自考14669植物生理生化考试大纲
2025 年版 – 1 – 广西高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:植物生理生化课程代码:14669
第一部分
课程性质与课程目标
一、课程性质和特点
“植物生理生化”是高等教育自学考试农学(专升本)专业的重要专业基础课。它融合了植物生理学与生物化学的基础理论和知识, 主要研究植物生命活动规律及其与环境相互关系,以及植物体内物质代谢和能量转化的基本原理,为后续学习专业课程及从事农业生产实践奠定坚实的理论基础。
本课程学科交叉性强,理论性和前沿性强、实践性突出。融合植物生理学与生物化学,揭示生命活动的物质能量基础,融入植物信号转导、基因工程等现代生物技术,强调生理生化知识在农业生产(如抗逆栽培、营养调控)中的应用。
二、课程目标
知识目标:掌握植物细胞及生物大分子(核酸、蛋白质)结构与功能,理解酶促反应动力学规律。掌握水分生理、矿质营养、光合作用、呼吸作用等基本生理过程机制和植物体内物质代谢的途径,熟悉植物生长物质的种类、生理作用及其在农业生产中的应用。了解植物生长发育的规律,包括种子萌发、营养生长、生殖生长等过程的生理变化。
能力目标:运用植物生理生化知识分析和解释植物生长发育过程中各种现象,运用所学知识制定合理的农业生产措施、解决农业生产问题,如灌溉、诊断施肥、应用光周期理论调控花期,利用抗逆生理指导作物栽培等。
– 2 – 素质目标:培养学生科学思维和生态意识、增强学生的团队合作和创新精神,提高学生对农业科学的兴趣和热爱,培养学生的专业认同感和责任感。
三、课程重点
本课程的重点内容包括:植物细胞和生物大分子的结构与功能、 酶的作用与调控、植物的水分生理和矿质营养、光合作用与呼吸作用的能量转换机制、植物激素的信号转导与生长调节效应、植物的抗逆性生理和生长发育调控(春化作用、光周期现象)等。
第二部分考核目标
本课程在考核目标中,按照识记、领会和应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递进关系,各能力层次的含义如下:识记:准确识别和记忆课程中的基本概念、专业术语、基本原理和过程等基础知识。
领会:在识记的基础上,能够深入理解课程中的基本原理、机制及内在联系,把握其内涵和外延(如光合磷酸化机制、春化作用条件), 能够对相关知识进行解释、举例说明和归纳总结。
应用:能够综合运用所学知识分析现象(如诊断缺素症、解释果实成熟机制)和解决植物生理生化领域的实际问题,提出合理的解决方案(如设计调控植物生长的措施)。
第三部分
课程内容与考核要求绪论掌握植物生理生化的定义、研究内容及发展历程,理解其与农业生产的关联,明确学科学习目标。
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1.植物生理生化的概念及内容
2.植物生理生化的发展
3.植物生理生化与生产实践
三、考核知识点与考核要求
1.学科基本概念
识记:植物生理生化的定义;三大研究领域(物质代谢、能量转换、信息传递)。
领会:生理学与生物化学的交叉关系。
应用:举例说明学科在杂交水稻育种中的作用。
2.发展与实践意义
识记:里程碑人物(卡尔文、克里克)。
领会:基因工程对传统生理研究的革新。
应用:分析植物生理生化在解决粮食危机中的作用。
植物生理生化的学科交叉性、研究范畴;学科在农业生产中的实践价值。
第一章 植物的生物大分子
通过本章学习,理解并掌握核酸、蛋白质、糖类、脂类等生物大分子的基本组成、结构特征和生物学功能,理解它们在植物生命活动中的重要作用,为后续学习生理代谢、信号转导和遗传信息表达等内容奠定理论基础。
1.植物生命的分子基础。介绍生物大分子在植物生命活动中的核心地位,以及它们之间的相互联系。
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2.核酸。包括核酸的种类(DNA 和 RNA)、在植物细胞中的分布和主要功能;核酸的基本构成单位核苷酸的结构;核酸的一级结构、 二级结构(如 DNA 的双螺旋结构、RNA 的常见结构);核酸的理化性质(如紫外吸收特性、变性与复性等)。
3.蛋白质。涵盖蛋白质的基本构成单位氨基酸的结构特点、分类;
蛋白质的一级结构、二级结构(α- 螺旋、β- 折叠等)、三级结构和四级结构;蛋白质的理化性质(如两性电离、胶体性质、变性与凝固等);蛋白质的分类(按功能、结构等)和在植物体内的主要功能 (催化、结构、运输、调节等)。
4.糖类。包括糖类的生物学功能(提供能量、构成细胞结构、信息传递等);植物体内的糖类(单糖、寡糖、多糖如淀粉、纤维素、 果胶等)的种类和特点。
5.脂类。涉及脂类的生物学功能(储能、构成生物膜、信号分子等);植物体内的脂类(脂肪、磷脂、固醇、蜡等)的种类和特性。
1.植物生命的分子基础识记:生物大分子的概念,植物体内主要的生物大分子种类。
领会:生物大分子在植物生命活动中的核心作用及相互联系。
应用:从分子水平理解植物生命活动的物质基础。
2.核酸的结构与功能识记:DNA 和 RNA 的种类、分布;核苷酸的组成;DNA 双螺旋结构的主要特点;核酸的紫外吸收波长(260nm)。
领会:核酸的功能(储存和传递遗传信息等);核酸变性与复性的原理及意义。
应用:解释 DNA 作为遗传物质的结构基础,分析核酸性质在分子生物学技术中的应用。
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3.蛋白质的结构与功能识记:蛋白质的基本构成单位(20 种氨基酸通式、分类、必需氨基酸与非必需氨基酸等)、氨基酸肽键概念、蛋白质的一级至四级结构的特点;蛋白质变性的概念及条件(高温、强酸)。
领会:蛋白质在植物生命活动中的作用。蛋白质的结构与功能之间的关系(空间结构与酶活)。
应用:分析植物体内特定蛋白质(如酶、结构蛋白)的功能与其结构的联系,解释高温对蛋白质功能的影响。根据酶蛋白活性中心结构解释抑制剂设计原理。
4.糖类的生物学功能识记:植物体内主要糖类的种类(单糖、双糖、多糖)代表物质及其分子式。
领会:糖类的生物学功能在植物生长发育中的体现(如淀粉与纤维素结构差异决定功能差异淀粉作为储能物质,纤维素构成细胞壁)。
应用:说明不同糖类在植物代谢和结构组成中的作用(如蔗糖在植物体内的运输功能);通过碘显色反应快速鉴定植物组织淀粉含量。
5.脂类的生物学功能识记:植物体内脂类及组成(脂肪、脂肪酸、甘油三酯、磷脂、固醇等)基本结构。
领会:脂类的生物学功能(如磷脂构成生物膜的基本骨架,脂肪作为储能物质),生物膜流动性与磷脂不饱和度的关系。
应用:分析植物种子中脂肪的积累与分解对种子萌发的意义,解释生物膜脂类组成与膜功能的关系。
DNA 双螺旋结构;蛋白质空间层次;淀粉与纤维素结构差异;
生物膜磷脂双分子层特点。
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第二章 酶
通过本章学习,学生应理解酶的概念、作用特点及分类命名方式, 掌握酶的化学组成、结构特点以及维生素与辅酶或辅基的关系,明确酶的作用机制和酶促反应动力学的基本规律,能够运用酶的相关知识分析植物体内代谢反应的调控机制。
1.酶的概念与作用特点。包括酶的定义,酶的分类(按催化反应类型等)与命名规则,酶作用的作用特点(高效性、专一性、可调节性等)。
2.酶的组成与结构。涵盖酶的化学组成(单纯酶、结合酶),酶的结构(活性中心、必需基团等),以及维生素作为辅酶或辅基的作用。
3.酶的作用机制。涉及酶的中间产物理论,酶与底物结合的几种学说(锁钥学说、诱导契合学说等)。
4.酶促反应的动力学。包括酶促反应速度的表示方法与酶活力单位的定义,影响酶促反应速度的因素(底物浓度、酶浓度、温度、pH 值、抑制剂、激活剂等)。
1.酶的概念与作用特点识记:酶的概念,酶的主要分类方式(六大类)和命名规则,酶作用的基本特点(酶的高效性、专一性、温和条件)。
领会:作为生物催化剂的酶与一般催化剂的区别;酶高效性、专一性和作用条件温和性的原因。
应用:依据酶分类表检索未知植物酶的功能类别;分析环境因素对酶活性的影响。
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2.酶的组成与结构
识记:单纯酶与结合酶的组成差异,酶活性中心的概念,辅酶或辅基,B 族维生素辅酶形式及其转移基团类型。
领会:酶的结构与功能的关系,辅酶或辅基在酶催化反应中的电子与基团的传递作用。
应用:分析某些维生素缺乏对植物体内酶促反应的影响。
3.酶的作用机制
识记:酶的中间产物理论的核心内容,酶与底物结合的学说(如锁钥学说、诱导契合学说等)的主要观点。
领会:锁钥学说与诱导契合学说的区别与联系,酶与底物结合的过程及其对催化反应的意义。
应用:结合酶的作用机制说明酶的专一性原理。
4.酶促反应的动力学识记:酶促反应速度与酶活力单位的定义,米氏常数方程各参数定义,竞争性抑制剂特点。
领会:影响酶促反应速度的因素(如底物浓度、酶浓度、温度、 pH、抑制剂、激活剂等)及作用机制。
应用:通过 Km 值比较不同品种硝酸还原酶对氮素利用效率;根据影响酶促反应速度的因素提出调控植物体内特定酶促反应的措施。
酶的化学组成结构(尤其是活性中心);酶的作用特点及专一性机制;酶促反应动力学及影响因素;竞争性与非竞争性抑制的区别。
第三章 植物细胞的结构与功能
通过本章学习,学生应了解植物细胞的基本特点和原生质的性质, 掌握细胞壁、生物膜及细胞亚显微结构的组成与功能,理解植物细胞- 8 – 生长与分化的规律及细胞结构与功能的统一性,能够从细胞水平解释植物的生命活动现象。
1.植物细胞概述。包括高等植物细胞与动物细胞、原核细胞的区别特点,原生质的物理和化学性质。
2.细胞壁。涵盖细胞壁的层次结构(胞间层、初生壁、次生壁)及各层的化学组成,细胞壁的功能(支持、保护、物质运输等),胞间连丝的结构和功能。
3.生物膜。涉及生物膜的化学组成(脂质、蛋白质、糖类),流动镶嵌模型的结构特点,生物膜的功能(物质运输、信息传递、能量转换等)。
4.植物细胞的亚显微结构。包括微膜系统(内质网、高尔基体、液泡膜、溶酶体等)的结构与功能,微梁系统(微管、微丝等细胞骨架)的作用,微球系统(核糖体、线粒体、叶绿体等)的结构与功能。
5.植物细胞的生长与分化。涵盖植物细胞结构与功能相统一的实例,细胞生长过程中的结构变化,细胞分化的概念及细胞的全能性原
1.植物细胞概述
识记:高等植物细胞的特点(如具有细胞壁、叶绿体、液泡等),原生质的概念;细胞壁、细胞膜、细胞器(线粒体、叶绿体、内质网、 高尔基体等)、细胞核的基本结构。
领会:原生质的物理性质(流动性、弹性等)和化学性质(胶体特性等)对细胞功能的影响;细胞结构的功能及其在植物细胞生命活动中的作用。
应用:比较高等植物细胞与动物细胞的差异,说明这些差异对植物生命活动的意义;根据细胞结构特点分析其对特定生理功能的影响。
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2.细胞壁
识记:细胞壁的层次结构(胞间层、初生壁、次生壁)及各层的主要成分(纤维素、果胶等),胞间连丝的结构(孔径、环状结构)。
领会:细胞壁的功能(维持细胞形态、机械支持与物质运输)及其在植物生长发育和抗逆性中的体现,胞间连丝在细胞间物质运输和信息交流(细胞间信号与病毒运动)中的作用。
应用:分析细胞壁结构与植物细胞支持作用、物质吸收能力的关系。
3.生物膜
识记:生物膜的化学组成,流动镶嵌模型(磷脂双分子层、膜蛋白)的核心内容。
领会:生物膜的流动性和选择透过性与功能(如抗寒性)的关系, 生物膜在物质跨膜运输中的作用机制。
应用:生物膜的功能解释细胞的物质运输等生理过程;生物膜结构异常对植物细胞代谢活动的影响,通过膜透性测定判断冷害程度并筛选抗寒品种。
4.植物细胞的亚显微结构识记:微膜系统、微梁系统、微球系统包含的细胞器种类,线粒体嵴、叶绿体基粒的结构特点与功能定位。
领会:各细胞器的功能及它们之间的协调配合(如分泌蛋白的合成与运输涉及核糖体、内质网、高尔基体等)。
应用:说明叶绿体和线粒体在能量转换中的作用,分析细胞骨架对细胞形态维持和物质运输的影响。
5.植物细胞的生长与分化。识记:细胞全能性的概念;细胞周期的概念、各阶段的特点;细胞分化、脱分化与再分化的含义与组织培养。
领会:植物细胞全能性的意义;植物细胞结构与功能统一的具体- 10 – 实例(如筛管细胞的结构与运输功能),细胞生长过程中体积、结构的变化规律。植物细胞的阶段性和全能性。细胞分化的机制和影响因素。
应用:解释植物细胞全能性在植物组织培养中的应用原理,分析细胞分化对植物组织和器官形成的意义。
细胞壁的结构与功能及胞间连丝的作用,生物膜的结构(流动镶嵌模型)与功能,细胞亚显微结构中各细胞器的功能,植物细胞结构与功能的统一性及细胞全能性。
第四章 植物的水分生理
(重点章节)
理解水分在植物生命活动中的重要性,掌握细胞、器官及整体水平的水分吸收、运输和散失的过程和原理,理解植物的水分平衡及其调节机制,能够运用水分生理知识分析植物在不同水分条件下的生长状况、指导合理灌溉与抗旱栽培。
1.水分在植物生命活动中的重要性:植物的含水量及水分存在状态,水分的作用。
2.植物细胞对水分的吸收:渗透吸水、吸胀吸水,水通道蛋白。
3.植物根系对水分的吸收:吸水部位、途径、机制及影响环境条件。
4.植物的蒸腾作用:意义、部位及指标,气孔蒸腾。
5.植物体内水分的运输:途径、速度及向上运输的机制。
6.合理灌溉的生理基础:作物的需水规律,合理灌溉指标。
1.水分在植物生命活动中的重要性- 11 -识记:水分的含水量及在植物体内的存在状态(自由水、束缚水)。
领会:水分对植物生长发育、生理代谢等方面的重要作用。
应用:分析水分含量变化对植物生理功能的影响。
2.植物细胞对水分的吸收识记:细胞渗透吸水和吸胀吸水的概念;水势的概念、组成(Ψs、Ψp、Ψm)及计算。
领会:细胞渗透吸水的原理;水势梯度驱动水分跨膜运动的机理。
应用:判断细胞在不同溶液中的吸水或失水情况,解释植物细胞吸水和失水的现象。
3.植物根系对水分的吸收识记:根系的吸水部位(根毛区等)和途径(质外体途径、共质体途径等),主动吸水、被动吸水定义;根压、蒸腾拉力的概念。
领会:根系吸水机制(主动吸水和被动吸水)及影响因素(土壤温度、通气)。
应用:根据叶片萎蔫程度诊断作物缺水状况;分析影响根系吸水的因素,提出促进根系吸水的农业措施。
4.植物的蒸腾作用
识记:蒸腾作用的概念,方式(气孔蒸腾、角质蒸腾等)。蒸腾速率、蒸腾系数、气孔导度定义。
领会:蒸腾作用的生理意义及气孔蒸腾的原理,影响蒸腾作用的内外因素。
应用:根据环境条件调节植物蒸腾作用的措施,利用抗蒸腾剂减少果树移栽后水分损失。
5.植物体内水分的运输识记:水分运输的途径(导管、管胞;共质体、质外体、跨膜途径)和速度。
领会:水分运输的动力(蒸腾-内聚力-张力学说解释水分上升)。
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应用:解释植物茎干中水分运输的现象;应通过修剪枝叶降低蒸腾拉力以缓解干旱胁迫。
6.合理灌溉的生理基础识记:植物水分平衡的概念;作物需水临界期(花粉母细胞减数分裂期)、灌溉形态指标、生理指标。
领会:植物对水分胁迫的响应机制(如渗透调节、气孔调节等);
土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分平衡。
应用:提高植物抗旱性的措施;依据作物的需水规律和合理灌溉指标制定节水灌溉方案;智能灌溉系统。
水势概念;植物细胞、根系吸水和水分运输机制;气蒸腾作用的生理意义和影响因素;合理灌溉的生理指标。
第五章 植物的矿质营养
(重点章节)
学生要了解植物必需的矿质元素及其生理功能,掌握植物对矿质元素吸收、运输和利用的过程和原理,理解植物矿质营养与农业生产的关系,能够运用相关知识指导合理施肥。
1.植物体内的必需矿质元素:元素组成,必需矿质元素及其研究方法。
2.植物必需元素的生理功能及其缺素症:大量元素和微量元素的生理功能及缺素症,缺乏必需元素的诊断方法。
3.植物对矿质元素的吸收:植物细胞和根系对矿质元素的吸收及外界条件的影响。
特点。
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5.植物对氨、硫、磷的同化:硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐的同化过程。
6.合理施肥的生理基础及无土栽培:作物的需肥规律,合理施肥的指标,无土栽培技术。
1.植物体内的必需矿质元素识记:植物必需 16 种矿质元素的种类(大量元素、微量元素)。
必需元素判断标准(有益元素)。
领会:必需矿质元素研究方法(如溶液培养法、土培、沙培)。
2.植物必需元素的生理功能及其缺素症识记:大量元素和微量元素的生理功能;常见缺素症的表现。
领会:缺乏必需元素的诊断方法(外观、土壤、生理生化)。
应用:根据植物缺素症状检索表判断缺乏的元素种类,并提出相应的施肥建议。
3.植物对矿质元素的吸收识记:离子通道运输、载体运输、离子泵运输等吸收方式的概念,根系吸收矿质元素的部位(主要是根毛区)。
领会:植物细胞(简单扩散、协助扩散、主动运输)和根系吸收矿质元素的过程(离子交换吸附、主动吸收等)、特点和机制;影响根系吸收矿质元素的因素(土壤温度、通气状况、溶液浓度、pH 及离子互作)。
应用:分析植物细胞对不同矿质离子吸收的差异、不同物质跨膜运输方式的原理和适用范围;通过调节土壤环境提高根系对矿质元素的吸收效率。
特点
识记:矿质元素运输的途径(木质部、韧皮部)和形式。
– 14 – 领会:矿质元素在植物体内的分布规律(转运和再利用)。
应用:解释植物不同部位矿质元素含量差异的原因。
5.植物对氮、硫、磷的同化:硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐的同化过识记:硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐的同化过程。
领会:氨同化和酰胺的生理功能
6.合理施肥的生理基础及无土栽培识记:植物需肥规律(不同生育期需肥特点等);无土栽培的概念和特点。
领会:施肥指标(土壤肥力、植株营养状况等)和方法;无土栽培的应用前景。
应用:根据作物需肥规律和合理施肥指标,制定科学的施肥方案;
设计生菜无土栽培。
必需矿质元素的生理功能及缺素症、植物对矿质元素的吸收机制、 合理施肥的生理基础和无土栽培原理。
第六章 植物的光合作用
(重点章节)
学生应掌握光合作用的过程、机理和影响因素,理解光合作用在植物生长发育和生态系统中的重要意义,能够运用光合作用原理分析影响光合效率的因素并提出增加作物产量和改善品质的措施。
1.光合作用概述:光合作用的概念、意义及度量方法。
2.叶绿体及光合色素:叶绿体的结构与化学组成,光合色素的种类、性质及功能。
3.光合作用的机制:原初反应,电子传递与光合磷酸化,碳同化- 15 – 作用(卡尔文循环等)。
4.光呼吸:光呼吸的生化历程及生理功能。
5.影响光合作用的因素:内部因素和外界因素(如光照、温度、CO₂ 浓度、水分、矿质元素等)。
1. 光合作用概述
识记:光合作用的定义、度量方法(如光合速率、光合生产率等)。
领会:光合作用在植物生长、物质合成、能量转换以及生态系统中的重要作用。
应用:分析光合作用对维持生态平衡的贡献。
2.叶绿体及光合色素识记:叶绿体的形态发育和结构(双层膜、类囊体、基粒)、光合色素(叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等)的种类和分布;叶绿素的荧光和磷光现象。
领会:叶绿体的化学组成与光合作用功能的关系;光合色素吸收光谱和功能;光能的吸收、传递和转换过程;叶绿素 a/b 比值与阴生、 阳生植物的适应性。
应用:应用相关知识解释植物的颜色变化;解释不同颜色光对光合作用的影响。
3.光合作用的机制
识记:光合作用的阶段划分;原初反应;光系统
Ⅰ和光系统
Ⅱ的功能定位;电子传递和光合磷酸化的基本概念。
领会:原初反应(光能吸收、传递与转换)、电子传递与光合磷酸化、碳同化作用(卡尔文循环)的过程和机制;光反应和暗反应的场所及相互关系;C3/C4/CAM 途径的酶定位与关键产物。 C4 植- 16 – 物 CO2 浓缩机制与高光效的关系。不同碳同化途径的特点和生理意义。
应用:比较水稻(C3)与玉米(C4)的光合效率差异;分析光照强度变化对光反应的影响。
4.光呼吸
识记:光呼吸概念和场所(叶绿体、过氧化酶体和线粒体);
Rubisco 酶的双重活性。
领会:C3/C4 植物差异(C4 植物 PEP 羧化酶的抗光呼吸优势);
光呼吸的生化历程和生理功能。
应用:比较光呼吸与暗呼吸及光合作用的区别和联系。
5.影响光合作用的因素:内部因素和外界因素识记:影响光合作用的内部因素(叶龄、叶面积指数等)和外部因素(光照强度、温度、CO2 浓度、水分、矿质等);饱和点与补偿点定义;光抑制现象。
领会:各内部因素和外界因素对光合作用影响的原理。
应用:通过调节光强和 CO2 浓度等环境因素优化作物群体光合效率、提高温室蔬菜产量。识记:光能利用率的概念。
领会:作物群体冠层结构与光分布的关系;光合作用与作物产量的关系;光能利用率低的原因。
应用:针对性提出提高农田、温室和作物光能利用率的途径和具体方案(如合理密植、间作套种、CO2 施肥、补光等)。
光合作用的过程和机理,C3、C4、CAM 途径比较;影响光合作用的因素,提高光能利用率的途径。
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第七章 植物的呼吸作用
(重点章节)
明确呼吸作用的概念和生理意义,掌握糖的无氧降解和有氧降解、 电子传递链及氧化磷酸化的生化过程及影响因素,理解呼吸作用与能量代谢、农产品储藏及作物栽培的关系,能够运用呼吸知识解决农业生产中的实际问题。
1.呼吸作用的概念与生理意义。
2.糖的无氧降解:糖酵解的生化过程、能量转化及生物学意义。
3.糖的有氧降解:三羧酸循环和磷酸戊糖途径的生化过程。
4.电子传递与氧化磷酸化:生物氧化的概念,电子传递链,氧化磷酸化作用,末端氧化酶系统。
5.影响呼吸作用的因素:呼吸作用度量指标,内部因素和外界条件(如温度、氧气、CO2 浓度等)的影响。
6.植物呼吸作用与生产实践:呼吸作用与作物栽培、粮食储藏、果蔬储藏、切花保鲜等的关系。
1.呼吸作用的概念与生理意义识记:呼吸作用、有氧呼吸和无氧呼吸的概念;呼吸作用。
领会:有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系。呼吸作用的生理意义 (能量、中间产物、抗病)。
应用:分析呼吸作用异常对植物生长的影响。
2.糖的无氧降解
识记:糖酵解的生化过程、主要产物和能量产出。
领会:无氧呼吸的特点和意义。
应用:解释植物在缺氧条件下(如涝渍胁迫)的呼吸变化与农业生产的关系。
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3.糖的有氧降解
识记:三羧酸循环和磷酸戊糖途径的生化过程和关键酶。
领会:有氧呼吸过程中物质和能量的变化;三羧酸循环在物质代谢中的枢纽作用;磷酸戊糖途径的生物学意义(还原力 NADPH 生成等)。
应用:比较糖的无氧降解和有氧降解的异同点。调节呼吸作用与农业生产(如贮藏保鲜);磷酸戊糖途径与光合作用的关系。
4.电子传递与氧化磷酸化识记:生物氧化和氧化磷酸化的概念;ATP 合成部位(线粒体内膜)、电子传递链组成;氧化磷酸化作用机理、P/O 比。
领会:质子泵功能;呼吸链 NADH、FADH2 产能差异;呼吸链抑制剂、解偶联剂的作用机制;末端氧化酶系统的种类和功能。
5.影响呼吸作用的因素与生产实践识记:呼吸作用的度量指标(呼吸速率、呼吸商等);影响呼吸作用的内部因素(植物种类、器官类型等)和外部因素(水分、温度、 O2 和 CO2 浓度及机械损伤等)。
领会:各因素对呼吸作用影响的原理。
应用:分析在农业生产中作物栽培、粮食储藏、果蔬储藏、切花保鲜等生产实践中如何通过调节环境因素(水分、温度、气体)控制呼吸作用强度。
呼吸作用的生理意义,糖酵解与 TCA 循环的过程和机制;电子传递链及氧化磷酸化,影响呼吸作用的因素及其在农业生产中的应用。
第八章 有机物转化和信息分子的表达
通过本章学习,学生应掌握植物体内糖类、脂类、蛋白质、核酸- 19 – 等有机物的转化过程及植物次生代谢物的转化特点,理解遗传信息的流动过程以及信息分子(DNA、RNA、蛋白质)的复制和表达机制, 了解基因工程的基本原理,能够从物质转化和信息传递角度分析植物的生长发育和代谢调控。
1.植物体内有机物的转化。包括糖类在植物体内的相互转化(如单糖与多糖的转化、糖与其他物质的转化);脂类的转化(如脂肪与糖类的相互转化、脂肪酸的氧化与合成关联);蛋白质的降解过程及氨基酸的转化(如脱氨基作用、转氨基作用等);核酸的降解途径与核苷酸的转化;植物次生代谢物(如酚类、萜类、生物碱等)的合成与转化途径。
2.信息分子的复制和表达。涵盖遗传信息的中心法则及流动过程;
脱氧核糖核酸(DNA)的合成(复制的过程、特点及所需酶类);
核糖核酸(RNA)的合成(转录的过程、类型及调控);蛋白质的合成(翻译的过程、参与物质及步骤);基因工程的基本概念、步骤及在植物改良中的应用。
1.植物体内有机物的转化识记:糖类、脂类、蛋白质、核酸代谢和相互转化的关键过程及涉及的主要物质、共有的中间产物;单糖与多糖(淀粉、纤维素等) 相互转化的基本过程和关键酶;糖异生作用途径的概念和关键酶;脂肪分解为甘油和脂肪酸的过程;脂肪酸合成与分解的主要步骤;植物次生代谢物的主要类型和特异性合成与转化途径。
领会:各类有机物之间相互转化的生理意义(如为植物生长提供物质和能量);糖类在植物不同器官和生长阶段的转化规律(如种子萌发时淀粉向蔗糖的转化);脂类在植物体内的生理功能及代谢特点;
蛋白质的降解过程;氨基酸的合成与分解途径;次生代谢物在植物防- 20 – 御、信号传递等方面的作用;核酸降解为核苷酸及核苷酸进一步分解的途径;植物次生代谢物的转化途径。
应用:说明植物在不同生长阶段物质代谢的重点及其相互协调;
分析不同环境条件对植物体内有机物转化的影响;种子萌发时贮藏物质(淀粉/脂肪)的动员顺序以及作物种子成熟过程中脂类的积累规律。
2.信息分子的复制和表达识记:遗传信息流动的中心法则、转录、翻译、基因工程的概念;
蛋白质合成的场所(核糖体)结构和基本步骤;密码子简并性特点、 信号肽。
领会:DNA 复制、转录和翻译的基本过程和特点;RNA 转录过程及调控(模板选择、转录后加工及其意义);翻译中密码子与反密码子的配对规律、蛋白质合成后的折叠与加工。基因工程的基本步骤 (目的基因获取、载体构建、导入受体细胞等);转录水平调控与基因工程在改良植物性状(如抗虫、抗病、提高产量)中的原理。
应用:分析转录和翻译调控在植物生长发育和抵抗逆境中的作用。
探讨基因工程技术在农业生产中的应用潜力与风险。
植物体内糖类、脂类、蛋白质、核酸的代谢途径,各类物质代谢的相互联系,物质代谢的调节机制。植物次生代谢物的转化特点,遗传信息的流动(中心法则),DNA 复制、RNA 转录及蛋白质翻译的过程,基因工程的基本原理。
第九章 有机物运输分配与植物的信号转导
通过本章学习,学生应掌握有机物在植物体内运输的途径、韧皮- 21 – 部运输的特点和机制,理解有机物分配的规律以及代谢源与代谢库的关系,了解植物信号转导的基本过程和机制,能够运用相关知识分析植物体内物质运输和信号传递与生长发育的关系。
1.有机物运输的途径。包括短距离运输系统(细胞内运输、细胞间运输)和长距离运输系统(韧皮部、木质部)。
2.韧皮部运输。涵盖韧皮部运输的物质种类(糖类、氨基酸、激素等)和运输速度,以及韧皮部运输的机制(压力流动学说等)。
3.有机物的分配。涉及代谢源与代谢库的概念、类型及相互关系,同化物分配的规律(优先供应生长中心、就近供应、同侧运输等)。
4.高等植物的信号转导。包括信号转导的概述(信号、受体、信号传递途径等),胞外信号(环境信号、胞间信号)及其传递方式, 跨膜信号转换(受体与信号的识别、信号的跨膜传递),胞内信号(第二信使如钙信号、肌醇三磷酸等),以及蛋白质的可逆磷酸化在信号转导中的作用。
1.有机物运输的途径识记:短距离与长距离运输系统的、组成,细胞内运输、细胞间运输的常见方式。
领会:两种运输系统的联系和区别、功能差异;韧皮部和木质部在物质运输中的不同作用。
应用:分析不同器官间物质运输依赖的途径。
2.韧皮部运输
识记:筛管、伴胞结构;韧皮部运输的主要物质种类(糖类、氨基酸、激素等)、运输速度。
领会:压力流动学说的基本内容和实验证据;韧皮部运输(装载和卸载)的共质体/质外体途径、动力和方向。
– 22 –
应用:环剥处理调控果树养分分配、提高果实含糖量;用压力流学说解释同化物运输现象。
3.有机物的分配
识记:代谢源与代谢库的定义和主要类型。源、库、比集转运速率的概念。
领会:代谢源与代谢库之间的相互转化,同化物分配规律及其生理意义。光合产物分配与库强的关系。
应用:分析作物栽培中同化物分配对产量的影响、提出提高作物产量的措施(如整枝打杈调整源库关系),通过疏果调节果树大小年现象。
4.高等植物的信号转导识记:信号分子、环境信号、胞间信号、胞内信号、跨膜信号转换、第二信使、受体、信号转导的基本概念及常见类型(光、温度、 重力、植物激素、多肽、Ca2+、ROS、G 蛋白偶联受体等等);蛋白质磷酸化与去磷酸化的概念,蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用。
领会:胞外信号传递(如扩散、韧皮部运输等)、受体与胞外信号的特异性识别与结合动力学,跨膜信号转换过程;胞内信号分子(如 Ca2+、cAMP)在信号传递中的作用机制(如 Ca2+与钙调蛋白结合传递信号)、MAPK 级联放大信号机制;磷酸化/去磷酸化快速调节酶活性的意义;主要信号转导途径(如 G 蛋白偶联受体途径等)的过程和机制。
应用:举例说明植物对环境刺激的信号响应过程机制;分析不同胞外信号对植物生长发育的影响及传递路径,解释胞内信号如何放大和传递信号、影响细胞生理反应;说明蛋白质可逆磷酸化如何参与植物对环境信号的响应过程;信号转导在植物适应环境和调控生长发育中的重要性。
– 23 – 有机物运输的途径,韧皮部运输的机制,有机物分配的规律(源 -库理论),植物信号转导级联反应的基本过程(胞外信号传递、跨膜信号转换、胞内信号及蛋白质可逆磷酸化)。
第十章 植物生长物质
(重点章节)
学生应了解植物生长物质的种类和作用特点,掌握生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等主要植物激素的合成、运输、生理功能及作用机制,理解植物生长调节剂在农业生产中的应用,能够合理运用植物生长物质调控植物生长发育。
1.植物激素和生长调节剂的概念。
2.生长素类:发现、分布与运输、代谢、生理效应及作用机制。
3.赤霉素类:发现、化学结构与活性、生物合成与运输、生理效应及作用机制。
4.细胞分裂素类:发现和种类、分布与代谢、生理效应及作用机
5.脱落酸:发现、化学结构、分布与代谢、生理效应及作用机制。
6.乙烯:发现、生物合成及运输、生理效应及作用机制。
7.油菜素内酯:发现和种类、合成及分布、生理效应及应用。
8.其他天然植物生长物质:茉莉素、水杨酸、独脚金内酯、多胺。
9.植物生长调节剂:生长促进剂、乙烯释放剂、生长抑制剂、生长延缓剂及应用。
1.植物激素和生长调节剂的概念识记:植物激素、植物生长调节剂的定义。
– 24 – 领会:植物激素与植物生长调节剂的区别和联系。
应用:判断某种物质属于植物激素还是植物生长调节剂。
2.生长素类
识记:历程、生长素的发现(燕麦胚芽鞘);生长素的化学名称(吲哚乙酸)、结构、合成的主要部位。
领会:生长素的极性运输特点、极性运输载体(AUX1、PIN), 生理功能(促进细胞伸长、顶端优势等)及作用机制(酸生长学说)。
应用:解释顶端优势现象、向光性中的作用,并提出消除或利用顶端优势的措施。
3.赤霉素类
识记:赤霉素的主要种类(如 GA3),GA3结构、合成部位(幼芽、幼根)。
领会:赤霉素促进茎伸长、打破休眠等生理功能及作用机制;
GA 促进α-淀粉酶合成的信号途径。
应用:喷施 GA3 打破休眠。使用 GA3 打破种子和马铃薯块茎休眠;分析赤霉素在促进茎秆伸长中的农业应用(如水稻制种)。
4.细胞分裂素类
识记:细胞分裂素的发现与种类(玉米素、6-BA 等);主要合成部位(根尖)。
领会:细胞分裂素促进细胞分裂、延缓衰老等生理功能及作用机应用:分析细胞分裂素在植物组织培养中的作用;利用 6-BA 提高蔬菜离体叶片保鲜期。
5.脱落酸
识记:脱落酸 ABA 结构、逆境诱导合成途径。
领会:脱落酸促进休眠、脱落、调控气孔关闭、提高抗逆性等生理功能及作用机制。
– 25 –
应用:外源脱落酸在植物应对干旱、低温等逆境中的作用。
6.乙烯
识记:乙烯的生物合成前体、关键酶(ACC 合酶、ACC 氧化酶);
乙烯的“三重反应”。
领会:乙烯促进果实成熟(与呼吸跃变的关系)、衰老和脱落等生理功能及作用机制。
应用:乙烯利在果实催熟、促进橡胶树排胶等方面的应用。
7.油菜素内酯
识记:油菜素内酯的发现、种类和合成关键组织(花粉、幼茎);在植物不同组织中的大致含量范围;主要生理效应(促进细胞分裂伸长、提高光合效率等)。
领会:BR 油菜素内酯生理效应的作用机理、与生长素协同促进细胞伸长的机制,BR 提高抗逆性的生理基础(诱导抗氧化酶)
应用:BR 提高抗冷性,增产、保鲜
8.其他天然植物生长物质识记:茉莉素、水杨酸、独脚金内酯和多胺的种类、分布和生理效应。
领会:它们在植物生长发育中的主要生理功能。
应用:了解其在农业生产中的潜在应用价值。
9.植物生长调节剂
识记:常见植物生长调节剂的种类,如生长延缓剂(多效唑)、乙烯释放剂(乙烯利)等。
领会:不同类型植物生长调节剂的作用特点和使用方法。剂量- 效应关系(“低促高抑”效应)与安全间隔期。
应用:根据生产需求选择合适的植物生长调节剂并制定使用方案;
举例说明生长调节剂在农业生产中的具体应用(如保花保果、控制株高)。
– 26 – 主要植物激素(生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯) 的生理功能、作用机制和转导途径,植物生长调节剂在农业生产中的合理使用规范。
第十一章植物的生长生理掌握植物生长、分化、发育的基本概念和规律,理解种子萌发、 幼苗生长、植物生长的相关性等生理过程,了解环境因子对生长的影响,能够运用植物生长相关性原理调控作物结构。
1.生长、分化和发育概述:概念及相互关系。
2.植物的生长与分化:生长与分化的类型,种子萌发与幼苗生长,影响种子萌发的环境条件,幼苗的形成,植物的组织培养。
3.植物的生长特性与植物运动:生长曲线与生长大周期,生长的周期性,植物的运动(向性、感性运动)。
4.影响植物生长的环境因素:温度、水分、光照与植物生长。
5.植物生长的相关性:地下部与地上部、主茎与侧枝、营养生长与生殖生长的相关性。
1.生长、分化和发育概述识记:生长、分化、发育的定义。
领会:三者的辩证关系(如生长是发育的基础)。
2.植物的生长与分化识记:生长与分化的类型,种子萌发的必要条件(水分、温度、氧气三要素)。
领会:种子萌发和幼苗生长过程中的生理生化变化(如贮藏物质- 27 – 分解、呼吸作用增强等);激素平衡(GA/ABA)调控萌发;幼苗的生长与形态建成;植物的组织培养的原理和技术。
应用:分析不同作物种子萌发的适宜条件及促进种子萌发的方法(如通过晒种和温水浸种提高水稻发芽率),植物组织培养的应用。
3.植物的生长特性与植物运动识记:生长曲线的类型(S 型曲线)、生长大周期与 Logistic 曲线的概念;向光性、向重力性、感性运动的概念和类型。
领会:S 形曲线与资源限制关系;植物生长周期性(昼夜、季节周期)的原因;植物生长的极性、再生等特性及其意义。植物运动的生理机制;生长素不均匀分布导致弯曲的机制。
应用:根据植物生长曲线制定合理的栽培管理措施、预测产量;
利用植物运动特性进行植物栽培或品种改良。
4.影响植物生长的环境因素识记:温度三基点(最低、最适、最高)、光周期等概念;光敏色素两种形态(Pr、Pfr);种子萌发三基点温度。
领会:红光/远红光对种子萌发的可逆调控;蓝光诱导气孔开放的信号途径。温度、光照、水分等影响植物生长的机制。光对生长的双重作用(促进与抑制)。
应用:在水稻育苗期和设施农业中调控环境因素以促进植物生长;
通过夜间补光促进草莓提前开花。
5.植物生长的相关性识记:根冠比、顶端优势、营养生长与生殖生长的概念。
领会:各类生长相关性(地下部与地上部、主茎与侧枝、营养生长与生殖生长)的表现形式和生理基础。
应用:通过调控生长相关性提高作物产量和品质,如通过打顶摘心打破番茄顶端优势促侧枝结果、提高棉花产量等;分析营养生长与生殖生长的协调关系。
– 28 – 植物生长的基本特性,种子萌发的条件和过程,环境因素对植物生长的影响,植物生长的相关性(顶端优势;根冠比调控),生长大周期曲线及光调控机制;光形态建成。
第十二章 成花和生殖生理
通过本章学习,学生应掌握植物从营养生长向生殖生长转变的过程和调控机制,理解春化作用和光周期现象的概念、机制及在植物开花和生产中的应用,了解花芽分化与性别分化和受精过程的生理生化变化,能够运用生殖生理知识调控植物的开花和生殖过程。
1.从营养生长到生殖生长的转变,包括植物生长阶段的划分,营养生长向生殖生长转变的标志和生理生化变化。
2.春化作用,涵盖春化作用的概念,进行春化作用所需的条件(温度、水分、氧气等),春化作用发生的时期和感受部位,春化作用的机制(如相关基因的表达调控),以及春化作用在农业生产中的应用 (如调控开花时间、引种等)。
3.光周期现象,涉及光周期现象的发现过程,植物对光周期反应的类型(长日照植物、短日照植物、日中性植物等),光周期诱导的机制(光敏色素的作用、临界日长等),光周期理论在生产中的应用 (如控制花期、育种等)。
4.花芽分化与性别分化,包括花芽分化的过程和影响因素(光照、温度、营养等),花器官形成的规律,花的性别分化特点及调控因素 (激素、环境条件等)。
5.受精生理,涵盖花粉的萌发条件和花粉管生长的过程,花粉与柱头的相互识别机制,授粉受精后植物体内的生理生化变化(如激素- 29 – 变化、养分运输等)。
1.从营养生长到生殖生长的转变识记:植物生长阶段的划分、植物营养生长和生殖生长的概念,两者转变的标志。
领会:转变过程中的生理生化变化(如核酸和蛋白质合成增加、 激素水平变化等)。
应用:分析环境因素对植物生长阶段转变的影响。
2.春化作用
识记:春化作用的概念及低温诱导条件,了解春化作用的主要条件(温度、水分、氧气等),感受春化作用的部位(茎尖分生组织生长点)。
领会:春化作用的机制(如赤霉素假说、相关基因的表达调控), 春化作用在植物适应环境中的意义。
应用:分析影响植物成花诱导的内外因素,春化作用在农业生产中的具体应用(如引种、小麦的春化处理,低温处理提前洋葱抽薹开花)。
3.光周期现象
识记:长日照植物、短日照植物、日中性植物的概念和典型的植物,临界日长的含义。
领会:光周期诱导的机制,光周期诱导中暗期长度的决定性作用。
光敏色素在光周期反应中的作用。
应用:利用光周期理论解决作物南北引种和调控植物开花时间(如菊花的花期调控)等问题。
4.花芽分化与性别分化识记:花芽分化的概念、过程和阶段(诱导、启动、发育,生理分化、形态分化)。
– 30 – 领会:影响花芽分化的主要因素(光照、温度、营养等);花的性别分化规律及调控机制(如激素和环境条件对性别分化的影响);
碳氮比与花芽分化的关系。
应用:通过环剥提高苹果花芽分化率;促进或抑制某种性别的花形成,提高作物产量,如利用赤霉素诱导黄瓜雌花分化。
5.受精生理
识记:花粉萌发的条件;花粉管生长特点;花粉与柱头识别方式;
双受精过程。
领会:授粉受精后植物体内的生理生化变化(如激素变化、养分运输等)对果实发育的意义。
应用:分析影响受精作用的因素及提高受精率(结实率)的措施。
利用硼砂溶液提高果树授粉结实率。
春化作用和光周期现象、机制及在农业生产中的应用,花芽分化过程与性别分化的规律,受精过程的生理生化变化及影响因素。花粉萌发条件、花粉-柱头识别机制。
第十三章植物的成熟和衰老生理掌握种子成熟、休眠、果实成熟及植物衰老和器官脱落的生理生化变化规律,理解其调控机制。了解种子和延存器官休眠的原因及破除方法,能够运用相关知识调控成熟、延缓衰老与脱落,延长农产品的贮藏期和保鲜期。
1.种子成熟时的生理生化变化:储藏物质的变化(如淀粉、蛋白质、脂肪的合成与积累);呼吸速率的变化(先升高后降低的趋势);
含水量的变化(逐渐降低,进入休眠状态);内源激素的变化(如脱- 31 – 落酸含量增加,促进休眠)。
2.种子及延存器官的休眠:休眠的概念和适应意义;种子休眠的原因(种皮障碍、胚未成熟、抑制物质存在等);芽休眠的机制及调控;休眠的破除(如层积处理、激素处理)和延长方法。
3.果实的生长和成熟:果实的生长模式(单 S 型或双 S 型曲线);
果实呼吸跃变(乙烯诱导的呼吸高峰);肉质果实成熟时的生理生化变化(色泽、香气、甜味、硬度等改变);果实成熟的机制(乙烯的调控作用)及其人工调控措施。
4.植物的衰老:衰老的类型(整体衰老、器官衰老等)及生物学意义;衰老时的生理生化变化(叶绿素降解、蛋白质水解、核酸代谢失衡等);植物衰老的机制(自由基理论、激素调控、基因表达等)。
5.器官脱落:器官脱落与离层的形成过程;脱落的机制(乙烯、生长素等激素的调控作用);影响器官脱落的环境因素(温度、水分、 光照、机械刺激等);控制器官脱落的途径(如施用生长调节剂)。
1.种子成熟时的生理生化变化识记:种子成熟过程中主要贮藏物质(淀粉、脂肪、蛋白质)的合成与积累,顺序和特点。
领会:种子成熟过程中呼吸速率、含水量和内源激素的变化规律。
应用:根据种子成熟的生理特点确定适宜的收获时期(如延迟收获提高大豆含油量)。
2.种子及延存器官的休眠识记:休眠的概念和类型(生理、物理、化学)。
领会:种子休眠的原因(种皮限制、胚未成熟、抑制物质 ABA 抑制萌发等),破除和延长休眠的方法(如层积处理、激素处理、赤霉素与细胞分裂素打破休眠的协同作用)。
应用:采取措施破除种子休眠以促进萌发,或延长休眠以利于贮- 32 – 藏。如用 GA 浸种促进马铃薯发芽整齐
3.果实的生长和成熟识记:果实的生长模式(单或双 S 型曲线);呼吸跃变峰值概念和标志(乙烯诱导的呼吸高峰);果实软化相关酶(多聚半乳糖醛酸酶)。
领会:果实成熟过程中色泽、风味、质地等变化的生理生化基础;
乙烯促进果实成熟的信号通路;乙烯诱导果胶酶活性升高导致果实软化。
应用:利用果实成熟的生理特性进行保鲜和催熟处理;使用乙烯及其抑制剂 1-MCP 调控技术指导果实保鲜或催熟。
4.植物的衰老
识记:衰老的概念和类型(整株衰老、器官、细胞衰老)及生物学意义。
领会:衰老过程中的生理生化变化(如叶绿素降解、蛋白质分解、 核酸代谢失衡等)和调控机制;环境因素(如干旱、高温)对衰老和脱落的影响,自由基/活性氧代谢理论解释衰老过程(膜脂过氧化)。
应用:延缓植物衰老的措施,如合理施肥、使用植物生长调节剂等。
5.器官脱落
识记:离层概念、结构、形成机制及其在脱落中的作用。
领会:影响器官脱落的因素(激素、温度、水分、光照、机械刺激环境等)和生理机制。
应用:通过调控激素水平减少作物落花落果或促进枯叶老叶脱落(如乙烯利促进棉花脱叶便于机械采收)。
种子和果实成熟时的生理生化变化,果实成熟时的呼吸跃变及乙烯调控,种子休眠的原因及破除方法,植物衰老的生理生化变化,衰- 33 – 老自由基活性氧理论;离层形成机制、器官脱落的激素调控。
第十四章 植物的抗性生理
通过本章学习,学生应掌握逆境的概念及植物抗逆性的基本特性, 理解植物在低温、高温、干旱、涝、盐、光胁迫及环境污染等逆境下的生理生化变化和适应机制,了解提高植物抗逆性的措施,能够运用抗性生理知识分析植物在不良环境中的生长状况并提出应对策略。
1.逆境生理通论:逆境的定义(如低温、高温、干旱、盐渍等)和植物的抗逆性(避逆性、耐逆性)。逆境下植物的形态变化(如叶片萎蔫、根系生长受抑)与代谢特点(如活性氧积累、保护酶活性变化、渗透调节物质增加)。
2.抗寒性:抗冷性(零上低温对植物的伤害及适应机制,如膜脂相变、抗冻蛋白的作用)。抗冻性(零下低温伤害及植物的保护机制, 如细胞间结冰的耐受、渗透调节)。
3.抗热性:植物对温度反应的类型(喜冷植物、喜温植物等)。
高温对植物的危害(蛋白质变性、膜系统破坏、代谢紊乱)。植物耐热性的机制(如热激蛋白的合成、抗氧化系统激活)。提高植物抗热性的措施(育种和栽培管理如喷水降温、施肥调控等)。
4.抗旱性与抗涝性:干旱对植物的伤害(水分亏缺、光合作用下降),植物的抗旱机制(形态结构适应、渗透调节、耐旱基因表达)。
涝渍对植物的危害(缺氧导致根系腐烂),植物的抗涝适应(如通气组织形成、代谢途径调整)。
5.抗盐性:盐害(离子毒害、渗透胁迫、营养失衡)与植物抗盐性的概念。盐分过多对植物的危害机制(生理干旱、代谢紊乱等)。
植物的抗盐方式(排盐、泌盐、耐盐)及提高抗盐性的措施(如选育- 34 – 抗盐品种、施加生长调节剂)。
6.光胁迫与植物抗性:太阳辐射与植物的适应性(如阳生植物与阴生植物的差异)。强光胁迫(光氧化损伤、光合机构破坏)与植物的防护机制(如类胡萝卜素的光保护作用)。弱光胁迫(光合作用不足)对植物生长的影响及适应策略。紫外光辐射对植物的伤害(DNA 损伤)及抗性机制(如类黄酮合成)。
7.环境污染与植物抗性:环境污染(大气污染、水体污染、土壤污染)对植物生长的影响(如叶片伤害、生长抑制)。大气污染物(如 SO2、NOx、臭氧)对植物的危害及植物的净化作用(如吸收有毒气体)。水体和土壤污染(重金属、农药)的植物毒性及植物修复技术 (如超富集植物的应用)。提高植物抗污染能力的措施(如施肥增强抗性、筛选耐污染品种)。
1.逆境生理通论
识记:逆境的类型(寒、热、旱等);抗逆性的概念(避逆性、耐逆性)。
领会:逆境下植物形态变化与代谢特点的适应性意义,植物在逆境条件下的一般生理生化变化(如渗透调节、激素变化等)。
应用:分析不同逆境对植物产生危害的共同机制,解释植物经锻炼后抗多种逆境的原因。
2.抗寒性
识记:冷害与冻害区别(概念和症状)。
领会:低温对植物的伤害(如膜脂相变膜损伤、代谢失调等), 植物抗寒的生理基础(如积累脯氨酸、可溶性糖等)。膜脂不饱和度与抗冷性的关系。
应用:提出提高植物抗寒性的农业措施(如低温锻炼、喷施防冻液、ABA 等化学物质)。
– 35 –
3.抗热性
识记:高温对植物的直接与间接伤害、危害表现(如蛋白质变性、酶失活等)。
领会:高温危害植物的生理基础及植物耐热性的生理分子机制 (如合成热激蛋白、增加抗氧化物质等)。
应用:农业生产中提高植物抗热性的措施(如喷水降温)。
4.抗旱性与抗涝性
识记:干旱和涝害的类型(大气干旱、土壤干旱等)。
领会:干旱对植物的危害(如水分亏缺、代谢紊乱等),植物抗旱(如渗透调节、气孔关闭)和抗涝(如通气组织形成)的生理机制。
应用:制定提高作物抗旱性的栽培措施和育种(高水分利用效率品种)目标。
5.抗盐性
识记:盐害的主要类型(渗透胁迫、离子毒害双重效应)。
领会:盐分过多危害植物的原因及植物抗盐的主要方式(拒盐、 排盐、稀盐等)和生理机制(Na+外排、区域化及脯氨酸等渗透调节物质作用)。
应用:采取改良盐碱地和培育抗盐品种等措施提高植物在盐胁迫下的生长,利用盐生植物修复盐碱地并发展盐土农业。
6.光胁迫与植物抗性识记:强光胁迫、弱光胁迫、紫外光辐射胁迫的概念、胁迫症状。
领会:植物对不同光胁迫的适应机制(如强光下叶黄素循环与光抑制保护机制)。
应用:在设施栽培中调控光照条件以减轻光胁迫影响(如通过遮阳网缓解夏季蔬菜强光灼伤)。
7.环境污染与植物抗性识记:主要的大气污染物、水体污染物和土壤污染物种类。
– 36 – 领会:污染物对植物的伤害机制及植物的抗污染能力表现,植物修复重金属的螯合机制。
应用:利用超富集植物修复改善环境污染(例如蜈蚣草富集砷)。
植物在主要逆境(干旱、盐碱、低温、高温)条件下的形态和生理生化变化以及适应机制,植物抗逆性的生理基础,渗透调节物质和膜系统的抗逆功能、交叉适应性;提高植物抗逆性的途径和措施。光胁迫和环境污染对植物的影响及植物的抗性表现,植物修复技术及原
第四部分
关于大纲的说明与考核实施要求
一、课程
自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。
本课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深度和广度,规定了课程自学考试的范围和标准。因此,它是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据,也是自学考试命题的依据。
二、
本课程的自学教材《植物生理生化(第三版)》,王三根、苍晶主编,中国农业出版社,2020 年版。
三、关于
自学要求和自学方法的指导学生在学习本课程时,应遵循以下要求和方法:
认真阅读和钻研本大纲及指定教材,明确各章节的学习目的与要求,掌握课程的重点和难点。关注各章节内容之间的联系,形成系统的知识体系,能够将不同章节的知识融会贯通。
– 37 – 注重理解基本概念、基本理论和基本原理,在理解的基础上进行记忆,避免死记硬背。
利用多种学习资源,如参考书籍、网络资料等,拓宽知识面,加深对课程内容的理解。
适当做一些练习题和模拟题,通过练习巩固所学知识,熟悉考试题型和考核要求,检验学习效果。
结合农业生产实际进行学习,将理论知识与生产实践相结合,提高分析和解决实际问题的能力。
四、对考核内容的说明
1.考试大纲与教材所体现的内容基本一致。教材中各章由若干个知识点组成,而大纲将考试内容分解成若干个知识点。因此,大纲列出的知识点属于考核范围内的重点内容,需要考生重点掌握;大纲明确不考核的章节(知识点)不作考核要求,考生可根据自身情况学习;
大纲未列出的章节(知识点)属于一般内容,也在考核范围之内,考生仍需掌握。
2.在考试之日起 6 个月前,涉及本课程中的由全国人大及其常委会制定或修订的法律,国务院制定或修订的行政法规,行业主管部门制定或修订的规章,国家标准化管理委员会发布的新标准都将列入考试范围。
五、关于考试方式和试卷结构的说明
1.本课程的考试方式为闭卷,笔试,满分 100 分,60 分及格。
考试时间为 150 分钟。
2.本课程对考核要求中不同能力层次的考试分数比例进行了调整。识记(基础概念、分类、术语)︰领会(机制解析、过程对比)︰ 应用(生产问题分析),大致为 4︰3︰3(可根据实际调整)。
3.要合理安排试题的难易程度,试题的难度可分为:易(30%)、较易(30%)、较难(30%)和难(10%)四个等级,分布合理。
– 38 –
4.本课程考试命题的主要题型一般有单项选择题、判断题、填空题、名词解释题、简答题、论述题等。命题可根据考核需要,对试卷内容结构、题型结构及分值比例作适当调整。
附录题型举例
一、单项选择题
。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。
1.植物细胞吸水的主要方式是A.吸胀吸水 B.渗透吸水 C.代谢吸水 D.被动吸水
2.下列属于短日植物的是A.小麦 B.水稻 C.油菜 D.番茄
二、判断题
。判断下列各题正误,正确的在答题卡相应位置涂“A”,错误的涂“B”。
3.光呼吸只在光照条件下发生。
三、填空题。
4.通常情况下,植物细胞水势的组分为:溶质势、________和衬质势。
四、名词解释题。
5.春化作用
五、简答题。
6.简述植物必需矿质元素的生理功能。
六、论述题。
7.试述脱落酸在植物抗旱响应中的生理作用及农业应用价值。
