植物生理生化课程(生理部分)教学大纲.

植物生理生化课程（生理部分）教学大纲

（2005年6月修订）

一、 课程基本概况

1. 课程名称：植物生理生化（生理部分）

2. 课程名称（英文）： physiology and Biochemistry of plant 3. 课程编号：B16034

4. 课程总学时：36学时（均为理论教学） 5. 课程学分：2学分 6. 课程分类：必修课 7. 开设学期：第4学期

8. 适用专业：农学教育、植保教育（S）本科

9. 先行课：《物理学》、《化学》、《分析化学》、《植物学》、《生物化学》等。 二、 课程性质、目的和任务

植物生理学是农科类各专业必修的专业基础课。是各专业的主干课程之一。其先行课为物理学、化学、植物学、生物化学。本课程的作用是为专业课的学习打下理论基础，为以植物为对象的科学研究工作提供基本知识与基本理论。其任务是在了解细胞结构的基础上，解释植物的生命活动规律、影响活动的外界条件及植物与环境的相互影响。从而为学习栽培、植保、育种等专业课奠定理论基础，以达到人为地影响和改造植物，使之更大限度的为人类服务的目的。

本课程的目的在于通过教学活动使学生从学科系统上掌握植物生理学的基本框架，了解系统的基本组成结构，掌握植物生理学的基本概念；理解植物生长发育的规律及各种生理现象；理解植物与环境间的物质交换、能量交换与信息交换；理解生长与发育的内涵及相互关系；理解内外因素对植物生长发育和生理过程的影响及其机制；能运用基本理论解释和指导相关现象和生产过程。

本课程的任务是在了解植物生理学的基本知识、基本理论、基本技能的基础上，解释植物的生命活动规律、影响这一活动的外界条件及植物与环境的相互影响，并能够完成以植物为材料的基本的科学研究工作。从而达到更好地利用植物、人为地影响和改造植物，使之更大限度的为人类服务的目的。 三、 主要内容、重点及难点

绪论

（一）目的要求： 掌握植物生理学的定义、内容和任务，了解植物生理学的发展和现状，了解植物生理学与其它学科的关系。

（二）主要内容：植物生理学的定义；植物生理学的内容；植物生理学任务；植物生理学发展及现状；植物生理学与其它学科的关系。

（三）重点： 植物生理学的定义、内容和任务 （四）难点： 植物生理学与其它学科的关系 （五）学时：1

第二章 植物的水分代谢

（一）目的要求： 掌握水分的生理作用和植物对水分的吸收与运转过程、途径及动力,理解气孔运动的机理,了解植物的需水规律。

（二）主要内容：

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第一节 植物对水的需要 植物体内的含水量；植物体内水分的存在状态；水分的生理作用；

第二节 细胞对水分的吸收 水势的概念； 植物细胞水势的构成因素； 植物细胞的吸水方式； 水分子通道(水孔蛋白)。

第三节 植物根系对水分的吸收 根系吸水的区域； 根系吸水的区域； 根系吸水的方式与动力；土壤状况对根系吸水的影响。

第四节 植物的蒸腾作用 蒸腾作用的概念、意义和指标；气孔蒸腾。

第五节 水分在植物体内的运输 水分运输的途径；水分运输的动力；水分运输的速度。

第六节 作物合理灌溉的生理基础 植物的需水规律；合理灌溉的时期与指标；合理灌溉增产 的原因。

（三）重点：水分的生理作用；细胞水势构成因素；植物对水分的吸收与运转；植物的需水规律。

（四） 难点：细胞水势的有关概念；气孔运动的机理。

（五）学时：3

第三章 植物的矿质营养

(一)目的要求： 掌握植物必需元素的概念、种类及其生理作用，熟悉常见的缺素症，掌握细胞吸收矿质元素的机理和植物根系吸收矿质元素的特点，理解生物固氮作用、硝酸还原作用及氨的同化过程，了解作物的需肥规律。

（二）主要内容：

第一节 植物的必需元素及其作用 植物体内的元素及其含量；植物必需元素的标准与确定方法；植物必需元素的作用。

第二节 植物细胞对溶质的吸收 生物膜上物质出入的通道及其特点；细胞吸收溶质

的方式。第三节 植物根系和叶片对矿质元素的吸收 根对矿质元素的吸收； 叶片对矿质元素的吸

收； 矿质元素在植物体内的运转与分配。

第四节 植物体内氮素的同化 生物固氮作用；硝酸盐的还原；氨基酸的合成。 第五节 作物合理施肥的生理基础 作物需肥的规律；合理施肥的指标；合理施肥增产的原

因 （三）重点：植物的必需元素及生理作用；溶质进入细胞的途径和方式；植物对矿质元素 吸收的方式与动力；植物体内氮素的同化。

（四）难点： 溶质进入细胞的途径和方式；植物对矿质元素吸收的过程；氮素的同化。 （五）学时：3

第四章 植物的光合作用

（一）目的要求：掌握叶绿体的结构、叶绿体色素的成分、性质及功能，理解光合作用的机理，掌握光合作用的过程，掌握光呼吸的概念、过程、意义及评价，认识C3和C4植物的不同，了解影响光合作用的内外条件及影响产量的因素。

（二）主要内容：

第一节 光合作用的意义、特点与度量 光合作用的概念与意义；光合作用的度量。

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第二节 叶绿体与光合色素 叶绿体的形态与构造；光合色素种类、含量、地位、结构、光学

与化学特点。

第三节 光能的吸收、能量转换与同化力的形成 原初反应；同化力的形成；

第四节 CO2的固定与还原 C3途径（还原的戊糖途径）；C4途径（四碳二羧酸途径）；CAM途

径

（景天酸代谢途径）；C3植物、C4植物、CAM植物的比较；光合作用的产物。

第五节 光呼吸（C2循环） 光呼吸的生物化学；光呼吸的生理功能；光呼吸的调节控制。 第六节 影响光合作用的内外因素 内部因素；影响光合作用的外界条件；光合速率的日变

化

第七节 光合作用与产量形成 光能利用率与产量的关系；改善光合性能对提高产量的作

用；

C3植物与C4植物的光合效率；

（三）重点：光合作用的相关概念；叶绿体；光合作用的过程及机理；光呼吸；影响光合作

用的外界条件及调节；植物产量的相关因素。

（四）难点： 光合作用的相关概念； 光合作用的过程及机理； 光呼吸；影响光合作用的外界条件。 （五）学时：3

第五章 植物的呼吸作用

（一）目的要求：了解呼吸作用在植物生命活动中的意义，掌握呼吸作用的类型及其特点，理

解主要生化阶段，理解氧化磷酸化机理，了解影响呼吸作用的内外因素以及调控呼吸作用在生产实践中的应用。

（二）主要内容：

第一节 呼吸作用概述 呼吸作用的概念与类型；呼吸作用的特点及意义；呼吸作用与光

合作用的关系。 第二节 末端氧化酶 线粒体内的末端氧化酶（细胞色素氧化酶、交替氧化酶）； 线粒体

外的末端氧化酶（黄素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇氧化酶、过氧化物酶与过

氧化氢酶） 第三节 呼吸作用的调节及影响呼吸作用的因素 ； 呼吸作用的度量（呼吸速率、呼吸商）； 影响呼吸作用的外部因素； 呼吸作用理论的应用（呼吸作用与栽培、呼吸作用与抗病、呼吸作用与农产品贮藏）。

（三）重点： 呼吸作用度量；末端氧化酶的多样性；影响呼吸作用的因素；呼吸理论的应用。

（四）难点： 呼吸商；末端氧化酶。 （五）学时：1

第六章 植物体内有机物质的运输与分配

（一）目的要求： 掌握同化物在植物体内运输的形式和途径，

理解同化物运输的机理，掌握植物

体内同化物质分配与再分配的规律，理解光合产物分配与产量形成的关系。理解植物细胞信

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号转导的概念及一般过程。 （二）主要内容：

第一节 有机物质的运输 有机物质运输的形式；有机物质运输的途径与方向； 有机物质运输的度量。

第二节 有机物质运输的机理 有机物在源端的装载；有机物在库端的卸出；有机物运输机理—压力流动学说及其发展。

第三节 有机物的分配与调控 代谢源与代谢库及其相互关系；有机物质分配的规律；光合产物分配与产量形成的关系；有机物质运输与分配的调控。

第四节 植物体内的细胞信号传导 环境刺激与胞间信号； 细胞信号转导的一般过程 （胞间信号传递；膜上信号转换；胞内信号转导；蛋白质的可逆磷酸化）。

（三）重点：同化物运输的途径和形式；同化物在植物体内分配与再分配的规律；光合产物分配与产量形成的关系；信号转导的概念及过程。

（四）难点：有机物质运输的机理；信号转导的概念及过程。 （五）学时：3

第七章 植物的生长物质

（一）目的要求： 掌握植物激素与植物生长调节剂的概念及

其生理效应；理解各种激素的作用机

理；了解各种激素间的相互作用以及植物激素和植物生长调节剂在农业生产中的应用；了解植物激素使用中应注意的问题。 （二）主要内容：

第一节 生长素类 生长素的发现与化学本质；生长素的分布与运输； 生长素的存在形式与代谢；生长素的生理效应；生长素的作用机理；

第二节 赤霉素类 赤霉素的发现与化学本质；赤霉素的分布与运输； GA的存在形式与生物合成；赤霉素的生理效应；赤霉素的作用机理。

第三节 细胞分裂素类 细胞分裂素的发现与化学本质；细胞分裂素的分布与代谢；细胞分裂素的生理效应；细胞分裂素的作用机理。

第四节 脱落酸 脱落酸的发现与化学本质；脱落酸的类型、分布与代谢；脱落酸的生理效应；脱落酸的作用机理。

第五节 乙烯 乙烯的发现与分布；乙烯合成的前体物质及合成条件；乙烯的生理效应； 乙烯的作用机理。

第六节 植物激素间的相互关系 协调控制；反馈作用；相互促进(增效作用)；拮抗作用。

第七节 植物体内其他生长物质 油菜素内酯；多胺；茉莉酸类；水杨酸类；系统素

（STM）。

第八节 植物生长调节剂 植物生长促进剂；植物生长延缓剂；植物生长抑制剂；乙烯释放剂。

（三）重点：激素的生理效应；激素的作用机理；植物生长调节剂的应用。 （四）难点：激素的代谢；激素的作用机理。 （五）学时：4

第八章 植物的营养生长

（一）目的要求：掌握植物生长的基本规律及特性；了解种子休眠的意义和休眠的原因；掌握解除种子休眠的方法及延长种子寿命的措施；掌握植物的光形态建成及相关因素；理解

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植物运动的机理。 （二）主要内容：

第一节 种子生理 种子的休眠；种子的寿命；种子的萌发；种子萌发的生理生化变化。 第二节 植物生长的基本特性 植物生长的慢—快—慢特性；植物生长的周期性；植物生长的相关性；植物生长的独立性。

第三节 影响植物生长的环境条件 温度；光照；水分。

第四节 植物的光形态建成 光形态建成的概念及植物的光敏受体；光敏素

(phytochrome)；光形态建成对光强度(光流量)的要求；光敏受体的作用机理；光形态建成和光调节生理作用实例。

第五节 植物的运动 植物的向性运动；植物的感性运动；植物的近似昼夜节奏运动。 （三）重点：植物生长的基本规律及特性；解除种子休眠的方法及延长种子寿命的措施；影响植物生长的环境条件；植物的光形态建成。

（四）难点：种子萌发的生理生化变化；植物的光形态建成。 （五）学时：4

第九章 植物的成花生理

（一）目的要求：掌握低温和光周期植物开花的影响；

理解植物成花诱导的生理生化基础和光敏素在成花中的作用；掌握春化作用和光周期理论在农业上的应用以及各种因素对花芽分化和性别表现的影响；理解花芽分化和性别表现的生理基础。

（二）主要内容：

第一节 温度与成花诱导——春化作用 春化作用

的发现；春化作用的条件；春化作用的机理；春化作用的应用。

第二节 光照与成花诱导——光周期现象 光周期现象的发现；光周期现象的概念与光周期反应的类型；植物对光周期的适应性与地理起源和分布的关系；植物的光周期诱导；光周期理论在农业上的应用。

第三节 植物成花诱导的生理生化基础 植物激素

与植物的成花诱导；光敏素与植物的成花诱导；营养状况与植物的成花。

第四节 植物的花芽分化与性别表现 花前成熟；

花芽分化；性别分化。

（三）重点：低温和光周期对植物开花的影响；春化作用和光周期诱导在农业上的应用；与成花诱导有关的因素；花芽分化与植物的性别表现。

（四）难点：春化作用的生理生化变化；光周期现象与植物的成花诱导；植物激素对成花的影响。 （五）学时：3

第十章 植物的生殖与成熟

（一）目的要求：了解花粉的化学组成；掌握花粉的

贮藏与萌发条件；理解授粉、受精引起的 代谢变化以及种子和果实成熟的生理生化变化。

（二）主要内容：

第一节 花粉生理 花粉的化学组成；花粉的寿命与贮藏。

第二节 授粉生理 柱头的授粉能力；花粉与柱头的相互识别；花粉萌发与花粉管伸长；授粉

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