《植物生理学》课程教学大纲

《植物生理学》课程教学大纲一、课程信息课程代码319B1303课程名称植物生理学课程性质专业必修学分316学时48先修课程植物学、无机及分析化学、生物化学课程负责人适用专业生物科学课程简介（300字左右）：《植物生理学》是生物科学（师范）必修课。课程教学目的是使学生系统掌握《植物生理学》的基础理论、基本知识和基本技能，能够应用到教育活动过程中，设计、开发出符合中学《植物生理学》相关教学的方案，同时，能分析和评价相关设计方案对教育教学和社会的影响。该课程主要包括水分生理、矿质营养生理、光合作用、呼吸作用、物质的运输、植物生长物质、植物的生长生理、生殖生理、成熟生理、衰老生理和逆境生理等内容。该课程的教学目标是：使学生熟悉植物生命活动过程中的规律及其与外界环境之间的相互关系，掌握植物水分和矿质营养、物质代谢和能量转换、植物生长和发育过程中基本理论和相关研究方法，并能够运用科学的理论和方法去观察、分析自然界中的有关植物的生命活动现象及植物与环境之间的相互作用。同时，提升学生的科学态度、探究精神、独立思维及实验设计的能力，增强解决问题的能力，增强社会责任感，在日常生活中，提升沟通、交流与合作的能力，并能科学的运用在生物学教学及育人活动中，树立正确的人生观、世界观、价值观。二、课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：1、通过本课程学习，学生具有掌握植物生理学中的基本概念、基本理论和基本知识。能够胜任中学生物学相关教学工作。2、通过本课程学习，学生具有利用辩证唯物主义观点和方法，分析植物生命活动过程中的规律及其与外界环境之间的相互关系，在中学生物学教学过程中对生命现象和原理进行科学的说明和解释的能力。3、通过本课程学习，学生具有运用科学的理论和方法去观察、分析自然界中的有关植物的生命活动现象及植物与环境之间的相互作用。具有应用植物生理学实验设计的基本思路与方法，提升科学态度、探究精神、独立思考和分析及解决问题的能力，开展中学生物学实验教学设计和科学研究。4、通过本课程学习，学生具有社会责任感，养成积极的学习态度，具备科学的学习方法。能够理论联系实际，利用理论知识来分析植物在生产、生活、社会活动过程中的生命现象，树立正确的人生观、世界观、价值观。课程目标对毕业要求的支撑关系表毕业要求毕业要求指标点课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求3毕业要求指标点3.2掌握系统而现代的生物科学（师范）专业基础知识，具备生物学实验操作的基本能力，能在教学过程中对生命现象和原理进行科学的说明和解释。HH毕业要求指标点3.4熟悉生物科学研究内容，了解其在社会中的应用及其影响。H毕业要求6毕业要求指标点6.2理解学科育人价值，能够有机结合生物学教学进行育人活动M三、教学内容与预期学习成效知识单元对应课程目标知识点预期学习成效实现环节学时1.课程简介课程目标1、41)植物生理学的概念；2)植物生理学与其他学科的关系；3)植物生理学与生产实践的关系；4)植物生理学的发展；5)本课程的内容、特点研究方法及学习要求。（1）理解植物生理学的概念；（2）植物生理学与生产实践的关系；（3）熟悉植物生理学的发展历程；（4）认知本课程目的和任务。教学方法：课堂讲授、课堂讨论；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。2课程思政元素：树立正确的人生观、世界观、价值观，具有积极的学习态度，科学的探索精神等；课程思政教学内容设计：植物生理学的主要研究内容和发展史、树立正确的人生观、世界观、价值观，具有积极的学习态度，科学的探索精神等；主要内容可包括：通过对植物生理学的研究内容和发展史，让学生体会到生命现象的客观存在，以及植物生命发生发展规律，和对生产、生活、社会活动的影响。2.植物的水分生理课程目标1、2、3、41)水分的植物生理作用；2)水分在植物体内的存在形式及作用；3)植物对水分的吸收；4)自由能与水势，扩散与渗透作用，细胞与其外液构成一个渗透系统、细胞水势的组分；5)植物根系对水分的吸收；6)蒸腾作用的生理意义；7)蒸腾作用的气孔调节；8)影响蒸腾作用的因素；9)合理灌溉的生理基础。（1）了解水分在植物生命活动中的重要性；（2）掌握水分在植物体内的存在形式与代谢、抗逆性的关系；（3）掌握一个典型细胞的水势、渗透势、压力势三者之间的关系；（4）掌握根系吸水动力：根压和蒸腾拉力；（5）掌握水分沿导管上升的内聚力张力学说；（6）掌握蒸腾作用指标；（7）掌握小孔扩散定律及气孔运动的机理；（8）了解作物需水规律、水分临界期。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。4课程思政元素：辩证唯物主义观点，正确的价值观。课程思政教学内容设计：水分在细胞内和植物体内的存在形式，水分的吸收、运输、散失的过程，植物对水分的利用规律，树立正确的价值观。3.植物的矿质营养课程目标1、2、3、41)植物矿质营养的研究方法；2)植物必需的矿质元素及作用；3)植物细胞对矿质元素的吸收；4)植物体对矿质元素的吸收；5)无机养料的同化；6)矿质元素在植物体内的运输和利用；7)合理施肥的生理基础。（1）了解植物材料的培养，灰分分析；（2）掌握必需矿质元素的确定标准与分类；（3）了解被动吸收、简单扩散，掌握载体学说，离子泵学说和胞饮作用；（4）掌握根吸收矿质元素的特点；了解影响根系吸收矿质元素的因素；了解植物地上部分对矿质元素的吸收（根外营养）；（5）掌握硝酸盐的代谢过程，诱导酶的概念，生物固氮；了解硫酸盐同化和磷酸盐同化；（6）了解矿质营养的运输，了解有关矿质元素的生理功能，掌握可再利用元素和不可再利用元素的概念，及生理性病害的诊断和防治；（7）了解有关作物的需肥规律。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。4课程思政元素：辩证唯物主义观点，正确的世界观。课程思政教学内容设计：矿质元素对植物生长发育的作用，及植物对矿质元素的吸收、运输、利用的原理，植物的肥料利用规律，树立正确的世界观。4.植物的光合作用课程目标1、2、3、41)光合作用的概念与意义；2)叶绿体、叶绿体色素及其理化性质；3)光合作用过程；4)光呼吸；5)影响光合作用的因素；6)植物对光能的利用。（1）了解光合作用的特性及光合作用的意义；（2）了解叶绿素的化学结构，掌握叶绿素的光学特性；（3）掌握光反应的原初反应、光合电子传递及光合磷酸化；（4）掌握碳同化的卡尔文（Calvin）循环（C3途径）、四碳二羧酸循环（C4途径）景天科植物酸代谢途径（CAM途径），掌握C3、C4和景天科植物的主要光合特点；（5）了解光呼吸及其生化过程，掌握光呼吸的特点和生理意义；（6）了解影响光合作用的因素；（7）掌握植物对光能的利用率，光合作用与作物产量的关系及提高作物产量的途径。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。8课程思政元素：辩证唯物主义观点，积极的学习态度和社会责任。课程思政教学内容设计：光合作用的意义，叶绿素的结构和功能，光合作用的过程，光合作用与作物产量的关系，提高学生的学习态度和社会责任。5.植物的呼吸作用课程目标1、2、3、41)呼吸作用的概念及其生理意义；2)呼吸代谢途径及其多样性；3)生物氧化；电子传递和氧化磷酸化；4)呼吸过程中的氧化酶；5)呼吸过程中能量的贮存和利用；6)影响呼吸作用的因素；7)呼吸作用与农业生产。（1）理解呼吸作用的概念及其生理意义；（2）了解有氧呼吸和有氧呼吸，掌握糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径的过程、特点和意义；（3）掌握呼吸链、底物水平的磷酸化和氧化磷酸化；（4）掌握细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、黄素氧化酶、交替氧化酶的功能；（5）掌握对光合作用与呼吸作用的比较；（6）掌握呼吸速率和呼吸商，了解影响呼吸作用的因素；（7）了解呼吸作用与作物栽培、种子粮食果蔬贮藏的关系。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。4课程思政元素：辩证唯物主义观点，积极的学习态度和社会责任。课程思政教学内容设计：呼吸作用的意义，呼吸作用的种类、特点和意义，呼吸作用与作物栽培、种子粮食果蔬贮藏的关系，提高学生的学习态度和社会责任。6.植物体内同化物的运输课程目标1、2、3、41)同化物的运输的途径、形式、方向和速度；2)同化物韧皮部装卸的途径；3)同化产物卸出途径；4)同化物韧皮部运输；5)同化物的分布。（1）掌握同化物运输的形式及其优点；（2）掌握同化物韧皮部装卸的机理和特点；（3）掌握同化产物装卸途径；（4）了解同化产物卸出途径；（5）掌握同化物韧皮部运输的机理，掌握”压力流动假说”证据和不能说明的问题及要点；（6）掌握同化物分配的特点，源流库的概念。教学方法：讲授；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。2课程思政元素：正确的人生观。课程思政教学内容设计：同化物运输的形式及其特点；同化物韧皮部装卸的机理和特点；同化物分配的特点，源流库的概念，树立正确的人生观。7.植物的次级代谢产物课程目标1、2、3、41)植物的初级代谢和次级代谢；2)萜类；3)酚类；4)含氮次级代谢物。（1）掌握植物的初级代谢和次级代谢及其产物的概念；（2）掌握萜类的种类及萜类的生物合成途径；（3）掌握酚类的种类及生物合成途径；（4）了解植物体内的含氮次级代谢物。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。2课程思政元素：正确的价值观。课程思政教学内容设计：植物次生代谢及产物的种类及其特点；树立正确的价值观。8.细胞信号转导课程目标1、2、3、41)信号与结合受体；2)跨膜信号转换；3)细胞内信号转导形成网络。（1）掌握植物细胞信号转导及其步骤；（2）掌握信号与受体的概念和特点；（3）掌握第二信使的概念，了解Ca2+/CaM在信号转导中的作用、IP3/DAG在信号转导中的作用和信号转导中的蛋白质可逆磷酸化。教学方法：讲授；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。2课程思政元素：正确的世界观。课程思政教学内容设计：信号与结合受体；跨膜信号转换；细胞内信号转导形成网络；树立正确的世界观。9.植物生长物质课程目标1、2、3、41)植物生长物质的概念；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)其他植物生长物质；8)植物生长调节物质。（1）掌握植物激素、植物生长调节物质；（2）了解生长素的发现、种类及合成途径，掌握生长素生理功能及作用机理；（3）了解赤霉素的发现、种类及合成途径，掌握赤霉素生理功能；（4）了解细胞分裂素的发现、种类及合成途径，掌握细胞分裂素生理功能；（5）了解脱落酸的发现及合成途径，掌握脱落酸生理功能；（6）了解乙烯的发现及合成途径，掌握乙烯生理功能；（7）了解BR、多胺、水杨酸和茉莉酸的主要生理功能；（8）了解生长促进剂、生长抑制剂、生长延缓剂的概念和主要特性。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。4课程思政元素：端正学习态度，提高社会责任。课程思政教学内容设计：植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂的概念，作用和应用，端正学习态度，提高社会责任。10.植物的生长生理课程目标1、2、3、41)种子的萌发生理；2)细胞的生长生理；3)植物的生长；4)植物营养器官生长；5)植物的生长相关性；6）植物的光形态建成；7）光敏色素；8）植物的运动。（1）掌握种子萌发的一些主要概念；了解种子萌发的外界条件；了解种子萌发过程的生理生化变化；（2）了解细胞周期，细胞分裂伸长过程中的生理变化、掌握酸生长假说、细胞的全能性和极性。（3）掌握植物生长大周期、生长的温周期和季节周期；（4）了解植物营养器官生长及了解外界条件对植物生长的影响；（5）了解地下部分与地上部分的相关性、主茎和分枝的相关性、营养生长和生殖生长的相关性；（6）掌握植物的光受体及其特性，了解光敏色素的发现、分布及生理作用，掌握光敏色素的基本性质、结构，光敏色素快反应的机理；了解其他光受体的基本特性；（7）了解植物的向性运动、感性运动，掌握植物的生理钟运动及其特点。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。4课程思政元素：树立正确的人生观。课程思政教学内容设计：植物的生长过程，树立正确的人生观。11.植物的生殖生理课程目标1、2、3、41)低温对花诱导的影响；2)光周期对花诱导的影响；3)花器官形成的生理；4)受粉生理。（1）掌握春化作用的概念，以及春化进行的时间和感受部位，理解春化作用的生理基础，了解春化作用在农业生产上的应用;（2）掌握光周期、光周期现象、临界日长、临界夜长的概念，理解植物的光周期反应类型：长日植物、短日植物、日中性植物;（3）掌握光周期诱导的机理，感受部位和形成开花刺激物的传导，光敏色素在花诱导中的作用，光周期理论在农业生产实际中的应用，以及诱导开花的机理；（4）了解花器官原基的形成，以及影响花器官的形成因素；（5）理解花粉寿命和贮存条件，了解花粉在柱头上的萌发和受粉后雌蕊的代谢变化，掌握自交不亲和的概念，以及克服不亲和的可能途径。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。4课程思政元素：树立正确的人生观。课程思政教学内容设计：植物的生殖过程，树立正确的人生观。12.植物的成熟和衰老生理课程目标1、2、3、41)种子成熟时的生理生化变化；2)果实成熟时的生理生化变化；3)植物休眠的生理；4)植物的衰老生理；4)掌握器官的脱落。（1）了解种子成熟过程中主要有机物的变化，其化生理变化，外界条件对种子成熟过程和化学成分的影响；（2）理解果实的生长过程，掌握呼吸峰的概念以及果实成熟时的生理生化变化；（3）掌握种子休眠的原因，了解种子休眠的破除方法，了解延存器官休眠的打破和延长；（4）掌握植物的衰老，理解掌握衰老过程中的生理生化变化，以及植物的衰老的原因与衰老的条件；（5）理解植物器官的影响因素，了解脱落时细胞及生化变化，掌握脱落与掌握激素间的关系。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。2课程思政元素：树立正确的人生观。课程思政教学内容设计：植物的成熟和衰老过程，树立正确的人生观。13.植物的抗性生理课程目标1、2、3、41)抗性生理通论；2)植物的抗寒性；3)植物的抗旱性；4)植物的抗热性；5)植物的抗涝性；6)植物的抗盐性；7)植物的抗病性。（1）理解植物的抗性及抗性生理的概念，掌握植物在逆境下细胞在细胞膜、渗透物质、清氧系统、蛋白质、以及内源激素等方面的变化，掌握提高植物抗逆性的措施。（2）了解植物在低温下体内的生理生化变化，掌握植物抗寒性的内外条件，以及冻害和冷害的机理，提高植物对寒冷的生理适应的措施；（3）了解植物在高温下体内的生理生化变化，掌握植物抗热性的内外条件；（4）了解植物在水分协迫下体内的生理生化变化，掌握植物抗旱性、抗涝性的内外条件；（5）了解植物在盐协迫下体内的生理生化变化，掌握植物抗盐性的内外条件；（6）了解病害对植物生理生化的影响，掌握SAR、LAR、IAR的一些基本的概念，了解它们在生产实际中的应用。教学方法：讲授、生产实际事例分析；教学手段：多媒体课件和传统教学相结合。结合课堂作业进行分析讨论。6课程思政元素：提高科学思维能力，提升科学研究精神，树立正确的人生观、世界观、价值观。课程思政教学内容设计：植物在不同逆境条件下的生理生化变化的特征、特性，提高科学思维能力，提升科学研究精神，树立正确的人生观、世界观、价值观。四、成绩评定及考核方式（理论、实验课程填写）知识单元对应课程目标考核方式成绩评定1.课程简介课程目标1、4考试与作业本课程总评成绩由以下方式给出，即总评成绩=考试成绩×70%+作业成绩×25%+平时成绩×5%，其中：考试成绩：根据课程的理论知识考试成绩给出，考试采用闭卷形式进行。满分100分，占总评成绩的70%。平时成绩：平时成绩由平时表现（占总成绩的5%）和作业成绩（占总成绩的25%）组成。2.植物的水分生理课程目标1、2、3、4考试与作业3.植物的矿质营养课程目标1、2、3、4考试与作业4.植物的光合作用课程目标1、2