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《植物生理學(339)》大綱
第一部分 理論教學
一、內容提要
植物生理學是研究植物生命活動規律，揭示植物生命現象本質的科學。
植物的生命活動是在水分代謝、礦質營養、光合作用和呼吸作用等基本代
謝的基礎上，表現出種子的萌發、營養器官的生長、開花、受精、果實和
種子的成熟等生長發育過程。
通過該課程的學習，可讓學生系統掌握研究植物生命活動規律及其調控的
方法和技術，學會用嚴謹的科學實驗手段認識和分析生命現象和規律，創
造性地調控植物生理功能，培養學生將植物生理學理論與相關基礎課程理
論相結合、并靈活應用于生物技術、生物科學和農學研究和實踐中的能力。
二、選用教材
潘瑞熾主編. 植物生理學(第 7 版). 北京: 高等教育出版社出版, 2012
三、教學內容
(一) 緒論
1 植物生理學的定義、內容和任務
2 植物生理學的產生和發展
3 植物生理學的展望(自學)
重 點：植物生理學的定義和任務，植物生理學的產生和發展。
難 點：植物生理學的定義。
思考題：
1、為什么說“植物生理學是農業的基礎學科”？
2、植物生理學的定義是什么？根據你所知的事實，舉例分析討論之。
(二) 第一章 植物的水分生理
1 植物對水分的需要
1.1 植物的含水量
2
1.2 植物體內水分存在狀態
1.3 水分在植物生命活動中的作用
2 植物細胞對水分的吸收
2.1 水分跨膜運輸的途徑
2.2 水分跨膜運輸的原理(自學)
2.3 細胞間的水分移動
3 根系吸水和水分向上運輸
3.1 土壤中的水分
3.2 根系吸水
3.3 水分向上運輸
4 蒸騰作用
4.1 蒸騰作用的生理意義、部位和指標
4.2 氣孔蒸騰
4.3 影響蒸騰作用的因素
5 合理灌溉的生理基礎
5.1 作物的需水規律
5.2 合理灌溉的指標
5.3 節水灌溉的方法
重 點：水勢，細胞的水勢，細胞吸水的方式，根系吸水的途徑和動力，
水分運輸的途徑和動力，合理灌溉。
難 點：細胞水勢的概念和根系吸水的途徑和機理，氣孔運動的機理。
思考題：
1、分析根系吸水的途徑和動力？
2、植物葉片氣孔運動機制如何？
3、利用細胞質壁分離和質壁分離復原的實驗可解決哪些問題？
(三) 第二章 植物的礦質營養
1 植物必需的礦質元素
1.1 植物體內的元素
3
1.2 植物必需礦質元素的確定
1.3 植物必需礦質元素的生理作用
1.4 作物缺乏必需礦質元素的診斷方法
2 細胞對礦質元素的吸收
2.1 生物膜
2.2 離子的跨膜運輸(自學)
3 植物體對礦質元素的吸收
3.1 植物吸收礦質元素的特點
3.2 根部對土壤礦質元素的吸收
3.3 影響跟部吸收礦質元素的條件
3.4 葉片對礦質元素的吸收
4 礦質元素的運輸和利用(自學)
4.1 礦質元素運輸的形式
4.2 礦質元素運輸的途徑
4.3 礦質元素在植物體內的利用
5 植物對氮、硫、磷的同化
5.1 氮的同化
5.2 硫酸鹽的同化(自學)
5.3 磷酸鹽的同化(自學)
6 合理施肥的生理基礎
6.1 作物的需肥規律
6.2 合理追肥的指標
6.3 發揮肥效的措施
重 點：植物必需的礦質元素，生物膜的基本結構和特性，植物細胞對礦
質元素的吸收方式，礦質元素在植物體內的運輸和分布，植物對氮的同化
過程，合理施肥的生理基礎。
難 點：生物膜基本結構，植物細胞對礦質元素的吸收方式，氮在植物體
內的同化過程
4
思考題：
1、植物進行正常的生命活動需要哪些礦質元素？如何用實驗方法證明
植物生長需要這些元素？
2、試述植物葉片將硝態氮同化為氨基酸的過程。
3、植物對水分和礦質的吸收有什么關系？是否完全一致？
4、簡述生物膜的結構特點和特性？
(四) 第三章 植物的光合作用
1 光合作用的重要性
2 葉綠體及其色素
2.1 葉綠體的結構和成分
2.2 光合色素的化學特性
2.3 光合色素的光學特性
2.4 葉綠素的合成及降解(自學)
3 光合作用過程
3.1 原初反應(自學)
3.2 電子傳遞和光合磷酸化(自學)
3.4 碳同化
4 C3、C4 與 CAM 植物的光合特性比較
4.1 葉片結構
4.2 生理特性
5 光呼吸
5.1 光呼吸的途徑(自學)
5.2 光吸吸的生理功能
6 影響光合作用的因素
6.1 外界條件對光合速率的影響
6.2 內部因素對光合速率的影響
7 植物對光能的利用
7.1 植物的光能利用率
5
7.2 提高光能利用率的途徑
重 點：光合作用的總反應式和重要性，葉綠體的結構和功能；光合色素
的化學與光學特性，光合作用的原初反應、碳同化的過程，光呼吸的途徑
和生理功能，C3、C4、CAM 植物的光合特性，影響光合作用的因素。
難 點：光合作用的原初反應和碳同化的過程，C3、C4、CAM 植物的光合特
性差別。
思考題：
1、光合作用的 O2 是如何產生的?
2、從光呼吸的代謝途徑看來，光呼吸有什么意義？
3、為什么說“光合作用是地球上最重要的化學反應”？
4、論述環境因素對光合作用的影響？
5、C3、C4、CAM 植物的光合特性有何區別？
(五) 第四章 植物的呼吸作用
1 呼吸作用的概念和生理意義
1.1 呼吸作用的概念
1.2 呼吸作用的生理意義
2 呼吸代謝途徑(自學)
2.1 糖酵解
2.2 發酵作用
2.3 三羧酸循環
2.4 戊糖磷酸途徑
3 電子傳遞與氧化磷酸化(自學)
3.1 電子傳遞
3.2 氧化磷酸化
3.2 末端氧化酶
3.3 線粒體外的末端氧化酶
4 呼吸過程中能量的貯存和利用(自學)
4.1 貯存能量
6
4.2 利用能量
4.3 光合作用和呼吸作用的關系
5 呼吸作用的調節和控制(自學)
5.1 巴斯德效應和糖酵解的調節
5.2 三羧酸循環的調節
5.3 腺苷酸能荷的調節
6 呼吸作用的指標及影響因素
6.1 呼吸作用的指標
6.2 內部因素對呼吸速率的影響
6.3 外界條件對呼吸速率的影響
7 呼吸作用與農業生產
7.1 呼吸作用與作物栽培
7.2 呼吸作用與糧食貯藏
7.3 呼吸作用與果蔬貯藏
重 點：呼吸作用的概念和生理意義，光合作用與呼吸作用的關系，呼吸
作用原理在作物栽培和糧食、果蔬貯藏中的應用。
難 點：光合作用與呼吸作用的關系
思考題：
1、植物的光合作用與呼吸作用的有什么關系？
2、在糧食、果疏的貯藏中，為了保質保鮮，可采用哪些方法調控其呼吸作
用。
(六) 第五章 植物同化物的運輸
1 同化物運輸的途徑
1.1 運輸途徑和方向
1.2 運輸的速率和汁液成分
2 韌皮部裝載(自學)
2.1 質外體途徑
2.2 共質體途徑
7
3 韌皮部卸出(自學)
3.1 同化產物卸出途徑
3.2 依賴代謝進入庫細胞
4 韌皮部運輸的機理
4.1 壓力流學說
4.2 胞質泵動學說
4.3 收縮蛋白學說
5 同化物的分布
5.1 配置
5.2 分配
重 點：植物體內有機物運輸的途徑、速率和溶質種類，有機物在韌皮部
運輸的機理，同化物的分配方向。
難 點：壓力流學說。
思考題：
1、目前被普遍公認的有機物運輸的機制假說是哪一個？其要點是什
么？
2、植物體內同化物的分配有何規律？
3、研究韌皮部運輸機理研究方法有哪些？
(七) 第六章 植物的次級代謝產物(自學)
(八) 第七章 細胞信號轉導(自學)
(九) 第八章 植物生長物質
1 生長素類
1.1 生長素的種類和化學結構
1.2 生長素在植物體內的分布和運輸
1.3 生長素的生物合成和降解(自學)
1.4 生長素的信號轉導途徑(自學)
1.5 生長素的生理作用
2 赤霉素類
8
2.1 赤霉素的結構和種類
2.2 赤霉素的分布和運輸
2.3 赤霉素的生物合成與代謝(自學)
2.4 赤霉素的信號轉導途徑(自學)
2.5 赤霉素的生理作用和應用
3 細胞分裂素類
3.1 細胞分裂素種類和結構
3.2 細胞分裂素分布和運輸
3.3 細胞分裂素的生物合成和代謝(自學)
3.4 細胞分裂素的信號導途徑(自學)
3.5 細胞分裂素的生理作用
4 乙烯
4.1 乙烯的分布、生物合成和代謝
4.2 乙烯的信號轉導途徑(自學)
4.3 乙烯的生理作用和應用
5 脫落酸
5.1 脫落酸化學結構和分布
5.2 脫落酸的生物合成、代謝和運輸(自學)
5.3 脫落酸的信號轉導途徑(自學)
5.4 脫落酸的生理作用
6 其它天然的植物生長物質
6.1 油菜素甾醇類
6.2 茉莉酸
6.3 水楊酸
6.4 多胺
7 植物生長調節劑
7.1 植物生長促進劑
7.2 植物生長抑制劑
9
7.2 植物生長延緩劑
重 點：植物激素的種類、生理作用及應用，植物生長調節劑的種類。
難 點：植物激素的生理作用
思考題：
1、列表比較五大類植物激素的生理效應。
2、五大類植物激素之間在調控植物的生長發育方面表現出哪些增效作
用或作用？
3、農業上常用的生長調節劑有哪些？在作物生產上有哪些應用？
(十) 第九章 植物的生長生理
1 種子的萌發
1.1 種子萌發的生理生化變化
1.2 種子的壽命
2 細胞生長生理(自學)
2.1 細胞分裂生理
2.2 細胞伸長生理
2.3 細胞分化生理
3 植物營養器官生長(自學)
3.1 營養器官的生長特性
3.2 影響營養器官生長的條件
4 植物生長的相關性
4.1 根和地上部的相關性
4.2 主莖和側枝的相關
4.3 營養生長和生殖生長的相關
5 植物的光形態建成
5.1 光敏色素的發現和種類
5.2 光敏色素的分布與生理作用
5.3 藍光和紫外光反應(自學)
6 植物的運動
10
6.1 向性運動
6.2 感性運動
6.3 生理鐘
重 點：種子萌發的外界條件和生理生化變化；植物器官生長的相關性；
植物生長的向性運動和感性運動。
難 點：植物生長相關性的原因，植物生長的向性運動。
思考題：
1、試述光照對植物生長的影響。
2、為什么植物具有向光性和向重力性生長？
3、營養生長和生殖生長的相關性表現如何？如何協調以達到栽培上的
目的？
(十一) 第十章 植物的生殖生理
1 幼年期
1.1 幼年期的特征
1.2 提早成熟
2 成花誘導
2.1 春化作用
2.2 光周期現象
3 花原基和花器官原基的形成
3.1 花原基的形成(自學)
3.2 花器官原基的形成(自學)
3.3 影響花器官形成的條件
3.4 植物性別的分化
4 受精生理
4.1 花粉的成分、壽命和貯存
4.2 柱頭的生活能力
4.3 外界條件對授粉的影響
4.4 花粉萌發和花粉管伸長
11
4.5 受精后雌蕊的代謝變化
4.6 自交不親和性
重 點：植物的春化作用與光周期現象。
難 點：植物的春化作用和光周期現象。
思考題：
1、如何用實驗證明植物感覺低溫和光周期的部位？
2、根據所學生理學知識，簡要說明從遠方引種要考慮哪些因素才能成功？
(十二) 第十一章 植物的成熟和衰老生理
1 種子成熟生理
1.1 主要有機物的變化
1.2 其他生理變化
1.3 外界條件對種子成熟和化學成分的影響
2 果實成熟生理
2.1 果實的生長
2.2 呼吸驟變
2.3 肉質果實成熟時的色、香、味變化
2.4 果實成熟時植物激素的變化
3 植物休眠的生理
3.1 種子休眠的原因和破除
3.2 延存器官休眠的打破和延長
4 植物衰老的生理
4.1 衰老時的生理生化變化
4.2 影響衰老的條件
4.3 植物衰老的原因
5 程序性細胞死亡(自學)
5.1 程序性細胞死亡發生的種類
5.2 程序性細胞死亡的特征
5.3 程序性細胞死亡機理
12
6 植物器官的脫落
6.1 環境因子對脫落的影響
6.2 脫落時細胞及生化變化
6.3 脫落與植物激素
重 點：種子、成果實成熟時的生理生化變化；種子的休眠和調控；植物
器官脫落的細胞及生化變化。
難 點：果實的呼吸躍變，種子休眠的調控。
思考題：
1、試比較種子萌發和種子成熟時的生理生化變化
2、肉質果實成熟期間在生理生化上有哪些變化？
(十三) 第十二章 植物的抗性生理
1 抗性生理通論
1.1 逆境對植物的傷害
1.2 植物對逆境的適應
2 植物的抗冷性
2.1 冷害過程的生理生化變化
2.2 冷害的機制(自學)
2.2 影響冷害的內外因素
3 植物的抗凍性
3.1 植物對凍害的生理適應
3.2 凍害的機制(自學)
3.3 內外因素對植物抗凍性的影響
4 植物的抗熱性 (自學)
4.1 高溫對植物的危害
4.2 內外因素對耐熱性的影響
5 植物的抗旱性
5.1 干旱對植物的傷害
5.2 作物抗旱性的形態、生理特征
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5.4 提高作物抗旱性的途徑
6 植物的抗澇性
6.1 澇害對植物的傷害
6.2 植物對澇害的適應
7 植物的抗鹽性
7.1 鹽脅迫對植物的傷害
7.2 植物對鹽脅迫的適應
8 植物的抗病性(自學)
重 點：植物抗性生理通論。
難 點：植物對逆境的生理生化反應，逆境傷害植物的機理，植物對逆境
的適應。
思考題：
1、生物膜在植物抗逆脅迫中有何作用？
2、為什么脫落酸在交叉適應中起作用？
3、提高植物抗逆性的途徑？
第二部分 實驗教學
一、實驗目的及要求
植物生理學實驗幫助學生驗證、鞏固和加深對植物生理學基礎理論的
理解和認識，使學生學會恒溫水浴鍋、真空泵、分光光度計、電導率儀等
多種儀器的操作使用,熟練掌握硝酸還原酶、可溶性糖、游離脯氨酸等重要
的植物生理指標的測定方法。通過植物生理學實驗的教學，培養學生嚴謹
的科學態度和縝密的思維方式，提高學生動手操作、觀察問題、發現問題、
分析問題和解決問題的能力，鍛煉學生開展科學研究和撰寫科學論文的能
力。
二、教材及參考書
(一)教材
14
鄒 琦. 植物生理學實驗指導. 北京: 中國農業出版社, 2000
(二)參考書
[1] 李合生. 植物生理生化實驗原理和技術.北京:高等教育出版社, 2000
[2] 張志良, 瞿偉菁. 植物生理學實驗指導(第三版).北京: 高等教育出
版社, 2003
[3] 李 玲. 植物生理學模塊實驗指導. 北京: 科學出版社, 2009
三、實驗項目與內容提要
項目名稱 內容摘要
實驗類型 計
劃
學
時
每
組
人
數
主要儀器
及配套數
項目類型
演
示
性
驗
證
性
綜
合
性
設
計
性
必
做
選
做
植物組織水勢的
測定
了解植物組織中水分狀況
的另一種表示方法及用于
測定的方法
√ 3 2 打孔器 40 √
植物體內硝酸還
原酶活力的測定
學習分光光度計等儀器的
使用并熟悉硝酸還原酶活
性測定的方法
√ 3 2
打孔器 40、電
子天平 4、真空
泵 2、恒溫箱 2、
分光光度計 4
√
葉綠體色素的提
取、分離及理化
性質
了解葉綠體色素提取分離
的原理以及它們的光學特
性在光合作用中的意義
√ 3 2
恒溫水浴鍋 4、
康維皿 40
√
葉綠體色素的定
量測定
熟悉在未經分離的葉綠體
色素溶液中測定葉綠素 a
和 b 的方法及其計算
√ 3 2
電子天平 4、恒
溫水浴鍋 4、分
光光度計 4
√
植物組織中可溶
性糖含量的測定
用蒽酮法測定可溶性糖含
量
√ 3 2
電子天平 4、恒
溫水浴鍋 4、分
光光度計 4
√
植物體內游離脯
氨酸含量測定
用水合茚三酮法測定植物
體內游離脯氨酸含量
√ 3 2
電子天平 4、恒
溫水浴鍋 4、分
光光度計 4
√
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