植物生理学简答题.docx

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植物生理学简答题

简答题

1、简述氧化酶的生物学特性与适应性。

植物体内含有多种呼吸氧化酶，这些酶各有其生物学特性（如对温度的要求和对氧气的反应，所以就能使植物体在一定范围内适应各种外界条件。

以对温度的要求来说，黄酶对温度变化反应不敏感，温度降低时黄酶活性降低不多，故在低温下生长的植物及其器官以这种酶为主，而细胞色素氧化酶对温度变化的反应最敏感。

在果实成熟过程中酶系统的更替正好反映了酶系统对温度的适应。

例如，柑橘的果实有细胞色素氧化酶、多酚氧化酶和黄酶，在果实末成熟时，气温尚高，呼吸氧化是以细胞色素氧化酶为主；到果实成熟时，气温渐低，则以黄酶为主．这就保证了成熟后期呼吸活动的水平，同时也反映了植物对低温的适应。

以对氧浓度的要求来说，细胞色素氧化酶对氧的亲和力最强，所以在低氧浓度的情况下，仍能发挥良好的作用；而酚氧化酶和黄酶对氧的亲和力弱，只有在较高氧浓度下才能顺利地发挥作用。

苹果果肉中酶的分布也正好反映了酶对氧供应的适应，内层以细胞色素氧化酶为主，表层以黄酶和酚氧化酶为主。

水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件，是因为在低氧时细胞色素氧化酶活性加强而黄酶活性降低之故。

2、长期进行无氧呼吸会导致植株死亡的原因是什么？

长时间的无氧呼吸会使植物受伤死亡的原因：

第一，无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；第二，因为无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少，相当于有氧呼吸的百分之几（约8%），植物要维持正常的生理需要，就要消耗更多的有机物，这样，植物体内养料耗损过多；第三，没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。

作物受涝死亡，主要原因就在于无氧呼吸时间过久。

3.举出三种测定光合速率的方法，并简述其原理及优缺点。

（1）改良半叶法，选择生长健壮、对称性较好的叶片，在其一半打取小圆片若干，烘干称重，并用三氯醋酸对叶柄进行化学环割，以阻止光合产物外运，到下午用同样方法对另一半叶片的相对称部位取相同数目的小圆片，烘干称重，两者之差，即为这段时间内这些小圆片累积的有机物质量。

此法简便易行，不需贵重设备，但精确性较差。

（2）红外线CO2分析法原理是：

气体CO2对红外线有吸收作用，不同浓度的CO2对红外线的吸收强度不同，所以当红外线透过一定厚度的含CO2的气层之后，其能量会发生损耗，能量损耗的多少与CO2的浓度紧密相关。

红外线透过气体CO2后的能量变化，通过电容器吸收的能量转变为可以反映CO2浓度的电讯号，由仪器直接显示出来植物进行光合作用始末时，其环境中CO2浓度的变化，可以通过红外线气体分析器的仪表迅速而准确地观察获得，实验前后仪表上所反映的CO2浓度之差，即为植物在该测定时间内叶片吸收CO2的量。

因此可以计算出单位时间内单位叶面积吸收CO2的量，即植物的光合速率，此法迅速而准确，安全而灵敏，整体而连续测定是其优点，但仪器比较昂贵（。

（3）氧电极法原理是：

氧电极由嵌在绝缘棒上的铂和银所构成，以0.5mol氯化钾为电解质，覆盖一层15－20um的聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜，两极间加0.6～0.8伏的极化电压。

溶氧可透过薄膜进入电极在铂阴极上还原，同时在极间产生微电流，此电流与溶解氧浓度成正比，记录此电流的变化，则能换算出相应的氧分压值。

当膜的厚度不变，温度恒定时，植物叶片在反应液中照光时释放的氧量，即为该叶片的光合速率。

此法灵敏度高，操作简便，可以连续测定水溶液中溶解氧量及其变化过程，但只能测离体叶片。

4、啤酒生产中可用什么方法使不发芽的大麦种子完成糖厂化过程？

为什么？

可用GA处理大麦种子使其不发芽即可完成糖化过程。

由于大麦种子萌发时由胚中形成GA运至糊粉层α-淀粉酶，蛋白酶等水解酶形成，分配至胚乳使淀粉糖化等，因此外加GA即可诱导未萌发大麦种子形成α-淀粉酶，完成淀粉的糖化。

6.粮食贮藏为什么要降低呼吸速率？

呼吸作用过强，消耗大量的有机物，降低了粮食的质量；呼吸产生水会使贮藏种子的湿度增加；呼吸释放的热又使种子温度升高，反过来促使呼吸加强；严重时会使种子发霉变质。

7.水分在植物生命活动中的作用有哪些？

水是原生质重要组分；水是植物体内代谢的反应物质；水是对物质吸收和运输的溶剂；水能保持植物固有姿态；水的理化性质为植物生命活动带来各种有利条件。

8.简述引起种子休眠的原因有哪些？

生产上如何打破种子休眠？

种子休眠的原因：

种皮障碍、胚休眠、抑制物质。

打破种子休眠方法：

机械破损、层积处理、药剂处理。

9.外界环境因素是如何影响植物根系吸收矿质元素的？

PH值；温度；通气状况；土壤溶液浓度。

10.简述果实成熟时有哪些生理变化？

呼吸变化；物质转化：

a颜色变化；b香味的变化；c甜度和酸度的变化；d涩味的变化、果实的软化。

11.比较IAA与GA的异同点。

相同点：

a.促进细胞的伸长生长；b.诱导单性结实；c.促进坐果

不同点：

a.IAA诱导雌花分化,GA诱导雄花分化；b.GA对整株效果明显,而IAA对离体器官效果明显；c.IAA有双重效应,而GA没有类似效应。

12.简述光周期理论在农业生产上的应用。

引种育种；控制花期。

13.试述光是如何影响植物生长发育的。

1）.光对植物生长的直接影响；①光强对植物生长发育的影响；②光质对植物生长发育的影响。

2）.光通过影响光合作用和物质运输而影响植物的生长。

14.试述植物抗旱的生理基础有哪些？

如何提高植物的抗旱性？

植物抗旱的生理基础：

形态特征、生理特征。

提高植物的抗旱性的措施：

抗旱锻炼、合理施肥、化学调控。

15.据近代研究，光敏素参与植物哪些生理过程的调控？

简要说明其调控机理。

一些需光种子的种子萌发，黄化幼苗的光形态建成，植物生长以及开花过程皆有光敏素参与。

其调控机理可用光敏素原初反应模型解释。

当红光照射使膜上光敏素转为活化的Ｐfr形式，Ｐfr通过改变膜的透性使质膜外侧Ｃa2+进入细胞,溶质Ｃa2+浓度提高到与Ｃa，Ｍ（钙调蛋白）结合的“阈值”（＞10-6Ｍ/Ｌ）时，ＣaＭ与Ｃa2+结合而活化，Ｃa2+.Ｃa，Ｍ复合体与靶子酶结合而被活化，从而产生光敏素控制的一系列生理生化效应，最终导致种子萌发，黄化幼苗的光形态建成（植物生长）以及开花等生理过程。

16.植物的冻害主要原因是什么？

植物如何产生对低温的抗性？

这种抗性增强的可能原因是什么？

主要原因：

⑴结冰伤害：

细胞间结冰伤害、细胞内结冰伤害；⑵蛋白质被损害；⑶膜伤害。

对低温的抗性：

⑴植株含水量下降；⑵呼吸减弱；⑶ＡＢＡ含量增多；⑷生长停止，进入休眠；⑸保护物质增多。

抗性增强的可能原因：

⑴温度逐渐降低是植物进入休眠的主要条件之一。

⑵光照长短：

短日照促进休眠；长日照阻止休眠⑶光照强度：

夏季光照强、抗寒力强；冬季光照弱、抗寒力弱。

⑷土壤含水量多、抗寒力差；不要过多，提高抗寒性。

⑸土壤营养元素充足，增强抗寒性；缺乏，抗寒力降低。

17.试述光合作用与呼吸作用的关系。

⑴光合作用所需的ＡＤＰ和ＮＡＤＰ＋，与呼吸作用所需的ＡＤＰ和ＮＡＤＰ＋是相同的。

这两种物质在光合和呼吸中共用。

⑵光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应的关系。

它们的中间产物同样是Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7等。

光合作用和呼吸作用之间有许多糖类（中间产物）是可以交替使用的。

⑶光合释放的Ｏ2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的ＣＯ2亦能为光合作用所同化。

18.试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。

对短日植物来说，体内在光期积累较高的Ｐfr。

在暗诱导的前期（３～６ｈ），体内仍持较高的Ｐfr水平，它具有促进开花的作用，因而在暗期的初期照射远红光，Ｐfr则转变为Ｐr而抑制开花。

在暗诱导的后期，Ｐfr水平下降，诱导开花。

所以短日植物的开花诱导要求是暗期的前期“高Ｐfr反应”，后期是“低Ｐfr反应”。

而长日植物在暗期前期是“低Ｐfr”水平，后期是“高Ｐfr”水平。

19.水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？

如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？

（注意这种类型的填空题）

原产在东北的水稻引种到福建南部，可以开花结实，但生育期缩短，无法形成产量。

原产在福建南部的水稻引种到东北，当东北有适宜的短日照适宜水稻开花时，温度已过低，不适宜水稻开花结实，因此没有稻谷收获。

20.植物越冬前，生理生化上作了哪些适应准备？

但有的植物为什么会受冻致死？

⑴植株含水量下降，降低结冰的危害。

⑵呼吸减弱，减少糖分的消耗。

⑶ＡＢＡ含量增多，抑制生长。

⑷生长停止，进入休眠。

⑸保护物质增多，如可溶性糖增多，脂肪、蛋白质也增多。

在秋末进行灌水，施肥等生长过旺，不能进入休眠，或休眠不深等，一遇严寒即受冻害，严重时则可致死，因此要注意入秋的栽培措施。

21.号称“世界爷”的美国加利福尼亚州的巨杉，高达142mm，它如何将水分从地下部运送到顶端。

水在植物体内的运输主要是依据水势差。

土壤水分势高，而大气中的水势低。

水势的分布规律是土壤体水势＞大气的水势，因此土壤中的水就不可避免的土壤进入植物体中，然后经由植物体的表面以汽到低水势的大气中。

所以尽管巨杉高达142m，也可以将地下的水分运输至顶端。

22.解释一种一年生被子植物的整个生活史激素的作用，包括每一阶段上激素执行的功能，在你的回答中要包括种子萌发，营养生长，果实成熟，叶片脱落及休眠等生理过程。

种子萌发时，原来一些束缚型的激素迅速转变如生长素类，同时胚细胞也会产生新的激素，如Ｇ素的共同作用（即通过酶的合成等），促使种子有运输，提供新器官形成时所需的物质和能量。

营养生长：

这个阶段主要是ＩＡＡ、ＧＡ、ＣＴＫ，它们促进细胞的分裂，伸长，分化，延缓植物的衰老，保证各种代谢的顺利进行。

果实成熟：

未成熟的果实能合成乙烯，并导致呼吸上升，产生呼吸峰，使果实达到可食程度。

叶片脱落：

日照变短诱导ＡＢＡ的合成，它与乙烯一起使叶柄产生离层区，导致叶柄脱落。

休眠：

由于ＡＢＡ含量增多，导致光合呼吸下降，叶绿素分解，叶片脱落等生理过程。

一年生的植物体逐步进入衰亡，代之越冬的是果实或种子。

由于果实中含有生长抑制物质如ＡＢＡ，则种子休眠过冬。

到了来年，种子中的ＡＢＡ逐步分解，取而代之的是促进生长的激素物质的活化或合成，故种子萌发。

24.光呼吸的生理功能是什么？

光呼吸完全是一种“浪费”现象吗？

从能量利用上来看，光呼吸是一个消费过程。

但近年来有人认为，光呼吸可保护光合器免受伤害。

在干旱和高辐射期间，气孔关闭光合组织合成乙醇酸，并使光呼吸的CO2重新固定，消耗过剩的光能，保护叶绿体免受伤害。

因此不能认为光呼吸完全是一种“浪费”现象。

25.有一种烟草被栽培在长日照的大田时，即使在生长季也不能开花。

而后这种烟草被确定为短日植物，但在深秋短日照的情况下，把它栽培在大田时仍不能开化。

请分析这是什么原因？

烟草是短日植物，在长日照下达不到所需的最短光期，因而不能开花。

到了深秋，虽然日照适宜，但此时温度过低，不适宜开花，因此在深秋短日照下仍不能开花。

26.温血动物能保持体温恒定以对付环境的温度变化。

植物是如何对付环境温度变化的？

在冬季来临之前，植物在生理生化方面对低温作了适应性的变化,如植物含水量下降,呼吸减弱，ABA含量增多，保护物质增多，生长停止，进入休眠等。

27.自然条件下，菊花在秋天开花。

如果要使其在五一节时开花你将采取什么措施？

菊花属短日植物，因此若要在五一节让菊花开花，应采取人工缩短日照，即将黑布或放在人工气候室中暗处理，造成人工的短日照。

28.从结构和生理的差异分析C4植物比C3植物具有较强的光合作用。

C4植物叶片的维管束薄壁细胞较大，其中有许多较大的叶绿体，叶绿休没有基粒或基粒发育不良；维管束鞘的外侧密接一层成环状或近于环状排列的叶肉细胞，叶肉细胞内叶绿体数目少，个体小、有基粒。

维管束鞘薄壁细胞与其邻近的叶肉细胞之间有大量的胞间连丝相连。

C3植物的维管束鞘薄壁细胞较小，不含或很少叶绿体，没有“花环型”结构，维管束鞘周围的叶肉细胞排列松散。

C4植物通过PEP固定CO2的反应是在叶肉细胞的细胞质中进行的，生成的四碳双羧酸转移到维管束鞘薄壁细胞中，放出CO2,参与C3循环,形成糖类。

而C3植物由于仅有叶肉细胞含有叶绿体，整个光合过程都是在叶肉细胞里进行，淀粉亦只能积累在叶肉细胞中，因此光合效率就比C4植物小。

在生理上，C4植物一般比C3植物具有较强的光合作用，这与C4植物的PEPcase活性较强，光呼吸很弱有关。

29.生产实践告诉我们：

干旱时不宜给作物施肥。

请从理论上给予适当说明。

植物只能吸收溶解在水中的矿质元素。

因此，在干旱时，土壤缺水，施入的肥不能形成水溶液，植物无法吸收利用，从而造成浪费，施肥后又造成土壤溶液水势下降，造成植物吸水更加困难，严重时甚至导致“烧苗”。

30.有机物运输分配的规律。

总的来说是由源到库，植物在不同生长发育时期，不同部位组成不同的源库单位，以保证和协调植物的生长发育。

总结其运输规律：

（1）优先运往生长中心；

（2）就近运输；（3）纵向同侧运输（与输导组织的结构有关）；（4）同化物的再分配即衰老和过度组织（或器官）内的有机物可撤离以保证生长中心之需。

31.试述目前植物光能利用率低的原因是什么？

怎样才能提高光能利用率？

1）目前植物光能利用率低的原因：

①漏光损失；②反射及透射损失；③蒸腾损失；④环境条件不适。

2）提高光能利用率的途径：

①增加光合面积；②延长光合时间；③提高光合效率；④减少呼吸消耗。

32.比较三碳植物和四碳植物的光合方面的区别？

C3植物只有叶肉细胞具有叶绿体，其光合只有C3途径。

光合作用的全过程均在叶肉细胞的叶绿体内完成。

固定CO2的最初酶是RuBPCase,固定CO2后的最初产物是3—PAG，并进一步还原为糖。

C3植物进行CO2固定的循环称为光合碳循环或Calvin循环。

C4植物在叶结构上具有绿色的叶肉细胞和花环状的维管束鞘细胞叶绿体，其光合有C4和C3两途径。

光合作用的全过程先在叶肉细胞的胞质中由PEPCase进行CO2固定，再输入到叶绿体内进行还原，形成OAA或ASP，进一步转入维管束鞘细胞，脱羧放出CO2，CO2最终进入维管束鞘叶绿体，进行光合碳循环，形成3—PAG，并进一步还原为糖。

33.小叶流法测定水势的步骤？

小叶流法测定水势的步骤为：

（1）配糖液：

（2）配不同浓度的糖液：

（3）放材料：

（4）找等渗浓度：

（5）计算水势。

34.何谓光周期现象?

举例说明其类型？

光周期现象是指植物开花对昼夜长短的反应。

最初由研究植物开花时发现，根据植物开花对昼夜长短这种光的反应，把植物分为三种基本类型，即只有在日长长于其临界日长才能开花的长日植物，只有在日长短于其临界日长才能开花的短日植物，及开花不受日照长短影响的日中性植物。

何谓光周期现象?

举例说明其类型？

35.试分析怎样通过提高光合效率与同化物运输增加作物的产量？

在农业生产上：

经济产量=生物学产量×经济系数，而生物学产量是由五个因素（光合面积×光合强度×光合时间-光合产物消耗）相互作用的结果，经济系数则是有多少光合产物运输到了收获的经济器官之中。

因此，生产上提高产量的光合和同化物运输的原理主要是提高植物群体的光合生产率及更多的同化物运输到作物的经济器官。

在提高生物学产量方面，一是要增加光合面积。

使叶面积指数达到一个合适的值,通过合理密植、合适的肥水管理和良好的株型调节，既能在最大生育期充分吸收光能，又能保持下部叶片的光照在光补偿点以上，防止叶片新老交替过快。

二是延长光合时间，主要是指延长全年利用光能的时间。

生产上常用，提高复种指数、合理的间套作和延长单季光合时间。

当前特别是要充分运用设施栽培，来植物外界生长环境，延长全年种植时间，进行集约化生产。

二是提高光合速率降低呼吸消耗，才传统的高光效育种、提高CO2浓度和合适的肥水管理的基础上开展高光效植物基因改良研究，如把C4植物光合关键酶转入C3植物，对光合关键酶进行分子结构改造，提高其对CO2的亲和能力，抑制光呼吸、减轻光合光抑制等植物基因改良和化学措施的应用等。

在同化物运输方面，我们要充分认识“由‘源’到‘库’，强库多分，弱库少分，优先供应生长中心；同侧运转，就近供应”等基本规律，来协调“源”“库”关系，能过保护剑叶、果穗叶等提高“源”强度，通过培育大穗（果）、打顶摘心、生长调节剂的合理应用等手段控制“库”数量和大小。

同时通过合理的肥水管理等措施加快同化物运输。

36.简述细胞膜的功能。

分室作用，生化反应场所，物质运输功能，识别与信息传递功能。

37.光合作用的生理意义是什么。

把无机物变成有机物，将光能转变为化学能，放出O2保持大气成分的平衡。

38.简述气孔开闭的无机离子泵学说。

白天：

光合　ATP增加　K离子泵打开　细胞内K离子浓度上升　细胞浓度增加　水势下降　吸水　气孔开放　晚上相反

39.简述IAA的酸生长理论。

质膜H+ATP酶被IAA激活　细胞壁H离子浓度上升　多糖水解酶活化　纤维素等被水解　细胞松弛水势降低　吸水伸长生长

40.说明确定植物必需元素的标准。

缺乏该元素，植物生长发育受限而不能完成生活史。

缺乏该元素，植物表现出专一病症，提供该元素可以恢复正常。

这种元素与植物代谢有直接关系，并不可由其它外部环境的变化而补偿。

41.从种子萌发到衰老死亡，植物生长过程中都经历了哪些生理代谢，及其相互关系。

从水分代谢、矿质营养代谢、呼吸作用、光合作用、同化物转运几方面来分析

42.以你所学，说一说植物生理对你所学专业有何帮助。

结合专业说出植物生理的3个以上的应用。