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1、植物细胞的全能性、细胞的分化、脱分化、再分化、植物的再生、极性、生长协调最适温度、温周期现象、光形态建成、光受体、顶端优势、根冠比、生长大周期、生物钟及其特点；细胞发育三个时期的生理特点；种子萌发的条件及生理生化变化；植物生长相关性；影响植物生长的因素；光敏色素及其生理功能。简单了解组织培养和应用。第10章 植物的生殖生长：春化作用和春化处理、光周期现象、 光周期诱导、春化解除、再春化现象、临界日长、临界夜长、识别蛋白、群体效应、花熟状态、花发端、CN比学说；春化作用与光周期理论及其农业应用；授粉受精需要的条件及生理生化变化；光敏素在开花中的作用。同源异型第11章 植物的成熟和衰老生理：深沉休

2、眠、单性结实、生长素梯度学说、生物自由基（biological radicals）和活性氧、呼吸跃变和呼吸高峰；保护酶及抗氧化剂。 种子果实成熟时的生理生化变化；种子的休眠原因及破除方法；衰老时的生理生化变化及激素调节；器官脱落与离层的形成及激素调控。第12章 植物的抗性生理：抗寒锻炼、渗透调节；冷害生理冻害生理及抗寒性；干旱对植物生理过程的影响； 严重干旱致死的原因 植物的抗旱性；交叉适应现象；逆境条件下植物激素水平的变化与抗逆性的关系第一章 植物细胞的结构与功能1 植物细胞的结构特点：与动物细胞相比，植物细胞的突出特征是：植物细胞有细胞壁、质体和大液胞。 胞间层（果胶酸、果胶酯酸和原果胶）

3、细胞壁（纤维素-骨架；果胶质、半纤维素、糖蛋白、酶类及次生物-填充物） 初生壁（纤维素、半纤维素、木质素和少量果胶质、伸展蛋白） 次生壁（纤维素、半纤维素、木质素和少量果胶质）植物细胞 质膜（细胞质的外表层） 注：质膜以内、功能上连续统一的膜结构统称为内膜系统，不包括叶绿体和线粒体的膜 细胞浆-胞质溶胶 核膜 原生质 细胞核（真核细胞所特有的、最大的细胞器） 核仁 双层膜细胞器 线粒体 核液 叶绿体 质体（是一类与碳水化合物合成与贮藏有关的细胞器，植物特有，按含色素分、 有色体） 细胞质 白色体（胞间连丝-细胞间物质、能量和信息交换通道）溶酶体-来源于内质网和高尔基体，具有溶解和消化功能的颗粒

4、状小体。微体 过氧物酶体-常与叶绿体和线粒体一起参与光呼吸细胞器 单层膜细胞器 乙醛酸循环小体-液泡内质网 光滑内质网-合成脂类、固醇，运输蛋白质粗糙内质网-合成蛋白质、脂类、固醇高尔基体-细胞内的运输系统核蛋白体无膜细胞器 微梁系统-微丝、微管中间纤维2 细胞壁结构与功能的关系。纤维素交织而成，坚固-维持细胞稳定形状；弹性-维持渗透性，调节水分进出；亲水但不溶于水-维持细胞水环境；含水解酶、伸展蛋白参与活动。3 质膜的生理功能：参与物质运输、细胞信号转导、细胞识别。（注：生物膜或叫细胞膜，是指构成细胞的所有膜的总称，可粗分为质膜和内膜系统。主要万分是蛋白质、脂类和少量糖。其中脂类主要是磷脂，

5、其次为胆固醇和其它脂类。膜上的蛋白可分外围蛋白或外在蛋白，及整体蛋白也中内在蛋白）原生质胶体特性及其在生命活动中的重要作用及实例。胶体颗粒可形成双电层，并有水化作用，可稳定胶体系统；分散度高，内界面大，活性强，有利于生化反应进行；存在可逆的溶胶与凝胶两种状态，有利于适应环境变化；实例：种子萌发时大量吸水，使凝胶态的贮存物水解而提高生命活性，此时的原生质胶体呈溶胶态，酶被激活或诱导，物质运输增强，萌发。第二章 水分生理1. 植物体内的水1 水的生理作用：原生质组成成分；维持细胞及组织的紧张度（吸足水的细胞称之为“紧张”状态），提供生长动力；代谢活动的最好介质；作为原料参与代谢反应；调节体温；改善

6、小环境。2 植物体内的水分状态：束缚水：被原生质胶体颗粒吸附或存在于大分子结构空间的水，不易流动，不起溶剂作用。自由水：不被原生质胶体颗粒吸附、能自由移动并起溶剂作用的水。二者没有明显界线。束缚水/自由水-这一比值高，表明植物代谢弱，而抗逆性强；比值低，代谢旺，而抗性弱。2. 植物细胞的吸水1 细胞的渗透吸水：11 渗透现象：在有水势差存在条件下，水分子通过半透性膜的扩散。（植物细胞即为一个渗透系统）12 扩散：分子由高浓度向低浓度自发运动的趋势，并最后达到均匀的系统的现象。13 水势（w）：每偏摩尔体积水的化学势。即水液与同温同压一系统中纯水的化学势的差。单位是：帕，Pa；或兆帕，M Pa（

7、常用）=106 Pa=10bar（巴），1标准大气压（atm）=1. 013105 Pa=1. 013 bar14 典型植物细胞水势：w=s+p+m （分生区细胞，未形成中心液泡以前的细胞水势） s:渗透势又称溶质势，由于溶质的存在而使细胞水势降低的值，是负值；p:压力势，由于细胞壁存在而使细胞水势增加的值，是正值；m:衬质势，细胞内胶体物质对水分的吸附作用而使细胞水势降低的值，是负值；具有液泡的成熟细胞水势：w=s+p相邻细胞（或组织）间水流动方向决定于水势的高低，总是“由高向低”。细胞为水所饱各时，水势最大，是“0”，s=-p细胞脱水，质壁分离后，w=s ，p=0，细胞具有最大吸水潜力。2

8、 细胞的吸涨吸水：吸涨作用是指亲水皎体的吸水膨胀现象。干种子w=m，衬质势是其吸水动力。豆类种子吸水能力大于淀粉种子。3. 植物根系吸水1根系吸水的主要部位是根毛区，有两种吸水方式：11 主动吸水：动力是根压（由于根代谢活动使液流上升的压力），证明现象是伤流（液滴自伤口处流的现象）和吐水（液滴自叶尖或叶缘向外溢出的现象）。早春叶未展开时或夜间，以主动吸水为主。12 被动吸水：动力是蒸腾拉力。2影响根系吸水的环境因素21 土壤可用水：植物只能利用土壤中吸湿水与重力水之间的毛管水。毛管水是由于毛细管作用存留在土壤颗粒孔隙之间的水。土壤水不足时，植物会萎蔫：植物因水分亏缺，细胞失去紧张状态，叶片和幼

9、嫩茎下垂的现象。又可分为暂时萎蔫（减少蒸腾或补充水分后，可以恢复正常状态）和永久萎蔫（减少蒸腾或补充水分后，无法恢复正常状态）。土壤水过多，超过田间持水量，通气不良，根呼吸受阻，吸水不利。土壤施肥过多或盐分过多，浓度高，水势低于根系水势，根无法吸水，会造成烧苗现象。22 土壤温度：因影响根系生理活动和生长而影响吸水。温度降低：呼吸下降，生长减弱，吸水慢；水分和原生质的粘滞性增加，移动慢，吸水慢。温度高：酶钝化，根衰老，吸水慢。高温时，冷水浇灌，会因植物根系不适应，呼吸迅速下降，吸水不利，萎蔫、落花落果。23 土壤通气：正常呼吸是根吸水的保障，水过多，通气不良，根进行无氧呼吸产生酒精，同时厌氧微

10、生物产生有毒物质，使根中毒。因此，在管理上除灌溉补充土壤水，还应注意排水。24 土壤溶液浓度：土壤施肥过多或盐分过多，浓度高，水势低于根系水势，根无法吸水，甚至失水，会造成烧苗现象。4。蒸腾作用1 蒸腾作用的意义：是植物吸水和运输水分的重要动力；降低植物体温和叶温；引起上升液流，有助于无机离子及根合成的物质的运输。2 蒸腾指标：蒸腾强度-蒸腾速率、蒸腾率，植物单位时间，通过单位面积散失水量。 gm-2h-1蒸腾效率-蒸腾比率，植物蒸腾散失1000g水，所形成的干物质的克数。gkg-1蒸腾系数-需水量，是蒸腾效率的倒数，即植物形成1 g干物质所消耗的水的克数。 通常为1251000 之间，值越小

11、，植物利用水分的效率越高。3 蒸腾部位： 皮孔蒸腾-非常少，只占蒸腾总量的0.1%，常忽略不计。叶片蒸腾- 角质蒸腾：通过叶表皮角质层蒸腾（幼叶多，成叶少）气孔蒸腾：通过叶表皮气孔蒸腾-植物蒸腾的主要形式（幼小时地上全部表面均可进行蒸腾。）4 气孔扩散的小孔律：水蒸气通过气孔扩散的速率，不与小孔面积成正比，而是与小孔的周长成正比。5 气孔运动机理参见课本中的图示。6 影响蒸腾的环境因素：61光照-光照是蒸腾的主要能源，提高大气及植物体温，增加叶内蒸气压差，引起气孔开放。62气温-温度升高，增加胞间饱和蒸气压，促进蒸腾，温度过高，叶过度失水，气也会关闭。63大气湿度-影响大气与气孔下腔的蒸气压差

12、，差值越大，蒸腾越快。所以晴天蒸腾快。64风-微风促进蒸腾，强风蒸腾减弱。7 植物水分平衡的维持： 增加吸水- 如移栽时保护根系，带土移栽，及时灌水 （提高移栽成活率） 减少失水- 减少蒸腾，选阴天或傍晚移栽，适当剪部分叶，及时遮荫，用腾抑制剂5. 植物体内水分运输 土壤-植物大气三者之间的水分构成一个连续体系（SPAC）。1 植物体内水分运输的途径：土壤根毛根皮层中柱根部导管（或管胞）茎的导管（或管胞）叶的导管（或管胞）叶肉细胞叶细胞间隙气孔腔气孔大气。由土壤至大气水势逐渐降低，各级水势差或蒸气压差，是运输动力。这一途径可分为两大类：质外体-植物体中的死细胞（导管或管胞）、细胞壁、细胞间隙组

13、成，运输阻力小，适于长距离运输。共质体-细胞原生质，是细胞中所有活的部分，运输阻力大，适合短距离运输2 水分在根中运输阻力大于叶。因为，根中活细胞多；皮层有凯氏带，而叶无有；叶中输导组织多，且末端临近气孔下腔，水易散失；因此根吸水不及叶失水快时，常发生萎蔫。3 水分沿导管上升动力：根压-下端原动力；蒸腾拉力-上端原动力。4 蒸腾流内聚力张力学说：导管中有水分子的内聚力、蒸腾拉力和导管水柱受重力影响英明产生水柱张力，同时水分子与导管壁的纤维素分子间还附着力，因而维持了输导组织维持水柱的连续性。6.植物对水分的需求1 水分临界期：作物对水分不足最敏感的时期，一旦缺水，产量明显下降。（不是需水量最大

14、的时期）小麦（水稻等禾本科）的第一个水分临界期：孕穗期（从四分体到花粉粒形成阶段）;第二个水分临界期：开始灌浆到乳熟末期 棉花是花铃期和劢花期；大豆是花芽分化至开花期；果树是开花和果实生长初期。 根据水分临界期，水源充足，及时灌溉，水源不足，应在水分临界期灌溉。2 耗水量：作物一生（或某一生长时期、或某一天内）消耗水的总量称为该作物该时期的耗水量。3 合理用水意义与根据。31合理灌溉：根据气候特点、土壤墒情和作物长势来科学地制定灌溉量和灌溉时期的合理方案。32意义：促进生理活动旺盛进行；促进根系生长，扩大吸收面积；促进茎叶生长，增加光合面积，生产更多有机物；促进有机物运输；适当降低呼吸消耗，有

15、利于光合产物积累。所以可以增产。33根据：土壤墒情；形态指标（幼叶萎蔫、叶色暗绿或变红、生长速率下降）；生理指标（叶水势、细胞渗透势、气孔开度）。除此之外，在满足生理需水（直接影响生理活动所需的水）的同时，还应考虑生态需水（通过改善环境、间接对作物发生影响的水）。第三章矿质营养1.植物必需元素及其生理功能1. 必需元素：植物生长发育所必需，缺少生长发育不正常甚至不能完成生活史，除去该元素，表现专一缺素症，加入该元素可以预防或恢复；该元素的生理作用是直接的。常用溶液培养法（水培与砂培）来确定。2. 必需元素共16种 大量元素9种： C、H、O （来源于空气和水） N、P、K、Ca、Mg、S 源于

16、土壤，矿质元素（植物体灰分微量元素7种： Fe、B、Cu、Zn、Mn、Cl、Mo 中的元素），其中N不是矿质元素。3. 氮的生理功能及缺素症：被称为生命元素，蛋白质、核酸、磷脂的组成元素；是酶及许多辅酶和辅基的组分；维生素B1、B2及生长素等的组分；叶绿素的组分。缺氮：植株矮小、分枝分蘖少，叶小而黄，老叶先黄，花果少而易落。氮过多，叶大而肥厚，深绿，贪青徒长抗性差，虫害多。4. 磷的生理功能及缺素症：磷脂、核酸、核蛋白的组成元素；核苷酸的组分；与细胞分裂、有机物合成、转化、运输和呼吸关系密切；调节氮代谢；增强抗寒与抗旱性。磷不足：叶小、分枝分蘖少，花果少，叶发红或紫，症状先出现在老叶。P过多，

17、叶上有小焦斑（磷酸钙沉淀）。5. 钾的生理功能及缺素症：钾主要以离子态存在于植物体内。是筛管中含量最高的离子。生理功能：是许多酶的激活剂；促进蛋白质合成；促进糖的合成与运输；构成渗透势的重要成分，维持细胞膨压；增强原生质保水能力；参与气孔运动。缺钾：机械组织不发达，易倒伏，叶片边缘黄化、焦枯、叶脉间有坏死斑点。6. 钙：果胶酸钙的组成成分；稳定膜结构；一些酶的活化剂；参与细胞信号转导；诱导花粉管定向生长；与草酸结合成草酸钙消除草酸毒害；增强植物抗病性。缺钙顶芽淡绿，进而叶尖呈钩状，最后坏死。7. 镁是叶绿素的成分，酶的激活剂，参与碳水化合物及氮代谢；8. 硫是辅酶A（CoA）、（半）胱氨酸、蛋

18、氨酸、固氮酶的成分；9. 铁是合成叶绿素所必需的，细胞色素、细胞色素氧化酶、POD、CAT等的成分；光合链中铁硫蛋白、铁氧还蛋白成分；是血红蛋白的成分，与固氮有关；缺铁幼叶发黄，果树黄叶病；10. 铜是呼吸中多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶、光合链中质蓝素（PC）的成分；11. 硼的生理功能及缺素症：促进花粉粒萌发和花粉管生长；促进碳水化合物运输。缺硼：油菜花而不实；萝卜黑心；花椰菜干心；甜菜心腐；影响固氮。12. 锌的生理功能及缺素症：是生长素全成前体色氨酸合成（酶成分）所必需的；是碳酸酐酶（存在于叶绿体中）、多肽酶组成成分。缺锌：生长素合成受阻，果树“小叶病”、丛枝症。13. 钼

19、是硝酸还原酶、固氮酸的金属成分；14. 锰、氯参与水的光解和氧的释放。Mn还是酶的活剂，与硝酸还原有关。15. 作物缺素诊断：调查研究分析病症：判断是生理病害还是病虫害，若是生理病害，则根缺素检索表结合土壤理化性状及施肥情况加以分析；作物组织及土壤成分进行测定；在初步确定缺乏的元素后，补充某一元素，如缺素症消失，即可确定缺乏该元素。16. 氮、磷、镁等可再利用，钾可移动性非常强，所这些元素缺时先从老叶出现病症；钙、铁、锰、钼、硫、硼、锌等难再利用，缺时先从幼叶或幼嫩茎尖出现病症。17. 植物缺绿的可能原因：叶片失绿的可能原因有生理的、病理的、遗传的以及环境条件不适等因素都影响叶绿素合成与分解，

20、导致叶绿素含量的降低或消失，引起叶片失绿。1 缺乏矿质元素：N、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn等元素都参与叶绿素的生物合成，因而缺乏这些元素时不能形成叶绿素而表现缺绿的症状。其中，N、Mg是叶绿素分子的成分，N也是色素蛋白复合体的成分；Fe、Mn、Cu、Zn等可能是叶绿素合成过程中某些酶的激活剂，起催化作用或其它间接作用；Mg、K还与类囊体垛叠有关，缺乏时不能形成基粒。2 光照不足、温度过低或过高都会使原叶绿素酸酯无法还原为叶绿素酸酯，影响叶绿素的生物合成；但类胡萝卜素的合成不受光的影响，叶色则变黄。3 氧气不足叶绿素合成受阻，叶片变黄。4 缺水会影响叶绿素合成速度，且促进已形成的叶绿素分解导致

21、叶片变黄。5 秋天和叶片衰老叶绿素的合成减慢（或停止），分解加快叶子呈黄色。6 病虫害能破坏叶绿体、叶绿素或抑制叶绿素合成，导致植物出现缺绿症。7 遗传因素：一些遗传因素的变异而也会使叶绿素的合成受阻，叶片失绿。总之，叶绿素在植物体内与其他物质一样处于不断更新状态。在正常情况下总是合成过程占优势，使叶片保持绿色。当叶片衰老或遇干旱、低温等逆境时，其合成减慢，分解加速，数量减少，使原来被叶绿素掩盖的类胡萝卜素、花色素的颜色逐渐显露出来，因而叶色变黄。2.植物对矿质元素的吸收1植物根细胞吸收矿质元素的方式有：11 主动吸收（主要方式）-也称为代谢吸收，利用呼吸作用产生能量而作功，逆浓度差吸收。12

22、 被动吸收：-也称为非代谢吸收，无需能量，顺浓度差而进行。主要有扩散和道南平衡（细胞内可扩散离子的积与细胞外可扩散离子的积相等的平衡关系）13 细胞吸收溶质的方式和机理：1.3.1. 离子通道运输：细胞质膜上有内在蛋白构成的孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式及电化学方式激活，控制离子顺着浓度梯度和膜电位差，即电化学势梯度，被动和单方向地跨质膜运输。这是一种简单的扩散方式，是一种被动运输（passive trasport）.目前质膜上已知的离子通道有K+、Cl+、Ca2+、NO 离子通道。一个表面积为4000um2的保卫细胞质膜上约有250个K+离子通道。1.3.2. 载体运输：这一学说认

23、为，质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体物质复合体，通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放至另一侧。有离子竞争和饱和效应。载体蛋白有3类：单向运输载体（Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+）、同向运输载体（在与H+结合的同时又与Cl+、NO、NH、PO、SO、氨基酸、肽、蔗糖结合进行同一方向运输）和反向运输载体（在与H+结合的同时又与其它阳离子结合，进行反向运输）。载体运输即可以顺电化学势梯度跨膜运输（被动运输）也可以逆电化学势梯度跨膜运输（主动运输）。1.3.3. 离子泵运输：ion pump transport 主要有质子泵和钙泵；形成

24、H+梯度，再在传递体（porter,有共向传递体symport，反向传递体antiport、单向传递体uniport三种.1.3.4. 胞饮作用： pinocytosis2矿质元素吸收特点；与水分吸收是两个相对独立的生理过程：二者都主要是根毛区吸收，水分吸收以蒸腾为主，被动吸收，而矿质吸收以主动吸收为主。矿质溶解才能被吸收，但吸收的多少与吸水不成比例。植物对矿质吸收有选择性：对同一溶液中不同离子或同一盐阴、阳离子吸收比例不同。因此产生了生理酸性盐：因植物对施入盐的选择吸收，而造成土壤溶液呈酸性的盐，如（NH4）2SO4；生理碱性盐：施入后，因植物的选择吸收，而造成土壤溶液呈碱性的盐，如NaNO

25、3；生理中性盐：施入后对土壤pH值不改变的盐, 如NH4NO3 。存在单盐毒害和离子拮抗现象：单盐毒害-用只含一种盐的溶液培养植物，即使这盐对植物生活是必需的，也会引起植物生长不正常，产生毒害作用。离子拮抗-在发生单盐毒害的溶液中加少量其它盐类，毒害现象消失，这种离子间能够相互消除毒害的现象。植物只有处于具有一定浓度、一定比例的多种盐混合液中才正常生长，（平衡溶液）。3植物地上部也可对溶解的物质吸收-根外营养，经过外连丝、气孔或角质层裂隙吸收。4土壤条件对根系吸收矿质元素的影响：41土壤温度：影响呼吸及根生长而影响对矿质的吸收。低：根生长慢，呼吸放能少，土壤溶液流动慢，矿质溶解性低，影响吸收；

26、高：原生质、膜被破坏，根老化，酶钝化，吸收受阻。42土壤通气：影响呼吸而影响吸收。43土壤水：影响通气，矿质溶解、土壤溶液浓度而影响矿质吸收。44土壤溶液浓度：过高，土壤水势低，根细胞脱水，影响吸收。45土壤pH值：影响根细胞原生质的选择吸收及无机盐的溶解度。 3.氮代谢植物主要利用土壤中的含氮化合物（尿素、氨基酸；铵盐；硝酸盐），其中硝酸盐是主要的氮源。硝酸盐吸后由硝酸还原酶（一种诱导酶，可存在于叶细胞质中）还原为亚硝酸盐（这一过程主要在叶中进行），再由亚硝酸还原酶（叶绿体中）还原为氨。氨在谷氨酸脱氢酶（根、叶线粒体中）、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶（叶绿体中）三种主要酶的催化下形成氨基酸。

27、多余的氨以谷氨酰胺形式暂时贮存。4.施肥生理基础1 合理施肥增产的原因（意义） 施肥增产原因是间接的，主要是改善了作物的有机营养，表现：1 1 促进光合作用，增加作物积累：扩大叶面积，延长叶片寿命，增加叶绿素含量，因此增加了光合面积，延长光合时间，提高光合效率，增加光合产物积累；促进有机物运输，改善再分配。1 2 调节代谢，控制生长发育：不同肥料配施调节控制生长发育。1 3 改良土壤状况，如有机肥可改良土壤结构，促进根生长和吸收。2 需肥规律:不同作物，需肥特性不同：禾谷类多施磷钾肥以利籽粒饱满；叶菜类多施氮肥以利叶片肥大；根茎类多施钾肥以利淀粉积累。不同发育期需肥不同3 施肥生理依据：形态指标-叶色、茎色、生长速率、株型与叶型；生理指标-叶片元素含量、叶绿素含量、酰胺含量、酶活性。第四章光合作用1.