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1 植物生理学 考试 大纲 第一部分 理论教学 一 、 内容提要 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。 通过该课程的学习，可让学生系统掌握研究植物生命活动规律及其调控的方法和技术，学会用严谨的科学实验手段认识和分析生命现象和规律，创造性地调控植物生理功能，培养学生将植物生理学理论与相关基础课程理论相结合、并灵活应用于生物技术、生 物科学和农学研究和实践中的能力。 二、选用教材 潘瑞炽主编 . 植物生理学 (第 7版 ). 北京 : 高等教育出版社出版 , 2012 三 、 教学内容 (一 ) 绪论 1 植物生理学的定义、内容和任务 2 植物生理学的产生和发展 3 植物生理学的展望 重 点： 植物生理学的定义和任务，植物生理学的产生和发展和植物生理学的展望。 难 点： 植物生理学的定义。 思考题： 1、 为什么说 “ 植物生理学是农业的基础学科 ” ？ 2、 随着生命科学的发展，植物生理学的发展趋势将如何？ 3、 植物生理学的定义是什么？根据你所知的事实，举例分析讨 论之。 (二 ) 第 一 章 植物的水分生理 2 1 植物对水分的需要 1.1 植物的含水量 1.2 植物体内水分存在状态 1.3 水分在植物生命活动中的作用 2 植物细胞对水分的吸收 2.1 水分跨膜运输的途径 2.2水分跨膜运输的原理 2.3 细胞间的水分移动 3根系吸水和水分向上运输 3.1 土壤中的水分 3.2 根系吸水 3.3 水分向上运输 4 蒸腾作用 4.1 蒸腾作用的生理意义、部位和指标 4.2 气孔蒸腾 4.3 影响蒸腾作用的 因素 5 合理灌溉的生理基础 5.1 作物的需水规律 5.2 合理灌溉的指 标 5.3 节水灌溉的方法 重 点： 水势，细胞的水势，细胞吸水的方式，根系吸水的途径和动力，水分运输的途径和动力，气孔运动的机理，合理灌溉。 难 点： 细胞水势 的概念 和根系吸水的途径和机理，气孔运动的机理。 思考题： 1、讨论水势、渗透势、压力势和衬质势在细胞吸水过程中的作用。 2、分析根系吸水的途径和动力？ 3、植物叶片气孔运动机制如何？ 4、利用细胞质壁分离和质壁分离复原的实验可解决哪些问题？ 3 (三 ) 第二章 植物的矿质营养 1 植物必需的矿质元素 1.1 植物体内的元素 1.2 植物必需矿质元素 的 确定 1.3 植物必需矿质元素的生理作用 1.4 作物缺乏 必需 矿质元素的诊断 方法 2 细胞对矿质元素的吸收 2.1 生物膜 2.2 离子的跨膜运输 3 植物体对矿质元素的吸收 3.1 植物吸收 矿质元素的 特点 3.2 根部对 土壤 矿质元素的吸收 3.3 影响跟部吸收矿质元素的条件 3.4 叶片 对矿质元素的吸收 4 矿质元素的运输和 利用 4.1 矿质元素运输 的 形式 4.2 矿质元素运输的途径 4.3 矿质元素 在植物体内的利用 5 植物对氮、硫、磷的同化 5.1 氮的同化 5.2 硫酸盐的同化 (自学 ) 5.3 磷酸 盐的同化 (自学 ) 6 合理施肥的生理基础 6.1 作物的需肥规律 6.2 合理追肥的指标 6.3 发挥肥效的措施 重 点： 植物必需的矿质元素及生理功能，生物膜的基本结构和特性，植物细胞对矿质元素的吸收方式和机理，矿质元素在植物体内的运输和分布，4 植物对氮、硫和磷的同化过程，合理施肥的生理基础。 难 点： 生物膜的基本结构，植物细胞对矿质元素的吸收方式和机理，氮在植物体内的同化过程 思考题： 1、植物进行正常的生命活动需要哪些矿质元素？如何用实验方法证明植物生长需要这些元素？ 2、试述植物叶片将硝态氮同化为氨 基酸的过程。 3、植物对水分和矿质的吸收有什么关系？是否完全一致？ 4、植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？ 5、简述生物膜的结构特点和特性？ (四 ) 第三章 植物的光合作用 1 光合作用的重要性 2 叶绿体及 其 色素 2.1 叶绿体的结构和成分 2.2 光合色素的化学特性 2.3 光合色素的光学特性 2.4 叶绿素的 合成及降解 3 光合作用 过程 3.1 原初反应 3.2 电子传递 和 光合磷酸化 3.4 碳同化 4 C3、 C4与 CAM植物的光合特性比较 4.1 叶片结构 4.2 生理特性 5 光呼吸 5.1 光呼吸的途径 5.2 光吸吸的生理功能 6 影响光合作用的因素 5 6.1 外界条件对光合速率的影响 6.2 内部因素对光合速率的影响 7 植物对光能 的 利用 7.1 植物的光能利用率 7.2 提高光能利用率的途径 重 点： 光合作用的总反应式和重要性，叶绿体的结构和功能；光合色素的化学与光学特性，光合作用的原初反应、电子传递与光合磷酸化和碳同化的过程，光呼吸的途径和生理功能， C3、 C4、 CAM植物的光合特性，影响光合作用的因素。 难 点： 光合作用的原初反应、电子传递与光合磷酸化和碳同 化的过程，C3、 C4、 CAM植物的光合特性差别。 思考题： 1、光合作用的 O2是如何产生的， 2、从光呼吸的代谢途径看来，光呼吸有什么意义？ 3、为什么说 “ 光合作用是地球上最重要的化学反应 ” ？ 4、简述光合作用的过程以及光反应与暗反应的关系。 5、论述环境因素对光合作用的影响？ 6、 C3、 C4、 CAM植物的光合特性有何区别？ (五 ) 第四章 植物的呼吸作用 1 呼吸作用的概念和生理意义 1.1 呼吸作用的概念 1.2 呼吸作用的生理意义 2 呼吸代谢途径 2.1 糖酵解 2.2 发酵作用 2.3 三羧酸循环 2.4 戊糖磷酸途径 3 电子传递与氧化磷酸化 6 3.1 电子传递 3.2 氧化磷酸化 3.2 末端氧化酶 3.3 线粒体外的末端氧化酶 4 呼吸过程中能量的贮存和利用 4.1 贮存能量 4.2 利用能量 4.3 光合作用和呼吸作用的关系 5 呼吸作用的调节和 控制 (自学 ) 5.1 巴斯德效应和糖酵解的调节 5.2三羧酸循环 的调节 5.3 腺苷酸能荷的调节 6 呼吸作用的 指标及 影响 因素 6.1 呼吸 作用的指标 6.2 内部因素对呼吸速率的影响 6.3 外界条件对呼吸速率的影响 7 呼吸作用 与 农业生产 7.1 呼吸作用 与 作物栽培 7.2 呼吸作用 与 粮食贮藏 7.3 呼吸作用与果蔬贮藏 重 点： 呼吸作用的概念和生理意义，光合作用与呼吸作用的关系，植物呼吸代谢的多样性及其与环境的关系，影响呼吸作用的因素；呼吸作用原理在作物栽培和粮食贮藏中的应用。 难 点： 植物呼吸代谢的多样性 (包括呼吸代谢途径、呼吸链电子传递系统、末端氧化酶 )及其与环境的关系。 思考题： 1、植物的光合作用与呼吸作用的有什么关系？ 2、在粮食、果疏的贮藏中，为了保质保鲜，可采用哪些方法调控其呼7 吸 作用。 3、请设计一个证明植物具有呼吸作用的实验。 4、植物呼吸作用有哪些途径？ 5、用很低浓度的氰化物和叠氮化合物或高浓度的 CO 处理植物，植物很快会发生伤害，试分析该伤害的原因是什么？ (六 ) 第五章 植物 同化物 的运输 1 同化物运输的途径 1.1运输途径和方向 1.2运输的速率和 汁液成分 2 韧皮部装载 2.1 质外体途径 2.2 共质体途径 3 韧皮部卸出 3.1 同化产物卸出途径 3.2 依赖代谢进入库细胞 4 韧皮部运输的机理 4.1 压力流学说 4.2 胞质泵动学说 4.3 收缩蛋白学说 5 同化物的分布 5.1 配置 5.2 分配 重 点： 植物体内有机物运输的途径、速率和溶质种类，有机物在韧皮部装载和韧皮部卸出的过程，有机物在韧皮部运输的机理，同化物的分配方向。 难 点： 有机物在韧皮部装载和卸出的过程；有机物在韧皮部运输的机理。 思考题： 1、目前被普遍公认的有机物运输的机制假说是哪一个？其要点是什8 么？ 2、植物体内同化物的分配有何规律？ 3、研究韧皮部运输机理研究方法有哪些？ (七 ) 第六章 植物的次级代谢产物 (自学 ) (八 ) 第 七 章 细胞信号转导 (自学 ) (九 ) 第 八 章 植物生长 物质 1 生长素类 1.1 生长素的种类和化学结构 1.2 生长素在植物体内的分布和运输 1.3 生长素的生物合成和降解 1.4 生长素的信号转导途径 1.5 生长素的生理作用 2 赤霉素类 2.1 赤霉素的结构和种类 2.2 赤霉素的分布 和 运输 2.3 赤霉素的生物合成与代谢 2.4 赤霉素的信号转导途径 2.5 赤霉素的生理作用和应用 3 细胞分裂素类 3.1 细胞分裂素种类和结构 3.2 细胞分裂素分布和运输 3.3 细胞分裂素的生物合成和代谢 3.4 细胞分裂素的信号导途径 3.5 细胞分裂素的生理作用 4 乙烯 4.1 乙烯的分布、生物合成和代谢 4.2 乙烯的信号转导途径 4.3 乙烯的生理作用和应用 9 5 脱落酸 5.1 脱落酸化学结构和分布 5.2 脱落酸的生物合成、代谢和运输 5.3 脱落酸的信号转导途径 5.4 脱落酸的生理作用 6 其它天然的植物生长物质 6.1 油菜素 甾醇类 6.2 茉莉酸 6.3 水杨酸 6.4 多胺 7 植物生长调节剂 7.1 植物生长促进剂 7.2 植物生长抑制剂 7.2 植物生长延缓剂 重 点： 植物激素的结构、种类、生物合成与代谢过程、 生理作用、作用机理及应用，植物生长调节剂的种类、结构、作用机理。 难 点： 植物激素的生物合成与代谢过程和作用机理。 思考题： 1、列表比较五大类植物激素的生理效应。 2、在调控植物的生长发育方面，五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效作 3、用或颉颉作用？ 4、农业上常用的生长调节剂有哪些？在作物生产上有哪些应用？ 5、根尖和茎尖的薄壁细胞有哪些特点与生长素的极性运输是相适应的？ (十 ) 第 九 章 植物的生长生理 1 种子的萌发 1.1 种子萌发的生理生化变化 1.2 种子的寿命 10 2 细胞 生长 生理 2.1 细胞分裂 生理 2.2 细胞伸长 生理 2.3 细胞分化 生理 3 植物营养器官生长 3.1 营养器官的生长特性 3.2 影响营养器官生长的条件 4 植物生长的相关性 4.1 根和地上部的相关性 4.2 主茎和侧枝的相关 4.3 营养生长和生殖生长的相关 5 植物的光形态建成 5.1 光敏色素的发现和种类 5.2 光敏色素的分布与生理作用 5.3 蓝光和紫外光反应 6 植物的运动 6.1向性运动 6.2感性运动 6.3生理钟 重 点： 种子萌发的外界条件和生理生化变化；细胞分裂的生理、细胞伸长的生理和细胞分 化的生理；植物营养器官的生长特性和影响营养器官生长的条件，植物器官生长的相关性；植物生长的向性运动和感性运动。 难 点： 细胞分裂的生理、细胞伸长的生理和细胞分化的生理。植物细胞程序性死亡，植物生长相关性的原因，植物生长的向性运动。 思考题： 1、 试述光照对植物生长的影响。 2、 为什么植物具有向光性和向重力性生长？ 3、 营养生长和生殖生长的相关性 如何 ？如何协调以达到栽培上的目
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