植物生理学课程教学大纲

植物生理学课程教学大纲
Plant physiology
课程编号：1913002; 1912912
课程性质：学科基础课
适用专业：农学/植物保护/农业信息/农业资源与环境/园艺/农村区域发展/生态学/生物科学/ 生物技术/生物工程
先修课程：植物学/化学/物理学
后续课程：作物栽培学/作物耕作学/作物遗传学/作物育种学/生态学/生物物理学
总学分：3.5 其中实验学分：1
一、教学目的与要求
1.教学目标
了解植物生理学的研究内容和发展简史，认识植物生命活动的基本规律，理解和掌握植物
生理学的基本概念、基础理论知识和主要实验的原理和方法；能够运用植物生理学的基本原理和方法综合分析、判断、解决有关理论和实际问题。

2.教学要求
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，也被称之为“合理农业的基础”课程。

通过本课程的教学，总的目标：了解植物生理学概念的基本内涵及其所研究的主要内容。

了解植物体内的物质代谢与能量代谢的基本情况和过程，了解这些代谢过程之间的相互关系。

了解植物生长发育的基本规律，理解外界条件对植物生长发育进程的影响。

了解植物逆境种类及其对植物的危害，理解植物抗逆性的生理基础，掌握提高植物抗逆性的原理、途径和方法。

理解植物生理学是重要的专业基础课，为后续课程如耕作、栽培、遗传育种等专业课的学习打下必要的理论基础。

理解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。

、课时安排
三、教学内容
1.绪论部分(1学时)
(1)教学目标通过本章的学习，了解植物生理学的发展历史及其研究的主要内容和方法，为认识和学好植物生理学打下基础。

(2)教学基本要求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和发展趋势。

（3）教学内容
①植物生理学的定义和研究内容
②植物生理学的产生和发展
③植物生理学与农业生产
2.植物细胞的结构和功能（2 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物细胞的主要结构和功能特点，明确植物细胞是有机体的结
构单位，又是进行生命活动的功能单位。

（2）教学基本要求
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。

（3）教学内容
①植物细胞概述
②生物膜
③细胞壁
④细胞发育的阶段性与全能性
重点：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
3.植物的水分代谢（4学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，明确植物的一切正常生命活动，必须在细胞含水充足的状况下才能
进行。

没有水就没有生命，在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。

掌握植物体内水分
代谢的基本规律
（2）教学基本要求
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。

（3）教学内容
①水在植物生命活动中的作用
②植物细胞的水分关系
③植物根系对水分的吸收
④植物的蒸腾作用
⑤植物体内水分的运输
重点：植物细胞水势的组成, 细胞对水分的吸收, 气孔蒸腾的影响因素, 植物体内水分运输的途径。

4.植物的矿质与氮素营养（4 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及在生命活动中的作
用。

（2）教学基本要求
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。

（3）教学内容
①植物体内的必需元素
②植物细胞对溶质的吸收
③植物体对矿质元素的吸收和运输
④植物对氮的同化
重点：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
5.植物的光合作用（5 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物的光合作用规律及其影响因素
（2）教学基本要求
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、基本生化途径和可能的生理意义；掌握光合作用的测定方法。

（3）教学内容
①光合作用的概念和重要意义
②叶绿体和光合色素
③光合作用的机理
④影响光合作用的因素
重点：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
6.植物的呼吸作用（4学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物呼吸作用的基本规律
（2）教学基本要求
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。

（3）教学内容
①呼吸作用概念及其生理意义
②植物的呼吸代谢途径
③电子传递与氧化磷酸化
④呼吸作用的生理指标及其影响因素
⑤植物呼吸作用与农业生产的关系
重点：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
7.同化物的运输和分配（4 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物体内同化物的运输和分配基本规律。

（2）教学基本要求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。

（3）教学内容
①植物体内有机物质的运输系统
②韧皮部的物质运输
③韧皮部运输的机理
④同化物的分配及其控制
重点：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8.植物细胞的信号转导（2学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物细胞信号转导的基本概念和过程。

2）教学基本要求；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
（3）教学内容
①植物细胞信号转导概述
②胞间信号的传递
③膜上信号的转换
④胞内信号的转导
⑤植物细胞信号转导的事例
本章重点：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
9.植物生长物质（4学时）
（1 ）教学目标通过本章学习，了解六大植物激素的发现、化学结构、代谢、运输和作用机理，掌
握基生理作用和生物测定方法。

（2）教学基本要求
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。

（3）教学内容
①植物生长物质的概念和研究方法
②生长素类
③赤霉素类
④细胞分裂素类
⑤脱落酸
⑥乙烯
⑦油菜素内酯
⑧植物生长物质在农业生产上的应用
重点：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。

10.植物的光形态建成与运动（2 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握光调节植物生理反应、控制植物发育的过程；掌握植物运动的形
式及机理
（2）教学基本要求了解光敏色素的发现及分布，掌握光敏色素的性质及其生理作用，理解蓝光受体
和蓝光反应，区分向性运动和感性运动，掌握向光性和向重性的机理
（3）教学内容
①光敏色素与光形态建成
②蓝光受体和蓝光反应
③植物的运动
重点：光敏色素的性质及其在光形态建成中的作用，蓝光受体和蓝光反应过程，向光性和向重性
11.植物的生长生理（4学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，区分生长、分化和发育的概念；掌握组织培养的原理和基本方法；
掌握植物生长的相关性；了解环境因素对植物生长的影响。

2）教学基本要求理解生长、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。

（3）教学内容
①生长发育的概念及控制
②植物的组织培养
③植物的生长分析
④环境因素对植物生长的影响
重点：生长、分化和发育等概念, 植物组织培养, 植物生长的相关性
12.植物的成花生理（2学时）
（1 ）教学目标通过本章学习，掌握低温和昼夜长度信号对开花的效应，掌握花器官发育和性别表
现。

（2）教学基本要求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。

（3）教学内容
①春化作用
②植物成花的光周期诱导
③花器官发育和性别表现
重点：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。

13.植物的生殖和衰老（2 学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物生殖器官的发育特点、生殖和衰老的生理过程及其影响因素。

（2）教学基本要求了解花粉的构造、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。

（3）教学内容
①受精生理
②种子的发育
③果实发育和成熟
④植物的休眠
⑤衰老与脱落
重点：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。

14.植物的抗逆生理（4学时）
（ 1 ）教学目标通过本章学习，掌握植物在干旱、洪涝、低温、高温、盐渍等逆境下的生理变化，掌
握植物对逆境的生理适应；了解提高作物抗逆性的途径。

（2）教学基本要求了解抗逆生理、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。

（3）教学内容
①抗逆生理概念
②植物的抗寒性
③植物的抗热性
④植物的抗旱性与抗涝性
⑤植物的抗盐性
重点：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。

15.复习考试（4学时）
四、授课方式及考核方法
1.授课方式
课堂讲授为主，教学中可组织安排课堂讨论，适当开展研究性教学，运用多媒体教学和开展双
语教学。

2.考核方法
考试形式：闭卷
课程成绩构成：平时成绩占10%,实验成绩占20%,期末考试成绩占70%
五、教材与参考书目
1、王忠主编，《植物生理学》（第二版）：中国农业出版社，2009年
2、潘瑞炽主编，《植物生理学》（第7版）：高等教育出版社，2012年
3、曹仪植主编，《植物生理学》：兰州大学出版社，1994年
4、余叔文，汤章城主编，《植物生理与分子生物学》（第3版）：科学出版社，2007年
5、Lincoln Taiz & Eduardo Zeiger Plant Physiology （fourth edition ）, Sinauer Associates, Inc., 2006
6、扬州大学精品课程《植物生理学》网站：/course/zhwshl/index.asp
7、武维华主编，《植物生理学》（第二版）：科学出版社，2008年
8、蒋德安主编，《植物生理学》：高等教育出版社，2011年
植物生理学实验教学大纲
课程编号：1913002; 1912912 课程名称：植物生理学
实验学分：1 实验学时：24
适用专业：农学/植物保护/农业信息/农业资源与环境/园艺/农村区域发展/生态学/生物科学 /生物技术/生物工程
实验教材：
2000 年邹琦主编，植
物生理学实验
指导，中国农
业出版社，。