课程名称植物生物学英文名称 Plant Biology【课程编号】021*******【课程类别】学科基础课【学分数】5 【适用专业】生物专业和生物技术专业【学时数】64（理论课）+96（实验课）【编写日期】2009年7月一、教学目标通过对该课程的学习，为植物科学各分支学科及相关生命科学内容的选修和深入学习奠定一定的植物科学的知识基础，提高学生的能力与素质，使学生达到综合性研究型大学生物学专业全日制本科毕业水平，培养合格的人才以适应21世纪科学发展的需要。
了解植物科学研究的新方法、新思路以及学科发展的新趋势。
培养良好的自学能力和科学的学习方法，较为熟练地解决实际中的植物科学问题。
二、教学内容和学时分配（一）总论（或绪论、概论等）4学时（课堂讲授学时1+课程实验学时3）主要内容：本章介绍植物在生物分界中的地位；植物在自然界和人类生活中的作用；植物科学的研究对象和基本任务；植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义；植物科学的发展简史和当代植物科学的发展趋势；学习植物生物学的要求和方法。
第一节植物在自然界和人类生活中的作用内容：植物在自然界中的作用（包括对环境的保护作用），植物在人类生活中的作用。
第二节植物在生物分界中的地位内容：生物界的划分。
第三节植物科学的研究对象和基本任务内容：植物科学的研究对象和基本任务。
第四节植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义内容：植物科学在自然科学的意义，植物科学在国民经济发展中的意义。
第五节植物科学的发展简史和当代植物科学的发展趋势内容：描述植物学时期，实验植物学时期，现代植物学时期，中国植物科学的发展简要回顾。
第六节学习植物生物学的要求和方法内容：学习植物生物学的要求和方法教学要求：了解植物在自然界和人类生活中的作用，植物科学的研究对象和基本任务，植物科学的发展简史以及当代植物科学的发展趋势。
理解植物科学在自然科学和国民经济发展中的意义。
掌握植物在生物分界中的地位。
重点、难点：四界、五界系统；现代植物科学的发展趋势其它教学环节：实验1：实验安排及校园植物的初步观察（二）第一章植物的细胞与组织14学时（课堂讲授学时5+课程实验学时9）主要内容：本章介绍植物细胞和组织的相关知识，涉及的知识点包括细胞壁、质体和液泡等植物细胞特有的结构；植物细胞的新陈代谢；植物细胞的增殖，无丝分裂、有丝分裂和减数分裂；植物的组织，分生组织与成熟组织，保护组织、基本组织、输导组织、机械组织与分泌结构，复合组织和组织系统等。
第一节植物细胞的形态与结构植物细胞的形状与大小；植物细胞的基本结构；原生质体（质膜、细胞质、细胞核）；细胞壁（细胞壁的化学成分、细胞壁的层次、细胞壁的功能、初生纹孔场、胞间连丝、细胞壁的形成与发育）；后含物（淀粉、蛋白质、脂肪与油、晶体）。
第二节植物细胞的增殖细胞周期（分裂间期、分裂期、细胞周期的时间、周期性细胞、终端分化细胞与G0细胞）；有丝分裂（有丝分裂过程、染色体与纺锤体）；无丝分裂；减数分裂（减数分裂的过程、发生减数分裂的时间与产物）。
第三节植物细胞的生长、发育、分化与信号转导植物细胞的生长；植物细胞的发育；植物细胞的分化；细胞信号系统和信号转导。
第四节植物的组织组织与器官的概念；植物组织的类型（分生组织、成熟组织、复合组织）。
教学要求：了解植物体复杂的结构和生命活动是以细胞结构的复杂性为基础的，细胞本身又通过分裂、生长和分化形成成各类组织和器官；了解植物细胞的全能性。
理解植物细胞结构和功能的相互统一掌握植物细胞特有的结构特点、植物体的各种不同类型组织的细胞特征及其生理机能，掌握细胞分裂的方式及对植物生长发育的意义重点、难点：质体的类型及结构；细胞壁的组成与结构；细胞与外界的物质交换；有丝分裂与减数分裂；细胞分化与信号转导；植物组织的类型和结构特点和功能。
其它教学环节：实验2：植物细胞实验3：植物分生组织与细胞分裂实验4：植物的成熟组织（三）第二章植物体的形态结构和发育20学时（课堂讲授学时8+课程实验学时12）主要内容：本章以种子植物为代表介绍种子的结构与幼苗的形成以及根、茎、叶的形态、结构、发育及功能，同时对各部分的结构特点与功能和环境的相互关系作了论述。
通过教材“窗口”，了解“人工种子”、“细胞程序性死亡”和“植物剥皮再生”等相关内容。
本章涉及的知识点包括种子的构造和类型；有胚乳种子和无胚乳种子；种子萌发和幼苗的形成。
根和根系；根尖构造；根的初生生长和初生结构；侧根的形成；根的次生生长与次生结构；形成层与木栓形成层；根瘤与菌根；根的功能；根的变态。
茎的基本形态；芽；顶端分生组织；叶原基和芽原基；双子叶植物茎的结构；木材三切面和年轮；树皮；裸子植物茎的结构；单子叶植物茎的结构；茎的生理功能；茎的变态。
叶的形态；叶脉；单叶和复叶；叶序和叶镶嵌；被子植物叶的一般结构；裸子植物叶的结构；禾本科植物叶的结构；叶的发育；叶对生境的适应；落叶与离层；叶的变态。
营养器官内部结构上的关系。
第一节种子的萌发和营养器官的发生种子的构造和类型（种子的形态和构造、有胚乳种子和无胚乳种子）；种子萌发和幼苗的形成（种子的寿命和休眠、幼苗的形成和类型）。
第二节根根和根系；根尖构造；根的初生生长和初生结构（根尖及其分区、根的初生结构、侧根的形成）；根的次生生长与次生结构（形成层、木栓形成层、根的次生结构）；根瘤与菌根；根的功能；根的变态。
第三节茎茎的基本形态（茎的外形、芽的类型及构造、茎的生长习性和分枝）；茎尖及其发育（顶端分生组织、叶原基和芽原基）；茎的解剖结构（双子叶植物茎的结构、木材三切面和年轮、树皮、裸子植物茎的结构、单子叶植物茎的结构）；茎的生理功能；茎的变态。
第四节叶叶的形态（叶的组成、单叶和复叶、叶序和叶镶嵌、叶的形态）；叶的解剖结构（被子植物叶的一般结构、裸子植物叶的结构、禾本科植物叶的结构）；叶的发育；叶对生境的适应；落叶与离层；叶的变态。
教学要求：了解植物营养器官形态建成的规律，认识胚是种子最重要的部分。
理解种子的萌发就是胚在一定条件下重新生长和进一步分化的过程；理解植物体的形态结构和生理机能之间的关系。
掌握植物营养器官根、茎、叶的形态结构、起源及发育过程。
重点、难点：胚的构造与幼苗形成的关系；根茎叶的基本结构；由根尖到初生结构、次生结构的转变过程；茎尖到初生结构、次生结构的转变过程；木材的三切面；根和茎维管束的转变。
其它教学环节：实验5：种子的构造、类型及活力检定实验6：根的形态结构及发育实验7：茎的形态与结构实验8：叶的形态结构与发育(五)第三章植物的水分生理和矿质营养21学时（课堂讲授学时6+课程实验学时15）主要内容：本章主要介绍植物细胞的水分关系、植物整体水分平衡、植物必需的矿质元素及其生理功能、植物对矿质元素的吸收和运输、氮的同化作用。
第一节植物的水分代谢植物细胞对水分的吸收；植物根系对水分的吸收（根系对水分的吸收、水分在根系中的运输、影响根系吸水的外界条件）；蒸腾作用（蒸腾作用的意义和指标、气孔蒸腾和气孔运动、影响蒸腾作用的内外因子）；植物体内水分的运输（水分运输的途径、水分沿导管上升的动力）；植物对水分的需要（合理灌溉的生理基础）。
第二节植物的矿质营养植物必需的矿质元素及其生理功能（植物必需的矿质元素、必需元素的生理作用及其缺素症）；植物体对矿质元素的吸收（植物细胞对矿质元素的吸收、根系吸收矿质元素的部位、矿质元素在根中的运输方式）；矿质元素在植物体内的同化（硝酸盐还原、亚硝酸盐的还原、氨的同化）；矿质元素在植物体内的运输（运输的途径和速度、矿质元素在植物体内的分布）；影响根系吸收矿质元素的外界条件（温度和通气状况、土壤溶液浓度、土壤pH）。
教学要求：了解植物体内水分存在的状态；蒸腾作用的生理意义和部位；水分的长距离运输及运输动力；根系吸水的动力和影响根系吸水的土壤条件；作物的需水规律、合理灌溉的指标和灌溉方法。
了解判断植物必需矿质元素的标准和培养植物的方法：水培法和砂培法；影响根部吸收矿质元素的条件；生物固氮机理；作物的需肥规律及合理追肥的指标。
掌握水分的化学结构特性导致水分具有内聚力、粘附力和表面张力；细胞吸收水分的三种方式：扩散、集流、渗透作用；根系吸水的途径：质外体途径、共质体途径和跨膜途径（后两者统称细胞途径）；气孔运动和气孔运动机制。
掌握矿质元素缺素症状和症状表现原因；细胞吸收溶质的方式和机制：通道运输、载体运输、泵运输和胞饮作用；根系吸收矿质元素的过程和植物地上部对矿质元素的吸收；矿物质运输的形式和途径及其分布特点；植物对氮同化的过程。
重点、难点：第一节的重点是理解渗透作用的概念，掌握根系吸水的途径和气孔运动机制。
难点是内聚力、粘附力和表面张力的概念以及由此导致的毛细管现象。
第二节的重点是了解矿质元素缺素症状和症状表现原因；掌握细胞吸收溶质的方式和机制；根系吸收矿质元素的过程；氮的同化过程。
难点是通道运输、载体运输和泵运输机制。
其它教学环节：实验12：准备实验实验13：营养液培养（1）实验14：质壁分离实验15：营养液培养（2）实验16：小液流法测定植物组织的水势实验17：营养液培养（3）（六）第四章光合作用17学时（课堂讲授学时8+课程实验学时9）主要内容：本章介绍了光反应的基本过程和机制、不同类型的碳同化途径和光呼吸作用以及环境条件对光合作用的影响、同化产物在韧皮部中的运输及其在植物体内的分配。
通过教材“窗口”，了解“光合作用光能转化研究的意义”。
第一节引论光合作用的重要性；光合作用研究简史；光合作用概述。
第二节光反应叶绿体的超微结构；叶绿体色素的种类及其对光的吸收特性；光反应中心、原初反应和电子传递过程（光系统1和光系统2和电子传递链）；光合磷酸化与光电子传递相偶联。
第三节碳反应（碳同化）卡尔文循环；光合碳同化的C4途径；景天酸途径和光呼吸。
第四节环境因素对光合作用的影响光合速率的定义；影响光合速率的内在因素（叶龄、叶片结构）；影响光合速率的外界条件（光强度、温度、二氧化碳浓度、水分、矿质养分）。
第五节韧皮部运输和同化物分配韧皮部是同化物运输的主要途径、韧皮部的结构、韧皮部运输物质的化学性质及其形式、韧皮部运输的机制、碳水化合物的装载和卸出、同化物的配置和分配。
教学要求：了解光合作用的概念、叶绿体的超微结构、叶绿体色素的种类及其对光的吸收特性、韧皮部的结构、韧皮部运输物质的化学性质及其形式、同化物的配置和分配。
掌握原初反应机制，电子传递过程和光合磷酸化的机制；卡尔文循环的过程，C4途径的反应过程和类型及景天科酸代谢途径；光呼吸的过程及其生理功能；影响光合作用的外在因素及一些基本概念如：光饱和点、光补偿点、二氧化碳饱和点、二氧化碳补偿点、光抑制、光合滞后期等；韧皮部运输的机制以及碳水化合物的装载和卸出。
