植物生理学真题答案整理

1、2015共质体(symplast) 由胞间连丝把原生质（不含液泡）连成一体的体系，包含质膜。花熟状态（ripeness to flower state） 植物开花之前必须达到的生理状态称为花熟状态。韧皮部装载：指光合作用产物从叶肉细胞输入到筛分子一伴胞复合体的整个过程。有益元素（beneficial element） 并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。如Na、Si、Co、Se、V等。抗性锻炼：植物对环境的适应性反应是逐步形成的，这一形成过程，叫做抗性锻炼。光补偿点：指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度末端氧化酶：是指处于生

2、物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成H2O或H2O2的氧化酶类。三重反应：乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，地上部分失去负向地性生长（偏上生长）。双增益效应：如果用长波红光（大于685nm）照射和短波红光（650nm）同时照射植物，则光合作用的量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高，这种增益效应称为双增益效应呼吸跃变: 指花朵、果实发育到一定程度时，其呼吸强度突然增高，尔后又逐渐下降的现象。激素受体(hormone receptor) 是指能与激素特异结合的、并能引发特殊生理生化反应的蛋白质。激素受体可能在存在于细胞质膜上，也

3、可能存在于细胞质或细胞核中。亦称受体蛋白。临界日长（critical daylength） 昼夜周期中引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度。如长日植物天仙子的临界日长约为11小时，短日植物苍耳的临界日长约为15.5小时极性运输(polar transport) 物质只能从植物形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象，如植物体的茎中生长素的向基性运输。生理中性盐：对于NH4NO3一类的盐，植物吸收其阴离子NO3与阳离子NH4的量很相近，不改变周围介质的pH值，因而，称之为生理中性盐。PSI：光系统1 reactive oxygen species：活性氧PCD 细

4、胞程序化死亡：为了自身发育及抵抗不良环境的需要而主动地结束细胞生命。 HSP热击蛋白(heat shock proteins, HSPs) 亦称热休克蛋白，由高温诱导植物形成的一类逆境蛋白。它的产生能提高植物的抗热性。光敏色素(phytochrome，Phy) 一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein，LEA) 种子发育晚期生成的蛋白，特点是具有很高的亲水性和热稳定性，并可被ABA和水分胁迫等诱导合成，在种子成熟过程中起到保护细胞免受脱水伤害的作用。抗氰氧化酶(cya

5、nide resistant oxidase) 也称交替氧化酶(alternative oxidase，AO)，线粒体内膜上的一种末端氧化酶，其作用是将UQH2的电子经FP传给O2生成H2O。交替氧化酶的分子量为2710337103，Fe2+是其活性中心的金属。该酶不为氰化物等所抑制，易被水杨基氧肟酸所抑制。水杨酸(salicylic acid，SA) 即邻羟基苯甲酸。有生热、诱导开花和作为抗病的化学信号等功能。RuBPcase： RuBP羧化酶，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase/oxygenase，Rubisco

6、) 具有双重功能，既能使RuBP与C02起羧化反应，推动C3碳循环，又能使RuBP与O2起加氧反应而引起C2氧化循环即光呼吸。在植物光合过程中的C02同化及光呼吸中起着重要作用。Rubisco约占叶绿体可溶性蛋白的50%，因此也是自然界中最丰富的蛋白质。1. 简述同化物分配原则答：有机物的运输分配是受供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力：指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力：包括输出和输入部分之间输导系统联系

7、、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力最主要。2. C3和C4植物在碳代谢和解剖结构上有何异同点 C3植物和C4植物的差异特征C3植物C4植物叶结构维管束鞘不发达，其周围叶肉细胞排列疏松维管束鞘发达，其周围叶肉细排列紧密叶绿体只有叶间细胞有正常叶绿体叶肉细胞有正常叶绿体，维管束鞘细胞有叶绿体，但基粒无或不发达叶绿素a/b约3：1约4：1CO2补偿点307010光饱和点低（35万烛光）高碳同化途径只有光合碳循环（C3途径）C4途径和C3途径原初CO2受体RuBpPEP光合最初产物C3酸（PGA）C4酸（OAA）RuBp羧化酶活性较高较低PEP羧化酶活性较低较高净光合速率（强光下）较低（15

8、35）较高（4080）光呼吸高，易测出低，难测出碳酸酐酸活性高低生长最适温度较低较高蒸腾系数高（450950）低（250350）3. 简述光敏素的特征 光敏色素(phytochrome，Phy) 一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。光敏色素有两种形式。Pr与Pfr。Pr型是吸收红光(最大吸收峰在红光区的660nm)的生理钝化型，Pfr型吸收远红光(最大吸收峰在远红光区的730nm)的生理活化型。这两种光敏色素被光照射后可以互相转化，照射白光或红光后，没有生理活性的Pr型可以转化为具有生理活性的Pfr型；相反，照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。Pfr参与

9、光形态建成、调节植物发育等过程。4. 简述赤霉素的生理效应 （1） 1.赤霉素类与节间生长，提高生长素水平GA促进完整植物的伸长生长。表现在已有节间伸长，而不是促进节数目的增加。注意：与生长素的区别促进全株长高，尤其是能使矮生突变型或生理矮生植株的茎伸长。在叶茎类作物如芹菜、莴苣、韭菜、牧草、茶、苎麻的生产上，可以使用GA促进生长。机理：a/.GA促进IAA合成水平的提高（合成增加，氧化减少，束缚水解）。b/.增加胞壁可塑性。（2） 赤霉素类与种子萌发籽粒在萌发时，贮藏在胚中束缚型的GA水解释放出游离的GA，扩散到糊粉层，诱导糊粉层细胞合成a-淀粉酶（促进麦芽的糖化），水解贮藏物质。用于啤酒的

10、糖化过程。（3） 赤霉素类与开花结果GA代替开花所需的低温、长日照（4） 其他生理效应促进雄花的分化-与IAA、ETH相反促进坐果、单性结实-加强IAA的效应（5） 打破马铃薯的休眠5. 影响植物呼吸的因素 温度：影响呼吸酶的活性。在最高点与最适点之间呼吸速率随温度而增加。氧气：低浓度的氧气促使无氧呼吸，时间久植物会受伤死亡。二氧化碳：外界浓度增大会使呼吸减慢。机械损伤：显著加快呼吸速率(胞内物质间隔破坏被氧化；分生组织生长修补伤处)6. 诱导成花的条件 在一天之中，白天和黑夜的相对长度，称为光周期。植物对白天和黑夜的相对长度的反应，称为光周期现象。类型长日植物：是指日照长度必须长于一定时数才

11、能开花的植物。延长光照，则加速开花；缩短光照，则延迟开花或不能开花。短日植物：是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。如适当缩短光照，可提早开花；但延长光照，则延迟开花或不能开花。日中性植物：是指在任何日照条件下都可以开花的植物。此外还有双重日长类型，分为：长短日植物、短长日植物。机理临界日长是指昼夜周期中诱导短日植物开花所必需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。临界暗期是指在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度。临界暗期比临界日长对开花更为重要。短日植物实际是长夜植物，开花取决于暗期长度(短日植物日长也不宜太短，以免黄化)，长日

12、植物实际是短夜植物。光照中红光最有效。如果在红光照过之后立即再照远红光，就不发生夜间断作用，即被远红光的作用所抵消。因此光敏色素也参与植物花诱导。植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果，这种现象称为光周期诱导。感受光周期刺激的部位不是生长点而是叶子，叶片感受刺激后，才将这种影响传导到生长点去。植物生长到一定程度后，才有可能接受光周期的诱导。诱导开花部位是茎尖端的生长点，叶通过韧皮部运输成花素(开花素)，到达茎尖生长点来控制开花。应用赤霉素对某些长日植物可代替光照条件，在非诱导的短日条件下开花；对某些冬性长日植物又可代替低温，即不经春化即可开

13、花。日照长短也会影响赤霉素代谢。乙烯利、细胞分裂素、多胺、生长素等也可调节某些植物的开花。光周期的人工控制，可以促进或延迟开花。遮光成短日照促进开花。延长光照或晚上闪光使暗间断可使花期延后。在温室中延长或缩短日照长度，控制作物花期，可解决花期不遇问题，对杂交育种也将有很大的帮助。对日照要求严格的作物品种进行引种时，一定要对其光周期要求与引进地区的具体日照情况进行分析，并鉴定试验。7. 根据小麦、玉米的穗上芽现象说明它们的共同生理特征，以及如何应对 脱落酸是一种抑制植物生长发育的物质。在高温条件下容易降解。如果经历持续一段时间的干热天气，脱落酸就会大量降解，使植物体内激素平衡被打破，抑制生长的激

14、素含量降低，促进生长的激素含量相对升高，另外，由于水分供应充足，禾本科植物种子中的胚就会释放赤霉素，以动员储藏的养分，从而促进种子萌发。所以就会使种子在穗上发芽8. 长时间涝灾，植物叶片为何萎蔫、变黄 植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。1. 设计试验，探究植物同化物的运输途径、运输方向、运输速度。简述试验，说明试验原理。2. 论述如何利用植物激素指导农业。 1)促进插枝生根 生长

15、素类可使一些不易生根的植物插枝生根，常用的人工合成的生长素是IBA、NAA、2，4-D等。(2)防止器官脱落 在生产上使用10mgL-1NAA或者1mgL-12，4-D可使棉花保蕾保铃。(3)促进单性结实 用10 mgL-1 2，4-D溶液喷洒番茄花簇，即可座果，促进结实，且可形成无籽果实。(4)促进菠萝开花 研究证明，凡是达到14个月营养生长期的菠萝植株，在1年内任何月份，用510 mgL-1 的NAA或2，4-D处理2个月后就能开花。(5)促进黄瓜雌花分化 用10 mgL-1NAA或500 mgL-1 IAA喷施黄瓜幼苗，能提高黄瓜雌花的数量，增加产量。(6)其他 用较高浓度的生长素可抑制

16、马铃薯的发芽，也可疏花疏果，还可杀除杂草。20141. 胎萌：有些植物如早稻的某些品种，种子没有休眠期，收获时如遇雨水和高温，就会在农田或打谷场上的植株上萌发，这种现象称为胎萌2. 酸价：酸价（或称中和值、酸值、酸度）表示中和1克化学物质所需的氢氧化钾（KOH）的毫克数3. 非生物胁迫：非生物胁迫是指在特定环境下任何非生物因素对植物造成的不利影响.如：干旱、洪涝、盐碱、矿物质缺乏以及不利的Ph等.在非生物胁迫中盐碱和干旱是制约植物生长的2个主要的胁迫因素4. 生理干旱：生理干旱(physiological drought)：由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成

17、植物体内水分亏缺的现象。5.相对生长速率：相对生长速率(relative growth rate，RGR) 在单位时间内植株或器官的增量占原有植株或器官数量的比值。RGR可作为植株生长能力的指标。6. 解偶联剂：解偶联剂(uncoupler) 能消除类囊体膜或线粒体内膜内外质子梯度，解除磷酸化反应与电子传递之间偶联的试剂。如二硝基酚、NH4+等，这些试剂可以增加类囊体膜对质子的透性或增加偶联因子渗漏质子的能力，其结果是消除了跨膜的H+电化学势，电子传递仍可进行，甚至速度更快，但磷酸化作用不再进行。7. 乙醛酸循环：乙醛酸循环(glyoxylic acid cycle，GAC) 脂肪酸氧化分解生

18、成的乙酰CoA，在乙醛酸体内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸等化合物的循环过程。其中生成的琥珀酸可用以生成糖，二羧酸与三羧酸可参与三羧酸循环。此循环发生在某些植物和微生物中，通过乙醛酸循环，可将脂肪转变为糖，这在油料作物种子萌发时尤为重要8. 源强：源强(source strength) 亦称源强度，指源器官形成和输出同化物的能力。可用光合速率、丙糖磷酸输出叶绿体的速率、叶肉细胞蔗糖的合成速率，以及蔗糖磷酸合成酶和果糖1，6二磷酸酯酶的活性等衡量源强。源强=源体积源活力，源体积可用源的重量表示，源活力可用源器官的相对生长速率或源细胞数目表示。细胞全能性(totipotency) 指每一个细胞中都包含

19、着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。细胞的全能性是组织培养的理论基础。根压(root pressure) 由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。它是根系与外液水势差的表现和量度。根系活力强、土壤供水力高、叶的蒸腾量低时，根压较大。伤流和吐水现象是根压存在的证据。单盐毒害（toxicityofsinglesalt） 植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。爱默生增益效应(Emerson enhancement effect)，由Emerson首先发现的，在用长波红光(如680nm)照射

20、时补加一点波长较短的光(如650nm)，则光合作用的量子产额就会立刻提高，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。这一现象也称为双光增益效应。这是由于光合作用的两个光反应分别由光系统和光系统进行协同作用而完成的。CO2补偿点，当光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO2浓度三重反应(triple response) 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应，这是乙烯典型的生物效应。根冠比(root top ratio，R/T) 植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与

21、地下部生长的不同影响1 抗性锻炼（hardiness hardening）植物的抗逆遗传特性需要特定的环境因子的诱导下才能表现出来，这种诱导过程称为抗性锻炼。如在植物遭遇低温冻害之前，逐步降低温度，使植物提高抗冻的能力，这种措施叫抗冻锻炼。1、简述植物对氮吸收和同化过程。 2 阐述植物体内水分存在形式与植物代谢和抗逆性的关系。 （1）因为自由水可使细胞原生质里溶胶状态，参与代谢活动，保证了旺盛代谢的正常进行；（2）水是许多重要代谢过程的反应物质和介质，双是酶催化和物质吸收与运输的溶剂；（3）水能使植物保持固有的姿态，维持生理机能的正常运转。所以，植物体内自由水越多，它所点的比重越大，代谢越旺盛

22、。3 分析通气不良引起根系吸水不畅的原因。 4 什么是希尔反应？这一发现对植物光合作用机理的研究有何意义？ 希尔反应(Hill reaction) 离体叶绿体在有适当的电子受体存在时，光下分解水并放出氧气的反应。希尔(Robert.Hill，1939)发现在分离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气，(同时高铁盐被还原成低铁盐)，这个反应被称为希尔反应。其中的电子受体被称为希尔氧化剂。5、分析环境条件对植物光合作用影响影响光合作用的因素。1光照，2CO2 3温度 4矿质元素 5水分 6光合速率的日变化 （内部，不同部位，不同生育期）

23、6. 简述植物光合同化物分配特点或规律。 答：有机物的运输分配是受供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力：指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力：包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力最主要。7. 利用乙烯三重反应作为模式系统，可筛选到乙烯哪几类突变体？ 8. 简述ABA在植物抗旱中的作用与机理。 脱落酸与植物抗旱性。脱落酸是植物五大类激素之一，大量的试验表明：当植物处于干

24、旱、低温、盐碱、环境污染等不利环境下，植物体内脱落酸大量增加。脱落酸的增加，使植物对不利环境产生抗性。尤其是脱落酸的增加和气孔的关闭一致，这对植物抗旱是非常有利的。脱落酸除能调节气孔开闭外，还能促进根系对水和离子的吸收。另外，脱落酸能促进芽的休眠，使生长速度下降，促进同化物质的积累，这些都可以减少蒸腾，提高植物保水能力，对植物抗旱是十分有利的。（2）脯氨酸与植物抗旱性 。脯氨酸积累是植物为了对抗干旱胁迫而采取的一种保护性措施。脯氢酸亲水基与蛋白质亲水基相互作用使蛋白质稳定性提高，乃至严重水分胁迫下苜蓿根瘤代谢酶和结构蛋白质可能会受积累的脯氨酸的保护，减轻严重干旱对组织的危害程度。在正常情况下，

25、植物中游离的脯氨酸含量仅为O.20.6 mgg-1干重，占总游离氨基酸的百分之几，而在干旱条件下，脯氨酸可成10倍地增加，占总游离氨基酸的30。水分胁迫下脯氨酸的积累一方面增强了植物的渗透调节作用，使组织的抗脱水力加大；另一方面脯氨酸的偶极性保护丁膜蛋白结构的完整性，同时增强了膜的柔韧性。脯氨酸还有作为自由基清除剂，调节细胞质PH值，防止酶变性，防止细胞质酸化的作用。（3）甜菜碱与植物抗旱性。近年研究结果指出，甜菜碱可能是作为植物的主要渗透调节物质之一而对植物的抗旱性起作用。其依据是渗透胁迫条件下，植物体内的甜菜碱醛脱氧酶(BADH)和胆碱单氧化酶(CMO)活性升高，这两种酶在高等植物中，具有

26、将胆碱氧化为甜菜碱的作用，并在细胞质中积累甜菜碱，甜菜碱的积累能够保持细胞与外界环境的渗透平衡和稳定复合蛋白四级结构，从而提高植物对干旱胁迫的适应性。甜菜碱在叶绿体中合成，作为一种渗透调节物质，在植物受到环境胁迫时在细胞内积累降低渗透势，还能作为一种保护物质具有极为重要的“非渗透调节”功能，维持生物大分子的结构和完整性，维持其正常的生理功能，解除高浓度盐对酶活性的毒害和保护呼吸酶及能量代谢过程。还能影响细胞内离子的分布。9. 植物体内自由态生长素的含量水平是如何调控的？ 10.大豆种子在光照和黑暗下萌发出的幼苗有何不同？为什么？ 11.简述生产中控制植物根冠比的两种方法及原理。 （1）水分：缺

27、水，根冠比增加；水分较多时，根冠比下降（2）光照：增强，光合产物积累较多，地下糖类供应得到改善，促进根的生长，根冠比增加（3）矿质营养：土壤缺氮时，根冠比增加；充足，根冠比下降（4）温度：低温根冠比增加（5）植物激素即信息传递：ABA与气孔关闭。根系产生CTK和氨基酸；同时根系从地上部分获得影响其生长的IAA。1如果在烟草体内分别过来表达IPT和细胞分裂素氧化酶（CTX），植物会出现什么明显类型，为什么？ 2光敏色素和叶绿素有何异同？举例说明他们是如何影响植物的生长发育的。2013生长素极性运输:生长素只能从植物体的形态学上端（顶芽）向下端（根）运输。主动运输共质体运输:(symplastic

28、 transport) 由胞间连丝把原生质连成一体的体系称共质体。物质在共质体中的运输称为共质体运输。生理干旱：由于土温过低、土壤浓度过高或者积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏缺的现象。P/O比：指每吸收一个氧原子所酯化的无机磷分子数，即有几个ADP变成ATP。是氧化磷酸化活力的指标。呼吸链中两个质子和两个电子从NADHH+开始传至氧生成水，一般可形成3分子的ATP，其P/O比为3CAM途径：景天科酸代谢途径（Crassulacean acid metabolism pathway，CAM途径）和CAM 植物(CAM plant) 景天科、仙人掌科等植物，夜间气孔张开，固定C

29、02产生有机酸，白天气孔关闭，有机酸脱羧释放C02，经卡尔文循环还原成有机物，这种与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径称为景天科酸代谢途径。把具有CAM 途径的植物称为CAM植物。常见的CAM植物有菠萝、剑麻、兰花、百合、仙人掌、芦荟等。程序性细胞死亡：是一种主动的。生理性的细胞死亡，其死亡过程是由细胞内业已经存在的、由基因编码的程序控制，所以人们称这种细胞自然死亡为程序性死亡。特征；细胞核DNA断裂成一定长度的片段，染色质固缩、液泡形成，最后形成一个个由膜包被的凋亡小体平衡溶液：平衡溶液(balanced solution) 植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长有良好作用而无

30、毒害的混合溶液称为平衡溶液红降现象：(red drop) 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。呼吸商：呼吸商(respiratory quotient，RQ) 植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值，又称呼吸系数(respiratory coefficient)。由于呼吸商与呼吸底物性质以及代谢类型有关，因此可根据呼吸商的大小来推测呼吸所用的底物及其呼吸类型渗透调节：渗透调节(osmoregulation，osmotic adjusment)：通过提高细胞液浓度、降低渗透势表现出的调节作用。1. 活体硝酸还原酶的测定为什么要提前用NO3处理？为什么要放在光下？试从培养苗开始设计实验。2. 设计实验证明ABA诱导气孔关闭，包括原理，材料，方法，步骤，结果观察。3. 细胞壁，液泡，细胞质PH有何差异？与之相关的转运蛋白其生理作用如何？4. 植物体内水分的形式和种类？它们与代谢，抗逆有何关系？5. 植物界广泛存在的矮生苗形成原因是什么？6. 什么是光周期现象，有哪些类型？请举例说明。在一天之中，白天和黑