             一、茉莉酸类 二、水杨酸 四、多胺类 五、其它 第九节 植物生长物质在农业生产上的应用                一、植物激素间的相互关系 二、植物生长调节剂在生产上的应用 三、应用生长调节剂的注意事项 学时分配: 第一节 植物生长物质的概念和研究方法(0.11学时) 第二节 生长素类(0.56学时) 第三节 赤霉素类(0.56学时) 第四节 细胞分裂素类(0.56学时) 第五节 脱落酸(0.56学时) 第六节 乙烯(0.56学时) 第七节 油菜素内酯(0.22学时) 第八节 其它植物生长物质(0.67学时) 第九节 植物生长物质在农业生产上的应用(0.22学时) 重点和难点:植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂的基本概念,生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素内酯的基本结构和主要生理作用,掌握植物生长调节剂种类及其在生产上的应用。 考核方式:在线考试   第十章 植物的生长生理(3学时) 教学内容简介:理解生长、分化和发育的概念;掌握组织培养的原理和基本过程;理解种子萌发的特点和影响种子萌发的外界条件;掌握地上部分与地下部分、主茎与侧枝、营养生长与生殖生长等植物生长的相关性。了解影响植物生长的环境因素。 章节安排: 第一节 生长发育的概念及控制                一、生长、分化和发育的概念             二、植物生长发育的特点 三、植物生长发育的控制 第二节 植物细胞的分裂、生长与分化              一、植物细胞的分裂 二、植物细胞的生长 三、植物细胞的分化 四、植物程序性细胞死亡 第三节 植物的组织培养                一、组织培养的概念和类型 二、组织培养的原理和特点 三、组织培养的基本方法 四、组织培养的应用 第四节 植物体的生长与分化                一、植物胚胎发生 二、种子的萌发 三、根尖的构造和分化 四、茎尖的构造和分化 五、叶的发生和分化 六、植物的极性与再生 第五节 植物生长分析                一、植物的生长分析 二、生长大周期与生长曲线 三、植物生长的相关性 四、植物生长的周期性 第六节 环境因素对植物生长的影响                一、物理因子 二、化学因子 三、生物因子 学时分配: 第一节 生长发育的概念及控制(0.5学时) 第二节 植物细胞的分裂、生长与分化(0.5学时) 第三节 植物的组织培养(0.5学时) 第四节 植物体的生长与分化(0.5学时) 第五节 植物生长分析(0.5学时) 第六节 环境因素对植物生长的影响(0.5学时) 重点和难点:生长、分化和发育等概念,植物组织培养,植物生长的相关性。 考核方式:在线考试   第十一章 植物的成花生理(3学时) 教学内容简介:掌握春化作用的概念、反应类型、植物通过春化的条件、春化作用的机理以及春化作用在农业生产上的应用。掌握光周期现象的发现和光周期类型、光周期诱导的机理、光敏色素在成花诱导中的作用以及光周期理论在农业生产上的应用。了解花器官形成和性别表现。 章节安排:     第一节 春化作用             一、植物通过春化的条件 二、春化作用的机理 三、春化作用在农业生产上的应用 第二节 植物成花的光周期诱导             一、植物光周期现象的发现和光周期类型 二、光周期诱导的机理# 三、光周期理论在农业生产上的应用 第三节 花器官发育和性别表现             一、茎尖分生组织的变化 二、花器官发育所需的条件 三、花器官发育的遗传分析 四、性别分化 学时分配:     第一节 春化作用(1学时)         第二节 植物成花的光周期诱导(1学时) 第三节 花器官发育和性别表现(1学时)     重点和难点:春化作用的概念及其在生产上的应用,光周期现象类型、光敏色素在成花诱导中的作用以及光周期理论在农业生产上的应用,花器官发育的遗传分析。 考核方式: 在线考试   第十二章 植物的生殖和衰老(3学时) 教学内容简介:了解花粉的构造、主要成分、花粉萌发和花粉管的生长;掌握胚和胚乳的发育,以及种子中贮藏物质的积累过程;熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化;掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法;熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素;掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程,并了解影响脱落的内外因素及调控方法。 章节安排: 第一节 受精生理             一、花粉和雌蕊的构造 二、花粉的萌发及其影响因素 三、双受精过程及其影响因素 第二节 种子的发育             一、种子发育过程 二、种子发育过程中的生理生化变化 第三节 果实发育和成熟             一、果实的生长 二、单性结实 三、果实成熟生理 第四节 植物的休眠 一、种子的休眠的原因 二、种子休眠的调控 第五节 衰老与脱落             一、植物的衰老 二、植物器官的脱落 学时分配:  第一节 受精生理(0.5学时)         第二节 种子的发育(0.5学时)         第三节 果实发育和成熟(1学时)         第四节 植物的休眠(0.5学时) 第五节 衰老与脱落(0.5学时) 重点和难点:精细胞有二型性和偏向受精的特性,影响受精的因素,外界条件对种子形成的影响,引起种子休眠的原因,解除或延长方法,植物衰老生理生化变化,脱落的细胞学和生物化学及影响器官脱落的内外因素。 考核方式: 在线考试   第十三章 植物的抗逆生理(4学时) 教学内容简介:了解抗逆生理、逆境蛋白概念、植物在逆境下的形态变化与代谢特点;掌握渗透调节与抗逆性的关系、膜保护物质与自由基的平衡;掌握植物激素在抗逆性中的作用;掌握低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径;掌握干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径;掌握盐分过多对植物的危害以及植物抗盐性及其提高途径;了解抗逆生理与农业生产的关系,了解提高作物抗逆性的途径。 章节安排:     第一节 抗逆生理概论                一、逆境和植物的抗逆性 二、逆境下植物的形态变化与生理变化 三、植物对逆境的生理适应 第二节 植物的抗寒性             一、冷害与植物的抗冷性 二、冻害与植物的抗冻性 第三节 植物的抗热性             一、热害及其表现 二、植物抗热性的生理基础 三、提高植物抗热性的途径 第四节 植物的抗旱性与抗涝性             一、旱害与植物的抗旱性 二、涝害与植物的抗涝性 第五节 植物的抗盐性              一、盐害 二、植物抗盐性的生理基础 三、提高植物抗盐性的途径 学时分配:     第一节 抗逆生理概论(2学时) 第二节 植物的抗寒性(0.5学时) 第三节 植物的抗热性(0.5学时) 第四节 植物的抗旱性与抗涝性(0.5学时) 第五节 植物的抗盐性(0.5学时)      重点和难点:植物在逆境下的形态结构与生理生化代谢的变化,低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径,干旱和湿涝对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝的机理与途径。     考核方式:在线考试
预备知识

学习本课程需要掌握物理、化学、生物课程的一些基础知识。

证书要求

按百分制评分,60分至84分为合格,85分至100分为优秀。

评分方案:

  1. 单元测验(30%);

  2. 单元作业(20%);

  3. 期末考试(40%);

  4. 讨论区评分(10%);

证书:

  1. 总成绩满60分即可获得合格证书;

  2. 总成绩满85分可获得优秀证书。


参考资料

选用教材:
王忠.植物生理学(第2版)[M].北京:中国农业出版社,2009
陈刚,李胜.植物生理学实验[M].北京:高等教育出版社,2016
必读书目:
1、潘瑞炽. 植物生理学(第7版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2012
2、武维华. 植物生理学(第2版)[M]. 北京:科学出版社. 2006
3、孟庆伟, 高辉远. 植物生理学[M]. 北京:中国农业出版社. 2011
4、植物生理学国家精品资源共享课程网址: http://www.icourses.cn/coursestatic/course_3209.html
选读书目:
1、王忠, 顾蕴洁等. 植物生理学复习思考题答案[M]. 北京:中国农业出版社. 2009
2、王忠,顾蕴洁等. 农林院校必修课考试辅导丛书,植物生理学[M]. 北京:科学技术文献出版社. 2006
3、陈晓亚,汤章城. 植物生理与分子生物学(第3版)[M]. 北京:高教出版社. 2007
4、Taiz L & Zeiger E. 宋纯鹏, 王学路等译. 植物生理学(第5版)[M]. 北京:科学出版社. 2015
5、Taiz L, Zeiger E. Plant Physiology. 5th ed[M]. Sunderland: Sinauer Associates Inc. 2010
6、Hopkins & Huner. Introduction to Plant Physiology. 3rd ed[M]. New York: John Wiley & Sons Inc. 2004
7、有关植物生理学的著作与期刊等。
8、植物生理学精品课程网址:http://jpkc.yzu.edu.cn/course/zhwshl/