Физиология растений (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________________ /Ф. И.О./

__________ _____________ 2011г.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения профиля Декоративное растениеводство и питомники

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы __________________//

«______»___________2011г.

Рассмотрено на заседании кафедры ботаники и биотехнологии растений, протокол №___ от «_____» ____________2011 г.

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем _________стр.

Зав. кафедрой __________________//

«______»______________ 2011г.

Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ, отделение Биология, протокол № ____

от «_____» ______________2011 г.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК _____________//

«______»_____________2011г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________//

«______»_____________2011г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра ботаники и биотехнологии растений

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения профиля Декоративное растениеводство и питомники

Тюменский государственный университет

2011

Белозерова растений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения профиля Декоративное растениеводство и питомники. Тюмень, 2011, ___ стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Физиология растений [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3.utmn. ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники и биотехнологии растений. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой ботаники и биотехнологии растений , д. с.-х. н., профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , , 2011.

1.  Пояснительная записка

1.1.  Цели и задачи дисциплины:

Целью данного курса является раскрытие особенностей функциональной активности и изучение основных закономерностей жизнедеятельности растительных организмов (водного режима, фотосинтеза, дыхания, механизмов питания, движения растений, роста, развития и др.), познание теоретических основ получения высокой продуктивности растений.

Задачи курса:

1) дать студентам современное представление о природе ведущих физиологических процессов растений, механизмах их регуляции и закономерностях взаимодействия с внешней средой;

2) сформировать знания о сущности физиологических процессов в растениях на всех структурных уровнях организации;

3) дать представления об используемых в физиологии растений экспериментальных методах исследования;

4) дать навыки в использовании полученных знаний в практическом растениеводстве и возможности управления ростом и развитием растений.

1.2.  Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.

Дисциплина по выбору «Физиология растений» входит в естественнонаучный цикл подготовки студентов направления Ландшафтная архитектура. Данная дисциплина читается на 4 курсе в 7 семестре. Физиология растений базируется на знаниях, полученных студентами при изучении ботаники, экологии, основ биохимии растений, питомников и питомниководства, древоводства, морфобиологических особенностей декоративных растений, основ зеленого строительства, основ мониторинга зеленых насаждений. Знания, умения и навыки, полученные при изучении физиологии растений, будут использованы при освоении различных дисциплин по профилю «Декоративное садоводство и питомники»: «Регуляторы роста и развития растений», «Формирование и обрезка растений на объектах озеленения», «Основы лесопаркового хозяйства», «Озеленение эксплуатируемых кровель».

1.3.  Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями:

ОК1 – владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

ПК1 – способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, экспериментального исследования;

ПК6 – знанием особенности систематики, морфологии и физиологии, географическое распространение, закономерности онтогенеза и экологии представителей основных видов и ассоциаций растений;

ПК39 – готовностью провести эксперимент по заданной методике, проанализировать полученные результаты.

В результате усвоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: особенности растительной клетки, физико-химические процессы осмоса и диффузии, функции воды и водный режим растений; ход и локализацию физиолого-биохимических процессов в растениях, механизмы их регуляции; зависимость направленности физиологических процессов от внутренних и внешних условий среды; принципы формирования продуктивности растений.

Уметь: применять методы микроскопирования при изучении физиологии растительной клетки; рассчитывать осмотический и водный потенциалы различными методами; определять основные показатели водного режима; экспериментальным путем определять интенсивность фотосинтеза в зависимости от факторов среды, качественное и количественное накопление продуктов фотосинтеза; определять интенсивность дыхания и дыхательный коэффициент; определять этапы онтогенеза растений; изучать способы движения растений; применять фитогормоны в экспериментальном регулировании роста и развития растений.

Владеть: современными методами исследования и поиска информации о ходе физиологических процессов в растительном организме, навыками обработки и анализа получаемых экспериментальных данных.

2.  Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 3. Форма промежуточной аттестации - зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.

3.  Тематический план.

Таблица 1.

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
Лекции	Лабораторные занятия	Самостоятельная работа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	Модуль 1
1	Введение. Физиология и функции растительной клетки.	1-2	2	2	6	10		0-9
2	Физиология водного режима растений.	3-4	2	2	8	12		0-11
3	Фотосинтез	5-6	2	2	10	14	2	0-13
	Всего		6	6	24	36	2	0-33
	Модуль 2
1	Дыхание растений	7-8	2	2	8	12	2	0-8
2	Физиологические основы минерального питания растений	9-10	2	2	8	12	2	0-11
3	Рост и развитие растений	11-12	2	2	8	12		0-15
	Всего		6	6	24	36	4	0-34
	Модуль 3
1	Превращения органических веществ в растении	13	1	1	6	8		0-8
2	Устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды	14-15	2	2	10	14	2	0-14
3	Основы почвенной микробиологии	16-17	2	2	10	14		0-11
	Всего		5	15	26	36	2	0-33
	Итого за семестр (часов, баллов):		17	17	74	108	8	0 – 100
	Из них в интерактивной форме		4	4			8

Таблица 2.

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

№ темы	Устный опрос	Письменные работы	Итого количество баллов
коллоквиум	собеседование	лабораторная работа	контрольная работа	тест	реферат	таблица
Модуль 1
1.		0-2	0-6				0-1	0-9
2.		0-2	0-8	0-1				0-11
3.		0-2	0-10				0-1	0-13
Всего		0-6	0-24	0-1			0-2	0-33
Модуль 2
1.	0-4				0-4			0-8
2.		0-2	0-6	0-1			0-2	0-11
3.		0-2	0-8			0-5		0-15
Всего	0-4	0-4	0-14	0-1	0-4	0-5	0-2	0-34
Модуль 3
1.	0-4			0-1	0-3			0-8
2.		0-2	0-6	0-1		0-5		0-14
3.		0-2	0-8	0-1				0-11
Всего	0-4	0-4	0-14	0-3	0-3	0-5		0-33
Итого 1 семестр	0-8	0-14	0-52	0-5	0-7	0-10	0-4	0 – 100

Таблица 3.

Планирование самостоятельной работы студентов

№	Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
обязательные	дополнительные
Модуль 1
1.1	Введение. Физиология и функции растительной клетки.	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ	Заполнение таблиц «Строение клетки», «Химический состав клетки»	1-2	6	0-9
1.2	Физиология водного режима растений.	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ. Подготовка к контрольной работе		3-4	8	0-11
1.3	Фотосинтез	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ	Заполнение таблицы «Сравнительная характеристика С3-, С4- и САМ-растений»	5-6	10	0-13
	Всего по модулю 1:	24	0-33
Модуль 2
2.1	Дыхание растений	Работа с литературой. Подготовка к контрольной работе, коллоквиуму, оформление и подготовка к защите лабораторных работ	Подготовка к тестам	7-8	8	0-8
2.2	Физиологические основы минерального питания растений	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ. Подготовка к контрольной работе	Заполнение таблицы «Физиологическая роль макро - и микроэлементов»	9-10	8	0-11
2.3	Рост и развитие растений	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ.	Подготовка реферата	11-12	8	0-15
	Всего по модулю 2:	24	0-34
Модуль 3
3.1	Превращения органических веществ в растении	Работа с литературой. Подготовка к тестам, оформление и подготовка к защите лабораторных работ. Подготовка к коллоквиуму. Подготовка к контрольной работе		13	6	0-8
3.2	Устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ. Подготовка к контрольной работе	Подготовка реферата	14-15	10	0-14
3.3	Основы почвенной микробиологии	Работа с литературой. Оформление и подготовка к защите лабораторных работ. Подготовка к контрольной работе		16-17	10	0-11
	Всего по модулю 3:	26	0-33
	ИТОГО за семестр:	74	0-100

4.  Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1	1.2	1.3	2.1	2.2	2.3	3.1	3.2	3.3
1	Регуляторы роста и развития растений	+					+	+	+
2	Формирование и обрезка растений на объектах озеленения		+	+		+	+		+
3	Основы лесопаркового хозяйства	+	+	+	+	+	+	+	+	+
4	Озеленение эксплуатируемых кровель	+	+	+	+	+	+	+	+

5.  Содержание дисциплины.

Тема 1.1. Введение. Физиология и функции растительной клетки.

Физиология растений – наука о функциях растительного организма. Ее роль, задачи и методы, связь с другими дисциплинами. Краткая история развития науки. Особенности растительного организма как основного объекта физиологии растений. Основные проблемы фитофизиологии на современном этапе.

Отличия растительной клетки от животной. Растительная клетка как результат двойного симбиоза. Строение и функции отдельных структур клетки (клеточная стенка, плазматическая мембрана, цитоплазма, вакуоль, ядро, пластиды, митохондрии, рибосомы, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.). Особенности химического состава, строения и процессов жизнедеятельности растительной клетки. Ферменты. Общие представления об обмене веществ и превращении энергии в растительной клетке.

Растительная клетка как осмотическая система. Явления диффузии и осмоса. Понятие о химическом потенциале. Водный потенциал (сосущая сила) и его составляющие: осмотический потенциал (осмотическое давление), потенциал давления (тургорное давление), отрицательный потенциал давления (циторриз). Матричный потенциал (потенциал набухания). Гравитационный потенциал. Тургесцентность. Взаимоотношение между этими показателями. Поглощение воды и проницаемость клетки. Аквапорины.

Тема 1.2. Физиология водного режима растений.

Значение воды в растениях. Особенности структуры молекул воды, ее уникальные и аномальные свойства. Водный режим, водный обмен, этапы водного обмена. Водный баланс. Состояние и формы воды в клетке. Корневая система как орган поглощения воды. Корневое давление, плач и гуттация растений. Механизм передвижения воды по клеткам.
Транспирация (устьичная, кутикулярная), ее значение, изменение в онтогенезе. Лист как орган транспирации, единицы измерения, регулировка. Устьица, строение. Механизмы устьичных движений, гидроактивные и гидропассивные движения. Роль АБК, калия, ионных насосов, ферментов, АТФ и экологических факторов в движении устьиц.