植物生理生化（植物生理部分学时）教案

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1、植物生理生化（植物生理部分40学时）教案绪论（1学时）教学目的及要求使学生了解植物生理的概念、研究内容、在生物学中的地位、学科的形成和发展以及面临的任务。教学重点植物生理学的发展以及面临的任务；植物生理学的学习要求；难点植物生理学面临的任务；教学方法及教具多媒体课件及设备主要教学内容※植物生理学的定义与内容※植物生理学的产生、发展※植物生理学的任务与展望※学习植物生理学的要求和方法一、植物生理学的定义与内容植物生理学:以高等绿色植物为主要研究对象，研究植物的生命活动规律及其与外界环境相互关系的科学。植物生命活动：（1）宏观表现（2）微观表现（3）两者关系（4）

2、植物与环境为什么要研究绿色植物？整个生物界的生存与发展都离不开绿色植物：植物生理的研究方法：观察、实验（物理、化学、数学、生物学的方法）、分析、试验。研究水平：个体、器官、组织、细胞、分子。前导课程：植物学，生物化学，细胞生物学。植物生理学研究的具体内容：（一）研究植物的生长发育与形态建成种子萌发→营养器官的生长→开花→结实→形成种子→最后衰老死亡在这期间经历了光合作用，呼吸作用，水分代谢，矿质营养以及各种物质在体内的转化和运输等物质代谢和能量代谢过程，在此基础上进行了生长和发育。（二）研究植物的物质代谢与能量代谢1.物质代谢：水分和养分的吸收：植物体内各种物

3、质的运输：物质间的转化：☆无机物→有机物：如光合作用。☆有机物→无机物：呼吸作用。☆有机物→有机物（有机物之间的转化）111上述所有代谢活动之间如何协调？2.能量代谢光能→→→稳定的化学能：光合作用稳定化学能→活跃的化学能：呼吸作用。物质代谢和能量代谢紧密联系成统一整体;（三）研究植物的信息传递和信号转导高等植物是一个繁忙有序的细胞社会,植物如何维持这种社会性;遗传信息传递：中心法则对环境变化做出响应：感知—传导—反应;植物不同器官、不同细胞间的信息传递与物质交换。二.植物生理学的产生与发展经历了三个阶段：1.植物生理学的孕育阶段—探索植物营养来源。17世纪～

4、1840年荷兰人VanHelment的柳树枝条试验——植物如何长大？5年2.27kg→76.7kg结论：植物靠水来建造躯体。意义：开创了用试验的方法进行研究的先河。启发：虽然科学的结论一定来源于科学的过程，但科学的过程不一定得出科学的结论。条件作用：不同水的栽培实验：1699年—伍德伍特(英)用雨水、河水、加了花园土的水分别浇灌薄荷——发现生长质量不同。结论：土中有植物生长的必需物质。18世纪,发现植物有净化空气的作用—这种作用要依赖于光—化学分析方法—发现光合作用。至此，植物的营养问题基本清楚。2.植物生理学的独立（诞生）阶段和发展（1840—1950）德国

5、化学家李比希将化学的方法用于灰分分析——使研究者开始从本质上认识植物体的物质组成。1840年,将研究结果收集在《化学在农业与植物生理学中的应用》中并出版—学科开始独立。植物生理学的发展（1）自然科学三大发现:细胞学说；能量守恒定律；生物进化论（2）费弗尔提出渗透理论，解释了水分进出细胞的现象。（3）罗伯特、迈尔提出：光合作用遵从能量转化和守衡定律萨克斯Sachs(1882)《植物生理学讲义》费弗尔Pfeffer(1897)《植物生理学》3.植物生理学的深化阶段物理学、化学的发展，为植物生理学提供了研究手段，使本学科研究不断深化：111★光合作用中C3、C4、C

6、AM途径的发现★组织培养和细胞培养技术获得成功★植物光周期现象和光敏素的发现结论科学的发展受生产力发展水平制约☆植物生理学仍然是一个年轻的学科经过160余年的发展，植物生理学仍然是一个生机勃勃的迅速发展的学科，具有生物科学里程碑式的学术成果不断出现。20年来，诺贝尔化学奖中有3次与光合作用能量转换研究有关。1978：化学渗透假说；1988：光合细菌光反应中心色素蛋白复合体原子水平的三维晶体结构；1997：ATP酶催化ATP形成的分子机制。4.我国植物生理学的发展和建树三.植物生理学的任务与展望1.植物生理学是重要的基础理论学科21世纪是生命科学的世纪，是生物学

7、各学科相互渗透相互交融的大生物学时代，植物生理学处在生命科学枢纽地位，必将以学科的相互渗透相互交融为主要特点。细胞学、遗传学、分子生物学的发展，使植物生命活动规律的研究不断向分子水平深入（成花-外界条件的影响与基因的时空顺序表达的关系；光合-细胞学对膜和膜组分的研究-光合模拟-粮食生产工厂化）。2.植物生理学是重要的应用学科植物生理学与农业矿质学说的建立造就了化肥工业；植物生长调节剂和除草剂的应用给农业生产带来革命性的变革；细胞全能性理论引发了组织培养和无性繁殖新技术。3.植物生理学面临的任务：全球人类面临的5大问题：人口、粮食、能源、资源、环境，解决这些问题

8、对植物生理学提出了新的要求。美国农学家