教 案
课 程:植物生理学
学 时:70
班 级:农学2002、园艺2002
教 师:贝丽霞
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
1
1/2
绪论第一章 植物细胞第一节 细胞壁
第二节 细胞膜第三节 原生质体第四节 细胞浆第五节 植物细胞间的通道第六节 细胞信号传导
2/4
第二章 植物的水分代谢第一节 水在植物生命活动中的作用第二节 植物对水分的吸收
2
1/6
第三节 植物的蒸腾作用第四节 水分在植物体内的运输
2/8
第五节 作物合理灌溉的生理基础第三章 矿质营养第一节 植物必须元素及其作用第二节 植物对矿质元素的吸收
3
1/10
第三节 植物体内氮硫磷的同化第四节 作物合理施肥的生理基础第四章 光合作用第一节光合作用的意义、特点与度量
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
4
1/12
第二节 叶绿体与光合色素第三节 光能吸收、能量转换与同化力的形成
2/14
第四节 二氧化碳的固定与还原
5
1/16
第五节 光呼吸第六节 影响光合作用的因素
2/18
第七节 光合作用与产量形成第五章 植物的呼吸作用第一节 呼吸作用的意义与度量第二节 呼吸代谢的途径
6
1/20
第三节 生物氧化与能量贮存第四节 呼吸作用的调节与影响因素第五节 呼吸作用与农业生产第六章 植物体内有机物质运输与分配第一节 有机物质的运输形式、途径、方向与度量
2/22
第二节 有机物质运输的机理第三节 有机物质的分配与调控第七章 植物激素与生长调节剂第一节 生长素类
7
1/24
第二节 赤霉素
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
第三节 细胞分裂素类
2/26
第四节 脱落酸第五节 乙烯
8
1/28
第六节 植物激素间的相互作用第七节 植物生长调节剂第八章 植物的营养生长第一节 种子生理
9
1/30
第二节 植物生长的细胞学基础第三节 植物生长的基本特征第四节 植物的营养繁殖生理
2/32
第五节 影响植物生长的环境条件第六节 植物的运动 第九章 成花生理第一节温度对成花诱导的春化作用
10
1/34
第二节 光照对成花诱导——光周期现象
2/36
第三节 植物成花诱导的生理生化基础
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
11
2/38
第四节 植物的花芽分化和性别表现第十章 植物的生殖、衰老、脱落与休眠第一节 花粉生理第二节 授粉生理
1/40
受精生理成熟生理
1/42
第一节 植物的衰老及其进程植物衰老的机理及其调节第三节 器官的脱落第四节 植物的休眠第十一章 植物的逆境生理
第一节 植物抗性的生理生化基础第二节 植物的抗寒性与抗热性
1/44
第三节 植物的抗旱性与抗涝性第四节 植物的抗盐性第五节 环境污染对植物的危害
教 学 进 度 计 划(实验)
周次
学时
序号
实验名称
2
3
1
植物组织水势的测定(小液流法)
3
3
2
呼吸强度的测定(小篮子法)
4
3
3
叶绿体色素的提取,分离
5
3
4
叶绿素的定量测定
6
3
5
根系活力的测定
7
3
6
植物抗逆性的鉴定(电导仪法)
8
3
7
植物缺水程度的测定(脯氨酸法)
9
2
8
植物伤流量的测定
10
3
9
光和强度测定(改良半叶法)
单 元 教 学 计 划名称
第一章 细胞生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解细胞是生物体结构和功能的基本单位，并掌握细胞的分类、结构、化学组成、功能以及与动物细胞的区别。
重点难点
膜的结构和原生质的特点
时间
教学组织
教学方法
2学时
提问：植物是由什么组成的？（即植物的基本结构单位是什么？） 细胞分类结构组成功能
讲授法（
讲述，讲解讲读）
谈话法（启发式谈话,回答式谈话）
单 元 教 学 计 划名称
第二章 水分生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解水是植物体的主要组成成分，没有水就没有植物。掌握细胞水的存在形式，水势概念及应用等，并在农业生产中如何指导灌溉。
重点难点
细胞吸水和蒸腾作用为本章的重点，难点是水势的概念
时间
教学组织
教学方法
5学时
水分的生理意义——植物对水分的吸收（细胞吸水、根系吸水）——蒸腾作用——水分在植物体内的运输——合理灌溉
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第三章 矿质生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物除了从土壤中吸收水分外，还要从中吸收各种矿质元素和氮素，以维持正常的生命活动。并在农业生产中如何指导合理施肥。
重点难点
植物对矿质元素的吸收特点
时间
教学组织
教学方法
2学时
判断植物必需元素的三条标准确定必需元素的方法 18种元素为植物必需营养元素——必需元素的作用。
植物对矿质元素的吸收、运转——植物体内N、P、S的同化——农业生产中合理施肥。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第四章 光合生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解光合作用是光合生物利用光能同化CO2生成有机物的过程，光合作用是地球上规模最巨大的把太阳能转变为化学能的过程，也是规模最巨大的将无机物合成有机物和从水中释放氧气的过程。没有光合作用就没有繁荣的生物世界。
重点难点
光合作用机理及光合产量与外界条件的关系
时间
教学组织
教学方法
8学时
光合作用的意义——特点——指标。
光合色素的分类——功能。
光反应—场所、步骤、产物
光合作用
暗反应—场所、步骤、产物光呼吸——意义——途径——调控。
影响光合作用的因素——光能利用率低的原因——提高光能利用率的途径。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第五章 呼吸生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解呼吸作用是一切生活细胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物，所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。
重点难点
难点为呼吸系统的多样性，重点是呼吸机制及与农业生产的关系。
时间
教学组织
教学方法
2学时
呼吸的类型——特点——意义——指标。
1．呼吸途径有多条呼吸的多样性 2．电子传递链有多条
3．末端氧化酶有多种影响呼吸作用的因素——呼吸与农业生产的关系。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第六章 同化物的运输、分配生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物叶片是同化物的主要制造器官，它合成的同化物不断地运至根、茎、芽、果实和种子中去，用于这些器官的生长发育和呼吸消耗，或者作为贮臧物质而积累下来。而贮臧器官中的同化物也会在一定时期被调运到其他器官，供生长所需要。
重点难点
重点是压力流动学说及同化物与产量的关系，难点是同化物如何*
装入与卸出 。
时间
教学组织
教学方法
2学时
同化物的运输途径——形式——方向——速率——机理。
有机物质分配的规律——影响同化物运输的因素——充足籽粒物质的来源。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第七章 生长物质生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物生长物质是一类可调节植物生长发育的微量有机物质，包括植物激素和植物生长调节剂，此外还有一些天然存在的生长物质和抑制物质。各类激素的生理功能不同，彼此相互协调、相互拮抗，共同对植物生长发育方向起调节控制作用。
重点难点
重点是五大类植物激素的生理作用，难点是ＩＡＡ和ＧＡ的作用机理。
时间
教学组织
教学方法
6学时
植物生长物质的概念——分类。
1．生长素
2．赤霉素激素的种类 3．细胞分裂素
4．脱落酸
5．乙烯
各激素的特点——分布——运输——存在形式——合成——生理效应——机理——激素间的相互关系。
植物生长调节剂的种类以及在农业生产中的应用。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第八章 生长生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解高等植物的营养生长始于种子萌发，经由苗期、童期乃至开花结实等过程，是植物生长与发育的具体表现形式，并且必然以细胞的分裂与分化为基础。生长为发育奠定基础，而发育则是生长的必然结果，二者相辅相成，密不可分，不仅收植物本身内在因素的调节，而且受外界环境条件的影响。
重点难点
重点是生长的特点、一些生长现象的解释及环境条件的影响
时间
教学组织
教学方法
4学时
种子休眠的类型——原因——打破休眠的方法——种子萌发的条件——种子萌发的生理生化变化。
1．细胞的三个时期植物生长的细胞学基础
2．组织培养
1．生长量上的“慢—快—慢”特性植物生长的 2．时间上的周期性四大基本特性
3．空间上的相关性
4．生理上的异质性
植物的运动：向性运动、感性运动、近似昼夜的节奏运动。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第九章 成花生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物的开花是由遗传基因控制的一系列生理生化及形态发生过程。植物在生长达到一定的生理状态时能被特定的环境条件诱导，经过信号传导，启动成花基因表达，发生一系列的生理生化反应，从而使营养生长向生殖生长转变。低温和光周期是植物成花诱导的两个主要环境因子。
重点难点
掌握春化及光周期理论及在农业生产上的应用
时间
教学组织
教学方法
6学时
春化作用的概念——条件——机理——农业生产上的应用。
光周期的概念——植物对光周期反应的类型——植物对光周期反应的特点——光周期诱导的机理——光周期的应用。
光敏素的概念——二种存在形式——光敏素的作用机理——光敏素在光周期诱导成花中的作用。
植物激素与植物的成花诱导——营养状况与植物成花的诱导。
植物性别表现的类型——植物性别表现的调控。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第十章 生殖和衰老生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物通过成花诱导之后形成花原基，进行花芽分化，并在适宜的条件下开花。花的出现标志着植物体从幼年期进入成熟期，从营养生长阶段进入生殖生长阶段。植物的有性生殖阶段包括花的形成与开放、授粉与受精、胚与胚乳的发育、果实与种子的生长和成熟等一系列过程，同时伴有复杂的生理生化变化。
重点难点
了解授精过程，空瘪粒的原因，种子成熟的生理生化变化；果实成熟时的生理生化变化。
时间
教学组织
教学方法
4学时
花粉生理——授粉生理——受精生理——成熟生理。
种子成熟时的生理生化变化
成熟生理 果实成熟时的生理生化变化
禾谷类作物空瘪粒的原因
衰老的概念——特征——类型。
脱落的概念——类型——机理。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第十一章 逆境生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解在自然界中，植物的一生并非总是生活在适宜的条件下，经常会遇到冷、热、旱、涝、盐碱、大气污染等不良环境。在正常情况下，植物对各种不利的环境因子都有一定的抵抗或忍耐能力。因此，研究植物在不良环境下生命活动规律及忍耐或抵抗生理，对于提高农业生产力，保护环境有现实意义。
重点难点
重点是冻害及冻害的机理
时间
教学组织
教学方法
3学时
概念：逆境、胁迫、抗性、抗性锻炼等。
逆境的种类——植物抵抗逆境的方式——逆境胁迫下植物的一般生理生化变化——渗透调节现象——内源激素变化——自由基伤害。
植物寒害的概念——类型——生理生化变化——机理——提高抗寒性的途径。
植物旱害的概念——类型——生理生化变化——机理——提高抗旱性的途径。
植物盐害的概念——盐分过多对植物的危害——植物的抗盐性及其提高途径。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
课 目
绪论、植物细胞
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解细胞是生物体结构和功能的基本单位，并掌握细胞的分类、结构、化学组成、功能以及与动物细胞的区别。
重 点难 点
膜的结构和原生质的特点
主要内容,绪 论
植物生理学—是研究植物生命活动规律的科学。(其中绿色植物是植物生理学的主要研究对象)
1.物质代谢—— 由水分代谢、矿质营养、呼吸作用、光合作用等,将H2O、CO2、无机离子→糖类、脂肪、蛋白质、核酸、维生素、生理活性物质、次生物质以及这些物质的转化、分解过程。
2.能量代谢—绿色植物将无机物→ 有机物的同时，伴随着光能→ 电能→化学能（ATP、NADPH+H+等向能物质）→ 贮存在有机物中；同时，有机物→ 无机物将能量用于植物的生长发育。
研究内容 3.形态建成—在物质代谢，能量代谢的基础上，植物通过细胞分裂—组织分化—器 官形成，使植物个体由小→ 大，由营养生长→ 生殖生长，最终完成由种子—种子的整个生活史。
4.信息传递—核酸是一切生物遗传信息的载体。这类信息的传递式表达，可以通过
①中心法则—氨DNA→ RNA→ 蛋白质→ 性状表现。
②第二信使—环腺氨酸等来实现。
5.类型变异—由于环境因子的复杂性和特殊性，必然导致植物在形态结构、生命周期、代谢途经、生理功能、种群类型等方面发生变异。
主要内容:
任务,1.光合作用—据统计，戌光合作用相关的研究中，已有7项重大成果荣获诺贝尔奖
2,生长物质—由植物内源激素的研究→ 生长调节剂的人工合成与实际应用，从而为 调控植物的生长发育提供了可能。已在农业许多方面应用，（贮藏保鲜、人工催熟、单性结实、打破体眼等），在未来，化肥、农药和植物生长物质是农业不可缺少的三 大类物质。
3.组织培养
4无土栽培
5.育种引种—春化现象、光周期现象的发现，极大地促进了育种、引种工作的发 展。
近年来，随着分子生物学和基因工程技术的发展，导入抗性基因、反义基因和某些特定基因，从而使改良植物的目的更加明确、有效。
本课程共70学时，其中授课44学时，实验26学时。
章节安排：共十一章内容，见下表：
目录
内容
学时数
绪论
0.5
第一章
细胞生理
1.5
第二章
水分生理
5
第三章
矿质生理
2
第四章
光合生理
8
第五章
呼吸生理
2
第六章
同化物的运输、分配及信号传导生理
2
第七章
生长物质生理
6
第八章
生长生理
4
第九章
成花生理
6
第十章
生殖、衰老、脱落和休眠生理
4
第十一章
逆境生理
3
合计
44
课 目
水在植物生命活动中的作用植物对水分的吸收
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解水对植物的生理意义，并掌握水势概念及计算，细胞和根系的吸水方式。
重 点难 点
细胞吸水和根系吸水为本章的重点，难点是水势的概念
主要内容:
第一章 水分生理
水分的吸收。
植物的水分代谢 水分的运输。
水分的排出。
含水量,
束缚水—靠亲水物质较近,并被吸附不易流动的水,不参与代谢，与抗性有关(干燥种子,越冬休眠芽等。所含的水水的状态,细胞中的水分 属束缚水,以极其低微的代谢强度维持生命活动,以度过不良环境)。
自由水—距离亲水物质较远,可以自由流动的水,能参与代谢反应。
常常以自由水/束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱的指标之一。
水分的生理意义:
1．水是植物细胞原生质的重要组分。
2．水是植物体内代谢过程的反应物质。
3．水是植物吸收并运转物质的溶剂。
4．水使植物保持挺立的姿态。
5．水的某些理化性质也有利于植物的生命活动。①化学特性：②力学特性：③热学特性：④光学特性,
主要内容:
§1 植物对水分的吸收一、细胞吸水
方式,1.收胀吸水—未液泡化的细胞吸水，靠吸胀作用完成的吸水（干 燥种子）。
* 吸胀作用—亲水胶体吸水膨胀的现象。
2.渗透吸水—已液泡化细胞的吸水,靠渗透作用完成的吸水(成熟细胞)。
*水势—在标准状态下,一个体系中每偏摩尔体积的水与 每偏摩尔体积纯水间的化学势差。
* 纯水的水势最高，为0。
具体计算公式:ψw=ψs+ψm+ψp
3.代谢吸水—利用呼吸释放的能量作功,使水分经质膜进入细胞的过程。
*在细胞吸水的三种方式中,植物细胞主要以渗透吸水方式为主,所以,细胞一定是渗透系统,证明方法是通过质壁分离。
渗透系统是具有半透膜(质膜,原生质,液泡膜),另液泡内含有一定的可溶性物质,具有一定的水势。这样，细胞内外之间的溶液便会发生渗透作用。
*水势的应用,①判断细胞间水流方向。
②判断细胞体积变化大小。
③判断细胞浓度变化大小。
做一些练习题：(自编及沈农习题集)
二、根系吸水区域:主要是根毛区。
途径:土壤溶液中的水分、溶质→ 根外部质外体空间→ 内皮层细胞质
体→ 根内部质外体→ 中柱薄壁细胞→ 导管→ 沿导管向上运输。
根外部质外体空间：可自由扩展。
主要内容:
方式:1。主动吸水—由于根系自身生理活动维持了水势差,从而引起吸水,与地上部的活动无关。（幼小植株，叶片未展开，初春时,植物以主动吸水为主）
动力—根压。证明方式:吐水—未受伤的植株如果处于土壤水分充足,空气湿润的环境中,叶尖和叶缘向外溢出叶滴的现象。
伤流—从植物茎的基部切断植株,有液流不断地从切口溢出的现象。伤流量越大,根系活动越大。
2．被动吸水—动力—*蒸腾拉力。(尤其是高大植物)
蒸腾拉力:因叶片蒸腾作用而产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
一般说来,春季叶片未展开之前,以主动吸水为主,一旦叶片展开,蒸腾作用逐渐加强,便以被动吸水为主。
影响根系吸水的因素:因为植物吸水主要靠根系从土壤中吸水,所以土壤状况直接影响根系吸水多少。所以主要指土壤因子对根系吸水的影响。
1.土壤含水量
2.土壤通气状况
3.土温--- 我国农民有“午不浇园”的经验,正是考虑到低温影响根系吸水。
4.土壤溶液浓度
课 目
植物的蒸腾作用、水分在植物体内的运输
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解蒸腾作用对植物的生理意义并掌握植物体内的水分运输。
重 点难 点
气孔运动的机理、蒸腾拉力—内聚力—张力学说
蒸腾作用—水分从植物地上部分以水蒸汽状态向外界散失的过程。
意义,⑴ 蒸腾作用是水分吸收与运转的动力。
⑵ 蒸腾作用促进木质部汁液中物质的运输。
⑶ 蒸腾作用降低叶片温度。
⑷ 蒸腾作用有利于气体交换。
指标 蒸腾强度—单位时间内单位叶面积蒸腾失水量。g.m-2.h-1 。
蒸腾效率(比率)—消耗1kg水所形成的干物质克数。g/kg。
蒸腾系数—植物每制造1g干物质所需水分的克数。
蒸腾方式(按蒸腾部位分) 皮孔蒸腾—只限于木本植物，少。
角质蒸腾—有限,少。
气孔蒸腾—是植物蒸腾的主要方式，多。
气孔蒸腾—遵循小孔扩散原理。
小孔扩散原理—水分子经过小孔向外扩散,其扩散速率与小孔的周长成正比,而不与面积成正比,(即边缘效应大)。P36，图2-10 。
主要内容:
§3 水分在植物体内的运输
运输途径:土壤—→根毛—→皮层(共质体)—→中柱—→根的导管或管胞—→茎的导管或管胞—→叶的导管或管胞(共质体)—→叶肉细胞—→叶肉细胞间隙—→气孔下腔—→气孔—→大气。
即,共质体运输—活细胞的运输,短距离,速度慢。
质外体运输—死细胞的运输,长距离,速度快。
运输动力,根压—使水分沿导管上升20米左右。
*蒸腾拉力—高大乔木40～50米,甚至百米,所以,在一般情况下,上部的蒸拉力才是使水分沿导管上升的主要原因。
课 目
作物合理灌溉的生理基础必需营养元素的作用及植物对矿质元素的吸收
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生认识到在农业生产中，应该根据各种作物的需水规律，进行合理灌溉。
植物在维持自身的生命活动过程中，不仅需要从外界吸收水分，而且需要从周围环境中摄取矿质元素。
重 点难 点
合理灌溉的指标、判断必需营养元素的标准、必需元素的作用。
主要内容：
§4 作物合理灌溉的生理基础水分临界期—植物生活周期中对水最敏感的时期。（一般是花粉母细胞四分体形成期,在临界期内,供水充足于否对植物的产量形成产生极为明显的作用。）
最大需水期—指植物生活周期中需水最多的时期。（一般为营养生长与生殖生长同时并进的时期。）
一般在苗期和成熟末期不必灌溉,绝大多数情况下,都是在水分临界期和最大需水期时进行灌溉。
合理灌溉指标 形态指标—作物的长势。
作物的长相。
生理指标—水势(叶片,根系)。蒸腾拉力—内聚力—张力学说:（解释孔开度。导管内水柱是孔开度。渗透势 。气气孔阻力。
汗液浓度。 相对含水量。
矿质营养第一节 植物必需营养元素及作用
判断植物必需营养元素的三条标准确定必需营养元素的方法植物必需营养元素的作用
主要内容：
第二节 植物对矿质元素的吸收与运转细胞吸收矿质元素的方式主动吸收被动吸收
被动吸收的机理：
3．胞饮作用
二、根系对矿质元素的吸收
1．特点
2．过程
3．影响矿质元素吸收的因素三、叶片对矿质元素的吸收四、矿质元素在植物体内的运转与分配
课目
植物体内氮硫磷的同化作物合理施肥的生理基础
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物能从周围环境吸收简单的无机物转化为复杂的有机物，这一过程叫同化作用。
根据作物的需肥规律合理施肥，是作物栽培中极为重要的一项措施。
重点难点
硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐的同化，合理施肥的指标
主要内容：
第三节 植物体内氮硫磷的同化
一、硝酸盐的同化二、磷酸盐的同化三、硫酸盐同化
第四节 作物合理施肥的生理基础
合理施肥的指标 形态指标
生理指标
课 目
光合作用的意义、光合色素光能的吸收、能量的转换与同化力的形成
目 的要 求
通过讲解，使学生了解绿色植物的光和作用对人类以及整个自然界都具有十分重大的意义。它不仅是生物科学而且是整个自然科学的重大研究课题之一。
重 点难 点
光和作用的生理意义、光和色素的光学特性、光反应
主要内容:
第二章 光合作用
光合作用—是指绿色植物利用太阳光能,将CO2和H2O合成有机物质,并释放O2的过程。
光能
6CO2+6H2O——————→C6H12O6+6O2。(O2来自H2O,并非来自CO2)
叶绿体
（巨型能量转换站转变成化学能）
意义 1.无机物转变成有机物—是地球上的生物赖以生存的物质源泉 ( 绿色 ）。
2.光能学能(贮存在有机物中)—是地球上的生物赖以生存 的能量源泉 3,维持大气O2和CO2的平衡—空气净化器。
1.H2O被氧化到O2水平。
特点 2.CO2被还原来糖水平。
3.氧化还原过程所需能量来自光能,即发生光能的吸收,转换与贮存。
指标:
光合强度—单位时间、单位叶面积积累干物质的量。gDW.m-2.h-1。实际上,测定光合强度时,并没有将呼吸作用考虑进去。所以,测定的结果是真正光合强度与呼吸强度的差值。
即：真光合强度＝净光合强度＋呼吸强度。
光合强度的测定方法—改良半叶法；
红外线CO2气体分析仪；
同位素示踪法。
主要内容:
叶绿体的结构:P74。图4-3
叶绿体的功能:叶绿体是光合作用的细胞器。
叶绿体的运动:叶绿体在细胞中可随光照方向与光强发生移动。这是植物对外界条件适应的结果。
光合色素(高等植物):
（1）叶绿素类:叶绿素a—蓝绿色；
叶绿素b—黄绿色；
（2）类胡萝卜素类:胡萝卜素—橙黄色；
叶黄素—黄色；
上述分子式:P74-75； 结构P76 图4-6； 解释P75
（ 藻类植物中,只含有藻色素类）
按在光合作用中起的作用,光合色素又分为:
聚光色素（天线色素）—绝大部分叶a,全部叶b,类胡萝卜
素,藻胆素。
特点：无光学活性。
作用:聚集光能—→中心色素。
*中心色素—是处于特殊状态的少数叶a,
特点：有光学活性。
作用：将光能—→电能。
光合色素的吸收光谱:P77 图4-8
叶绿素的合成途径:P78
影响叶绿素合成的因素 光—必不可少的条件。因为原叶绿素酸酯—→叶绿素酸酯需光。 所以无光时,叶绿素不能合成,却合成类胡萝卜素，植物呈黄色，称黄化植物。
温度—合成是在一系列酶的作用下进行的。所以受温度影响大。
矿质元素—N,Mg是叶绿素的组成成分,Fe是形成原叶绿素酸酯的必需因子,Cu、Mn、Zn是叶绿素合成中酶的活化剂。
水—干旱条件下,分解代谢加强,合成少,叶绿总量减少,不利于光 合作用进行。
O2—影响Mg-原卟啉与原卟啉酸酯的积累。
光合作用 光反应—部位：在类囊体膜上进行
分三大步：原初反应；光合电子传递和光合磷酸化; 水的光解放氧；
主要内容:
产物—O2；ATP,NADPH2；(同化力)
暗反应—部位：在叶绿体间质中进行
分四大步,CO2固定；
初产物的还原；
光合产物的形成；
CO2受体RUBP（PEP）的再生；
产物—G；蔗糖；淀粉。
§1 光反应原初反应—光合作用的起点，指光和色素分子被光激发到引起第一个光化学反应的过程，完成了光能向电能的转换，其实质是由光所引起的氧化还原的过程。包括光能的吸收、传递与转换。
光能的吸收——P79
光能的传递——P79
光能的转换——P80
量子产额（光和量子效率）---指吸收一个光量子所能同化的CO2 分子数或释放O2 的 分子数通常认为是1／8
光和量子需要量--同化一分子CO2或释放一分子O2所需要的光量子数，通常认为是8.
红降现象——在长波红光下，光合作用的量子效率下降的现象。
双光增益效应——如果在长波红光外，再加上一些波长较短的光，则量子效率增加，这种现象叫双光增益效应。
反应中心——反应中心色素分子（P700或P680），原初电子受体(A)，原初电子供体(D)
二、同化力的形成P81
三、光和电子传递和光合磷酸化：（非电能——活跃的化学能）
光和链——有能发生氧化还原反应的一系列电子传递体组成的江水光解时产生的电子一次传至NADP+的总轨道。
光合磷酸化——P83
环式光和磷酸化——只通过PSI进行的电子传递，是一个闭合回路，既不引起水的光解，也不形成NADPH2，只形成ATP.
四、水的光解与氧的释放：
希尔反应——Hill于1937年发现的，指在有适当电子受体存在时，离体叶绿体在光下能使水分解，并释放O2的反应。
§2 暗反应暗反应：反应部位——叶绿体间质中。（因为在光下和暗处都能进行，所以统称为暗反应）
将光反应形成的活跃的化学能——稳定的化学能。
将无机物——有机物。
高等植物固定CO2的三条途径：
C3途径——最基本最普遍
C4途径——
CAM途径——（景天酸代谢途径）
C4途径、CAM途径只起固定，运转或暂存CO2的能力，不能单独形成光和产物。
C3途径——卡尔文循环，存在于C3植物的叶肉细胞，C4植物的维管束鞘细胞。
CO2受体——PUBP（1，5——二磷酸核酮糖）
CO2固定后的第一个产物：3——磷酸甘油酸（3——PGA）
因为3——PGA是三碳酸化合物，所以称为C3途径
C3植物——只有具有C3途径固定CO2途径的植物，如小麦、水稻、大豆等。
科目
CO2的固定与还原
目的要求
通过讲解使学生掌握高等植物固定CO2的主要途径
重点难点
C3途径、C4途径、CAM途径的光和合生理特性的比较
主要内容：
C3途径的步骤 1.CO2的固定:P85(1)
2.初产物的还原—利用光反应产物同化力(ATP和NADPH+H+)阶段。P87
3.光合产物的形成 P87 4-16
4.CO2受体RuBP的再生 P87 4-1
C3途径的调控 光调节酶—如RuBP羧化酶等,在光下被活化,在暗处被钝化,特称为光调节酶。
代谢物的调节—叶肉细胞质中的Pi浓度调节着丙糖磷酸输出叶绿体的速率,因而调节着某个叶肉细胞合成蔗糖与淀粉的相对速率。
二、C4途径
CO2受体—磷酸烯醇式丙酮酶(PEP)
CO2固定后的第一个产物:草酰乙酸(OAA)，因为是一个含4个碳化合物,所以称C4途径。
C4植物—具有C4途径固定CO2途径的植物叫C4植物。如玉米,高梁,甘蔗等。
C4途径的步骤：
1.CO2固定 P88 (1)
2.初产物还原 P88 (2)
3.光合产物的形成 图4-8
4.CO2受体PEP再生 P89(3)
C3、C4植物的酶特征:P89 2；P90 3。图4-18
三、CAM途径(景天酸代谢途径)—如仙人掌科植物。P90
1.途径 P90 图4-19
2.CAM与C4植物的比较：相同点,都有PEP羧化酶；
都是C3途径的附加过程；CO2受体—都是PEP；
主要内容:
同化CO2——维管束 鞘细胞
CAM植物在时间上特点,夜间—固定CO2； 不同点,C4植物在空间上的特点,固定CO2——叶肉细胞固定CO2后的第一个产物都是QAA(草酰乙酸)。
白天—同化CO2。
3．C3、C4植物区别
（1）叶子解剖结构不同 C3植物—维管束鞘细胞小,无叶绿体。
C4植物—维管束鞘细胞大,含叶绿体,具 有花环状结构。
（2）酶不同 C3植物—RUBP羧化酶,对CO2亲和力低。
C4植物—PEP羧化酶,对CO2亲和力高,能在环境中CO2
浓度很低的情况下强有力地固定CO2。
总之，C4植物叶肉细胞具有固定和运转CO2的能力,就象一台“CO2泵”一样,源源不 断地将CO2泵入维管束鞘细胞,进入C3循环。
4．代谢调节:PEP羧化酶活性的昼夜性变化有利地调节CAM途径。
四、C3、C4、CAM植物的比较 P91 表4-1
五、光合产物
糖类—占比例最高。其中蔗糖,淀粉是最生要的光合产物。
蛋白质
脂肪
有机酸
蔗糖的形成:P93 图4-23 合成部位:细胞质中—(TP与膜上的Pi运转器与Pi对等交换 进入细胞质中)。
淀粉的形成:P92 图4-22 合成部位:叶绿体中。
反应 P93 (下面反应式)
科目
光呼吸
目的要求
通过课堂讲授，使学生了解高等植物的绿色细胞在光下同时进行光呼吸和暗呼吸两个不同呼吸途径
重点难点
光呼吸的生化途径、光呼吸与暗呼吸的区别
§3 *光呼吸
光呼吸—高等植物的绿色细胞在光下吸收O2,放出CO2的过程,并与光合作用密切相关,由于这种呼吸只在光下进行,故称为光呼吸,其呼吸底物为乙醇酸。
暗呼吸—是一般生物所具有的呼吸。（生物氧化）
光呼吸和暗呼吸完全不同:
主要内容:
1.呼吸底物：光呼吸底物——乙醇酸；
暗呼吸底物—糖、蛋白质、脂肪、核酸。
2.生化途径：光呼吸—C2途径；
暗呼吸—EMP；
TCA；
PPP；
3.代谢场所：光呼吸—叶绿体、过氧化物、线粒体三个细胞器。 暗呼吸—线粒体
4.呼吸速率：光呼吸比暗呼吸速率高3～5倍。 光呼吸的意义:
1.具有保护作用—能防止高光强对光合器的破坏
2.防止O2对光合碳同化的抑制—O2是光合作用的重要产物之一,过多的O2对光合器尤其是光合膜造成严重伤害。通过光呼吸消除过多的O2,使光合作用过程顺利进行。
3.起解毒作用—乙醇酸是光合产物之一,积累过多,对植物有毒害作用,通过光呼吸将乙醇酸—→磷酸丙糖或Aa。
4.是碳、无机磷及（Pi）Aa的补充途径— 一方面,通过光呼吸可回收乙醇酸中3/4的碳；另一方面,磷酸乙醇酸—→乙醇酸+Pi。所释放的Pi可补充光反应对Pi的要求。
光呼吸的调控:
1.提高CO2浓度—CO2/O2高时,RUBP羧化酶活性提高,C3途径加强,加速有机物质的合成。
2.应用光呼吸抑制剂—α-羟基磺酸盐、NaHSO3、2,3-环氧丙酸。
3.筛选低光呼吸品种—利用“同室效应法”,筛选低光呼吸品种。 具体做法是:经辐射处理或与C4植物杂交的C3植物幼苗，和C4植物幼苗一同培养在密闭的光合室内,温度30～35℃,幼苗长时间进行光合作用,室内的CO2逐渐降低；当浓度降至C3植物的CO2补偿点以下时,大部分C3植物因消耗有机物过多而逐渐黄化死亡,但C4植物仍能正常生长(其CO2补偿点明显低于C3植物)。如果C3植物的极个别植株能够耐受低浓度CO2而存活下来,这些植株就是具有低CO2补偿点的植株,然后通过育种手段有希望培育出低光呼吸品种。
乙醇酸的生物合成 P94,1
光呼吸途径 P94,2 图4-24
C2循环与C3循环的代谢调节—受CO2/O2分压调节。当CO2分压高,O2分压低时,RuBP羧化酶—加氧酶羧化活性高,CO2-→C3循环。当CO2分压低O2分压高时,Rubisco加氧活性高,O2-→C2循环。
课 目
影响光和作用的因素，提高光能利用率的途径
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解那些因素影响光和作用，目前造成光能利用率低的原因及如何提高光能利用率
重 点难 点
光饱和点和补偿点、CO2饱和点和补偿点、提高光能利用率的途径
§4 影响光合作用的因素一、内因
1.叶龄—叶龄不同,叶中的叶绿体含量,RuBP羧化酶活性也不同。在一定范围内,随着叶龄增加,以后又降低。
2.源-库关系—源与库是相互协调的供需关系,但库的强弱也会影响叶片的光合强。
源—能制造或供应同化产物的部位或器官。如功能叶。
库—能贮存或消耗同化产物的部位或器官。如幼叶。
二、外因
1.光— (1)光强。对植物光合速率的影响十分明显，主要表现在光饱和点和光补偿点上。①光饱和点,②光补偿点
⑵光质。光质不仅影响直接光合产物的种类，而且影响光合速率。
2.温度—温度三基点:最低T；最适T；最高T。
3.水分—缺水导致气孔关闭,CO2进入受阻,CO2同化受阻,RUBP羧化酶活性降低，光合面积下降。
4.CO2浓度
5.质元素—参与光合作用的矿质元素有:N,P,K,Mg,S,Fe,Mn,Zn,Cl,Cu,B。
6.O2浓度—O2对C3植物能抑制光合作用。
光合作用的日变化：一般情况—呈单峰曲线。
主要内容:
特殊情况（盛夏高温高光强）—呈双峰曲线。一个在上午,一个在下午，中午降低呈“午休”现象。
,午休”原因 1.蒸腾强烈,水分供应不上,气孔关闭,CO2进不来。
2.光合产物不能及时运走,堆在肉细胞,造成反馈性抑制。
3.暗呼吸和光呼吸加强。
在农业生产上,采用适时灌溉或选用抗旱品种,可有效缓解“午休”现象,增加产量。
*光能利用率— 是指单位地面上的植物光合作用积累的有机物所含能量占照射在同一地面上的日光能量的百分比。
光能利用率（%）=
单位面积作物干物质所含热量（T）
×100%
单位面积太阳平均总辐射能（T）
光能利用率低的原因:
1.辐射到地面的太阳光是可见光的一部分,(约占太阳总辐射能的40～50%)。
2.照射到叶片上的光能,10～15%被反射掉,5%透射掉,而被吸收的80～85%大多以热能消耗于蒸腾过程。真正用于光合过程的仅占0.5～3.5% 。
3.叶片光合能力的限制,如,叶片早衰,呼吸(包括光呼吸)消耗,CO2供应不足,水分缺,营养不足,环境胁迫,病虫伤害等。
提高光能利用率的途径:
1.增加光合面积：合理密植—尽量使作物叶面积系数达到并保持在4～5。
改善株型—叶小,叶厚,直立(互不遮荫),分蘖密集等。
2.提高光合效率：增加CO2浓度—如选好作物行向,便于通风,增施有机肥,深施碳铵。
降低光呼吸—如施用NaHSO3,α-羟基磺酸盐,2,3-环氧丙酸等光呼吸抑制剂。还可采用“同室效应法”,筛选光呼吸低的品种或品系。
3.延长光合时间：提高复种指数；
人工补充光照；
调节肥水,防止叶早衰；
采用保护地栽培,延长生育期或适时早播。
C3植物和C4植物光合效率的比较:
结构上,C3植物—维管束鞘细胞体积小,排列比较疏松,且不含叶绿体,鞘细胞与周围薄壁细胞之间无胞间连丝。
C4植物—维管束鞘细胞体积大,排列紧密,结构发达,含有叶绿体,叶绿体大,色素多,鞘细胞与周围薄壁细胞之间有发达的胞间连丝,有利于物质运输,可及时将光合产物运出。
生理上,C3植物— 1.固定CO2的酶是RuBP羧化酶,与CO2亲和力低。
2.CO2补偿点高50PPM。
3.无CO2泵的机制。
主要内容:
C4植物— 1.固定CO2植酶是PEP羧化酶,活性大大高于RUBP羧化酶,固定CO2能力强,与CO2亲和力极强。
2.CO2补偿点低,5PPM。
3.C4植物有CO2泵效应,固定CO2与同化CO2在不同细胞,并且具有二种羧化酶,PEP羧化酶为RuBP羧化酶提供高浓度的CO2。
4.光合产物是在维管束鞘细胞形成,距离输导组织较近,光合产物输出比C3植物快。
地理起源上 光强—低光强下,C3,C4植物净光合速率比较接近。
高光强下,C3植物较早地达到光饱和点,C4植物不易达到光饱和点。
所以,在高光强下,C4植物光合速率高于C3植物。
温度—低温C3,C4植物二者光合速率基本一致。
高温在30～35度下,C4植物的光合速率约为C3植物的2倍。 水分—当缺水时,气孔开度减小,叶肉细胞间隙CO2少,因为C4植物的CO2补偿点低,所以干旱时C4植物的光合速率仍然高于C3植物。
科目
呼吸生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解高等植物呼吸的多样性
重点难点
概念呼吸商、呼吸速率、呼吸作用与农业生产的关系
第三章 呼吸生理呼吸作用（生物氧化）—是植物体一切活细胞内经过某些代谢途径将有机物氧化分解,并释放能量的过程。
呼吸类型 有氧呼吸：有机物——→CO2＋H2O＋能量
无氧呼吸：有机物—→小分子物质(不彻底氧化)＋能量(少)
酒精发酵；
乳酸发酵；
呼吸特点
呼吸意义 ⑴提供能量。
⑵提供原料。
⑶提供还原力。
⑷防御功能。
呼吸指标,呼吸强度—单位时间内单位鲜重植物组织吸收O2或放出CO2的量（mol.gFW-1.h-1）来表示。
*呼吸商(RQ)—植物组织在一定时间内放出CO2与吸收CO2的数量之比。
R.Q.=
放出的CO2(体积或mol)
吸收的CO2(体积mol)
主要内容:
通过RQ.值可以比较呼吸底物的性质 =1 底物为糖类物质；
RQ >1 底物为富含O的有机酸；
<1 底物为富含H的。
§1 多样性多样性—是高等绿色植物呼吸作用的特性。
①呼吸途径多条 ② 电子传递链多条；
③末端氧化酶多种。
呼吸途径多条
1.EMP—糖酵解
2.TCA—三羧酸循环 P106
3.PPP—磷酸戊糖途径 P106
4.乙醇酸氧化途径 (不是光呼吸) P108 图3-7
5.乙醛酸氧化途径 P109
各呼吸途径之间的关系:P111 图5-11
二、电子传递链(呼吸链)多条 P112 图5-12
三、末端氧化酶多种末端氧化酶（类）—就是能将底物所脱下的2H中的电子最后传给O2,并形成H2O或H2O2的酶类。
(这些酶类有的存在于线粒体,是呼吸链电子传递成员,伴有ATP产生,有 的存在于细胞质中或其它细胞器中,不产生ATP。)
1．线粒体内的末端氧化酶,①细胞色素氧化酶。
②*交替氧化酶—存在于线粒体对氰化物不敏感的 氧化酶。
2．线粒体外的末端氧化酶,①黄素氧化酶；
②*酚氧化酶—制绿茶时要杀青；
③抗坏血酸氧化酶；
④乙醇酸氧化酶；
⑤过氧化物酶与过氧化氢酶；
*抗氰呼吸—指某些植物的器官或组织对氰化物不敏感,即在氰化物存在的条件下仍能进 行的呼吸。
主要内容:
外因 水分—在一定范围内,呼吸速率随含水量增加而提高。
温度—温度三基点:最高T；最低T；最适T；
最适温度—并不是生长的最适温度，因为消耗大，为利于积累。
O2和CO2—O2充足—→有氧呼吸。
O2不足—→无氧呼吸,开始能维持,长久会积累有毒物质。
*无氧呼吸熄灭点—指无氧呼吸完全停止时 环境
其它因子—① 机械损伤：呼吸速率提高，一方面由于底物与接触，另一方面由于某些组织恢复分裂能力以修复伤口。
② 2,4-D
③ 氮肥—尤以NO3-N可提高呼吸速
呼吸与生理活性的关系
呼吸与细胞生长—呼吸强度的变化规律同细胞生长发育过程相一致。开始增高,在细胞伸长期呼吸最强,之后下降。
呼吸与种子萌发—随吸水量的增加,呼吸增强,种子萌发开始时,RQ=1，所以消耗糖；过一段,RQ>1,消耗富含O的有机酸；再过一段,RQ<1,消耗富含H的大分子物质,(脂肪酸)
呼吸与种子成熟—在灌浆期,特别是在灌浆最快的时期,呼吸最快。之后,随种子成熟,呼吸下降,干物质积累缓慢。
呼吸与果实成熟—呼吸峰：某些果实成熟过程中,初期呼吸略有下降,随后突然升高,又突然下降,经过这样一个呼吸转折,果实进入成熟,这种果实 成熟前呼吸速率突然增高的现象,叫呼吸峰。
呼吸与农业生产的关系呼吸与作物栽培—在作物栽培上,许多措施都是用来保证植物呼吸作用正常进行的。
课 目
植物体内有机物质的运输与分配
目 的要 求
通过讲解、使学生了解叶片光和作用合成的有机物质向外运输的形式、途径、方向并掌握有机物质分配的规律
重 点难 点
有机物质运输的机理、有机物质分配规律
主要内容:
呼吸与作物抗病—植物受到病原菌侵染后,呼吸速率上升。
原因,1.病原微生物本身具有强烈呼吸,导致植物表观呼吸增强。
2.寄主被侵染后,细胞被破坏,导致底物和酶接触。
3.寄主被感染后,呼吸途径发生变化,EMP-TCA减弱,PPP增强,有时抗氰呼吸也加强。
呼吸与种子粮食贮藏—种子是有生命的机体,不断地进行呼吸,呼吸速率加快,有 机物质消耗加速。
因此,种子宜贮藏在低温、干燥（安全含水量）、低O2条件下。
呼吸与果蔬贮藏—果蔬贮藏不能干燥,因为干燥易引起皱缩,失去新鲜状态。
果蔬贮藏:气控法—减少O2,增加CO2和N2,抑制呼吸“呼吸跃变”的到来。
温控法—低温贮藏,既能降低呼吸,又能抑制乙稀生成。
二者结合
化控法—利用高锰酸钾,硝酸银,氯化钴,氨基氧酸（AOA）等乙烯合成抑制剂,可延长切花,果实贮藏寿命,但价格昂贵,难以推广普及。
主要内容:
第四章 同化物的运输与分配运输途径:
（1）长距离运输—输导系统的运输(管道化运输) 木质部—主要运输无机物质(根吸收 水、矿质往上运)。
韧皮部—有机物质(叶光合产物往下流)。
（2）短距离运输—胞内及胞间运输(非管道化运输):
质外体途径—自由空间。
共质体途径—胞间连丝完成。
交替途径—质外体与共质体交替进行,需要转移细胞,起到转运作用。
运输形式—蔗糖(主要)，除蔗糖外,还有其他糖和其物质。
依据：1.通过测流液成份—主要成分是蔗糖。
2.同位素示踪法
3.蚜虫吻剌
运输方向—从源-→库(非极性运输),即双向运输—源库的相对位置决定了有机物质运输的 方向。
运输速率—*比集运量SMT(比集转运率SMTR)—有机物质在单位时间内通过单位韧皮部 横截面积的量。 (g.cm-2.h-1)
运输机理 1.有机物质在源端的装载
2.有机物质在库端的缷出
3.有机物质在从源到库的运输动力：
主要内容:
有机物质分配的规律:
1.总方向:是从源—库。
2.分配特点,⑴按源-库单位进行分配；
⑵优先分配给生长中心；
⑶就近供应,同侧运输；
⑷成龄叶片之间无同化物供应关系。
3.再分配、再利用—衰老器官中的物质分解运至生长中心,再次被利用：
充足籽粒物质来源 1.籽粒在生长过程中,功能叶—→光合作用—→同化物—→籽粒。
2.开花前,贮存于茎杆中或无效分蘖内的过度贮藏物—→分解—→籽粒。
3.穗本身光合作用形成的内化物。
影响同化物运输的因素
1.代谢调节
2.激素调控
3.环境因素—①.水—少,运输少。
②.光—功能叶片白天光合产物输出量大于夜间。
③.T—一定范围内T高,运输快;昼夜温差大,运输快。
④.矿质营养
课 目
生长素类、赤霉素类
目 的要 求
通过讲解使学生掌握生长素类和赤霉素类对植物的作用
重 点难 点
生长素类和赤霉素类的作用机理、生理效应及应用
第五章,植物的生长物质
植物生长物质—是指具有调控植物生长发育的一些生理活性物质。
包括二类 *植物激素—指在植物体内合成的,并能从产生部位输送到其它部位,对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。*植物生长调节剂—是人工合成的具有植物激素活性的一类有机物质。
主要内容:
植物激素分五大类 生长素类；
赤霉素类；
细胞分裂素类；
脱落酸；
乙烯；
植物激素的特点
内生性—是植物代谢产物。
可逆性—从某个部位产生后可运至其它部位发挥作用。
调节性—低深度对代谢过程起调节作用。
§1 生长素类发现—生长素类—是最早发现的植物激素。结构式P141
（1880年达尔文父子进行金丝雀 Yi草胚芽鞘的向光性试验后,经燕麦试验法,证实了IAA存在。） P140 图7-2
分布—IAA大部分集中在生长强烈、代谢旺盛的部位,而在衰老的组织和器官中含量很低。
运输—*极性运输：即只能从植物形态学上端向下端运输,不能逆向运输。
IAA极性运输属于主动运输,
近年来发现,叶片合成的IAA也可通过活组织向其它部位的非极性运输。
存在形式 游离型—不与任何物质结合,有生理活性。
结合型—能与Aa、单糖、肌醇等小分子结合,无生理活性,是钝化形式或贮藏形式或运输形式。
二者在一定条件下可以转换。
合成—合成前体是色氨酸。
分解— IAA氧化酶分解,
光分解,
生理效应：1.促进伸长生长
2.促进器官与组织分化
3.形成无籽果实
4.影响性别分化—IAA促进黄瓜多开雌花。
5.使植物保持顶端优机理 1.生长素的酸生长学说
2.生长素的基因活化学说—P147
3.生长素的受体学说—P147 2,3自学
§2 赤霉素类
发现—由水稻恶苗病研究发现的,属类萜化合物。
分布—生殖器官和生长旺盛的器官多,而休眠器官少。
运输—非极性运输
存在形式— 游离型—具有生物活性。
结合型—无生物活性。钝化形式。是贮存形式。
二者可相互转化。
合成前体—甲瓦龙酸(又称甲羟戊酸)P150图7-17
*生理效应 1.促进茎的伸长生长—促进节间伸长,而节数不变。
2.打破休眠—有效地打破种子,块茎,芽的休眠。
3.促进抽苔开花—CA有代替低温与长日照的作用,但对短日植物却无促进开花的作用。
4.促进座果—GA可提高座果率。
5.诱导单性结实—与IAA一样,CA变能促进未受精的子房膨大,发育成无籽果实。
6.影响性别分化—GA促进黄瓜多开雄花,而IAA则促进黄瓜多开雌花。
*GA抑制不定根的形成,这一点与IAA不同。
*机理:1.GA调节生长素的水平：①GA促进IAA的合成
②GA能抑制IAA氧化酶与过氧化物酶活性,降低IAA的破坏速度。
③.GA能促进结合型IAA—游离型IAA
2.GA诱导酶的生物合成—P151 图7-18
3.GA调节细胞壁中钙的水平 P152(自学)
课 目
细胞分类素类、脱落酸、乙烯
目 的要 求
通过讲解使学生了解对植物生长有促进作用和抑制作用的激素分别有哪几种；并掌握其生理效应
重 点难 点
细胞分类素、脱落酸、乙烯的生理效应及应用、作用机理
主要内容,
§3 细胞分裂素类
分布—处于细胞分裂的部位,如根尖、茎尖、正在发育和萌发的种子和生长的果实中。
存在形式：游离型—具有生理活性。
结合型—无生理活性,钝化形式,贮藏形式。
合成前体—腺嘌呤；
tRNA；
甲瓦龙酸。
细胞分裂素的生理效应:
1.促进细胞分裂与扩大—IAA促进核分裂,CTK促进细胞质分裂,如果缺少CTK,细胞质不分裂,形成多核细胞,CTK还诱导细胞体积扩大(横轴方向扩大)这一点与IAA不同。
2.促进侧芽发育—CTK具有消除顶端优势的作用。促进侧芽发育。
原因:①.CTK能解除IAA对侧芽的抑制作用。
②.CTK能促进输导组织分经.
3.延迟叶片衰老—CTL特有的作用。
4.剌激块茎形成。
5.促进某些色素的生物合成。
6.促进组织与器官分化—CTK能诱导愈伤组织分化出芽。
7.促进果树发芽分化—尤其是雌性的分化。
8.促进气孔开放。
机理:
CTK促进蛋白质的生物合成—不仅促进蛋白质的合成速率,而且改变了蛋白质合成种类。tRNA中的CTK对蛋白质合成有调节作用—tRNA中的CTK对于识别mRNA上的密码子具有特殊作用,防止读错,保证肽链合成正确无误。
§4 脱落酸(ABA)
发现—61年,在研究棉花幼铃脱落时,从成熟的干棉壳中分离钝化出来的。
分布—主要存在于成熟衰老组织,即将进入休眠状态的器官中。
*在逆境条件下(干旱,水涝,低温,高温,盐渍等),ABA含量猛增。
合成场所:根系中的根冠；
叶片中的叶绿体。
合成前体:甲瓦龙酸
*生理效应:
1.抑制生长—ABA能抑制细胞的分裂与伸长。
2.促进脱落—在衰老叶片和成熟的果实中,ABA含量很高,所以,导致脱落,但在幼嫩与成长的叶片和果实中,有促进生长的IAA、GA、CTK对ABA有抵消作用。所以,不会脱落。
3.促进休眠—与GA相反,ABA能促进芽和种子休眠,抑制其萌发。
4.加速衰老—与CTK相反,ABA能加速器官衰老。
5.促进气孔关闭—与CTK相反，ABA能促使气孔关闭。
6.影响开花。
7.提高抗性—在逆境条件下,植物体内ABA含量增高,促使植物抗性提高。
8.促进块茎形成—马铃薯。
作用机理：ABA抑制核糖核酸的合成；
ABA抑制蛋白质的合成。
§5 乙烯(ETH)
分布—正在成熟的果实中含量最高。
合成前体—蛋氨酸。 合成途径 P160图7-30
生理效应:
1.三重反应( 乙烯特有的)—把豌豆黄化幼苗放在微量乙烯气体中,其上胚轴就表现出“三重反应”：—是抑制茎的伸长生长；二是促进上胚轴横向加粗；三是上胚轴失去负向地性而横向生长。
*三重反应—乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长；促进其加粗生长；上胚轴失去负向地性生长特性,而横向生长。这三种反应称为“三重反应”
是植物对乙烯的一种特殊反应。可作为乙烯的生物鉴定法。
2.*偏上性反应—植物在含有乙烯的环境中,叶柄上才生长快于下方生长,因而常常发生叶柄向下弯曲,叶片下垂的现象,这种异常的形态学现象,称为偏上性反应。它是植物接触乙烯所发生的特征性反应之一。3.促进果实成熟—随着果实的成熟,果实内乙烯含量增高,因为,乙烯能增加细胞膜透性,促使呼吸作用加强,所以,引起果实内各种有机物质发生变化(如甜度增加、酸味减少、涩味消失、色泽变艳等)，使果实由硬变软,趋于成熟,最后达到可食程度。
4.促进脱落与衰老—为防止果树大小年现象,常常采用乙烯剂(乙烯释放剂)蔬花蔬果。
5.促进某些植物的开花与雌花分化—与IAA一样,促进菠萝开花,可诱导瓜类多开雌花。
6.促进次生物质分泌—乙烯能刺激橡胶树多分泌乳胶。生产上用适宜浓度的乙烯利稀释液涂在橡胶树干割线下的部位,流胶时间延长,橡胶产量提高。
7.能打破顶端优势。
机理:乙烯能引起特定的mRNA合成,然后以此为模板合成新的纤维素酶和多聚半乳糖醛 酸酶—→分解细胞壁—→壁纤维素和果胶质降解—→离层区细胞彼此分开—→导致叶片果实等器官脱落。
课 目
激素间的相互作用、植物生长调节剂
目 的要 求
通过讲解使学生了解五大类植物激素既有相互促进相辅相成的一面，又有相互拮抗的一面
重 点难 点
各激素间的相互关系
§6 激素间的相互关系
IAA与GA（相互增效作用）:
GA能使IAA处于较高水平:1.GA速IAA合成。
2.GA抑制IAA分解。
3.GA促进IAA由结合态—自由态。
4.IAA/GA控制着形成层对木质部与韧皮部的分化。
主要内容:
IAA与CTK:CTK促进IAA极性运输；
CTK—促进侧芽生长,破坏顶端优势。
IAA—抑制侧芽生长,保持顶端优势。
IAA/CTK控制愈伤组织进行根与芽的分化。
IAA与ETH（反馈关系）,
生长素促进乙烯合成—IAA能促进ACC合成酶的合成,并提高其活性。
ETH降低IAA水平—1,乙烯抑制IAA合成。
2.乙烯促进IAA氧化酶活性。
3.乙烯阻()IAA极性运输。
所以,高浓度IAA对细胞生长的抑制作用是由于使组织中产生了乙烯的缘故。
GA与ABA:1.休眠,萌发关系相反:
GA—能打破休眠,促进萌发。
ABA—能促进休眠,抑制萌发。
2.合成条件区别,日照长度
↓
光敏素
长日照
→ GA/ABA上升—→生长
合成前体—甲瓦龙酸—→法尼基焦磷酸——
→ GA/ABA下降—→休眠短日照
CTK与GA:CTK可使GA由自由型—→束缚型。
CTK/GA影响雌雄异株的性别分化。 CTK—雌性分化。GA—雄性分化。ABA与ETH,ETH促进ABA含量增加。总之,五大类激素间,既存在相互促进的关系,又存在着相互对抗关系。
主要内容:
§7 植物生长调节剂
植物生长调节剂—是指人工合成的具有激素活性的一类有机化合物。
三种类型,植物生长促进剂；
植物生长延缓剂；
植物生长抑制剂。
物生长促进剂:
生长素类:吲哚衍生物—吲哚丁酸(IBA)吲哚丙酸(IPA)等。
萘的衍生物—α-萘乙酸(IAA)等。
卤代苯的衍生物—2,4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）等。
应用:P171
①促进插条生根；
②促进菠萝开花；
③防止器官脱落；
④疏花疏果；
⑤促进结实；
⑥抑制萌芽；
⑦性别控制；
⑧杀除杂草；
赤酶素类：应用较多的是GA3。
*应用：①促进结实；
②打破休眠；
③保花保果；
④促进营养生长；
⑤促进雄花发育。
细胞分裂素类,激动素（KT）；
6-苄基腺嘌呤（6—BA）；
6-苯基腺嘌呤。
二、植物生长延缓剂植物生长延缓剂—使植物茎枝延缓生长,间接影响开花,但不引起畸形。
种类,
作用,⑴ 延缓细胞的分裂与扩大。
⑵ 促进茎部短粗。
⑶ 影响根系生长。
⑷ 促进叶片加厚。
主要内容:
⑸ 促进叶色深绿。
⑹ 改变花的发育。
⑺ 提高抗性。
三、植物生长抑制剂—当浓度<10-5mol/L时,可抑制植物或器官生长的人工合成的有机化合物。
应用—果树和观赏植物的化学修剪,蔬菜保鲜等。
四、乙烯释放剂—乙烯利
因为乙烯为气体,易挥发,不溶于水,使用不方便。所以,生产上常用乙烯利—乙烯释放剂。它在植物体内可释放乙烯。
乙烯利主要用于果实,棉铃及烟叶的催熟,诱导瓜类雌花分化,橡胶排乳。
注意：不能与碱性物质混用。
第六章 营养生理
§1 种子生理一、种子休眠—指有些植物的种子即使处于适宜的条件下也不萌发,在自然条件下必须经过一定时间后才能萌发的现象。（种子休眠是植物经过长期演化而获得的一种对不良环境和季节变化的生物学适应能力。它对植物本身的生存、种族繁衍是至关重要的。）
休眠类型,被迫休眠；生理休眠
休眠原因,1.种皮障碍—种皮不透水,不透气及机械阻碍限制胚生长,属被迫休眠。
2.后熟作用—有些植物的种子采收之后,尚需经过一段继续发育的过程,或者完成形态后熟，或者进行一系列生理生化变化,达到真正的,成熟,具备发芽能力。
形态后熟型—种胚分化发育不全,而处于休眠状态,只有经一段休眠期,胚才分化发育完全,这段时期称后熟期。
生理后熟型—胚分化发育已完全,但生理上尚未完全成熟,仍不能萌发。因为,种子内部有机物质和激素尚未完成转化。
3.抑制物质—种子内部含有抑制萌发的物质。
课 目
种子生理、植物生长的细胞学基础
目 的要 求
通过讲解使学生了解到植物的一生就是从种子---种子的过程，种子只有渡过休眠期才能萌发，生长
重 点难 点
种子休眠的原因，如何打破休眠；种子萌发的条件及萌发时的生理生化变化，组织培养的概念和理论基础
主要内容,打破休眠的方法:
1.机械损伤—对种皮不透水的,可用砂子磨破种皮。
2.层积处理—对生理后熟型种子,方法,用湿砂将子成层地堆积在低温地的室外背阴处或地窖1～3月。
3.药剂处理—用化学药剂如热H2SO4,酒精,GA，氨水等。
4.温热处理—日晒或35～40度温水处理,可促进萌发。
5.清水冲洗—番茄,辣椒和茄子等种子播前用清水反复冲洗,可提高发芽率。因为,可冲掉种子外壳上的萌发抑制物质。
6.物理因素—用X-射线,超声波等处理种子,可解除休眠。
二、种子寿命
在一定的条件下，种子从完全成熟到丧失生活力（或死亡）所经历的时间称为种子的寿命。通常，种子的寿命以达到60%以上发芽率的贮藏时间为依据，而并非指全部种子丧失生活力的贮藏时间。
根据寿命的长短分三种类型：
短命种子—寿命在几小时至几周。
中命种子—寿命在几年至几十年。如小麦,水稻,大麦,大豆,绿豆,蚕豆等。
长命种子—寿命在几百年至几千年。寿命最长的种子是莲花的种子。古莲子的种子寿命为1041年。
种子的贮藏条件:低温,干燥,低氧。
三、种子萌发萌发条件：水分—充足。原因:①.促使种皮软化,利于气体交换,提高呼吸速率,便于种胚突破种皮。
②.原生质从凝胶—溶胶,酶活性增高,代谢加强。
③.不溶性—可溶性。大分子物质—小分子.利于运转,供胚生长。
④.激素由束缚型—自由型 调节胚生长。
⑤.胚细胞分裂与伸长离不开水。
主要内容:
温度—影响酶活性:最低温度；最高温度；最适温度。
变温更利于种子萌发,原因:①.引起种皮胀缩,利于气体交换。
②.利于种胚突破种皮。
③.适于各种酶的温度要求。
O2—种子萌发是非常活跃的生命活动,需呼吸供能。
光—有些种子萌发需要光照如需光种子:（660nm）红光促进,远红光（730nm） 抑制；
种子萌发的生理生化变化,
1。吸水过程的变化—分三个阶段:
急剧吸水阶段；死活种子均可。
滞缓吸水阶段；死活种子均可.
重新迅速吸水阶段:只有活种子具有。P182，图8—4
2.呼吸作用的变化—同吸水,分三个阶段：
快速呼吸阶段：无O2呼吸
缓慢呼吸阶段,无O2呼吸
重新迅速呼吸阶段：有O2呼吸
3.贮藏物质的变化:即:大分子—→小分子物质；不溶性—→可溶性物质。 淀粉—→双糖,单糖 蛋白质—→Aa—→再合成新的蛋白质
4.核酸的变化—种子萌发初期,胚中开始合成RNA和DNA。
5.激素的变化—束缚型—→自由型。除ABA下降外,其它激素均上升。
6.植酸变化—植酸又称肌醇六磷酸,是种子内部元素的主要贮存形式。因为,贮藏形式的植酸多为钙、镁的复盐。所以,又称植酸钙镁,也是种子中钙镁的主要来源。
种子萌发的过程(分三个阶段),吸胀—吸水膨胀,种皮变软。
萌动—胚根突破种皮(露白,露胸)是萌动标志。
发芽—胚根长度等于种子长度。胚芽长度等于种子长度一半时,称发芽。
课 目
植物生长的基本特性、植物的运动
目 的要 求
通过讲解使学生了解植物生长的四大基本特性、掌握影响植物生长的环境因素和植物运动的两种类型
重 点难 点
影响根冠比的因素、顶端优势的机理、果树大小年的原因、一次开花植物结实后导致营养体死亡的原因
§2 植物生长的基本特性植物的生长是以细胞的生长为基础的。
细胞生长分三个时期:
分裂期主要内容:
②.主茎与侧枝的相关:
顶端优势
先端优势与成层现象
顶端优势产生机理—吉题库P77.9
③.营养生长与生殖生长相关:
依存关系：
制约关系,
产生果树大小年的原因？ P194+吉题库P77
4．植物生长的独立性
极性—指植物的器官、组织或细胞的形态学两端在生理上所具有的差异性（即异质性）。
再生作用—与植物分离的部分具有恢复植物
§3 影响植物生长的环境条件
温度—影响酶活性。因为,植物生长是在一系列酶的作用下完成的。P200 图8-19
光照—通过光合产物和物质运输而间接影响生长—光合作用一章讲了。
通过光质与光强直接影响植物的生长。
1.光质对生长的影响:蓝紫光抑制植物伸长生长,尤其紫外光抑制作用更强,不仅能提高IAA氧化酶活性,降低IAA水平,还能抑制淀粉酶的活性,阻碍淀粉的利用。因此,高山上大气稀薄,紫外线易透过,植物比较矮小。
光的范型作用—指光照条件对植物的高矮、株型、叶片大小、颜色以及生长特性的影响。
光形态建成—这种受光诱导和调节的形态建成,也叫光形态建成。是由光敏素控制的一种低能反应。
红光（660nm）使黄化苗转为正常苗,促进子叶伸长,抑制茎的过度伸长,阻止黄化；而远红光（730nm）能够逆转红光的效应.
主要内容:
2.光强对生长的影响
⑴ 强光的影响。在强光作用下，抑制细胞伸长，促进细胞化，从而抑制植株长大，但重增加。因此，要强光下株型紧凑。其表现是：节间缩短，叶色浓绿，叶片小而厚，根系发达。
⑵弱光影响。弱光有利于细胞伸长，但不利于细胞分裂，细胞分化推迟，纤维素少，细胞壁薄，节间伸长，株高增加，叶色浅，叶片大而薄，植物多汁，根系发育不良，植株柔弱。
⑶无光的影响。在黑暗条件下，有利于细胞伸长，但不利于细胞分化。植株细长，顶端弯曲，叶小不展开，呈鳞片状，细胞大而壁薄，植株多汁，茎叶呈黄白色，故称黄化苗。
水分水分直接或间接地影响植物的生长。首先细胞的分裂与伸长需要充足的水分，使原生质处于充分饱和状态，这是水分的直接作用。同时，水分还影响各种代谢过程而间接地影响植物的生长。所以在生产上水分常常与肥料一起来调节作物的生长，以便获得高产稳产。
§4 植物的运动植物的运动--是植物适应环境的一种形式,是感应环境剌激的一种表现。
1．向性运动:外界对植物单方向剌激引起的，是不可逆的。（向光性；向重力性；向化性；向水性。）
2．感性运动:无一定方向剌激引起的。（感夜性；感震性；感触性）
3．近似昼夜的节秦运动
课 目
春化作用、光周期现象
目 的要 求
通过讲解使学生了解当植物生长到一定阶段、外界环境中的低温和光周期可作为一种信号去触发细胞内的成花诱导所必需的某些生理生化变化
重 点难 点
概念：春化作用、光周期、光周期现象、光敏素，春化作用的机理及应用，光周期诱导的机理及应用
主要内容,
第七章 植物的成花生理
§1 温度与成花诱导—春化作用
*春化作用—低温诱导促使植物开花的效应。
春化处理—使萌动的种子通过低温处理。
例如:甜菜,天仙子等,只有通过春化作用,才能抽苔开花,否则,将处于营养生长状态。
春化作用条件:
1.低温—0～15℃,并需要一定的时间,根据完成春化所需低温和天数,可将小麦分为冬性，半冬性和春性。
* 一般情况下,冬性越强,要求春化的温度越低,要求春化的天数也越长。
2.水分—春化时,临界含水量改为40%,而活跃生长时的含水量则为80～90%。
3.O2—充足的O2有利于呼吸作用的增强,以便在春化期间为具有分生能力的细胞提供必要的物质和能量。
4.养料—通过春化作用,必须供给足够的营养,否则,低温处理无效。
去春化作用—在春化作用结束之前,把植物放在较高的温度下,低温的效果可被消除,即不能诱导植物成花。
*通常，春化时间愈长，解除春化就愈困难。
再春化作用—在高温下解除春化之后，在低温下又可重新春化。这种解除春化之后，再次恢复春化的现象叫做再春化作用。
春化作用的机理:
1.感受春化的时期—大多数作物的春化是在种子萌发～苗期进行。
种子春化；绿体春化。
2.感受春化的部位—是分生组织和进行细胞分裂的部位。
3.春化效应的传递—二种学派:能传导；不能传导。
4.春化的生理生化基础—春化素至今尚未提取出来,我国孟繁年从小麦中提取出来一种物质—玉米赤霉烯酮。她认为,这是一种参与春化作用的激素，能活化某些酶系统,启动关键性反应,促使春化作用完成。
春化的生理生化反应：呼吸方面—→增高。
代谢方面—→增高
蛋白质代谢—游离肥、可溶性蛋白质增高。
春化作用的应用,
1．调种引种
2．调节播期
3．控制开花
§2 光照与成花诱导—光周期现象。
光周期— 一天当中白昼和黑夜的相对长度。
光周期现象—这种昼夜长短影响植物开花的效应叫光周期现象。
植物对光周期反应的类型:
1.长日植物
2.短日植物
3.日中性植物
4.长—短日植物
5.短—长日植物
6.中日照植物
7.两端日照植物植物对光周期反应的特点
对光周期第三的植物成花诱导都有一定的临界日长。
② 许多长日植物和短日植物都是很典型的，都有明确的临界日长，必须经过连续的、一定数目长日照或短日照才能开花。
③ 植物在一定的日照条件下开花，这并不意味着植物的一生都需要这种日照长度，而是仅在植物的一定生长发育阶段才需要一定数量的光周期数。
*④ 所谓长日植物，其临界日长不一定超过短日植物；而短日植物的临界日长也不一定都短于长日植物。
⑤ 同种植物的不同品种对日照的要求不同。
光周期诱导—在一定时期满足植物所需一定天数的光周期即可诱导植物成花的现象叫光周期诱导。
光周期刺激的感受部位—叶片,如果将植物的叶片全部摘除,即使处于适宜的光周期,也不能开花。
光周期诱导的机理:
1.光周期刺激的传导
2.暗期与光周期诱导
3.光质与光周期诱导—暗期中断最有效的光是红光,红光的暗期中断效应能被远红光所抵消。而植物能否开花决定最后照的是红光还是远红光。因为,光能素起作用。
光周期的应用,
育种
① 人工调节花期。
② 加速世代繁育。根据我国气候多样的特点，可进行南繁北育。
引种—生产上常常从外地引进优良品种，以便获得高产。但应注意三点：
① 必须了解被引进品种的光周期反应特性（长日植物、短日植物或日中必植物）；
② 必须了解作物原产地与引种地生长季节日照条件的差异；
③ 必须考虑被引进作物的经济利用价值。比如，以收获果实或种子为主栽培目的的作物，为使及时杨花，应遵循以下原则：
短日植物
引种
选择晚熟品种
长日植物
引种
选择早熟品种
北方—→南方
北方—→南方
引种
选择早熟品种
引种
选择晚熟品种
南方—→北方
南方—→北方
同样道理，如以收获营养器官为主要栽培目的时，引种时应与上述情况恰恰相反，即短日植物南种北引可以推迟成花延长营养生长期，因而增产。
同纬度地区的日照长度相同，温度差异基本不大，只要肥水适宜，相互引种容易成功。
3．维持营养生长—对以收获营养体为主的作物，可采取适当措施抑制其开花。
4．控制开花期—采用人工控制光周期的办法，可以提早或延迟花卉植物开花。
光敏素—光周期反应中,感受适宜光周期的刺激从而引起一系列导致开花的反应色素,是由生色团与蛋白质组成。定位在膜系统上,有红光吸收与远红光吸收型二种存在形式。二者在一定条件下可以互相转化。
主要内容:
光敏素,叶绿素吸收光谱的比较:二者在短波光区基本差不多,但叶绿素在远红光区吸收峰高,而光敏素矮。
光敏素的作用机理:
1.光化学转化,红光（660nm） ［X］
Pr Pfr ［Pfr.X］—→ 生理效应
远红光（730nm）
［X］ 中间产物，可能是：ATP、NTP+、代谢产物。
2．改变膜透性:因为光敏素存在于膜上,
Pr—平行于膜；
Pfr垂直于膜；
红光
Pr平行于膜 → Pfr垂直于膜—→改变了膜透性。
3.活化有关开花的基因:Pr Pfr—→中心代谢反应—→活化有关开花基因—→开花。
4.与酶活性有关:苯丙氨酸裂解酶；硝酸还原酶；过氧化物酶，他们受光敏素影响。
光敏素在光周期诱导成长中的作用（Pfr/Pr）：
光敏素不是开花刺激物,但它可以触发开花刺激物的形成。一般认为,光敏素诱导植物成花,并不决定于Pfr与Pr的绝对含量,而是与Pfr/Pr的比值有关。
（1）Pfr/Pr高时：诱导长日植物开花剌激物的形成，促使长日植物开花,短日植物不开花。
（2） Pfr/Pr低时：诱导短日植物开花剌激物的形成，促使短日植物开花,长日植物不开花。
主要内容:
*因为长日植物，高Pfr在光期，光期越长,Pfr越高,越利于开花。而短日植物的高Pfr在暗期,暗期越长,越利于开花。
（3）半夜闪光处理中断暗期,Pfr不转变成Pr；Pfr浓度高,所以,抑制短日植物开花,促使长日植物开花。
春化作用和光周期现象表明,低温和光周期诱导可以产生开花刺激物,促进植物开花。近年来认为,植物成花刺物可能是甾类化合物。
近年来研究证明,甾类激素在植物的成花诱导中起着重要作用,尤其是雌性激素在植物的成花诱导中的作用研究得最多。
植物激素与植物的成花诱导:
1.IAA与成花诱导—IAA：促进长日植物开花；抑制短日植物开花。
2.CTK与成开诱导—CTK能促进短日植物开花。
3.GA与成花诱导—五大类激素中GA对成花诱导作用最大。
GA可使30多种植物在短日条件下成花,并可代替20多种植物对低温的要求(春化作用)。长日条件下,无论长日植物还是短日植物,内源GA含量均有所提高,中断暗期(如闪光处理)也能提高GA的含量。
4.ABA与成花诱导—ABA可代替短日照促使短日植物在长日条件下开花。但对长日植物的成花却有抑制作用。
即:植物的成花过程不是受某一种激素的单一调控,而是受各种激素的多元调控。
光敏素通过调节GA与ABA的生物合成来诱导植物成花过程:
长日条件下:GA合成占主导,GA/ABA比值上升,有利于长日植物开花。
短日条件下:ABA合成占主导,GA/ABA比值下降,有利于短日植物开花。
营养状况与植物成花诱导:植物体内的营养状况影响植物的成花过程,决定植物开花因素并不是某些物质的绝对含量,而是其比例。如:C/N比值高,促进长日植物和某些日中性植物开花。
C/N比理论在农业上的应用：
§3 植物性别表现的调控性别表现类型,
1．雌雄同株同花—在同一花中分化出同时具有雌蕊和雄蕊的两性花。
2．雌雄同株异花—同一植株体上,雌花和雄花分开。
3．雌雄异株异花—雌花和雄花分别着生在不同的植株上。
性别表现的调控:
1.植株年龄对性别表现的影响—在雌雄同株异花植物上,通常雄花先出现,后是雌花出现,所以,植物从下→上,雌花比例增加,即雌花一般在开花较晚时才出现。2.环境条件—光周期：适宜长度的日照促进多开雌花,不适宜长度的日照则促进多开雄花。即长日照促长日照植物多开雌花,而短日照则促进短日植物多开雌花，长日多开雄花。
温周期：低温与昼夜温差大多开雌花。
营养状况：水分充足,N肥较多,多开雌花。土壤干旱,N肥较少,多开雄花。
3.生长物质对性别表现的调控
4.栽培措施对性别表现影响
熏烟可增加雌花,因为烟中含有乙烯和CO。
机械损伤可增加雌花，因为,机械损伤后产生乙烯。
课 目
花粉生理、授粉生理、受精生理
目 的要 求
通过讲解使学生了解花粉的化学组成、贮存条件、影响授粉的因素
重 点难 点
概念：授粉、识别、群体效应、无融合生殖、单性结实、影响花粉萌发和花粉管伸长的因素、受精作用的特点
主要内容:
植物的生殖与成熟生理
§1 授粉生理
花粉的化学组成:
花粉的贮藏条件:低湿(25～50%相对湿度)，低温(1～5℃),高CO2,低O2或无O2条件。
花粉的寿命：因植物而不同,禾本科如水稻,3～5分钟就有50%以上的花粉失去活力。
*识别—就是一类细胞与另一类细胞在结合过程中要进行特殊的反应，从对方获得必要的信息，这种信息可以通过物理的或化学的信号加以表达。（这种识别决定于花粉外壁中的蛋白质与柱头乳突细胞表面的亲水的蛋白质表膜之间的相互关系，因为二者是双方识别过程中的感受器）。
花粉外壁的蛋白质与柱头乳突细胞表面的蛋白质膜之间相互识别。识别是植物长期进化的结果,它保证了物种的稳定性和繁衍力。然而,它也给育种工作尤其是杂交工作带来麻烦。
花粉落在柱头上,经过识别之后,在适宜条件下,花粉粒开始从柱头的分泌物中吸取水分,发生水合作用,内部压力增大,内壁从外壁的萌发也向外突出,形成细长的花粉管,以后花粉管沿柱头伸长,直达胚珠,精子与卵细胞相互融合,即完成受精作用。
群体效应—落在柱头上的花粉密度越大，萌发的比例越高，花粉管的生长赶快，这种现象叫做群体效应。
单性结实—植物不经受精作用而使子房膨大形成无籽果实的现象，叫做单性结实。
主要内容:
四类:①天然单性结实。
②刺激性单性结实。
③人工诱发单性结实。
④假单性结实。
§2 成熟生理植物受精后,受精卵—→胚,中央细胞—→胚乳,胚珠—→种子，子房壁—→果皮。于是形成了果实。种子和果实成熟时,不仅形态上发生了变化,内部也发生了剧烈的生理生化变化。
一、种子成熟时的生理生化变化
1．贮藏物质的变化:①.糖：可溶性的—→不可溶性的(淀粉)；
小分子的—→大分子的；
②.脂肪:糖—→脂肪，所以脂肪增加,糖减少。
酸价下降,游离脂肪酸用于脂肪合成。
碘增加，饱合脂肪酸—→不饱合的。
③.蛋白质:增加
④.非丁（植物钙镁或肌醇六磷酸钙镁）:增加。2.其它生理生化的变化:①.呼吸:开始增加,以后下降。
②.含水量:随种成熟,含水量下降。
③.核酸的变化:增加,达到最大值时,下降。
3．激素变化:CTK—先上升,后下降。
GA—先上升,再下降。
IAA—先上升后下降。
ABA上升。
P238 图10-18
二.禾谷类作物空瘪的原因
1.内因:①.花粉败育或花粉畸形
②.雄性不育—由于遗传因素，雄蕊不产生花粉。
③.小花退化。
④.竟争能力—开花较早的优先得到养料，增重快，成为强势粒。
2.外因:①.光照—光照不足—→光合产物缺乏—→影响花粉育性。
②.温度—花粉母细胞正常减数分裂时，需要较高温度，若过低温，易形成大量瘪粒。
主要内容:
③.水分—花粉母细胞四分体形成期缺水、多水都易成空瘪粒。
④.营养物质—影响最大的N、B。N、B过多过少都不利。
*三.果实成熟的生理生化变化梨、苹果、香蕉—生长曲线呈单S形。杏、桃李、樱桃—生长曲线呈双S形。 P240,图10-19
1.呼吸变化—最初降低,到成熟末期又急剧升高,最后又降低。呼吸跃变,标志着果实成熟达到可食程度。
2.各种物质变化：①.糖类物质转化—甜味增加，大分子—→小分子,不溶的—→可溶的。
②.有机酸类转化—酸味减少,有机酸—→糖；水；CO2。③.单宁物质转化—涩味消失。单宁过氧化物酶:过氧化物；凝结或不溶性物质。所以,涩味消失。
④.芳香物质转化—香味产生。果实成熟时,自与产生具有香味的酯类和醛类物质,使水果具有特殊的风味。⑤.果胶物质转化—果实变软。未成熟的果实安生壁中沉积不溶于水的原果胶，随着果实的成熟，原果胶通过果胶酶—→果胶；果胶通过果胶酶—→果胶酸；果胶酸通过果胶酸酶—→半乳糖醛酸。
因为,果肉细胞壁中层的可溶性果胶物质含量提高,果肉细胞彼此分开,所以果肉变软。
主要内容:
⑥.色素物质的转化—色泽变丰色。成熟之前,果皮主要含叶绿素,所以,果皮为绿色,随着果实成熟,果皮颜色由绿逐渐变为黄色,橙色,红色,这是 因为叶绿素,类胡萝卜素和花色素的含量多少不同所一致。
3.激素的变化—果实成熟是受多种激素调控的,其中乙烯的作用最大:
①.提高膜透性,呼吸增加。
②.刺激水解酶合成,使不溶性物质水解为可溶性的物质。
课目
衰老、脱落和休眠生理
目的要求
通过讲解使学生了解种子、果实成熟时，不仅态上发生变化，内部也发生一系列的生理生化变化
重点难点
种子成熟时的生理生化变化，果实成熟时的生理生化变化，禾谷类作物空瘪粒的原因，脱落的机理
第九章 植物的衰老,脱落与休眠生理
*衰老—就是指一个器官或整个植株的生命功能衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程。衰老的最终结果导致死亡，这是自然界的必然规律。
类型:整体衰老；地上部分衰老；脱落衰老；渐近衰老。
*植物衰老时的生理生化变化脱落—植物器官(如叶片,果实,种子或枝条等)自然离开母体的现象，称为脱落。
类型：正常脱落—由衰老或成熟引起的脱落。
胁迫脱落—由环境条件胁迫和生物因素(病,虫)引起的。
生理脱落—植物本身生理活动引起的。
激素与脱落(脱落是受激素调控的):
1.IAA—高浓度抑制脱落；低浓度促脱落。
以离层为界,其两端IAA相对含量(远轴端/近轴端)的变化决定该器官是否脱落。
当远轴端/近轴端的IAA比值高时,抑制或延缓离层形成,不脱落。
当比值低时,加速离层形成，脱落。
2.乙烯—促进离层细胞壁的溶解,引起器官脱落。
3.ABA—促进叶片脱落。
4.GA和CTK—能拮抗ABA的作用。所以抑制器官的衰老和脱落
主要内容:
第十章 植物的逆境生理
逆境—是指自然界存在的，对植物生存和正常生长发育不利的各种环境因素的总称（久旱、淹涝、重霜、酷热、狂风、暴雨、严寒、以及过多的盐碱、酸等）。
轻者—影响植物生长发育及生物产量。
重者—植物不能生存。
胁迫—任何一种使植物产生有害变化的环境因子称胁迫。（水分胁迫、温度胁迫盐分胁迫等）。 植物在长期适应逆境条件下，逐渐形成了对不良环境有不同抵抗能力，即通过改变它们的生 理活动，甚至改变形状结构，来维持逆境条件下的生存及生命的延续，这种对不良环境的适 应性和抵抗力称为抗性或抗逆性。
抗逆性(抗性)—植物对逆境的抵抗或忍耐能力。
抗性锻炼—抗性是植物对环境的适应性反应,是逐步形成的,这种适应性形成的过程叫抗性锻炼。
植物通过锻练会提高对某种逆境的抵抗能力。如:越冬作物由于秋季温度越来越低,经受了锻炼,所以,能忍受严寒而越冬。
植物对逆境的抵抗方式：
1,避逆性—植物与逆境之间在时间或空间上设量某种屏障，以摒拒逆境对植物产生有害影响，不必在代谢或能量上对逆境产生相应的反应。如：仙人掌植物的叶退化成刺，降低蒸腾，茎内贮存大量水分而避免干旱的不利影响。
特点：不利的环境因子并未深入组织内部，因而组织本身也不会产生相应的代谢反应。
2,耐逆性—植物组织经受逆境的直接作用，但植物可通过本身的代谢反应以阻止，降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。
特点：在可忍受的范围内，逆境所造成的损伤是可逆的，既植物可恢复其正常生长，如超出可忍范围，损伤是不可逆的，完全丧失本身恢复能力，甚至死亡。
主要内容:
第一节 植物抗性的生理生化基础一,逆境胁迫下植物一般生理变化
1．逆境与水分——任何环境的胁迫对植物都能造成水分胁迫。如：⑴干旱→水分胁迫
⑵低温、冰冻→胞间结冰 间接→水分胁迫。⑶高温、辐射→植物与大气间有水势差→叶片蒸腾强烈→水分胁迫。注：一旦出现水分胁迫，植物便脱水，对膜系统的结构与功能产生影响。
2 。逆境与光合——各种逆境胁迫下→光合速率降低→光合产物降低→生长慢。如：⑴低温或高温→气孔关闭→二氧化碳降低→光合速率降低。⑵干旱→气孔关闭→二氧化碳降低→光合速率降低。⑶淹水→水层阻碍二氧化碳进入→二氧化碳降低→光合速率降低。既：逆境下→二氧化碳供应不足→光合速率降低，是逆境下光合速率下降的主要原因之一。
3 。逆境与呼吸——⑴逆境下植物的呼吸速率不稳定。冻害、热害、盐害、淹水→呼吸速率明显下降。冻害、旱害→呼吸速率则先上升后下降。⑵逆境下呼吸途径也发生改变，干旱、感病、机械损伤→PPP上升。
4,逆境与代谢——逆境下，合成﹤分解，既水解酶活性提高，大分子降解为小分子，不溶的变成可溶的。
5 。逆境与原生质膜——逆境下→植物组织脱水→膜脂由双分子层排列方式→六晶形结构的量状排列（图12-4），P265 →膜透性提高→电解质和可溶性物质外渗（实验中，外液的电导率增大）。
6 。逆境与蛋白质——逆境下→诱导植物体内合成一类蛋白质，既逆境蛋白→提高植物对逆境的抵抗适应能力。
如：逆境蛋白有,热击蛋白
厌氧蛋白
盐胁迫蛋白
紫外线诱导蛋白
病原相关蛋白等。
二,逆境胁迫下植物的渗透调节现象：（逆境与渗透调节物质） 逆境下→植物水分胁迫→细胞脱水，所以植物要想维持正常的水分代谢，正常生长，就必须要保持细胞具有较高的吸水力，既：细胞水势降低。也就是细胞内增加溶质，才能降低渗透势，既能保持细胞具有较高的吸水力，又能使细胞维持其膨压的稳定性。既：渗透调节的直接生理作用，就是在一定范围没维持细胞膨压的稳定性→使细胞进行正常的生理生化变化。
课 目
植物抗性的生理生化基础，植物的抗寒性
目 的要 求
通过讲解使学生了解植物对逆境的抵抗方式，掌握植物在逆境条件下发生的生理生化变化
重 点难 点
概念：逆境、抗性、抗性锻炼、冷害、冻害、过冷作用、逆境乙烯，冷害引起的生理生化变化，冷害的机理，提高抗冷性的途径
主要内容:
因为细胞膨压控制膜电解质和膜对物质的吸收与运输，维持气孔开放和气孔导性（有利光合作用），保持细胞的继续伸长生长和叶片的扩张生长。
渗透调节物质 无机离子——k +、Ce- 等，是由外界环境进入细胞的。
有机物质—Pro.甜菜碱,是细胞自身合成的。
渗透调节物质的特点：1 分子量少，水溶性强。
2 在生理PH范围内不带净电荷，能为能为细胞膜所
保持而不易渗漏。
3 能保持酶构象的稳定而不致溶解。
4 对细胞器无不良影响（既无毒害作用）。
5 生物合成迅速，并在一定区域没很快积累，从而起到调节渗透势的作用。
1 脯氨酸与抗性→据研究，在逆境，尤其是在干旱和盐啧条件下，植物体内的Pro急剧上升，可增加数十倍至上百倍。原因：⑴Pro合成受激，而氧化受抑。⑵蛋白质合成受阻，而水解加强。
生理意义,
1.防止游离NH3的积累—PrO是一种既富含N素,又富含能。量的化合物,在干旱等逆境条件下,可结合游离NH3,既消除毒害作用,又贮存N素
2.PrO具有较强的吸湿性—PrO与生物聚合体结合时,是以疏水部分与生物聚合体的疏水侧链形成氢键,PrO的亲水基团则分布于表面,就更增加了生物聚合体亲水力,从而在水很少的情况下仍能维持较高的水合作用。,
Pro是一种理想的渗透调节物质：⑴，⑵，⑶。P267
2 甜菜碱与抗性——在干旱和盐渍条件下，植物体内的游离甜菜碱含量上升。
生理意义：⑴，⑵，⑶，⑷。P267
主要内容:
三 逆境胁迫下植物的内源激素变化：（逆境与内源激素）
前面讲了，逆境下→植物水分高缺→影响内源激素的合成与运输。
1 ABA与抗性——许多研究表明，逆境下，植物体内游离的ABA急剧上升，一般超过原来的十几倍到几十倍。所以，逆境下植物组织内游离的ABA上升有助于提高植物的抗性。
2 乙烯与抗性——在内源激素中，ETH是对逆境最为敏感的一种激素。
乙烯：逆境乙烯、伤害乙烯、成熟乙烯。
四 逆境胁迫下植物的自由基伤害：（逆境与自由基）
逆境下，（高温、干旱、低温、辐射、大气污染等），在植物细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体以及微体等部位产生自由基，引起伤害。
生物自由基的伤害学说——P269
第二节 植物的抗寒性
寒害—低温对植物造成的伤害叫寒害。共分二类：
1.冷害—冰点以上的低温对植物造成的伤害。
2.冻害—冰点以下低温对植物造 成的伤害。
一、冷害冷害的类型,
延迟性冷害障碍性冷害
混合型冷害
冷害引起的生理生化变化:
1.生化反应失调
2.呼吸代谢失调
3.光合作用受阻
4.原生质流动受阻
5.吸收机能减弱冷害的机理—低温冷害的原因,主要是导致生物膜透性的改变。
1.低温引起膜脂的物相改变—膜脂由液晶态—→凝胶态。即:低温下保持膜脂液晶状态，抗冷性增高。
a．若温度降低是缓慢的，膜脂逐渐固化而使膜结构紧缩，降低膜对水分与矿质的吸收。
b．若寒潮来临，由于膜脂的不对称性，膜体的紧缩不匀而出现断裂，使膜透性增加，细胞内可溶性物质外渗，引起代谢失调。
2.膜脂的相变温度与膜脂成分有关—不饱和脂肪酸含量高,膜脂相变温度降低,抗冷性增高。
即:增加膜脂中不饱和脂肪酸的比例,即可维持膜的液晶状态,防止脂类固化,能提高抗冷性。
如:经过抗冷锻炼的棉花与蚕豆幼苗,不饱和脂肪酸含量明显增加,膜的相变温度随之降低,于是抗冷性提高。
提高抗冷性途径:
1.低温锻炼—植物如果先给予一定的低温处理的话,以后就可经受更低温度的影响而不致于 受到伤害。
原因:凡是经过低温锻炼的植株,共膜脂的不饱和脂肪酸含量增加,相变温度降低,透性稳定。细胞内NADPH/NADP+比例增加,ATP含量增加。
2.化学诱导—可利用化学药物,植物生长物质等诱导提高抗冷性。
3.合理施肥—在低温来临之前,适当增施P肥、K肥,少施或不施N肥,有利于抗冷性提高。
二、冻害冻害—冰点以下低温使植物组织内结冰而引起的伤害。
冻害机理（原因）:
1.结冰伤害
①胞间结冰—如果冰冻时间短,温度回升慢,不一定导致细胞死
亡。
②胞内结冰—常给植物带来致命的伤害。
2.膜的伤害—结冰温度主要引起构成膜的脂类和蛋白质结构发生变化,使膜失去流动镶嵌状态,甚至出现孔道事龟裂,破坏了膜与酶的结合,丧失了对物质的控制能力。
课 目
抗旱性、抗盐性
目 的要 求
通过讲解使学生了解抗旱植物的特征，干旱和盐害对植物造成的伤害，掌握如何提高植物的抗盐途径
重 点难 点
概念：旱害、盐害、暂时萎焉，永久萎焉，干旱的机理、脯氨酸与抗旱、盐害的机理
主要内容:
3.巯基假说—当受冻的原生质脱水时，蛋白质分子外面的水层变薄，因而彼此靠近，两个相邻肽链外部的-SH接触，氮化脱氢而形成-S-S-键；也可通过一个肽键的外部-SH与另一个肽键的内部-SH形成-S-S-键，于是蛋白质凝聚。而当解冻吸水时，肽键松散，由-S-S-键比较稳定，蛋白质空间结构被拉破，导致蛋白质失活。
*过冷作用—通常,植物组织(或细胞)的冰点往往低于纯水。当温度缓慢降低时,组织的温度可降低到冰点以下而不结冰,这种现象叫过冷作用。
提高抗冻性的途径:同提高抗冷性途径。
*逆境乙烯—在淹水、干旱、低温、高温、盐渍、辐射、病虫侵食、毒物伤害等逆境均使乙烯迅速增加,特称之为逆境乙烯。
*伤害乙烯—因切割、碰撞、摩按、振动、挤压、触摸等机械伤害时,也会诱导乙烯的产生，称之为伤害乙烯。
第三节 植物的抗旱性旱害—当土壤可利用水分缺乏或大气相对湿度过低时，植物的耗水大于吸水，造成植物组织的水分过度亏缺，产生不同程度的伤害，这种现象叫做旱害。
干旱的机理:
1.机械损伤：
2.膜透性改变：
3.蛋白质变性,
抗旱植物的特征脯氨酸与抗旱—许多研究表明,在干旱条件下,植物体内游离PrO含量高。
原因:
1．PrO的合成受激而氧化受抑。
2．.蛋白质的合成受阻而水解加强。
主要内容:
生理意义:
1.防止游离NH3的积累—PrO是一种既富含N素,又富含能量的化合
物,在干旱等逆境条件下,可结合游离
NH3,既消除毒害作用,又贮 存N素。
2.PrO具有较强的吸湿性—PrO与生物聚合体结合时,是以疏水部分
与生物聚合体的疏水侧链形成氢键,PrO
的亲水基团则分布于表面,就更增加了生
物聚合体亲水力,从而在水很少的情况下
仍能维持较高的水合作用。
第四节 植物的抗盐性
钠盐是造成盐分过多的主要盐类，以Na2CO3、Na2SO4为主的土壤叫碱土，而以NaCL、Na2SO4为主的土壤叫盐土，但二者常常同时存在，所以统称盐土。
一般，土壤含盐量在0.2%—0.5%时，就不利于植物生长，而盐碱土含量却高达0.6%—10%，严重的伤害植物。
我国盐碱土，主要分布于西北、华北、东北、及滨海地区，这些地区多为平原，土壤深厚，若能治理，对农业发展潜力巨大。
一 盐害—土壤中盐分过多对植物生长发育造成的危害叫盐害。
盐害的生理变化：
1生理干旱——土壤中盐分多→土壤水势降低→植物吸水降低→甚至植物体
内水分外渗→生理干旱。
2 离子失调——土壤中某种离子过多，会排斥对其他离子的吸收，既离子拮
抗，还可以产生单盐毒害。
3 代谢紊乱—— ⑴ 呼吸不稳——低盐促进呼吸；高盐抑制呼吸。
⑵ 光合减弱——盐分，叶绿体分解，光合速率降低，PEP、
RuBP羧化酶活性降低。
⑶ 蛋白质合成受阻——蛋白质分解提高。
⑷ 有毒物质积累——盐分、蛋白质合成降低，蛋白质分解
增强→产生有毒的代谢中间产物(NH3
异亮氨酸、乌氨酸、精氨酸）。
主要内容:
鸟氨酸精氨酸 腐 氨 氧化
尸 氨 NH3 伤害细胞
H2O2
二 植物的抗盐性——植物对土壤盐分过多的适应能力或抵抗能力叫~~~~。
三 抗盐的机理：
⑴ 拒盐——不让外界的盐分进入植物体内。
1、避盐 ⑵ 泌盐——植物吸盐后，不存在体内，而是通过茎
叶表面的分泌腺，将盐排除体外。
⑶ 稀盐——吸盐后，以不同方式稀释到不发生毒害的
水平。
2 耐盐——通过生理或代谢的反应，来耐受已进入细胞内的盐分。
P238,
⑴ 耐渗透胁迫 。
⑵ 耐营养缺乏。
⑶ 代谢稳定性。
⑷ 具有解毒能力四 提高抗盐性的途径：
1 选育抗盐品种。
2 抗盐锻炼。
3 使用生长调节剂。
4 改造盐碱土。
主要内容:
课 目
目 的要 求
重 点难 点
主要内容:
主要内容:
课 目
目 的要 求
重 点难 点
主要内容:
主要内容:
课 目
目 的要 求
重 点难 点
主要内容:
主要内容:
课 目
目 的要 求
重 点难 点
主要内容:
主要内容:
课 目
目 的要 求
重 点难 点
主要内容:
主要内容:
课 程:植物生理学
学 时:70
班 级:农学2002、园艺2002
教 师:贝丽霞
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
1
1/2
绪论第一章 植物细胞第一节 细胞壁
第二节 细胞膜第三节 原生质体第四节 细胞浆第五节 植物细胞间的通道第六节 细胞信号传导
2/4
第二章 植物的水分代谢第一节 水在植物生命活动中的作用第二节 植物对水分的吸收
2
1/6
第三节 植物的蒸腾作用第四节 水分在植物体内的运输
2/8
第五节 作物合理灌溉的生理基础第三章 矿质营养第一节 植物必须元素及其作用第二节 植物对矿质元素的吸收
3
1/10
第三节 植物体内氮硫磷的同化第四节 作物合理施肥的生理基础第四章 光合作用第一节光合作用的意义、特点与度量
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
4
1/12
第二节 叶绿体与光合色素第三节 光能吸收、能量转换与同化力的形成
2/14
第四节 二氧化碳的固定与还原
5
1/16
第五节 光呼吸第六节 影响光合作用的因素
2/18
第七节 光合作用与产量形成第五章 植物的呼吸作用第一节 呼吸作用的意义与度量第二节 呼吸代谢的途径
6
1/20
第三节 生物氧化与能量贮存第四节 呼吸作用的调节与影响因素第五节 呼吸作用与农业生产第六章 植物体内有机物质运输与分配第一节 有机物质的运输形式、途径、方向与度量
2/22
第二节 有机物质运输的机理第三节 有机物质的分配与调控第七章 植物激素与生长调节剂第一节 生长素类
7
1/24
第二节 赤霉素
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
第三节 细胞分裂素类
2/26
第四节 脱落酸第五节 乙烯
8
1/28
第六节 植物激素间的相互作用第七节 植物生长调节剂第八章 植物的营养生长第一节 种子生理
9
1/30
第二节 植物生长的细胞学基础第三节 植物生长的基本特征第四节 植物的营养繁殖生理
2/32
第五节 影响植物生长的环境条件第六节 植物的运动 第九章 成花生理第一节温度对成花诱导的春化作用
10
1/34
第二节 光照对成花诱导——光周期现象
2/36
第三节 植物成花诱导的生理生化基础
教 学 进 度 计 划周次
学时
教 学 内 容
备 注
11
2/38
第四节 植物的花芽分化和性别表现第十章 植物的生殖、衰老、脱落与休眠第一节 花粉生理第二节 授粉生理
1/40
受精生理成熟生理
1/42
第一节 植物的衰老及其进程植物衰老的机理及其调节第三节 器官的脱落第四节 植物的休眠第十一章 植物的逆境生理
第一节 植物抗性的生理生化基础第二节 植物的抗寒性与抗热性
1/44
第三节 植物的抗旱性与抗涝性第四节 植物的抗盐性第五节 环境污染对植物的危害
教 学 进 度 计 划(实验)
周次
学时
序号
实验名称
2
3
1
植物组织水势的测定(小液流法)
3
3
2
呼吸强度的测定(小篮子法)
4
3
3
叶绿体色素的提取,分离
5
3
4
叶绿素的定量测定
6
3
5
根系活力的测定
7
3
6
植物抗逆性的鉴定(电导仪法)
8
3
7
植物缺水程度的测定(脯氨酸法)
9
2
8
植物伤流量的测定
10
3
9
光和强度测定(改良半叶法)
单 元 教 学 计 划名称
第一章 细胞生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解细胞是生物体结构和功能的基本单位，并掌握细胞的分类、结构、化学组成、功能以及与动物细胞的区别。
重点难点
膜的结构和原生质的特点
时间
教学组织
教学方法
2学时
提问：植物是由什么组成的？（即植物的基本结构单位是什么？） 细胞分类结构组成功能
讲授法（
讲述，讲解讲读）
谈话法（启发式谈话,回答式谈话）
单 元 教 学 计 划名称
第二章 水分生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解水是植物体的主要组成成分，没有水就没有植物。掌握细胞水的存在形式，水势概念及应用等，并在农业生产中如何指导灌溉。
重点难点
细胞吸水和蒸腾作用为本章的重点，难点是水势的概念
时间
教学组织
教学方法
5学时
水分的生理意义——植物对水分的吸收（细胞吸水、根系吸水）——蒸腾作用——水分在植物体内的运输——合理灌溉
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第三章 矿质生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物除了从土壤中吸收水分外，还要从中吸收各种矿质元素和氮素，以维持正常的生命活动。并在农业生产中如何指导合理施肥。
重点难点
植物对矿质元素的吸收特点
时间
教学组织
教学方法
2学时
判断植物必需元素的三条标准确定必需元素的方法 18种元素为植物必需营养元素——必需元素的作用。
植物对矿质元素的吸收、运转——植物体内N、P、S的同化——农业生产中合理施肥。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第四章 光合生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解光合作用是光合生物利用光能同化CO2生成有机物的过程，光合作用是地球上规模最巨大的把太阳能转变为化学能的过程，也是规模最巨大的将无机物合成有机物和从水中释放氧气的过程。没有光合作用就没有繁荣的生物世界。
重点难点
光合作用机理及光合产量与外界条件的关系
时间
教学组织
教学方法
8学时
光合作用的意义——特点——指标。
光合色素的分类——功能。
光反应—场所、步骤、产物
光合作用
暗反应—场所、步骤、产物光呼吸——意义——途径——调控。
影响光合作用的因素——光能利用率低的原因——提高光能利用率的途径。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第五章 呼吸生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解呼吸作用是一切生活细胞的共同特征，呼吸停止，也就意味着生命的终止。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物，所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。
重点难点
难点为呼吸系统的多样性，重点是呼吸机制及与农业生产的关系。
时间
教学组织
教学方法
2学时
呼吸的类型——特点——意义——指标。
1．呼吸途径有多条呼吸的多样性 2．电子传递链有多条
3．末端氧化酶有多种影响呼吸作用的因素——呼吸与农业生产的关系。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第六章 同化物的运输、分配生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物叶片是同化物的主要制造器官，它合成的同化物不断地运至根、茎、芽、果实和种子中去，用于这些器官的生长发育和呼吸消耗，或者作为贮臧物质而积累下来。而贮臧器官中的同化物也会在一定时期被调运到其他器官，供生长所需要。
重点难点
重点是压力流动学说及同化物与产量的关系，难点是同化物如何*
装入与卸出 。
时间
教学组织
教学方法
2学时
同化物的运输途径——形式——方向——速率——机理。
有机物质分配的规律——影响同化物运输的因素——充足籽粒物质的来源。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第七章 生长物质生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物生长物质是一类可调节植物生长发育的微量有机物质，包括植物激素和植物生长调节剂，此外还有一些天然存在的生长物质和抑制物质。各类激素的生理功能不同，彼此相互协调、相互拮抗，共同对植物生长发育方向起调节控制作用。
重点难点
重点是五大类植物激素的生理作用，难点是ＩＡＡ和ＧＡ的作用机理。
时间
教学组织
教学方法
6学时
植物生长物质的概念——分类。
1．生长素
2．赤霉素激素的种类 3．细胞分裂素
4．脱落酸
5．乙烯
各激素的特点——分布——运输——存在形式——合成——生理效应——机理——激素间的相互关系。
植物生长调节剂的种类以及在农业生产中的应用。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第八章 生长生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解高等植物的营养生长始于种子萌发，经由苗期、童期乃至开花结实等过程，是植物生长与发育的具体表现形式，并且必然以细胞的分裂与分化为基础。生长为发育奠定基础，而发育则是生长的必然结果，二者相辅相成，密不可分，不仅收植物本身内在因素的调节，而且受外界环境条件的影响。
重点难点
重点是生长的特点、一些生长现象的解释及环境条件的影响
时间
教学组织
教学方法
4学时
种子休眠的类型——原因——打破休眠的方法——种子萌发的条件——种子萌发的生理生化变化。
1．细胞的三个时期植物生长的细胞学基础
2．组织培养
1．生长量上的“慢—快—慢”特性植物生长的 2．时间上的周期性四大基本特性
3．空间上的相关性
4．生理上的异质性
植物的运动：向性运动、感性运动、近似昼夜的节奏运动。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第九章 成花生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物的开花是由遗传基因控制的一系列生理生化及形态发生过程。植物在生长达到一定的生理状态时能被特定的环境条件诱导，经过信号传导，启动成花基因表达，发生一系列的生理生化反应，从而使营养生长向生殖生长转变。低温和光周期是植物成花诱导的两个主要环境因子。
重点难点
掌握春化及光周期理论及在农业生产上的应用
时间
教学组织
教学方法
6学时
春化作用的概念——条件——机理——农业生产上的应用。
光周期的概念——植物对光周期反应的类型——植物对光周期反应的特点——光周期诱导的机理——光周期的应用。
光敏素的概念——二种存在形式——光敏素的作用机理——光敏素在光周期诱导成花中的作用。
植物激素与植物的成花诱导——营养状况与植物成花的诱导。
植物性别表现的类型——植物性别表现的调控。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第十章 生殖和衰老生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物通过成花诱导之后形成花原基，进行花芽分化，并在适宜的条件下开花。花的出现标志着植物体从幼年期进入成熟期，从营养生长阶段进入生殖生长阶段。植物的有性生殖阶段包括花的形成与开放、授粉与受精、胚与胚乳的发育、果实与种子的生长和成熟等一系列过程，同时伴有复杂的生理生化变化。
重点难点
了解授精过程，空瘪粒的原因，种子成熟的生理生化变化；果实成熟时的生理生化变化。
时间
教学组织
教学方法
4学时
花粉生理——授粉生理——受精生理——成熟生理。
种子成熟时的生理生化变化
成熟生理 果实成熟时的生理生化变化
禾谷类作物空瘪粒的原因
衰老的概念——特征——类型。
脱落的概念——类型——机理。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法练习法
单 元 教 学 计 划名称
第十一章 逆境生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解在自然界中，植物的一生并非总是生活在适宜的条件下，经常会遇到冷、热、旱、涝、盐碱、大气污染等不良环境。在正常情况下，植物对各种不利的环境因子都有一定的抵抗或忍耐能力。因此，研究植物在不良环境下生命活动规律及忍耐或抵抗生理，对于提高农业生产力，保护环境有现实意义。
重点难点
重点是冻害及冻害的机理
时间
教学组织
教学方法
3学时
概念：逆境、胁迫、抗性、抗性锻炼等。
逆境的种类——植物抵抗逆境的方式——逆境胁迫下植物的一般生理生化变化——渗透调节现象——内源激素变化——自由基伤害。
植物寒害的概念——类型——生理生化变化——机理——提高抗寒性的途径。
植物旱害的概念——类型——生理生化变化——机理——提高抗旱性的途径。
植物盐害的概念——盐分过多对植物的危害——植物的抗盐性及其提高途径。
现代化教学手段辅助教学法讲授法谈话法实验法练习法
课 目
绪论、植物细胞
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解细胞是生物体结构和功能的基本单位，并掌握细胞的分类、结构、化学组成、功能以及与动物细胞的区别。
重 点难 点
膜的结构和原生质的特点
主要内容,绪 论
植物生理学—是研究植物生命活动规律的科学。(其中绿色植物是植物生理学的主要研究对象)
1.物质代谢—— 由水分代谢、矿质营养、呼吸作用、光合作用等,将H2O、CO2、无机离子→糖类、脂肪、蛋白质、核酸、维生素、生理活性物质、次生物质以及这些物质的转化、分解过程。
2.能量代谢—绿色植物将无机物→ 有机物的同时，伴随着光能→ 电能→化学能（ATP、NADPH+H+等向能物质）→ 贮存在有机物中；同时，有机物→ 无机物将能量用于植物的生长发育。
研究内容 3.形态建成—在物质代谢，能量代谢的基础上，植物通过细胞分裂—组织分化—器 官形成，使植物个体由小→ 大，由营养生长→ 生殖生长，最终完成由种子—种子的整个生活史。
4.信息传递—核酸是一切生物遗传信息的载体。这类信息的传递式表达，可以通过
①中心法则—氨DNA→ RNA→ 蛋白质→ 性状表现。
②第二信使—环腺氨酸等来实现。
5.类型变异—由于环境因子的复杂性和特殊性，必然导致植物在形态结构、生命周期、代谢途经、生理功能、种群类型等方面发生变异。
主要内容:
任务,1.光合作用—据统计，戌光合作用相关的研究中，已有7项重大成果荣获诺贝尔奖
2,生长物质—由植物内源激素的研究→ 生长调节剂的人工合成与实际应用，从而为 调控植物的生长发育提供了可能。已在农业许多方面应用，（贮藏保鲜、人工催熟、单性结实、打破体眼等），在未来，化肥、农药和植物生长物质是农业不可缺少的三 大类物质。
3.组织培养
4无土栽培
5.育种引种—春化现象、光周期现象的发现，极大地促进了育种、引种工作的发 展。
近年来，随着分子生物学和基因工程技术的发展，导入抗性基因、反义基因和某些特定基因，从而使改良植物的目的更加明确、有效。
本课程共70学时，其中授课44学时，实验26学时。
章节安排：共十一章内容，见下表：
目录
内容
学时数
绪论
0.5
第一章
细胞生理
1.5
第二章
水分生理
5
第三章
矿质生理
2
第四章
光合生理
8
第五章
呼吸生理
2
第六章
同化物的运输、分配及信号传导生理
2
第七章
生长物质生理
6
第八章
生长生理
4
第九章
成花生理
6
第十章
生殖、衰老、脱落和休眠生理
4
第十一章
逆境生理
3
合计
44
课 目
水在植物生命活动中的作用植物对水分的吸收
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解水对植物的生理意义，并掌握水势概念及计算，细胞和根系的吸水方式。
重 点难 点
细胞吸水和根系吸水为本章的重点，难点是水势的概念
主要内容:
第一章 水分生理
水分的吸收。
植物的水分代谢 水分的运输。
水分的排出。
含水量,
束缚水—靠亲水物质较近,并被吸附不易流动的水,不参与代谢，与抗性有关(干燥种子,越冬休眠芽等。所含的水水的状态,细胞中的水分 属束缚水,以极其低微的代谢强度维持生命活动,以度过不良环境)。
自由水—距离亲水物质较远,可以自由流动的水,能参与代谢反应。
常常以自由水/束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱的指标之一。
水分的生理意义:
1．水是植物细胞原生质的重要组分。
2．水是植物体内代谢过程的反应物质。
3．水是植物吸收并运转物质的溶剂。
4．水使植物保持挺立的姿态。
5．水的某些理化性质也有利于植物的生命活动。①化学特性：②力学特性：③热学特性：④光学特性,
主要内容:
§1 植物对水分的吸收一、细胞吸水
方式,1.收胀吸水—未液泡化的细胞吸水，靠吸胀作用完成的吸水（干 燥种子）。
* 吸胀作用—亲水胶体吸水膨胀的现象。
2.渗透吸水—已液泡化细胞的吸水,靠渗透作用完成的吸水(成熟细胞)。
*水势—在标准状态下,一个体系中每偏摩尔体积的水与 每偏摩尔体积纯水间的化学势差。
* 纯水的水势最高，为0。
具体计算公式:ψw=ψs+ψm+ψp
3.代谢吸水—利用呼吸释放的能量作功,使水分经质膜进入细胞的过程。
*在细胞吸水的三种方式中,植物细胞主要以渗透吸水方式为主,所以,细胞一定是渗透系统,证明方法是通过质壁分离。
渗透系统是具有半透膜(质膜,原生质,液泡膜),另液泡内含有一定的可溶性物质,具有一定的水势。这样，细胞内外之间的溶液便会发生渗透作用。
*水势的应用,①判断细胞间水流方向。
②判断细胞体积变化大小。
③判断细胞浓度变化大小。
做一些练习题：(自编及沈农习题集)
二、根系吸水区域:主要是根毛区。
途径:土壤溶液中的水分、溶质→ 根外部质外体空间→ 内皮层细胞质
体→ 根内部质外体→ 中柱薄壁细胞→ 导管→ 沿导管向上运输。
根外部质外体空间：可自由扩展。
主要内容:
方式:1。主动吸水—由于根系自身生理活动维持了水势差,从而引起吸水,与地上部的活动无关。（幼小植株，叶片未展开，初春时,植物以主动吸水为主）
动力—根压。证明方式:吐水—未受伤的植株如果处于土壤水分充足,空气湿润的环境中,叶尖和叶缘向外溢出叶滴的现象。
伤流—从植物茎的基部切断植株,有液流不断地从切口溢出的现象。伤流量越大,根系活动越大。
2．被动吸水—动力—*蒸腾拉力。(尤其是高大植物)
蒸腾拉力:因叶片蒸腾作用而产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
一般说来,春季叶片未展开之前,以主动吸水为主,一旦叶片展开,蒸腾作用逐渐加强,便以被动吸水为主。
影响根系吸水的因素:因为植物吸水主要靠根系从土壤中吸水,所以土壤状况直接影响根系吸水多少。所以主要指土壤因子对根系吸水的影响。
1.土壤含水量
2.土壤通气状况
3.土温--- 我国农民有“午不浇园”的经验,正是考虑到低温影响根系吸水。
4.土壤溶液浓度
课 目
植物的蒸腾作用、水分在植物体内的运输
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解蒸腾作用对植物的生理意义并掌握植物体内的水分运输。
重 点难 点
气孔运动的机理、蒸腾拉力—内聚力—张力学说
蒸腾作用—水分从植物地上部分以水蒸汽状态向外界散失的过程。
意义,⑴ 蒸腾作用是水分吸收与运转的动力。
⑵ 蒸腾作用促进木质部汁液中物质的运输。
⑶ 蒸腾作用降低叶片温度。
⑷ 蒸腾作用有利于气体交换。
指标 蒸腾强度—单位时间内单位叶面积蒸腾失水量。g.m-2.h-1 。
蒸腾效率(比率)—消耗1kg水所形成的干物质克数。g/kg。
蒸腾系数—植物每制造1g干物质所需水分的克数。
蒸腾方式(按蒸腾部位分) 皮孔蒸腾—只限于木本植物，少。
角质蒸腾—有限,少。
气孔蒸腾—是植物蒸腾的主要方式，多。
气孔蒸腾—遵循小孔扩散原理。
小孔扩散原理—水分子经过小孔向外扩散,其扩散速率与小孔的周长成正比,而不与面积成正比,(即边缘效应大)。P36，图2-10 。
主要内容:
§3 水分在植物体内的运输
运输途径:土壤—→根毛—→皮层(共质体)—→中柱—→根的导管或管胞—→茎的导管或管胞—→叶的导管或管胞(共质体)—→叶肉细胞—→叶肉细胞间隙—→气孔下腔—→气孔—→大气。
即,共质体运输—活细胞的运输,短距离,速度慢。
质外体运输—死细胞的运输,长距离,速度快。
运输动力,根压—使水分沿导管上升20米左右。
*蒸腾拉力—高大乔木40～50米,甚至百米,所以,在一般情况下,上部的蒸拉力才是使水分沿导管上升的主要原因。
课 目
作物合理灌溉的生理基础必需营养元素的作用及植物对矿质元素的吸收
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生认识到在农业生产中，应该根据各种作物的需水规律，进行合理灌溉。
植物在维持自身的生命活动过程中，不仅需要从外界吸收水分，而且需要从周围环境中摄取矿质元素。
重 点难 点
合理灌溉的指标、判断必需营养元素的标准、必需元素的作用。
主要内容：
§4 作物合理灌溉的生理基础水分临界期—植物生活周期中对水最敏感的时期。（一般是花粉母细胞四分体形成期,在临界期内,供水充足于否对植物的产量形成产生极为明显的作用。）
最大需水期—指植物生活周期中需水最多的时期。（一般为营养生长与生殖生长同时并进的时期。）
一般在苗期和成熟末期不必灌溉,绝大多数情况下,都是在水分临界期和最大需水期时进行灌溉。
合理灌溉指标 形态指标—作物的长势。
作物的长相。
生理指标—水势(叶片,根系)。蒸腾拉力—内聚力—张力学说:（解释孔开度。导管内水柱是孔开度。渗透势 。气气孔阻力。
汗液浓度。 相对含水量。
矿质营养第一节 植物必需营养元素及作用
判断植物必需营养元素的三条标准确定必需营养元素的方法植物必需营养元素的作用
主要内容：
第二节 植物对矿质元素的吸收与运转细胞吸收矿质元素的方式主动吸收被动吸收
被动吸收的机理：
3．胞饮作用
二、根系对矿质元素的吸收
1．特点
2．过程
3．影响矿质元素吸收的因素三、叶片对矿质元素的吸收四、矿质元素在植物体内的运转与分配
课目
植物体内氮硫磷的同化作物合理施肥的生理基础
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解植物能从周围环境吸收简单的无机物转化为复杂的有机物，这一过程叫同化作用。
根据作物的需肥规律合理施肥，是作物栽培中极为重要的一项措施。
重点难点
硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐的同化，合理施肥的指标
主要内容：
第三节 植物体内氮硫磷的同化
一、硝酸盐的同化二、磷酸盐的同化三、硫酸盐同化
第四节 作物合理施肥的生理基础
合理施肥的指标 形态指标
生理指标
课 目
光合作用的意义、光合色素光能的吸收、能量的转换与同化力的形成
目 的要 求
通过讲解，使学生了解绿色植物的光和作用对人类以及整个自然界都具有十分重大的意义。它不仅是生物科学而且是整个自然科学的重大研究课题之一。
重 点难 点
光和作用的生理意义、光和色素的光学特性、光反应
主要内容:
第二章 光合作用
光合作用—是指绿色植物利用太阳光能,将CO2和H2O合成有机物质,并释放O2的过程。
光能
6CO2+6H2O——————→C6H12O6+6O2。(O2来自H2O,并非来自CO2)
叶绿体
（巨型能量转换站转变成化学能）
意义 1.无机物转变成有机物—是地球上的生物赖以生存的物质源泉 ( 绿色 ）。
2.光能学能(贮存在有机物中)—是地球上的生物赖以生存 的能量源泉 3,维持大气O2和CO2的平衡—空气净化器。
1.H2O被氧化到O2水平。
特点 2.CO2被还原来糖水平。
3.氧化还原过程所需能量来自光能,即发生光能的吸收,转换与贮存。
指标:
光合强度—单位时间、单位叶面积积累干物质的量。gDW.m-2.h-1。实际上,测定光合强度时,并没有将呼吸作用考虑进去。所以,测定的结果是真正光合强度与呼吸强度的差值。
即：真光合强度＝净光合强度＋呼吸强度。
光合强度的测定方法—改良半叶法；
红外线CO2气体分析仪；
同位素示踪法。
主要内容:
叶绿体的结构:P74。图4-3
叶绿体的功能:叶绿体是光合作用的细胞器。
叶绿体的运动:叶绿体在细胞中可随光照方向与光强发生移动。这是植物对外界条件适应的结果。
光合色素(高等植物):
（1）叶绿素类:叶绿素a—蓝绿色；
叶绿素b—黄绿色；
（2）类胡萝卜素类:胡萝卜素—橙黄色；
叶黄素—黄色；
上述分子式:P74-75； 结构P76 图4-6； 解释P75
（ 藻类植物中,只含有藻色素类）
按在光合作用中起的作用,光合色素又分为:
聚光色素（天线色素）—绝大部分叶a,全部叶b,类胡萝卜
素,藻胆素。
特点：无光学活性。
作用:聚集光能—→中心色素。
*中心色素—是处于特殊状态的少数叶a,
特点：有光学活性。
作用：将光能—→电能。
光合色素的吸收光谱:P77 图4-8
叶绿素的合成途径:P78
影响叶绿素合成的因素 光—必不可少的条件。因为原叶绿素酸酯—→叶绿素酸酯需光。 所以无光时,叶绿素不能合成,却合成类胡萝卜素，植物呈黄色，称黄化植物。
温度—合成是在一系列酶的作用下进行的。所以受温度影响大。
矿质元素—N,Mg是叶绿素的组成成分,Fe是形成原叶绿素酸酯的必需因子,Cu、Mn、Zn是叶绿素合成中酶的活化剂。
水—干旱条件下,分解代谢加强,合成少,叶绿总量减少,不利于光 合作用进行。
O2—影响Mg-原卟啉与原卟啉酸酯的积累。
光合作用 光反应—部位：在类囊体膜上进行
分三大步：原初反应；光合电子传递和光合磷酸化; 水的光解放氧；
主要内容:
产物—O2；ATP,NADPH2；(同化力)
暗反应—部位：在叶绿体间质中进行
分四大步,CO2固定；
初产物的还原；
光合产物的形成；
CO2受体RUBP（PEP）的再生；
产物—G；蔗糖；淀粉。
§1 光反应原初反应—光合作用的起点，指光和色素分子被光激发到引起第一个光化学反应的过程，完成了光能向电能的转换，其实质是由光所引起的氧化还原的过程。包括光能的吸收、传递与转换。
光能的吸收——P79
光能的传递——P79
光能的转换——P80
量子产额（光和量子效率）---指吸收一个光量子所能同化的CO2 分子数或释放O2 的 分子数通常认为是1／8
光和量子需要量--同化一分子CO2或释放一分子O2所需要的光量子数，通常认为是8.
红降现象——在长波红光下，光合作用的量子效率下降的现象。
双光增益效应——如果在长波红光外，再加上一些波长较短的光，则量子效率增加，这种现象叫双光增益效应。
反应中心——反应中心色素分子（P700或P680），原初电子受体(A)，原初电子供体(D)
二、同化力的形成P81
三、光和电子传递和光合磷酸化：（非电能——活跃的化学能）
光和链——有能发生氧化还原反应的一系列电子传递体组成的江水光解时产生的电子一次传至NADP+的总轨道。
光合磷酸化——P83
环式光和磷酸化——只通过PSI进行的电子传递，是一个闭合回路，既不引起水的光解，也不形成NADPH2，只形成ATP.
四、水的光解与氧的释放：
希尔反应——Hill于1937年发现的，指在有适当电子受体存在时，离体叶绿体在光下能使水分解，并释放O2的反应。
§2 暗反应暗反应：反应部位——叶绿体间质中。（因为在光下和暗处都能进行，所以统称为暗反应）
将光反应形成的活跃的化学能——稳定的化学能。
将无机物——有机物。
高等植物固定CO2的三条途径：
C3途径——最基本最普遍
C4途径——
CAM途径——（景天酸代谢途径）
C4途径、CAM途径只起固定，运转或暂存CO2的能力，不能单独形成光和产物。
C3途径——卡尔文循环，存在于C3植物的叶肉细胞，C4植物的维管束鞘细胞。
CO2受体——PUBP（1，5——二磷酸核酮糖）
CO2固定后的第一个产物：3——磷酸甘油酸（3——PGA）
因为3——PGA是三碳酸化合物，所以称为C3途径
C3植物——只有具有C3途径固定CO2途径的植物，如小麦、水稻、大豆等。
科目
CO2的固定与还原
目的要求
通过讲解使学生掌握高等植物固定CO2的主要途径
重点难点
C3途径、C4途径、CAM途径的光和合生理特性的比较
主要内容：
C3途径的步骤 1.CO2的固定:P85(1)
2.初产物的还原—利用光反应产物同化力(ATP和NADPH+H+)阶段。P87
3.光合产物的形成 P87 4-16
4.CO2受体RuBP的再生 P87 4-1
C3途径的调控 光调节酶—如RuBP羧化酶等,在光下被活化,在暗处被钝化,特称为光调节酶。
代谢物的调节—叶肉细胞质中的Pi浓度调节着丙糖磷酸输出叶绿体的速率,因而调节着某个叶肉细胞合成蔗糖与淀粉的相对速率。
二、C4途径
CO2受体—磷酸烯醇式丙酮酶(PEP)
CO2固定后的第一个产物:草酰乙酸(OAA)，因为是一个含4个碳化合物,所以称C4途径。
C4植物—具有C4途径固定CO2途径的植物叫C4植物。如玉米,高梁,甘蔗等。
C4途径的步骤：
1.CO2固定 P88 (1)
2.初产物还原 P88 (2)
3.光合产物的形成 图4-8
4.CO2受体PEP再生 P89(3)
C3、C4植物的酶特征:P89 2；P90 3。图4-18
三、CAM途径(景天酸代谢途径)—如仙人掌科植物。P90
1.途径 P90 图4-19
2.CAM与C4植物的比较：相同点,都有PEP羧化酶；
都是C3途径的附加过程；CO2受体—都是PEP；
主要内容:
同化CO2——维管束 鞘细胞
CAM植物在时间上特点,夜间—固定CO2； 不同点,C4植物在空间上的特点,固定CO2——叶肉细胞固定CO2后的第一个产物都是QAA(草酰乙酸)。
白天—同化CO2。
3．C3、C4植物区别
（1）叶子解剖结构不同 C3植物—维管束鞘细胞小,无叶绿体。
C4植物—维管束鞘细胞大,含叶绿体,具 有花环状结构。
（2）酶不同 C3植物—RUBP羧化酶,对CO2亲和力低。
C4植物—PEP羧化酶,对CO2亲和力高,能在环境中CO2
浓度很低的情况下强有力地固定CO2。
总之，C4植物叶肉细胞具有固定和运转CO2的能力,就象一台“CO2泵”一样,源源不 断地将CO2泵入维管束鞘细胞,进入C3循环。
4．代谢调节:PEP羧化酶活性的昼夜性变化有利地调节CAM途径。
四、C3、C4、CAM植物的比较 P91 表4-1
五、光合产物
糖类—占比例最高。其中蔗糖,淀粉是最生要的光合产物。
蛋白质
脂肪
有机酸
蔗糖的形成:P93 图4-23 合成部位:细胞质中—(TP与膜上的Pi运转器与Pi对等交换 进入细胞质中)。
淀粉的形成:P92 图4-22 合成部位:叶绿体中。
反应 P93 (下面反应式)
科目
光呼吸
目的要求
通过课堂讲授，使学生了解高等植物的绿色细胞在光下同时进行光呼吸和暗呼吸两个不同呼吸途径
重点难点
光呼吸的生化途径、光呼吸与暗呼吸的区别
§3 *光呼吸
光呼吸—高等植物的绿色细胞在光下吸收O2,放出CO2的过程,并与光合作用密切相关,由于这种呼吸只在光下进行,故称为光呼吸,其呼吸底物为乙醇酸。
暗呼吸—是一般生物所具有的呼吸。（生物氧化）
光呼吸和暗呼吸完全不同:
主要内容:
1.呼吸底物：光呼吸底物——乙醇酸；
暗呼吸底物—糖、蛋白质、脂肪、核酸。
2.生化途径：光呼吸—C2途径；
暗呼吸—EMP；
TCA；
PPP；
3.代谢场所：光呼吸—叶绿体、过氧化物、线粒体三个细胞器。 暗呼吸—线粒体
4.呼吸速率：光呼吸比暗呼吸速率高3～5倍。 光呼吸的意义:
1.具有保护作用—能防止高光强对光合器的破坏
2.防止O2对光合碳同化的抑制—O2是光合作用的重要产物之一,过多的O2对光合器尤其是光合膜造成严重伤害。通过光呼吸消除过多的O2,使光合作用过程顺利进行。
3.起解毒作用—乙醇酸是光合产物之一,积累过多,对植物有毒害作用,通过光呼吸将乙醇酸—→磷酸丙糖或Aa。
4.是碳、无机磷及（Pi）Aa的补充途径— 一方面,通过光呼吸可回收乙醇酸中3/4的碳；另一方面,磷酸乙醇酸—→乙醇酸+Pi。所释放的Pi可补充光反应对Pi的要求。
光呼吸的调控:
1.提高CO2浓度—CO2/O2高时,RUBP羧化酶活性提高,C3途径加强,加速有机物质的合成。
2.应用光呼吸抑制剂—α-羟基磺酸盐、NaHSO3、2,3-环氧丙酸。
3.筛选低光呼吸品种—利用“同室效应法”,筛选低光呼吸品种。 具体做法是:经辐射处理或与C4植物杂交的C3植物幼苗，和C4植物幼苗一同培养在密闭的光合室内,温度30～35℃,幼苗长时间进行光合作用,室内的CO2逐渐降低；当浓度降至C3植物的CO2补偿点以下时,大部分C3植物因消耗有机物过多而逐渐黄化死亡,但C4植物仍能正常生长(其CO2补偿点明显低于C3植物)。如果C3植物的极个别植株能够耐受低浓度CO2而存活下来,这些植株就是具有低CO2补偿点的植株,然后通过育种手段有希望培育出低光呼吸品种。
乙醇酸的生物合成 P94,1
光呼吸途径 P94,2 图4-24
C2循环与C3循环的代谢调节—受CO2/O2分压调节。当CO2分压高,O2分压低时,RuBP羧化酶—加氧酶羧化活性高,CO2-→C3循环。当CO2分压低O2分压高时,Rubisco加氧活性高,O2-→C2循环。
课 目
影响光和作用的因素，提高光能利用率的途径
目 的要 求
通过课堂讲解，使学生了解那些因素影响光和作用，目前造成光能利用率低的原因及如何提高光能利用率
重 点难 点
光饱和点和补偿点、CO2饱和点和补偿点、提高光能利用率的途径
§4 影响光合作用的因素一、内因
1.叶龄—叶龄不同,叶中的叶绿体含量,RuBP羧化酶活性也不同。在一定范围内,随着叶龄增加,以后又降低。
2.源-库关系—源与库是相互协调的供需关系,但库的强弱也会影响叶片的光合强。
源—能制造或供应同化产物的部位或器官。如功能叶。
库—能贮存或消耗同化产物的部位或器官。如幼叶。
二、外因
1.光— (1)光强。对植物光合速率的影响十分明显，主要表现在光饱和点和光补偿点上。①光饱和点,②光补偿点
⑵光质。光质不仅影响直接光合产物的种类，而且影响光合速率。
2.温度—温度三基点:最低T；最适T；最高T。
3.水分—缺水导致气孔关闭,CO2进入受阻,CO2同化受阻,RUBP羧化酶活性降低，光合面积下降。
4.CO2浓度
5.质元素—参与光合作用的矿质元素有:N,P,K,Mg,S,Fe,Mn,Zn,Cl,Cu,B。
6.O2浓度—O2对C3植物能抑制光合作用。
光合作用的日变化：一般情况—呈单峰曲线。
主要内容:
特殊情况（盛夏高温高光强）—呈双峰曲线。一个在上午,一个在下午，中午降低呈“午休”现象。
,午休”原因 1.蒸腾强烈,水分供应不上,气孔关闭,CO2进不来。
2.光合产物不能及时运走,堆在肉细胞,造成反馈性抑制。
3.暗呼吸和光呼吸加强。
在农业生产上,采用适时灌溉或选用抗旱品种,可有效缓解“午休”现象,增加产量。
*光能利用率— 是指单位地面上的植物光合作用积累的有机物所含能量占照射在同一地面上的日光能量的百分比。
光能利用率（%）=
单位面积作物干物质所含热量（T）
×100%
单位面积太阳平均总辐射能（T）
光能利用率低的原因:
1.辐射到地面的太阳光是可见光的一部分,(约占太阳总辐射能的40～50%)。
2.照射到叶片上的光能,10～15%被反射掉,5%透射掉,而被吸收的80～85%大多以热能消耗于蒸腾过程。真正用于光合过程的仅占0.5～3.5% 。
3.叶片光合能力的限制,如,叶片早衰,呼吸(包括光呼吸)消耗,CO2供应不足,水分缺,营养不足,环境胁迫,病虫伤害等。
提高光能利用率的途径:
1.增加光合面积：合理密植—尽量使作物叶面积系数达到并保持在4～5。
改善株型—叶小,叶厚,直立(互不遮荫),分蘖密集等。
2.提高光合效率：增加CO2浓度—如选好作物行向,便于通风,增施有机肥,深施碳铵。
降低光呼吸—如施用NaHSO3,α-羟基磺酸盐,2,3-环氧丙酸等光呼吸抑制剂。还可采用“同室效应法”,筛选光呼吸低的品种或品系。
3.延长光合时间：提高复种指数；
人工补充光照；
调节肥水,防止叶早衰；
采用保护地栽培,延长生育期或适时早播。
C3植物和C4植物光合效率的比较:
结构上,C3植物—维管束鞘细胞体积小,排列比较疏松,且不含叶绿体,鞘细胞与周围薄壁细胞之间无胞间连丝。
C4植物—维管束鞘细胞体积大,排列紧密,结构发达,含有叶绿体,叶绿体大,色素多,鞘细胞与周围薄壁细胞之间有发达的胞间连丝,有利于物质运输,可及时将光合产物运出。
生理上,C3植物— 1.固定CO2的酶是RuBP羧化酶,与CO2亲和力低。
2.CO2补偿点高50PPM。
3.无CO2泵的机制。
主要内容:
C4植物— 1.固定CO2植酶是PEP羧化酶,活性大大高于RUBP羧化酶,固定CO2能力强,与CO2亲和力极强。
2.CO2补偿点低,5PPM。
3.C4植物有CO2泵效应,固定CO2与同化CO2在不同细胞,并且具有二种羧化酶,PEP羧化酶为RuBP羧化酶提供高浓度的CO2。
4.光合产物是在维管束鞘细胞形成,距离输导组织较近,光合产物输出比C3植物快。
地理起源上 光强—低光强下,C3,C4植物净光合速率比较接近。
高光强下,C3植物较早地达到光饱和点,C4植物不易达到光饱和点。
所以,在高光强下,C4植物光合速率高于C3植物。
温度—低温C3,C4植物二者光合速率基本一致。
高温在30～35度下,C4植物的光合速率约为C3植物的2倍。 水分—当缺水时,气孔开度减小,叶肉细胞间隙CO2少,因为C4植物的CO2补偿点低,所以干旱时C4植物的光合速率仍然高于C3植物。
科目
呼吸生理
目的要求
通过课堂讲解，使学生了解高等植物呼吸的多样性
重点难点
概念呼吸商、呼吸速率、呼吸作用与农业生产的关系
第三章 呼吸生理呼吸作用（生物氧化）—是植物体一切活细胞内经过某些代谢途径将有机物氧化分解,并释放能量的过程。
呼吸类型 有氧呼吸：有机物——→CO2＋H2O＋能量
无氧呼吸：有机物—→小分子物质(不彻底氧化)＋能量(少)
酒精发酵；
乳酸发酵；
呼吸特点
呼吸意义 ⑴提供能量。
⑵提供原料。
⑶提供还原力。
⑷防御功能。
呼吸指标,呼吸强度—单位时间内单位鲜重植物组织吸收O2或放出CO2的量（mol.gFW-1.h-1）来表示。
*呼吸商(RQ)—植物组织在一定时间内放出CO2与吸收CO2的数量之比。
R.Q.=
放出的CO2(体积或mol)
吸收的CO2(体积mol)
主要内容:
通过RQ.值可以比较呼吸底物的性质 =1 底物为糖类物质；
RQ >1 底物为富含O的有机酸；
<1 底物为富含H的。
§1 多样性多样性—是高等绿色植物呼吸作用的特性。
①呼吸途径多条 ② 电子传递链多条；
③末端氧化酶多种。
呼吸途径多条
1.EMP—糖酵解
2.TCA—三羧酸循环 P106
3.PPP—磷酸戊糖途径 P106
4.乙醇酸氧化途径 (不是光呼吸) P108 图3-7
5.乙醛酸氧化途径 P109
各呼吸途径之间的关系:P111 图5-11
二、电子传递链(呼吸链)多条 P112 图5-12
三、末端氧化酶多种末端氧化酶（类）—就是能将底物所脱下的2H中的电子最后传给O2,并形成H2O或H2O2的酶类。
(这些酶类有的存在于线粒体,是呼吸链电子传递成员,伴有ATP产生,有 的存在于细胞质中或其它细胞器中,不产生ATP。)
1．线粒体内的末端氧化酶,①细胞色素氧化酶。
②*交替氧化酶—存在于线粒体对氰化物不敏感的 氧化酶。
2．线粒体外的末端氧化酶,①黄素氧化酶；
②*酚氧化酶—制绿茶时要杀青；
③抗坏血酸氧化酶；
④乙醇酸氧化酶；
⑤过氧化物酶与过氧化氢酶；
*抗氰呼吸—指某些植物的器官或组织对氰化物不敏感,即在氰化物存在的条件下仍能进 行的呼吸。
主要内容:
外因 水分—在一定范围内,呼吸速率随含水量增加而提高。
温度—温度三基点:最高T；最低T；最适T；
最适温度—并不是生长的最适温度，因为消耗大，为利于积累。
O2和CO2—O2充足—→有氧呼吸。
O2不足—→无氧呼吸,开始能维持,长久会积累有毒物质。
*无氧呼吸熄灭点—指无氧呼吸完全停止时 环境
其它因子—① 机械损伤：呼吸速率提高，一方面由于底物与接触，另一方面由于某些组织恢复分裂能力以修复伤口。
② 2,4-D
③ 氮肥—尤以NO3-N可提高呼吸速
呼吸与生理活性的关系
呼吸与细胞生长—呼吸强度的变化规律同细胞生长发育过程相一致。开始增高,在细胞伸长期呼吸最强,之后下降。
呼吸与种子萌发—随吸水量的增加,呼吸增强,种子萌发开始时,RQ=1，所以消耗糖；过一段,RQ>1,消耗富含O的有机酸；再过一段,RQ<1,消耗富含H的大分子物质,(脂肪酸)
呼吸与种子成熟—在灌浆期,特别是在灌浆最快的时期,呼吸最快。之后,随种子成熟,呼吸下降,干物质积累缓慢。
呼吸与果实成熟—呼吸峰：某些果实成熟过程中,初期呼吸略有下降,随后突然升高,又突然下降,经过这样一个呼吸转折,果实进入成熟,这种果实 成熟前呼吸速率突然增高的现象,叫呼吸峰。
呼吸与农业生产的关系呼吸与作物栽培—在作物栽培上,许多措施都是用来保证植物呼吸作用正常进行的。
课 目
植物体内有机物质的运输与分配
目 的要 求
通过讲解、使学生了解叶片光和作用合成的有机物质向外运输的形式、途径、方向并掌握有机物质分配的规律
重 点难 点
有机物质运输的机理、有机物质分配规律
主要内容:
呼吸与作物抗病—植物受到病原菌侵染后,呼吸速率上升。
原因,1.病原微生物本身具有强烈呼吸,导致植物表观呼吸增强。
2.寄主被侵染后,细胞被破坏,导致底物和酶接触。
3.寄主被感染后,呼吸途径发生变化,EMP-TCA减弱,PPP增强,有时抗氰呼吸也加强。
呼吸与种子粮食贮藏—种子是有生命的机体,不断地进行呼吸,呼吸速率加快,有 机物质消耗加速。
因此,种子宜贮藏在低温、干燥（安全含水量）、低O2条件下。
呼吸与果蔬贮藏—果蔬贮藏不能干燥,因为干燥易引起皱缩,失去新鲜状态。
果蔬贮藏:气控法—减少O2,增加CO2和N2,抑制呼吸“呼吸跃变”的到来。
温控法—低温贮藏,既能降低呼吸,又能抑制乙稀生成。
二者结合
化控法—利用高锰酸钾,硝酸银,氯化钴,氨基氧酸（AOA）等乙烯合成抑制剂,可延长切花,果实贮藏寿命,但价格昂贵,难以推广普及。
主要内容:
第四章 同化物的运输与分配运输途径:
（1）长距离运输—输导系统的运输(管道化运输) 木质部—主要运输无机物质(根吸收 水、矿质往上运)。
韧皮部—有机物质(叶光合产物往下流)。
（2）短距离运输—胞内及胞间运输(非管道化运输):
质外体途径—自由空间。
共质体途径—胞间连丝完成。
交替途径—质外体与共质体交替进行,需要转移细胞,起到转运作用。
运输形式—蔗糖(主要)，除蔗糖外,还有其他糖和其物质。
依据：1.通过测流液成份—主要成分是蔗糖。
2.同位素示踪法
3.蚜虫吻剌
运输方向—从源-→库(非极性运输),即双向运输—源库的相对位置决定了有机物质运输的 方向。
运输速率—*比集运量SMT(比集转运率SMTR)—有机物质在单位时间内通过单位韧皮部 横截面积的量。 (g.cm-2.h-1)
运输机理 1.有机物质在源端的装载
2.有机物质在库端的缷出
3.有机物质在从源到库的运输动力：
主要内容:
有机物质分配的规律:
1.总方向:是从源—库。
2.分配特点,⑴按源-库单位进行分配；
⑵优先分配给生长中心；
⑶就近供应,同侧运输；
⑷成龄叶片之间无同化物供应关系。
3.再分配、再利用—衰老器官中的物质分解运至生长中心,再次被利用：
充足籽粒物质来源 1.籽粒在生长过程中,功能叶—→光合作用—→同化物—→籽粒。
2.开花前,贮存于茎杆中或无效分蘖内的过度贮藏物—→分解—→籽粒。
3.穗本身光合作用形成的内化物。
影响同化物运输的因素
1.代谢调节
2.激素调控
3.环境因素—①.水—少,运输少。
②.光—功能叶片白天光合产物输出量大于夜间。
③.T—一定范围内T高,运输快;昼夜温差大,运输快。
④.矿质营养
课 目
生长素类、赤霉素类
目 的要 求
通过讲解使学生掌握生长素类和赤霉素类对植物的作用
重 点难 点
生长素类和赤霉素类的作用机理、生理效应及应用
第五章,植物的生长物质
植物生长物质—是指具有调控植物生长发育的一些生理活性物质。
包括二类 *植物激素—指在植物体内合成的,并能从产生部位输送到其它部位,对生长发育产生显著作用的一类微量有机物质。*植物生长调节剂—是人工合成的具有植物激素活性的一类有机物质。
主要内容:
植物激素分五大类 生长素类；
赤霉素类；
细胞分裂素类；
脱落酸；
乙烯；
植物激素的特点
内生性—是植物代谢产物。
可逆性—从某个部位产生后可运至其它部位发挥作用。
调节性—低深度对代谢过程起调节作用。
§1 生长素类发现—生长素类—是最早发现的植物激素。结构式P141
（1880年达尔文父子进行金丝雀 Yi草胚芽鞘的向光性试验后,经燕麦试验法,证实了IAA存在。） P140 图7-2
分布—IAA大部分集中在生长强烈、代谢旺盛的部位,而在衰老的组织和器官中含量很低。
运输—*极性运输：即只能从植物形态学上端向下端运输,不能逆向运输。
IAA极性运输属于主动运输,
近年来发现,叶片合成的IAA也可通过活组织向其它部位的非极性运输。
存在形式 游离型—不与任何物质结合,有生理活性。
结合型—能与Aa、单糖、肌醇等小分子结合,无生理活性,是钝化形式或贮藏形式或运输形式。
二者在一定条件下可以转换。
合成—合成前体是色氨酸。
分解— IAA氧化酶分解,
光分解,
生理效应：1.促进伸长生长
2.促进器官与组织分化
3.形成无籽果实
4.影响性别分化—IAA促进黄瓜多开雌花。
5.使植物保持顶端优机理 1.生长素的酸生长学说
2.生长素的基因活化学说—P147
3.生长素的受体学说—P147 2,3自学
§2 赤霉素类
发现—由水稻恶苗病研究发现的,属类萜化合物。
分布—生殖器官和生长旺盛的器官多,而休眠器官少。
运输—非极性运输
存在形式— 游离型—具有生物活性。
结合型—无生物活性。钝化形式。是贮存形式。
二者可相互转化。
合成前体—甲瓦龙酸(又称甲羟戊酸)P150图7-17
*生理效应 1.促进茎的伸长生长—促进节间伸长,而节数不变。
2.打破休眠—有效地打破种子,块茎,芽的休眠。
3.促进抽苔开花—CA有代替低温与长日照的作用,但对短日植物却无促进开花的作用。
4.促进座果—GA可提高座果率。
5.诱导单性结实—与IAA一样,CA变能促进未受精的子房膨大,发育成无籽果实。
6.影响性别分化—GA促进黄瓜多开雄花,而IAA则促进黄瓜多开雌花。
*GA抑制不定根的形成,这一点与IAA不同。
*机理:1.GA调节生长素的水平：①GA促进IAA的合成
②GA能抑制IAA氧化酶与过氧化物酶活性,降低IAA的破坏速度。
③.GA能促进结合型IAA—游离型IAA
2.GA诱导酶的生物合成—P151 图7-18
3.GA调节细胞壁中钙的水平 P152(自学)
课 目
细胞分类素类、脱落酸、乙烯
目 的要 求
通过讲解使学生了解对植物生长有促进作用和抑制作用的激素分别有哪几种；并掌握其生理效应
重 点难 点
细胞分类素、脱落酸、乙烯的生理效应及应用、作用机理
主要内容,
§3 细胞分裂素类
分布—处于细胞分裂的部位,如根尖、茎尖、正在发育和萌发的种子和生长的果实中。
存在形式：游离型—具有生理活性。
结合型—无生理活性,钝化形式,贮藏形式。
合成前体—腺嘌呤；
tRNA；
甲瓦龙酸。
细胞分裂素的生理效应:
1.促进细胞分裂与扩大—IAA促进核分裂,CTK促进细胞质分裂,如果缺少CTK,细胞质不分裂,形成多核细胞,CTK还诱导细胞体积扩大(横轴方向扩大)这一点与IAA不同。
2.促进侧芽发育—CTK具有消除顶端优势的作用。促进侧芽发育。
原因:①.CTK能解除IAA对侧芽的抑制作用。
②.CTK能促进输导组织分经.
3.延迟叶片衰老—CTL特有的作用。
4.剌激块茎形成。
5.促进某些色素的生物合成。
6.促进组织与器官分化—CTK能诱导愈伤组织分化出芽。
7.促进果树发芽分化—尤其是雌性的分化。
8.促进气孔开放。
机理:
CTK促进蛋白质的生物合成—不仅促进蛋白质的合成速率,而且改变了蛋白质合成种类。tRNA中的CTK对蛋白质合成有调节作用—tRNA中的CTK对于识别mRNA上的密码子具有特殊作用,防止读错,保证肽链合成正确无误。
§4 脱落酸(ABA)
发现—61年,在研究棉花幼铃脱落时,从成熟的干棉壳中分离钝化出来的。
分布—主要存在于成熟衰老组织,即将进入休眠状态的器官中。
*在逆境条件下(干旱,水涝,低温,高温,盐渍等),ABA含量猛增。
合成场所:根系中的根冠；
叶片中的叶绿体。
合成前体:甲瓦龙酸
*生理效应:
1.抑制生长—ABA能抑制细胞的分裂与伸长。
2.促进脱落—在衰老叶片和成熟的果实中,ABA含量很高,所以,导致脱落,但在幼嫩与成长的叶片和果实中,有促进生长的IAA、GA、CTK对ABA有抵消作用。所以,不会脱落。
3.促进休眠—与GA相反,ABA能促进芽和种子休眠,抑制其萌发。
4.加速衰老—与CTK相反,ABA能加速器官衰老。
5.促进气孔关闭—与CTK相反，ABA能促使气孔关闭。
6.影响开花。
7.提高抗性—在逆境条件下,植物体内ABA含量增高,促使植物抗性提高。
8.促进块茎形成—马铃薯。
作用机理：ABA抑制核糖核酸的合成；
ABA抑制蛋白质的合成。
§5 乙烯(ETH)
分布—正在成熟的果实中含量最高。
合成前体—蛋氨酸。 合成途径 P160图7-30
生理效应:
1.三重反应( 乙烯特有的)—把豌豆黄化幼苗放在微量乙烯气体中,其上胚轴就表现出“三重反应”：—是抑制茎的伸长生长；二是促进上胚轴横向加粗；三是上胚轴失去负向地性而横向生长。
*三重反应—乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长；促进其加粗生长；上胚轴失去负向地性生长特性,而横向生长。这三种反应称为“三重反应”
是植物对乙烯的一种特殊反应。可作为乙烯的生物鉴定法。
2.*偏上性反应—植物在含有乙烯的环境中,叶柄上才生长快于下方生长,因而常常发生叶柄向下弯曲,叶片下垂的现象,这种异常的形态学现象,称为偏上性反应。它是植物接触乙烯所发生的特征性反应之一。3.促进果实成熟—随着果实的成熟,果实内乙烯含量增高,因为,乙烯能增加细胞膜透性,促使呼吸作用加强,所以,引起果实内各种有机物质发生变化(如甜度增加、酸味减少、涩味消失、色泽变艳等)，使果实由硬变软,趋于成熟,最后达到可食程度。
4.促进脱落与衰老—为防止果树大小年现象,常常采用乙烯剂(乙烯释放剂)蔬花蔬果。
5.促进某些植物的开花与雌花分化—与IAA一样,促进菠萝开花,可诱导瓜类多开雌花。
6.促进次生物质分泌—乙烯能刺激橡胶树多分泌乳胶。生产上用适宜浓度的乙烯利稀释液涂在橡胶树干割线下的部位,流胶时间延长,橡胶产量提高。
7.能打破顶端优势。
机理:乙烯能引起特定的mRNA合成,然后以此为模板合成新的纤维素酶和多聚半乳糖醛 酸酶—→分解细胞壁—→壁纤维素和果胶质降解—→离层区细胞彼此分开—→导致叶片果实等器官脱落。
课 目
激素间的相互作用、植物生长调节剂
目 的要 求
通过讲解使学生了解五大类植物激素既有相互促进相辅相成的一面，又有相互拮抗的一面
重 点难 点
各激素间的相互关系
§6 激素间的相互关系
IAA与GA（相互增效作用）:
GA能使IAA处于较高水平:1.GA速IAA合成。
2.GA抑制IAA分解。
3.GA促进IAA由结合态—自由态。
4.IAA/GA控制着形成层对木质部与韧皮部的分化。
主要内容:
IAA与CTK:CTK促进IAA极性运输；
CTK—促进侧芽生长,破坏顶端优势。
IAA—抑制侧芽生长,保持顶端优势。
IAA/CTK控制愈伤组织进行根与芽的分化。
IAA与ETH（反馈关系）,
生长素促进乙烯合成—IAA能促进ACC合成酶的合成,并提高其活性。
ETH降低IAA水平—1,乙烯抑制IAA合成。
2.乙烯促进IAA氧化酶活性。
3.乙烯阻()IAA极性运输。
所以,高浓度IAA对细胞生长的抑制作用是由于使组织中产生了乙烯的缘故。
GA与ABA:1.休眠,萌发关系相反:
GA—能打破休眠,促进萌发。
ABA—能促进休眠,抑制萌发。
2.合成条件区别,日照长度
↓
光敏素
长日照
→ GA/ABA上升—→生长
合成前体—甲瓦龙酸—→法尼基焦磷酸——
→ GA/ABA下降—→休眠短日照
CTK与GA:CTK可使GA由自由型—→束缚型。
CTK/GA影响雌雄异株的性别分化。 CTK—雌性分化。GA—雄性分化。ABA与ETH,ETH促进ABA含量增加。总之,五大类激素间,既存在相互促进的关系,又存在着相互对抗关系。
主要内容:
§7 植物生长调节剂
植物生长调节剂—是指人工合成的具有激素活性的一类有机化合物。
三种类型,植物生长促进剂；
植物生长延缓剂；
植物生长抑制剂。
物生长促进剂:
生长素类:吲哚衍生物—吲哚丁酸(IBA)吲哚丙酸(IPA)等。
萘的衍生物—α-萘乙酸(IAA)等。
卤代苯的衍生物—2,4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）等。
应用:P171
①促进插条生根；
②促进菠萝开花；
③防止器官脱落；
④疏花疏果；
⑤促进结实；
⑥抑制萌芽；
⑦性别控制；
⑧杀除杂草；
赤酶素类：应用较多的是GA3。
*应用：①促进结实；
②打破休眠；
③保花保果；
④促进营养生长；
⑤促进雄花发育。
细胞分裂素类,激动素（KT）；
6-苄基腺嘌呤（6—BA）；
6-苯基腺嘌呤。
二、植物生长延缓剂植物生长延缓剂—使植物茎枝延缓生长,间接影响开花,但不引起畸形。
种类,
作用,⑴ 延缓细胞的分裂与扩大。
⑵ 促进茎部短粗。
⑶ 影响根系生长。
⑷ 促进叶片加厚。
主要内容:
⑸ 促进叶色深绿。
⑹ 改变花的发育。
⑺ 提高抗性。
三、植物生长抑制剂—当浓度<10-5mol/L时,可抑制植物或器官生长的人工合成的有机化合物。
应用—果树和观赏植物的化学修剪,蔬菜保鲜等。
四、乙烯释放剂—乙烯利
因为乙烯为气体,易挥发,不溶于水,使用不方便。所以,生产上常用乙烯利—乙烯释放剂。它在植物体内可释放乙烯。
乙烯利主要用于果实,棉铃及烟叶的催熟,诱导瓜类雌花分化,橡胶排乳。
注意：不能与碱性物质混用。
第六章 营养生理
§1 种子生理一、种子休眠—指有些植物的种子即使处于适宜的条件下也不萌发,在自然条件下必须经过一定时间后才能萌发的现象。（种子休眠是植物经过长期演化而获得的一种对不良环境和季节变化的生物学适应能力。它对植物本身的生存、种族繁衍是至关重要的。）
休眠类型,被迫休眠；生理休眠
休眠原因,1.种皮障碍—种皮不透水,不透气及机械阻碍限制胚生长,属被迫休眠。
2.后熟作用—有些植物的种子采收之后,尚需经过一段继续发育的过程,或者完成形态后熟，或者进行一系列生理生化变化,达到真正的,成熟,具备发芽能力。
形态后熟型—种胚分化发育不全,而处于休眠状态,只有经一段休眠期,胚才分化发育完全,这段时期称后熟期。
生理后熟型—胚分化发育已完全,但生理上尚未完全成熟,仍不能萌发。因为,种子内部有机物质和激素尚未完成转化。
3.抑制物质—种子内部含有抑制萌发的物质。
课 目
种子生理、植物生长的细胞学基础
目 的要 求
通过讲解使学生了解到植物的一生就是从种子---种子的过程，种子只有渡过休眠期才能萌发，生长
重 点难 点
种子休眠的原因，如何打破休眠；种子萌发的条件及萌发时的生理生化变化，组织培养的概念和理论基础
主要内容,打破休眠的方法:
1.机械损伤—对种皮不透水的,可用砂子磨破种皮。
2.层积处理—对生理后熟型种子,方法,用湿砂将子成层地堆积在低温地的室外背阴处或地窖1～3月。
3.药剂处理—用化学药剂如热H2SO4,酒精,GA，氨水等。
4.温热处理—日晒或35～40度温水处理,可促进萌发。
5.清水冲洗—番茄,辣椒和茄子等种子播前用清水反复冲洗,可提高发芽率。因为,可冲掉种子外壳上的萌发抑制物质。
6.物理因素—用X-射线,超声波等处理种子,可解除休眠。
二、种子寿命
在一定的条件下，种子从完全成熟到丧失生活力（或死亡）所经历的时间称为种子的寿命。通常，种子的寿命以达到60%以上发芽率的贮藏时间为依据，而并非指全部种子丧失生活力的贮藏时间。
根据寿命的长短分三种类型：
短命种子—寿命在几小时至几周。
中命种子—寿命在几年至几十年。如小麦,水稻,大麦,大豆,绿豆,蚕豆等。
长命种子—寿命在几百年至几千年。寿命最长的种子是莲花的种子。古莲子的种子寿命为1041年。
种子的贮藏条件:低温,干燥,低氧。
三、种子萌发萌发条件：水分—充足。原因:①.促使种皮软化,利于气体交换,提高呼吸速率,便于种胚突破种皮。
②.原生质从凝胶—溶胶,酶活性增高,代谢加强。
③.不溶性—可溶性。大分子物质—小分子.利于运转,供胚生长。
④.激素由束缚型—自由型 调节胚生长。
⑤.胚细胞分裂与伸长离不开水。
主要内容:
温度—影响酶活性:最低温度；最高温度；最适温度。
变温更利于种子萌发,原因:①.引起种皮胀缩,利于气体交换。
②.利于种胚突破种皮。
③.适于各种酶的温度要求。
O2—种子萌发是非常活跃的生命活动,需呼吸供能。
光—有些种子萌发需要光照如需光种子:（660nm）红光促进,远红光（730nm） 抑制；
种子萌发的生理生化变化,
1。吸水过程的变化—分三个阶段:
急剧吸水阶段；死活种子均可。
滞缓吸水阶段；死活种子均可.
重新迅速吸水阶段:只有活种子具有。P182，图8—4
2.呼吸作用的变化—同吸水,分三个阶段：
快速呼吸阶段：无O2呼吸
缓慢呼吸阶段,无O2呼吸
重新迅速呼吸阶段：有O2呼吸
3.贮藏物质的变化:即:大分子—→小分子物质；不溶性—→可溶性物质。 淀粉—→双糖,单糖 蛋白质—→Aa—→再合成新的蛋白质
4.核酸的变化—种子萌发初期,胚中开始合成RNA和DNA。
5.激素的变化—束缚型—→自由型。除ABA下降外,其它激素均上升。
6.植酸变化—植酸又称肌醇六磷酸,是种子内部元素的主要贮存形式。因为,贮藏形式的植酸多为钙、镁的复盐。所以,又称植酸钙镁,也是种子中钙镁的主要来源。
种子萌发的过程(分三个阶段),吸胀—吸水膨胀,种皮变软。
萌动—胚根突破种皮(露白,露胸)是萌动标志。
发芽—胚根长度等于种子长度。胚芽长度等于种子长度一半时,称发芽。
课 目
植物生长的基本特性、植物的运动
目 的要 求
通过讲解使学生了解植物生长的四大基本特性、掌握影响植物生长的环境因素和植物运动的两种类型
重 点难 点
影响根冠比的因素、顶端优势的机理、果树大小年的原因、一次开花植物结实后导致营养体死亡的原因
§2 植物生长的基本特性植物的生长是以细胞的生长为基础的。
细胞生长分三个时期:
分裂期主要内容:
②.主茎与侧枝的相关:
顶端优势
先端优势与成层现象
顶端优势产生机理—吉题库P77.9
③.营养生长与生殖生长相关:
依存关系：
制约关系,
产生果树大小年的原因？ P194+吉题库P77
4．植物生长的独立性
极性—指植物的器官、组织或细胞的形态学两端在生理上所具有的差异性（即异质性）。
再生作用—与植物分离的部分具有恢复植物
§3 影响植物生长的环境条件
温度—影响酶活性。因为,植物生长是在一系列酶的作用下完成的。P200 图8-19
光照—通过光合产物和物质运输而间接影响生长—光合作用一章讲了。
通过光质与光强直接影响植物的生长。
1.光质对生长的影响:蓝紫光抑制植物伸长生长,尤其紫外光抑制作用更强,不仅能提高IAA氧化酶活性,降低IAA水平,还能抑制淀粉酶的活性,阻碍淀粉的利用。因此,高山上大气稀薄,紫外线易透过,植物比较矮小。
光的范型作用—指光照条件对植物的高矮、株型、叶片大小、颜色以及生长特性的影响。
光形态建成—这种受光诱导和调节的形态建成,也叫光形态建成。是由光敏素控制的一种低能反应。
红光（660nm）使黄化苗转为正常苗,促进子叶伸长,抑制茎的过度伸长,阻止黄化；而远红光（730nm）能够逆转红光的效应.
主要内容:
2.光强对生长的影响
⑴ 强光的影响。在强光作用下，抑制细胞伸长，促进细胞化，从而抑制植株长大，但重增加。因此，要强光下株型紧凑。其表现是：节间缩短，叶色浓绿，叶片小而厚，根系发达。
⑵弱光影响。弱光有利于细胞伸长，但不利于细胞分裂，细胞分化推迟，纤维素少，细胞壁薄，节间伸长，株高增加，叶色浅，叶片大而薄，植物多汁，根系发育不良，植株柔弱。
⑶无光的影响。在黑暗条件下，有利于细胞伸长，但不利于细胞分化。植株细长，顶端弯曲，叶小不展开，呈鳞片状，细胞大而壁薄，植株多汁，茎叶呈黄白色，故称黄化苗。
水分水分直接或间接地影响植物的生长。首先细胞的分裂与伸长需要充足的水分，使原生质处于充分饱和状态，这是水分的直接作用。同时，水分还影响各种代谢过程而间接地影响植物的生长。所以在生产上水分常常与肥料一起来调节作物的生长，以便获得高产稳产。
§4 植物的运动植物的运动--是植物适应环境的一种形式,是感应环境剌激的一种表现。
1．向性运动:外界对植物单方向剌激引起的，是不可逆的。（向光性；向重力性；向化性；向水性。）
2．感性运动:无一定方向剌激引起的。（感夜性；感震性；感触性）
3．近似昼夜的节秦运动
课 目
春化作用、光周期现象
目 的要 求
通过讲解使学生了解当植物生长到一定阶段、外界环境中的低温和光周期可作为一种信号去触发细胞内的成花诱导所必需的某些生理生化变化
重 点难 点
概念：春化作用、光周期、光周期现象、光敏素，春化作用的机理及应用，光周期诱导的机理及应用
主要内容,
第七章 植物的成花生理
§1 温度与成花诱导—春化作用
*春化作用—低温诱导促使植物开花的效应。
春化处理—使萌动的种子通过低温处理。
例如:甜菜,天仙子等,只有通过春化作用,才能抽苔开花,否则,将处于营养生长状态。
春化作用条件:
1.低温—0～15℃,并需要一定的时间,根据完成春化所需低温和天数,可将小麦分为冬性，半冬性和春性。
* 一般情况下,冬性越强,要求春化的温度越低,要求春化的天数也越长。
2.水分—春化时,临界含水量改为40%,而活跃生长时的含水量则为80～90%。
3.O2—充足的O2有利于呼吸作用的增强,以便在春化期间为具有分生能力的细胞提供必要的物质和能量。
4.养料—通过春化作用,必须供给足够的营养,否则,低温处理无效。
去春化作用—在春化作用结束之前,把植物放在较高的温度下,低温的效果可被消除,即不能诱导植物成花。
*通常，春化时间愈长，解除春化就愈困难。
再春化作用—在高温下解除春化之后，在低温下又可重新春化。这种解除春化之后，再次恢复春化的现象叫做再春化作用。
春化作用的机理:
1.感受春化的时期—大多数作物的春化是在种子萌发～苗期进行。
种子春化；绿体春化。
2.感受春化的部位—是分生组织和进行细胞分裂的部位。
3.春化效应的传递—二种学派:能传导；不能传导。
4.春化的生理生化基础—春化素至今尚未提取出来,我国孟繁年从小麦中提取出来一种物质—玉米赤霉烯酮。她认为,这是一种参与春化作用的激素，能活化某些酶系统,启动关键性反应,促使春化作用完成。
春化的生理生化反应：呼吸方面—→增高。
代谢方面—→增高
蛋白质代谢—游离肥、可溶性蛋白质增高。
春化作用的应用,
1．调种引种
2．调节播期
3．控制开花
§2 光照与成花诱导—光周期现象。
光周期— 一天当中白昼和黑夜的相对长度。
光周期现象—这种昼夜长短影响植物开花的效应叫光周期现象。
植物对光周期反应的类型:
1.长日植物
2.短日植物
3.日中性植物
4.长—短日植物
5.短—长日植物
6.中日照植物
7.两端日照植物植物对光周期反应的特点
对光周期第三的植物成花诱导都有一定的临界日长。
② 许多长日植物和短日植物都是很典型的，都有明确的临界日长，必须经过连续的、一定数目长日照或短日照才能开花。
③ 植物在一定的日照条件下开花，这并不意味着植物的一生都需要这种日照长度，而是仅在植物的一定生长发育阶段才需要一定数量的光周期数。
*④ 所谓长日植物，其临界日长不一定超过短日植物；而短日植物的临界日长也不一定都短于长日植物。
⑤ 同种植物的不同品种对日照的要求不同。
光周期诱导—在一定时期满足植物所需一定天数的光周期即可诱导植物成花的现象叫光周期诱导。
光周期刺激的感受部位—叶片,如果将植物的叶片全部摘除,即使处于适宜的光周期,也不能开花。
光周期诱导的机理:
1.光周期刺激的传导
2.暗期与光周期诱导
3.光质与光周期诱导—暗期中断最有效的光是红光,红光的暗期中断效应能被远红光所抵消。而植物能否开花决定最后照的是红光还是远红光。因为,光能素起作用。
光周期的应用,
育种
① 人工调节花期。
② 加速世代繁育。根据我国气候多样的特点，可进行南繁北育。
引种—生产上常常从外地引进优良品种，以便获得高产。但应注意三点：
① 必须了解被引进品种的光周期反应特性（长日植物、短日植物或日中必植物）；
② 必须了解作物原产地与引种地生长季节日照条件的差异；
③ 必须考虑被引进作物的经济利用价值。比如，以收获果实或种子为主栽培目的的作物，为使及时杨花，应遵循以下原则：
短日植物
引种
选择晚熟品种
长日植物
引种
选择早熟品种
北方—→南方
北方—→南方
引种
选择早熟品种
引种
选择晚熟品种
南方—→北方
南方—→北方
同样道理，如以收获营养器官为主要栽培目的时，引种时应与上述情况恰恰相反，即短日植物南种北引可以推迟成花延长营养生长期，因而增产。
同纬度地区的日照长度相同，温度差异基本不大，只要肥水适宜，相互引种容易成功。
3．维持营养生长—对以收获营养体为主的作物，可采取适当措施抑制其开花。
4．控制开花期—采用人工控制光周期的办法，可以提早或延迟花卉植物开花。
光敏素—光周期反应中,感受适宜光周期的刺激从而引起一系列导致开花的反应色素,是由生色团与蛋白质组成。定位在膜系统上,有红光吸收与远红光吸收型二种存在形式。二者在一定条件下可以互相转化。
主要内容:
光敏素,叶绿素吸收光谱的比较:二者在短波光区基本差不多,但叶绿素在远红光区吸收峰高,而光敏素矮。
光敏素的作用机理:
1.光化学转化,红光（660nm） ［X］
Pr Pfr ［Pfr.X］—→ 生理效应
远红光（730nm）
［X］ 中间产物，可能是：ATP、NTP+、代谢产物。
2．改变膜透性:因为光敏素存在于膜上,
Pr—平行于膜；
Pfr垂直于膜；
红光
Pr平行于膜 → Pfr垂直于膜—→改变了膜透性。
3.活化有关开花的基因:Pr Pfr—→中心代谢反应—→活化有关开花基因—→开花。
4.与酶活性有关:苯丙氨酸裂解酶；硝酸还原酶；过氧化物酶，他们受光敏素影响。
光敏素在光周期诱导成长中的作用（Pfr/Pr）：
光敏素不是开花刺激物,但它可以触发开花刺激物的形成。一般认为,光敏素诱导植物成花,并不决定于Pfr与Pr的绝对含量,而是与Pfr/Pr的比值有关。
（1）Pfr/Pr高时：诱导长日植物开花剌激物的形成，促使长日植物开花,短日植物不开花。
（2） Pfr/Pr低时：诱导短日植物开花剌激物的形成，促使短日植物开花,长日植物不开花。
主要内容:
*因为长日植物，高Pfr在光期，光期越长,Pfr越高,越利于开花。而短日植物的高Pfr在暗期,暗期越长,越利于开花。
（3）半夜闪光处理中断暗期,Pfr不转变成Pr；Pfr浓度高,所以,抑制短日植物开花,促使长日植物开花。
春化作用和光周期现象表明,低温和光周期诱导可以产生开花刺激物,促进植物开花。近年来认为,植物成花刺物可能是甾类化合物。
近年来研究证明,甾类激素在植物的成花诱导中起着重要作用,尤其是雌性激素在植物的成花诱导中的作用研究得最多。
植物激素与植物的成花诱导:
1.IAA与成花诱导—IAA：促进长日植物开花；抑制短日植物开花。
2.CTK与成开诱导—CTK能促进短日植物开花。
3.GA与成花诱导—五大类激素中GA对成花诱导作用最大。
GA可使30多种植物在短日条件下成花,并可代替20多种植物对低温的要求(春化作用)。长日条件下,无论长日植物还是短日植物,内源GA含量均有所提高,中断暗期(如闪光处理)也能提高GA的含量。
4.ABA与成花诱导—ABA可代替短日照促使短日植物在长日条件下开花。但对长日植物的成花却有抑制作用。
即:植物的成花过程不是受某一种激素的单一调控,而是受各种激素的多元调控。
光敏素通过调节GA与ABA的生物合成来诱导植物成花过程:
长日条件下:GA合成占主导,GA/ABA比值上升,有利于长日植物开花。
短日条件下:ABA合成占主导,GA/ABA比值下降,有利于短日植物开花。
营养状况与植物成花诱导:植物体内的营养状况影响植物的成花过程,决定植物开花因素并不是某些物质的绝对含量,而是其比例。如:C/N比值高,促进长日植物和某些日中性植物开花。
C/N比理论在农业上的应用：
§3 植物性别表现的调控性别表现类型,
1．雌雄同株同花—在同一花中分化出同时具有雌蕊和雄蕊的两性花。
2．雌雄同株异花—同一植株体上,雌花和雄花分开。
3．雌雄异株异花—雌花和雄花分别着生在不同的植株上。
性别表现的调控:
1.植株年龄对性别表现的影响—在雌雄同株异花植物上,通常雄花先出现,后是雌花出现,所以,植物从下→上,雌花比例增加,即雌花一般在开花较晚时才出现。2.环境条件—光周期：适宜长度的日照促进多开雌花,不适宜长度的日照则促进多开雄花。即长日照促长日照植物多开雌花,而短日照则促进短日植物多开雌花，长日多开雄花。
温周期：低温与昼夜温差大多开雌花。
营养状况：水分充足,N肥较多,多开雌花。土壤干旱,N肥较少,多开雄花。
3.生长物质对性别表现的调控
4.栽培措施对性别表现影响
熏烟可增加雌花,因为烟中含有乙烯和CO。
机械损伤可增加雌花，因为,机械损伤后产生乙烯。
课 目
花粉生理、授粉生理、受精生理
目 的要 求
通过讲解使学生了解花粉的化学组成、贮存条件、影响授粉的因素
重 点难 点
概念：授粉、识别、群体效应、无融合生殖、单性结实、影响花粉萌发和花粉管伸长的因素、受精作用的特点
主要内容:
植物的生殖与成熟生理
§1 授粉生理
花粉的化学组成:
花粉的贮藏条件:低湿(25～50%相对湿度)，低温(1～5℃),高CO2,低O2或无O2条件。
花粉的寿命：因植物而不同,禾本科如水稻,3～5分钟就有50%以上的花粉失去活力。
*识别—就是一类细胞与另一类细胞在结合过程中要进行特殊的反应，从对方获得必要的信息，这种信息可以通过物理的或化学的信号加以表达。（这种识别决定于花粉外壁中的蛋白质与柱头乳突细胞表面的亲水的蛋白质表膜之间的相互关系，因为二者是双方识别过程中的感受器）。
花粉外壁的蛋白质与柱头乳突细胞表面的蛋白质膜之间相互识别。识别是植物长期进化的结果,它保证了物种的稳定性和繁衍力。然而,它也给育种工作尤其是杂交工作带来麻烦。
花粉落在柱头上,经过识别之后,在适宜条件下,花粉粒开始从柱头的分泌物中吸取水分,发生水合作用,内部压力增大,内壁从外壁的萌发也向外突出,形成细长的花粉管,以后花粉管沿柱头伸长,直达胚珠,精子与卵细胞相互融合,即完成受精作用。
群体效应—落在柱头上的花粉密度越大，萌发的比例越高，花粉管的生长赶快，这种现象叫做群体效应。
单性结实—植物不经受精作用而使子房膨大形成无籽果实的现象，叫做单性结实。
主要内容:
四类:①天然单性结实。
②刺激性单性结实。
③人工诱发单性结实。
④假单性结实。
§2 成熟生理植物受精后,受精卵—→胚,中央细胞—→胚乳,胚珠—→种子，子房壁—→果皮。于是形成了果实。种子和果实成熟时,不仅形态上发生了变化,内部也发生了剧烈的生理生化变化。
一、种子成熟时的生理生化变化
1．贮藏物质的变化:①.糖：可溶性的—→不可溶性的(淀粉)；
小分子的—→大分子的；
②.脂肪:糖—→脂肪，所以脂肪增加,糖减少。
酸价下降,游离脂肪酸用于脂肪合成。
碘增加，饱合脂肪酸—→不饱合的。
③.蛋白质:增加
④.非丁（植物钙镁或肌醇六磷酸钙镁）:增加。2.其它生理生化的变化:①.呼吸:开始增加,以后下降。
②.含水量:随种成熟,含水量下降。
③.核酸的变化:增加,达到最大值时,下降。
3．激素变化:CTK—先上升,后下降。
GA—先上升,再下降。
IAA—先上升后下降。
ABA上升。
P238 图10-18
二.禾谷类作物空瘪的原因
1.内因:①.花粉败育或花粉畸形
②.雄性不育—由于遗传因素，雄蕊不产生花粉。
③.小花退化。
④.竟争能力—开花较早的优先得到养料，增重快，成为强势粒。
2.外因:①.光照—光照不足—→光合产物缺乏—→影响花粉育性。
②.温度—花粉母细胞正常减数分裂时，需要较高温度，若过低温，易形成大量瘪粒。
主要内容:
③.水分—花粉母细胞四分体形成期缺水、多水都易成空瘪粒。
④.营养物质—影响最大的N、B。N、B过多过少都不利。
*三.果实成熟的生理生化变化梨、苹果、香蕉—生长曲线呈单S形。杏、桃李、樱桃—生长曲线呈双S形。 P240,图10-19
1.呼吸变化—最初降低,到成熟末期又急剧升高,最后又降低。呼吸跃变,标志着果实成熟达到可食程度。
2.各种物质变化：①.糖类物质转化—甜味增加，大分子—→小分子,不溶的—→可溶的。
②.有机酸类转化—酸味减少,有机酸—→糖；水；CO2。③.单宁物质转化—涩味消失。单宁过氧化物酶:过氧化物；凝结或不溶性物质。所以,涩味消失。
④.芳香物质转化—香味产生。果实成熟时,自与产生具有香味的酯类和醛类物质,使水果具有特殊的风味。⑤.果胶物质转化—果实变软。未成熟的果实安生壁中沉积不溶于水的原果胶，随着果实的成熟，原果胶通过果胶酶—→果胶；果胶通过果胶酶—→果胶酸；果胶酸通过果胶酸酶—→半乳糖醛酸。
因为,果肉细胞壁中层的可溶性果胶物质含量提高,果肉细胞彼此分开,所以果肉变软。
主要内容:
⑥.色素物质的转化—色泽变丰色。成熟之前,果皮主要含叶绿素,所以,果皮为绿色,随着果实成熟,果皮颜色由绿逐渐变为黄色,橙色,红色,这是 因为叶绿素,类胡萝卜素和花色素的含量多少不同所一致。
3.激素的变化—果实成熟是受多种激素调控的,其中乙烯的作用最大:
①.提高膜透性,呼吸增加。
②.刺激水解酶合成,使不溶性物质水解为可溶性的物质。
课目
衰老、脱落和休眠生理
目的要求
通过讲解使学生了解种子、果实成熟时，不仅态上发生变化，内部也发生一系列的生理生化变化
重点难点
种子成熟时的生理生化变化，果实成熟时的生理生化变化，禾谷类作物空瘪粒的原因，脱落的机理
第九章 植物的衰老,脱落与休眠生理
*衰老—就是指一个器官或整个植株的生命功能衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程。衰老的最终结果导致死亡，这是自然界的必然规律。
类型:整体衰老；地上部分衰老；脱落衰老；渐近衰老。
*植物衰老时的生理生化变化脱落—植物器官(如叶片,果实,种子或枝条等)自然离开母体的现象，称为脱落。
类型：正常脱落—由衰老或成熟引起的脱落。
胁迫脱落—由环境条件胁迫和生物因素(病,虫)引起的。
生理脱落—植物本身生理活动引起的。
激素与脱落(脱落是受激素调控的):
1.IAA—高浓度抑制脱落；低浓度促脱落。
以离层为界,其两端IAA相对含量(远轴端/近轴端)的变化决定该器官是否脱落。
当远轴端/近轴端的IAA比值高时,抑制或延缓离层形成,不脱落。
当比值低时,加速离层形成，脱落。
2.乙烯—促进离层细胞壁的溶解,引起器官脱落。
3.ABA—促进叶片脱落。
4.GA和CTK—能拮抗ABA的作用。所以抑制器官的衰老和脱落
主要内容:
第十章 植物的逆境生理
逆境—是指自然界存在的，对植物生存和正常生长发育不利的各种环境因素的总称（久旱、淹涝、重霜、酷热、狂风、暴雨、严寒、以及过多的盐碱、酸等）。
轻者—影响植物生长发育及生物产量。
重者—植物不能生存。
胁迫—任何一种使植物产生有害变化的环境因子称胁迫。（水分胁迫、温度胁迫盐分胁迫等）。 植物在长期适应逆境条件下，逐渐形成了对不良环境有不同抵抗能力，即通过改变它们的生 理活动，甚至改变形状结构，来维持逆境条件下的生存及生命的延续，这种对不良环境的适 应性和抵抗力称为抗性或抗逆性。
抗逆性(抗性)—植物对逆境的抵抗或忍耐能力。
抗性锻炼—抗性是植物对环境的适应性反应,是逐步形成的,这种适应性形成的过程叫抗性锻炼。
植物通过锻练会提高对某种逆境的抵抗能力。如:越冬作物由于秋季温度越来越低,经受了锻炼,所以,能忍受严寒而越冬。
植物对逆境的抵抗方式：
1,避逆性—植物与逆境之间在时间或空间上设量某种屏障，以摒拒逆境对植物产生有害影响，不必在代谢或能量上对逆境产生相应的反应。如：仙人掌植物的叶退化成刺，降低蒸腾，茎内贮存大量水分而避免干旱的不利影响。
特点：不利的环境因子并未深入组织内部，因而组织本身也不会产生相应的代谢反应。
2,耐逆性—植物组织经受逆境的直接作用，但植物可通过本身的代谢反应以阻止，降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。
特点：在可忍受的范围内，逆境所造成的损伤是可逆的，既植物可恢复其正常生长，如超出可忍范围，损伤是不可逆的，完全丧失本身恢复能力，甚至死亡。
主要内容:
第一节 植物抗性的生理生化基础一,逆境胁迫下植物一般生理变化
1．逆境与水分——任何环境的胁迫对植物都能造成水分胁迫。如：⑴干旱→水分胁迫
⑵低温、冰冻→胞间结冰 间接→水分胁迫。⑶高温、辐射→植物与大气间有水势差→叶片蒸腾强烈→水分胁迫。注：一旦出现水分胁迫，植物便脱水，对膜系统的结构与功能产生影响。
2 。逆境与光合——各种逆境胁迫下→光合速率降低→光合产物降低→生长慢。如：⑴低温或高温→气孔关闭→二氧化碳降低→光合速率降低。⑵干旱→气孔关闭→二氧化碳降低→光合速率降低。⑶淹水→水层阻碍二氧化碳进入→二氧化碳降低→光合速率降低。既：逆境下→二氧化碳供应不足→光合速率降低，是逆境下光合速率下降的主要原因之一。
3 。逆境与呼吸——⑴逆境下植物的呼吸速率不稳定。冻害、热害、盐害、淹水→呼吸速率明显下降。冻害、旱害→呼吸速率则先上升后下降。⑵逆境下呼吸途径也发生改变，干旱、感病、机械损伤→PPP上升。
4,逆境与代谢——逆境下，合成﹤分解，既水解酶活性提高，大分子降解为小分子，不溶的变成可溶的。
5 。逆境与原生质膜——逆境下→植物组织脱水→膜脂由双分子层排列方式→六晶形结构的量状排列（图12-4），P265 →膜透性提高→电解质和可溶性物质外渗（实验中，外液的电导率增大）。
6 。逆境与蛋白质——逆境下→诱导植物体内合成一类蛋白质，既逆境蛋白→提高植物对逆境的抵抗适应能力。
如：逆境蛋白有,热击蛋白
厌氧蛋白
盐胁迫蛋白
紫外线诱导蛋白
病原相关蛋白等。
二,逆境胁迫下植物的渗透调节现象：（逆境与渗透调节物质） 逆境下→植物水分胁迫→细胞脱水，所以植物要想维持正常的水分代谢，正常生长，就必须要保持细胞具有较高的吸水力，既：细胞水势降低。也就是细胞内增加溶质，才能降低渗透势，既能保持细胞具有较高的吸水力，又能使细胞维持其膨压的稳定性。既：渗透调节的直接生理作用，就是在一定范围没维持细胞膨压的稳定性→使细胞进行正常的生理生化变化。
课 目
植物抗性的生理生化基础，植物的抗寒性
目 的要 求
通过讲解使学生了解植物对逆境的抵抗方式，掌握植物在逆境条件下发生的生理生化变化
重 点难 点
概念：逆境、抗性、抗性锻炼、冷害、冻害、过冷作用、逆境乙烯，冷害引起的生理生化变化，冷害的机理，提高抗冷性的途径
主要内容:
因为细胞膨压控制膜电解质和膜对物质的吸收与运输，维持气孔开放和气孔导性（有利光合作用），保持细胞的继续伸长生长和叶片的扩张生长。
渗透调节物质 无机离子——k +、Ce- 等，是由外界环境进入细胞的。
有机物质—Pro.甜菜碱,是细胞自身合成的。
渗透调节物质的特点：1 分子量少，水溶性强。
2 在生理PH范围内不带净电荷，能为能为细胞膜所
保持而不易渗漏。
3 能保持酶构象的稳定而不致溶解。
4 对细胞器无不良影响（既无毒害作用）。
5 生物合成迅速，并在一定区域没很快积累，从而起到调节渗透势的作用。
1 脯氨酸与抗性→据研究，在逆境，尤其是在干旱和盐啧条件下，植物体内的Pro急剧上升，可增加数十倍至上百倍。原因：⑴Pro合成受激，而氧化受抑。⑵蛋白质合成受阻，而水解加强。
生理意义,
1.防止游离NH3的积累—PrO是一种既富含N素,又富含能。量的化合物,在干旱等逆境条件下,可结合游离NH3,既消除毒害作用,又贮存N素
2.PrO具有较强的吸湿性—PrO与生物聚合体结合时,是以疏水部分与生物聚合体的疏水侧链形成氢键,PrO的亲水基团则分布于表面,就更增加了生物聚合体亲水力,从而在水很少的情况下仍能维持较高的水合作用。,
Pro是一种理想的渗透调节物质：⑴，⑵，⑶。P267
2 甜菜碱与抗性——在干旱和盐渍条件下，植物体内的游离甜菜碱含量上升。
生理意义：⑴，⑵，⑶，⑷。P267
主要内容:
三 逆境胁迫下植物的内源激素变化：（逆境与内源激素）
前面讲了，逆境下→植物水分高缺→影响内源激素的合成与运输。
1 ABA与抗性——许多研究表明，逆境下，植物体内游离的ABA急剧上升，一般超过原来的十几倍到几十倍。所以，逆境下植物组织内游离的ABA上升有助于提高植物的抗性。
2 乙烯与抗性——在内源激素中，ETH是对逆境最为敏感的一种激素。
乙烯：逆境乙烯、伤害乙烯、成熟乙烯。
四 逆境胁迫下植物的自由基伤害：（逆境与自由基）
逆境下，（高温、干旱、低温、辐射、大气污染等），在植物细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体以及微体等部位产生自由基，引起伤害。
生物自由基的伤害学说——P269
第二节 植物的抗寒性
寒害—低温对植物造成的伤害叫寒害。共分二类：
1.冷害—冰点以上的低温对植物造成的伤害。
2.冻害—冰点以下低温对植物造 成的伤害。
一、冷害冷害的类型,
延迟性冷害障碍性冷害
混合型冷害
冷害引起的生理生化变化:
1.生化反应失调
2.呼吸代谢失调
3.光合作用受阻
4.原生质流动受阻
5.吸收机能减弱冷害的机理—低温冷害的原因,主要是导致生物膜透性的改变。
1.低温引起膜脂的物相改变—膜脂由液晶态—→凝胶态。即:低温下保持膜脂液晶状态，抗冷性增高。
a．若温度降低是缓慢的，膜脂逐渐固化而使膜结构紧缩，降低膜对水分与矿质的吸收。
b．若寒潮来临，由于膜脂的不对称性，膜体的紧缩不匀而出现断裂，使膜透性增加，细胞内可溶性物质外渗，引起代谢失调。
2.膜脂的相变温度与膜脂成分有关—不饱和脂肪酸含量高,膜脂相变温度降低,抗冷性增高。
即:增加膜脂中不饱和脂肪酸的比例,即可维持膜的液晶状态,防止脂类固化,能提高抗冷性。
如:经过抗冷锻炼的棉花与蚕豆幼苗,不饱和脂肪酸含量明显增加,膜的相变温度随之降低,于是抗冷性提高。
提高抗冷性途径:
1.低温锻炼—植物如果先给予一定的低温处理的话,以后就可经受更低温度的影响而不致于 受到伤害。
原因:凡是经过低温锻炼的植株,共膜脂的不饱和脂肪酸含量增加,相变温度降低,透性稳定。细胞内NADPH/NADP+比例增加,ATP含量增加。
2.化学诱导—可利用化学药物,植物生长物质等诱导提高抗冷性。
3.合理施肥—在低温来临之前,适当增施P肥、K肥,少施或不施N肥,有利于抗冷性提高。
二、冻害冻害—冰点以下低温使植物组织内结冰而引起的伤害。
冻害机理（原因）:
1.结冰伤害
①胞间结冰—如果冰冻时间短,温度回升慢,不一定导致细胞死
亡。
②胞内结冰—常给植物带来致命的伤害。
2.膜的伤害—结冰温度主要引起构成膜的脂类和蛋白质结构发生变化,使膜失去流动镶嵌状态,甚至出现孔道事龟裂,破坏了膜与酶的结合,丧失了对物质的控制能力。
课 目
抗旱性、抗盐性
目 的要 求
通过讲解使学生了解抗旱植物的特征，干旱和盐害对植物造成的伤害，掌握如何提高植物的抗盐途径
重 点难 点
概念：旱害、盐害、暂时萎焉，永久萎焉，干旱的机理、脯氨酸与抗旱、盐害的机理
主要内容:
3.巯基假说—当受冻的原生质脱水时，蛋白质分子外面的水层变薄，因而彼此靠近，两个相邻肽链外部的-SH接触，氮化脱氢而形成-S-S-键；也可通过一个肽键的外部-SH与另一个肽键的内部-SH形成-S-S-键，于是蛋白质凝聚。而当解冻吸水时，肽键松散，由-S-S-键比较稳定，蛋白质空间结构被拉破，导致蛋白质失活。
*过冷作用—通常,植物组织(或细胞)的冰点往往低于纯水。当温度缓慢降低时,组织的温度可降低到冰点以下而不结冰,这种现象叫过冷作用。
提高抗冻性的途径:同提高抗冷性途径。
*逆境乙烯—在淹水、干旱、低温、高温、盐渍、辐射、病虫侵食、毒物伤害等逆境均使乙烯迅速增加,特称之为逆境乙烯。
*伤害乙烯—因切割、碰撞、摩按、振动、挤压、触摸等机械伤害时,也会诱导乙烯的产生，称之为伤害乙烯。
第三节 植物的抗旱性旱害—当土壤可利用水分缺乏或大气相对湿度过低时，植物的耗水大于吸水，造成植物组织的水分过度亏缺，产生不同程度的伤害，这种现象叫做旱害。
干旱的机理:
1.机械损伤：
2.膜透性改变：
3.蛋白质变性,
抗旱植物的特征脯氨酸与抗旱—许多研究表明,在干旱条件下,植物体内游离PrO含量高。
原因:
1．PrO的合成受激而氧化受抑。
2．.蛋白质的合成受阻而水解加强。
主要内容:
生理意义:
1.防止游离NH3的积累—PrO是一种既富含N素,又富含能量的化合
物,在干旱等逆境条件下,可结合游离
NH3,既消除毒害作用,又贮 存N素。
2.PrO具有较强的吸湿性—PrO与生物聚合体结合时,是以疏水部分
与生物聚合体的疏水侧链形成氢键,PrO
的亲水基团则分布于表面,就更增加了生
物聚合体亲水力,从而在水很少的情况下
仍能维持较高的水合作用。
第四节 植物的抗盐性
钠盐是造成盐分过多的主要盐类，以Na2CO3、Na2SO4为主的土壤叫碱土，而以NaCL、Na2SO4为主的土壤叫盐土，但二者常常同时存在，所以统称盐土。
一般，土壤含盐量在0.2%—0.5%时，就不利于植物生长，而盐碱土含量却高达0.6%—10%，严重的伤害植物。
我国盐碱土，主要分布于西北、华北、东北、及滨海地区，这些地区多为平原，土壤深厚，若能治理，对农业发展潜力巨大。
一 盐害—土壤中盐分过多对植物生长发育造成的危害叫盐害。
盐害的生理变化：
1生理干旱——土壤中盐分多→土壤水势降低→植物吸水降低→甚至植物体
内水分外渗→生理干旱。
2 离子失调——土壤中某种离子过多，会排斥对其他离子的吸收，既离子拮
抗，还可以产生单盐毒害。
3 代谢紊乱—— ⑴ 呼吸不稳——低盐促进呼吸；高盐抑制呼吸。
⑵ 光合减弱——盐分，叶绿体分解，光合速率降低，PEP、
RuBP羧化酶活性降低。
⑶ 蛋白质合成受阻——蛋白质分解提高。
⑷ 有毒物质积累——盐分、蛋白质合成降低，蛋白质分解
增强→产生有毒的代谢中间产物(NH3
异亮氨酸、乌氨酸、精氨酸）。
主要内容:
鸟氨酸精氨酸 腐 氨 氧化
尸 氨 NH3 伤害细胞
H2O2
二 植物的抗盐性——植物对土壤盐分过多的适应能力或抵抗能力叫~~~~。
三 抗盐的机理：
⑴ 拒盐——不让外界的盐分进入植物体内。
1、避盐 ⑵ 泌盐——植物吸盐后，不存在体内，而是通过茎
叶表面的分泌腺，将盐排除体外。
⑶ 稀盐——吸盐后，以不同方式稀释到不发生毒害的
水平。
2 耐盐——通过生理或代谢的反应，来耐受已进入细胞内的盐分。
P238,
⑴ 耐渗透胁迫 。
⑵ 耐营养缺乏。
⑶ 代谢稳定性。
⑷ 具有解毒能力四 提高抗盐性的途径：
1 选育抗盐品种。
2 抗盐锻炼。
3 使用生长调节剂。
4 改造盐碱土。
主要内容:
课 目
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重 点难 点
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