Ⅰ. 考試內容與要求

植物生理學是高等農業院校植物生產類各專業的重要專業基礎課之一，與其它專業基礎課和專業課都有著密切的聯系，學好本課程，是學好 本專業后續課程的前提。通過對本門課程的考試，檢查學生對植物生理學 基本概念、基本知識、基本理論、基本方法的理解和掌握程度，考察學生 綜合評價、分析問題、解決問題的能力，進一步鞏固和加強學生對課程內 容的把握，為今后進一步學習相關專業基礎課和專業課以及涉農方向教學、 科研、生產工作等打下堅實的生理學基礎。

緒論

一、了解：

( 一) 植物生理學的概念

植物生理學：研究植物的生命活動及其規律的科學。

(二) 植物生理學的發展

植物生理學的孕育階段

植物生理學的誕生與發展階段

植物生理學的壯大階段

二、掌握：

( 一) 植物主要的生命活動

生命活動：生長發育與形態建成、物質代謝與能量轉化、信息傳遞與 信號轉導。

(二) 植物生理與農業生產實踐的關系

農作物生產 (高產、抗逆、設施生產、品質改良等)

生態環境保護 (調節溫濕度、提供氧氣、吸塵器、解毒滅菌、消聲器 等)

醫療工業 (中草藥、功能性食品、護膚美容等)

食品儲藏加工 (延長儲藏或保鮮期、制茶工藝等)

第一章 細胞生理

一、了解：

( 一) 植物細胞的主要結構和功能

線粒體：呼吸作用；葉綠體：光合作用

(二) 細胞壁和細胞膜的功能

細胞壁：維持細胞形狀，控制細胞生長；物質運輸與信息傳遞；防御 和抗性；其他功能

細胞膜：分室作用；代謝反應的場所；能量轉換、物質交換；識別功 能

二、掌握：

( 一) 植物細胞與動物細胞結構的區別 細胞壁、葉綠體、液泡

(二) 原生質的特性

物理特性：張力、黏性、彈性

膠體特性：帶電性、親水性、擴大界面、凝膠作用

(三) 原生質的特性與植物抗逆性的關系

原生質的黏性越強，植物與外界物質交換的能力越弱，新陳代謝不旺盛，植物的抗逆性越強，反之亦然；

原生質呈凝膠狀態，植物細胞的生理活性降低，對不良環境的抵抗力 升高，有利于植物渡過逆境，反之亦然。

第二章 水分生理

一、了解：

( 一) 水分在植物生命活動中的作用

原生質的主要成分；代謝作用過程的反應物質；植物對物質吸收和運 輸的溶劑；保持植物的固有姿態；些理化性質也有利于植物的生命活動， 如高的比熱和氣化熱，有利于調節植物體的溫度。

(二) 水勢的概念

某一系統中每偏摩爾體積水的化學勢差，純水的水勢為零。

(三) 蒸騰作用的氣孔調節機制

氣孔運動是保衛細胞水勢的變化引起的，保衛細胞通過調節其滲透勢 的變化來實現水分出入的調節。

二、掌握：

( 一) 水分在植物體內的存在狀態

自由水：距離膠體顆粒較遠，可以自由移動的水分。

束縛水：較牢固地被細胞膠體顆粒吸附，不易流動的水分。

 (二) 水勢的組成及移動方向

ψw = ψs +ψp+ ψm + Ψg；水分順水勢梯度移動 (由高到低)

(三) 根系吸水方式

主動吸水和被動吸水：都是由水勢差引起的吸水。

證明根壓存在的兩種現象：傷流、吐水

( 四) 水分的運輸

思考：高大樹木的導管中的水注為何可以連續不中斷?假如某部導管中 斷了,樹木頂部葉片還能不能得到水分?為什么

"內聚力學說"來解釋，即水分子的內聚力大于張力，同時，水分子與 導管或管胞壁的纖維素分子間還有附著力，因而維持了輸導組織中水柱的連續性，使得水分不斷上升。

氣泡在某一些導管中形成后會被導管分子相連處的紋孔阻擋，而被局 限在一條管道中。水分可以橫向進入相鄰的導管分子而繞過氣泡，形成一條旁路，從而保持水柱的連續性。

第三章 植物的礦質與氮素營養

一、了解：

( 一) 必需元素的生理作用

細胞結構物質的組成成分；生命活動的調節者；起電化學作用等。

 (二) 幾種重要必需元素的功能

氮：生命元素；鉀：品質元素；肥料三要素：氮磷鉀

二、掌握：

( 一) 植物必需元素的條件

不可缺少性；不可替代性；直接功能性。

(二) 植物必需元素的類型 大量元素、微量元素

(三) 重要必需元素的缺素癥狀

缺鈣：苦痘病 (蘋果、梨) 、臍腐病 (辣椒、番茄) 、大白菜 (干燒心) ；缺鋅：小葉 (簇葉病) ；缺硼：花而不實、亮穗。

第四章 光合作用

一、了解：

( 一) 光合作用的概念

光養生物利用光能,同化 CO₂  和 H₂O，制造有機物釋放 O₂ 的過程,稱為光合作用。

(二) 光合作用的重要性

食物、能源和氧氣是人類生活的三大要素，都有光合作用提供，因此光合作用是地球上生命存在、繁榮和發展的根本源泉,人們稱光合作用是 “地球上最重要的化學反應”。

(三) 光合作用的能量轉換過程

二、掌握：

( 一) 葉綠體的結構及主要功能

雙層被膜 (選擇透過性) 、類囊體 (光反應) 、基質 (碳同化) (二) 光合色素分類

光合色素：  葉綠素、類胡蘿 卜素、藻膽素

功能類型：聚光色素 (天線色素) 、反應中心色素

(三) 碳同化的類型及差異：C3 途徑、C4 途徑和 CAM 途徑

C4 植物是在同一時間 (白天) 和不同的空間 (葉肉細胞和維管束鞘細胞) 完成 CO₂ 的固定(C4 途徑)和還原(C3 途徑)兩個過程；

CAM 植物則是在不同時間 (晚上和白天) 和同一空間 (葉肉細胞) 上 述兩個過程。

( 四) 光合作用影響因素：光照、溫度、CO₂ 濃度、水分、礦質營養等

大樹底下無豐草：兩個方面，一個是大樹枝葉繁茂，導致小草得到的 光比較少，從而影響光合作用；另外，投射的光多為光合作用的低效光， 對光合作用有利的紅光和藍光被大樹吸收了。

植物光合“午休”現象：主要因素是大氣干旱和土壤干旱。在干熱的中午，葉片蒸騰失水加劇，如此時土壤水分也虧缺，使植株的失水大于吸 水，就會引起萎蔫與氣孔導性降低，進而使 CO₂ 吸收減少。另外，中午及午 后的強光、高溫、低 CO₂ 濃度等條件都會使光呼吸激增，光抑制產生，都會使光合速率在中午或午后降低，產生“午休”。

第五章 呼吸作用

一、了解：

( 一) 了解呼吸作用的概念

活細胞內的有機物經過某些代謝過程，在一系列酶的作用下，逐步氧 化分解，同時釋放能量的過程。

(二) 了解呼吸作用的意義

為生命活動提供能量、其中間產物為其他化合物提供原料、為代謝活 動提供還原力、增加植物抗病免疫能力

二、掌握：

( 一) 呼吸代謝的類型

無氧呼吸：在無養條件下，細胞內的有機物被分解為不徹底的氧化產物，同時釋放少量能量的過程。

有氧呼吸：在有氧條件下，細胞內的有機物徹底氧化分解，放出二氧 化碳和水，同時釋放大量能量的過程。

思考：人劇烈運動腰腿酸痛原因？

(二) 呼吸代謝的細胞器  線粒體：外膜、內膜、基質

(三) 植物呼吸代謝的多樣性

呼吸代謝生化途徑的多樣性：糖酵解途徑、三羧酸循環途徑、戊糖磷 酸途徑、乙醛酸途徑、乙醇酸途徑；

電子傳遞途徑多樣性：細胞色素途徑、交替途徑、魚藤酮不敏感旁路；

末端氧化酶的多樣性：線粒體內氧化酶：細胞色素氧化酶、交替氧化酶；線粒體外氧化酶：抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶、乙醇酸氧化酶。

( 四) 呼吸代謝與農業生產實踐的關系

呼吸作用與作物栽培：保持呼吸正常，

呼吸作用與糧食貯藏：曬干、控溫、控濕、控氣

呼吸作用與果蔬貯藏：降溫、控氧、保濕、充氮氣，“ 自體保藏法”  (農產品貯藏于密封環境時， 由干呼吸作用所釋放的二氧化碳濃度逐漸增 加，因此使氧氣水平不斷降低，這種低氧高二氧化碳的氣體環境抑制了呼吸作用，從而使上述新鮮產品的貯藏時間能夠得以延長) 。

第六章 同化物的運輸和分配

一、了解：

( 一) 植物體內的運輸系統

短距離運輸系統；長距離運輸系統

(二) 運輸系統的作用

物質長距離運輸的通道、信息物質傳遞的通道、兩通道間的物質交換、 對同化物的吸收和分泌、對同化物的加工和貯存、外源化學物質以及病毒 等傳播的通道、植物體的機械支撐。

(三) 韌皮部物質運輸的機理：裝、運、卸

二、掌握：

( 一) 源和庫的概念

源：指植物制造和輸出同化物的部位或器官，主要指進行光合作用的 葉片。庫：吸收、消耗、貯存同化物是部位或器官，這些部位生長旺盛、 代謝活躍，如生長點，正在發育的幼葉、花、果實等。

源庫的相對性：如種子有時為源 (積累有機物) ，有時為庫 (萌發) 。

(二) 源和庫的關系

庫源相互依賴，又相互制約。

籽粒空癟現象：庫大源小，超過源的負荷能力，造成強迫調運，供不 應求，引起庫的空癟和早衰。

果樹大小年：果樹的發芽，長葉，開花等早春的生長活動都是由果樹 上一年的儲備營養來完成，同時，幼果生長階段正是花芽分化期，因此， 上一年留果量過大會造成形成花芽所需的養分不足，所以形成的花量不足， 另外也會使冬季樹體積累的營養減少，所以第二年結果很少。因為第二年 結果少又會形成大量花芽，所以樹體會從一個極端走向另一個極端，即一 年結很多，一年結很少，形成大小年。

(三) 同化物分配規律

總方向是由源到庫、優先供應生長中心、就近供應、同側運輸。

第七章 植物的生長物質

一、了解：

( 一) 植物生長物質的概念和分類

概念：調節植物生長發育的微量生理活性物質。

分類：植物激素 (植物內源產生) 、物生長調節劑 (人工合成)

傳統五大類植物激素：生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯。

(二) 五類植物激素的作用

二、掌握：

( 一) 生長素

合成前體：色氨酸；分析缺鋅造成小葉病原因？

(鋅是色氨酸合成酶的必要成分，缺鋅色氨酸合成酶不能發揮活性， 影響色氨酸形成；色氨酸是生長素合成前體，最終導致生長素不能正常形 成，造成小葉病)

運輸：極性運輸 (形態學上端--形態學下端)

效應：促進生長、促進插條形成不定根、對營養的調運作用、促進單 性花分化 (雌花) 等。

(二) 赤霉素

合成前體：甲瓦龍酸

效應：促進莖的伸長生長、誘導開花 (代替低溫、長 日照) 、打破休眠，促進萌發、促進雄花分化等。

(三) 細胞分裂素

效應：促進細胞分裂、誘導芽的分化、促進細胞擴大、促進側芽發育， 消除頂端優勢、延遲葉片衰老。

( 四) 脫落酸

合成前體：甲瓦龍酸 (與赤霉素合成前體相同，光照決定產物)

效應：促進休眠 (與GA 拮抗) 、促進氣孔關閉、抑制生長、促進脫落 和衰老。

(五) 乙烯

效應：促進細胞擴大，抑制伸長生長 (三重作用) 、促進果實成熟、促進器官脫落、促進瓜類多開雌花。

第八章 植物的光形態建成與運動

一、了解：

( 一) 光在植物生長發育中的作用

間接影響：主要通過光合作用，是一個高能反應。

直接影響：主要通過光形態建成，是一個低能反應。光在此主要起信 號作用。

(二) 光敏色素的作用。

光敏色素影響植物一生的形態建成，從種子萌發到開花、結果及衰老。 高等植物中一些由光敏色素控制的反應，如種子萌發 、小葉運動、光周期、葉脫落、彎鉤張開、膜透性、花誘導、塊莖形成、節間延長、向光敏感性、 子葉張開、性別表現、根原基起始、花色素形成、肉質化、葉片張開、葉 分化和擴大、質體形成、偏上性、節律現象等。

二、掌握：

( 一) 光形態建成的概念

以光作為環境信號，調節細胞生理反應，控制植物發育的過程稱為植 物的光形態建成或稱光控發育作用。

(二) 光受體類型

光敏色素：紅光吸收型、遠紅光吸收型 (紅光促進萵苣種子的萌發， 遠紅光抑制萵苣種子萌發)

藍光受體：隱花色素、向光素 (二者吸收光譜有典型“三指峰”)

紫外光 B 受體

(三) 植物的運動

向性運動：植物受單向外界因素的刺激而引起的定向運動。

向光性、向重性、向觸性、向化性

感性運動：植物體受到不定向的外界刺激而引起的局部運動。

感夜性、感震性、感溫性

第九章 植物的生長生理

一、了解：

( 一) 植物的生長發育過程

種子萌發、幼苗生長、開花、結果、衰老和死亡等過程。

二、掌握：

( 一) 植物生長的相關性

.思考：“根深葉茂”是何道理？

指地上部分與地下部分的協調關系，根系生長良好，其地上部分的枝葉也較茂盛；同樣，地上部分生長良好，也會促進根系的生長。

(1)植物的地上部分和地下部分有維管束的聯絡，存在著營養物質與信 息物質的大量交換。

(2)地上部分的生長和活動則需要根系提供水分、礦質、氮素以及根中 合成的植物激素(CTK、GA 與 ABA)、氨基酸等。

(3)地下部分的活動和生長有賴于地上部分所提供的光合產物、生長 素、維生素等。

因此，地上部分和地下部分的生長與發育存在著相互依賴，相互促進和相互制約的關系，根深才能葉茂，葉茂有利根深。

第十章 植物的成花生理

一、了解：

( 一) 植物成花需要滿足哪些條件？

植物開花必須以正常的代謝為基礎，體內積累了一定營養物質，達到 一定的生理狀態后，并在某些激素的作用下，植物的開花基因活化，使之 形成生殖器官而進入開花期。

二、掌握：

( 一) 概念

春化：低溫誘導開花的過程.

去春化：在春化過程完成之前，如果把春化植物再放加到25℃~40℃ 高溫下，則低溫的效果減弱甚至消失的現象。

再春化：去春化的植物返回到低溫下，可重新繼續春化，稱再春化。

(二) 春化作用在農業生產上的應用

春化處理：把濕潤的種子悶在罐里放冷處 40-50 天 (悶麥法) ，用于 來年補種；

調種引種：南北方地區之間引種

控制花期：低溫處理促進開花，如香石竹

解除春化：藥用植物當歸，洋蔥等。在越冬貯藏期加高溫 25-40℃，解 除春化作用，延長貯藏期。

(三) 植物光周期反應類型

光周期反應類型：根據植物開花對光周期的反應不同

(1) 短日植物      (2) 長日植物

(3) 日中性植物    (4) 中 日性植物

( 四) 光周期在農業生產上的應用

植物的地理分布和引種栽培：某一特定地區，在允許生長的范圍內， 一種植物開花結實的時期是有一定規律的，如果把它從一個地方移到另一 個地方，它的開花期可能會延遲或提早。

如短日水稻當北種南引時，生長季節中南方短日條件來得早，因此必 須選用晚熟品種，否則開花過早，過早結束生活周期，來不及形成產量因 子，導致嚴重減產。反之，南種北引需選用早熟品種，因為北方短日來得 晚，引種后延長了生活周期，生育后期時已是低溫，影響正常發育，導致 減產。

調節花期：通過延長或者縮短日照調控花期，如菊花用縮短日照來提 前開花。

加速良種繁育：縮短育種年限，如短日植物(如玉米、水稻)冬季到海 南繁育；長日植物如小麥，夏季到黑龍江，冬季到海南繁育。

調節營養生長和生殖生長：按照植物栽培的目的調控生長，如以收獲營養器管為目的的短日植物，延長日照時間推遲花期提高產量。

第十一章 植物的抗逆生理

一、了解：

( 一) 植物逆境的概念及逆境種類

逆境：指對植物生存與生長不利的各種環境，或稱脅迫。對植物產生 傷害的環境。

逆境種類：生物因素引起：病害、蟲害、雜草

化學因素——鹽類、離子、氣體除草劑等

物理因素——溫度 (熱害、寒害) 、水 (干旱、澇害) 、輻射 (紫外光、離子輻射等) 、風、雨、雪、聲、磁、電等。

(二) 逆境對植物傷害

逆境脫水，膜系統受害，通透性加大，光合速率下降，同化物形成減

少，呼吸速率也發生變化，合成酶活性下降，水解酶活性增強，糖類和蛋 白質轉變成可溶性化合物增加，脫落酸后來迅速提高，代謝失調。

二、掌握：

( 一) 植物對逆境的生理適應

滲透調節、植物激素、生物膜、活性氧、逆境蛋白、抗逆基因 (二) 提高作物抗性的生理措施

種子鍛煉：播種前對萌動種子進行干旱鍛煉或鹽溶液處理，可提高抗 旱性或抗鹽性。

巧施水肥：控制土壤水分，少施 N 肥，多施 P、K 肥，植株生長慢，提 高抗性。

施用植物激素：應用植物生長延緩劑 CCC (矮壯素) 、PP33 (多效唑)， 等和生長抑制劑茉莉酸、三碘苯甲酸等，可使植物生長健壯，提高 ABA 含 量，加強抗性。

Ⅱ. 參考書目               

1.《植物生理學》  (第二版) ，王忠主編，中國農業出版社。 

 2.《植物生理學》，蕭浪濤、王三根主編，中國農業出版社。