植物生理生化(植物生理部分學(xué)時(shí))教案

植物生理生化(植物生理部分學(xué)時(shí))教案

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植物生理生化(植物生理部分學(xué)時(shí))教案_第頁
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1、植物生理生化(植物生理部分40學(xué)時(shí))教案緒論(1學(xué)時(shí))教學(xué)目的及要求使學(xué)生了解植物生理的概念、研究內(nèi)容、在生物學(xué)中的地位、學(xué)科的形成和發(fā)展以及面臨的任務(wù)。教學(xué)重點(diǎn)植物生理學(xué)的發(fā)展以及面臨的任務(wù);植物生理學(xué)的學(xué)習(xí)要求;難點(diǎn)植物生理學(xué)面臨的任務(wù);教學(xué)方法及教具多媒體課件及設(shè)備主要教學(xué)內(nèi)容※植物生理學(xué)的定義與內(nèi)容※植物生理學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展※植物生理學(xué)的任務(wù)與展望※學(xué)習(xí)植物生理學(xué)的要求和方法一、植物生理學(xué)的定義與內(nèi)容植物生理學(xué):以高等綠色植物為主要研究對象,研究植物的生命活動(dòng)規(guī)律及其與外界環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。植物生命活動(dòng):(1)宏觀表現(xiàn)(2)微觀表現(xiàn)(3)兩者關(guān)系(4)

2、植物與環(huán)境為什么要研究綠色植物?整個(gè)生物界的生存與發(fā)展都離不開綠色植物:植物生理的研究方法:觀察、實(shí)驗(yàn)(物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)的方法)、分析、試驗(yàn)。研究水平:個(gè)體、器官、組織、細(xì)胞、分子。前導(dǎo)課程:植物學(xué),生物化學(xué),細(xì)胞生物學(xué)。植物生理學(xué)研究的具體內(nèi)容:(一)研究植物的生長發(fā)育與形態(tài)建成種子萌發(fā)→營養(yǎng)器官的生長→開花→結(jié)實(shí)→形成種子→最后衰老死亡在這期間經(jīng)歷了光合作用,呼吸作用,水分代謝,礦質(zhì)營養(yǎng)以及各種物質(zhì)在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸?shù)任镔|(zhì)代謝和能量代謝過程,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了生長和發(fā)育。(二)研究植物的物質(zhì)代謝與能量代謝1.物質(zhì)代謝:水分和養(yǎng)分的吸收:植物體內(nèi)各種物

3、質(zhì)的運(yùn)輸:物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化:☆無機(jī)物→有機(jī)物:如光合作用?!钣袡C(jī)物→無機(jī)物:呼吸作用?!钣袡C(jī)物→有機(jī)物(有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化)111上述所有代謝活動(dòng)之間如何協(xié)調(diào)?2.能量代謝光能→→→穩(wěn)定的化學(xué)能:光合作用穩(wěn)定化學(xué)能→活躍的化學(xué)能:呼吸作用。物質(zhì)代謝和能量代謝緊密聯(lián)系成統(tǒng)一整體;(三)研究植物的信息傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)高等植物是一個(gè)繁忙有序的細(xì)胞社會(huì),植物如何維持這種社會(huì)性;遺傳信息傳遞:中心法則對環(huán)境變化做出響應(yīng):感知—傳導(dǎo)—反應(yīng);植物不同器官、不同細(xì)胞間的信息傳遞與物質(zhì)交換。二.植物生理學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:1.植物生理學(xué)的孕育階段—探索植物營養(yǎng)來源。17世紀(jì)~

4、1840年荷蘭人VanHelment的柳樹枝條試驗(yàn)——植物如何長大?5年2.27kg→76.7kg結(jié)論:植物靠水來建造軀體。意義:開創(chuàng)了用試驗(yàn)的方法進(jìn)行研究的先河。啟發(fā):雖然科學(xué)的結(jié)論一定來源于科學(xué)的過程,但科學(xué)的過程不一定得出科學(xué)的結(jié)論。條件作用:不同水的栽培實(shí)驗(yàn):1699年—伍德伍特(英)用雨水、河水、加了花園土的水分別澆灌薄荷——發(fā)現(xiàn)生長質(zhì)量不同。結(jié)論:土中有植物生長的必需物質(zhì)。18世紀(jì),發(fā)現(xiàn)植物有凈化空氣的作用—這種作用要依賴于光—化學(xué)分析方法—發(fā)現(xiàn)光合作用。至此,植物的營養(yǎng)問題基本清楚。2.植物生理學(xué)的獨(dú)立(誕生)階段和發(fā)展(1840—1950)德國

5、化學(xué)家李比希將化學(xué)的方法用于灰分分析——使研究者開始從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)植物體的物質(zhì)組成。1840年,將研究結(jié)果收集在《化學(xué)在農(nóng)業(yè)與植物生理學(xué)中的應(yīng)用》中并出版—學(xué)科開始獨(dú)立。植物生理學(xué)的發(fā)展(1)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn):細(xì)胞學(xué)說;能量守恒定律;生物進(jìn)化論(2)費(fèi)弗爾提出滲透理論,解釋了水分進(jìn)出細(xì)胞的現(xiàn)象。(3)羅伯特、邁爾提出:光合作用遵從能量轉(zhuǎn)化和守衡定律薩克斯Sachs(1882)《植物生理學(xué)講義》費(fèi)弗爾Pfeffer(1897)《植物生理學(xué)》3.植物生理學(xué)的深化階段物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展,為植物生理學(xué)提供了研究手段,使本學(xué)科研究不斷深化:111★光合作用中C3、C4、C

6、AM途徑的發(fā)現(xiàn)★組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得成功★植物光周期現(xiàn)象和光敏素的發(fā)現(xiàn)結(jié)論科學(xué)的發(fā)展受生產(chǎn)力發(fā)展水平制約☆植物生理學(xué)仍然是一個(gè)年輕的學(xué)科經(jīng)過160余年的發(fā)展,植物生理學(xué)仍然是一個(gè)生機(jī)勃勃的迅速發(fā)展的學(xué)科,具有生物科學(xué)里程碑式的學(xué)術(shù)成果不斷出現(xiàn)。20年來,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中有3次與光合作用能量轉(zhuǎn)換研究有關(guān)。1978:化學(xué)滲透假說;1988:光合細(xì)菌光反應(yīng)中心色素蛋白復(fù)合體原子水平的三維晶體結(jié)構(gòu);1997:ATP酶催化ATP形成的分子機(jī)制。4.我國植物生理學(xué)的發(fā)展和建樹三.植物生理學(xué)的任務(wù)與展望1.植物生理學(xué)是重要的基礎(chǔ)理論學(xué)科21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),是生物學(xué)

7、各學(xué)科相互滲透相互交融的大生物學(xué)時(shí)代,植物生理學(xué)處在生命科學(xué)樞紐地位,必將以學(xué)科的相互滲透相互交融為主要特點(diǎn)。細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)的發(fā)展,使植物生命活動(dòng)規(guī)律的研究不斷向分子水平深入(成花-外界條件的影響與基因的時(shí)空順序表達(dá)的關(guān)系;光合-細(xì)胞學(xué)對膜和膜組分的研究-光合模擬-糧食生產(chǎn)工廠化)。2.植物生理學(xué)是重要的應(yīng)用學(xué)科植物生理學(xué)與農(nóng)業(yè)礦質(zhì)學(xué)說的建立造就了化肥工業(yè);植物生長調(diào)節(jié)劑和除草劑的應(yīng)用給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來革命性的變革;細(xì)胞全能性理論引發(fā)了組織培養(yǎng)和無性繁殖新技術(shù)。3.植物生理學(xué)面臨的任務(wù):全球人類面臨的5大問題:人口、糧食、能源、資源、環(huán)境,解決這些問題

8、對植物生理學(xué)提出了新的要求。美國農(nóng)學(xué)家

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