植物生理學(xué)是一門以植物、尤其是以高等植物為研究對象,研究這些植物生命活動過
程中支配和調(diào)控其代謝和生長發(fā)育的基本原理的學(xué)科。本課程教學(xué)將從植物代謝生理、生
長發(fā)育生理和逆境生理等幾大方面深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生認識植物生命活動基本現(xiàn)象和規(guī)律
及其之間的關(guān)系,認識外界環(huán)境是如何對植物生命過程施加影響的科學(xué)。通過課程學(xué)習(xí),
培養(yǎng)學(xué)生將植物生理學(xué)理論與相關(guān)基礎(chǔ)課程理論相結(jié)合、并靈活應(yīng)用于生物技術(shù)、生物科
學(xué)、以及大農(nóng)學(xué)類學(xué)科研究和實踐的能力。
第一章 緒論
總體介紹本課程基本概念和內(nèi)容、理論與實驗基礎(chǔ)、發(fā)展史與發(fā)展特點、在相關(guān)研究和生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用,
要求學(xué)生認識學(xué)習(xí)本課程的意義,學(xué)會使用選用的教材、參考教材、相關(guān)學(xué)術(shù)雜志和網(wǎng)絡(luò)檢索。
習(xí)題要點:植物生理學(xué)基本定義
第二章 植物水分生理
第一節(jié) 水分在植物生命活動中的意義
1.植物含水量及水在植物體內(nèi)的存在形式
2.水分在植物生命活動中的生理作用
習(xí)題要點:水在植物體內(nèi)的存在形式與生理作用
第二節(jié) 植物細胞對水分的吸收
1.水勢的基本概念
2.水分的運動方式、:擴散、滲透、集流
3.植物細胞的水勢
4.植物細胞的吸水
習(xí)題要點:細胞滲透性吸水
第三節(jié) 植物根系對水分的吸收
1.土壤中水分的狀態(tài)
2.根系吸水的部位與途徑
3.根系吸收水分的機制:被動吸水、主動吸水
4.影響根系吸收水分的土壤因素
習(xí)題要點:根系吸水動力、方式
第四節(jié) 植物的蒸騰作用
1.蒸騰作用的概念與方式
2.氣孔蒸騰
3.蒸騰作用的指標及測定方法
4.影響蒸騰作用的外界因素
習(xí)題要點:氣孔運動機制
第五節(jié) 植物體內(nèi)水分的運輸
1.水分運輸途徑及運輸速度
2.水分運輸?shù)臋C制
習(xí)題要點:水分運輸途徑
第六節(jié) 合理灌溉的生理基礎(chǔ)
1.植物的需水規(guī)律
2.灌溉的指標
習(xí)題要點:水分代謝基礎(chǔ)理論知識與生產(chǎn)實踐的結(jié)合
本章重點、難點:植物吸收、體內(nèi)運輸和散失水分的基本規(guī)律。
本章教學(xué)要求:了解水分在植物生命活動中的作用、水分運輸?shù)耐緩胶蛣恿Γ斫庵参镂铡Ⅲw內(nèi)運輸和散失水
分的基本途徑和原理,掌握植物體水分代謝及其調(diào)控有關(guān)的基本概念。
第三章 植物的礦質(zhì)和氮素營養(yǎng)
第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素
1.植物必需元素及確定方法
2.植物必需元素的主要生理功能及缺素癥
3.植物有益元素與重金屬超富集植物
習(xí)題要點:界定植物必需元素的標準、必需元素的主要生理功能
第二節(jié) 植物對礦質(zhì)元素的吸收與運輸
1.植物細胞跨膜吸收離子的機制
2.植物根系對礦質(zhì)元素的吸收
3.影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素
4.地上部分對礦質(zhì)元素的吸收
5.礦質(zhì)元素在體內(nèi)的運輸和利用
習(xí)題要點:共轉(zhuǎn)運、主動運輸
第三節(jié) 植物對氮素的同化
習(xí)題要點:NR,NiR,GS-GOGAT
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第四節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ)
1.植物需肥特點
2.施肥的指標
習(xí)題要點:合理施肥及其意義
本章重點、難點:植物吸收、體內(nèi)運輸、利用和同化礦質(zhì)營養(yǎng)的基本規(guī)律。
本章教學(xué)要求:了解植物必需元素的主要生理功能,理解植物對礦質(zhì)元素的吸收機制,掌握研究植物礦質(zhì)營養(yǎng)的
基本方法和根系吸收礦質(zhì)元素的調(diào)控措施。
第四章 光合作用
第一節(jié) 光合作用的概念及其重要性
習(xí)題要點:O2的來源、能量轉(zhuǎn)換
第二節(jié) 葉綠體及光合色素
1.葉綠體的超微結(jié)構(gòu)及功能
2.葉綠體的化學(xué)組成與光合色素
3.影響葉綠素代謝的因素
習(xí)題要點:亞細胞結(jié)構(gòu)、光合色素吸收光譜、光與葉綠素
第三節(jié) 光合作用光反應(yīng)機制
1.光能的吸收與傳遞
2.光合電子傳遞鏈
3.光合磷酸化
4.光能的分配調(diào)節(jié)與光保護
習(xí)題要點:雙光系統(tǒng)、光化學(xué)反應(yīng)、水的光解、跨膜質(zhì)子梯度
第四節(jié) 光合碳同化
1.光合還原磷酸戊糖途徑(C3途徑)
2.光呼吸
3.光合作用的二羧酸途徑(C4途徑)
4.景天植物型酸代謝途徑(CAM途徑)
5.光合作用的產(chǎn)物
習(xí)題要點:C3-C4-CAM同化途徑
第五節(jié) 影響光合作用的因素
習(xí)題要點:光、CO2.
溫度、水分、營養(yǎng)
第六節(jié) 提高植物光能利用率的途徑
習(xí)題要點:聯(lián)系其他章節(jié)內(nèi)容綜合分析
本章重點、難點:植物吸收、轉(zhuǎn)化光能為化學(xué)能的基本規(guī)律。
本章教學(xué)要求:了解光合色素的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和功能,了解光呼吸等進行的部位,理解光合作用光反應(yīng)機制和
光合碳同化途徑,掌握影響光合作用的因素和調(diào)控植物光能利用率的途徑。
第五章 植物的呼吸作用
第一節(jié) 呼吸作用的概念和生理意義
1.呼吸作用的概念
2.呼吸作用的生理意義
3.線粒體結(jié)構(gòu)與功能
習(xí)題要點:基本概念和意義
第二節(jié) 植物呼吸代謝途徑
1.植物呼吸代謝類型:有氧呼吸和無氧呼吸
2.植物呼吸代謝途徑的特點
習(xí)題要點:呼吸代謝途徑多樣性及其意義
第三節(jié) 植物體內(nèi)呼吸電子傳遞途徑的多樣性
1.細胞色素電子傳遞途徑
2.交替氧化酶途徑及意義
3.其他末端氧化途徑及意義
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習(xí)題要點:P/O,電子傳遞途徑的多樣性生理意義
第四節(jié) 植物呼吸作用的調(diào)節(jié)
習(xí)題要點:呼吸代謝酶的合成的基因調(diào)控、酶的活性的生化調(diào)控
第五節(jié) 影響呼吸作用的因素
1.呼吸速率與呼吸商
2.呼吸速率的測定
3.影響呼吸作用的內(nèi)外因素
習(xí)題要點:呼吸作用強弱評定,溫、水、氣、肥影響
第六節(jié)呼吸作用的實踐應(yīng)用
1.呼吸作用與植物栽培
2.呼吸作用與種子貯藏
3.呼吸作用與果蔬保鮮
習(xí)題要點:聯(lián)系本章和其他章節(jié)內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)實際綜合分析
本章重點、難點:植物分解代謝糖分、產(chǎn)生和利用能量的多種途徑和基本原理。
本章教學(xué)要求:了解植物呼吸代謝途徑、呼吸電子傳遞及其末端氧化途徑的多樣性、發(fā)生部位及其生物學(xué)意義,
理解植物氧化磷酸化的基本概念,掌握影響和調(diào)控植物呼吸作用的內(nèi)外因素和基本方法。
第六章 植物體內(nèi)有機物質(zhì)的運輸與分配
第一節(jié) 同化物運輸
1.運輸途徑、方向、速度
2.運輸物質(zhì)的形式
3.運輸途徑的研究方法
習(xí)題要點:蔗糖、同位素示蹤、SE-CC復(fù)合體
第二節(jié) 韌皮部運輸機制
習(xí)題要點:壓力流動學(xué)說的提出、驗證、質(zhì)疑
第三節(jié) 同化物的裝載與卸出
習(xí)題要點:共質(zhì)體、質(zhì)外體,源-庫
第四節(jié) 同化物的配置與分配
習(xí)題要點:中心、同側(cè)、就近分配
本章重點、難點:植物體內(nèi)同化物運輸與分配的基本規(guī)律及其機制。
本章教學(xué)要求:了解植物體內(nèi)同化物運輸?shù)幕疽?guī)律,理解植物同化物分配特點和基本規(guī)律,掌握部分機理假說
的提出、驗證、質(zhì)疑與答疑、推論等系列過程。
第七章 植物生長物質(zhì)
第一節(jié) 植物生長物質(zhì)的概念和種類
習(xí)題要點:植物生長物質(zhì)的界定標準
第二節(jié) 植物激素的發(fā)現(xiàn)、化學(xué)結(jié)構(gòu)
生長素,細胞分裂素,赤霉素,脫落酸,乙烯。
習(xí)題要點:基本結(jié)構(gòu)、英文縮寫
第三節(jié) 植物激素的代謝和運輸
習(xí)題要點:極性運輸、合成前體物質(zhì)、關(guān)鍵酶、代謝調(diào)控因素
第四節(jié) 植物激素的生理作用
習(xí)題要點:各經(jīng)典激素的主要生理作用
第五節(jié) 植物激素的作用機制
1.植物激素作用模式及植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概述
2.植物激素結(jié)合蛋白和受體蛋白
3.植物激素對基因表達的調(diào)控
習(xí)題要點:IAA-酸生長理論、基因激活假說、第二信使
第六節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑
習(xí)題要點:BRs、JA、SA、PA等各自主要的生理作用
本章重點、難點:五大經(jīng)典植物激素的生理作用及部分激素的作用機制。
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本章教學(xué)要求:了解植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的基本概念、基本作用,理解植物生長物質(zhì)的作用機制,掌握合
理利用植物激素、植物生長調(diào)節(jié)劑和現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)調(diào)節(jié)植物生命活動過程的方法。
第八章 植物生長生理
第一節(jié) 植物生長和形態(tài)發(fā)生的細胞基礎(chǔ)
1.植物細胞生長分化的規(guī)律
2.細胞分化的條件及調(diào)控
3.細胞全能性與組織培養(yǎng)技術(shù)
習(xí)題要點:分化、極性、細胞全能性基本概念
第二節(jié) 植物的生長
1.植物生長的基本規(guī)律
2.植物生長分析的指標及應(yīng)用
習(xí)題要點:植物生長的周期性
第三節(jié) 植物生長的相關(guān)性
習(xí)題要點:地上-地下,頂端-側(cè)枝(根),營養(yǎng)-生殖
第四節(jié) 環(huán)境因子對植物生長的影響
習(xí)題要點:溫度、光照、水分、氣、肥
第五節(jié) 植物生長的調(diào)控
1.基因的調(diào)控作用
2.植物激素的調(diào)控作用
3.環(huán)境的調(diào)控作用
4.光對生長的調(diào)控作用與光受體(光敏素及其作用,光敏素的作用機制,藍光受體及其作用)
習(xí)題要點:光敏色素、膜假說、基因調(diào)節(jié)假說、植物生長的綜合調(diào)控
第六節(jié)植物的運動
1.植物運動的種類
2.向光性運動及其機制
3.向地性運動及其機制
4.膨壓運動及其機制
習(xí)題要點:Ca2+和ABA在向重力性中的作用、各種向性的生理意義
本章重點、難點:植物生長與調(diào)控的基本規(guī)律。
本章教學(xué)要求:了解植物細胞分化、生長和運動基本規(guī)律,理解植物光受體和光控發(fā)育的過程及其在植物生命活
動中的重要作用,掌握和認識植物生長內(nèi)在相關(guān)性及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用。
第九章 植物的生殖生理
第一節(jié) 植物幼年期與花熟狀態(tài)
習(xí)題要點:幼年期、溫度、日照長短與開花
第二節(jié) 春化作用
1.植物感受春化的部位
2.春化作用的機制
習(xí)題要點:春化作用基本概念,春化作用與特異基因的活化、轉(zhuǎn)錄和翻譯
第三節(jié) 成花誘導(dǎo)生理
1.光周期現(xiàn)象及光周期反應(yīng)的類型
2.光周期誘導(dǎo)及感受部位
3.光敏素在光周期反應(yīng)中的作用
4.光周期誘導(dǎo)的機制
5.光周期理論的實踐應(yīng)用
習(xí)題要點:LSP、SDP、臨界暗期、Pfr/Pr與成花誘導(dǎo)、合理引種、控制開花
第四節(jié) 植物激素及營養(yǎng)物質(zhì)對植物成花的影響
習(xí)題要點:GA、IAA、CTK與成花,C/N與LDP的成花
第五節(jié) 花器官的形成
1.花器官形成的生理生化變化
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2.花器官形成的條件
3.植物的性別分化
4.花器官發(fā)育的基因調(diào)控
習(xí)題要點:光、溫、水、肥、植物生長物質(zhì)等與花器官形成,生長物質(zhì)與性別分化,ABC模型
第六節(jié) 植物受精生理
1.花粉和柱頭的活力
2.花粉和柱頭的識別作用
3.花粉管的伸長
4.受精過程中雌蕊的生理生化變化
習(xí)題要點:識別物質(zhì)、自交不親和性、花粉管向化性生長
本章重點、難點:植物春化作用和光周期現(xiàn)象的內(nèi)在機制及其應(yīng)用。
本章教學(xué)要求:了解成花誘導(dǎo)、花器官形成和授粉過程的基本生理規(guī)律,理解影響植物成花和花器官形成與發(fā)育
的各種因素,熟悉花粉和柱頭的識別,掌握調(diào)控植物花期、花器官形成的措施,靈活應(yīng)用于植物引種、育種、農(nóng)
業(yè)生產(chǎn)和園藝生產(chǎn)中。
第十章 植物的休眠、成熟和衰老生理
第一節(jié) 種子的休眠和萌發(fā)
1.種子休眠的原因
2.種子休眠與植物激素的關(guān)系
3.種子休眠解除及萌發(fā)
4.環(huán)境條件對種子萌發(fā)的影響
習(xí)題要點:保持種子休眠、打破休眠和促進種子萌發(fā)的手段
第二節(jié) 芽的休眠與萌發(fā)
1.芽的休眠和萌發(fā)過程
2.芽的休眠和萌發(fā)與環(huán)境條件的關(guān)系
3.芽的休眠和萌發(fā)與激素的關(guān)系
習(xí)題要點:保持芽的休眠、打破休眠和促進芽萌發(fā)的手段
第三節(jié) 種子的發(fā)育和成熟生理
1.種子發(fā)育及基因表達
2.種子發(fā)育過程中的物質(zhì)變化
3.種子成熟過程中的生理變化
4.影響種子成熟的外界因素
習(xí)題要點:有機物質(zhì)變化、生理(激素)變化
第四節(jié) 果實的生長和成熟生理
1.果實成熟時的生理生化變化
2.呼吸躍變期
3.果實成熟的機制
習(xí)題要點:ETH合成及其作用調(diào)節(jié)與果實成熟與保鮮
第五節(jié) 植物的衰老生理和器官脫落
1.植物衰老的表現(xiàn)形式與意義
2.衰老的生理生化變化
3.衰老的機制
4.環(huán)境條件對植物衰老的影響
5.葉的脫落與機制
6.果實的脫落
習(xí)題要點:PCD,衰老中的生理變化,與衰老、脫落有關(guān)的激素
本章重點、難點:植物成熟和衰老及其調(diào)控的生理機制。
本章教學(xué)要求:了解種子的休眠、發(fā)育和成熟生理特性,理解植物成熟和衰老的影響因素和生理遺傳機制,掌握
調(diào)控果實成熟、器官衰老和脫落的技術(shù)。
第十一章 植物的逆境生理
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第一節(jié) 逆境與抗逆性
1.逆境的概念及種類
2.植物抵抗逆境的方式
3.植物對逆境響應(yīng)的生理機制
生物膜與抗逆性,逆境蛋白與相關(guān)基因,滲透調(diào)節(jié)與抗逆性,脫落酸與抗逆性,植物的抗氧化系統(tǒng)。
習(xí)題要點:植物適應(yīng)逆境的基本特征
第二節(jié) 水分逆境對植物的影響
1.干旱的類型和植物體內(nèi)水分虧缺的度量
2.植物對水分脅迫的生理反應(yīng)
3.嚴重干旱對植物的危害
4.植物的抗旱性與提高植物抗旱性的途徑
5.水澇對植物的危害和植物的抗?jié)承?nbsp;
習(xí)題要點:ABA與抗水分脅迫,滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),LEA蛋白,厭氧多肽與抗?jié)?nbsp;
第三節(jié) 溫度逆境對植物的影響
1.冷害與抗冷性
2.凍害與抗凍性
3.提高植物抗寒性的途徑
4.熱害與抗熱性
習(xí)題要點:低溫馴化(抗寒鍛煉),冷害生理變化,凍害生理變化,HSP
第四節(jié) 鹽害生理與植物的抗鹽性
1.植物抵抗鹽害的機制
2.鹽分脅迫對植物的危害
3.提高抗鹽性的途徑
習(xí)題要點:鹽生植物、提高抗鹽性的途徑
本章重點、難點:不同非生物脅迫逆境對植物生理代謝影響的異同點,植物適應(yīng)各種逆境脅迫的內(nèi)在機制。