植物生理大题

1、植物的呼吸作用1.三羧酸循环中一些中间产物的补充主要通过哪些回补途径？（1）丙酮酸的竣化，即丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下形成草酰乙酸。（2）PEP的羧化作用，糖酵解中形成的PEP不转变为丙酮酸，而在PEP羧化激酶的作用下形成草酰乙酸。（3）冬氨酸的转氨作用，天冬氨酸和a-酮戊二酸在转氨酶作用下可形成草酰乙酸和谷氨酸。2.简述呼吸传递体中的五种酶复合体的生理功能，并说出它们各自的主要抑制剂的名称。（1）复合体I:又称NADH,泛醌氧化还原酶，主要生理功能是将电子从基质的NADH转移到泛醌。 抑制剂为鱼藤酮、杀粉蝶菌素、巴比妥酸等。（2）复合体II:又称琥珀酸；泛醌氧化还原酶，主要功能是催化玻珀酸

2、氧化成延胡索酸，将琥珀酸脱下2个H经FAD，传到泛醌。抑制剂：该酶活性可被2噻吩甲酰三氟丙酮TTFA所抑制。（3）复合体III又称泛醌：细胞色素C氧化还原酶，主要功能是催化电子从UQH2向Cytc传递，转移一对电子的同时将4个质子由基质泵至膜间隙。抑制齐: 抗霉素A结合在N中心上，阻断UQ的还原。黏噻唑菌醇结合在P中心上，阻断UQH2的氧化。（4）复合体IV又称细胞色素C:细胞色素氧化酶，主要功能是将Cytc中的电子传递给分子氧，也可能在这一电子传递过程中将线粒体基质中的2个H转运到膜间空间。抑制剂:CO、氰化物、叠氮化物同02竞争与Cyta3中Fe的结合，抑制从Cyta3到02的电子传递。（

3、5）复合体V:即F0F1-ATP又称ATP合成酶，主要功能是利用呼吸链电子传递产生的质子动力，将ADP和Pi合成AIP,也能催化ATP水解。抑制剂：寡霉素3.有关氧化磷酸化的机理的构象耦联假说的要点有哪些？（1）ATP酶利用质子动力势，并不用于磷酸化ADP，而是引起构象的变化，改变与底物的亲和力，催化ADP与Pi形成ATP。（2）F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同、因而与核苷酸的亲和力不同。（3）质子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动亚基旋转，由于亚基的端部是高度不对称的，它的旋转引起亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O)，不断将ADP和Pi结合在一

4、起，形成ATP。4.试述电子通过交替氧化酶的两种调控模型。（1）电子溢出模型 在很长一段时间内，交替氧化酶被人们相信仅仅作用于电子溢出时。根据这一模式，交替氧化酶活性只有在多于40%60%的泛醌库被还原时才可能是显著的。随着细胞色素途径处于或挂近饱和，泛醌库会因此转移电子给交替氧化酶。这种目前被认为已过时的模型。（2）电子分配模型 交替途径和细胞色素途径在UQ库还原到较低水平时都显示了显著的活力，电子在这两个途径的分配是基于每一途径的相对活力。在这些情况下，交替氧化酶的活性被认为受a酮酸调节和分子间二硫键的还原/氧化调控，同时还可能有一些另外的调控机制，机理还不清楚。5.试述丙酮酸脱氢酶复合体

5、催化丙酮酸氧化脱羧的主要调控机制。（1）产物抑制：PDH受它自身产物乙酰CoA和NADH的反馈抑制。这两种产物与CoA和NAD竞争酶的活性部位，是竞争性抑制。乙酰CoA抑制E2, NADH抑制E3。抑制效应可被CoA和NAD逆转。（2）能量反馈抑制：细胞内的能荷状态调节酶体系的活性，能荷高时活性低，能荷低时活性高。（3）可逆磷酸化的调控：丙酮酸脱羧酶（E1）上的特殊丝氨酸残基可以被磷酸化而使酶活性降低。E1的磷酸化和去磷酸化是PDH失活和激活的重要方式。二氢硫辛酸乙酰基转移酶E2分子上有两个特殊的酶：激酶和磷激酶。激酶使PDH磷酸化，抑制其活性；磷酸酶脱去PDH的磷酸基团使其活化。水分生理1.

6、水进入根系的径向运输有哪几条途径？（1）质外体途径：水分经过细胞壁、细胞膜以及木质部等组成的质外体途径。（2）共质体途径：水分依次从一个细胞的细胞质经过胞间连丝到达另一个细胞的细胞质的途径。水分要通过细胞的原生质体，阻力较大，移动速度慢。（3）跨细胞途径：水分透过细胞膜的运输途径，水分从细胞的一侧跨膜渗透进入细胞，从细胞的另一侧跨膜运出细胞，并可依次进出下一个细胞，最后进入植物体内的过程。2.水通过生物膜的方式有几种？简单的自由扩散：由于水分子非常小，可以不需要细胞提供能量，也不需要膜转运蛋白（载体）的协助，只以膜两侧浓度差为动力，所以称“自由扩散”。水孔蛋白：高度特异性的亲水通道，对于某些特

7、殊功能的组织来说，水分子快速通过水孔蛋白是非常重要的。这种运输方式不消耗能量属于协助扩散。大多数运输其他物质的膜蛋白质也有少量透水性。3.水通道蛋白主要的生理功能有哪些?（1）促进水的长距离运输：在跨细胞途径中起着重要作用。（2）促进细胞内外的跨膜水运输；从而调节细胞内外水的平衡促进细胞内外的跨膜水运输。（3）调节细胞的胀缩，通过存在于液泡膜上的TIP，从而使水快速出入液泡以保证细胞能迅速膨胀和紧缩。4.谈谈控制性根系分区交替灌溉理论依据主要有哪些？（1）光合与蒸腾对气孔开度的反应不同：一般条件下，光合速率随气孔开度増加而增加，但当气孔开度达到某一值时，光合速率増加不再明显；而蒸腾速率则随气孔

8、开度增大而线性增加。局部干燥区域的根信号能帮助改变作物的气孔开度从而调节水分消耗（2）研究表明当植物生长在干燥土壤中时，产生一种根信号，主要是脱落酸ABA，能帮助植物检测土壤中的有效水量且据此调节其水分消耗。它主要在土壤干燥带的根中产生，且逐渐传输到枝叶，因此枝叶的生理状况将被调节。根源ABA作为一种水分胁迫的信号，它的强度随干旱的加剧而增加。（3）交替控制使部分根系经受一定程度的水分胁迫，能刺激根系的补偿功能，提高根系传导能力。（4）交替湿润局部根区可减小株间土壤蒸发和根区深层渗漏，提高贮存在根区的水分有效性：交替湿润局部根区减少了棵间土壤湿润面积，因此减少了棵间土壤蒸发，同时，由于局部区域

9、干燥和局部区域湿润，存在局部湿润区域向干燥区域的侧向水分运动，加之总灌水量的减小，使灌水入渗深度减小，因而有更多的水分被保持在根区范围内，减少了深层渗漏。提高了灌水-根系土壤贮水-作物根系吸水之间的转化效率和水的有效性，有利于提高水分利用效率。5.你对节水农业的发展有何见解？（1）节水农业是指采取水利和农业措施，提高水资源的利用率，实现节约用水、经济效益和生态环境改善的统一，促进农业可持续发展。（2）节水农业技术，包括工程节水、农艺节水、管理节水、化学节水、生物节水等诸多技术措施。（3）节水农业的发展可以从下面四个方面进行：水资源时空调节：a.通过工程调水实行区域调节 b.建设调蓄水库进行年

10、季调节 c.实行渠井联合有效利用地表和地下水 充分利用自然降水：a.防止水土流失促使降水就地入渗 b.合理耕作增加覆盖降低土面蒸发 c.扩展根系充分利用土壤贮水 d.拦蓄非耕地径流用于补充灌溉 合理利用灌溉水：a.减小输水渗漏损失 b.改进灌水方法降低灌水定额 c.优化灌溉制度降低灌溉定额 提高植物水分利用效率：a.调整种植结构 b.选用高WUE品种 c.提高光合蒸腾比率 d.增强对缺水适应能力植物生长物质1.简要说明生长素极性运输的化学渗诱偶联学说模型。在酸性的细胞壁中，生长素以弱酸的形式经载体协同运输或自由扩散的方式进入细胞；旦进入中性的细胞质，生长素主要以离子的形式存在并在细胞中大量积累

11、；离子形式的生长素通过分布于细胞基部的离子载体顺浓度梯度输出细胞，正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输生长素极性运输所需的能量是由跨膜质子电位提供的。2.五大植物激素的主要生理作用是什么？（1）生长素IAA: a促进细胞伸长生长 b促进侧根和不定根的发生 c对养分的调运作用 d花芽诱导和性别控制 e诱导维管束分化 f引起顶优势 g脱落 f植物的向性运动（2）赤霉素GA: a促进茎的伸长生长 b诱导开花 c打破休眠，促进萌发 d影响花芽分化和性别控制 e调节植物幼态和成熟态之间的转换 f促进座果和单性结实（3）细胞分裂素CTK: a促进细胞分裂 b促进芽的分化 c促进细胞扩大

12、 d促进侧芽发育，消除顶端优势 e延缓叶片衰老 f打破种子休眠（4）脱落酸ABA: a种子发育 b促进休眠 c促进气孔关闭 d诱导芽休眠 e抑制生长 f促进衰老、脱落 g增加抗逆性 h生理促进作用（5）乙烯ETH: a改变生长习性 b诱导果实成熟 c促进衰老和脱落 d促进开花和雌花分化 e诱导不室根和根毛发生3.如何用证明实验证明生长素极性运输？供体-受体琼脂块法 取一段胚芽鞘，在其上端放一块含有一定量生长素的琼胶块作为供体，下端放一块不含生长素的琼胶块作为接受体，过一定时间后能测到表明下端接受体中含有生长素。如果把一段胚芽鞘倒过来，把底端朝上放，做同样实验，则下端接受体（形态学上端的琼脂块）

13、中无生长素出现。以上实验表明生长素只能从形态学上端运到下端，而不能反方向运输，这即是生长素的极性运输。4.在调控植物的生长发育方面，五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效或颉颃作用？ （1）增效作用方面：生长素与赤霉素在促进植物节间的伸长生长反面、生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落时表现出增效作用。如IAA促进核的分裂，CIK促进质的分裂，两者共同作用，加快了细胞分裂。（2）拮抗作用方面：GA和ABA在影响a淀粉酶合成上、GA和ABA在影响伸长生长方面、生长素和脱落酸在影响器官脱落酸、脱落酸和细胞分裂素在作用衰老进程中、IAA和CTK在影响顶端优势等方面均表现出拮抗作

14、用。如GA促进和谷类种子a淀粉酶合成，而ABA抑制a淀粉酶合成；IAA维持顶端优势，而CTK减弱顶端优势。5.如何用生物测试法来鉴别生长素、赤霉素与细胞分裂素？如何鉴别脱落酸和乙烯？（1）生长素、赤霉素与细胞分裂素的鉴别：分别用100mg/L生长素、赤霉素与细胞分裂素处理（叶面涂抹）萝卜子叶，若能促进萝卜子叶膨大的，则为细胞分裂素，用剩下的两种激素溶液喷施1叶期水稻（如珍珠矮品种）幼苗地上部分，3天后观察，若能明显促进水稻幼苗生长的，则为赤霉素，而另一种激素则为生长素。也可先用燕麦试法检验生长素，然后用萝卜子叶法判断细胞分裂素。（2）脱落酸和乙烯的鉴定：分别用一定浓度的两种激素处理暗中发芽3天

15、的黄花豌豆幼苗，2天后观察，能使豌豆幼苗产生三重反应的为乙烯，另一种则为脱落酸。分别用一定浓度的两种激素涂抹于去除叶片的棉花外植体叶柄切口上，几天后能使叶柄脱落的激素为ABA，而另一种则为乙烯。植物成化生理1.设计一个简单实验来证明植物感受低溫的部位为茎尖生长点。（1）低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。植物感受低温的部位是茎的生长点或其它能进行细胞分裂的组织。将植物放在温暖的室内，只对某一部位进行低温处理，若能使植物开花，即能证明处理部位为低温感受部位。（2）例如可选用盆栽芹菜进行实验，将芹菜植物放在温暖的室内，茎尖用胶管缠绕，通入冷水，芹菜茎尖经低温处理可开花，反之，如果将芹菜植株放入

16、低温室内，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。2.试述长短日植物的开花与光敏色素的关系。 答:（1）阻止SDP和促进LDP植物成花作用的光谱，都是以600-660nm的红光最有效，且红光的这种效果可被远红刚光逆转。光敏色素对成花作用的影响与Pfr/Pr的可逆转化有关。（2）LDP开花需要高于一定的Pfr/Pr：短夜，Pfr/Pr维持较高水平，诱导开花；短夜，或暗期红光间断，Pfr/Pr维持较高水平，诱导开花；长夜，或暗期远红光间断，降低Pfr/Pr水平，抑制开花；（3）SDP开花需要低于一定的Pfr/Pr：短夜，Pfr/Pr维持高水平，抑制开

17、花；短夜，或暗期红光间断，Pfr/Pr维持高水平，抑制开花；长夜，或暗期远红光间断，Pfr/Pr降低，促进开花；3.试述光周期诱导植物开茈的成花素假说。 答:（1）感受光周期反应的器官是叶片，诱导后产生促进开花的物质；（2）叶片中产生的特殊物质可向各方向运转，到达茎生长点引起各种变化；（3）不同植物的成花刺激物具有相似的性质；（4）植株在特定条件下产生的成花素不是基础代谢过程中产生的一般物质。4.春化作用和光周期理论在农业生产上有哪些应用。 答:春化作用在农业上的应用：人工春化，加速成花：如将萌动的小麦种子闷在罐中，放在0-5低温下40到50d，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，

18、可在一年中培育3-4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5-10d,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。指导调种引种：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，就可能因为当地的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不开花结实，造成不可弥补的损失。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，或在春季种植前用高

19、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。光周期理论在农业上的应用：引种：不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特件和引种地生长季节的日照备件,否则，可能引起植物过早或过迟开花而造成减产，甚至颗粒无收。SDP:北南，选晚熟品种，花期提前，生育期缩短；南北，选早熟品种，花期延迟，生育期延长。LDP:北南，选早熟品种，花期延迟，生育期延长； 南北，选晚熟品种，花期提前，生育期缩短 育种：A调节花期,加速良种繁育：早、晚稻(SDP)杂交，花期不遇。对晚稻在苗期进行遮光处理，使其开花提早以与早稻相遇。B加速世代繁育，缩短育种年限：根据南北光温差异，进行南繁北育(异地种

20、植) 控制开期：花卉栽培中,光周期的人工控制可以促进或延迟开花。菊(SDP),秋季开花；遮光处理，提前至5天开花；延长光照或夜间闪光，推迟至春节开花。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。甘蔗，进行暗期光间断处理抑制开花；麻类，进行南种北引可推迟花，烟草引种至温带，可提前至春季播种，延长营养生长，提高烟叶产量。5.简述植物花器官发育的ABC模型。（1）控制花结构的这些基因按功能可分为三大类：A组基因控制第一、二轮花器官的发育，其功能丧失会使第一轮萼片变成心皮，第二轮花瓣变成雄蕊；B组基因控制第二、三轮花器官的发育，其功能丧失会使第二轮花瓣变成萼片，第三

21、轮雄蕊变成心皮；C组基因控制第三、四轮花器官的发育，其功能丧失会使第三轮雄蕊变成花瓣，第四轮心皮变成萼片。花的四轮结构花萼、花瓣、雄蕊和心皮分别由A、AB、BC和C组基因决定。（2）科恩(1991)提出ABC模型有3个基本原则：每类基因表达控制相邻的两个花轮的形成，当基因突变时其所控制的花器官表型发生改变；同源异型基因的联合作用决定花器官的发育；A类和C类的基因表达不相互重叠。（3）ABC模型：A类基因表达仅形成萼片；A类和B类基因共同表达形成花瓣；B类和C类基因共同表达形成雄蕊；C类基因专一表达心皮植物的矿质与氮素营养1.比较离子通道转运和离子载体转运溶质的区别。 通道蛋白 载体蛋白没有饱和

22、现象 有饱和现象(结合部位有限）顺电化学势梯度转运 顺电化学势梯度也可逆电化学梯度转运被动吸收 被动吸收或主动吸收2.溶液培养法要注意哪些问题？（1）培养液含有植物必需的营养成分；（2）各营养成分必须以植物可利用的形态供应；（3）各种营养成分成一定比例；（4）供应的数量不能使溶液的水势太低，以防植物脱水；（5）溶液必须有与植物相适应的PH，而且要经常调整来保持它；（6）注意给根系通气，以保持适当的根系活力；（7）经常更换溶液，常常一星期就要更换一次。3.如何进行作物缺素诊断？调查研究，分析病症要分清生理病害、病虫危害和其它因环境条件不适而引起的病症。若肯定是生理病害，再根据症状归类分析。如失绿

23、症状，要先确定病症出现在 老叶还是新叶上结合土壤及施肥情况加以分析。土壤酸碱度对各种矿质元素的溶解度影响很大，往往会使某些元素呈现不溶解状态而造成植物不能吸收。以上方法只能帮助作一些可能性推断，要确知缺乏什么元素，必须做植物和土壤 成分的测定并加入元素试验。植物组织及土壤成分的测定作重点元素的组织或土壤测定，帮助断定是否缺素。加入诊断初步确定植物缺乏某种元素后，可补充加入该种元素，如缺素症状消失，即可肯定是缺乏该元素。对于大量元素可采用施肥方法加入，而对微量元素则可作根外追肥试验。 4.植物从土壤中吸收的氮素是如何同化为体内蛋白质的? 植物的氮源主要是无机氮化物，其中又以铵盐和硝酸盐为主。 植

24、物从土壤中吸收铵盐后，即可直接利用氨去合成氨基酸，并进一步合成蛋 白质。氨与呼吸代谢的中间产物-酮酸结合，形成氨基酸。这种还原氨直接使 酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程，叫做还原氨基化。例如：a-酮戊二酸与氨结合，在谷氨酸脱氢酶作用下，以NADH+H+为氢供体，还原为谷氨酸。同样， 草酰乙酸和氨能形成天冬氨酸。如果吸收的是硝酸盐，则必须经过代谢还原才能利用。硝酸盐首先在细胞质 中的硝酸还原酶催化下还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐再由叶绿体等处的亚硝酸还原 酶催化下还原成氨。产生的氨再经上述的还原氨基化作用形成氨基酸，并进一步 合成蛋白质植物光合作用1.如何证实CO2同化场所是在叶绿体的基质，而不是在叶

25、绿体的被膜或类囊体的膜？（1）应该在基质和膜上分别检测光反应和碳同化活性，如果在分离的叶绿体的基质中做出了有碳同化活性而无光反应活性的实验，就能证实CO2同化场所是在叶绿体的基质，而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜上。（2）实验可桉下列步骤讲行：在适宜的条件下，提取具有生理活性的完整叶绿体。将提取的完整叶绿体放入低渗液中，让叶绿体被膜破裂，然后髙速离心，上清液中含有叶绿体的基质，沉淀为叶绿体的被膜和类囊体的膜。分别在上清液和沉淀中加入14CO2同化底物，结果是只有上清液能进行CO2同化反应，生成含有14C光合产物。将上清液和沉淀电泳，结果是只有上清液中含有同化CO2的酶类。而从类囊体的膜土仅分离

26、出PSI、PSII、Cytb6f和ATP合酶等蛋白复合体和其他组分。2.C4植物具较高光合速率的因素有哪些？(1)C3物的光合细胞主要是叶肉细胞(MC)，而C4植物的光合细胞有两类：叶肉细胞和维管束鞘细胞(BSC)。(2)C4植物维管束分布密集，间距小(通常每个MC与BSC邻接或仅间隔1个细胞)，每条维管束都被发育良好的大型BSC包围，外面又密接1-2层叶肉细胞，这种呈同心圆排列的BSC与周围的叶肉细胞层被称为“花环”结构。(3)C4植物的BSC中含有大而多的叶绿体，线粒体和其它细胞器也较丰富。BSC与相邻叶肉细胞间的壁较厚，壁中纹孔多，胞间连丝丰富。这些结构特点有利于MC与BSC间的物质交换

27、，以及光合产物向维管束的就近转运。(4)C4植物的两类光合细胞中含有不同的酶类，叶肉细胞中含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶以及与C4二羧酸生成有关的酶；而BSC中含有Rubisco等参与C3途径的酶、乙醇酸氧化酶以及脱羧酶。在这两类细胞中进行不同的生化反应。3.列举2种方法来鉴定C3植物、C4植物和CAM植物。 答：(1)观察叶结构：C3：BSC维管束鞘细胞不发达，不含叶绿体，其周围叶肉细胞排列疏松 C4：BSC含叶绿体，其周围叶肉细胞排列紧密呈“花环型”结构 CAM：BSC不发达，不含叶绿体，含较多线粒体，叶肉细胞的液泡大 C3植物栅栏组织和海绵组织分化明显，叶片背腹面颜色就不一致，而C4植物分化

28、不明显，叶背腹面颜色就较一致，多为深绿色。C3植物BSC不含叶绿体，外观上叶脉是淡色的，而C4植物BSC含有叶绿体，叶脉就显现绿色。一般CAM植物是多肉型的，往往具有角质层厚、气孔下陷等旱生特征。(2)从地理分布上区分：由于C3植物生长的适宜温度较低，而C4植物生长的适宜温度较高，因而在热带和亚热带地区C4植物相对较多，而在温带和寒带地区C3植物相对较多。在北方早春开始生长的植物几乎全是C3植物，直至夏初才出现C4的植物。CAM植物主要分布在干旱、炎热的沙漠沙滩地区。4.测定光合速率的方法有哪些？其原理是什么？ 答:（1）光合速率是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或CO2的释放量，也可用单

29、位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。（2）常用的方法有：红外线CO2分析法、氧电极法和半叶法。红外线CO2分析法。红外线C02分析仪是专门测定C02浓度的仪器。把红外线CO2分析仪与叶室连接，叶室中放入待测的叶片，把叶室中的气体用气泵输入红外线CO2分析仪，叶室中的CO2浓度就能被红外线CO2分析仪测定和记录。因此 用红外线CO2分析仪测定光照下流经叶片前后气流中CO2浓度差，以及测定放入 叶室中的叶面积便可计算出该叶片的光合速率。氧电极法。氧电极及测氧仪是专门测定CO2浓度的仪器。把氧电极与反应杯连接，反应液中放入绿色组织或光合细胞，氧电极测氧仪就能测定绿色组织或光合细胞在光下因光合作

30、用引起溶液中氧含量的增加值，另测定放入反应杯中绿色组织或光合细胞的数量便可计算出绿色组织或光合细胞的光合放氧速率。半叶法。同一叶片的中脉两侧，其内部结构，生理功能基本一致。半叶法就是沿叶脉剪取叶片的一半，放在暗中；留下另一半进行光合作用，过一定时间后取下另一半。在两个半叶上打取相同的面积，烘干称重，后者增加的重量就是在这段时间内，这部分叶片光合作用所引起的。根据照光部分干重的增量便可计算光合速率。同化物的运输和分配1.简述压力流学说的要点和实验证据。（1）1930年明希提出了解释韧皮部同化物运输的压力流学说，其基本论点是，同化物在筛管内是随液流而流动的，而液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起

31、的。在此基础上经过补充的新的压力流学说认为，同化物在筛管内运输是由源库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。而压力梯度的形成则是由于源端光合同化物不断向SE-CC复合体进行装载，库端同化物不断从SE-CC复合体卸出，以及韧皮部和木质部之间水分的不断再循环所致。即光合细胞制造的光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子，从而降低了源端筛管内的水势，而筛管分子又从邻近的木质部吸收水分，以引起筛管膨压的增加；与此同时，库端筛管中的同化物不断卸出并进入周围的库细胞，这样就使筛管内水势提高，水分可流向邻近的木质部，从而引起库端筛管内膨压的降低。因此，只要源端光合同化物的韧皮部装载和库端

32、光合同化物的卸出过程不断进行，源库间就能维持一定的压力梯度，在此梯度下，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。（2）根据压力流学说，韧皮部的运输应具有如下特点：各种溶质以相似的速度被运输；在一个筛管中运输是单方向的；筛板的筛孔是畅通的；在筛管的源端与库端间必须有足够大的压力梯度；装载与卸出过程需要能量，而在运输途中不需消耗大量的能量。（3）现有实验结果大多支持压力流学说，主要证据有：以11CO2或14CO2作脉冲标记的实验表明，在单一筛管分子中，同化物运输是单向的。改进固定材料方法和制片技术，用电镜观察，可发现筛板的筛孔是开放的。用昆虫吻针法可测定到筛管具有正压力，源库间具有压力差。实验表明

33、源的装载和库的卸出与代谢有关，装载和卸出能被呼吸抑制剂抑制，而长距离运输受呼吸抑制剂的影咐不大。另外，通过解剖观察，源库端的伴胞(或薄壁细胞）胞质浓，细胞体积比筛细胞大；而茎或叶柄中的伴胞胞质稀，细胞体积比筛细胞小。就此也可推测装载与卸出过程需要能量，而长距离运输的途中只需要少量能量。上述的实验证据都支持压力流学说。2.试述光合细胞中蔗糖合成途径和主要调节酶。（1）蔗糖的合成是在细胞质内进行的。光合中间产物磷酸丙糖通过叶绿体被膜上的磷酸丙糖转运器进入细胞质。在细胞质中，磷酸二羟丙酮(DHAP)在磷酸丙糖异构酶作用下转化为磷酸甘油醛（GAP)，DHAP和GAP处于平衡状态，二者在醛缩酶催化下形成

34、果糖-1，6-二磷酸(F1，6BP)。F1,6BP C1位上的磷酸被果糖-1，6-二磷酸酯酶(FBPase)水解而形成果糖-6-磷酸(F6P)。这一步反应是不可逆的，也是调节蔗糖合成的第一步反应，FBPase是这一反应的调节酶。（2）F6P在磷酸葡萄糖异构酶和磷酸葡萄糖变位酶作用下，形成葡萄糖-6-磷酸(G6P)和葡萄糖-1-磷酸(G1P)，G1P和UDP由UDPG焦磷酸化酶(UGP)催化下合成蔗糖所需的葡萄糖供体UDPG。（3）UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是蔗糖磷酸合成酶(SPS), SPS是蔗糖合成途径中另一个重要的调节酶。（4）蔗糖合成的最后一步反应是

35、S6P由蔗糖磷酸酯酶水解形成蔗糖。3.简述库细胞内淀粉合成的可能途径。（1）催化淀粉合成的途径有两条，一条称ADP葡萄糖(ADPG)途径；另一条为淀粉磷酸化酶催化的途径。然而，植物体内淀粉磷酸化酶主要催化淀粉降解代谢。因此，ADPG途径为淀粉合成的主要途径。（2）库细胞细胞质中形成的G1P或丙糖磷酸要通过位于淀粉体膜上的己糖载体或磷酸转运器才能进入淀粉体，然后再在ADPG焦磷酸化酶(AGP)等酶的作用下形成ADPG，ADPG则在淀粉合成酶催化下将分子中的葡萄糖转移到葡聚糖引物的非还原性末端逐渐形成直链淀粉，直链淀粉又可在分支酶作用下最终形成支链淀粉。植物生长生理1.简述植物地下部和地上部的相关

36、性。在生产上调节植物的根冠比？（1）地上部分和地下部分的相关性。植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。因而具有相关性。物质交换 根部的活动和生长有赖于地上部分所提供的光合产物、生长素、维生素等；而地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中合成的植物激素、氨基 酸等。信息交换 根冠间进行着信息交流。如在水分亏缺时，根系快速合成并通过木质部蒸腾流将ABA运输到地上部分，调节地上部分的生理活动。如缩小气孔开度，抑制叶的分化与扩展，以减少蒸腾来增强对干旱的适应性。叶片的水分状况信号，如细胞膨压，以及叶片中合成的化学信号物质也可传递到根部，影响根的生

37、长与生理功能。相关性 一般地说，根系生长良好，其地上部分的枝叶也较茂盛；同样，地上部分生长良好，也会促进根系的生长。（2）根冠比调节。通过降低地下水位，增施磷钾肥，减少氮肥，中耕松土，使用三碘苯甲酸、整形素、矮壮素、缩节胺等生长抑制剂或生长延缓剂等措施可加大植物的根冠比。通过增施氮肥，提高地下水位，使用GA、油菜素内酯等生长促进剂等措施可降低根冠比。运用修剪与整枝等技术也可调节根冠比。2.营养生长和生殖生长的相关性表现在哪些方面？如何协调以达到栽培上的目的的？依赖关系 生殖生长需要以营养生长为基础。花芽必须在一定的营养生长的基础上才分化。生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的，营养器

38、官生长不好，生殖器官的发育自然也不会好。对立关系 如营养生长与生殖生长之间不协调，则造成对立。表现在：营养器官生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育。例如，稻、麦若前期肥水过多，则引起茎叶徒长，延缓幼穗分化，增加空瘪率，若后期肥水过多，则造成恋青迟熟，影响粒重；大豆、果树、棉花等，如枝叶徒长，往往不能 正常开花结实，或者导致花、荚、果严重脱落。生殖生长抑制营养生长。一次开花植物开花后,营养生长基本结束；多次开花植物虽然营养生长和生殖生长并存，但在生殖生长期间，营养生长明显减弱。由于开花结果过多而影响营养生长的现象在生产上经常遇到，例如果树上的大小年，又如某些种类的竹林在大量开花结实后会衰老死亡

39、，这在肥水不足的条件下更为突出。生殖器官生长抑制营养器官生长的主要原因，可能是由于花、果是当时的生长中心，对营养物质的竞争力大的缘故。在协调营养生长和生殖生长的关系方面，生产上积累了很多经验。例如，加强肥水管理，既可防止营养器官的早衰；又可不使营养器官生长过旺。在果树生产中，适当疏花、疏果以使营养上收支平衡，并有积余，以便年年丰产，消除大小年。对于以营养器官为收获物的植物，如茶树、桑树、麻类及叶菜类，则可通过供应充足的水分，增施氮肥，摘除花芽等措施来促进营养器官的#长，而抑制生殖器官的生长。3.组织培养在植物生命科学中有哪些应用？植物组织培养应用十分广泛，主要应用于无性系的快速繁殖、无病毒种苗

40、培育、新品种的选育、种质保存、药用植物和次生物质的工业化生产以及植物科学的研究。目前，植物组织培养仍然处于发展阶段，人们对其中的很多问题（如植物细胞全能性的表达与控制、组织脱分化与再分化的机理等）尚未清楚，它的应用潜势还远远没有发挥出来。随着分子生物学研究的深入，组织培养会有更大的发展，在农业、制药业、加工业等方面发挥出更大的作用。创造出更大的经济效益。植物的细胞信号转导1.细胞内第二信使包括哪些？简述其主要功能。（1）第二信使，又次级信使，是指细胞感受胞外环境信号和胞间信号后产生的胞内信号分子，从而将细胞外信息转换为细胞内信息。Ca2+、cAMP(环腺苷酸）、IP3(1，4,5-三磷酸肌醇）

41、、DAG(二酯酰甘油），还包括cGMP (环鸟苷酸），H+,抗坏血酸，谷胱甘肽，NO、H2O2、花生四烯酸、环ADP核糖（cADPR)和其他肌醇磷酸（IP4、IP5、IP6)等。（2）细胞外环境信号和胞间信号与胞内信号分子在功能上是密切合作的。多细胞生物体受到外界环境刺激后，常产生胞间化学信号，到达细胞表面或胞内受体后，通过产生胞内信号起作用，从而完成整个信号转导过程。2.简述异三聚体G蛋白参与细胞外信号跨膜转换的过程。（1）异三聚体G蛋白由3种不同亚基（、)构成，亚基含有GTP结合的活性位点，并具有GTP酶活性，和亚基一般以稳定的复合状态存在。异三聚体G蛋白参与胞外信号跨膜转换的特点是：胞外

42、信号被细胞表面的受体识别后，通过膜上的G蛋白转换到膜内侧的效应酶上，再通过效应酶产生多种第二信使，从而把胞外的信号转换到胞内。（2）当无外界刺激时，异三聚体G蛋白处于非活化状态，以三聚体形式存在，亚基上结合着GDP，此时其上游的G蛋白偶联受体和下游的效应蛋白（酶）均无活性。当细胞接受外界信息后，信号分子与膜上的G蛋白偶联受体（非激活型）结合后引起G蛋白偶联受体构象改变，形成激活受体。激活的受体可与G蛋白的亚基结合，并引起亚基构象改变，释放GDP，结合GTP，形成激活型的亚基。 活化的亚基进一步与-亚基复合体解离，并与下游的效应蛋白结合，将信号传递下去。当与亚基相结合的GTP水解为GDP时，亚基

43、恢复最初构象，成为非激活型，并与下游效应蛋白分离，亚基重新与-亚基复合体结合，完成一次信号的跨膜转换。3.信号转导一般分那几个步骤?（1）胞间信号传递 化学信号或物理信号在细胞间的传递（信号的感受）（2）膜上信号转换 把胞间信号转换成胞内信号的过程（跨膜信号转导）（3）胞内信号转导 将胞内信号转导为具有调节生理生化功能的调节因子的过程（4）蛋白质可逆磷酸化 对靶酶进行磷酸化或去磷酸化的反应，使靶酶执行生理功能4.何为细胞信号转导中的“阴阳皮应”，其在细胞信号转导中的功能。（1）定义：把蛋白激酶和蛋白磷酸酶对生物体内蛋白质磷酸化和脱磷酸化作用称为生物体内的“阴阳反应”。（2）功能：正是这种相互对

44、立的反应系统，才使得生物体内的酶、离子通道等成分，在接收上游传递来的信号时通过蛋白激酶适时激活，一旦完成信号接收或传递后及时失活，不至于造成生物体内出现持续性激活或失活的现象。5.植物细胞信号转导的定义及过程。（1）定义：从细胞受体感受胞办信号，到引起特定生理反应的一系列信号转换过程和反应机制称为信号转导 （2）过程：信号感知和跨膜转换、胞内信号转导、生理生化反应6.举例说明研究植物细胞信号转导的模式反应。现象信号受体或感受部位相应的生理生化反应植物向光性反应蓝光向光素茎受光侧生长素浓度比背光侧低，受光侧生长速率低于背光侧光诱导的种子萌发红光/远红光光敏色素红光促进种子萌发/ 远红光抑制萌发光

45、诱导的气孔运动蓝光/绿光蓝光受体/玉米黄素蓝光促进气孔开放/ 绿光抑制开放干旱诱导的气孔运动干旱细胞壁/细胞膜ABA合成与气孔关闭根的向地性生长重力根冠柱细胞中淀粉体根向地侧生长素浓度比背地侧高，向地侧生长速率低于背地侧含羞草震撼运动机械刺激、电波感受细胞的膜离子的跨膜运输，叶枕细胞的膨压变化，小叶运动植物的光形态建成与运动1.一般认为光敏色素分布在细胞的什么地方？Pr型和Pfr型的光学特性有何不同？（1）分布：黄化幼苗的光敏色素含量比绿色组织高； 蛋白质丰富的分生组织中含光敏色素较高； 在细胞中，光敏色素主要分布在膜系统、细胞质和细胞核中。（2）异：红光吸收型(Pr):吸收峰660nm、生理

46、钝化型远红光吸收型(Pfr):吸收峰730nm、生理活化型2.如何用试验证明植物的某一生理过程与光敏色素有关？如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的 光受体就是光敏色素。3.请举出5种由光敏色素控制的生理反应。（1）从调节种子的萌发到幼苗的正常生长；（2）从叶片表面气孔和表皮毛的形成到体内维管束的分化；（3）从植株地上部分形态发育到地下部分的生长以及根冠比的调节；从叶绿体的发育到光合活性的调控；（4）从贮藏淀粉、脂肪的降解到蛋白质、核酸的合成；（5）从光周期控制花芽分化到叶片等器官衰老的调节4.什么是光形态建成，与光合作用有什么不同？定义：以

47、光作为环境信号，调节细胞生理反应，控制植物发育的过程光合作用（直接作用）光形态建成（间接作用）作用方式以能量的方式影响生长发育以信号的方式影响生长发育反应高能反应，与光能的强弱有关低能反应，与光有无、性质有关光受体光合色素光敏色素、隐花色素、紫外光-B受体植物的抗逆生理1.说明植物在逆境条件下的一般生理生化变化。如何提高植物抗逆性？（1）逆境协迫下植物的生理变化：植物的水分代谢：含水量降低 光合作用：光合速率下降 呼吸作用的变化：a降低（冻害、热害等）b先升后降（冷害、旱害）c增高（病害）物质代谢的变化：合成 < 分解 原生质膜的变化：膜脂双分子层星状排列，膜蛋白变构，膜透性增加，物质外

48、渗 蛋白质的的变化 逆境蛋白：热击蛋白（HSP)在逆境条件下，可溶性糖的含量会增加，且可溶性氮的含量也会增加，尤其是脯氨酸和甜菜碱的含量会增加，这两者在植物的渗透调节中具有非常重要的作用。逆境能够促使植物体内激素的含量和活性发生变化，并通过这些变化来影响生理过程。（2）选育抗逆性强的品种，是最根本的方法。抗性生理的理论：如对环境胁迫中不同抗逆能力作物的生理生化特性的监测，各种表现的考察，从而为育种打下基础。组织培养已经成为一种快速筛选抗性新品种的方法。通过基因工程将抗性基因转移到植物中去，从而提高植物的抗性。农业生产上的各种栽培管理措施：抗寒锻炼、抗旱锻炼，使作物在生理上发生变化甚至产生相应的

49、逆境蛋白，从而增强对不良环境的抵抗能力。合理使用各种肥料，调节氮、磷、钾的比例，也可使植物体内的物质代谢发生改变。如磷能促进有机磷化合物的合成，有利于蛋白质形成和提高原生质胶体水合程度，从而提高植株的抗旱性。适当施用植物生长调节剂，也可通过改变植物体内的激素平衡，调控生长发育的方向，从而达到提高植物抗逆性的能力。2.简述植物是如何对逆境作出反应的?(1)渗透调节：无机离子、脯氨酸积累、甜菜碱；(2)植物激素：脱落酸、乙烯、其他 (3)生物膜、活性氧 (4)逆境蛋白 (5)植物对逆境的交叉适应植物的抗性有避逆性、御逆性和耐逆性三种方式。避逆性：指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适

50、宜的环境中完成其生活史，这种方式在植物进化上是十分重要的。御逆性：指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活动的特性，这主要是植物体营造了适宜生活的内部环境，免除外部不利条件对其的危害，这类植物通常具有根系发达，吸水、吸肥能力强，物质运输阻力小，角质层较厚，还原性物质含量高，有机物质的合成快等特点。避逆性和御逆性总称为逆境逃避。耐逆性又称为逆境忍耐，是指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。3.阐述植物的旱害机理以及抗旱植物所具有的特性。（1）旱害机理：核心原生质脱水 生长受抑：生长对水分胁迫特别敏感，水分亏缺

51、时分生组织细胞膨压降低，细胞分裂减慢或停止，生长到抑制。改变膜的结构及透性：干旱时，植物细胞失水，原生质膜的透性提高，发生溶质渗漏；破坏植物正常代谢：抑制合成，促进分解；机械性损伤：细胞干旱脱水时，液泡收缩，对原生质产生向内的拉力，使原生质与其相连的细胞壁同时向内收缩，在细胞壁上形成褶皱，损害原生质的结构。（2）I形态结构特征：根系发达，根冠比大，深扎；叶片细胞小；维管束发达，叶脉密，单位面积气孔数目多；细胞壁厚，角质层和蜡质较厚，有的作物品种干旱时叶片卷成筒状，以减少蒸腾损失。II生理生化特征：保持细胞有很高的亲水能力，防治细胞严重脱水；抗寒性强的植物通常渗透势较低，吸水和保水能力强；原生质

52、较高的亲水性、黏性与弹性，既能抵抗过度脱水又能减轻脱水时的机械损伤；缺水时正常代谢受到的影响小，合成反应仍占优势，水解酶类变化不大；干旱时根系迅速合成ABA并运输到叶片使气孔开闭，复水后ABA迅速回复的正常水平。4.淹水条件下植物产生哪些形态和生理变化？（1）形态：叶片黄化、枯干，根系褐变甚至腐烂（2）生理变化：代谢紊乱：水涝缺氧主要限制有氧呼吸，促进无氧呼吸，产生大量无氧呼吸产物，如乙醇、乳酸等，使代谢紊乱，受到毒害。无氧呼吸还使根系缺乏能量，阻碍矿质的正常吸收。营养失调：水涝缺氧使土壤中的好气性细菌(如氨化细菌、硝化细菌等）的正常生长活动受抑，影响矿质供应；相反，使土壤厌气性细菌，如丁酸细

53、菌等活跃，会增加土壤溶液的酸度，降低其氧化还原势，使土壤内形成大量有害的还原性物质(如H2S、Fe2+、Mn2+等），一些元素如Mn、Zn、Fe也易被还原流失，引起植株营养缺乏。乙烯增加或激素变化：在淹水条件下植物体内ETH含量增加。高浓度的ETH引起叶片卷曲、偏上生长、脱落、茎膨大加粗；根系生长减慢；花瓣褪色等。生长受抑：水涝缺氧可降低植物的生长量。水稻种子淹没水中使芽鞘伸长，不长根，叶片黄化，必须通气后根才出现。5.为什么有些植物在严冬能忍受-20°C或更低的低温，但在夏季置于-4°C一段时间便会冻死？进入冬季温度逐渐降低，植物体内发生一系列适应低温的结构和代谢变化，抗

54、寒性逐渐提高，这种由低温诱导到抗寒性逐渐升高的过程称为抗寒锻炼。经过抗寒锻炼，植物细胞的膜结构发生变化，如抗寒性强的小麦也细胞质膜进入冬前的低温诱导会发生内陷折叠，增加了质膜的表面积，一方面可以加快水分从液泡排向胞外的速度，另一方面，也避免或减轻细胞内外结冰和融冰对纸膜的伤害。而在夏季，温度骤然下降，造成植物细胞内外结冰，造成原生质体脱水。6.高温怎样对植物产生危害？（1）直接伤害：高温直接破坏原生质结构的伤害，在短期（几秒到几十秒）出现症状，并可从受热部位向非受热部位传递蔓延。蛋白质变性：高温能打断维持蛋白质空间构型的氢键和疏水键，破坏蛋白质空间构象。 膜结抱损伤：生物膜主要由蛋白质和脂类组

55、成,它们之间靠静电和疏水键联系，高温能打断这些键，把膜中的脂类释放出来，形成一些液化的小囊泡，破坏膜的结构，使膜失去选择透性和主动吸收能力。（2）间接伤害：指高温引起细胞失水，导致代谢的异常，渐渐使植物受害。代谢性饥饿：即体内贮藏的有机物大量消耗，使正常的代谢活动缺乏物质。在高温下呼吸作用大于光合作用，使消耗多于合成，若高温时间长，植物体出现饥饿甚至死亡。毒性物质积累：高温使氧气的溶解度减小，因而抑制植物的有氧呼吸，无氧呼吸增强积累无氧呼吸所 生理活性勉质缺乏：高温使某些生化环节发生障碍，使得植物生长所必需的活性物质如维生素,核苷酸缺乏，引起生长不良或出现伤害。蛋白质合成下降：高温使细胞产生了

56、自溶的水解酶类,或溶酶体破裂释放出水解酶使蛋白质分解；高温破坏了氧化磷酸化的偶联，因而丧失了为蛋白质生物合成提供能量的能力，使蛋白质合成速率下降。此外，高温还破坏核糖体和核酸的生物活性，从根本上降低蛋白质合成能力。植物的组织培养1.试述植物组织培养的原理和特点。（1）原理：植物细胞的全能性是指植物的每个具有核的细胞都具备母体的全部基因，在一定的条件下可以发育成完整的植株。（2）特点：培养材料经济 培养条件可人为控制 生长周期短，繁殖率高 管理方便，利于自动化控制 栽培原料作物更易控制最佳生产条件；培养物为无菌、无虫材料，能保证产品质量；工艺操作较为简单，可减少劳动费用，提高生产率。2.试述植物组织培养的一般程序。（1）准备阶段 查阅相关文献，根据已成功培养的相近植物资料，结合实际制订出切实可行的培养方案。然后根