植物生理学教学大纲 原

植物生理学教学大纲

PlantPhysiology

一、课程基本信息

适用专业：生物技术、生物科学、农学、植保、园艺、草业科学、环境科学、农业资源与环境、动物科学、水产养殖等本科专业。

课程学时：48（理论）+16（实验）

课程学分:4

课程代码:0300B002

先修课程：无机化学、分析化学、有机化学、植物学、生物化学等课程

二、课程的性质与任务

植物生理学（PlantPhysiology ）是生物科学和农学各专业的专业基础课和主干课, 也可作畜牧、水产、环境科学等相关专业的选修课。植物生理学是以数理化、生物化学, 植物学等课程为基础，研究植物生命活动规律，揭示植物与环境相互作用关系的一门科学。

通过本课程的学习，使学生掌握植物细胞的结构与功能；了解植物体内水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等主要代谢活动规律；掌握植物与环境进行物质和能量交换的基本原理，并且研究在此基础上植物所表现出的种子萌发、生长、运动、开花、结果等形态建成的生理基础以及植物生长发育的基本规律；深刻了解环境对植物生命活动的影响和植物对逆境的抗性；了解一些主要植物生理指标的测定方法和进行植物分析的基本技术和原理，用植物生理的基本理论知识来解释、讨论实验结果，提高学生的动手能力。在掌握植物生理、生化过程及其本质的基础上，合理地利用光、气、水、土资源，发展农（林）业生产，保护和改造自然环境。

三、课程的内容与基本要求

（一）课程基本要求

根据《植物生理学》课程的特点，教学内容概括为基本理论、基本知识和能力技能几部分。

1、理论和知识方面

（1）植物细胞生理掌握植物细胞的基本结构，了解各种细胞器、生物膜的超微结构，掌握其生理功能特点以及植物细胞原生质的特性，植物细胞全能性和植物信号传导的意义。

（2）代谢生理掌握植物对水分的吸收、运输、蒸腾的基本理论；掌握离子吸收、运转的基本规律和矿质元素的生理作用；掌握光合作用的机理（包括C 3、C 4和CAM 的代谢途径）；呼吸代谢的主要

途径；理解同化物运输分配规律。

（3）生长发育生理了解植物生长发育的基本规律，掌握植物激素的生理作用，植物细胞发育周期、植株的生长、成花、开花、结实和衰老的主要生理机制。

（4）逆境生理了解逆境（干旱、水涝、高、低温、盐碱和大气污染等）引起植物异常生理变化的规律，掌握提高植物抗逆性的可能方法。

植物生理学是在生产实践和科学研究中诞生和发展起来的。农业生产中采用各种栽培耕作措施，实质是为植物创造有利于其高产、优质的环境条件。要达到这个要求，植物生理学功不可没。诸如：

通过研究植物生长发育所必需的矿质元素，为合理施肥打下理论基础；对植物生态需水与生理需水的测定，为制定合理灌溉方案供理论依据；

掌握呼吸作用的基本规律，为种子萌发、防止烂秧以及农产品贮藏提供合理而有效措施；

光合作用的研究，为合理密植、合理间种套作、合理利用光能和高光效培育良种提供理论依据； 对植物激素和生长调节剂的研究，在插条生根、促进萌发、调节生长、防止倒伏、控制休眠、防止器官脱落、安全贮藏等方面起着积极作用；并推动植物细胞全能性得以表现，进一步推动植物组织培养的研究和应用，为育种工作开辟了新的途径；

春化作用和光周期现象的发现，为阐明“不误农时”理论依据、合理引种和快速培育良种提供理论指导；并且使植物在人们的干预下改变生长发育过程，使农业周年生产农产品成为苦恼。

通过对高温、低温、干旱、水涝、盐碱、有毒物（废气、废水、废渣）污染以及病、虫危害等逆境对植物伤害的研究，可在人们的干预下，提高作物对环境的抗性；

可见本门课程的任务是掌握植物生理的理论和知识去能动地改造自然，在农业生产上为遗传育种，合理栽培奠定理论基础；为高产、优质、高效农业做出贡献。

2、能力和技能方面

（1）了解植物成分的提取、纯化、鉴定和测定方法和仪器使用；

（2）了解植物缺素症的诊断方法；

（3）了解水培、砂培及组织培养技术；

（4）学习光合强度、呼吸强度、水势、种子生活力等的测定技术；

（5）学习植物相关酶的提取、纯化、鉴定和活性大小的测定方法；

（6）学会植物生长调节剂的正确使用；

（7）了解植物抗逆性鉴定的方法等。

（二）课程理论部分基本内容和学时安排

绪 论（1学时）

教学目的：通过教学，使学生掌握植物生理学概念和研究内容，了解植物生理学的诞生和发展，了解植物生理学的基本任务与发展方向，了解本课程的教学内容和学习方法。

教学提示：重点是植物生理学研究内容。难点是21世纪植物生理学发展的趋势。

1、植物生理学的定义及其研究、教学内容

2、植物生理学的产生和发展

3、植物生理学的基本任务与发展方向

4、植物生理学与农业生产

5、植物生理学的学习方法

第1章 植物细胞结构与功能（2学时）自学

教学目的：通过本章学习，使学生了解细胞的结构与功能，原生质的化学组成、性质。掌握植物细胞的主要结构和功能特点，掌握生物膜的概念、结构与功能等。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。

教学提示：重点是原生质胶体状态与生理活动的关系；细胞壁及主要细胞器的结构特点和生理功能。生物膜的结构功能。

第1节 植物细胞结构与功能

1、细胞结构与功能的研究方法

2、植物细胞结构与功能

2.1高等植物细胞结构概述

真核细胞与原核细胞结构的区别；

高等植物细胞结构：显微结构、超微结构；

原核细胞与真核细胞结构的区别，动物细胞与植物细胞结构的区别；

2.2细胞器的结构和功能主要细胞器：细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、微管与微丝、微体、核糖体、叶绿体、线粒体；细胞基质。

第2节原生质的性质

1、原生质化学成分；

2、原生质物理性质和胶体性质；

3、原生质胶体系统状态与生理活动；

第3节 生物膜结构与功能

1、生物膜概念；

2、生物膜化学组成：膜脂、膜蛋白和膜糖

3、生物膜的结构和功能：膜的结构与特性、膜的生理功能。

第2章 水分生理（4学时）

教学目的：通过教学，使学生了解水分在植物生命活动中的作用；理解水势等概念以及植物细胞吸水的方式；掌握植物对水分吸收、运输、蒸腾散失过程、生理意义及其影响因素。明确植物的一切正常生命活动，必须在细胞水分充足的状况下才能进行。没有水就没有生命，懂得农业生产“有收无收在于水”的道理。

教学提示：重点是植物细胞对水分的吸收；植物根系对水分的吸收机理和影响因素；气孔运动机理和影响因素；合理灌溉的生理基础。难点是植物细胞水势概念及其组成。

第1节 水分对植物生命活动的作用（0.5学时）

1、植物的含水量；

2、植物体内水分存在的状态：自由水和束缚水。

3、水分在生命活动中的作用：生理需水，生态需水；

第2节 植物细胞的吸水（1学时）

1、植物细胞的吸水方式和动力

2、植物细胞的水势组成；

3、水分进入植物细胞的途径；

第3节 植物根系吸水（0.5学时）

1、根系吸水：部位、途径、方式和动力；

2、影响根系吸水的土壤条件；

第4节 蒸腾作用（1学时）

1、生理意义和部位；

2、气孔蒸腾调节；

3、影响蒸腾作用的外、内界因素；

第5节 植物体内水分的运输（0.5学时）

1、途径、速度和动力；

2、水分运输机理

第6节 合理灌溉的生理基础（0.5学时）

1、作物的需水规律；

2、合理灌溉的指标；

3、灌溉的方法；

4、合理灌溉的增产原因

第3章 植物矿质营养（3学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物对矿质元素的吸收、运输和分布；了解硫、磷的同化。掌握植物必需元素的确定标准、种类和功能；掌握植物对氮素的同化及合理施肥的生理基础。

教学提示：重点是矿质元素种类及作用；根系对矿质元素的吸收；难点是细胞对矿质元素主动吸收的机理、氮同化过程。

第1节 植物体内的必需矿质元素（0.5学时）

1、植物体内的元素；

2、植物必需元素及其生理作用（大量元素、微量元素、有益元素、未确定元素的生理功能及其失调症状）

3、植物缺乏矿质元素的诊断；

第2节 植物对矿质元素的吸收（1.5学时）

1、细胞吸收溶质的方式和机理；

2、根系对矿质元素的吸收

2.1根系吸收矿质元素的过程；

2.2根系吸收矿质元素的特点；

2.3影响根系吸收矿质元素的因素；

3、植物地上部分对矿质元素的吸收；

3.1茎、叶吸收矿质元素的过程；

3.2茎、叶吸收矿质元素的特点；

3.3影响茎、叶吸收矿质元素的因素；

第3节 矿质元素在植物体内的运输（自学）

1、矿质元素在植物体内的运输形式、途径和速度

2、矿质元素在植物体内的分布；

第4节 无机养分的同化（0.5学时）

1、氮同化：硝酸盐的代谢还原（掌握）、氨的同化（自学）、生物固氮（自学）；

2、硫酸盐同化（自学）；

3、磷酸盐同化（自学）；

第5节 合理施肥的生理基础（0.5学时）

1、作物的需肥规律；

2、合理追肥的指标；

3、、肥效与环境条件；

4、提高肥效的措施。

第4章 光合作用（7学时）

教学目的：通过教学，使学生了解光合作用的概念、意义、场所和所需色素；理解光合色素的理化特性；掌握光合作用的生化过程、影响因素；掌握光合作用与作物产量的关系和提高光能利用率的途径。

教学提示：重点是光合作用机理、影响光合作用的因素、光合作用与植物产量的关系。难点是光合作用机理（特别是电子传递与光合磷酸化机理）。

第1节 概 论（0.5学时）

1、光合作用的概念及其意义；

2、光合作用研究重要性；

第2节 光合作用的细胞器—叶绿体（1学时）

1、叶绿体的结构和成分；

2、光合色素的理化特性；

3、叶绿素的代谢及其调节；

第3节 光合作用的机理（3.5学时）

1、原初反应；

2、电子传递与光合磷酸化；

3、CO 2的同化（C 3、C 4、CAM 途径）；

4、光呼吸：概念、场所、过程、调节和生理意义；

第4节 光合产物（自学）

光合产物的种类、运转、合成与调节；

第5节 影响光合作用的因素（1.5学时）

1、内因：植物种类、生育状态、叶面积及其内部生理状况、；

2、外因：光照、CO 2和O 2浓度、温度、水分、矿质元素；

第6节 植物对光能的利用（0.5学时）

1、光能利用率；

2、光合作用与提高产量的关系；

3、提高光能利用率的途径。

本章安排4学时课后学习兴趣小组讨论，讨论内容：光合作用与人类、农业及所学专业的关系。

第5章 呼吸作用（4学时）

教学目的：通过教学，使学生了解呼吸作用的生理意义、影响因素；理解什么是呼吸作用、呼吸底物、呼吸速率；掌握呼吸作用的主要类型、植物呼吸系统多样性和适应性、植物呼吸作用与农业生产的关系。

教学提示：重点是呼吸作用过程和调节、植物呼吸系统的多样性、呼吸作用与农业生产的关系；难点是氧化磷酸化机理。

第1节 概 述（1学时）

1、植物呼吸作用的概念；

2、呼吸作用生理意义；

3、线粒体的结构与功能（选学）；

4、呼吸指标及其应用；

第2节 高等植物的呼吸多样性（1学时）

1、物质降解过程：糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径；

2、呼吸电子传递和氧化磷酸化：呼吸链、氧化磷酸化、呼吸代谢电子传递途径；

第3节 影响呼吸作用的因素——自学

1、内因：底物种类、浓度；

2、外因：温度、水分、氧气；

3、呼吸作用的调节：巴斯德效应和糖酵解的调节、磷酸戊糖途径和三羧酸循环的调节、腺苷酸能荷的调节；

第4节 呼吸作用与农业生产（2学时）

1、呼吸作用与作物栽培；

2、呼吸作用与种子贮藏；

3、呼吸作用与果蔬贮藏；

4、呼吸作用与植物抗病性。

本章安排2学时自学，自学内容：光合和呼吸作用的关系；呼吸作业与农产品贮藏保鲜的关系。

第6章 植物体次生代谢（3学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物体主要的次生代谢途径及其与基础代谢的联系。掌握次

生代谢物的种类、生理作用及对植物生长发育及抗性的影响和作用，次生代谢的基因工程等。

教学提示：重点是萜类及酚类代谢；难点：甲羟戊酸途径和苯丙烷代谢途径。

第1节 各种有机物代谢的相互联系

植物的初生代谢和次生代谢概念、有机物代谢网；

第2节 萜类

萜类的种类、生物合成和功能；

第3节 酚类

1、酚种类：简单酚类、木质素、类黄酮类、鞣质；

2、酚类的生物合成

3、酚类在植物代谢中的作用；

第4节 含氮次生化合物

1、含氮次生化合物种类：生物碱、含氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸；

2、含氮次生化合物在花卉育种及药用植物的细胞工程上的应用。

第7章 植物体内有机物的运输（3学时）

教学目的：通过教学，使学生了解高等植物的运输系统及其特点。掌握同化产物运输的形式、途径和机理；同化物运输与分配的影响因素；同化物分配与产量的关系等理论与实际应用。

教学提示：重点是有机物运输的机理；同化物运输和分配规律。难点是同化物运输和分配调节。

第1节 同化产物运输

1、运输物质形式、途径和速率；

2、同化物在韧皮部的装载和卸出

3、同化物在韧皮部的运输机理；

第2节 同化物的运输与分配

1、同化物的运输与分配的方向；

2、同化物的运输与分配的规律；

3、同化物的运输与分配的调节；

第3节 同化物运输和分配的影响因素（自学）

1、环境因素对同化物的运输与分配的影响；

2、矿质元素对同化物的运输与分配的影响；

3、植物激素对同化物的运输与分配的影响；

4、同化物分配与产量的关系。

第8章 细胞信号转导（3学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物细胞信息传递网络，掌握细胞信号传导的概念、信号转导过程和分子机制。明确信号传递对植物适应多变环境的的重要性。

教学提示：重点是植物细胞对信号的感受；信号的跨膜转换及胞内信号传递。IP 3信号系统。难点是植物细胞信号转导的分子途径。

1、概述（信号的概念、类型）；

2、胞外信号的产生与传导；

3、跨膜信号的转换：膜上信号受体、跨膜信号转换；

4、细胞内信号转导：第二信使系统、钙及钙调蛋白、IP 3和DAG 、蛋白质可逆磷酸化、其它。

第9章 植物生长物质（5学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物激素对植物生长发育的重要性；掌握植物激素和植物生长调节剂的概念及其异同点，掌握生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物内源激素的发现、分布、代谢、生理效应和植物生长调节剂相互关系及实际应用。

教学提示：重点是各种激素的生理作用和作用机理，植物生长调节剂在农林生产中的应用。难点是植物激素的作用机理。

第1节 概 述

1、植物生长物质：概念和种类；

2、植物生长调节剂：概念及其应用原理和注意事项；

第2节 生长素类

1、生长素发现、分布、存在形式；

2、生长素的运输和代谢；

3、生长素的作用机理和生理效应；

4、人工合成生长素及其应用；

第3节 赤霉素

1、赤霉素发现及其化学结构与分布；

2、赤霉素生物合成；

3、赤霉素作用机理和生理作用；

4、赤霉素在生产上的应用；

第4节 细胞分裂素

1、细胞分裂素发现、分布与化学结构；

2、细胞分裂素合成部位与运输；

3、细胞分裂素作用机理和生理作用；

4、细胞分裂素在生产上的应用；

第5节 脱落酸

1、脱落酸发现、分布与化学结构；

2、脱落酸生物生物合成；

3、脱落酸作用机理与生理作用；

第6节 乙 烯

1、乙烯发现、分布与运输；

2、乙烯生物合成及调节；

3、乙烯作用机理与生理作用；

4、乙烯在生产上的应用；

第7节 其他天然的植物生长物质——自学

1、油菜素内酯：发现、种类、生物合成、作用机理、生理作用及其在生产上的应用；

2、多胺：发现、种类、生物合成、作用机理、生理作用及其在生产上的应用；

3、茉莉酸：发现、种类、生物合成、作用机理、生理作用及其在生产上的应用；

4、水杨酸：发现、种类、生物合成、作用机理、生理作用及其在生产上的应用；

5、其它：；

第8节生长抑制物质——自学

1、生长抑制剂；

2、生长延缓剂；

第9节 植物激素间的相互关系

1、植物激素之间的增效作用；

2、植物激素之间的拮抗作用；

3、植物激素平衡与植物生长发育。

本章安排1学时的课后自学讨论，讨论主要内容是植物生长调节剂在农业生产上的应用。

第10章 植物的生长和分化（4学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物生长、发育、分化的有关观念，植物细胞发育时期和特点，掌握植物器官、组织和细胞培养的理论依据与生理基础。掌握种子萌发与幼苗生长；植物生长规律和影响因素；植物生长的相关性以及植物生长的周期性与生长相关的问题。

教学提示：重点是植物生长大周期与植物生长相关性；难点是植物的向重性机理。

第1节 植物细胞的生长和分化

1、生长、分化和发育：概念、三者的关系、分化生理基础； 2、细胞生长周期及其调节；

3、细胞全能性和组织培养（掌握概念，组织培养过程自学）；

第2节 种子休眠和萌发

1、种子的寿命（自学）； 2、种子休眠原因及打破方法； 3、种子萌发过程和生理生化变化； 4、影响种子萌发的环境因素；

第3节 植物的生长

1、营养器官的生长特性：生长曲线、生长规律； 2、影响营养器官生长的因素； 3、学习意义

第4节 植物生长的相关性

1、地上部分与地下部分生长相关性：概念、相关性、原因、农业上应用； 2、顶端与侧端生长相关性：概念、相关性、原因、农业上应用； 3、营养生长与生殖生长相关性：概念、相关性、原因、农业上应用；

第5节植物的运动

1、向性运动：概念、类型、生长素与向性运动关系 2、感性运动：概念、类型 3、生理钟。

第11章 植物生殖生理（4学时）

教学目的：通过教学，使学生了解植物从营养生长转变为生殖生长的内部条件，了解植物成花、开花和结实的基本规律。掌握春化作用和光周期现象及其在农业上的应用。

教学提示：重点是春化作用与光周期理论；受精生理。难点是光敏色素与植物成花的关系。

第1节 春化作用

1、春化作用概念和条件； 2、春化作用的时间、部位；

3、春化作用的生理生化变化和作用机理；

第2节 光周期现象

1、幼态和花熟悉态；

2、光周期现象的特点：光周期反应类型、光周期刺激的感受和传导、光对暗期中断 3、光周期诱导；

第3节 开花刺激物质

1、光周期刺激的传递和开花刺激物； 2、开花化学刺激物和光周期诱导开花的假说

3、光敏色素和花诱导：光敏素的性质以及在诱导成花中的作用； 4、植物激素和成花诱导

第4节 春化和光周期理论在农业上的应用

1、光周期现象与植物地理起源的关系； 2、春化作用理论在农业上的应用； 3、光周期理论在农业上的应用

第5节 花器官形成及其生理——自学

1、花形态发生的和ABC 基因控制模型； 2、花器官发育所需条件； 3、植物性别的分化；

第6节 受精生理——自学

1、花粉寿命和贮存、柱头的活力； 2、花粉和柱头的相互“识别”； 3、花粉的萌发和花粉管的伸长； 4、受精前后雌蕊的代谢变化； 5、外界条件对授粉的影响（自学）

第12章 植物成熟和衰老生理（2学时）

教学目的：本章学习种子与果实的发育和成熟, 衰老与脱落。通过教学，使学生明确衰老是植物正常生长发育的一个阶段，人们无法阻止衰老，但可延缓衰老进程。

教学提示：了解种子与果实发育和成熟的内外部条件。掌握种子和果实在发育和成熟过程中的生理生化特点。重点是种子、果实成熟时的生理变化；衰老过程中的生理变化；种子休眠的原因。难点是植物衰老机理。

第1节 种子、果实发育与成熟

1、种子发育和成熟 1.1胚和胚乳的发育；

1.2种子发育和贮藏物质的积累；

1.3环境条件对种子成熟和化学成分的影响； 2、果实发育与成熟

2.1果实生长；2.2、单性结实；2.3、果实成熟的生理生化变化；

第2节 植物的衰老和脱落

1、衰老的含义；

2、衰老过程的生理生化变化； 3、衰老的激素调节； 4、影响脱落的因素，；

5、脱落的生物化学及植物激素调节。 6、衰老与脱落的生理意义

第13章 植物的逆境生理（4学时）

教学目的：通过讲授逆境的概念、种类；学习植物的抗寒性、抗病性、抗旱性、抗盐性和环境污染对植物的影响。使学生了解研究抗性生理的意义，抗寒性、抗病性、抗旱性的种类，各种逆境条件如寒冷、干旱、高温、水涝及环境污染对植物的伤害。理解各种逆境伤害的原因、植物对逆境的适应和抵抗力。掌握提高植物抗性的途径与方法，利用植物保护环境的意义。

教学提示：重点是逆境对植物的影响；植物的抗寒性、抗旱性及抗盐性。难点是植物适应逆境的生理基础；植物抗寒、抗旱的机理。

第1节 抗逆生理概论

1、逆境概念及研究逆境的重要性； 2、逆境对植物的伤害 3、植物对逆境的适应

4、提高作物抗性的措施；

第2节 植物的抗寒性

1、冻害的生理：概念、冻害机理、抗冻性机理；

2、冷害的生理：概念、抗冷性机理及提高途径，结合研究成果进行介绍；

第3节 植物的抗热性（自学）

1、高温对植物的伤害 2、内外条件对耐热性的影响；

第4节 植物的抗旱性

1、概念和类型；

2、干旱对植物的伤害及其致害原因

3、作物抗旱性的形态、生理特征、渗透调节物质 4、抗旱性和提高抗旱性的措施；

第5节 植物的抗涝性（自学）

1、淹水胁迫对植物的伤害 2、植物对淹水胁迫的适应；

第6节 植物的抗盐性（自学）

1、盐胁迫对植物的伤害 2、植物对盐胁迫适应；

第7节 植物的抗病性（自学）

1、病害：症状，染病后的生理变化 2、抗病的生理基础。

第8节 环境污染对植物的伤害（自学）

1、大气污染对植物的伤害

1.1大气污染的概念和种类；1.2大气污染对植物的伤害；1.3植物对大气污染的敏感性；1.4提高植物抗大气污染能力的措施。

2、水、土污染对植物的伤害及其致害原因

2.1水、土污染的概念和种类；2.2水、土污染对植物的伤害；2.3提高植物抗水、土污染能力的措施。

3、植物在环境保护中的作用

四、学时分配

五、教学方法与教学手段说明

1、课堂教学：充分利用如模型、图表、幻灯等直观教具。尽量采用图文并茂、动画、录象播放等多媒体教学手段进行课堂讲授。在讲清本课程要求的基本概念和基本理论、保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就、新动向。注意理论的实践性和地区性，对热带农业或热带园艺科学实验及生产实践出现的生理生化问题，应加以引用，以体现热带农业的特色。教学过程中可组织安排学生进行课堂讨论、案例分析，鼓励开展双语教学。必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。

2、自学部分：因学时有限，而学科内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。学生自学部分不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式进行学习。

六、考核方式和要求

成绩考核采用平时考核占10%、期中考试占10%、实验成绩占30%、期末考试成绩占50%和进行总评。期中考试可以采取闭卷或者开卷形式进行考试，期末考试根据学校要求进行，平时考核根据考勤、提问、课堂讨论、课堂作业、课外作业等情况进行评定。

七、教材与主要参考书目

教材：潘瑞炽主编，《植物生理学》（第四版），高等教育出版社

主要参考书：王忠主编，《植物生理学》，中国农业出版社，2000

李合生主编，《现代植物生理学》，高等教育出版社，2002 曾广文等编《植物生理学》中国农科技出版社2000.11 孟繁静等编《植物生理生化》，农业出版社00.5 曹仪植编《植物生理学》兰州大学出版社98.8

余叔文等编《植物生理与分子生物学》科学出版社1998年

萧浪涛，王三根主编，《植物生理学》，北京：中国农业出版社，2004年 武维华主编，《植物生理学》，北京：科学出版社，2003年

潘瑞炽，《植物生理学》，第五版，北京：高等教育出版社，2004年

《植物生理学》实验教学大纲

一、实验课程基本信息 1．课程名称：植物生理学实验 2．课程类别：专业基础实验 3．课程要求：必修 4．课程属性：课内实验 5．课程总学时：64总学分：4 6．实验学时：16学分占比例：1 7．应开实验学期：第四学期

8. 适用专业：生物技术、生物科学、农学、园艺、植物保护、草业科学、环境科学、农业资源与环境、动植物检疫、动物科学、水产养殖、农村区域发展等专业； 9. 先修课程：化学、有机化学、分析化学、生物化学、植物学、植物生理学等 二、实验课程简介

植物生理学的基本概念和基本理论的获得都是通过实验手段获得的。要弄清楚基本植物生理学理论知识，必须进行植物生理学实验。“植物生理学实验”是《植物生理学》理论教学的重要环节。是植物生理学理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是重要的植物生理研究技术训练的基础。通过植物生理学实验课教学，训练学生植物生理学实验的基本技能，训练学生自行设计并实施实验方案。使学生学会常见仪器、设备的使用，了解实验室中的一些安全问题及注意事项，掌握植物生理学研究中的常用实验方法的原理、药剂选择与配制方法；掌握光合、呼吸、水分等代谢生理；生长、发育及环境生理等的动态测定和分析等实验操作过程及实验结果的计算与分析；培养学生从事科学研究的基本素养。可作生物类、农、林、牧、渔及植保类等领域的学生必修的实验技术内容。

三、实验教学目标与基本要求

使学生学会常见仪器、设备的使用，了解实验室中的一些安全问题及注意事项，掌握植物生理学研究中的常用实验方法的原理、药剂选择与配制方法、实验操作过程及实验结果的记录、计算与分析；学会植物生理学有关的实验设计和实验报告的写作等，培养学生从事科学研究的基本素养。为学生从事农林、园艺等植物学方面的科学研究和教学工作打下初步的基础。

1）本课程是植物生理学理论课附设课程，目的是加深学生对理论知识的理解。因此不能与理论课脱节，必须掌握一定的植物生理学理论知识。

2）了解实验室安全问题的相关注意事项。

3）掌握开设实验的原理、基本操作过程，学会相关仪器调试及正确使用，掌握其测试原理。提高综合运用所学知识的能力。

4）了解所学植物生理学实验方法在相关研究领域中的应用。

5）课前做好预习，根据实验结果，准确计算和分析实验结果，作出科学的结论；用科学的语言写出完整的实验报告，以培养学生严谨的科学态度和科研素质。

6）能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立设计实验、独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

三、本实验课程的基本理论与实验技术知识

1）小液流法测定植物组织水势实验原理：细胞内、外溶液造成的水势差异，影响细胞水的得失。当细胞产生水分交换时，引起外界液体的密度改变。当细胞内、外溶液的水势差为0时，水分达到平衡，外界溶液密度不改变。利用φW =φS =-iCRT可求出细胞水势。实验技术：溶液配制、染色、毛细管制作和转移溶液技术。

2）植物组织自由水、束缚水含量的测定实验原理：浓糖液能夺取植物组织自由水，使糖液浓度改变，通过浓度变化可计算自由水含量；烘干后失去的为总含水量；束缚水含量=总水含量-自由水含量。实验技术：溶液配制、糖量计使用、植物组织烘干办法。

3）植物叶绿体色素分离和含量测定实验原理：叶绿素可溶于水和有机溶剂中，在有机溶剂中溶解度最大；在红光区有吸收峰，在不同波长处有不同系数并且已知。叶绿体色素在相关有机溶剂中的扩散迁移速度不同。实验技术：叶绿素的有机提取、分光光度计使用、纸层析分离。

4）植物光合强度测定实验原理：异原子的气体分子能够吸收红外线辐射能；光合作用引起CO 2

浓度和干重改变，即可通过红外线吸收量和叶片干重的改变进行测定光合强度。红外线CO 2分析仪调试、样品田间处理、打孔器使用、烘干箱使用、电子天平的使用。

5）植物体相关酶活性测定实验原理：Vc 氧化酶把Vc 成脱氢Vc ；多酚氧化酶把酚氧化为醌；氧化酶能从代谢物上脱氢，变成水或双氧水；过氧化物酶使过氧化物脱氧；过氧化氢酶能催化双氧水分解为水和氧气。实验技术：相关酶反应体系的建立、分光光度计使用；

6）植物呼吸强度测定实验原理：基本原理同光合作用测定。此外，CO 2可与碱作用。通过草酸滴定测定CO 2所消耗的碱，可计算出植物呼吸放出的CO 2的量。实验技术：红外线CO 2分析仪调试、反应密闭系统的建立、酸碱滴定技术。

7）生长素对植物根芽生长的影响实验原理：生长素对植物刺激生长的作用有双重性和特殊性。不同浓度的生长素对植物生长的刺激不同，对不同器官的生长刺激也不同。试验技术：不同生长素浓度的配制、种子的选择、培养条件的确定、根芽长度的测定

8）乙烯对果实的催熟效应实验实验原理：乙烯刺激呼吸作用，因此可以催熟果实。不同浓度的乙烯对不同的果实催熟效应不同，并受到果实成熟度、催熟环境温度等的影响。实验技术：乙烯浓度的配制、果实的选择、催熟条件的确定、成熟度的判断。

9）不良环境对植物的伤害实验原理：植物细胞受到高、低温等不良环境影响后，膜结构破坏，内外界物质会产生交流，引起溶液电导率的改变，有机物质量增加，外界物质进入细胞引起颜色改变。实验技术：恒温培养箱的使用、打孔器使用、电导率仪的使用。

10）植物缺素培养实验原理：矿质元素作为植物体结构物质或者相关酶的激活剂，缺乏时引起相关物质的缺失，进而出现相关症状。实验技术：无土培养体系的建立、营养液的配制、植物水培术（提示：演示，播放光盘）

四、实验方法、特点与基本要求

1）本课程在理论教学的基础上进行实验，为单独设课。所以开课前，任课教师花1学时给学生介绍有关植物生理学实验课的基础理论、注意事项和实验目的，使学生对实验有充分的了解。向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、综合考察内容、实验守则及实验室安全制度及其学生的应急能力等。

2）本课程以验证性实验为主，教材中给出实验项目的基本原理和操作方法。实验前学生必须进行预习，提交预习报告，简要描述实验操作过程和注意事项。实验操作前，经授课教师讲述实验的具体要求和强调重点及难点、演示仪器的具体操作，学生领会之后方可进行实验操作。

3）实验室采用课前进行预备实验，根据对预备实验结果的科学性评价，并结合专业特点，确定相应实验项目。提倡老师经常性改进实验方案，力求操作简便、实用。实验操作过程中，积极引导学生比较不同实验方案的优、缺点，以此来培养学生设计实验及改进实验方案的能力。

4）实验要求学生2人1组，并在规定时间内独立完成实验。出现问题，教师要引导学生独立分析、解决问题。

5）任课教师要认真上好每一堂课，实验前清点学生人数，实验中按要求做好观察、记录学生实验操作情况及实验结果，实验后认真填写实验开出记录。

五、主要仪器设备

电导仪、离心机、紫外可见分光光度计、光照培养箱、烘箱、微波炉、电磁炉、天平、干燥器、冰箱、水浴锅、糖量计、打孔器、移液管、烧杯、试管、（酸式、碱式）滴定管、PH 计、照度计等。

六、实验项目的设置与内容提要

说明：以下安排的实验内容根据理论教学内容安排的，每个项目按3学时进行。根据教学大纲

的要求，选择其中的5个实验项目进行实验。

七、实验报告要求

实验报告要求填写的内容：题目、实验原理、简要操作步骤、实验结果记录、实验结果计算与分析、结论和思考题等内容

八、考核方式与成绩评定标准

实验成绩占整个课程成绩的30%，即百分计的30分。实验部分的成绩计算是每次实验以5分计，预习报告占0.5分，实验操作占1.5分，纪律和卫生占1分，结果分析占1.5分，思考题占0.5分，全部5次实验所得分相加即为实验部分的成绩。缺做实验的，该次实验成绩为0分。

九、教材及主要参考书目（小四号黑体）（间距段前段后0.5行）

教材：植物生理生化讲义海南大学生理生化教研室自编

参考书：植物生理生化实验原理和技术，李合生主编，高等教育出版社，2000