Элективный курс “Физиология растений”

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Чумайская средняя общеобразовательная школа»

П$РОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Составитель:

Носкова Евгения Николаевна

учитель высшей

квалификационной категории

$

Чумай 2014г.

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка—————————————–$———- 2

Содержание курса——————————————————— 3

Учебно – тематический план——————————————– 8

Список ключевых слов————————————————— 9

Список литературы——————————————————- 10

$

Пояснительная записка

Предлагаемый курс предназначен для обучающихся 10 класса и соответствует программе элективного курса Т.А. Снисаренко «Физиология растений» (М.: Дрофа.-2006.)

Программа включает разделы о механизмах главных физиологических функций – энергообмене, ассимиляции веществ, росте, развитии и размножении, предполагая рассмотрени$е их молекулярных и физико-химических основ, а также общих принципов организации и механизмов действия регуляторных систем в клетке и в растении в целом. Значительное место отводится процессам фотосинтеза и дыхания, составляющим основу энергетического и пластического обмена растений. Большее внимание уделяется экологическим проблемам физиологии и проблемам растениеводства.

В программе учитывается, что физиология растений тесно связана с другими биологическими дисциплинами – молекулярной биологией, биохимией, биофизикой, генетикой, микробиологией, представляющим различные аспекты в изучении целостной системы живых организмов.

Цель курса

Формирование у учащихся научного представления о при$роде физиологических процессов зеленого растения, о механизмах их регуляции, об основных закономерностях взаимодействий организма с внешней средой, а также об эволюции функций и роли растений в биосфере.

Задачи курса

Углубить и расширить знания учащихся об основных физиологических процессах в растительном организме.

Познакомить учащихся с механизмами регуляции физиологических процессов.

Показать значение знаний о физиологии растений в растениеводстве.

Учащиеся должны знать:

• Основные законы и механизмы в физиологии растений;

• Современные представления, гипотезы о$ целостности растительного организма и взаимосвязи с окружающей средой;

• Особенности физиологических механизмов у растений различных экологических групп.

Учащиеся должны уметь:

• Ориентироваться в основных направлениях физиологии растений;

• Использовать полученные знания и методики изучения растительного организма.

Содержание курса

$ Общее количество часов – 34

Введение (1ч)

Физиология растений – наука об организации и координации функциональных систем зеленого растения. Сочетание различных уровней исследования (субклеточный, организменный, биоценотический) как необходимое условие процесса физиологии растений. Главные проблемы современной физиологии растений.

Физиология растительной клетки (5ч)

Клетка как организм и как элементарная структура многоклеточного организма. Специфические особенности растительной клетки и ее структурная организация.

Ядро, его ор$ганизация и функционирование. Генетический аппарат растительной клетки. Пластиды и митохондрии. Гипотезы происхождения клеточных органелл.

Плазмолема. Эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, микротела (перексисомы, глиоксисомы, лизосомы и др.), вакуоли, их строение и основные функции. Строение клеточной стенки, ее химический состав и основные функции.

Физико-хи$мические свойства протоплазмы и их изменения в жизненном цикле клетки. Регуляторные системы клетки.

Лабораторные работы

№ 1. Явление плазмолиза и деплазмолиза.

№ 2. Влияние ионов калия и кальция на проницаемость цитоплазмы

Основные понятия биоэнергетики (4ч)

Источники энергии в биологических системах. Автотрофность и гетеротрофность. Общий энергетический план клетки. Понятие макроэргической связи. Значение макроэргиче$ских соединений в метаболизме живого организма.

Единство элементарных энергетических процессов в живой природе. Изменения донорно-акцепторных систем в ходе эволюции. Мембраны как структурная основа биоэнергетических процессов.

Водный режим растений. Поступление воды в растительную клетку.

Диффузия, понятие химического потенциала. Осмос. Осмотическое давление. Растительная клетка как осмотическая система.

Поступление солей в растительную клетку. Способность к избирательному накоплению солей клеткой. Влияние условий на поступление солей.

Водный режим растений (3ч)

Структура и свойства воды. Значение воды в жизни растений. Водный баланс растения.

Испарение воды растением – транспирация. Понятие о транспирации, ее значение. Количество воды, расходуемой растением в процессе транспирации. Строение листа как органа транспирации. Устьица. Строение устьиц у однодольных и двудольных растений. Влияние на транспирацию внешних условий: влажности воздуха, температуры, света, влажности почвы, ветра. Суточный ход процесса транс$пирации.

Поступление и передвижение воды в растении. Корневая система как орган поступления воды, возникшей в процессе эволюционного развития растений. Морфологические и анатомические особенности корневой системы. Способность наземных органов растения к поглощению воды. Верхний и нижний концевые двигатели водного тока. Гуттация и «плач» растений. Корневое давление, величина корневого давления. Гипотезы, объясняющие механизм корневого давления.

Передвижение воды по растению. Путь воды в растительном организме.

Водный режим различных экологических групп растений: гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Физиологическая неоднородность ксерофитов. Растения, экономно расходующие воду. Приспособления растений к добыванию воды.$ Значение полива по физиологическим признакам.

Лабораторные работы

№ 4. Зависимость набухания семян от характера запасных веществ.

№ 5. Влияние концентрации раствора на прорастание семян.

Углеродное питание растений. Фотосинтез (5ч$)

Развитие учения о фотосинтезе. История открытия и изучения фотосинтеза. Значение работ К. А. Тимирязева. Космическая роль фотосинтеза, масштабы этого процесса. Строение листа как органа фотосинтеза.

Хлоропласты и их роль в процессе фотосинтеза. Химический состав хлоропластов. Гипотезы о происхождении хлоропластов в процессе эволюции.

Пигменты листа. Пигменты как вещества, обеспечивающие восприятие света. Методы разделения пигментов; работы М. С. Цвета.

$Хлорофиллы, их химическая структура, распространение в растительном мире. Физические свойства хлорофилла.

Энергетика фотосинтеза. Характеристика различных участков различных участков спектра. Значение в процессе фотосинтеза различных участков солнечного спектра. Работы К. А. Тимирязева и других и других исследователей. Квантовый расход процесса фотосинтеза. Фотохимический этап фотосинтеза.

Химизм процесса фотосинтеза. Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций. Фотохимический этап фотосинтеза. Работы Д. Арона. Первая и вторая фотосистемы.

Продукты фотосинтеза. Разнообразие продуктов фотосинтеза. Влияние условий на процесс фотосинтеза. Методы изучения фотосинтеза. Единицы измерения фотосинтеза. Светолюбивые и теневыносливые растения. Фотосинтез и урожай. Пути повышения и продуктивности фотосинтеза.

Лабораторные работы

№ 5. оптические свойства хлорофилла.

№ 6. обнаружение фотосинтеза методом крахмальных проб.

№ 7. влияние внешних условий на интенсивность фо$тосинтеза водного растения.

№ 8. обнаружение запасных сахаров в растительном материале.

Корневое питание растений (4ч)

Теоретическое и практическое значение изучение корневого питания растения. Элементы, входящие в состав растительного организма. Химический состав золы различных растений.

Ближний транспорт ионов в тканях корня. Симпластический и апопластический пути. Дальный транспорт. Восходящее передвижение веществ по $растению. Взаимосвязь минерального питания с процессами роста и развития растений. Особенности питания растений азотом. Азот и его значение в жизни растений.

Сера. Основные соединения серы в растениях, их роль в структурной организации клетки, участие в окислительно-восстановительных реакциях. Источники серы для растения.

Фосфор. Значение разных типов фосфоросодержащих соединений в клетке. Макроэргические соединения фосфора, их роль в энергетическом обмене.

Калий, его значение в обмене растительного организма. Влияние калия на физические свойства протоплазмы, на ферменты углеродного обмена, синтез белков и др. роль калия в подержании ионного баланса в тканях, в процессах осморегуляции.

Кальций. Структурообразо$вательная роль кальция. Участие в клеточной стенки, поддержании структурной целостности мембран и регуляция их проницаемости. Регуляторная роль кальция.

Магний. Формы участия магния в метаболизме. Магний в составе хлорофилла. Участие в реакциях переноса фосфатных групп, в формировании функционально-активных клеточных структур.

Микроэлементы. Представления о роли микроэлементов метаболизме растений. Металлы как компоненты простетических групп и как активаторы ферментных систем. Особенности поступления микроэлементов в растениях Водная, песчаная и почвенная культуры, их применение в физиологии растений. Питательные смеси. Физиологические основы применения удобрений. Гидропоника.

Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая. Генотипические различия в минерал$ьном питании разных видов и сортов.

Лабораторные работы

№ 9. микрохимический анализ золы.

№ 10. обнаружение нитратов в растениях.

Дыхание (3ч)

Биологическая роль дыхания. Специфика дыхания у растений. Развитие представлений о природе механизмов и о путях окислительно-восстановительных превращений в клетке. Каталитические системы дыхания. Пути окисления органических веществ в клетке. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления Регуляция дыхания. Зависимость дыхания от внешних и внутренних факторов. Взаимосвязь дыхания с другими процессами обмена.

Лабораторные работы

$ № 11. потеря сухого вещества при прорастании семян.

№ 12. устойчивость растений к неблагоприятным внешним воздействиям.

Рост и развитие растений (4ч)

Понятия роста и развития растений, их взаимосвязь. Примеры различий в темпах роста и развития.

Гормоны роста (фитогормоны) как основные регуляторы процесса роста и развития. Общие представления о гормонах.

Эволюция регуляторных систем. Взаимодействие фитогормонов. Механизм гормональной регуляции. Гормональная регуляция ферментативной активности; значение фитогормонов в этом процессе.

Условия и м$етоды применения фитогормонов в практике растениеводства. Синтетические регуляторы роста. Ретарданты.

Рост клеток как основа многоклеточного организма. Три фазы роста клеток; физиологические и структурные особенности клеток на этой фазе.

Особенности роста растительного организма. Образование семян и плодов. Значение гормонов в образовании плодов. Особенности прорастания семян разных типов. Дифференциация клеток и тканей. Культура изолированных тканей и клеток. Значение гормонов для процесса дифференциации. Ростовые корреляции. Способность растений к регенерации. Роль фитогормонов в процессах укоренения черенков$.

Движения растений. Тропизмы и настии. Геотропизм, фототропизм, хемотропизм, гидротропизм, тигмотропизм. Фотонастии, терммонастии, сейсмонастии, автонастии. Физиологическая природа ростовых движений. Значение гормонов в осуществления у растений. Статолитная гипотеза. Таксисы.

Физиологическая природа покоя у растений. Покой глубокий и вынужденный. Покой как необходимый этап онтогенеза. Покой семян. Покой почек. Регуляция процессов покоя.

$ Развитие растений. Физиологические и морфологические изменения в процессе развития растений, их взаимосвязь. Развитие как развертывание генетической программы.

Лабораторная работа

№ 13. фототропизм, геотропизм, гидротропизм.

Физиологические основы устойчивости растений.(3ч)

Различные виды устойчивости. Устойчивость как признак, заложенный в наследственной основе. Проявление устойчивости в зависимости от условий среды. Ответные реакции растений на действие неблагоприятных факторов. Общие принципы адаптивных реакций растений на экологический стресс. Биохимическая адаптация. Пути повышения устойчивости растений. Пути повышения устойчивости растений.

Физиологические и биохимические основы устойчи$вости высших растений к патогенным микроорганизмам и другим биотическим факторам. Приобретенный иммунитет.

Лабораторные работы

№ 14. защитное действие сахара на цитоплазму при замораживании.

Заключение (2ч)

Жизнь растения как единого целого. Взаимосвязь и регуляция физиологических процессов в растении.

$

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

тема

$

теория	$ семинары	Лаборат.раб.	контроль
Введение 1час	1		$
Физиология растительной $клетки 5час.	2	1	2
Основные понятия биоэнергетики 4час.	2	2
$Водный режим растений 3час.	1		2
Углеродное питание 5час.	1		4	$тест
Корневое питание 4час.	1	1	2
Дыхание 3час	1		$ 2
Рост и развитие 4час растений	2	1	1	$
Физиологические основы Устойчивости растений 3час		2	1
$ Заключение 2час		2		тест
Итого 34	11	9	14

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

$

№

$

$

$

$

Тема урока	Дата	Примечание
1.	Физиология $растений- наука об организации и координации систем растений.
2.	Клетка как организм и как элементарная структура многоклеточного организма.
3.	Химический состав и функции клеточной стенки, ядра, пластид, митохондрий.
4.	Цитоплазма, ЭПС, аппарат Гольджи, вакуоли, микротело. Физико-химические свойства.	$
5.	Л.Р. Явление плазмолиза и деплазмолиза.
6.	Л.Р. Влияние ионов калия $и кальция на проницаемость цитоплазмы.
7.	Источники энергии в биосистемах. Афтотрофность и гетеротрофность.
8.	Мембрана как структурная основа биоэнергетических процессов.
9.	Водный ре$жим растений. Диффузия. Осмотическое давление.
10.	Избирательное накопление солей клеткой.
11.	Водный баланс растений. Лист- орган транспирации.
12.	Поступление и передвижение воды по растению. Л.Р. Влияние концентрации раствора на прорастание семян
13.	Л.Р. Зависимость набухания семян от характера запасных веществ.	$
14.	Лист как орган фотосинтеза. Хлоропласты. Л.Р. Оптические свойства хлорофилла.
15.	Химизм фотосинтеза. Л.Р. Обнаружение фотосинтеза мето$дом крахмальных проб.
16.	Л. Р. Влияние внешних факторов на интенсивность фотосинтеза водного растения.
17.	Разнообразие продуктов фотосинтеза.	$
18.	Л.р. обнаружение запасных сахаров в растительном материале.
19.	Корневое питание. Ближний и дальний транспорт ионов в тканях корня.
20.	$ Л.р. Микрохимический анализ золы.
21.	Физиологические основы применения удобрений.
22.	Генотипические различия в минеральном питании. Л.р.Определение нитратов в растении.
23.	Биологическая роль дыхания.	$
24.	Пути окисления органических веществ в клетке. Л.р. Потеря сухого вещества при прорастании семян.		$
25.	Л.р. Устойчивость растений к неблагоприятным внешним воздействиям.
26.	Взаимосвязь роста и развития растений.
27.	Физиологические и морфологические изменения в процессе развития растений.
28.	Покой как необходимый этап онтогенеза. Покой семян, почек.		$
29.	Л.р. Фототропизм, геотропизм, гидротропизм.
30.	Различные виды устойчивости. Ответные реакции растений на неблагоприятные факторы.
31.	Основы устойчивости высших растений к патогенным микроорганизмам.		$
32.	Л.р. Защитное действие сахара на цитоплазму при замораживании.	$
33.	Жизнь растения как единого целого.
34.	Взаимосвязь и регуляция физиологических процессов в растении.
$

$

$

ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ

Автонастии

Активаторы

Гигрофит

Гидротропизм

Гуттация

Деплазмолиз

Диффузия

Ксерофит

Мезофит

Плазмолиз

Плазмолема

Сейсмонастии

Термонастии

Тигмотропизм

Транспирация

Фитогормоны

Фотонастии

Фототропизм

Хемотропизм

$

$

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

для учителя

1.Стандарт среднего (полного) общего образования по биологии.

М.: -Дрофа.- 2004

2.Программы элективных курсов. Биология. М.:-Дрофа.-2006.

3.Сонин, Н.И. Биология. Живой организм. Учебник для 6 класса.

М.: – Дрофа.- 2008.

4.Захаров, В.Б.и др. Общая биология.10 класс. Учебник для ОУ.

Профильный уровень. М.: -Дрофа. 2008.

5.Генкель,П.А. Физиология растений. М.: – Просвещение. -1970.

6.Лернер, Г.И. Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники.

М.: – Эксмо.=2007

7.Петунин, $О.В. Общая биология в классах естественнонаучного профиля.

Сборник задач и упражнений. Кемерово.-2006.

8. Якушкина, Н. А. Физиология растений. М.: – Просвещение,-1993.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

для ученика

1.Захаров, В.Б. Общая биология. 10 класс. Учебник для ОУ.

Профильный уровень. М.: – Дрофа. -2008.

2.Сонин, $Н.И. Биология. Живой организм. Учебник для 6 класса.

М.: – Дрофа.- 2008.

3.Анашкина, Е.Н.Веселая ботаника. Ярославль. «Академия развития». 1998.

4.Биология. Сборник тестов, задач и заданий. Пособие для учащихся средних и старших классов. М.: Мнемозина.- 1998.

5.Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. М.: Интеллект- Центр. – 2004.

$

Итоговый тест по курсу: «Физиология растений».

1. В клетке листа томата 24 хромосомы. Сколько хромосом будет в клетке корня томата в случаях:

А) перед началом деления———- Б) в конце деления——————-

2. Из споры папоротника вырастает:

А) заросток Б) спор$ангий

В) взрослое растение Г) зигота

3.При избытке воды в почве скорость созревания плодов на растении:

А) замедлится Б) ускорится

В) сначала ускорится, потом замедлится Г) не изменится

4.Проставьте буквы в той последовательности, в которой происходит рост отдельных частей корня:

А) Рост боковых корней Б) Растяжение клеток

В) Деление клеток Г) Образование тканей

5. Органические вещества образуются в хлоропластах листьев из:

А) воды и кислорода Б) хлорофилла

В)воды и углекислого газа Г) крахмала

6.По ситовидным трубкам в растворе передвигается:

А) крахмал Б) сахар

В) минеральные соли Г) крахмал, сахар, минеральные соли

7.Испарение воды листьями обеспечивает:

А) охлаждение листьев в жаркую погоду Б) целостность клеток

В) подъем воды по растению Г) вс$е перечисленные функции

8. Органические вещества транспортируются по стеблю:

А) ксилемой Б) флоэмой

В) сердцевиной Г) пробкой

9. Наибольшим количеством белка обладает семя:

А) подсолнечника Б) фасоли

В) пшеницы Г) льна

10. При переносе пыльцы насекомыми с цветка на цветок происходит:

А) самоопыление Б) оплодотворение

В) перекрестное опыление Г) размножение

11.В каком порядке расцветают перечисленные растения?

Расставьте буквы в необходимой последовательности.

А) медуниц$а Б) липа

В) мать – и – мачеха Г) ива

12.Обобщите группы понятий:

А) питание – дыхание – выделение

Б) клубень – луковица

В) крахмал – жир – сахар

Г) ситовидные трубки – лубяные волокна

Д) початок – кисть – сложный зонтик

$