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《植物生理学》教案课程代码：090100适用专业：生物科学学时数：54学时学分：学分执笔者：编写日期：2015年2月23日一、本课程的性质和目的本课程是为生物科学专业本科生开设的专业选修课程。
其基本任务是研究植物生命活动的规律和机理及其在植物生产中的应用。
通过学习，使学生掌握该课程的基本理论和研究方法，为学生从事相关教学和研究工作打下坚实的基础。
二、课程教学内容与及要求绪论（2学时）（一）教学要求了解植物生理学的定义、任务、产生、发展及展望。
（二）教学内容重点：植物生理学的定义、研究内容、形成、产生和发展第一节植物生理学的定义和研究内容第二节植物生理学的产生和发展第三节植物生理学与农业生产第四节怎样学好植物生理学,掌握与其有联系的学科的知识、注重实验以及结合生产实践（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。
第一章植物的水分代谢（4学时）（一）教学要求了解植物体内水分存在状态和水分在植物生命活动中的作用；植物细胞及根系对水分的吸收；植物蒸腾作用的意义，发生部位以及影响蒸腾作用的因素；水分在植物体内的运输情况以及合理灌溉的生理基础等。
（二）教学内容重点：水在植物生命活动中的意义和水在细胞中的形态；水势概念、植物对水分的吸收、传导和散失的过程及影响这个过程的环境因素；合理灌溉的生理基础。
难点：水势概念、蒸腾作用、水分在植物体内的运输情况。
第一节水在植物生活中的重要性第二节水分的运动及水分进入植物细胞第三节植物根系对水的吸收。
第四节蒸腾作用。
第五节植物体内水分的运输第六节合理灌溉的生理基础（三）建议教学方法：贯彻少而精、启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，提高教学效果。
第二章植物的矿质营养（4学时）（一）教学要求通过学习使学生了解植物必需的矿质元素；植物体及其细胞对矿质元素的吸收；无机养料的同化；矿质元素在植物体内的运输以及合理施肥的生理基础等。
第三节植物体对矿质元素的吸收(Asorption of mineral elements by plant)植物体吸收矿质元素可通过叶片，但主要是通过根部。
一、根部对溶液中矿质元素的吸收过程(Asorption processes)根部吸收矿物质的部位也主要是根尖，其中根毛区吸收离子最活跃。
根部吸收溶液中的矿物质是经过以下几个步骤的：1、离子吸附在根部细胞表面根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附，这时，总有一部分离子被其他离子所置换。
由于细胞吸附离子具有交换性质，故称为交换吸附（exchange adsorption）。
2、离子进入根的内部离子从根部表面进入根的内部也和水分进入根部一样，既可通过质外体途径，也可通过共质体途径。
第一种意见是被动扩散。
第二种意见是主动过程。
二、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收土粒表面都带负电荷，吸附着矿质阳离子（如NH4+、K+），不易被水冲走，它们通过阳离子交换（cation exchange）与土壤溶液中的阳离子交换。
矿质阴离子（如NO3-、Cl-）被土粒表面的负电荷排斥，溶解在土壤溶液中，易流失。
但PO43-则被含有铝和铁的土粒束缚住，因为Fe2+、Fe3+和Al3+等带有OH-，OH-和PO43-交换，于是PO43-被吸附在土粒上，不易流失。
根部呼吸放出的CO2和土壤溶液中的H2O形成H2CO3。
CO2 + H2O →H2CO3 H+ + HCO3-H+和HCO3-分布在根的表面，土粒表面的营养矿质阳、阴离子分别与根表面的H+、HCO3-交换，进入根部。
三、影响根部吸收矿质元素的条件 (Conditions affecting asorption of mineral elements)（一）温度(temperature)根部吸收矿质元素的速率随土壤温度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸速率，也即影响主动吸收。
（二）通气状况(air in soil)如前所述，根部吸收矿物质与呼吸作用有密切关系。
【大学课件】植物生理学电子教案章节一：引言1.1 课程介绍1.2 植物生理学的定义和研究范围1.3 植物生理学的重要性和应用领域1.4 教学目标和方法章节二：植物细胞生理2.1 植物细胞的基本结构2.2 植物细胞的渗透调节2.3 植物细胞的质壁分离和复原2.4 植物细胞的吸水和失水过程章节三：植物的光合作用3.1 光合作用的概念和意义3.2 光合作用的过程和机制3.3 光合作用的影响因素3.4 光合作用的生物化学反应章节四：植物的呼吸作用4.1 呼吸作用的概念和意义4.2 呼吸作用的过程和机制4.3 呼吸作用的影响因素4.4 呼吸作用在植物生长和发育中的应用章节五：植物的水分代谢5.1 水分在植物体内的运输和分配5.2 植物的吸水和失水过程5.3 植物的水分利用效率5.4 植物的水分调节机制【大学课件】植物生理学电子教案章节六：植物的矿物质营养6.1 植物所需主要矿物质元素6.2 矿物质元素的吸收、运输和利用6.3 矿物质元素过剩或不足对植物的影响6.4 植物营养诊断和施肥技术章节七：植物的生长发育7.1 植物生长发育的基本过程7.2 植物激素对生长发育的调节7.3 植物的器官发育7.4 植物的生长发育与环境因素的关系章节八：植物的生殖生理8.1 植物的生殖方式8.2 花的结构和发育8.3 授粉和受精过程8.4 种子和果实的形成与发育章节九：植物的逆境生理9.1 逆境对植物生长的影响9.2 植物的抗旱性9.3 植物的抗盐性9.4 植物的抗病虫害能力章节十：植物生理学实验技术10.1 基本实验操作和技术10.2 光合作用和呼吸作用的测定10.3 植物水分代谢的测定10.4 植物矿物质营养的测定【大学课件】植物生理学电子教案章节十一：植物的碳同化作用11.1 碳同化作用的基本过程11.2 C3和C4植物的碳同化作用机制11.3 碳同化作用与光合作用的关系11.4 碳同化作用的环境调节因素章节十二：植物的氮代谢12.1 植物氮代谢的基本过程12.2 氨基酸的合成与分解12.3 蛋白质的合成与降解12.4 植物氮素的利用效率和调控章节十三：植物的激素生理13.1 植物激素的种类和功能13.2 植物激素的合成、运输和作用机制13.3 植物激素在生长发育中的作用13.4 植物激素在逆境响应中的作用章节十四：植物的生态系统生理14.1 植物与环境的相互作用14.2 植物生态生理的研究方法14.3 植物在生态系统中的功能和作用14.4 植物生态生理在生态系统管理中的应用章节十五：总结与展望15.1 植物生理学的主要研究成果和进展15.2 植物生理学面临的挑战和未来研究方向15.3 植物生理学在农业和生态环境领域的应用前景15.4 对学生学习植物生理学的建议和指导重点和难点解析重点：植物细胞生理中的渗透调节、质壁分离和复原过程。
植物生理学电子教案第一章：植物细胞的结构和功能1.1 植物细胞的基本结构细胞壁细胞膜细胞质细胞核1.2 植物细胞的特殊结构叶绿体液泡中心体质体1.3 植物细胞的生理功能细胞膜的功能细胞核的功能叶绿体的功能液泡的功能第二章：植物的生长和发育2.1 植物生长的基本过程细胞分裂细胞伸长细胞分化种子发芽幼苗生长成熟植物2.3 植物生长的环境因素光照温度水分养分第三章：植物的营养吸收和运输3.1 植物的营养需求水分养分（氮、磷、钾等）光照温度3.2 植物的营养吸收根系吸收叶片吸收3.3 植物的营养运输维管束的运输系统韧皮部的运输系统第四章：植物的生殖和繁殖有性生殖无性生殖4.2 植物的繁殖结构雄性生殖器官（花药、花粉）雌性生殖器官（子房、卵细胞）4.3 植物的繁殖过程花粉管的形成和生长受精过程种子的形成和成熟第五章：植物的适应和逆境反应5.1 植物对环境的适应光合作用的调节呼吸作用的调节水分的调节养分的调节5.2 植物的逆境反应干旱盐分低温病虫害5.3 植物的逆境适应机制抗氧化系统渗透调节物质基因表达的调节第六章：植物的激素和生长调节6.1 植物激素的种类和功能激素的定义和作用细胞分裂素（CK）生长素（IAA）赤霉素（GA）脱落酸（ABA）乙烯（ETH）6.2 植物激素的合成和运输激素合成的途径激素的运输机制激素的信号传导6.3 植物生长调节的应用促进植物生长的应用控制植物生长的应用调节植物发育的应用第七章：植物的光合作用和呼吸作用7.1 光合作用的原理和过程光合作用的定义和意义光合色素的结构和功能光反应和暗反应CO2的固定和还原7.2 呼吸作用的原理和过程呼吸作用的定义和意义有氧呼吸和无氧呼吸能量的释放和利用呼吸作用与光合作用的关系7.3 光合作用和呼吸作用的应用提高植物光合作用的效率促进植物生长的应用节能减排的应用第八章：植物的生态生理学8.1 植物与环境的相互作用植物与光照的关系植物与水分的关系植物与养分的关系植物与生物的关系8.2 植物的生态适应性植物对环境的适应机制植物的生态位植物的生态多样性8.3 植物的生态生理学研究方法实验方法观测方法模型方法第九章：植物的生理生态与应用9.1 植物生理生态在农业中的应用改良土壤质量提高作物产量和品质病虫害防治9.2 植物生理生态在环境保护中的应用植物修复技术植物对环境污染的指示作用植物在气候变化中的作用9.3 植物生理生态在其他领域的应用植物生理生态在园艺学中的应用植物生理生态在生物学研究中的应用植物生理生态在生物技术中的应用第十章：植物生理学研究的进展与展望10.1 植物生理学研究的最新进展基因组学和转录组学在植物生理学中的应用蛋白质组学和代谢组学在植物生理学中的应用植物生理学在分子水平上的研究进展10.2 植物生理学研究的挑战与机遇植物生理学面临的挑战植物生理学的新机遇10.3 植物生理学的发展前景植物生理学在科学研究中的重要性植物生理学在解决全球性问题中的作用植物生理学在人类社会发展中的贡献重点和难点解析重点环节1：植物细胞的结构和功能细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等基本结构的定义和作用是教学重点。
植物生理学教案教案标题：植物生理学教学目标：1. 了解植物生理学的基本概念和重要性。
2. 掌握植物的生长和发育过程以及与环境因素的关系。
3. 理解植物的营养需求和光合作用过程。
教学重点：1. 植物的生长和发育过程。
2. 植物对环境因素的反应和适应能力。
3. 植物的营养需求和光合作用的原理。
教学准备：1. 教学资料：教科书、课件、多媒体设备等。
2. 实验设备：显微镜、植物生长箱等。
3. 实验材料：植物样本、培养基等。
教学过程：一、导入（5分钟）利用引人入胜的故事或实例，向学生介绍植物生理学的重要性和应用领域。
二、知识讲解（15分钟）1. 植物的生长和发育过程：种子萌发、幼苗生长、成株发育等。
2. 植物对环境因素的反应和适应能力：光、温度、水分、土壤矿质等。
3. 植物的营养需求和光合作用的原理：养分吸收、运输和利用过程。
三、实验演示（20分钟）1. 示范种子萌发实验：使用显微镜观察种子的发育过程。
2. 示范温度对植物生长的影响实验：设置不同温度条件下的植物生长箱，观察植物的生长情况。
3. 示范养分供应对光合作用的影响实验：在不同营养培养基上培养植物，观察光合作用的效果。
四、讨论与总结（10分钟）与学生进行讨论，回答他们对实验中观察到的现象和原理的疑问。
总结重点概念和实验结果。
五、拓展延伸（10分钟）引导学生思考和探究植物生理学在农业、园艺、药学等领域的应用，展示相关案例或实践经验。
六、作业布置（5分钟）要求学生完成相关阅读和实验报告，以巩固所学内容并培养科学思维能力。
教学反思：教学过程中应注意实验的设计和操作，确保实验过程的安全和有效性。
同时，适时调整教学方法，激发学生的兴趣和参与度。
《植物生理学》备课教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解植物细胞的基本结构和功能；（2）掌握植物细胞的分裂和分化过程；（3）了解植物的光合作用和呼吸作用；（4）认识植物的生长发育和生殖过程。
2. 过程与方法：（1）通过观察植物细胞切片，了解植物细胞的结构；（2）利用实验方法，探究植物的光合作用和呼吸作用；（3）观察植物的生长和发育过程，分析其生理机制。
3. 情感态度价值观：培养学生对植物生理学的兴趣，增强其关爱植物、保护生态环境的意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）植物细胞的基本结构和功能；（2）植物的光合作用和呼吸作用；（3）植物的生长发育和生殖过程。
2. 教学难点：（1）植物细胞的分裂和分化过程；（2）光合作用和呼吸作用的关系；（3）植物生长发育的生理机制。
三、教学准备1. 教材：《植物生理学》；2. 实验器材：显微镜、植物细胞切片、实验药品等；3. 课件：植物细胞结构、光合作用和呼吸作用、生长发育过程等图片和视频。
四、教学过程1. 导入：通过展示植物生长过程的图片，引发学生对植物生理学的兴趣，导入新课。
2. 教学内容：（1）植物细胞的基本结构和功能；（2）植物细胞的分裂和分化过程；（3）植物的光合作用和呼吸作用；（4）植物的生长发育和生殖过程。
3. 课堂讨论：引导学生结合教材内容，分组讨论植物细胞的结构、功能以及光合作用和呼吸作用的关系。
4. 实验操作：分组进行植物细胞切片观察实验，让学生亲自操作显微镜，观察植物细胞的结构。
五、课后作业1. 复习教材，整理本节课所学的知识点；2. 完成课后练习题，巩固所学内容；3. 预习下一节课的内容，为课堂学习做好准备。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对植物细胞结构、功能以及光合作用和呼吸作用的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能以及对观察结果的描述和分析。
3. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的巩固情况。
《植物生理学》备课教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）理解植物细胞的基本结构和功能；（2）掌握植物的光合作用和呼吸作用的原理及应用；（3）了解植物生长发育的过程和调控机制。
2. 过程与方法：（1）通过观察植物细胞切片，认识植物细胞的结构；（2）利用实验方法探究植物的光合作用和呼吸作用；（3）观察植物生长发育过程，分析其调控机制。
3. 情感态度价值观：培养学生对植物生理学的兴趣，提高学生关注生态环境、珍惜资源的意识。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）植物细胞的基本结构和功能；（2）植物的光合作用和呼吸作用的原理及应用；（3）植物生长发育的过程和调控机制。
2. 教学难点：（1）植物细胞结构与功能的对应关系；（2）光合作用和呼吸作用过程中的物质变化；（3）植物生长发育的分子调控机制。
三、教学方法与手段：1. 教学方法：（1）讲授法：讲解植物细胞结构、光合作用和呼吸作用的原理；（2）实验法：进行植物光合作用和呼吸作用的实验；（3）观察法：观察植物生长发育过程；（4）讨论法：分组讨论植物生长发育的调控机制。
2. 教学手段：（1）多媒体课件：展示植物细胞结构、光合作用和呼吸作用的过程；（2）实验器材：进行光合作用和呼吸作用的实验；（3）观察植物生长发育的实物材料。
四、教学过程：1. 导入：通过展示植物王国的图片，引导学生关注植物的生长发育过程，激发学习兴趣。
2. 植物细胞结构与功能：（1）讲解植物细胞的基本结构，如细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等；（2）分析植物细胞各结构的功能及对应关系。
3. 光合作用和呼吸作用：（1）讲解光合作用的原理及应用，如绿色植物的光合作用、蓝藻的光合作用等；（2）讲解呼吸作用的原理及应用，如植物的呼吸作用、微生物的呼吸作用等；（3）分析光合作用和呼吸作用之间的关系。
4. 植物生长发育：（1）讲解植物生长发育的过程，如种子萌发、植株生长、开花结果等；（2）分析植物生长发育的调控机制，如激素调节、基因调控等。
植物生理学电子教案第一章：植物细胞的结构和功能1.1 植物细胞的组成细胞壁细胞膜细胞质细胞核质体1.2 植物细胞的主要功能细胞分裂物质运输新陈代谢遗传信息的传递第二章：植物的生长和发育2.1 植物生长的基本过程种子发芽细胞伸长组织分化器官形成2.2 植物发育的调控因素遗传因素环境因素（光照、温度、水分等）激素调节（生长素、细胞分裂素、赤霉素等）第三章：植物的营养代谢3.1 光合作用光反应暗反应光合作用的调控因素3.2 呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸呼吸作用的调控因素3.3 植物的物质吸收和运输根的结构和功能矿物质的吸收水分的吸收和运输第四章：植物的生殖和繁殖4.1 植物的生殖方式有性生殖无性生殖4.2 植物的繁殖器官花的结构果实的形成种子的形成4.3 植物的繁殖策略自我繁殖异交繁殖风媒繁殖昆虫媒繁殖第五章：植物的适应性和生态生理5.1 植物对环境的适应性形态适应生理适应行为适应5.2 植物的生态生理功能初级生产碳汇作用生物多样性维持生态系统的稳定作用第六章：植物的激素生理6.1 植物激素的种类与作用生长素（IAA）细胞分裂素（CTK）赤霉素（GA）脱落酸（ABA）乙烯（ETH）6.2 植物激素的应用促进植物生长调控开花与结果控制植物逆境反应植物激素在农业生产中的应用第七章：植物的逆境生理7.1 植物面临的逆境非生物逆境（干旱、盐害、低温等）生物逆境（病害、虫害、杂草等）7.2 植物逆境应答机制抗氧化系统渗透调节物质基因表达的调控逆境信号传导途径7.3 逆境生理研究的应用抗逆育种抗逆植物材料的开发农业生产的逆境管理第八章：植物的分子生理8.1 植物基因组学植物基因组的结构基因组进化基因表达调控8.2 植物蛋白质组学植物蛋白质的功能蛋白质相互作用蛋白质组分析技术8.3 植物代谢组学植物代谢途径代谢组分析技术代谢组在植物生理研究中的应用第九章：植物的生理生态9.1 植物与环境的相互作用植物与大气环境植物与土壤环境植物与生物环境的相互作用9.2 植物生态生理的研究方法田间试验人工气候室实验模型模拟9.3 植物生理生态在可持续发展中的应用农田生态系统管理城市绿化与生态建设生态系统恢复与保护第十章：植物生理学实验技术与方法10.1 基本实验技术显微镜观察色谱分析电泳技术分子克隆与表达10.2 现代实验技术激光扫描共聚焦显微镜基因测序技术蛋白质组学技术代谢组学技术10.3 实验数据的处理与分析实验数据分析方法统计学在植物生理学中的应用重点和难点解析重点一：植物细胞的结构和功能细胞壁的组成和作用细胞膜的性质和功能细胞质的组成和功能细胞核的结构和功能质体的类型和功能难点一：植物细胞的结构与功能的关联细胞壁对细胞形态和机械强度的调控细胞膜对物质运输和信号传递的调控细胞质对细胞代谢活动的支持细胞核在遗传信息存储和调控中的关键作用质体在光合作用和呼吸作用中的功能分化重点二：植物的生长和发育种子发芽的生理机制细胞伸长的调控因素组织分化和器官形成的分子基础植物发育的激素调控网络难点二：植物生长和发育的分子机制种子发芽的激素调控细胞伸长的细胞骨架和信号转导组织分化和器官形成的遗传编程植物发育中的激素相互作用和信号传递重点三：植物的营养代谢光合作用的光反应和暗反应过程呼吸作用的类型和调控植物对矿物质和水分吸收的机制难点三：植物营养代谢的调控机制光合作用的环境因素影响和分子调控呼吸作用在不同生理状态下的调控植物营养吸收的载体介导和信号调控重点四：植物的生殖和繁殖植物生殖方式的生物学意义繁殖器官的结构与功能植物繁殖策略的适应性难点四：植物生殖和繁殖的分子基础生殖激素在植物生殖中的作用繁殖器官发育的遗传控制植物繁殖策略的进化生物学重点五：植物的适应性和生态生理植物对逆境的适应性机制植物生态生理功能的重要性植物在生态系统中的作用难点五：植物适应性和生态生理的复杂性植物逆境适应性的分子育种应用植物生态生理功能的环境调控植物在生态系统中的角色和功能本教案涵盖了植物生理学的基本概念、关键过程和调控机制，重点突出了植物细胞结构与功能、生长发育、营养代谢、生殖繁殖以及适应性和生态生理等方面的内容。
课程名称：植物生理学授课班级：XX年级XX专业授课时间：每周XX课时教学目标：1. 了解植物生理学的基本概念、研究内容和意义。
2. 掌握植物生命活动的基本规律，包括生长发育、物质与能量转化、信息传递与信号转导等方面。
3. 熟悉植物生理学的基本实验方法和技术。
4. 培养学生的科研能力和创新思维。
教学内容：一、绪论1. 植物生理学的定义、研究内容和意义2. 植物生理学的发展历程3. 植物生理学的研究方法和技术二、植物水分生理1. 植物水分的吸收、运输和利用2. 植物水分胁迫与逆境生理3. 植物水分生理的调节机制三、植物矿质生理1. 植物矿质元素的吸收、运输和利用2. 植物矿质营养失调与逆境生理3. 植物矿质生理的调节机制四、植物光合生理1. 光合作用的基本原理和过程2. 光合作用的环境因素影响3. 光合产物的运输和利用五、植物呼吸代谢生理1. 植物呼吸作用的基本原理和过程2. 植物呼吸代谢的环境因素影响3. 植物呼吸代谢的调节机制六、植物生长发育生理1. 植物生长发育的基本规律2. 植物生长发育的环境因素影响3. 植物生长发育的调节机制七、植物激素生理1. 植物激素的种类和作用2. 植物激素的合成和运输3. 植物激素的调节机制教学方法和手段：1. 讲授法：系统讲解植物生理学的基本原理和规律。
2. 案例分析法：通过实际案例分析，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3. 实验教学法：指导学生进行植物生理学实验，培养学生的实验操作技能和科研能力。
4. 多媒体教学：利用PPT、视频等多媒体手段，提高教学效果。
教学过程：一、导入1. 引入植物生理学的基本概念和意义。
2. 介绍课程的教学目标和要求。
二、讲授新课1. 根据教学内容，系统讲解植物生理学的基本原理和规律。
2. 结合实际案例，分析植物生理学在农业生产中的应用。
三、课堂讨论1. 引导学生讨论植物生理学实验操作过程中的注意事项。
2. 分析学生提出的疑问，解答学生的困惑。
《植物生理学》备课教案一、教学目标1. 知识与技能：使学生掌握植物生理学的基本概念、原理和知识，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
2. 过程与方法：通过观察、实验、讨论等方法，培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
3. 情感态度价值观：激发学生对植物生理学的兴趣，培养学生热爱科学、探索真理的精神。
二、教学内容第一章：植物生理学概述1. 植物生理学的定义和研究方法2. 植物体的结构与功能第二章：植物细胞的生理1. 植物细胞的基本结构与功能2. 植物细胞的代谢第三章：植物的光合作用1. 光合作用的发现和发展2. 光合作用的过程和机制第四章：植物的呼吸作用1. 呼吸作用的定义和意义2. 呼吸作用的过程和类型第五章：植物的水分代谢1. 植物细胞的水分平衡2. 植物的吸水与失水三、教学重点与难点1. 教学重点：植物生理学的基本概念、原理和知识；光合作用、呼吸作用和水分代谢的过程和机制。
2. 教学难点：光合作用、呼吸作用和水分代谢的详细过程和机制。
四、教学方法1. 讲授法：讲解植物生理学的基本概念、原理和知识。
2. 实验法：进行光合作用、呼吸作用和水分代谢的实验，观察并分析实验结果。
3. 讨论法：分组讨论实验现象，引导学生运用所学知识分析和解决问题。
五、教学评价1. 课堂评价：通过提问、回答问题、实验操作等方式，评价学生的学习情况。
2. 作业评价：布置相关作业，评价学生对知识的理解和运用能力。
3. 期末考试：设置期末考试，全面检测学生的学习效果。
六、教学计划第1周：植物生理学概述第2周：植物细胞的生理第3周：植物的光合作用第4周：植物的呼吸作用第5周：植物的水分代谢七、教学资源1. 教材：《植物生理学》2. 实验器材：显微镜、植物材料、实验仪器等3. 多媒体课件：制作相关的课件，用于辅助教学八、教学活动1. 课堂讲授：讲解植物生理学的基本概念、原理和知识，引导学生掌握光合作用、呼吸作用和水分代谢的过程和机制。
植物生理学教案引言：植物生理学是生物学的一个重要分支，研究植物的生理特性和生理过程。
本教案旨在全面介绍植物的生理学知识，帮助学生深入了解植物的生命活动，为进一步学习植物科学奠定基础。
第一部分：植物的生长与发育1. 植物的组织与器官结构1.1 植物细胞的特点与组织系统1.2 各种植物器官的结构与功能2. 植物的生长调控2.1 光合作用与植物生长2.2 激素对植物生长发育的调节2.3 温度、水分和养分对植物生长的影响3. 植物的繁殖方式3.1 有性繁殖与无性繁殖的区别与特点3.2 花的结构与传粉机制3.3 种子的形成与传播第二部分：植物对环境的适应1. 植物的光合作用1.1 光合作用的过程及光合速率的影响因素1.2 光合产物的利用与分配2. 植物的营养吸收2.1 水分吸收与传输系统2.2 植物对氮、磷、钾等营养元素的吸收2.3 植物根际微生物对植物生长发育的影响3. 植物的逆境生理学3.1 植物对干旱、寒冷和盐碱等逆境的适应机制3.2 植物的抗病性与抗虫性第三部分：植物的信号传导与生理响应1. 植物的内外信号传导1.1 植物激素作为内部信号的作用与调控1.2 植物对环境刺激的感知与响应2. 植物光信号转导2.1 光周期调控与植物的开花生理2.2 植物对光质的感知与响应3. 植物对逆境的响应与调控3.1 水分胁迫下的植物生理反应3.2 盐碱胁迫下的植物生理反应3.3 氮素限制下的植物生理反应第四部分：植物与环境的互动1. 植物与土壤之间的关系1.1 植物根系结构与功能1.2 植物根际微生物与植物共生关系2. 植物与气候变化的关系2.1 植物对气候变化的响应与调节2.2 植物的生长对大气中CO2浓度的影响3. 植物与生物圈的联系3.1 植物的生态位与物种多样性维持3.2 植物与其他生物的相互作用结论：植物生理学是一门关于植物生命活动和适应能力的重要学科，通过本教案的学习，学生将全面了解植物的组织结构、生长发育、环境适应、信号传导和与环境互动等方面的知识。
第三节植物体对矿质元素的吸收(Asorption of mineral elements by plant)植物体吸收矿质元素可通过叶片，但主要是通过根部。
一、根部对溶液中矿质元素的吸收过程(Asorption processes)根部吸收矿物质的部位也主要是根尖，其中根毛区吸收离子最活跃。
根部吸收溶液中的矿物质是经过以下几个步骤的：1、离子吸附在根部细胞表面根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附，这时，总有一部分离子被其他离子所置换。
由于细胞吸附离子具有交换性质，故称为交换吸附（exchange adsorption）。
2、离子进入根的内部离子从根部表面进入根的内部也和水分进入根部一样，既可通过质外体途径，也可通过共质体途径。
第一种意见是被动扩散。
第二种意见是主动过程。
二、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收土粒表面都带负电荷，吸附着矿质阳离子（如NH4+、K+），不易被水冲走，它们通过阳离子交换（cation exchange）与土壤溶液中的阳离子交换。
矿质阴离子（如NO3-、Cl-）被土粒表面的负电荷排斥，溶解在土壤溶液中，易流失。
但PO43-则被含有铝和铁的土粒束缚住，因为Fe2+、Fe3+和Al3+等带有OH-，OH-和PO43-交换，于是PO43-被吸附在土粒上，不易流失。
根部呼吸放出的CO2和土壤溶液中的H2O形成H2CO3。
CO2 + H2O →H2CO3 H+ + HCO3-H+和HCO3-分布在根的表面，土粒表面的营养矿质阳、阴离子分别与根表面的H+、HCO3-交换，进入根部。
三、影响根部吸收矿质元素的条件 (Conditions affecting asorption of mineral elements)（一）温度(temperature)根部吸收矿质元素的速率随土壤温度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸速率，也即影响主动吸收。
（二）通气状况(air in soil)如前所述，根部吸收矿物质与呼吸作用有密切关系。
第三节植物体对矿质元素的吸收(Asorption of mineral elements by plant)植物体吸收矿质元素可通过叶片，但主要是通过根部。
一、根部对溶液中矿质元素的吸收过程(Asorption processes)根部吸收矿物质的部位也主要是根尖，其中根毛区吸收离子最活跃。
根部吸收溶液中的矿物质是经过以下几个步骤的：1 、离子吸附在根部细胞表面根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附，这时，总有一部分离子被其他离子所置换。
由于细胞吸附离子具有交换性质，故称为交换吸附( exchange adsorption )。
2、离子进入根的内部离子从根部表面进入根的内部也和水分进入根部一样，既可通过质外体途径，也可通过共质体途径。
第一种意见是被动扩散。
第二种意见是主动过程。
、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收土粒表面都带负电荷，吸附着矿质阳离子（如NH+、K+）,不易被水冲走，它们通过阳离子交换（cation exchange）与土壤溶液中的阳离子交换。
矿质阴离子（如NO-、Cl-）被土粒表面的负电荷排斥，溶解在土壤溶液中，易流失。
但PQ3-则被含有铝和铁的土粒束缚住，因为Fe2+、Fe3+和Al3+等带有OH， 0H和PO3-交换，于是PQ3被吸附在土粒上，不易流失。
根部呼吸放出的CQ和土壤溶液中的HQ形成HCQ。
CQ+ H2Q T H2CQ H + + HC^ -H和HCQ分布在根的表面，土粒表面的营养矿质阳、阴离子分别与根表面的H+、HCQ交换，进入根部。
三、影响根部吸收矿质元素的条件（Conditions affecting asorption of mineral elements）（一）温度（temperature）根部吸收矿质元素的速率随土壤温度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸速率，也即影响主动吸收。
（二）通气状况（air in soil）如前所述，根部吸收矿物质与呼吸作用有密切关系。
因此，土壤通气状况直接影响根吸收矿物质。
（三）溶液浓度（Solution concentration）在外界溶液浓度较低的情况下，随着溶液浓度的增高，根部吸收离子的数量也增多，两者成正比。
（四）氢离子浓度（pH）外界溶液的pH值对矿物质吸收有影响，一般作物生育的最适pH是6〜7,但有些作物（如茶、马铃薯、烟草）适于较酸性的环境，有些作物（如甘蔗、甜菜）适于较碱性的环境。
图2-7 pH对植物养分可用性的影响四、植物地上部分对矿质元素的吸收植物地上部分也可以吸收矿物质，这个过程称为根外营养。
地上部分吸收矿物质的器官，主要是叶片，所以也称为叶片营养（foliar nutrition ）。
营养物质可以通过气孔进入叶内，但主要从角质层透入叶内。
角质层是多糖和角质（脂类化合物）的混合物，无结构、不易透水，但是角质层有裂缝，呈微细的孔道，可让溶液通过。
溶液到达表皮细胞的细胞壁后，进一步经过细胞壁中的外连丝（ectodesma ）到达表皮细胞的质膜。
营养元素进入叶片的数量与叶片的内外因素有关。
嫩叶吸收营养元素比成长叶迅速而且量大，这是由于两者的角质层厚度不同和生理活性不同的缘故。
由于叶片只能吸收液体，固体物质是不能透入叶片的，所以溶液在叶面上的时间越长，吸收矿物质的数量就越多。
凡是影响液体蒸发的外界环境，如风速、气温、大气湿度等，都会影响叶片对营养元素的吸收量。
因此，根外追肥的时间以傍晚或下午4时以后较为理想,阴天则例外。
溶液浓度宜在 1.5%〜2.0%以下，以免烧伤植物。
根外施肥的优点是：作物在生育后期根部吸肥能力衰退时，或营养临界时期，可根外喷施尿素等以补充营养.第四节矿物质在植物体内的运输和分布（Distribution and transport of minerals in plant ）一、矿物质运输的形式、途径和速率（Forms, pathway and speed of minerals）根部吸收的无机氮化物，大部分在根内转变为有机氮化物，所以氮的运输形式是氨基酸（主要是天冬氨酸，还有少量丙氨酸、蛋氨酸、缬氨酸等）和酰胺（主要是天冬酰胺和谷氨酰胺）等有机物，还有少量以硝态氮肥等形式向上运输。
磷酸主要以正磷酸形式运输，但也有在根部转变为有机磷化物（如磷酰胆碱、甘油磷酰胆碱），然后才向上运输。
硫的运输形式主要是硫酸根离子，但有少数是以蛋氨酸及谷胱甘肽之类的形式运输的。
金属离子则以离子状态运输。
矿质元素以离子形式或其他形式进入导管后，随着蒸腾流一起上升，也可以顺着浓度差而扩散。
根部吸收的无机离子向上运输的途径，利用放射性同位素已经查明，把柳茎一段的韧皮部同木质部分离开来，在两者之间插入或不插入不透水的蜡纸，在柳树根施予42K, 5h后测定42K在柳茎各部分的分布（图2-8 ）。
由表2-2可知，有蜡纸间隔开的木质部含有大量42K,而韧皮部几乎没有42K，这就说明根部吸收的放射性钾是通过木质部上升的。
在分离以上或以下部分，以及不插入蜡纸的试验中，韧皮部都有较多42K O这个现象表示，42K从木质部活跃地横向运输到韧皮部。
利用上述的试验技术，同样研究叶片吸收离子后下运的途径。
把棉花茎一段的韧皮部和木质部分开，其间插入或不插入蜡纸，叶片施用32PQ,1h后测定32P的分布（图2-9，表2-3）,试验结果表明，叶片吸收磷酸后，是沿着韧皮部向下运输的；同样，磷酸也从韧皮部横向运输到木质部，不过，从叶片的下行运输还是以韧皮部为主。
叶片吸收的离子在茎部向上运输途径也是韧皮部，不过有些矿质元素能从韧皮部横向运输到木质部而向上运输，所以，叶片吸收的矿质元素在茎部向上运输是通过韧皮部和木质部。
矿质元素在植物体内的运输速率约为30- 100 cm ?h-1O二、矿物质在植物体内的分布（Distribution）某些元素（如钾）进入地上部后仍呈离子状态；有些元素（氮、磷、镁）形成不稳定的化合物，不断分解，释放岀的离子又转移到其他需要的器官去。
这些元素便是参与循环的元素。
另外有一些元素（硫、钙、铁、锰、硼）在细胞中呈难溶解的稳定化合物，特另提钙、铁、锰，它们是不能参与循环的元素。
从同一物质在体内是否被反复利用来看，有些元素在植物体内能多次被利用，有些只利用一次。
参与循环的元素都能被再利用，不能参与循环的元素不能被再利用。
在可再利用的元素中以磷、氮最典型，在不可再利用的元素中以钙最典型。
参与循环的元素在植物体内大多数分布于生长点和嫩叶等代谢较旺盛的部分。
同样道理，代谢较旺的果实和地下贮藏器官也含有较多的矿质元素。
不能参与循环的元素却相反，这些元素被植物地上部分吸收后，即被固定住而不能移动，所以器官越老含量越大，例如嫩叶的钙少于老叶。
植物缺乏某些必需元素，最早岀现病症的部位(老叶或嫩叶)不同，原因也在于此。
凡是缺乏可再度利用元素的生理病征，首先在老叶发生；而缺乏不可再度利用元素的生理病征，首先在嫩叶发生。
参与循环元素的重新分布，也表现在植株开花结实时和落叶植物落叶之前第五节植物对氮、硫、磷的同化(Assimilation of nitrogen,sulfate and phosphorus in plant)一、氮的同化(Assimilation of nitrogen)(一) 硝酸盐的代谢还原高等植物不能利用空气中的氮气，仅能吸收化合态的氮。
植物可以吸收氨基酸、天冬酰胺和尿素等有机氮化物，但是植物的氮源主要是无机氮化物，而无机氮化物中又以铵盐和硝酸盐为主，它们广泛地存在于土壤中。
植物从土壤中吸收铵盐后，即可直接利用它去合成氨基酸。
如果吸收硝酸盐，则必须经过代谢还原(metabolic reduction )才能利用，因为蛋白质的氮呈高度还原状态，而硝酸盐的氮却是呈高度氧化状态。
一般认为，硝酸盐还原是按下列几个步骤进行的，每个步骤增加两个电子。
第一步骤是硝酸盐还原为亚硝酸盐，中间两个步骤(次亚硝酸和羟氨)仍未肯定，最后还原成氨。
(5) ( 3) ( 1) ( 1) ( 3)NO3 2e NO2 2e[N2O2 ] 2e [NH2OH] 2e NH4硝酸盐亚硝酸盐次亚硝酸盐羟氨铵硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶( nitrate reductase )催化的，它主要存在于高等植物的根和叶子中。
硝酸还原酶的亚基数目视植物种类而异，相对分子质量约为200〜500kDa，也因植物种类而异。
每个单体由FAD Cytb 557和MoCo(钼辅因子，molybdenum cofactor )等组成，它们在酶促反应中起着电子传递体的作用。
在还原过程中，电子从NAD(P)H传至FAD,再经Cytb 557传至MoCo然后将图2-10 硝酸还原酶还原硝酸盐的过程硝酸还原酶整个酶促反应可表示为：NQ + NAD(P)H + H + + 2e -—NQ- + NAD(P) + + H 2O硝酸还原酶是一种诱导酶(或适应酶) 。
所谓诱导酶(或适应酶)，是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶，这种现象就是酶的诱导形成(或适应形成) ，所形成的酶便叫做诱导酶(induced enzyme )或适应酶(adaptive enzyme )。
亚硝酸盐还原成铵的过程，是由叶绿体或根中的亚硝酸还原酶( nitrite reductase )催化的，其酶促过程如下式：- + - +NO+6Fd 还+ 8H +6e —NH4 + 6Fd 氧+ 2MO从叶绿体和根的质体中分离岀亚硝酸还原酶，它含有两个辅基，一个是铁-硫簇(Fe4S4)，另一个是特异化血红素。
它们与亚硝酸盐结合，直接还原亚硝酸盐为铵(图2-11 )。
(二) 氨的同化(Assimilation of amino)当植物吸收铵盐的氨后，或者当植物所吸收的硝酸盐还原成氨后，氨立即被同化。
游离氨( NH)的量稍为多一点，即毒害植物，因为氨可能抑制呼吸过程中的电子传递系统，尤其是NADH氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶等途径。
1、谷氨酰胺合成酶途径(glutamine synthetase pathway)在谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase, GS )作用下，并以Md+、M6+或CcT为辅因子，铵与谷氨酸结合，形成谷氨酰胺。
这个过程是在细胞质、根部细胞的质体和叶片细胞的叶绿体中进行的亚硝酸还原酶还原亚硝酸的过程2、谷氨酸合酶途径(glutamate synthase pathway )谷氨酸合酶(glutamate synthase )又称谷氨酰胺-a -酮戊二酸转氨酶 (glutamine a -oxoglutarateaminotransferase, GOGAT 它有NADH-GOGAT Fd-GOGA 俩种类型，分另U 以 NAD+!和还原态的Fd 为电子 供体，催化谷氨酰胺与a -酮戊二酸结合，形成2分子谷氨酸，此酶存在于根部细胞的质体、叶片细胞的叶 绿体及正在发育的叶片中的维管束。
