植物生理学教案--第九章成熟和衰老
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《植物生理学》课程教学大纲课程名称:植物生理学课程类别:专业选修课适用专业:生物技术考核方式:考试总学时、学分:32学时 2 学分其中实验学时:0 学时一、课程教学目的《植物生理学》是生物技术专业四年制本科学生开设的一门专业必修课,内容主要是讲授植物生命活动的基本代谢生理(包括物质代谢和能量代谢)、生长发育生理以及对不良环境的反应。
通过本课程的学习,使学生对植物生命活动的基本规律要有全面、系统的认识,并能运用所学植物生理学的知识去观察、解释和分析自然界中有关植物生命活动的现象,明确植物生理学研究的内容和任务,了解植物生理学发展简史,掌握本学科发展的前沿动态和特点以及有效的学习方法。
通过本课程的学习,为本专业学生的继续深造及将来的教育教学、科研和生产实践打下坚实的基础。
通过本课程的学习,使学生具备以下素质和能力:1. 通过植物生理学理论课的学习,具备绿色发展的意识、平衡施肥和环境保护等意识。
2. 应用植物生理学的相关知识和技术,发展现代农业、现代园林、设施农业、现代植物工厂、现代植物制药厂等的创新意识和创新能力。
3. 掌握植物生理学的基本理论,获得相关的教育教学能力,能够运用相关知识服务于中小学教育工作或进一步的科研工作及解决实际生活、生产中的植物生理学涉及的相关问题的能力。
4. 通过小组讨论和合作研究,掌握相关知识资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关专业知识信息的基本方法,具有及时了解本学科前沿发展动态的能力;具备批判性思维、终生学习意识等。
二、课程教学要求通过学生学习,要求掌握植物的水分代谢、矿质营养、光合作用、有机物运输、植物激素、光的形态建成、植物的营养生长期与生殖生长的生理、植物的成熟与衰老生理,以及对多种逆境的抗性生理和抗病生理等的基本概念与机理机制。
三、先修课程无机及分析化学、有机化学、植物学、生物化学、细胞生物学等。
四、课程教学重、难点课程重点:植物水分生理、矿质营养、光合作用、植物激素、抗逆生理通论。
植物生理学第09章植物的成熟和衰老生理第九章植物的成熟和衰老生理本章内容提要:在种子的成熟过程中,不断输入可溶性的低分子物质,逐渐转化为不溶性的高分子化合物如淀粉、蛋白质、脂肪等贮藏起来。
此外,有酶活性的变化,激素的调控等。
种子的化学成分还受光照、水分、温度和矿质营养等外界环境的影响。
果实的生长有单S型曲线和双S型曲线两类。
果实成熟时发生一系列变化:呼吸跃变,淀粉转化为可溶性的葡萄糖、果糖、蔗糖等,甜味增加;有机酸含量下降,酸味减少;单宁被过氧化物酶氧化成过氧化物或凝结成不溶性物质,从而使涩味消失;产生一些具香味的挥发性物质;果胶酶和原果胶酶活性增强,果肉细胞彼此分离,果实软化;叶绿素含量下降,花色苷和类胡萝卜素含量增加,使果实色泽变艳。
维生素含量增加。
休眠是植物生长暂时停顿的一种现象。
种子休眠主要是由于种皮限制、种子未完成后熟、胚未完全发育以及存在抑制萌发的物质。
解除种子休眠的方法有机械破损、浸泡冲洗、层积处理、激素与化学药剂处理、晾晒等。
延存器官休眠也需人工打破和延长。
衰老是植物体生命周期的最后阶段,是成熟的细胞、组织、器官和整个植株自然地终止生命活动的一系列衰败过程。
它主要受遗传基因控制,但也受环境条件的影响。
器官脱落是植物器官自然离开母体的现象。
脱落可分为正常脱落、胁迫脱落和生理脱落三种类型。
器官在脱落之前先形成离层。
生长素和乙烯的含量和比值调控器官脱落。
温度过高或过低、干旱、弱光短日照促进脱落。
第一节种子和果实成熟生理一、种子的发育与成熟生理1、种胚的发育种胚(embryo)是种子最重要的部分,是合子经细胞分裂、分化发育而成。
合子的细胞结构表现出明显的极性,是合子行不均等分裂的细胞学基础。
一般合子经短期休眠后分裂成两个大小不同的子细胞,上部是一个小的细胞质浓密的顶端细胞,下部为大的液泡化的基细胞。
顶端细胞最后发育成熟胚;基细胞则发育成胚柄,但在心形期后胚柄开始衰老,逐步退化。
种胚发育到子叶期后,已完成了根分生组织和茎分生组织的分化,并加强核酸、蛋白质等的合成作用;在胚成熟后期,有机物质合成结束,种子失水,ABA含量增加,胚进入休眠。
植物生理学-成熟和衰老生理第一节种子成熟时的生理、生化变化一、主要有机物的变化1、糖类的变化种子成熟过程中,可溶性碳水化合物含量逐渐降低,淀粉含量不断增加。
说明淀粉是由可溶性糖类转化而来2、脂肪的变化大豆、花生、油菜、向日葵等的种子脂肪含量很高,称之为脂肪种子或油料种子。
油料种子中的脂肪是由糖类转化而来油料种子形成过程中脂肪代谢的特点:酸价逐渐降低,说明种子成熟初期形成了大量游离脂肪酸;碘价逐渐升高,说明组成油脂脂肪酸的不饱和程度与数量逐渐提高3、蛋白质的变化豆科植物种子富含蛋白质,称为蛋白质种子。
贮藏蛋白没有明显的生理活性,主要功能是提供种子萌发时所需的氮豆科植物种子形成过程中,氮素先以氨基酸或酰胺的形式运至荚果,在荚皮中合成蛋白质;然后,蛋白质分解,以酰胺态运至种子,再合成蛋白质,用于贮藏二、种子成熟过程中其它生理变化1、呼吸速率的变化在种子形成过程中,干物质积累迅速时,呼吸速率高,种子接近成熟时,呼吸速率逐渐降低稻胚发育过程的呼吸速率2、内源激素的变化种子成熟过程中受到多种内源激素的调节与控制3、种子含水量的变化种子中有机物的合成是一个脱水过程,种子成熟时幼胚细胞具有浓厚的原生质而无液泡,自由水含量极少。
种子生命活动由活跃状态转入休眠状态三、外界条件对种子成分及成熟过程的影响种子的主要化学成分和饱满度、成熟期等受光照、温度、空气相对湿度、土壤水分及矿质营养的影响1、光照光照强度直接影响种子内有机物质的积累,光照强,同化产物多,输入到籽粒的多,产量高,连阴天导致千粒重减小,造成减产2、温度温度过高,呼吸消耗大,籽粒不饱满;温度过低,不利于有机物质运输与转化,种子瘦小成熟推迟;温度适中利于物质的积累,促进成熟。
昼夜温差大有利于种子成熟并能增产温度影响种子化学成分的含量。
我国北方大豆种子成熟时,温度低,种子含油量高,油脂中不饱和脂肪酸含量高(碘价高),蛋白质含量较低;而南方情况相反。