植物生理学复习Word格式文档下载.docx
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Chapter5Transportofassimilates
1．源和库、P蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强、信号转导、G蛋白、钙调素、蛋白质磷酸化等概念。
2．韧皮部运输的机理。
3．光合细胞中蔗糖的合成，库细胞中淀粉的合成。
4．同化物的分配规律和特点。
5．影响同化物分配的因素。
6．植物体内的信号传导系统和基本途径
Chapter6Plantgrowthsubstances
1．植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂的基本概念。
2．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内脂、茉莉酸甲酯等植物激素的基本结构和主要生理作用。
3．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯在植物体内的生物合成和运输。
4．植物生长调节剂种类及其在生产上的应用。
Chapter7Plantgrowthphysiology
1．生长、分化、极性、组织培养、外植体、脱分化、再分化、生长大周期、生物钟、根冠比、顶端优势、光形态建成、光敏色素、向性运动、感性运动等的概念。
2．植物组织培养的原理和基本过程。
3．种子萌发的特点和影响种子萌发的外界条件。
4．影响根冠比的因素。
5．顶端优势在农业生产中的应用。
6．影响植物生长的环境因素，尤其是光对植物生长的影响。
7．光敏色素的性质及其在光形态建成中的作用。
8．植物向性运动和感性运动例子。
Chapter8Floweringphysiology
1．植物通过春化的条件、春化作用的机理以及春化作用在农业生产上的应用：
春化处理、调种引种和控制花期等。
2．光周期现象类型、光周期诱导的机理、光敏色素在成花诱导中的作用以及光周期理论在农业生产上的应用：
引种、育种、控制花期、调节营养生长和生殖生长。
3．花器官形成和性别表现，性别分化与表达的一般规律以及调控措施：
水肥、温度、激素等。
Chapter9Senescencephysiology
1．精细胞有二型性和偏向受精的特性。
花粉的主要成分，特别是脯氨酸、蔗糖或淀粉等与花粉的育性有关。
花粉管的定向生长与Ca2+梯度有关。
花粉和柱头的相互识别，被子植物的自交不亲和性以及克服方法。
影响受精的因素。
2．种子的形成与成熟，外界条件对种子形成的影响。
3．果实成熟时内部发生的生理生化变化。
4．引起种子休眠的三个原因，以及种子休眠的解除或延长方法。
种子活力与种子的保存方法。
引起芽休眠的原因及调控方法。
5．植物衰老时的生理生化变化。
解释引起植物衰老原因的几个学说。
衰老的遗传调控、激素调控以及环境调控。
6．脱落的细胞学和生物化学过程。
影响器官脱落的内外因素。
Chapter10Plantstressphysiology
1．植物在逆境下的形态结构变化与生理生化代谢的变化
2．低温和高温对植物的伤害以及植物抗寒和耐热的机理与途径
3．干旱、湿涝和病害对植物的伤害以及植物抗旱、抗涝、抗病的机理与途径
4．大气污染的种类和对植物的伤害特点
5．抗逆生理与农业生产的关系，掌握提高作物抗逆性的途径
例题
1高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？
假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还能不能得到水分？
为什么？
答：
蒸腾作用产生的强大拉力把导管中的水往上拉，而导管中的水柱可以克服重力的影响而不中断，这通常可用蒸腾流－内聚力－张力学说，也称“内聚力学说”来解释，即水分子的内聚力大于张力，从而能保证水分在植物体内的向上运输。
水分子的内聚力很大，可达几十MPa。
植物叶片蒸腾失水后，便向导管吸水，而水本身有重量，受到向下的重力影响，这样，一个上拉的力量和一个下拖的力量共同作用于导管水柱上就会产生张力，其张力可达-3.0MPa，但由于水分子内聚力远大于水柱张力，同时，水分子与导管或管胞壁的纤维素分子间还有附着力，因而维持了输导组织中水柱的连续性，使得水分不断上升。
导管水溶液中有溶解的气体，当水柱张力增大时，溶解的气体会从水中逸出形成气泡。
在张力的作用下，气泡还会不断扩大，产生气穴现象。
然而，植物可通过某些方式消除气穴造成的影响。
例如气泡在某一些导管中形成后会被导管分子相连处的纹孔阻挡，而被局限在一条管道中。
当水分移动遇到了气泡的阻隔时，可以横向进入相邻的导管分子而绕过气泡，形成一条旁路，从而保持水柱的连续性。
另外，在导管内大水柱中断的情况下，水流仍可通过微孔以小水柱的形式上升。
同时，水分上升也不需要全部木质部参与作用，只需部分木质部的输导组织畅通即可。
2下列化合物中含有哪些必需的矿质元素（含氮素）。
叶绿素碳酸酐酶细胞色素硝酸还原酶多酚氧化酶ATP辅酶A蛋氨酸NADNADP
叶绿素中含N、Mg；
碳酸酐酶中含N、Zn；
细胞色素中含N、Fe；
硝酸还原酶中含N、Mo；
多酚氧化酶中含N、Cu；
ATP中含N、P；
辅酶A中含N、P、S；
蛋氨酸中含N、S；
NAD中含N、P；
NADP中含N、P。
3为什么说光呼吸与光合作用是伴随发生的？
光呼吸有何生理意义？
光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的反应，这种反应需叶绿体参与，仅在光下与光合作用同时发生，光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用的碳代谢提供。
光呼吸与光合作用伴随发生的根本原因主要是由Rubisco的性质决定的，Rubisco是双功能酶，它既可催化羧化反应，又可以催化加氧反应，即CO2和O2竞争Rubisco同一个活性部位，并互为加氧与羧化反应的抑制剂。
因此在O2和CO2共存的大气中，光呼吸与光合作用同时进行，伴随发生，既相互抑制又相互促进，如光合放氧可促进加氧反应，而光呼吸释放的CO2又可作为光合作用的底物。
光呼吸在生理上的意义推测如下：
（1）回收碳素通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳（2个乙醇酸转化1个PGA，释放1个CO2）。
（2）维持C3光合碳还原循环的运转在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。
（3）防止强光对光合机构的破坏作用在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。
同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用，而光呼吸可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。
4假定中国长江流域年总辐射量为5.0×
106kJ·
m-2，一年二熟，水稻产量每100m2为75kg，小麦产量每100m2为60kg。
经济系数水稻为0.5，小麦为0.4，含水量稻谷13%，小麦籽粒为12%，干物量含能均按1.7×
10４kJ·
kg-1计算，试求该地区的光能利用率。
答：
光能利用率＝（光合产物中积累的能量/辐射总量）×
100%
光合产物中积累的能量＝[75kg·
100m-2÷
0.5×
（1-13%）＋60kg·
0.4×
（1-12%）]×
1.7×
kg-1＝4.4625×
m2
光能利用率＝（4.4625×
104kJ·
m-2/5.0×
m-2）×
100%＝0.89%
5植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？
答：
植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。
不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。
呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。
例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在含有氰化物的环境下生存。
6TCA循环、PPP、GAC途径各发生在细胞的什么部位?
各有何生理意义？
（1）TCA循环发生在线粒体的基质中，它的生理意义：
①在TCA循环中，丙酮酸彻底氧化分解为CO2和水，同时生成NADH、FADH和ATP，所以TCA循环是需氧生物体内有机物质彻底氧化分解的主要途径，也是需氧生物获取能量的最有效途径。
②TCA循环可通过代谢中间产物与其他多条代谢途径发生联系，所以说，TCA循环是需氧生物体内的多种物质的代谢枢纽。
（2）PPP途径是在细胞质内进行的，它的生理意义：
①PPP在生物合成中占有十分重要的地位，该途径中生成的中间产物是多种重要化合物合成的原料，能沟通多种代谢。
例如：
Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料；
E4P是合成莽草酸的原料，经莽草酸途径可进一步合成芳香族氨基酸，还可合成与植物生长、抗病有关的生长素、木质素、绿原酸、咖啡酸等。
PPP可生成大量的NADPH，这是脂肪合成所必需的“还原力”，所以在植物感病、受伤、干旱，或合成脂肪代谢旺盛时，该途径在呼吸中的比重上升。
②由于该途径和EMP-TCA途径的酶系统不同，因此当EMP-TCA途径受阻时，PPP可代行正常的有氧呼吸，并有较高的能量转化效率。
（3）GAC途径发生在植物和微生物的乙醛酸体中，它的生理意义：
①GAC中生成中的二羧酸与三羧酸，可以进入TCA循环；
②油料作物种子萌发时，通过乙醛酸循环，将脂肪转变为糖，为满足生长发育的需要。
7蔗糖作为同化物的运输形式具有哪些特点？
蔗糖是光合作用的主要产物，是韧皮部运输物质的主要形式，其具有以下适合进行长距离的韧皮部运输的特点：
（1）蔗糖是非还原糖，化学性质比还原糖稳定，运输中不易发生反应。
（2）蔗糖的糖苷键键能高，运输中不易分解，但水解和氧化时能产生相对高的自由能，因而蔗糖是很好的贮能物质。
（3）蔗糖分子小、水溶性高、移动性大，运输速率高。
8试述同化物在韧皮部的装载途径。
同化物从周围的叶肉细胞转运进韧皮部SE-CC复合体的过程中存在着两种装载途径：
（1）质外体装载途径光合细胞输出的蔗糖进入质外体后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体逆浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管。
（2）共质体装载途径光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管。
9五大类植物激素的主要生理作用是什么？
五大类植物激素为生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
（1）生长素的生理作用①促进生长，如10-10mol·
L-1生长素能促进根的伸长，但浓度高时抑制生长；
②促进插条不定根的形成，如发根素的主要成分就是荼乙酸；
③对养分有调运作用，可诱导无籽果实；
④其它生理作用如:
引起顶端优势、促进菠萝开花、诱导雌花分化等。
（2）赤霉素的生理作用①促进茎的伸长生长，如10mg·
L-1GA3就显著促进水稻茎的伸长；
②诱导开花；
③打破休眠，用2～３mg·
L-1的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽；
④促进雄花分化，GA处理使雌雄异花同株的植物多开雄花；
⑤诱导单性结实等。
（3）细胞分裂素的生理作用①促进细胞分裂，主要是对细胞质的分裂起作用；
②促进芽的分化；
③促进细胞扩大；
④促进侧芽发育，消除顶端优势；
⑤延缓器官衰老，可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿，防止落果；
⑥打破种子休眠，可代替光照打破需光种子的休眠。
（4）脱落酸的生理作用①促进休眠；
②促进气孔关闭；
③抑制生长，该抑制效应是可逆的；
④促进脱落；
⑤增加抗逆性，ABA有应激激素之称。
（5）乙烯的生理作用①改变生长习性，引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长；
②促进成熟，有催熟激素之称；
③促进脱落，它是控制叶片脱落的主要激素；
④促进开花和雌花分化；
⑤诱导插枝不定根的形成，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌。
10试述植物组织培养的意义，以及组织培养一般的步骤？
（1）植物组织培养意义：
①组织培养是研究植物生长和分化规律的重要手段组织培养是在人工控制条件下培养外植体再生器官或植株的技术，可以在不受植株体其它部分干拢下研究被培养部分生长和分化的规律，并可以利用各种培养条件影响它们的发育进程。
②组织培养是开展生物工程的基本技术各种基因转移和基因重组技术是组织培养基础上建应的。
③组织培养可快速繁殖植物种苗目前组织培养在无性系的快速繁殖、无病毒种苗培育、新品种的选育、人工种子和种质保存、药用植物和次生物质的工业化生产等方面的应用已十分广泛。
（2）植物组织培养的一般步骤为：
①培养基制备
②材料准备与接种
③愈伤组织的诱导
④器官分化或体细胞胚的发生
⑤小苗移栽等
其中器官分化或体细胞胚的发生最为关键，因为它关系到组织培养能否成苗。
11试述光对植物生长的影响。
光对植物生长的影响有两种作用，一是间接作用，二是直接作用。
（1）间接作用即为光合作用。
由于植物必须在较强的光照下生长一定的时间才能合成足够的光合产物供生长需要，所以说，光合作用对光能的需要是一种“高能反应”。
（2）直接作用指光对植物形态建成的作用。
由于光形态建成只需短时间、较弱的光照就能满足，因此，光形态建成对光的需要是一种“低能反应”。
光对植物生长的直接作用主要表现在以下几方面：
需光种子的萌发需光种子的萌发受光质的影响，通常红光促进需光种子萌发，而远红光抑制需光种子萌发。
黄化苗的转绿植物在黑暗中生长呈黄化，表现出茎叶淡黄、茎杆细长、叶小而不伸展等状态。
若给黄化植株照光就能使茎叶逐渐转绿，这主要是叶绿素和叶绿体的形成需在光下形成。
控制植物的形态叶的厚度和大小，茎的高矮，分枝的多少、长度、根冠比等都与光照强弱和光质有关。
如UV-B能使核酸分子结构破坏，多种蛋白质变性，IAA氧化，细胞的分裂与伸长受阻，从而使植株矮化、叶面积减少。
日照时数影响植物生长与休眠绝大多数多年生植物都是长日照条件下促进生长、短日照条件诱导休眠。
植物的向光性运动向光性运动是植物器官对受单方向光照射所引起的弯曲生长现象，通常茎叶有正向光性，而根有负向光性。
应该指出的，一些豆科植物叶片的昼开夜合运动，气孔开闭运动，转板藻的叶绿体受光诱导的转动等运动，虽也都受光的调节，但它们不是由生长所起的，不属于向光性运动。
12什么是光周期现象？
举例说明植物的主要光周期类型。
自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期。
生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对白天黑夜相对长度的反应，称为光周期现象。
植物的开花、休眠和落叶，以及鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的形成都受昼夜长度的调节，其中研究最多的是植物成花的光周期诱导。
根据植物开花对光周期的反应，将植物分为三种主要的光周期类型。
（1）长日植物在昼夜周期中日照长度长于某临界值时数才能成花的植物。
如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等。
（2）短日植物在昼夜周期中日照长度短于某临界值时数才能成花的植物。
如大豆、苍耳、菊花、晚稻、美洲烟草等。
（3）日中性植物只要其他条件满足，在任何长度的日照下都能成花的植物。
如月季、黄瓜、番茄、四季豆、向日葵等。
13引起种子休眠的原因有哪些？
如何解除休眠？
种子休眠一般是由三种原因引起的：
①胚未成熟。
②种皮（果皮）的限制。
③抑制物的存在。
针对产生休眠的原因，可采取相应的破眠方法。
解除休眠的方法主要有：
①机械破损，有坚硬种皮的种子，用沙子与种子摩擦，切伤种皮或者去除种皮，可以促进萌发；
②清水漂洗，播种前将种子浸泡在水中，反复漂洗，让种子外壳中的萌发抑制物渗透出来，能够提高发芽率；
③层积处理，在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降，而GA和CTK的含量增加，促进胚的后熟，从而促进萌发；
④温水处理，某些种子经日晒和用35～40℃的温水处理，可增加透性，提高萌发率；
⑤化学处理，如酒精、甘油和浓硫酸等可提高种皮透性，过氧化氢由于能给种子提供氧气，促进呼吸，因而也能提高萌发率；
⑥激素处理，多种植物生长物质特别是GA能打破种子休眠，促进种子萌发；
⑦光照处理，需光种子吸胀后照光可解除休眠，诱导发芽；
⑧物理方法，如X-射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理种子，也有破除休眠的作用。
1`4在逆境中，植物体内积累脯氨酸有什么作用？
脯氨酸在抗逆中有两个作用：
（1）作为渗透调节物质，用来保持原生质与环境的渗透平衡。
它可与胞内一些化合物形成聚合物，类似亲水胶体，以防止水分散失。
（2）保持膜结构的完整性。
因为脯氨酸与蛋白质相互作用能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。
一名词解释（每题3分，总分24分，从10题中任选8题）
1水势
每偏摩尔体积水的化学势差。
用Ψw表示。
Ψw＝（μW-μoW）/Vw,m，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以水的偏摩尔体积的商。
用两地间的水势差可判别它们间水流的方向和限度，即水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为0为止。
2养分临界期
（criticalperiodofnutrition）植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害的时期。
3CO2饱和点
（C02saturationpoint）空气中C02浓度较低时，光合速率随C02浓度增加而提高，当C02达到某一浓度时，光合速率就不再随着C02浓度的增加的而提高，开始达到最大光合速率时的C02浓度称为C02饱和点。
4红降现象
（reddrop）植物在波长大于680nm的远红光下，光合量子产额明显下降的现象。
5胼胝质
一种以β-1，3-键结合的葡聚糖。
正常条件下，只有少量的胼胝质沉积在筛板的表面或筛孔周围。
但当植物受到外界刺激（如机械损伤、高温等）时，筛管分子内就会迅速合成胼胝质，并沉积到筛板的表面或筛孔内，堵塞筛孔，以维持其他部位筛管正常的物质运输。
一旦外界刺激解除，沉积到筛板表面或筛孔内的胼胝质则会迅速消失，使筛管恢复运输功能。
6戊糖磷酸途径
（pentosephosphatepathway，PPP）葡萄糖在细胞质内直接氧化分解，并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径。
又称己糖磷酸途径（hexosemonophosphatepathway，HMP）。
7生长大周期
（grandperiodofgrowth）植物器官或整株植物的生长速度表现出“慢－快－慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，然后又减慢以至停止。
这一生长全过程称为生长大周期。
8再分化
（redifferentiation）由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。
9春化作用
（vernalization）低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
一般一年生冬性植物如冬小麦等禾谷类作物和大多数二年植物（如萝卜、白菜、甜菜等）以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用。
10避逆性
（stressavoidance）指植物通过各种方式避开逆境的影响，为避逆性和御逆性总称为逆境逃避。
由于选种方式是避开逆境的影响，不利因素并未进入组织，故组织本身通常不会产生相应的反应。
在这种抗性方式下，不利因素并未进入组织，植物通常无需直接产生相应的反应。
二选择题（每题1分，总分15分）
1某植物在全生育期蒸腾耗水20kg，形成干物质50g，其需水量是
。
C
A．2.5B．0.4C．400D．0.0025
2、设根毛细胞Ψs为-0.8Mpa，Ψp为0.6Mpa，土壤Ψs为-0.3Mpa，这时。
B
A.根毛吸水B.根毛失水C.处于水分动态平衡中D.不确定
3、下列几组元素中，组是容易再利用的。
A.P、K、BB.Mg、K、PC.Ca、Mg、PD.N、K、S
4、当缺乏元素时，其病症均先从幼叶开始。
A.B、N和MgB.Fe、Cu和MnC.Fe、Na和SD.P、N和Mg
5、光照下叶绿体的类囊体内腔的pH值往往
间质的pH值。
A
A.高于B.等于C.低于D.无规律性
6、在最适的环境条件下，C3植物固定1分子CO2需要个光量子。
C
A.4-6B.16-18C.8-10D.12-14
7、在一定温度范围内，昼夜温差大，
光合产物的积累。
A．不利于B．不影响C．有利于D．无规律性
8、蔗糖向筛管装载是进行的。
A.顺浓度梯度B.逆浓度梯度C.等浓度D.无一定浓度规律
9、呼吸跃变型果实在成熟过程中，抗氰呼吸增强，与下列物质密切相关
。
A．酚类化合物B．糖类化合物C．乙烯D．ABA
10、植物在遭受病害胁迫时，磷酸戊糖支路在呼吸代谢途径中所占比例
A．下降B．上升C．维持一定水平D．无规律性
11、植物组织培养时，较高的比例有利于芽的形成。
D
A.IAA/CTKB.IAA/GAC.GA/IAAD.CTK/IAA
12、要使短日菊花延迟开花，可进行处理。
A.增加光期B.延长暗期C.高温D.低温
13、果树枝叶繁茂，但开花结实很少，这是由于不协调的结果。
A.营养生长与生殖生长B.地上部和地下部生长C.主茎和侧芽生长D.花和叶生长
14、可以迅速解除芽休眠的物质是
A．GAB．青鲜素C．萘乙酸钠盐D．IAA
15、北半球，长日植物北种南引，生育期。
A.缩短，宜引中迟熟品种B.延长，宜引早熟品种C.缩短，宜引早熟品种D.延长，宜引中迟熟品种
三填空题（每空1分，总分25）
1植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性
降低
，代谢活性
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