spContent=植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命活 动本质的一门科学。植物是如何在水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等基本代谢的基础上表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果、衰老、死亡等生长发育过程的呢?让我们一起进入植物生理学的学习与互动吧!
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命活 动本质的一门科学。植物是如何在水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等基本代谢的基础上表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果、衰老、死亡等生长发育过程的呢?让我们一起进入植物生理学的学习与互动吧!
—— 课程团队
课程概述
以绿色植物为对象的种植业是农业的核心组成部分;植物生理学是植物栽培管理的理论基础,以精准农业、绿色有机农业、资源高效利用与环境保护为标志的现代农业为人类提供高产优质安全的农产品,迫切需要植物生长发育规律与调节、生产与环境协调发展的原理与技术为支撑;现代农业要求培养“具备扎实的农学类理论知识与实践技能”的人才,植物生理学理论与技术是植物生产类专业必备的专业基础与技能。
华中农业大学开设的 «植物生理学»是2004年度国家级精品课程(课程负责人曾汉来)和2013年国家精品资源共享课程(课程负责人黄见良),2019年在中国大学MOOC上线(课程负责人丰胜求),2023年获国家级线上线下混合式一流本科课程(课程负责人丰胜求)。教学团队是一支老中青搭配合理、教学效果明显、一直致力于教学改革的团队。主编的教材 «现代植物生理学»(李合生和王学奎主编)和 «植物生理生化实验原理和技术»(王学奎和黄见良主编)是国家级规划教材。
授课目标
1.了解植物生理学的成就与发展趋势;
2. 掌握植物生命活动的基本原理、规律和过程及其与环境的相互关系;
3. 在掌握基本理论知识的同时,学生具备应用知识和创新思维能力;
4. 能够应用所学的植物生理学理论知识发现、辨析作物生产过程中的现象和问题,质疑、评价现有理论与技术,并提出自己的见解;
5. 能够应用植物生理学基本知识进行科学研究和指导作物种植。
课程大纲
植物的水分生理
课时目标:描述水分在植物生命活动中的作用;理解水势的概念并分析细胞水势与植物对水分吸收的关系;描述水分跨膜运输的途经和植物根系对水分的吸收;描述水分在植物体内的运输;理解蒸腾作用与气孔运动的机理;理解合理灌溉的生理基础,并分析合理灌溉与作物高产优质的关系。
1.1水在植物生命活动中的作用
1.2自由能与水势
1.3植物细胞水势的组成
1.4植物细胞吸水方式
1.5植物根系对水分的吸收
1.6蒸腾作用
1.7水分运输途径及合理灌溉
植物的矿质营养
课时目标:描述研究植物矿质营养的方法;理解植物必需的矿质元素及其主要生理生化作用;理解植物细胞和根系对矿质元素的吸收特点、机制及影响因素;描述矿质元素在植物体内的运输特点;辨析作物合理施肥的生理基础。
2.1植物矿质营养的基本概念
2.2植物细胞对矿质元素的吸收
2.3植物根系对矿质元素的吸收
2.4矿物质在植物体内的运输与分配及合理施肥的生理基础
植物的光合作用
课时目标:理解叶绿体结构及光合色素种类和性质;理解光合作用的机理,写出光合作用的反应步骤;描述光呼吸的基本过程和主要生理功能;描述光合作用的影响因素;辨析光合作用与农业生产的关系。
3.1光合作用概述
3.2叶绿体
3.3光合色素
3.4光合作用的机制-原初反应
3.5光合作用的机制-电子传递链
3.6光合作用的机制-光合磷酸化
3.7光合作用的机制-C3途径
3.8光合作用的机制-光呼吸
3.9光合作用的机制-C4和CAM途径
3.10光合作用的产物
3.11光合作用的影响因素
3.12光合作用与农业生产
植物的呼吸作用
课时目标:描述呼吸代谢的概念及意义;理解植物呼吸代谢的类型与途径;理解呼吸作用的影响因素;辨析呼吸作用与农业生产的关系。
4.1呼吸代谢的多样性
4.2影响呼吸作用的因素
4.3呼吸作用与农业生产
同化物的运输与分配
课时目标:描述同化物的运输、装载与卸出;理解同化物运输的机制;理解同化物分配及其调节。
5.1同化物运输的途径、形式和速度
5.2同化物运输过程
5.3韧皮部同化物运输机制
5.4同化物的分配规律及其影响因素
植物细胞信号转导
课时目标:描述信号转导的元件,理解细胞信号转导的分子途径。
6.1胞间信号传递与膜上信号转换
6.2胞内信号转导与胞内分子反应
植物生长物质
课时目标:理解生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇类等重要植物激素的生物合成、代谢、运输、主要生理作用及作用机理;辨析主要生长调节剂在农林业生产上的应用。
7.1植物生长物质的概念和种类及生长素类的发现
7.2生长素的代谢、运输、信号转导
7.3生长素的生理作用
7.4赤霉素类
7.5赤霉素的生理作用
7.6细胞分裂素
7.7脱落酸
7.8乙烯
7.9油菜素甾醇类
植物的生长生理
课时目标:描述植物细胞的生长和分化,种子萌发,植物生长的周期性;理解植物生长的相关性,环境条件对植物生长的影响,光敏色素及其生理作用;描述植物运动的类型及原因。
8.1种子萌发及种子活力
8.2植物组织培养及生长周期性
8.3植物生长相关性及外界条件对植物生长的影响
8.4光形态建成与光受体
8.5植物的运动
植物的生殖生理
课时目标:描述影响植物成花诱导的三大因素:幼年期、温度和光周期;理解春化作用和光周期与成花诱导的关系,运用植物生殖生理指导农业生产实践;描述花器官形成的条件,理解境条件对植物性别的分化的影响;描述植物的受精生理特点。
9.1幼年期和花熟状态
9.2春化作用与成花诱导
9.3光周期与成花诱导(上)
9.4光周期与成花诱导(下)
9.5成花诱导在农业生产上的应用
9.6成花诱导的多因子途径
9.7花器官形成生理
9.8受精生理
植物的成熟和衰老生理
课时目标:描述种子和果实成熟的生理生化变化,辨析外界条件对种子成熟的影响;理解种子与延存器官休眠的原因和调控技术;理解植物衰老与脱落的机理及影响因素。
10.1种子发育和成熟过程中生理生化变化及外界条件对其影响
10.2果实的生长和成熟生理
10.3种子和营养器官休眠的成因与调节
10.4植物的衰老及其生理生化变化
10.5植物衰老的机理及环境因素对植物衰老影响
10.6植物器官脱落生理
植物的逆境生理
课时目标:理解逆境对植物代谢的影响及植物对逆境的适应,辨析植物抗逆性与农业生产的关系,利用逆境对植物代谢的影响及植物对逆境的适应指导农业生产。描述植物抗寒性、抗旱性、抗盐性、抗病性及环境污染与植物抗性的关系。
11.1逆境生理通论(上)
11.2逆境生理通论(下)
11.3寒害生理与植物抗寒性
11.4旱害生理与植物的抗旱性
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预备知识
在具备植物学、有机化学、基础生物化学等课程的基础上学习。
参考资料
1.李合生/王学奎主编,现代植物生理学(第4版),高等教育出版社,2019
2.Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger. Plant Physiology (5th edition), Sinauer Associates, Inc., Publishers. 2010.
3.Lincoln Taiz et al., Plant Physiology (6th edition) Sinauer Associates,Inc., Publishers. 2015
4.植物生理学(第五版),宋纯鹏等译,2015
5.武维华主编,植物生理学(第三版),2018
常见问题
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