植物生理学-黄志坚

1、06资科四 黄志坚 学号：200630210409 植物生理学思考题 绪论1、什么叫植物生理学？植物生理学研究的内容和任务是什么？ 是研究植物生命活动规律的学科。内容分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号传导；任务是研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。2、21世纪植物生理学的发展趋势如何? 研究层次越来越宽广；学科之间相互渗透；理论联系实际；研究手段现代化。思考题 第一章 水分生理1、如何理解“有收无收在于水”这句话？植物的一切正常的生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就

2、会受阻，甚至停止。2、植物体内水分存在的状态与代谢的关系。 水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。 水分是细胞质的主要成分；水分是代谢作用过程的反应物质；水分是植物对物质吸收和运输的溶剂；水分能保持植物的固有状态。3、质壁分离及复原在植物生理学上有何意义？ 质壁分离及复原证明了植物细胞是一个渗透系统，具有渗透作用。（渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。）4、植物细胞吸水有哪几种方式。扩散、集流和渗透作用。5、蒸腾作用的意义。是植物对水分吸收和运输的主要方式；是植物吸收矿质盐类和在体内运转的动力；能降低叶片的温度。6、试述气孔运动的机制及其影响因素。关于气孔运

3、动的机制有3种看法：淀粉-糖互变、钾离子吸收和苹果酸生成。三者的本质都是渗透调节保卫细胞，因为气孔运动是受保卫细胞的水势控制的。影响因素：光照、温度、CO2、含水量、风。7、试述水分进出植物体的途径及动力。 首先水分从土壤溶液进入根部，通过皮层薄壁细胞，进入木质部的导管和管胞中；然后水分沿着木质部向上运输到茎或叶的木质部；接着，水分从叶片木质部末端细胞进入气孔下腔附近的叶肉细胞细胞壁的蒸发部位；最后水蒸气就通过气孔蒸腾出去。 主要为蒸腾拉力，而保持水柱不断的是内聚力。思考题 第二章 光合作用1、光合作用的重要意义 把无机物变成有机物；蓄积太阳能量；环境保护。总之，光合作用是地球上生命存在、繁荣

4、和发展的根本源泉。2、光合色素的结构、性质与光合作用有何关系?结构：叶绿素分子是一个庞大的共轭系统，接受光后激发，以传递电子的方式参加光反应。绝大部分叶绿素a与全部叶绿素b具有收集和传递光能的作用。性质：叶绿素与类胡萝卜素具有不同的吸收光谱，这样使得植物在不同的光强下依然可以进行光合作用。3、光合作用的全过程大致分为哪三大步骤，各步骤的主要内容是什么? 分为原初反应（光能的吸收、传递和转换过程），电子传递和光合磷酸化（电能转化为活跃的化学能过程），碳同化（活跃的化学能转变为稳定的化学能过程）三大步骤4、光合磷酸化有几个类型，其电子传递有什么的特点? 有非循环与循环光合磷酸化；非循环的电子传递是

5、一个开放的通路，而循环的则是闭合的回路。5、C3途径分为哪三个阶段，各阶段的作用是什么？C3植物C4植物和CAM植物在碳代谢上各有何异同点？ 羧化阶段（将CO2固定为羧酸）、还原阶段（将羧酸还原为糖类）、更新阶段（是PGAld经过一系列的转变，再形成RuBP的过程）。 C3植物C4植物和CAM植物在碳代谢上各有何异同点如下表：特征C3植物C4植物CAM植物CO2固定途径只有卡尔文循环（C3循环）在不同空间分别进行C3循环和C4途径在不同时间分别进行CAM途径和C3循环最初CO2接受体RuBPPEP光下：RuBP 暗下：PEPCO2固定的最初产物PGAOAA光下：PGA 暗下：OAAC4途径和C

6、AM途径都只不过是CO2固定方式不同，最后都是在植物体内再次把CO2释放出来，参与卡尔文循环，合成淀粉等。6、光呼吸是如何发生的？有何生理意义。光呼吸是Rubisco把RuBP加氧形成乙醇酸，进一步分解有机碳化物，释放CO2和耗能的过程。整个乙醇酸途径是叶绿体、过氧化物体和线粒体3种细胞器协同活动下完成的。其生理功能是消耗多余能量，对光合器官起保护作用；同时还可回收75%的碳，避免损失过多。7、C4植物的光合效率为什么在强光、高温和低CO2浓度条件下比C3植物高？主要原因是C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶活性比C3植物的高许多倍，而且C4途径是把CO2运入维管束鞘细胞内释放，供卡尔文循环同化，

7、因此起了“CO2泵”的功能，把外界CO2“压”到维管束鞘，光呼吸降低，光合速率增快。8、阴生植物和阳生植物对光能的利用有何差异？以饱和光强来说，阳生植物要比阴生植物高，阴生植物由于叶片的输导组织比阳生植物稀疏，当光照强度很大的时，它的光合速率便不再增加。以叶绿体来说，阴生植物具有较大的基粒，基粒片层数目多，叶绿素含量又较高，因此能在较低的光强度下充分吸收光线。9、作物为什么会出现“午休”现象？因为中午时候，植物体内水分供应紧张，空气湿度较低，引起气孔部分关闭，同时也由于光合作用的光抑制所致。思考题 第三章 呼吸作用1、呼吸作用的生理意义？一，提供植物生命活动所需要的大部分能量。二，呼吸过程为其

8、他化合物合成提供原料。三，呼吸作用的中间产物是合成多种重要有机物的原料。2、植物呼吸代谢多条路线有何生物学意义？使植物在不同条件之下都可以进行代谢，利于高等植物适应于复杂的环境条件。3、TCA循环的特点和意义？TCA循环可分为3个阶段：柠檬酸的生成、氧化脱羧和草酰乙酸的再生。TCA循环的反应式为： 2CH3COCOOH+8NAD+2FAD+2ADP+2Pi+4H2O 6CO2+2ATP+8NADH+8H+2FADH2 生理意义：TCA循环是提供生命活动所需能量的主要来源；TCA循环是物质代谢的枢纽。4、戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中有什么生理意义？该途径产生大量的NADPH，为细胞各种合成反应提

9、供主要的还原力；途径的中间产物为许多重要化学物合成提供原料；途径中的己糖重组阶段的一系列中间产物及酶，与光合作用中C3循环的大多数中间产物和酶相同，所以戊糖磷酸途径可与光合作用联系起来。5、什么叫末端氧化酶 ？主要有哪几种？末端氧化酶是把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶，是一个具有多样性的系统。主要有：细胞色素C氧化酶、交替氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶体系。6、抗氰呼吸的生理意义有哪些？利于授粉；能量溢流；增强抗逆性。7、长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害？无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常生理需要，就

10、要消耗更多的有机物；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。8、呼吸作用的反馈调节表现在哪些方面？表现在：巴斯德效应和糖酵解的调节；TCA循环的调节；腺苷酸能荷的调节。9、呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏有何关系？如果呼吸作用强，则会导致粮食和果蔬变质变量。因此，贮藏的时候，应该降低呼吸速率，以利安全贮存。思考题 第四章 植物体内有机物的运输1、如何证明植物同化物长距离运输是通过韧皮部的？通过环割实验，证明有机物，即同化产物，是由韧皮部担任。至于具体运输细胞，通过示踪法实验得知，为韧皮部里的筛管和伴胞。2、同化物在韧皮部的装载与卸出机制如何？韧皮部装载是指光合产物从叶

11、肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。分为3个步骤：（1）白天，叶肉细胞光合作用形成的磷酸三碳糖首先从叶绿体运到胞质溶胶；晚上，可能以葡萄糖状态离开叶绿体，后来转变为蔗糖。（2）叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近。（3）糖分运入筛分子和伴胞，即筛分子装载。途径有质外体途径和共质体途径。韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。韧皮部卸出首先是蔗糖从筛分子卸出，然后以短距途径运到接受细胞，最后在接受细胞贮藏或代谢。途径有共质体卸出与质外体卸出。3、简述压力流动学说的要点，实验证据及遇到的难题。1.压力流动学说（Pressure Flow Hypothesis）（1）源库间

12、溶液浓度的差异导致压力势差，源端具较高的压力势。（2）在压力势差的推动下，溶质随溶液一起集体流动。（3）在源库间有导管、筛管构成的质外体与共质体交替的连结系统。（4）有浓度低于源端溶液的环绕水溶液。压力流动学说不完善的方面：只能说明单方向运输；源库端的压力势差不能克服筛板的阻力；学说本身没有反映代谢的主动作用；筛管内的高ATP，高K，肌动蛋白丝的作用尚不明确。4、试述同化物运输与分配的特点和规律。韧皮部运输的特点：(1). 速度快，(2). 韧皮部汁液成分复杂、不均一，(3). 筛管具有较高的正压力势。(4)双向运输。(5)韧皮部的运输依赖于细胞的生命活动同化物分配规律 ：(1).总方向：由源

13、到库.(2).优先供应生长中心.(3)就近供应，同侧运输.(4)叶片中同化物的输入与输出.第五章 植物生长物质写出下列符号的中文名称。AUX：生长素 IAA：吲哚乙酸 NAA：-萘乙酸 IBA：吲哚丁酸 JA：茉莉酸TIBA：2，3，5-三碘苯甲酸 IPA：吲哚丙酸 2，4-D：2，4-二氯苯氧乙酸GA：赤霉素 PP333：氯丁唑 CCC：氯化氯胆碱PIX：1，1-二甲基哌啶鎓氯化物S-3307：烯效唑CTK：细胞分裂素ABA：脱落酸PA：红花菜豆酸ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸SA：水杨酸MH：马来酰肼BR：生物试剂思考题1、植物激素的特点？由植物体内天然产生，并从产生之处运送到别处，对生

14、长发育产生显着作用的微量有机物。2、一些种子会积累生长素结合物，这在生理上可能有哪些意义？作为贮藏形式；作为运输形式；解毒作用；调节自由生长素的含量。3、试述人工合成的生长素在农业生产的应用。主要促进插枝生根、阻止器官脱落，促进菠萝开花，番茄座果等。4、赤霉素在生产上的应用主要有哪些方面？促进麦芽糖化；促进营养生长；打破休眠。5、细胞分裂素延缓叶片衰老的可能的原因？细胞分裂素在叶片内促使叶片蛋白质合成，推迟衰老。6、乙烯利在生产上主要应用于哪些方面？促进橡胶树乳胶的排泌，促进开花、果实成熟和器官脱落等。7、生长抑制剂与生长延缓剂抑制生长的作用方式有何不同？生长抑制剂抑制顶端生长，使株形发生变化

15、，外施赤霉素不能逆转其抑制效应；生长延缓剂抑制茎部近顶端分生组织细胞延长，使节间缩短，株形紧凑，外施赤霉素可逆转其抑制效应。8、试述细胞分裂素的生理作用和在生产中的应用。促进作用：促进细胞分裂，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，气孔张开，偏上性生长，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物座果。抑制作用：抑制不定根形成和侧根形成，延缓叶片衰老。9、除5大类植物激素以外，常见的在生产中应用的天然植物生长物质有哪些？有哪些主要生理功能？油菜素内酯。促进细胞生长和分裂，可提高作物产量，提高作物的抗冷性、抗旱性和抗盐性。多胺。促进生长，延迟衰老，适应逆境环境。茉莉酸。促进作用：乙烯合

16、成，叶片衰老，叶片脱落，气孔关闭，呼吸作用，蛋白质合成，块茎形成。抑制作用：种子萌发，营养生长，花芽形成，叶绿素形成，光合作用。还可以提高植物的抗逆性，增强对病虫和机械伤害的防卫能力。水杨酸。增加植物抗病性，可抑制ACC转变为乙烯，诱导浮萍开花等。思考题 第六章 光形态建成1、就“植物生长“而言，光起什么作用？参与光合作用的光与参与光形态建成的光有何区别？光起到的作用：是绿色植物光合作用必需的；调节植物整个生长发育，以便更好地适应外界环境。光合作用是将光能转变为化学能，而在光形态建成过程中，光只作为一个信号去激发受体，推动细胞内一系列反应，最终表现为形态结构的变化。2、什么是光形态建成？参与光

17、形态建成的光受体有哪些？依赖光控制细胞分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就称为光形态建成。光受体有：光敏色素，隐花色素和向光素，UV-B受体。思考题 第七章 植物的生长生理1、种子萌发必须的外界条件有哪些？种子萌发时吸水可分为哪三个阶段，第一、第三阶段细胞主要靠什么方式吸水？四个条件：水分、氧、温度和光。三个阶段：急剧的吸水，吸水的停止和胚根长出后的重新迅速吸水。第一阶段是吸胀作用，第三阶段为渗透性吸水。2、试述光对植物生长的影响。光对茎的伸长以及多种作物根的生长有抑制作用。3、总结种子萌发过程中贮藏物质的动员及再利用。种子萌发经历从异养到自养的过程。种子萌发时只能动用种子内

18、贮藏的物质，还不能制造足够的养分，这就是异养。当幼苗叶片进行较旺盛的光合作用，制造充分有机养料后，才进入自养阶段。4、以根尖为例，说明处在细胞分裂、细胞伸长阶段的细胞以及已分化的细胞在形态结构和生理生化方面有何不同？细胞的分化受哪些因素调控？分裂过程：细胞周期分为间期和分裂期，分裂期按形态指标分为前期、中期、后期与末期，而最显著的生化变化就是核酸含量的变化。伸长过程：在根的顶端的分生区中，只有顶部的一些分生组织细胞，永远保持强烈的细胞分裂的机能，而它形态学下端的一些细胞，逐渐过渡到细胞伸长阶段。在这个阶段，开始时细胞体积迅速增加。当细胞伸长时，呼吸速率增快，同时蛋白质质量也随着增加。此外，细胞

19、壁也在增厚。 细胞的分化受转录因子、细胞全能性和极性的调控5、利用组织培养技术将菊花叶培养为一株完整的植株，要经过哪些步骤？（1）采集菊花叶；（2）对菊花叶进行消毒；（3）将处理的菊花叶制成外植体；（4）接种和培养。6、植物的相关关系表现在哪些方面？用你所学的知识解释“根深叶茂”、“旱长根、水长苗”及“枝叶徒长、花果稀疏，花果繁茂 、枝叶旱衰”。植物各部分相互制约与协调的现象，称为相关性。如顶端优势现象。“根深叶茂”说明了根长得好，地上部分才能很好的生长。首先，地上部分生长需要的水分和矿物质，主要是由根系供应的；其次，根部是全株的细胞分裂素合成中心，形成后运输到地上部分去；此外，根系还能合成植

20、物碱等氮化合物。“旱长根、水长苗”是说明了根和地上部分的生长会相互抑制，这可以从根冠比（根重/茎、叶重）的变化可以看出：土壤水分低，会增加根的相对重量，根冠比值升高；土壤水分高，地上部分生长良好，根冠比值降低。“枝叶徒长、花果稀疏，花果繁茂 、枝叶旱衰”说明了营养器官和生殖器官生长之间是有矛盾的，表现在营养器官生长对生殖器官生长的抑制和生殖器官生长对营养器官生长的抑制两个方面。7、何谓顶端优势，产生顶端优势可能的原因，如何利用顶端优势指导生产实践？当胚芽形成后，顶端部位就开始影响旁侧部位。顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象，称顶端优势。原因与生长素有关，因为顶芽产生的生长素，抑制侧芽生长。顶

21、端优势在生产应用很广如果树修剪整形、棉花整枝等。8、简述植物向光性、向重力性的机理。向光性运动机理 目前，植物向光性运动机理有两种假说：生长素分布不均匀假说和抑制物质分布不均匀假说。（1）生长素分布不均匀假说（CholodnyWent Theory） Cholodny（1927） Went（1928）以燕麦胚芽鞘为材料研究发现在单侧蓝光作用下，背光侧胚芽鞘顶端扩散到琼脂中的生长刺激物质活性高于向光侧，并认为该物质是生长素，据此提出向光性运动是由于在单侧光作用下生长素分布不均匀引起的 Thimann等（1937）称之为ChoodnyWent学说，并应用该学说解释植物向光性及向重力性运动现象，沿用

22、至今，成为解释向光性运动的经典理论。然而Bruinsum等（1975）以向日葵幼苗为材料研究植物向光性运动特性时发现，单侧蓝光处理并未引起生长素分布不均匀，因而对该假说提出质疑。Hasagawa（1989）重复Went试验发现Went测得的胚芽鞘弯曲度是生长素和生长抑制物质两类化合物总反应的结果，认为Went的结果是一种假象。但lino（1991）以玉米为材料，对玉米胚芽鞘向光测和背光测内源生长素含量的测定表明，单侧蓝光引起生长素分布不均匀，从而引起胚芽鞘向光弯曲，此结果支持了CholodnyWent学说。（2）抑制物质分布不均匀假说（ BruinsumHasagawa Theory）Hasa

23、gawa等（19801986）以萝卜等为材料，对向光性运动机理进行了详细的研究，获得了与Brunsum相同的结果，同时发现单侧光引起向光侧积累生长抑制物质，从而提出BrunsumHasagawa学说（1990），认为植物向光性运动是由于单侧光引起生长抑制物质分布不均匀所致。一些研究表明，在不同植物中引起向光性运动的抑制物质有所不同。引起绿色向日葵幼苗下胚轴向光弯曲的抑制物质是黄质醛等（Franssen Bruinsma，1981），引起萝卜下胚轴向光弯曲的抑制物质是顺式萝卜宁、反式萝卜宁和萝卜酰胺（Hasagawa等，1986）。燕麦胚芽鞘中的抑制物质至今未鉴定出，但根据色谱分析，它不是脱落酸

24、。陈汝民（1999）研究指出抑制物质6甲基2苯并唑啉酮分布不均匀是单侧光作用下玉米胚芽鞘向光运动的主要原因。目前，在解释植物向光性运动的两种假说中，经典的CholodnyWent学说面临严峻的挑战，似乎BrunsumHasagawa学说占优势。两种学说尚有争议，学者们还没有统一的看法，尚待进一步深入的研究。解释根的向重力性运动机理有3种假说：CholodnyWent学说、平衡三学说和双叉理论。（1）平衡石学说 早在达尔文时代就已知道根冠是感受重力刺激的部分，但根冠如何感受重力刺激，长期以来众说纷纭，其中HaberlandNemee的平衡石学说受到普遍的重视。平衡石学说认为根冠感受重力刺激的是细

25、胞内可移动的颗粒，称之为平衡石（statolith）。一般认为，造粉体（amyloplast）可能是根冠细胞中感受重力作用的平衡石或称之为重力传感器（gravisensor）。1个造粉体细胞含有1020个直径为410m的淀粉粒。含平衡石的细胞称为平衡细胞（statocytes）。植物体内的平衡石分布因器官而异。根部的平衡石在根冠中，而茎部的平衡石分布在维管束周围的12层细胞（淀粉鞘）。平衡石在重力影响下，下沉在细胞的底部。试验表明，Ca2+在向重力性反应中起着重要的作用。均匀的外施45Ca2+于根上，水平放置，发现45Ca2+向根的下侧移动。将含有钙离子螫合剂（如 EGTA）的琼脂块放在横放玉

26、米根的根冠上，无向重力性反应；如改用含Ca2+琼脂块，则恢复向重力性反应。进一步研究发现，玉米粮冠中的钙调素浓度是伸长区的4倍。外施钙调素的抑制剂于根冠，则根丧失向重力性反应。结合平衡石、生长素、Ca2+和钙调素对向重力性的影响，有人提出向重力性的机理：根横放时，平衡石沉降到细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放Ca2+到细胞质内，Ca2+和钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累较多的Ca2+和生长素，影响该侧细胞的生长。（2）双叉理论（bifurcation theory）Mesland（1992）根据非线形不平衡热力学理论，提出重力整体作用（holistic act

27、ion of gravity）概念，即所谓的双叉理论。双叉理论认为细胞核和细胞骨架在细胞对重力感受和传导中起着很重要的作用，推测在细胞中可能存在重力致敏窗（gravitysensitive window）。Lorenzi Perbal（1990）以扁豆幼苗为材料，通过不同处理条件下细胞核行为的研究发现，细胞核和细胞骨架确实起着重力感受器的作用。刘承宪（2001）提出：重力感受的起始过程是根冠细胞中胞溶性Ca“浓度局部增加，重力诱导胞溶性Ca2+浓度增加的机理，可能涉及到造粉体和细胞器的沉降，通过细胞骨架引起磷酸肌醇水解，胞溶性Ca2+浓度增加，活化钙调蛋白和刺激Ca2+和Ca2+钙调蛋白依赖型

28、的酶，如 Ca2+ATP酶和蛋白质激酶，最后导致胞内和胞外Ca2+梯度形成，不对称Ca2+分布可能有差别的修饰细胞骨架蛋白，改变维管方位，影响细胞壁合成和沉积，结果形成一种非刺激侧更快生长的生长梯度，产生弯曲。思考题 第八章 植物的生殖生理1、植物的成花包括哪三个阶段？（1）成花决定，进行着营养生长的植物感受到外界环境信号及自身产生的开花信号，向生殖生产转变；（2）形成花原基，茎端分生组织转变为花分生组织，由诱导状态向分生组织的转变；（3）花器官的形成及其发育，花分生组织中的细胞进一步分化成不同的花器官。2、什么是春化作用？如何证实植物感受低温的部位是茎尖生长点？低温诱导植物开花的过程，称春化

29、作用。将植物种植在高温下，不能开花结实。但是，只让茎尖生长点获得低温，其他部分高温，就可以开花结实。反过来在低温环境下，让茎尖生长点获得高温，也不能开花结实。实验证明了植物感受低温的部位是茎尖生长点。3、什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型。植物对白天和黑夜的相对长度的反应，称光周期现象。长日植物（LDP），是指日照长度必须长于一定时数才能开花的植物。如小麦、胡萝卜、油菜、甜菜等。短日植物（SDP），是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。如烟草、大豆、菊花、水稻等。日中性植物（DNP），是指在任何日照情况下都可以开花的植物。如西红柿、茄子、辣椒等。4、为什么说暗期长度对短日植物

30、成花比日照长度更为重要？因为短日植物的开花，决定与暗期的长度，而不决定于光期时间的长短。5、为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程？它与植物成花之间有何关系？用不同波长的光间断暗期的试验表明，无论是抑制短日植物开花，还是促进长日植物开花，都是以600660nm波长的红光最有效；且红光促进开花的效应可被远红光逆转。这表明光敏色素参与了成花反应，光的信号是由光敏色素接受的。光敏色素有两种可以互相转化的形式：吸收红光的Pr型和吸收远红光的Pfr型。Pr是生理失活型，Pfr是生理激活型。照射白光或红光后， Pr型转化为Pfr型；照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的

31、可逆转化有关，成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量，而是受Pfr/Pr比值的影响。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花，而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花。6、如何用实验证实植物感受光周期的部位以及光周期刺激可能是以某种化学物质传导的？利用短日植物菊花来进行试验。A，在长日照下的菊花，不开花；B，叶子短日照处理，顶端长日照处理，开花；C，叶子长日照处理，顶端短日照处理，不开花；D，在短日照下的菊花，开花。结果表明，感受光周期刺激的部位是叶子。利用嫁接实验证实光周期刺激可能是以某种化学物质传导的。把5株苍耳植株相互嫁接在一起，如果把一株上的一张叶片放在适宜的光周期下，即使其他植株都处在

32、不适宜的光周期下，也都可以开花。7、试述柴拉轩“成花素假说”的观点。你从中得到什么启示？1937年柴拉轩就提出，植物在适宜的光周期诱导下，叶片产生一种类似激素性质的物质即“成花素”，传递到茎尖端的分生组织，从而引起开花反应。1958年柴拉轩提出了“成花素假说”用于解释赤霉素在开花中的作用的。他认为成花素是由形成茎所必须的赤霉素和形成花所必须的开花素两种互补的活性物质所组成，开花素必须与赤霉素结合才表现活性。植物必须形成茎后才能开花，即植物体内存在赤霉素和开花素两种物质时，才能开花。日中性植物本身具有赤霉素和开花素，所以无论在长、短日照条件下都能开花；而长日照植物在长日条件下、短日照植物在短日条

33、件下，都具有赤霉素和开花素，因此，都可以开花；但长日照植物在短日条件下缺乏赤霉素、而短日照植物在长日条件下缺乏开花素，所以都不能开花；冬性长日植物在长日条件下具有开花素，但无低温条件时，缺乏赤霉素的形成，所以仍不能开花。赤霉素是长日植物开花的限制因素子，而开花素是短日植物开花的限制因素子。因此，用赤霉素处理处于短日条件下的某长日植物可使其开花，但赤霉素处理处于长日条件下的短日植物则无效。然而到目前为止，开花素并没有找到，成花素假说也缺少足够的实验证据，但是成花素假说所提出的开花激素复合物以及不同类型植物中存在不同的限制开花因子的概念，对于进一步认识开花这个复杂过程的控制机理，是很有启发意义的。

34、8、春化和光周期理论在农业生产中有哪些应用？春化作用：(1)人工春化，加速成花 如将萌动的冬小麦种子闷在罐中，放在05低温下4050天，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，可以在一年中培育34代冬性作物，加速育种进程；为了避免春季“倒春寒”对春小麦的低温伤害，可对种子进行人工春化处理后适当晚播，使之在缩短生育期的情况下正常成熟；春小麦经低温处理后，可早熟510天，既可避免不良的气候(如干热风)的影响，又有利于后季作物的生长。(2)指导引种 引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。若将北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能顺利通过春化阶段，使植物只进行营养生长而

35、不开花结实，造成不可弥补的损失。(3)控制花期 如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对以营养器官为收获对象的植物，可贮藏在高温下使其不通过春化(如当归)，或在春季种植前用高温处理以解除春化(如洋葱)，可抑制开花，延长营养生长，从而增加产量和提高品质。光周期：(1)指导引种 不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地区生长季节的日照条件，对以收获种子为主的作物，若是短日植物，比如大豆，从北方引种到南方，会提前开花，应选择晚熟品种（使植物有足够的时间积累营养）；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种

36、到北方时，应选择晚熟品种。否则，就有可能使植物提早或推迟开花，而造成减产甚至颗粒无收。（春到夏，北方比南方更早达到长日照植物的昼长要求；夏到秋，南方比北方更早满足短日照植物的昼长要求）（北方昼长，有利于长日照植物开花；南方昼短，有利于短日照植物开花）(2)育种上的利用 根据作物光周期特性，利用中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖23代，加速了育种进程，缩短育种年限。具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。通过人工控制光周期，可使两亲本

37、同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻（短日植物？）甘薯杂交育种时，可以人为地缩短光照，使甘薯开花整齐，以便进行有性杂交，培育新品种。(3)控制花期 花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如短日植物菊花，用遮光缩短光照时间的办法，可以从十月份提前至六、七月间开花；若在短日来临之前，人工补充延长光照时间或进行暗期间断，则可推迟开花。对于长日性的花卉，如杜鹃、山茶花等，人工延长光照或暗期间断，可提早开花。(4)调节营养生长和生殖生长 对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。如将短日植物烟草引种至温带，可提前至春季播种，促进营养生长，提高烟叶产量。对于短日

38、植物麻类，南种北引可推迟开花，增加植物高度，提高纤维产量和质量，9、克服植物受精过程中的不亲和性的可能途径有哪些？克服不亲和的可能途径主要有两条：一是从遗传改良着手，选育亲和性品种，二是从生理上考虑，建立避开不亲和识别反应的方法，其中采用细胞融合和DNA导入等生物技术，可能是最有效的方法。思考题 第九章 成熟和衰老1、种子成熟过程中会发生哪些生理化变化？种子成熟期间，有机物主要向合成方向进行，把可溶性的低分子有机物（如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等）转化为不溶性的高分子有机物（淀粉、蛋白质、脂类），积累在子叶或胚乳中。2、环境条件对种子品质有什么影响？外界条件也影响种子的成熟过程和它的化学成分。干燥与

39、热风使种子灌浆不足；温度对油料种子的含油量和油分性质有很大影响；不同的营养也会对种子的化学成分有显着影响。3、果实成熟期间在生理生化上有哪些变化？在成熟过程中，果实从外观到内部发生了一系列变化。如呼吸速率的变化、乙烯的生成、贮藏物质的转化、色泽和风味的变化等，表现出特有的色、香、味，使果实达到最适于食用的状态。糖含量增加-甜味增加。淀粉可溶性糖。有机酸减少-酸味下降。有机酸糖，氧化成CO2和H2O，K、Ca中和。涩味消失。单宁减少。单宁过氧化物酶过氧化物，不溶于水的胶状物。挥发物质的产生-产生香味。主要是酯类。包括脂肪族和芳香族酯，还有少数醛类。香蕉乙酸戊酯，桔子柠檬醛。果实软化-果实变软。中

40、胶层不溶性果胶可溶性果胶；淀粉可溶性糖。色泽变化-多数果实由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐。叶绿素破坏，类胡萝卜素稳定，形成花色素。光利于花色素的合成，果实的向光面鲜艳。4、植物衰老时发生那些生理生化变化？衰老的机理如何？植物衰老时，总蛋白质、核酸和叶绿素含量下降，光合速率减慢、呼吸率在叶片衰老前期仍维持稳定水平，衰老末期才迅速下降，氧化磷酸化解耦联。解释衰老的原因主要有营养亏缺理论和植物激素调控理论。目前已知，发育信号和环境信号共同启动衰老过程，糖可能是诱导衰老的信号分子之一。在植物中已发现许多衰老相关基因，他们编码唔知讲解的水解酶和再循环有关酶蛋白和信号转导组蛋白。5、种子休眠的原因有哪些？如何破除休眠？原因：种皮限制、种子未完成后熟、胚未完全发育和抑制物质的存在等。使用GA是当前最有效的方法。之外还有低温法、干燥贮藏法、高温法、双氧水处理等。6、油料种子的油脂形成有何特点？油料种子成熟期间，适当的低温有利于油脂的累积。若成熟时温度较低而昼夜温差大时，有利于不饱和脂肪酸的形成；相反情况，则有利于饱和脂肪酸形成。7、植物器官脱落的原因是什么？在生产上如何调控？器官脱落是植物适应环境，保存自己和保证后代繁殖的一种生物学现象。A