植物生理学大题

2024-07-19

植物生理学大题(共8篇)

植物生理学大题 篇1

一.

应激的发生机制的神经内分泌反应 一.蓝斑-交感-肾上腺髓质系统兴奋

中枢效应:去甲肾上腺素释放,CRH分泌增多

外周效应:血管内儿茶酚胺类物质增多

代偿意义:

1.对心血管:心率加快,心肌收缩力加强,血压上升; 2.对呼吸系统:扩张支气管,肺通气量增加; 3.对代谢:促进糖原分解,脂肪动员,血糖升高;

4.对其他激素影响:除抑制胰岛素外,儿茶酚胺促进其他激素分泌。

二. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴激动,CRH分泌增多,与蓝斑-交感-肾上腺髓质系统相互作用,另外糖皮质激素增多,代偿作用:

1.促进蛋白质的分解及糖异生,补充肝糖原; 2.保证儿茶酚胺及胰高血糖素的脂肪动员作用; 3.维持系统对儿茶酚胺的反应性; 4.稳定细胞膜和溶酶体膜; 5.有强大的抗炎作用。

二.

活性氧增多的机制: 1. 线粒体产生活性氧增加;

2. 血管内皮细胞内黄嘌呤氧化酶增加; 3. 白细胞呼吸爆发产生大量的活性氧; 4. 儿茶酚胺的自身氧化; 5. 诱导型NOS表达增加; 6. 体内活性氧的清除能力下降。

三.

肝性脑病的诱因:

1. 消化道出血:血液中含有很多的蛋白质,因此会致血氨及其它有毒物质的增加,并且失血造成的低血压,低血氧会加重肝损伤。

2. 高蛋白饮食:大量的蛋白质可以经过肠道细菌的分解而产氨增多。3. 碱中毒:碱中毒时可促进氨的生成和吸收。

4. 感染:一些细菌可加重肝损伤,或使体内分解增强,产氨增多 5. 肾功能障碍:肾功能障碍时,排尿素减少而使得毒物在体内堆积 6. 镇定剂的使用:可以使得增加GABA的抑制作用,加重肝性脑病。四.休克

1. 微循环缺血期 “少灌少流,灌少于流”

机制:交感神经兴奋及其它一些收缩血管的体液因子的增加,使得全身小血管收缩,特别是微动脉,后微动脉,毛细血管前括约肌的显著收缩,即毛细血管前阻力大于后阻力,血流量减少。代偿:

动脉压的维持:通过减少毛细血管的血管床容量来增加回心血量即“自身输血”,血浆的流体静压增高可使组织也回流到血液中,从而增加血容量,即“自身输液”,血管的收缩增加外周阻力以及心排出量增加。

血流的重分布:外周血管的收缩使得脑,心等重要器官可维持正常的血供。临床表现:

脉搏细速,脉压降低,脸色发白,四肢湿冷,尿量减少,烦躁

2. 微循环淤血期“多灌少流,灌少于流”

机制:扩血管物质的增加,如NO,肥大细胞产生的组胺,使得毛细血管前阻力减小;白细胞因血管粘附分子的增多而粘附在微静脉的表面,增加了血流的阻力,同时血管通透性增加,使得血浆渗透压增加,血液粘滞度增加而进一步加剧淤积。临床表现:血压和脉压进行性降低,脉搏细速,静脉萎缩

大脑血流灌注减少,致中枢神经系统功能障碍,出现表情淡漠

肾血流不足致少尿,无尿

淤血,使脱氧血红蛋白增加,皮肤出现紫绀。

五.

DIC的临床表现:出血,休克,脏器功能障碍,微血管病性溶血性贫血。

发展过程:高凝期,消耗性低凝期,继发性纤溶亢进期 出血的机制:

1. 凝血物质的大量消耗,如凝血酶原,血小板及凝血因子等普遍减少,使血液处于低凝状态。

2. 继发性纤溶亢进:血液中纤溶酶增多,使血液凝固性降低

3. 血管壁损伤:广泛性的微血栓造成的缺血,缺氧,以致酸中毒使得血管通透性增高,坏死,当血栓溶解恢复血流后易损伤出血。

植物生理学大题 篇2

1 改进对平时成绩的评价

1.1 增加对学生实验预习的评价, 培养学生自主学习的能力

实验课上传统的教学模式是:教师先对实验原理、步骤、注意事项从头到尾讲述一遍, 反复强调易出错的环节, 尽量保证实验的顺利完成。然后, 学生利用实验室精心准备好的实验材料、试剂、仪器按照板书一步一步完成整个实验操作, 学生的主要目的是得出所要验证的结论, 最终完成实验报告。在整个实验过程中, 学生只是按部就班地完成一个实验, 很多时候是知其然而不知其所以然, 实验过程遇到问题时只能依赖老师, 学生被动地做实验, 难以激发其思考问题、解决问题的主动性和积极性。

新的评价体系要求学生进实验室前做好预习报告, 课堂上换由学生主讲, 除了讲述实验原理、实验步骤外, 还要求学生讨论实验设计的科学性、严谨性, 鼓励学生敢于对实验设计加以改进。通过检查学生对实验原理的了解、实验步骤的掌握, 以及对可能影响实验结果的因素的分析, 变被动学习为主动学习。例如在预习用小液流法测定植物组织水势实验时, 让学生思考如果将实验修改为选取不同的植物材料进行测定, 在实验设计中应当注意的问题有哪些。让学生学会分析不同植物组织水势高低存在的差异, 当对其水势进行检测时, 配制蔗糖溶液的浓度梯度范围就会有所不同, 完全按照实验书上设计的蔗糖浓度梯度范围可能无法检测出植物组织的水势。在预习时学生可以根据实验室提供的实验材料, 自己准备实验材料, 通过查找资料, 了解所要检测的植物材料的含水量特征, 设计所需的蔗糖浓度梯度溶液, 课堂上利用准备好的蔗糖母液配制所需的浓度梯度溶液, 通过发现等渗溶液来计算植物材料的水势。再让学生思考如果最初配制的蔗糖溶液没有等渗浓度的溶液, 如何能确切地测定植物组织的水势。引导学生在相邻的小液流上升和下降两个浓度之间重新配制降低浓度差值的蔗糖溶液进一步进行观察[1], 最终找到小液流悬浮不动的溶液, 计算植物组织的水势。

再如预习用简易测定法进行种子呼吸强度测定时, 思考水柱上升的高度与哪些因素有关, 当比较不同种子的呼吸强度时, 如何尽量减少无关因素引起的实验误差, 使实验结果更加准确。通过实验原理分析种子的用量、捆绑的松紧度、种子悬挂的高度等因素对呼吸强度测定的影响[2]。让学生先根据提供的实验装置 (广口瓶体积的大小) 设计预备实验进行最佳实验条件的筛选。如种子用量的选择, 由于实验过程中种子呼吸强度受密闭装置内氧气量的影响, 种子量太少, 呼吸作用吸收的氧气量少, 水柱上升高度不明显, 容易造成检测的误差;如果用量太多, 密闭装置内氧气量有限, 不能满足种子呼吸作用的需要, 以致实验结果不真实。设计预实验筛选出最佳实验方案, 进行不同种子呼吸强度的比较。

通过课堂提问、检查预习报告的完成情况来对学生的预习情况进行评价。

1.2 加强对实验操作过程的评价, 培养学生严谨的工作作风

植物生理学实验有一部分属于验证性实验, 操作过程不像定量实验要求那么高, 以往有部分学生会先预测出实验结果, 在实验过程中不能严格按规范步骤操作, 随意性较强, 根据预测的结果编造实验数据, 完成实验报告。为了杜绝这一现象, 培养学生严谨的工作作风, 应加大对实验过程的检查, 在每次实验中, 对于涉及到的实验仪器及设备, 检查学生在操作过程中能否正确使用, 对于一些基本技能的要求, 检查学生是否已经掌握。从玻璃器皿的洗涤到试剂的配置, 从移液管、滴定管到显微镜、分光光度计、离心机、光照培养箱、电子天平等仪器设备的使用以及维护等, 每次实验对学生的操作都进行严格检查和考核, 即使最基本的洋葱表皮的撕取, 都要严格规范。坚决杜绝学生随便拼凑实验数据现象的发生。实验完成后, 要求学生清洗干净自己所用的玻璃仪器, 并把试剂、仪器等摆放整齐, 恢复桌面的整洁状态, 培养《现代农业科技》2010年第4期学生认真、科学的研究态度。

1.3 改进对实验报告的评价标准, 培养学生端正的科学态度及分析问题、解决问题的能力

在对实验报告进行批改时, 不以实验结果的好坏作为唯一的评价标准, 教育学生对待实验应具有科学的态度, 从而进一步培养学生规范学术行为、遵守学术道德的意识。当前在学术研究中存在着不容忽视的学术风气不正、学术道德失范等问题, 少数人违背基本学术道德, 侵占他人劳动成果, 或抄袭剽窃, 有少数人甚至篡改、伪造研究数据等。加强学术道德建设, 注重高校素质教育和人才培养是当前面临的一项重要任务。在实验课教学中教师有责任教育学生遵守学术规范, 尊重实验的原始数据。由于各种各样的原因造成实验结果不理想、甚至得出错误的实验结果时, 不能仅仅为了实验得高分, 去抄袭他人, 甚至杜撰实验数据, 而应当对实验过程进行全面分析, 寻找原因[3]。

应把对实验报告的评价重点放在对结果的分析与讨论上, 这样有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在实验中教育学生不要因为怕实验失败而缩手缩脚, 应当大胆地去探索, 不要担心实验没有达到预期的结果, 关键是能找出实验中存在的问题, 并对问题进行认真分析。在对实验报告进行批改时, 侧重对实验结果的分析、讨论及思考题的完成情况。当实验中出现问题时, 要学会分析。首先检查是否严格按照实验的操作步骤来完成, 其次要敢于质疑实验设计上是否存在问题。如在用BTB法、红墨水染色法进行种子活力的快速测定时, 发现2种方法测定出来的活种子的百分率相差较大, 红墨水染色法测出的活种子的比率要低于BTB法, 要试图寻找其具体原因。首先, 应从实验操作上进行检查, 是否存在人为误差, 在用红墨水法进行检测时, 用刀片沿种子胚的中心线将种子纵切为两半时是否有偏差, 选取的一半有没有可能不包含胚, 从而造成活种子的比率降低;在用红墨水进行染色时, 时间把握上是否有误, 有无造成浸泡时间过长, 而使得活种子的胚也被染成红色。其次, 检验实验设计上是否存在不严谨的地方, 因为2种方法选取的是不同的种子, 可能会造成一定的误差。通过对可能的原因进行分析, 再次重复该实验, 避免操作上的误差, 并在实验设计上进行一些改动, 取100粒种子沿种子胚的中心线纵切为两半, 一半用于红墨水染色法检测, 一半用于BTB法检测, 进行发芽率的比较。如果还存在误差, 则证明差异主要是由于2种方法本身的误差所造成。最后, 进行2种方法本身实验误差分析。用红墨水染色法, 只要胚中存在部分死细胞就会被染成红色, 被定义为死种子。用BTB法, 只要胚中存在部分活细胞, 就会出现黄色晕圈, 被定义为活种子。因此用2种方法检测会存在一定的误差。通过实验学生明确了用快速测定法测出的活种子的百分比并不等同于真正的发芽率。

2 改进学期结束的考核方式

以往学期结束的实验考核都是从做过的实验中抽取1~2个让学生重新做一遍, 以考查学生能否正确掌握实验原理、熟练使用实验仪器[4]。为进一步考核学生的综合实验能力, 应改变传统的考核方式, 从实验设计、原理掌握、操作过程、实验态度、结果分析等几个方面进行综合考核。如让学生设计实验鉴定逆境对植物组织叶绿素含量的影响, 既考查学生对叶绿素含量测定的原理、方法的掌握, 又考查学生对分光光度计的使用情况, 同时还考查学生实验探究能力。学生可以设计不同的逆境条件, 如高温、低温、干旱等来研究逆境对植物组织叶绿素含量的影响。从种子萌发到幼苗培养, 然后将幼苗进行对照与逆境条件的处理, 最后进行叶绿素含量的测定, 完成一系列实验后撰写实验报告, 对实验结果进行对比、分析, 进一步探讨逆境对植物组织叶绿素含量的影响。这样的考核可以对学生的综合能力进行全面的评价。

评定实验成绩时, 平时成绩与学期结束考核各占50%, 平时成绩中预习占30%, 实验操作占30%, 实验报告占40%, 综合后为学生植物生理学实验的最后成绩。

3 小结

在植物生理学实验的教学过程中, 通过改进评价标准, 培养了学生对待研究的科学态度, 激发了学生的创新思维, 促进了学生学习的自觉性和主动性。学生的学习兴趣明显浓厚, 实验过程中的基本操作能力明显提高, 学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与过去相比明显增强, 另外, 学生敢于对试验设计加以改进, 敢于大胆探索, 科学素养有了一定的提高, 培养的学生更能适应中小学生物学教学的需要。

参考文献

[1]陈彦, 朱奇.植物组织水势测定实验的改进[J].植物生理学通讯, 2007, 43 (1) :153-154.

[2]芮海云, 卢仝, 丁敏, 等.运用简易呼吸测定装置测定植物种子呼吸强度的探究[J].黑龙江生态工程职业学院学报, 2009, 22 (6) :52-53.

[3]杨建伟, 杜敏华, 庞发虎.植物生理学实验教学中几个实验方法的改进[J].安徽农业科学, 2009, 37 (17) :8284-8285.

植物生理学教材 篇3

关键词:植物生理学;信号转导;一氧化氮

在当代本科生教育中《植物生理学》一直是生物类学生非常重要的一门专业课,也是生物类考研考生大多会遇到的一门课程。多年来植物生理学教科书的不同版本相机推出,从2004年的潘瑞炽版到2009年的王忠,这些教材无论从深度和广度都不断提高。但是涉及到细胞信号转导这一节章中植物重要气体信号分子NO的信号转导机制很少提及。尽管国外植物生理学教科书已经及时更新了气体信号分子NO的信号转导机制的相关内容,但还缺少一个完整的信号通路模型,这不利于学生全面理解和掌握植物重要中信号分子的转导机制。能够让学生充分理解和掌握这一知识点,我建议在植物生理学教材中补充一下内容,其中包括一下两个方面。

一、气体信号分子NO对于植物生长的重要意义

NO广泛分布于植物器官的各个部位,具有多种生理功能(陈晋文等,1995),已经有大量的实验证明NO 参与了植物生长发育的各个方面,从这些研究中不难看出NO与很可能与其他植物生长物质有关系和互作。植物在缺水条件下脱落酸大量产生,NO可能是的下游信号参与抗干旱反应(Zhou,2003)。植物重要信号物质水杨酸,它的产生以及水杨酸生理作用的实现也和NO密切相关。有报道指出,水杨酸的生物合成由NO来诱导和调节,同时NO和水杨酸供体参与到了植物的抗氧化胁迫这一生理反应(Chen,2003;Klessing,2000)。最近的证据发现,在玉米根中生长素的分布受到NO的调控,实验证明NO调控生长素的分布,从而调高玉米侧根的数量。同时发现NO被清除后生长素的生理作用受到抑制,说明NO 在生长素的下游起作用,但是目前不敢确NO 参与了生长素的生物合成。总的来说NO对于植物生长有重要的意义。

二、气体信号分子NO信号转导途径

目前通过细胞生物学手段,已经在植物中检测到NO信号传递途径与动物类似。在动物实验中发现,NO的顺乌头酸,NO在胞内调节其活性,激活的顺乌头酸传话为mRNA 结合蛋白,是一种铁离子调节蛋白(IRP)。IRP的两种结合蛋白是铁蛋白mRNA和转铁蛋白受体mRNA上的铁响应单元,当它们结合后mRNA的翻翻译水平被抑制,同时稳定铁蛋白mRNA不被降解,最终提高了细胞内的铁素转运能力,但降铁素含量。在烟草植物中有研究发现,NO抑制了顺乌头酸酶的活性。在烟草中,顺乌头酸酶的基因已经被克隆,发现其蛋白氨基酸序列与人的相应基因的序列同源性达 61%(Navarre,2000)。在动物和植物中,环鸟苷酸(cGMP)都是一种重要的信号物质。在细胞内cGMP由鸟苷酸环化酶合成。植物细胞中发现,NO可以活化鸟苷酸环化酶,促使cGMP水平上升,同时cGMP最为NO的下游信号分子调节生理反应。目前已经证明,烟草中含有可以感知NO的鸟苷酸环化酶,同时发现NO对于PAL基因的调节是有催化苷酸环化酶来完成的(Durner,1998)。蛋白质的磷酸化修饰是一种重要的生物信号调节机制,包括磷酸化和去磷酸化。目前發现的蛋白激酶(MAPK)有20中,其中部分受到NO的调节或影响。NO通过调节这些激酶参与到植物与与环境胁迫、病原侵染、伤害激素、等所引起的信号传递过程。

以上有关NO的内容对应学生更好的了解和掌握信号分子NO非常重要,因此我建议在植物生理学教材中添加这部分内容。

参考文献

[1]潘瑞炽(2004). 植物生理学. 第5 版. 北京: 高等教育出版社

[2]王忠(2009). 植物生理学. 第2 版. 北京: 中国农业出版社

[3]张继澍(2006). 植物生理学. 第2 版. 北京: 高等教育出版社

[4]陈晋文,孙长凯,黄远桂(1996)NO合酶的若干研究进展. 生物物理与生物化学进展,23:293-297

[5]Chen KM (2003) Up-regulation of glutathione metabolism and changes in redox status involved in adaptation of reed (Phragmites communis) ecotypes to drought-prone and saline habitats. J Plant Physiol, 160:293-301

[6]Klessing DF, Druner J, Noad R, Navarre DA, Wendehenne D, Kumar D, Zhou JM, Shah J, Zhang SQ, Kachroo P, Trifa Y, Puntied D, Lam E, Silva H (2000) Nitric oxide and Salicylic acid signaling in plant defense. Proc Natl Acad Sci USA, 97:8849-8855

[7]Navarre DA (2000) Nitric oxide modulates the activity of tobacco aconitase. Plant Physiol, 122:573-582

[8]Zhou R (2003) A new abscisci acid catqabolic pathway. Plant Physiol, 134:361-369

作者简介:李积胜(1983-),男,甘肃兰州人,博士,讲师,研究方向:植物生理学教学实验研究。

教师资格证心理学大题总结 篇4

1.教育心理学的研究对象

2.教育心理学的研究内容

3.教育心理学研究对教师的作用

4教育心理学研究设计的基本原则

5学与教相互作用过程模式

五.教育心理学研究的主要方法

第二章

1.中学生心理发展的四个基本特性

2少年期心理发展的主要特点

3少年心理发展的矛盾与教育

4.青春初期心理发展的矛盾与教育

5.心理发展与教学的关系

6.皮亚杰关于认知发展的四个阶段和主要特征

7.青少年自我意识突变的原因及特征

8.学生的认知差异及性格差异及其教育的意义

五.1.埃里克森人格发展阶段理论和给教师的启示

2.影响人格发展的社会因素

第三章

1.学习的含义

2.加涅的学习层次分类和学习结果分类

3.联接学习理论

4.顿悟学习说

5.发现学习及其特征

6.有意义接受学习的条件

五.当今建构主义学习理论的基本观点和对教育的意义。

第四章

1.动机的意义和功能

2.学习需要的三个因素

3.学习期待和影响学习期待的原因

4.马斯洛的自我实现理论的基本内容

5自我实现理论的教育意义

6.成就动机理论及其教育意义

7.学习动机和学习效果的关系

8.学习动机的强化理论

9.成败归因理论

10.成败归因理论的教育意义

11.学习动机的培养与激发

五自我效能感理论

第五章

1.知识的类型

2.知识表征形式

3.知识学习的类型

4.知识学习的过程

5.知识获得的环节和提高方法

6.教学中运用感知规律,提高教学质量的方式

7.记忆及其记忆的一般过程

8.记忆的类型

9.瞬时记忆、短时记忆、长时记忆各自的特点 10艾宾浩斯遗忘曲线

11遗忘的原因

12利用记忆规律,促进知识的保持

13.如何促进迁移的教学

五.1.遗忘的规律

2.影响迁移的主要因素

第六章

1.技能的概念和基本特点

2.动作技能的成分

3.动作技能的分类

4动作技能和心智技能的不同特点

5.心智技能的种类

6.动作技能形成的阶段

7.动作技能形成的特征

8.动作技能如何训练

9.练习进程的一般趋势

10.如何有效练习

11加里培林心智技能动作形成的阶段 12安德森心智技能形成的阶段

13心智技能的原型模型与形成阶段 14心智技能的培养

五.1.技能学习和知识学习的关系

第七章

1.学习策略的含义

2.学习策略的分类

3.复述策略

4.精细加工策略

5.组织策略

6.元认知的含义

7.元认知策略

8.资源管理策略

9.学习时间管理

10.学习策略训练的原则

五.学习策略训练的方法和步骤

第八章

1.问题解决的种类

2.问题解决的基本特点

3.问题解决的类型

4.问题解决的过程

5.问题解决的策略

6.影响问题解决的因素

7.提高问题解决能力的教学

8.创造性的基本特征

9.影响创造性培养的因素

10.培养创造性需要注意的问题

11创造性与智力的关系

第九章

1.智力落后的特征

2.学习障碍的特征

3.注意力缺损/多动障碍特征

4.情绪和行为障碍特征

5.鉴别天才学生的指标

6.IDEA‘97六项规定

7.教育特殊学生的教学策略

8.美国特殊教育形式

9.促进特殊学生的社会整合和成长五1.对情绪和行为障碍学生的教学

2.对天才学生的教学

第十章

1.态度的结构

2.品德心理结构

3.影响态度与品德的一般条件

4.中学生品德发展的基本特征

5良好态度与品德的培养

五.1.皮亚杰关于儿童道德发展的阶段论

2.科尔伯格的道德发展阶段论

第十一章

1.心理健康的意义与标准

2.心理健康教育的意义

3.心理评估的方法

4.强化训练法的形式、原则

5.强化训练法的程序

五.1.观察结果的记录方式

2.开展学习心理辅导的主要方式

第十二章

1.教学行为目标的确立方式

2.布鲁姆对认知领域的教学目标分类

3.克拉斯沃对情感领域的教学目标分类

4.教学对象的分析

5.个别化教学的特征

五.1.教学设计的流程

2.对教学事项的理解

第十三章

1.影响课堂管理的因素

2.社会助长作用及原因

3.社会阻抑剂原因

4.社会助长和社会阻抑发生的决定因素

5.群体规范形成经历的三个阶段

6.课堂心理气氛的类型

7.课堂纪律的功能

8.课堂纪律管理的一般策略

9.协调正式与非正式群体的关系 五1.影响课堂心理气氛的主要因素

2.课堂管理的功能

第十四章

1.教学评价的分类

2.教学评价的意义和作用

3.教学评价的方法和技术

4.有效自编测验的指标

5.访谈法的含义、类型、特点及实施

6.观察法的含义、分类及实施

7.案卷分析法的含义、类型及实施

8.效度的分类

9.提高测验信度的方法

10.合理评分的步骤

11.标准化测验的要求

五1.教学评价、测量、测验之间的关系

2.教师自编测验的编制

第十五章

1.学生喜欢的教师特征

2.教师胜任特征的表现

3.教师的认知特征与职业成就之间的关系

4.教师的人格特征与职业成就之间的关系

5.建立教师威信的途径

6.教师的威信影响教育成效的原因

7.教师的教学效能感的方法

8.提高教师教学效能感的方法

9.教师期望效应发挥作用的机制

10.建立积极的教师期望

11.教师成长的历程

12.专家型教师的基本特征

13.教师成长与发展的基本途径

植物生理学大题 篇5

教学时数:6学时左右。

教学目的与要求:使学生了解植物从种子萌发到花芽分化(进入生殖生长)之前营养生长阶段的生理及形态变化过程;掌握植物生长的规律及植物运动的类型与机理;使学生了解光形态建成的概念,光形态建成与光合作用的关系与区别,光敏色素的发现与分布;掌握光敏色素的化学性质和光化学转换,光敏色素在光形态建成过程中的反应,光敏色素的生理作用及作用机理,蓝光和紫外光反应;达到理论联系实际,应用本章的理论去指导生产实践,例如适时播种、正确采取相应的农业管理措施等,解决农、林、果、蔬及花卉生产中实际问题。

教学重点:光敏色素的发现与分布;光敏色素的化学性质和光化学转换;光敏色素在光形态建成过程中的反应;光敏色素的生理作用及作用机理;蓝光和紫外光反应。

教学难点:光敏色素在光形态建成过程中的反应;光敏色素的生理作用及作用机理。本章主要阅读文献资料:

1.吴国芳等编:《植物学》(第二版),高等教育出版社。2.王镜岩主编:《生物化学》(第三版),高等教育出版社。3.王宝山主编:《植物生理学》,科学出版社,2004年版。

4.宋叔文、汤章城主编:《植物生理与分子生物学》,科学出版社,1998年(第二版)。本章讲授内容:

第一节 种子的萌发

种子萌发的概念

A.从植物生理学的角度:成熟的植物种子在适宜的条件下,胚根伸出种皮即为种子萌发。B.从生产实践的角度:成熟的植物种子在适宜的条件下,形成一株独立生活幼苗的过程。

一、种子的休眠 1.种子休眠的概念与意义

休眠(dormancy)是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象,是植物抵制和适应不良自然环境的一种保护性的生物学特性。

包括被迫休眠与生理休眠。2.种子休眠的原因

1)种皮(果皮)的限制作用

2)种子未完成后熟作用 形态后熟型--胚未完全发育

生理后熟型--种子内部的有机物质和植物激素尚未完成转化。3)抑制物质的存在3.种子休眠的解除方法

机械破损、层积处理、温度处理、化学处理、清水冲洗、物理因素

二、种子的寿命 种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间为种子的寿命(seed longevity)。包括短命种子、中命种子、长命种子。

种子的寿命不仅与其遗传特性有关,而且受贮藏条件(温度、水分、氧气、仓虫和微生物)的影响。自然条件下:

柳树种子12h内有发芽能力,杨树种子30~40天,多数栽培作物的种子1~数年。

据报道,种子寿命在10年以上的有700多种,100年以上的有60多种,500年以上的有20多种。我国辽宁普兰店泥炭土层中发现的莲子,经14C测定,证明已有1000年之久。

1967年加拿大人曾报道,在北美地区的旅鼠洞中发现了20多粒北极羽扇豆种子,经14C测定寿命至少为1万年。在播种试验中,有6粒发芽并长成植株。要延长种子的寿命,必须将种子的代谢活动降到尽可能低的水平,使其长期处于休眠状态。

种子的贮藏条件:A:本身含水量低;B:环境条件:低温、干燥、缺氧。

三、种子的萌发 1.种子萌发的外界条件

种子萌发必需的主要外界条件:足够的水分,充分的氧气,适宜的温度,光照或黑暗。1)水分对植物种子萌发的影响

①软化种皮易透氧,易于胚根突破种皮; ②使细胞质转变为溶胶状态,增加代谢活动;

③促进可溶性物质向幼嫩的器官运输:A.提供呼吸底物;B.形成新的结构物质。

豆类种子萌发时的吸水量大于禾谷类种子。

例如:豌豆种子萌发时吸水量占原干重的186%;蚕豆为157%;大豆120%;水稻30~40%;小麦47~60%。

2)氧气对植物种子萌发的影响

种子萌发时伴随着强烈的代谢活动和物质运输,有氧呼吸是提供能量和物质的基本保证。

一般农作物的种子萌发时需要环境中含氧量在10%以上。

含脂肪较多的种子(如:棉花、花生等)萌发时比淀粉种子(如:小麦、水稻等)要求更多的氧气。

在农业生产中应注意播种的深度和天气的变化等。3)温度对植物种子萌发的影响

种子萌发时一系列活跃的代谢活动均在酶的催化下完成,酶的活力与温度关系密切。影响种子萌发的温度有三个基点:最高温度、最低温度、最适温度。

种子萌发的最适温度是指在最短的时间内,种子萌发达到最高百分率的温度。最高和最低温度分别是种子萌发的极限温度,低于最低或高于最高温度时种子不能萌发。

植物因原产地不同,种子萌发时对温度的要求不同。掌握植物种子萌发时的温度三基点,是决定适宜播种期的主要依据之一。

4)光和黑暗对植物种子萌发的影响 需光种子(light seed):必须在光照下才能萌发的种子。如莴苣、烟草、山药、拟南芥等。需暗(嫌光)种子(daik seed):必须在黑暗处才能萌发的种子。如瓜类、茄子、番茄、苋菜等。多数高等植物的种子萌发时对光无严格要求。

需光种子:R促进萌发、R-FR抑制萌发、R-FR-R促进萌发。需暗种子:R抑制萌发;FR和黑暗促进萌发。

光敏色素Pfr/Ptot高时,促进需光种子萌发抑制需暗种子萌发; Pfr/Ptot低时促进需暗种子萌发抑制需光种子萌发。

GA和CTK可代替光照或红光的效应,促进需光种子在暗处萌发,该效应不能被远红光逆转。2.种子萌发的生理生化变化 1)种子的吸水

种子萌发吸水的三个阶段

I急剧吸水,为吸胀作用(Ψw=Ψm); II吸水停止,细胞内外水分达动态平衡;

III胚根长出后的重新迅速吸水,为渗透吸水(Ψw=Ψs+Ψp)。2)呼吸作用的变化

I急剧吸水――无氧呼吸为主。II吸水停止――无氧呼吸为主。

III胚根长出后的重新迅速吸水――有氧呼吸为主。3)酶的形成

种子萌发时酶的形成有两个来源: ①从已存在的束缚态的酶释放或活化而来

如:β-淀粉酶、磷酸酯酶、支链淀粉糖苷酶(R-酶)等。②通过核酸控制的蛋白质的重新合成而来

如:α-淀粉酶、脂肪酶、硝酸还原酶等。如何判断和证明酶的来源:

①从酶表现出活力的时间来判断:束缚态释放或活化而来的酶表现出活力较早,而新合成的酶表现出活力较晚。

②用RNA或蛋白质合成抑制剂(放线菌素-D或氯霉素)处理:不能抑制β-淀粉酶等酶的活力,但能强烈抑制α-淀粉酶等酶的活力。

③用14C标记氨基酸发现:标记物可掺入到α-淀粉酶等酶中,但不能掺入到β-淀粉酶等酶中。4)有机物的转变

未萌发的种子:胚乳或子叶中贮藏着大量的多糖(淀粉等)、脂肪和蛋白质等大分子物质。

种子萌发时:胚乳或子叶中贮藏的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子有机物运到胚中,供胚发育为幼苗。①淀粉的转变 A.淀粉的水解

淀粉(直链/支链)在α-淀粉酶(1.4键,内切)、β-淀粉酶(1.4键,外切)、R-酶(1.6键)的水解下→麦芽糖(麦芽糖酶)→葡萄糖→蔗糖(运输形式)→胚 呼吸底物(供能)、合成新的有机物。B.淀粉的磷酸解

Gn+Pi(淀粉磷酸化酶)→ Gn-1+ G-1-P→葡萄糖→蔗糖(运输形式)→胚 呼吸底物(供能)、合成新的有机物。②脂肪的转变

脂肪→甘油→磷酸甘油→DHAP(EMP逆反应)→蔗糖

脂肪→脂肪酸(β-氧化)→乙酰CoA(乙醛酸循环)→蔗糖蔗糖(运输形式)→胚(呼吸底物、供能、合成新的有机物)。③蛋白质的转变

种子萌发过程中子叶或胚乳中的蛋白质水解为氨基酸,主要以酰胺形式运输→胚(呼吸底物、供能、合成新的有机物)。

种子萌发过程中有机物的转变经历三个环节:水解→运输→重建 5)植物激素的变化

种子萌发初期(吸水阶段)生长素由束缚态转变而来,然后可由色氨酸合成生长素。GA在种子吸水后含量迅速增加,诱导糊粉层细胞合成α-淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等水解酶。由于核酸酶活力的提高使核酸水解,为CTK的合成提供原料,并使核酸中的CTK释放出来。上述三类植物激素均对胚细胞的生长起促进作用,有利于种子的萌发。

第二节 植物生长的细胞学说基础

植物体的发育以细胞的发育为基础。细胞发育过程:细胞分裂(数目的增加);细胞伸长(体积的扩大);细胞分化(形成各种组织和器官)

一、细胞的分裂生理

植物细胞分裂的三种方式:丝分裂(直接分裂);有丝分裂;减数分裂(形成生殖细胞特有,产生单倍体细胞)

有丝分裂是高等植物增加细胞数目的主要方式。

二、细胞的伸长生理

茎尖和根尖的分生细胞具有细胞分裂机能,可以不断形成新细胞,其中大多数新细胞过渡到细胞伸长期。伸长期细胞的主要特点: 1.呼吸作用增强

2.核酸、蛋白质和壁物质的含量明显增加 3.液泡的出现

进入伸长期的细胞,先逐渐出现许多小液泡,然后小液泡合并成一个大液泡,这是细胞体积迅速增大的重要原因之一。4.某些酶的活力加强

三、细胞分化的生理细胞分化(cell differentiation)

是指由分生组织的细胞形成不同形态和不同功能细胞的过程。1.细胞分化的理论基础

细胞的全能性(toiptency),1902年Haberlandt(德国)提出:植物体的每一个细胞都携带着一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。

在一个成熟的已分化的植物细胞中,通常仅有5~10%的基因处于活化状态,即90%以上的遗传信息没有表达。

细胞分化的基本问题就是:一个具有全能性的细胞,是通过什么方式使大部分遗传信息不再表达的。2.内外因素对细胞分化的影响 1)内因:极性是分化的第一步

极性(polarity):是指植物器官、组织或细胞形态学的两个极端在形态结构、物质组成和生理生化上的差异。

多细胞的高等植物,合子的第一次分裂就是不均等的,可见没有极性就没有分化。

极性一旦形成就十分稳定,一般很难逆转。例如:在利用茎段扦插进行植物的营养繁殖时,应防止倒插,因为植物形态学的上端易长芽,下端则易于生根。2)外因

①植物生长物质的影响

例如:培养基中营养物质和植物生长物质的种类和配比能显著影响愈伤组织再分化的方向。②光的影响

光可促进输导组织、机械组织等的分化。光对花芽的分化也有重要的作用。③糖浓度的影响

丁香髓细胞培养:糖(G或S)浓度高形成韧皮部;糖浓度低形成木质部;糖浓度中等水平时二者均形成且中间有形成层

四、组织培养(tissue culture)1.组织培养的概念

组织培养(tissue culture)是指在无菌条件下,分离并在培养基中培养离体植物组织、器官或细胞的技术。

通常将植物离体的被培养的部分称为外植体(explant)。外植体的培养称为初代培养。进行初代培养的操作称为接种。

当外植体发育到一定阶段后,为了达到某种培养目的需要将材料转接到新的培养基中进行继续培养,这一操作过程称为转移。

转移后的继续培养称为继代培养。

2.组织培养的理论依据和优点 1)组织培养的理论依据

植物细胞的全能性。2)组织培养的优点

研究被培养部分在不受植物体其他部分干扰下的生长和分化规律,并可用各种培养条件影响其生长和分化。

3)组织培养的特点

取材少,可人为控制培养条件,周期短等。3.组织培养的过程

1)根据培养对象和目的选用合适的培养基

培养基的成分:

A.无机营养(包括植物必需的大量和微量元素,均以盐的形式加入。)B.碳源(一般为蔗糖,浓度30g/L左右),作用是提供营养和维持渗透平衡。C.维生素(主要是B1,烟酸,B6和肌醇等)。

D.植物生长物质(主要为生长素类和细胞分裂素类等)。E.有机附加物(主要氨基酸,水解酪蛋白等)。2)在无菌条件下操作和培养

A.材料无菌(用消毒剂进行表面消毒)。

B.培养基、培养器皿、接种用具等无菌(高温高压灭菌)。C.在无菌条件下操作(无菌室、超净工作台、无菌操作箱等)。4.组织培养的环境条件 1)适宜的温度

组织培养的温度一般为25~27℃。2)光

因被培养的组织不同而异,茎尖、叶片对光要求强烈,以便进行光合作用;生殖器官和地下器官一般对光要求不强,可在暗处培养;再分化阶段一般需要每天一定时数的光照。5.组织培养过程中外植体的生长发育

植株上已经分化的细胞,在离体培养下,失去原有的形态和机能又恢复到分生状态的过程叫脱分化(dedifferentiation)。

细胞经脱分化而形成的细胞团称为愈伤组织(callus)。

愈伤组织细胞在一定的培养条件下,又可分化为胚状体(embryoid ,由体细胞形成的类似合子胚的结构)或直接分化出根和芽,从而发育成完整的植株。此过程称为再分化(redifferentiation)。6.组织培养的应用 1)育种

A.单倍体育种:花药、花粉培养。

优点:高速、高效。用秋水仙素使染色体加倍,一次成为纯合二倍体植株。

我国的成绩:单育一号烟草;京花1号小麦;河南的成绩:花培28等。B.原生质体融合 克服有性杂交不亲和性,获得体细胞杂种。2)快繁

解决生产实践中一些植物不易繁殖的问题(花卉、水果等)。3)脱毒

马铃薯、烟草、甘薯、草莓、大蒜等带有病毒,可用茎尖进行离体培养获得脱毒苗。4)工业化生产

利用大规模培养的组织或细胞,提取人类所需要的一些天然有机物,如药物、香料、生物碱及其他化合物。

5)遗传和生理生化研究

花药和花粉培养获得的单倍体或纯合二倍体植株,是研究细胞遗传的好材料;单细胞培养为研究植物细胞的生物合成等代谢活动提供了较为理想的材料。

第三节 植物生长的基本特性

一、植物生长的“慢-快-慢”特性 1.生长量的表示方法

1)生长积量:意指生长积累的数量,即实验材料在测定时的实际数量,可用面积、体积、重量等表示。2)生长速率,一般有两种表示方法:

绝对生长速率:单位时间内植物材料生长的绝对增加量。

相对生长速率:单位时间内植物材料生长绝对增加量占原来生长量的相对比例。2.生长大周期和生长曲线

无论是植物器官还是整株植物,其生长速率都表现出“慢—快—慢”的基本规律。即开始时缓慢,以后逐渐加快,然后又缓慢以至停止。这一生长全过程叫做生长大周期(grand period of growth)。

以植物体积对时间作图可得植物生长曲线。典型的植物生长曲线呈“S”形,其生长速率的变化为抛物线。

二、植物生长的周期性

植物生长的周期性是指植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律变化的现象。1.生长素率的昼夜周期性

植物的生长速率随昼夜的温度、水分、光照变化而有规律的变化。2.营养生长的季节周期性

指一年或多年生的植物,在一年中的生长,随季节变化所具有的一定周期性。

三、植物生长的相关性(correlation)

植物体的各部分之间相互制约与协调的现象,称为相关性(correlation)。植物生长相关性主要表现三个方面:地下部分(根)与地上部分的相关性;主茎与侧枝的相关性;营养生长与生殖生长的相关性。1.地下部分(根)与地上部分的相关性 1)相互促进

根为地上部分的生长提供所需的水分、矿质营养、氨基酸、CTK、植物(生物)碱。

地上部分为地下部分提供糖(光合产物)、维生素等。2)相互制约

地上部分和地下部分的关系常用根/冠比来衡量。根冠比是指地下部分与地上部分干重或鲜重之比,用R/T表示。

“旱长根,水长苗”:

土壤含水量较低时,由于根对水分的优先利用,所以有利于根的生长,使根冠比值增高;

土壤水分较多时,由于通气不良限制根的生理活动和生长,而地上部分水分供应充足生长旺盛,使根冠比值降低。

2.主茎与侧枝的相关性顶端优势(apical dorminance)

主茎顶端在生长上占优势的现象;或主茎的顶芽生长抑制侧芽生长的现象。顶端优势产生的原因: 1)营养学说(1900)

顶芽构成一个“代谢库”,垄断了大部分营养物质。由于顶端分生组织在胚中已存在,所以可先于以后形成的侧芽分生组织利用营养物质而优先生长,导致侧芽营养缺乏,生长受到抑制。2)激素学说

主茎顶芽合成IAA,极性向下运输,使侧芽部位的IAA浓度升高。而芽对IAA比茎敏感,因此侧芽的生长受到抑制。距离顶端愈近的侧芽IAA的浓度就越高,受到的抑制就越明显。去除顶芽,侧芽即可生长或萌发。若去除顶芽之后用生长素处理,侧芽的生长又可受到抑制。

CTK能消除顶端优势,促进侧芽的生长。农业生产中利用和控制顶端优势具有重要意义。

在麻类栽培中,要利用和加强顶端优势,从而获得优质高产。

果树的整形修剪、棉花的摘心整枝等,是为了控制和消除顶端优势,促进侧枝的生长,使养分集中供应花和果实。

在茶树栽培中,经常摘芽断尖,促进更多的侧枝生长,从而增加茶叶产量。

大豆增产的有效措施是,利用三碘苯甲酸(TIBA)处理抑制顶端生长,增加分枝,提高结荚率。3.营养生长与生殖生长的相关性 1)相互依赖

以生殖生长对营养生长的依赖最为明显。生殖生长所需的养料主要由营养器官提供。所以,良好的营养生长是生殖生长的基础。在生殖过程中,受精和胚、胚乳的发育所产生的激素,也可运到营养器官,对生长起促进作用。2)相互对立

营养生长过旺时(徒长),消耗养分过多,影响生殖器官的形成和发育,使生殖生长期推迟、花芽分化不良,花和果易脱落,贪青晚熟。

生殖生长过旺时,也抑制营养生长,并加速营养器官的衰老和死亡。例如:棉花、果树等枝叶徒长时,营养器官耗去过多的养料,往往造成不能正常开花结实,或者严重落花落果。

一次结实的一年生和多年生植物,开花结实将导致植株的衰老死亡。

多次结实的多年生植物,虽然开花后植株不致死亡,但会引起营养器官生长的下降。

第五节 影响植物生长的环境条件

一、温度

温度对植物生长影响的三个基点:最低、最适和最高温度。

不同植物种类、同一植物不同器官、不同生育期以及不同原产地的植物,其生长温度的三基点不同。

生长最适温度:植物生长最快的温度。

协调最适温度:能使植物生长既快又健壮的温度。常略低于生长最适温度。温周期现象:植株或器官生长速率随昼夜温度变化而有规律的变化现象。

二、光照

原因:使自由态的IAA转变为束缚态;提高IAA氧化酶活力,降低IAA含量;细胞中Ca2+分泌到壁,降低壁的伸展性;红光抑制多胺的合成。

可见光中的蓝光、紫光和紫外光能使植物体内正激素的含量降低,负激素的含量明显增加,因此对植物生长的抑制作用尤为明显。

高山大气稀薄,紫外光易透过,所以高山植物特别矮小。

三、水分

水分充足的条件下植物正常生长,当缺水时,细胞扩大先受影响。

四、矿质

氮肥对植物营养生长的促进作用较为明显。

五、植物生长物质

IAA、GA、PA、BR均可促进植物茎的伸长生长;CTK和Eth可促进茎的加粗生长;ABA和Eth则抑制茎的伸长生长;植物生长抑制剂和延缓剂均可抑制茎的伸长生长,使植株矮化。

第六节 植物的光形态建成

光形态建成:依赖光控制植物生长、发育和分化的过程,称为光形态建成。

光合作用与光形态建成的重要区别

光合作用

光形态建成

①光能转化为化学能贮藏在有机物中

光作为信号激发受体,推动系列反应引起形态变化 ②光对代谢活动的影响

光对形态变化的影响

③要求光能较高

要求光能较高低

④光的受体是叶绿体色素

光的受体是光敏色素、隐花色素和UV-B受体 光敏色素:感受红光/ 远红光;

隐花色素:感受蓝光/近紫外光(UV-A); UV-B受体:感受紫外光 B 区域的光。

一、光敏色素(phytochrome)1.光敏色素的发现 1952年,美国Beltsvill(贝尔茨维尔)农业研究中心发现红光促进莴苣种子萌发,而远红光逆转该效应。1959年Borthwic等用双波长分光光度计测定黄化玉米和芜菁子叶的吸收光谱,根据结果判断植物体内可能存在吸收红光/远红光并进行可逆转换的光受体。之后成功地分离出该受体,称之为光敏色素。2.光敏色素的分布

分布广泛,存在于植物的各个器官中。其中以分生组织(茎尖、根尖生长点)含量较高。黄化幼苗比绿色幼苗含量高得多。

在细胞中主要分布在膜系统、细胞质和细胞核中。3.光敏色素的分子结构

光敏色素是一种易溶于水的浅兰色的色素蛋白复合物 光敏色素 = 生色团(色素基团)+ 蛋白质

光敏色素的两种分子:Pr(红光吸收型);

Pfr(远红光吸收型)

4.光敏色素的理化性质

光敏色素的蛋白质部分是多基因家族。在拟南芥中已确定了5个基因,分别是PHYA-E。它们编码的蛋白质所组成的光敏色素有两种类型:

①光不稳定型:由PHYA基因编码,称类型Ⅰ(主要存在于黄化苗,见光易分解); ②光稳定型:由PHYB-E基因编码,称类型Ⅱ(主要存在于绿苗中,见光不分解)。1)光稳定平衡

在活体中,光敏色素的总数(即Pr + Pfr)是一定的。两种分子状态的光敏色素在活体中必然存在一个平衡。

光稳定平衡:在饱和光强条件下,具有生理活性的Pfr占光敏色素总数的比值,称为光稳定平衡(Φ)。Ptot = Pr+Pfr

Φ=[Pfr]/[Ptot] 或Φ=Pfr/Ptot Φ值在不同的环境(光波等)条件下呈动态变化。在红光下达最大值,在远红光下为最小值。Pr为不活化型,稳定; Pfr为活化型,不稳定。2)光敏色素在光形态建成过程中的反应 ①快反应

从吸收光到诱导出植物的形态变化只需要几分钟甚至几秒钟,一般红光和远红光的效应能相互逆转。例如:转板藻叶绿体的翻转。②慢反应

慢反应包括很多步骤,一般红光和远红光的效应不能相互逆转。5.光敏色素的生理作用

光敏色素对种子萌发、植物营养体生长、植物运动等过程的调控以及对植物开花的诱导作用,将在以后的相关章节详细讨论。1)光敏色素和酶

已发现植物体内多种酶的活性受光敏色素调控,这些酶广泛分布于细胞的每个部分以及各种组织和器官中,参与植物体内很多代谢反应。

例如:RNA聚合酶、NAD激酶、抗坏血酸氧化酶、淀粉酶、硝酸还原酶等。2)光敏色素和植物激素

①红光使植物体内IAA、PA、Eth的含量降低。②红光使植物体内CTK的含量升高。③光敏色素对GA和ABA的影响研究较少。7.光敏色素的作用机理 1)膜透性假说(膜假说)

要点:光敏色素Φ值的变化,引起跨膜离子流动和膜上酶的分布发生改变,影响代谢和生理活动,导致植物的形态改变。

该假说主要基于光敏色素的快反应而提出。

例如:含羞草小叶经红光照射后关闭,远红光照射后伸展,照射R和FR的时间均为2分钟。2)基因调节假说

要点:光敏色素Φ值的变化,引起一系列的信号转移和放大,活化或抑制某些特定的基因,使转录的mRNA和翻译的酶蛋白发生改变,从而影响代谢和生理活动,最终导致植物形态的改变。

该假说主要基于光敏色素的慢反应而提出。例如:红光和远红光影响莴苣种子的萌发、诱导植物的开花等。

二、隐花色素

1979年,Gressel提出隐花色素一词,表示不同于光敏色素的专门接受蓝光和近紫外光调节和诱导的受体。

隐花色素的化学结构尚不清楚,有两种物质被认为可能是隐花色素的生色团:类胡萝卜素和核黄素。研究发现:缺乏类胡萝卜素的真菌突变体有蓝光感受能力,这一结果使核黄素为隐花色素生色团的可能性大大提高。1.低等植物的蓝光反应

蓝光可使萱藻呈平面生长,而红光则诱导呈丝状生长。2.高等植物的蓝光反应 1)向光反应

测定作用光谱发现,400~500nm的蓝光对燕麦胚芽鞘的向光弯曲最有效。2)气孔运动

①弱光试验; ②强光试验;

③去叶绿体试验。3)蓝光对生长发育的调节

蓝光与红光同样抑制植物茎的伸长生长,促进叶面积的扩大,而且蓝光的作用比红光更迅速。蓝光可使植物体内自由态的IAA、GA、玉米素和二氢玉米素的含量下降,而Eth和ABA的含量升高,上述激素的变化可能与蓝光抑制物的生长有关。

三、紫外光-B反应

UV-B受体的化学成分尚不清楚。UV-B照射使一些农作物植株矮化,叶面积减小,气孔关闭,光合作用下降等。UV-B引起的花色素等物质含量的增加,对植物起保护作用。

第七节 植物的运动(plant movement)

运动是植物感应环境刺激的一种表现。高等植物虽然不能像动物那样能自由地进行整体移动,但某些器官仍可进行有限度的运动。

植物体的器官在某种因素影响下,发生空间位置移动的现象,叫植物的运动(plant movement)。

高等植物的运动主要可分为:向性运动(tropic movement);感性运动(nastic movement);近似昼夜节奏运动(生理钟、circadian rhythm movement)

一、植物的向性运动

外界因素单方向刺激所引起的植物定向生长运动。

向光性(phototropism);向重力性(gravitropism);向化性(chemotropism);向水性(hydrotropism)等等

1.植物的向光性(phototropism)

植物随光的方向而弯曲的能力称为叫向光性。

通常植物幼苗或幼嫩植株(地上部分)多向光源一侧弯曲,称正向光性; 植物的根一般背光生长,称负向光性;

叶片通常与光源垂直生长,叫横向光性。横向光性有利于叶片最大限度地接受光能,制造有机物。

向光性产生的原因:

激素学说:Went(1928)、抑制物的存在:(1975)

A.胚芽鞘尖端在单侧照光时产生点势差,向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷,IAA-向带正电荷的背光一侧分布较多,促进了背光侧的细胞伸长,植株便向光弯曲。也有人认为:由于强光对生长素的破坏,使背光面生长素含量相对增多,从而导致植株的向光弯曲。

B.对有些植物(向日葵、黄化燕麦胚芽鞘等)的测定表明,产生向光弯曲时,向光和背光测的生长素含量没什么不同,但发现向光侧的生长抑制物多于背光侧。光质对向光性反应的影响:

试验发现,植物产生向光性反应最有效的光是蓝光,而红光几乎无效。吸收蓝光的物质可能是核黄素,人们认为它可能是隐花色素的组成成分。2.向重力性(gravitropism 或向地性)

植物在重力的影响下,保持一定方向生长的特性称为向重力性。正向重力性:根顺着重力的方向向下生长; 负向重力性:茎背离重力的方向向上生长; 横向重力性:地下茎向水平方向生长。

植物感受重力反应的受体是细胞内存在的比重较大的淀粉小体——平衡石(一层膜包着1~8个淀粉粒)。在重力作用下,平衡石下沉于细胞的底部,对原生质产生一种压力,引起生长素等物质的不均衡分布,最终造成植物的向重力性。实验表明,Ca2+在植物的向重力性反应中起重要作用:

A.均匀施45Ca2+于根表面,能引起根的向重力反应;

B.将含有Ca2+螯合剂(EDTA:乙二醇二乙醚四乙酸)的琼脂小块放于根冠上,则根无向重力反应;

C.改放为含Ca2+的琼脂小块,则恢复向重力反应;

D.根冠的钙调素浓度高,外施钙调素抑制剂,可使根的向重力反应丧失。

当器官横放时,平衡石下沉于细胞下部的内质网上,对其产生压力,诱发内质网释放Ca2+到细胞质并于钙调素结合,激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,使生长素和钙在细胞的下部和细胞壁积累。

对茎来说,靠地的下侧生长素较多细胞生长快,背地的一侧生长素少细胞生长慢,茎便向上弯曲,呈负向重力性。

由于根对生长素较茎更敏感,因此,靠地一侧的生长速度反比背地一侧要慢,使根尖向下弯曲,表现为正向重力性。

3.向水性(hydrotropism)

当土壤中水分分布不均匀时,根总是趋向潮湿的方向生长,即为向水性。4.向化性(chemotropism)

向化性是由于某些化学物质在植物周围分布不均匀或单方向的作用而引起的生长运动。例如根系有朝向肥料较多的方向生长的特性。

利用水肥条件可影响根系的生长和分布。例如,在玉米生产中,适当限制土壤上层水分的供应,或采用深层施肥,可诱使根系向深处生长,以吸收更多的水分和养料。

二、植物的感性运动

感性运动是由没有一定方向的外界刺激所引起的植物的运动。

感性运动有些是由于器官生长不均匀而引起的,如花瓣上表面生长较快,花瓣向下弯曲,花朵开放;若下表面生长较快,则向上弯曲,花朵闭合。

有些感性运动与生长无关,如含羞草的感震运动,主要是由于细胞膨压(紧张度)的变化而引起的。1.感夜性(nyctinasty)

蒲公英的花序、睡莲的花瓣、合欢的小叶等昼开夜合;而烟草、紫茉莉、月见草等植物的花则相反是夜开昼合。

这些运动是由于光和暗变化而引起的,所以称为感夜运动。

感夜运动通常由于光强度(或光周期)的变化而引起。2.感热性(thermonasty)

植物对温度变化起反应的感性运动,称为感热性。

如番红花和郁金香的花也是昼开夜合,但与蒲公英和睡莲不同,它们是由于温度的变化而引起的花的开放或关闭。

当把郁金香花从冷处移入温室后,花瓣内侧生长快于外侧,花很快开放。反之温度降低时,花瓣外侧生长快于内侧,花闭合。3.感震性(seismonasty)

由震动所引起的植物的运动,称为感震性。

例如:当含羞草小叶遭受震动或其它刺激(骤冷、骤热、电刺激等)时,小叶很快成对合拢,如果刺激较强烈,则整个复叶叶柄下垂。

这种刺激可在体内迅速传递,使整个植株的小叶合拢,复叶叶柄下垂。刺激解除一定时间后,可恢复正常。

原因:复叶叶枕的上下两半部分组织中细胞的结构不同。下部细胞间隙大、壁薄,上部相反。

接受刺激后,下部细胞透性增大,水分和溶质排入间隙,导致细胞膨压下降,组织疲软,叶柄下垂。小叶与复叶叶枕的上下构造相反,所以接受刺激后,叶片上合。

三、近似昼夜节奏运动(生理钟、生物钟)

有些植物存在一种不完全依赖于环境变化的,近似24小时的周期性变化规律,称为近似昼夜节奏运动(生理钟、生物钟)。

例如:菜豆叶片白天呈水平方向伸展,而夜间下垂,即使在没有日夜交替的稳定环境中,叶片的升起和下垂运动仍然有节奏的进行,每一周期为接近27小时。

有人认为,植物体内存在某种内生的侧时系统,结构不详。近似昼夜节奏运动特点:

A.引起近似昼夜节奏运动的外界信号是一个暗期跟着一个光期。

B.一旦节奏开始,可在稳定的条件下自行运转,不需要每个周期重新启动。C.每个周期的长度各种植物不一,一般在22~28小时之间。D.运动周期和每个周期的长度对温度不敏感。本章思考题:

1.试述种子萌发的三个阶段,以及各阶段的代谢特点。2.种子萌发过程中吸水的动力是如何变化的?

3.利用植物组织培养技术将菊花叶的切片培养为一株完整的植株,要经过那些步骤? 4.用你所学的知识解释“根深叶茂”、“本固枝荣”、“旱长根、水长苗”。

5.产生顶端优势的可能原因是什么?举出实践中利用或抑制顶端优势的2~3个例子。6.向性运动的类型及产生的原因是什么? 7.光受体有哪几种类型?它们参与哪些生理反应? 8.何为光敏色素?试述其性质和作用。9.叙述光敏色素的发现过程。10.试述光对植物营养生长的作用。

植物生理学教案(原初反应) 篇6

掌握光合色素分子对光能的吸收、传递与转换成电能的过程(原初反应); 重点难点 重点

1.光能的吸收和色素分子激发态的形成 2.激发能的传递和作用中心对激发能的捕获 3.光化学反应 难点

1.光合单位

2.激发能传递的两种方式 3.光化学反应的实质 解决途径: 1.清晰解释概念

2.举例分析生理原理解释现象 3.加强练习与讨论 教学方法与手段 教学方法

课堂以讲授为主,适当提问、讨论和多媒体动画展示 教学手段

多媒体与板书结合。利用多媒体图片和动画,帮助学生理解色素在光 合作用过程中的作用和工作机理 知识要点 基本概念

原初反应 反应中心色素聚光色素光合单位 光化学反应

天线色素分子 激子传递共振传递 激发能 原初电子供体 原初电子受体次级电子供体光系统Ⅰ光系统Ⅱ 基本线索

原初反应的概念 ↓

光合色素按功能的分类 ↓

聚光色素和反应中心色素在光能传递时的协同作用 ↓

光合单位的概念 ↓

激发能传递的两种方式 ↓

光化学反应的实质 ↓

驱动光化学反应的两个系统 计划课时 2课时 授课内容

一、原初反应概念

原初反应(primary reaction)指光能的吸收、传递和转换的过程,是光合色素吸收光能后所引起的光物理和光化学过程。它是光合作用的第一步,其速度非常快,可在皮秒(ps,10-12s)与纳秒(ns,10-9s)内完成,且与温度无关,可在-196℃(77K,液氮温度)或-271℃(2K,液氦温度)下进行。

能量转变 光能──——─→电能─────→活跃化学能────→稳定化学能 贮存能量 量子

电子 质子,ATP,NADPH

碳水化合物等 转变过程 原初反应

电子传递与光合磷酸化

碳同化 时间跨度(秒)10-15~10-9 10-10~10-4 10~100 反应部位 基粒类囊体膜 基粒类囊体膜 叶绿体基质

光、温条件 需光,与温度无关 不都需光,受光促进,与温度无关 不需光,但受光、温促进

光、暗反应光反应光反应碳同化

表1 光合作用中各种能量转变情况

二、光能的吸收与传递

1.叶绿素按功能分类及协同作用:

a.反应中心色素:少数特殊状态的叶绿素a分子,既能捕捉光能又能转换光能; b.聚光色素(天线色素):包括绝大部分叶绿素a和全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等,吸收光能并传递给反应中心色素。

c.协同作用:若干个聚光色素分子所吸收的光能聚集于1个反应中心色素分子而引起光化学反应。

2.光合单位概念

光合单位定义:结合于类囊体上能完成光化学反应的最小功能单位。3.激发能的两种传递方式:

a.激子传递:激子传递是指高能电子激发的量子,能转移能量,不能转移电荷 b.共振传递: 共振传递是依赖高能电子振动在分子间传递能量 c.传递方向:沿着波长较长即能量水平较低的方向传递

图1 光合作用过程中能量运转

三、光化学反应

1.光合作用反应中心

a.意义:进行原初反应的最基本功能单位

b.组成:包括一个最初电子供体(反应中心色素分子)、最初电子受体、次级电子供体等电子传递体和维持这些电子传递体的微环境所必需的蛋白质 2.光化学反应实质

a.实质:光化学反应实质上是由光引起的反应中心色素分子与原初电子受体和次级供体之间的氧化还原反应。

b.过程:天线色素分子将光能吸收和传递到反应中心后,使反应中心色素分子(P)激发而成为激发态(P*),释放电子给原初电子受体(A),同时留下了“空穴”,成为陷井(trap)。P+可从次级电子供体D夺取电子还原为P,次级电子供体被氧化为D+,完成光能转换为电能的过程。

基态反应中心激发态反应中心电荷分离反应中心

D•P•A

D•P*•A

D•P﹢•A¯

D﹢•P•A¯ 图2 光化学反应过程图解 3.电子受供体: a.初电子受体:a¯

b.最终电子受体:NADP﹢ c.最终电子供体:水 4.驱动系统:

论以科研促进植物生理学课堂教学 篇7

关键词:科学研究,植物生理学,课堂教学

植物生理学是研究植物生命活动规律的科学, 揭示植物的物质代谢、能量转换、信息传递、形态建成以及与环境条件的关系, 是高等院校农学类、生物学类专业学生必修的专业基础课, 也是一门实践性与应用性很强的学科。随着分子生物学、生态学等学科的迅猛发展, 植物生理学的研究范围越来越广, 研究层次越来越深。现有的植物生理学教学内容比较陈旧, 大多以阐述植物生命活动的基础理论和解释植物生命的基本现象为主, 理论性过强, 缺乏趣味性, 创新性内容较少, 教学内容严重滞后于植物生理学的发展。因此, 在当今教育环境下, 改革植物生理学教学模式、提高植物生理学教学质量具有重要的意义。“以科研促动教学”的教学模式被认为是现代大学教学模式的主流, 可充分发挥学生的主观能动性, 并有利于学生实践能力、创新能力的培养和综合素质的提高[1,2,3]。现结合笔者的工作实践和科学研究, 就以科研促进动植物生理学课堂教学的几点体会论述如下。

1 转变教学观念

传统的教学观念重理论轻实践, 强调知识的传承, 把传授知识当作教学的主要目标, 忽视对学生自主学习、自主研究、自主探讨能力的培养。传统的教学方式多采用灌输式的教学模式, 教师以传授知识为主, 把知识和观点灌输给学生, 大大束缚了学生的创新思维, 学生以被动接受知识为主, 不能充分发挥积极性、主动性和创造性。

当前教学改革的重点是加快推进教学从传统的单向知识传授模式向研究型模式转变, 要求教师和学生共同转变教育思想、更新教学理念, 树立研究性的教学观念。建立以学生为中心、教师为主导、合作教育的新型师生观。要充分认识研究性教学对培养创新型人才的重要意义, 树立以学生发展为本的教育理念, 积极营造良好的教学情景, 激发学生的问题意识、探究意识和创新意识。

2 正确处理教学和科研的关系

现代高等学校的教学模式大力倡导并采用教学和科学研究相结合的策略, 树立教学和科研的整体观念, 重新认识教学科研的重要性, 走教学科研一体化的道路。但是在现今大学的教育领域中, 教师的教学与科研常常互相矛盾, 或偏重其一。教师评价机制过分强调课题经费和论文发表数量, 而对教学评价却没有制定好的硬指标。这样的情况使教师更愿意把大部分精力放到科研上, 对教学重视程度不够, 尤其当教学与科研在时间上产生冲突时, 往往牺牲教学, 进而导致教学质量下降。

处理好教学和科研的关系尤为重要。教学中结合科研的教学模式是现代教育的发展趋势。大学的教学与科研应该是相互促进的关系。一方面, 大学教师在完成教学任务和教学质量的前提下, 积极进行科学研究, 把科研成果和方法引入教学过程, 不断更新理论课的讲授内容。通过加强科学研究, 让教师了解知识发展与创新的动态, 使教师更深刻地理解教学内容, 努力提高教师自身的业务水平。从科学知识、科学方法、科学精神等多方面促进教学质量的提高, 推行研究性教学[4]。另一方面, 大学教师要善于利用教学过程中的所感、所得促进科研的深入发展, 在教学中发现问题, 在与学生的交流中发现研究的盲点, 及时捕捉迸发的灵感, 将其转化为科学研究的课题。

因此, 应确立科研的先导地位以及确保教学的中心地位, 使两者相辅相成、相得益彰。对此, 应该合理把握、努力实现以教学推动科研, 以科研促进教学, 形成教学与科研的良性互动。科研学术水平的提高, 不仅会推动教育教学水平的提高, 还能培养学生的学习兴趣, 提高素质教育, 激发科研意识和创新精神。

3 发挥科研在植物生理学教学过程中的作用

科研要立足于教学, 为教学服务, 需将科学研究引入教学过程, 使教学过程科研化、科研活动教学化。科研水平的提高, 必然促进教学水平的提高。科研的作用主要体现在以下几个方面。

3.1 科研推动教学内容的更新

随着植物生理学的快速发展, 植物生理学需要讲授的内容越来越多, 但学时却没有增加, 甚至有一定的缩减 (原理论课时54个学时, 现在只有40个学时) , 这无疑给课堂教学增加了难度。在学时少、内容多和更新快的情况下, 妥善处理好打基础与紧跟学科发展方向之间的关系, 培养高素质创新型复合人才, 成为教学工作的中心和重点。首先, 要整合教学内容, 做到讲授内容少而精。由于学时的减少, 在课堂教学中, 要求授课教师必须精心选择和设计教学内容[5]。对重点、难点内容讲深讲透, 引导学生多角度、深层次地理解基本原理, 而对事实性知识点或学生通过自学就能看懂的部分, 则少讲或不讲。在教学内容设置上, 加强与后续课程的衔接, 避免教学内容重复, 突出植物生理学专业基础课的铺垫作用。这样既可突出重点、难点, 又可以省出时间把反映该学科前沿的研究动态、最新的科研成果引进课堂, 使讲授内容宽而新, 提高了理论内容的新颖性和趣味性。其次, 要重视科研成果与教学内容的接轨。以科研为先导, 把科研引入教学, 在教学内容中反映学科发展的前沿动态和研究趋势, 充分体现教学内容的研究性、前沿性特点。通过活跃的科研活动, 促使课程体系进一步完善, 课程内容不断更新。鼓励进行研究性教学, 在教学过程中融进最新的科研内容, 不仅可以丰富教学内容, 加大信息量, 开阔学生的思路, 同时还可就科研中的某些难点、重点, 发动学生的讨论、思考、实践, 既可培养他们的科研思考能力, 又可以促进教学相长, 为教师的科研提供新思路, 从而实现教学与科研的良好循环和互动。

3.2 科研促进教学方法的改革

植物生理学教学不再单纯是对原有的知识和概念的灌输, 而是把理论研究前沿的动态介绍给学生, 把研究问题、思考问题的方式、方法和思路介绍给学生。教给学生的是学习知识、发现知识、创新知识的能力和方法, 以培养他们研究性思维的方式。提出植物生理学的课堂教学过程要以学生为主体、以教师为主导, 积极开展启发式、互动式、讨论式、研究式的教学方法。

在课堂教学上, 采取灵活多样的教学形式, 引导学生自主探究和体验知识的发生过程, 鼓励质疑提问和发表自我见解, 培养大学生的创新思维能力。教学形式多样, 具体如下: (1) 启发式教学:在讲授植物生殖生理章节时, 根据当地实际情况, 设计引种栽培的方案, 使学生真正理解春化作用与光周期现象的实际应用, 启发学生解决问题的能力。 (2) 互动式教学:在90 min的课程时间内, 1 h的讲授, 30 min的讨论与问答, 每堂课讲授的内容既有系统性, 又侧重学生所关心的问题, 具有较强的针对性, 使学生能了解主题内容的事实和研究的前沿。 (3) 讨论式教学:对植物生理学生命现象的某一机制、假说等进行探讨。首先, 讲述基本要点内容;其次, 阐明多数人的观点;第三, 分析少数人的不同看法及不足之处;第四, 结合自己的研究结果加以解释;第五, 提出还有待进一步研究的问题;第六, 鼓励同学发表观点、评论和意见;最后, 对整堂课进行总结。 (4) 读书报告和课堂讨论的教学方法:要求学生独立查阅文献, 提交读书报告, 安排课堂讨论, 开展交流, 以提高学生自学能力、语言表达能力和科技写作能力。这些教学方法的应用, 最大程度地发挥了学生的主观能动性, 提高了学生自主学习和创新的能力。通过科研不仅丰富和拓展了课堂教学内容, 还可以促进教学方法的改革。把科研中的新技术、新方法、新理论直接应用于教学, 把科研的最新成果以及科研获得的数据和图片带到课堂教学中, 大大激发了学生的学习兴趣和积极性, 改善了植物生理学课程教学效果和质量。

3.3 科研提高教师教学水平

植物生理学要求教学内容不限于书本、课堂, 教师在教学中要增加科技含量, 拓宽知识面, 介绍学术界的研究动态, 把进行科研工作的思维方法及最新科研成果融入到教学过程中, 使教学内容时刻呈现学科发展的前沿成果。这就要求教师具有较高的科研素质, 只有具备了较高科研功底的教师, 才有可能自觉地将科研成果转化为教学。

为了使这些青年教师能够更好地承担教学任务, 应加强其科研能力的培养。一是加强科研写作能力的培养。将所任课程与科研相结合, 了解该领域最新动态, 阅读大量与自己研究及教学相关的资料, 积极参与科研项目的申报, 撰写申报申请书[6,7]。二是科研动手能力和创新能力的培养。要求青年教师必须进实验室进行科研动手能力及解决实际问题能力的培训, 在教学中结合科研最前沿的知识, 将问题深入浅出地表达出来, 融会贯通, 这样才能提高学生学习的兴趣, 他们参加科研的兴趣。学校应为广大教师提供良好的科研条件和环境, 增加科研资金投入, 为教师申报课题创造条件, 并积极组织教师参加国内外的学术交流会议, 调动教师投身科研的积极性和热情, 促进科研水平的提高。教师在科研过程中应经常查阅国内外最新研究文献, 了解科技前沿的发展动态, 在科研过程中逐渐形成科研心得, 并与学生进行交流。通过科研使教师更深刻地理解教学内容, 同时也能够把科研的思路、先进方法技术及成果带进课堂, 使教学能“可持续发展”, 提高教学质量和水平。

3.4 科研增强学生综合素质

高水平科学研究增强了大学生创新意识和创新能力的培养。将科研与学生的创新教育相结合, 积极鼓励学生参加科学研究, 让学生了解科研过程, 对学生进行较为系统的科研训练, 提高学生的科研素质和研究能力。一方面, 引导学生参与教师的科研活动, 通过教师对实验的原理、方法与成败的关键等反复地讲解, 给学生留下深刻印象, 激发学生的求知欲、好奇心和学习兴趣。另一方面, 鼓励学生自主性开展课题研究, 如设立大学生科技创新基金等方式, 创造条件让学生能自主立项, 充分发挥学生在学习中的主体作用, 培养学生的创新精神。通过实施学生科研训练计划或参与教师科研课题等形式, 将教学与科研真正结合起来, 让学生接触学科前沿, 通过亲身实践, 扩大知识视野, 获得科学研究的基本训练和研究技能。这不仅丰富了学生课余学习和生活, 促进良好学风的形成, 而且对培养学生的创新能力和实践动手能力、提高学生综合素质都有积极的推动作用。

综上所述, 科研水平的提高为教学水平的发展提供了强大的推动力。在教学过程中, 重视教学与科研相结合, 有利于拓展科研的知识面和发现需要研究的问题, 也有利于注重学生动手能力和创新能力的培养。科研水平的提高加快了教学方法和手段的改革, 大大改善了教学效果;同时进一步深化教学内容, 更新教育理念, 充分调动广大教师和学生的积极性与主动性, 保证了教学质量。

参考文献

[1]杨立军, 党新安.教学研究型大学教学与科研相互促进的探索与实践[J].科技资讯, 2009 (36) :211.

[2]杨扬, 杨月.以教学为基础, 以科研促教学, 提高教学水平[J].大众科技, 2010 (3) :182, 189.

[3]郝书辰.教学研究型大学如何实现教学与科研良性互动[J].中国高等教育, 2010 (2) :42-44.

[4]姚凤英.如何在课堂教学中落实新课程的核心理念[J].现代教育科学:中学教师, 2010 (3) :50-51.

[5]孙妍.信息化教学模式建构的理念支柱[J].现代教育科学:中学教师, 2010 (3) :52.

[6]王仲华.“四导”课堂教学策略[J].现代教育科学:中学教师, 2010 (3) :76.

植物生理学大题 篇8

关键词:植物生理学;教学改革

引言:在植物生理学实验教学过程中,还像以前一样使用老旧的实验方法已经不能满足社会发展的需要了。所以我们在植物生理学实验教学实践中要进行教学方法的创新,全面的提高学生的实际动手操作能力,加强学生与教师之间的交流和互动,使学生学到真本领,可以在未来的社会发展过程中贡献出自己的一份力量。

一、进行培养目标和教学大纲的革新

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是革新教学目标和教学大纲,使它们适应新形势的发展要求。在目前许多学校的教学大纲和教学目标中,存在着实验项目老旧、实验手段落后等问题。这些问题的出现已经严重的影响了植物生理学新课题研究的进一步开展,也无法培养出现代化的植物生理学研究人才。所以我们针对这些问题,要进行教学大纲和教学目标的革新,注重利用新思维和新方法培养学生的实际动手操作能力。比如:关于植物的光合作用实验,我们就可以利用现在最新的实验设备便携式光合仪和最新的实验研究成果进行实验,站在时代的前沿上进行研究,追随最新的科学脚步。关于植物组织水势的测定实验和植物组织渗透势实验我们就可以采用最新的“压力室”和“蒸汽压式渗透势测定仪”分别来进行实验[1]。

二、进行化学试剂和实验用品的科学管理使用

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是对化学试剂和实验用品进行科学的管理和使用。其具体的方法,首先要制定出明确的化学试剂管理规章条例,对化学实验的使用者、使用地点、使用时间、使用的化学用量、使用的方法、使用的目的等都要进行详细的记录,并且要有记录备份,同时要告诫学生们对于化学试剂要定量领取、对于没有使用完全的试剂要及时销毁。其次,对于常规化学实验用品要进行严格的按照防潮、防震、避光、防火、防挥发和低温等进行分类保存[2]。再次,对于实验中使用的玻璃器具如:试管、三角瓶、带磨口玻璃塞的容量瓶、带活塞的酸式滴定管等要进行细心地保管,避免其零部件丢失,影响实验的效果。同时,对于实验使用完毕的实验器具要进行认真的清洗、擦干和分類包装。最后,对于许多高精密的仪器要进行定期的检查,一旦发现问题要及时的进行设备的维修[3]。

三、培养学生的创新能力和实际的动手操作能力

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是培养学生的创新能力和实际动手操作的能力,要使学生明白知识不是一成不变的,而是随着条件和科技的变化呈现出新的状态。具体的方法是在进行实验教学的过程中要改变过去那种教师包办实验教学的模式,让学生根据自己学到的知识、自己动手进行实验器具的准备、实验步骤的设置、实验方法的运用、实验过程的监督、实验结论的总结等,教师在其中只起到指导作用,学生不要依赖教师去完成实验。在这种自我探求式的教育下培养学生的创新能力和自己实际动手操作的能力。经历了整个的自我探究式实验学生就会发现自己在专业知识、基本实验技能、实验态度、实验观念等方面还存在着哪些不足,在今后的学习中就会有针对性的进行学习,自我探究、自我验证、自我实践,养成科学严谨的作风,全面的提高自己的实际素质。除此之外,教师在对学生进行实验指导的过程中采用问题式的方法积极的引导学生的思考,在思考中领悟知识,在领悟知识中进行科学实验的探求、在探求实验中进行深入的思考。比如:钾离子对气孔运动的影响实验就可以积极的引发学生的思考和探求,让学生们进行相互之间的交流和讨论,进行发散性思维的运用,从而使学生明白这项实验与植物水势、细胞信号传导、气孔运动的生物节律、植物渗透势等都有着紧密的关联[4]。

在进行学生探求式实验中也要注重实验过程的情景式诱导操作和实验结果的研究。比如:教师在指导过程中要设置实验的悬念、引导学生进入自己动手实验操作阶段,让学生充分的发挥出自己的才学,进行探求,哪怕是错误的探求,也要让学生本着不怕困难、勇于开拓的精神反复的进行试验和结果比对,在一次次的实验中寻找到最佳的实验方法,形成自己实验的风格和方法,最终得出实验的结果。同时,对于实验的结果,学生们也要进行详细的书写,使其富有哲理和逻辑性,为自己的学术论文撰写来打基础。我国著名的导弹和火箭技术专家钱学森说:“正确的结果是从大量错误中得出来的”。学生在掌握大量基础知识的基础上不怕困难进行不断的科学实验和在具体的实验中不断的总结实验的方法和经验,就可以在实验教学中提高自己的实际动手操作能力和培养自己的创新精神,为自己今后的学习和科学研究打下一个良好的基础[5]。

结论:对于植物生理学实验教学方法进行创新与探索可以全面提高学生的素质和实际动手操作的能力,有利于他们未来的发展,同时这些探索的结果也为教育方法的改革提供了一个方向。

参考文献

[1]张以顺,黎茵,陈云凤. 植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J]. 安徽农业科学,2011,04:2515-2516+2520.

[2]毕晓华,刘琰. 植物生理学实验教学方法的创新与探索[J].中国科技信息,2011,20:169.

[3]斯琴巴特尔. 植物生理学实验教学改革的探索与实践[J]. 内蒙古师范大学学报(教育科学版),2011,11:130-132.

[4]郭志平,夏更寿,杨晓琴,吴巧珍. 植物生理学实验教学模式的探索与实践[J]. 丽水学院学报,2008,05:107-110.

[5]陈楚,张云芳. 优化植物生理学实验教学设计,促进创新型人才培养[J]. 淮北师范大学学报(自然科学版),2012,01:94-96.

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