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植物生理学习题及答案

植物生理学习题及答案

一、1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点?

(1)共同点:土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。

(2)不同点:

①土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子,而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外,还有有机溶质;

②土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的,而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而所引起的;

③土壤溶液是个开放体系中,土壤的压力势易受外界压力的影响,而细胞是个封闭体系,细胞的压力势主要受细胞壁结构和松驰情况的影响。

2.一个细胞放在纯水中其水势及体积如何变化?

水势升高,体积变大。

3.植物体内水分存在的形式及其与植物代谢强弱、抗逆性有何关系?

束缚水,自由水。

植物体内自由水与束缚水的比例越高,代谢越旺盛,抗逆性越差;植物体内自由水与束缚水的比例越低,代谢越弱,抗逆性越强。

4.试述气孔运动的机制及其影响因素?

淀粉-糖转化学说,无机离子吸收学说,苹果酸代谢学说。

凡能影响光合作用和叶子水分状况的各种因素:光照(主要因素)、温度、二氧化碳(影响显著)、叶片含水量。

5.哪些因素影响植物吸水和蒸腾作用?

外界的气温,植物的呼吸作用强弱。根毛的表面积,叶的面积,,大气湿度,土壤溶液的渗透压等很多因素都可以影响植物吸水和蒸腾作用。

6.试述水分进出植物体的途径及动力。

质外体途径,跨膜途径,共质体途径。

上端原动力—蒸腾拉力。下端原动力-根压。中间原动力-水分子间的内聚力及导管壁附着力。

7.如何区别主动吸水与被动吸水?

主动吸水不需要消耗能量,被动吸水需要消耗能量。

二、8.人工培养法有哪些类型?用人工培养植物时应注意哪些事项?

水培法、砂培法、气培法。

药品纯度、培养液PH值、浓度、通气、光照、温度。

9.如何确定植物必需的矿质元素?植物必须的矿质元素有哪些生理作用?

①由于该元素缺乏,植物生育发生障碍,不能完成生活史;②去除该元素则表现出专一缺乏症,且这种缺乏症可以预防恢复;③该元素在植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理化学微生物条件的改变而产生的间接效果。

①是细胞结构物质的组成成分;②是植物生命活动的调节者,参与酶的活动;③起电化学作用,即离子浓度的平衡,胶体的稳定和电荷中和。

10.植物细胞通过哪几种方式吸收矿质元素?

离子通道运输,载体运输,离子泵运输,胞饮作用。

11.为什么说主动转运与被动转运都有膜传递蛋白的参与?

矿质营养易溶于水,但如果不存在运输蛋白,它们就不能跨过质膜。

12.H+-ATP酶是如何与主动转运相关的?

H+-ATP酶利用水解释放的能量,把细胞内质子转化到细胞膜外,为初级主动运输,初级主动运输后,进行次级主动运输。由于细胞膜内外H+电化学势差的产生,质膜外侧的阴、阳离子进入细胞膜内,完成主动运输。

13.试述植物从土壤中吸收的硝酸盐是如何进行还原和氨基酸的同化的?

硝酸盐的还原:

①硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶催化的。

硝酸盐还原的步骤:NO

3-+ NAD(P)H + H+ + 2e-→ NO

2

+NAD(P)+ + H2O

②亚硝酸盐还原成氨是由叶绿体中的亚硝酸还原酸催化的,其酶促过程如下式:

NO2—+ 6 Fd red+ 6 e- + 8H+ → NH4++6 Fd ox+ 2H2O

氨基酸的同化:

谷氨酸脱氢酶途径,氨基交换作用,酰胺合成酶途径。

14.试述根系吸收矿质元素的特点、主要过程及其影响因素。

吸收特点:

(1)对矿质元素和水分的相对吸收;(2)离子的选择性吸收;(3)单盐毒害和离子对抗。

主要过程:

首先通过交换吸附将离子吸附在根部细胞表面(包括通过土壤溶液间接进行和直接交换);质外体或者共质体途径进入木质部,离子最终进入导管。

影响因素:

土壤温度——土壤温度过高或者过低,都会使根系吸收矿质元素的速率下降,温度过低,根系代谢弱,主动吸收慢;细胞质粘性增大,离子进入困难;温度过高,酶钝化,影响根系代谢。

土壤通气状况——土壤通气好可以加速气体交换,从而增加氧气,减少二氧化碳的积累。土壤溶液的浓度、土壤溶液的PH、土壤含水量、土壤颗粒对离子的吸附能力、土壤微生物、土壤中离子间的相互作用。

15.为什么植物缺钙、铁等元素时,缺素症最先表现在幼叶上?

钙铁等元素不参与循环,不能被再利用,而缺乏不可再利用元素的生理病症都出现在幼叶上。

16.合理施肥为何能够增产?要充分发挥肥效应采取哪些措施?

合理施肥能提高作物产量,不仅是因为矿质元素具有多种生理功能,而且还因为合理施肥能改善作物整体代谢状况和土壤环境。

合理施肥,适当灌溉,适当深耕,改善施肥方式。

三、17.什么是光合作用,有什么重要意义?

绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。

(1)把无机物变成有机物;(2)积蓄太阳能量;(3)环境保护。光合作用是地球上生命存在、繁荣和发展的根本源泉。

18.简述叶绿体的超微结构。

(1)外被(外套膜):外膜、内膜

(2)基质(间质):流动性大,主要成分是可溶性蛋白质、淀粉粒、脂滴、核糖体、DNA、RNA

(3)片层膜系统:基本单位是类囊体

基粒类囊体(片层):形状规则,垛叠形成基粒

基质类囊体(片层):形状不规则,不垛叠

19.分别叙述叶绿体各种色素在光合作用中的作用。

叶绿素:吸收光能(全部的叶绿素b和大部分的叶绿素a),光能—电能(极少部分叶绿素a);类胡萝卜素:收集光能,防止多余光照伤害叶绿素。

20.光合作用的机理。

光合作用是积累能量和形成有机物的过程,能量的积蓄是把光能转化为电能(原初反应),进一步形成活跃的化学能,在无机物形成有机物的同时,能量就积存于有机物中。整个光合作用大致分为三大步骤:①原初反应(光能的吸收、传送和转换);②电子传送和光合磷酸化(电能转化为活跃化学能);③碳同化(活跃化学能转化为稳定化学能)。第①②属于光反应,在类囊体上进行,③为暗反应,在叶绿体基质中进行。

21.非环式电子传递的过程和光合磷酸化的机理。

过程:水光解放出电子经PSΙ和PSП最终传递给NADP+的电子传递,其电子传递是开放的。H2O →PSП →PQ →Cytb6f →PC →PSΙ →Fd →FNR →NADP+

机理:

化学渗透学说:①PSⅡ光解水时在类囊体膜内释放H+;②在电子传递中,PQ经穿梭在电子传递的同时,把膜外基质中的H+转运至类囊体腔内;③PSⅠ引起NADP的还原,进一步引起膜外H+浓度降低。

22.碳同化的三条途径的异同。

C3途径是光合碳代谢最基本、最普遍的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力,C4途径和CAM途径则是对C3途径的补充。

三条途径的异同:

①从羧化酶种类和所在位置来看,C3植物是由叶肉细胞叶绿体的Rubisco羧化空气中的CO2,而C4和CAM植物则由叶肉细胞基质中的PEP羧化酶羧化;②从卡尔文循环固定的CO2来

源来看,C3植物直接固定空气的CO2。而C4植物和CAM植物则利用C4酸脱羧出来的CO2③从卡尔文循环的叶绿体位置来看,C3和CAM植物都是在叶肉细胞进行,而C4植物则在维管束鞘细胞进行;④从同化CO2和进行卡尔文循环来看,C3植物是同时同处进行。C4植物在空间分隔进行,即分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞进行。CAM是在时间上分隔进行,即分别在夜晚和白天进行。

23.试比较C3、C4植物的光合特征。

相同点:两者固定与还原CO2的途径基本相同,都是靠C4途径固定CO2,C3途径还原CO2,都由PEPC固定空气中的CO2,由Rubisco羧化四碳二羧酸脱羧释放的CO2。

区别:C4植物是在同一时间(白天)、不同空间完成CO2固定和还原,而CAM植物是在不同时间和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程。

24.光呼吸的生化过程及意义。

植物绿色细胞在光下吸收氧气放出二氧化碳的过程称为光呼吸,是一个氧化过程,底物是乙醇酸。

过程:①乙醇酸的生成。②乙醇酸途径:光呼吸全过程需要叶绿体、过氧化体和线粒体三者协同完成;氧化底物为乙醇酸,故称C2循环;氧气的吸收主要发生在叶绿体和过氧化体,二氧化碳的释放发生在线粒体;C2循环中,每氧化2分子乙醇酸放出1分子二氧化碳,碳素损失>25%。

意义:①消除乙醇酸的毒害。②维持C3途径的运转。③防止强光对光合机构的破坏。④氮代谢的补充。

25.影响光合作用的因素。

外界:①光:光强,光质。②二氧化碳(饱和点与补偿点)。③温度三基点(光合作用最低最适最高)。④水分(间接导致缺水气孔阻力增大,二氧化碳同化受阻,光合产物输出缓慢,光合机构受损,光合面积减少)。⑤矿质:N、P、S、Mg参与组成叶绿素、蛋白质和片层膜;Cu、Fe是电子传递的重要成分;Pi是ATP、NADPH及碳还原循环中许多中间产物的成分;Mn、Cl是光合放氧的必须因子;K、Ca对气孔开闭和同化物运输有调节作用。⑥光合速率的日变化。

26.试比较阴生植物和阳生植物的生理特征和形态特征。

阳生植物要求充分直射日光,才能生长或生长良好。阳生植物适宜于生长在荫蔽环境中,它们在完全日照下反而生长不良或不能生长。

以饱和光强来说,阳生植物的饱和光强比阴生植物的高,阴生植物由于叶片的输导组织比阳生植物稀疏,当光照强度大时,光合速率不再增加。

阴生植物较阳生植物比有较大的基粒,基粒片层多,叶绿素含量多,阴生植物适应于遮荫处波长的光,叶绿素b含量多。

四、27.呼吸作用的类型及意义。

类型:有氧呼吸,无氧呼吸。

意义:①为植物一切生命活动提供所需能量。②呼吸作用的中间产物是合成体内重要有机物质的原料。③呼吸作用可增强植物的抗病能力。

28.简述糖酵解—三羧酸循环的化学历程。

糖酵解(EMP):淀粉或葡萄糖→丙酮酸,在细胞质进行。

生理意义:是有氧和无氧呼吸的共同阶段,提供部分能量,提供一些中间产物。

C6H12O6+2NAD++2ADP+Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O

三羧酸循环(TCA):在线粒体基质进行。

生理意义:生命活动所需能量的主要来源,物质代谢的枢纽,EMP-TCA是细胞主要的呼吸途径,是有氧呼吸产生CO2的主要来源。

CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+CoASH+3NADH+3H++FADH2+GTP.

29.简述PPP的化学历程和生理意义。

(1)氧化脱羧阶段(不可逆)。(2)非氧化分子重排阶段(可逆)。

6G6P + 12NADP++ 7H2O→5G6P + 12NADPH + 6CO2+Pi+12H+

①PPP是一个不经糖酵解,而对葡萄糖进行直接氧化的过程,生成的NADPH通过氧化磷酸化作用生成ATP。②该途径中脱氢酶的辅酶是NADP+,形成的NADPH、H+,用于脂肪酸和固醇等的合成。③该途径的中间产物是许多重要物质的合成原料。

30.计算有氧呼吸作用的能量被贮存的效率。

能量转化率=(31.8×30/2870)×100%=33.2%

1molATP水解释放31.8KJ能量,1mol葡萄糖彻底氧化释放2870KJ自由能,1mol葡萄糖产生30molATP。

31.呼吸底物性质与呼吸商的关系。

底物类型:葡萄糖,完全氧化时R.Q.(呼吸商)=1;富含氢的脂肪、蛋白质<1;有机酸(含氧较多)>1。

32.糖酵解中形成的NADH中的H是怎样逐步传递给氧的?

代谢物→NAD+→FAD→辅酶Q→O2

33.光合作用与呼吸作用的区别。

光合作用场所为叶绿体,有光照才能进行,原料为CO2和H2O,产物为有机物,主要是淀粉,最初生成成份是葡萄糖,其后转化成淀粉、脂肪、蛋白质等,将无机物(CO2和H2O 等)合成有机物(主要以淀粉形式存在)并放出O2,吸收光能,转化为化学能,贮存在有机物中。化学反应式:6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2,条件:光照和叶绿体,为自然界中有机物的最终来源和能量的直接或间接来源,即绿色植物在阳光作用下,利用二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气的过程。

呼吸作用场所为活细胞,有光无光都能进行,原料为O2和有机物,产物为CO2和H2O,将有机物分解成无机物(CO2和H2O),将有机物中贮存的化学能,释放并转化成各种形式的能(热能以及生命活动所需的各种能量)。化学反应式:C6H12O6+6O2→6H2O+6CO2+能量,条件:酶、光,为生命活动提供直接能量,即活细胞通过酶的催化作用,让有机物与氧反应,产生二氧化碳和水,同时把有机物中的能量释放出来,供生命活动需要的过程。

34.根据呼吸速率与环境因子的关系,分析水果、种子贮存是如何控制其环境因子?

内部因素:

(1)不同植物种类,代谢类型,生育特征,生理状况,呼吸速率有所不同。

(2)同一植物的不同器官或组织的呼吸速率也有很大的差异。

(3)同一器官在不同的生长过程中,呼吸速率也有差异。

外部因素:

温度,O2,CO2,水分,机械损伤。

种子是有机体,不断进行着呼吸作用,呼吸速率快,会引起有机物的大量消耗,呼吸放出的水分又会使粮堆湿度增大,呼吸增强,呼吸放出的热量又使粮温升高,促进呼吸增强,最后导致变热发霉,使粮食变质。

处理办法:

粮食晒干后保存,果蔬降低氧浓度和降低温度。

35.如何理解呼吸代谢的多样性?

植物呼吸代谢具有多样性,主要表现在呼吸途径的多样性、呼吸链电子传递条数的多样性(电子传递主路、几条支路和抗氢途径),末端氧化系统的多样性(细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶和交替氧化酶),底物多样性。

五、36.同化物是如何在韧皮部进行装载与卸出的?

韧皮部装载是指光合产物从叶肉细胞到筛分子—伴胞复合体的整个过程。

途径:质外体途径、共质体途径。

韧皮部装载三个步骤:(1)光合形成的磷酸丙糖从叶绿体运到胞质,转变为蔗糖。(2)蔗糖从叶肉细胞运到叶片细脉筛分子附近。(3)蔗糖主动转运到筛分子和伴胞中(装载)。装载之后便是长距离的韧皮部运输。

韧皮部装载的特点:(1)通过质外体逆浓度梯度进行、通过共质体顺浓度梯度进行。(2)需要ATP、是主动过程。(3)具有选择性。

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。

同化产物卸出途径:质外体途径、共质体途径。

1、共质体途径:嫩叶、根尖

2、质外体途径

(1)蔗糖在质外体水解成G和F,运到库细胞后再结合为蔗糖。甘蔗、甜菜贮藏细胞中存在。

(2)蔗糖直接通过质外体进入库细胞。大豆、玉米种子的胚性组织和母体组织间发生。

韧皮部卸出三个步骤:(1)蔗糖从筛分子卸出。(2)短距离运输到库细胞或接受细胞。(3)在接受细胞贮藏或代谢。

37.简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。

根据压力模型可以预测韧皮部运输有如下特点:①各种溶质以相似的方向被运输。②在一个筛管中运输时单向的。③筛板的筛孔是畅通的。④在筛管的源端和库端间必须有足够大的压力度。⑤装载与卸出需要能量,而在运输途中不需消耗大量能量。

有关证据:①韧皮部汁液中各种糖的浓度随树干距地面高度的增加而增加(与有机物向下运输方向一致)。②秋天落叶后,浓度差消失,有机物运输停止。③蚜虫吻刺法证明筛管汁液存在压力。

难题:压力流动学说不能解释双向运输。

38.试述同化物运输与分配的特点及规律。

同化物的去处:①代谢利用。②合成暂时贮藏化合物。③从叶输出到植株其他部分。

分配方向:①优先供应生长中心。②就近供应,同侧运输。③功能叶之间无同化物供应关系④同化物和营养的再分配与再利用。

决定同化物分配的因素:供应能力、竞争能力、运输能力。

七、39.何谓“细胞信号转导”,植物细胞信号转导可分为哪几个阶段?

细胞信号转导主要研究植物感受、传导刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。可分为四个阶段:①信号分子与细胞表面受体的结合。②跨膜信号转换。

③在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合。④导致生理生化变化,信号转导包括信号、受体、信号转导网络和反应等环节。

40.参与细胞信号转导的主要因子有哪些?

信号转导组成:信号、受体、信号转导网络(第二信使、靶酶)、效应器

信号:环境变化就是刺激或信号,有两类。按性质分:①物理信号:温、光、重力、电、水等。②化学信号(配体):激素、病源因子等。

细胞受体:能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。具有特异性、高亲和性、可逆性,多为蛋白质。分为细胞内受体、细胞表面受体。其表面受体类型为离子通道连接受体,类受体蛋白激酶(酶连受体),G蛋白连接受体。

41.何谓细胞信号转导过程中的“初始刺激信号”和“第二信使”?

①胞外刺激是信号转导过程中的初见信使②保卫细胞内的胞质Ca2+等传递胞外信号的一系列信号分子就是第二信使。

八、42.五大类植物激素的化学本质及合成前体。

生长素,IAA,色氨酸。赤霉素,GA,甲羟戊酸。细胞分裂素,CK、CTK,腺嘌呤。乙烯,ETH,蛋氨酸(甲硫氨酸)。脱落酸,ABA,半萜羧酸、甲瓦龙酸。

43.五大类植物激素的生理效应及应用。

生长素生理作用:1、促进或抑制植物生长。2、促进细胞分裂和分化。3、延迟离层形成、防脱落。4、促进单性结实,形成无籽果实。5、诱导雌花形成。6、维持顶端优势。7、高浓度诱导乙烯产生。8、调节物质运输方向。9、延长休眠期。

农业上的应用:促进插枝生根,防止器官脱落,延长休眠,促进菠萝开花,性别分化控制,促进单性结实。

赤霉素生理作用及应用:

(一)组织、器官水平的作用:

1、促进茎、叶的伸长:显著,水稻“三系”制种,喷施GA减少包穗程度,提高制种产量。

2、侧芽:抑制侧芽生长,加强顶端优势。

3、种子:打破休眠,促进萌发,诱导a-淀粉酶的合成。

4、花芽:代替长日照、低温促进抽苔开花、诱导雄花。

5、果实:诱导单性结实,形成无籽果实(葡萄)。

6、离体器官、根:作用小,与IAA区别。

7、克服遗传上的矮生性状。

(二)细胞水平的作用:细胞分裂、伸长

GA诱发细胞伸长是在诱发细胞分裂之前,GA不能象IAA使细胞壁酸化而松弛,也没有刺

激质子排除的现象,GA刺激伸长的滞后期比IAA长。说明两者刺激细胞生长机制不同,但不矛盾,有相加作用。均可提高细胞可塑性。

(三)分子水平的作用

GA增加细胞壁伸展性与它提高木葡聚糖内转糖基酶XET活性有关。木葡聚糖是初生壁的主要成分,XET把木葡聚糖切开,重新形成另一个木葡聚糖分子,再排列为木葡聚-纤维素网。XET利于伸展素穿入细胞壁,因此伸展素和XET是GA促进细胞延长所必需的。

细胞分裂素生理作用及应用:

(一)促进细胞分裂与扩大。

(二)促进器官的分化:对愈伤组织的影响。

比值大,诱导芽的分化

CTK/IAA 比值小,诱导根的分化

比值适中,只生长,不分化

(三)解除顶端优势,促进侧芽生长。

(四)延迟叶片衰老与脱落。

脱落酸的生理作用及应用:

1抑制细胞组织的伸长和分裂。

2促进芽和种子休眠。

3促进气孔关闭,提高抗逆性:ABA与抗旱呈正相关。ABA增强抗逆性原因:促进气孔关闭、增加脯氨酸含量、稳定膜结构。

4促进脱落、衰老与成熟。

5抵消GA对水解酶的诱导。

6对植物开花的作用。

乙烯的生理作用及应用:

1、偏上生长和三重反应:

特有抑制茎伸长---矮化

三重反应促进茎的加粗

水平生长---横向地性

例:不同浓度乙烯对黄花豌豆幼苗在黑暗中生长的影响。

2、促进果实的成熟

3、促进器官的脱落和衰老

应用:果实催熟,促进菠萝开花,促进雌花分化,促进次生物质的产量。

44.为什么切去顶芽会刺激侧芽的发育?如何理解生长素抑制腋芽生长而不抑制产生生长素的顶芽的生长?

双重作用:生长素在较低浓度下促进生长,高浓度时抑制生长,切去顶芽,生长素不再产生,腋芽处生长素浓度下降即可促进生长。

极性运输:生长素会由形态学顶端向下端运输,产生生长素的位置不会积累过多生长素。45.生长素和赤霉素都影响茎的伸长,茎对生长素和赤霉素的反应在哪些方面表现出差异?

赤霉素:促进整株植物的生长,尤其对矮生突变品种的效果特别明显;一般促进节间伸长而非节数增加;对生长的促进作用不存在超最适浓度的抑制作用;不同植物种和品种对赤霉素

的反应有很大差异。

生长素:双重作用(高浓度抑制低浓度促进);不同器官敏感度不同(根>芽>茎);对离体器官的生长有明显促进作用,而对整株植物效果不佳。

46.生长素具有极性运输的方式,这种方式为什么是主动运输?

形态学上端的IAA(游离态吲哚乙酸)只能运向形态学下端。而且植物体内的生长素浓度都非常低,远比细胞液的浓度低,因此从低浓度到高浓度需要消耗能量,就是主动运输。

47.试述生长素促进生长的酸生长理论和基因活化假说。

IAA通过增加壁的伸展性来刺激细胞的伸长生长。

基因活化学说要点:①生长素与质膜上或细胞质中的受体结合;②生长素-受体复合物诱发肌醇三磷酸(IP3)产生,IP3打开细胞器的钙通道,释放液泡中的Ca2+,增加细胞溶质Ca2+水平;③Ca2+进入液泡,置换出H+,刺激质膜ATP酶活性,使蛋白质磷酸化;④活化的蛋白质因子与生长素结合,形成蛋白质-生长素复合物,移到细胞核,合成特殊mRNA,最后在核糖体形成蛋白质(酶),合成组成细胞质和细胞壁的物质,引起细胞的生长。

48.植物生长调节剂在农业生产上应用在哪些方面,应该注意些什么?

促使插枝生长,阻止器官脱落,促进单性结实,促进菠萝开花。

①首先要明确生长调节剂的性质;②要根据不同对象(植物或器官)和不同的目的选择合适的药剂;③正确掌握药剂的浓度和剂量;④先试验,再推广。

九、49.种子的生活力和活力有何不同?

种子生活力是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生命力,通常用供检样品中活种子数占样品总数的百分率表示。

种子活力是指种子在田间状态(非理想状态)下,迅速而整齐地萌发并形成健壮幼苗的能力。

50.种子萌发需要哪几个条件?

阶段一:吸胀吸水(物理过程,速度快);阶段二:吸水的停滞期;阶段三:胚根突破种皮后的快速吸水(渗透性吸水)。水,温,气,光。

51.种子萌发过程中贮藏物质的利用。

①糖类:其主要贮藏物质淀粉会被淀粉酶、脱支酶和麦芽糖等酶水解为葡萄糖。

②脂肪:在脂肪酶的作用下,水解生成甘油和脂肪酸。

③蛋白质:在蛋白酶的作用下分解为许多小肽,而后在肽酶作用下完全水解为氨基酸。

52.利用组织培养技术将菊花叶的切片培养为一株完整的植株,要经过哪些步骤?

无菌外植体—脱分化—再分化—完整植株。

53.植物的生长为何表现出生长大周期的特性?

生长初期植株幼小,合成物质总量少,生长慢;生长中期植株光合能力加强,合成物质总量

多,生长快;生长后期植株整体衰老,光和能力下降,物质合成速度减慢,生长减慢后停止。

54.植物生长相关性有哪些表现,在生产上有何应用?

表现:①根和地上部的相关性。农业生产上常以根冠比作为控制协调地下部分与地上部分生长的参考数据。萝卜、甜菜、甘薯等作物,既要求整个植株生长茂盛,又要求有较大的根冠比才能增加地下部分的产量,所以栽培这类作物时,常通过各种措施改变其根冠比。一般前期约为0.2,接近收获期约为2较适宜。

②主茎和侧枝的相关性。蔬菜栽培上常常采用移栽的方法,把伸到肥料和水分都不够多的耕作层下的主根砍断,新长出的侧根就可在表层土里吸收水肥。果树修剪整形中常要利用顶端优势的原理,以获得合理、高产的株型。

③营养生长和生殖生长的相关性。供应充足水肥,摘除花或花芽,或适当修剪,可以使以营养器官为收获对象的植物(如茶、桑、麻及叶菜类的蔬菜)获得丰产;如棉花生产上可以通过整枝打顶、去除赘芽等措施,控制营养器官的生长,而保证棉铃、棉桃的生长等。果树生产上巧妙地利用两者的关系,可以消除“大小年”现象,获得年年丰产。

55.就“植物生长”而言,光起什么作用?参与光合作用的光与参与形态建成的光有何区别?

促进光合作用—高能反应(间接)影响形态建成—低能反应(直接)。

光影响形态建成:黑暗中或弱光下生长的幼苗,机械组织不发达,顶端呈弯钩状,叶片不能展开,叶绿素合成受阻。从光质上来说,二者的最大区别是,光合作用需要的是高频高能光,而光形态建成是对弱光的反应。

56.简述植物向光性,向重力性的机理。

向光性运动机理:生长素分布不均匀假说和抑制物质分布不均匀假说。

向重力性运动机理:Cholodny-Went学说、平衡石学说和双叉理论。

57.哪些植物运动是生长性运动,哪些不是生长性运动?

感夜性、感热性(偏上性运动都是);感震性不是生长性运动。

58.细胞发育分成哪几个时期,每个时期各有什么特点?

⑴分裂期:DNA含量增多⑵伸长期:液泡的出现、细胞体积的迅速增大⑶分化期:细胞种类的增多。

十、59.控制植物开花的三个要素是什么?

幼年期,温度,光周期。

60.什么是春化作用?如何证实植物感受低温的部位是茎尖端的生长点?

低温诱导促使植物开花的效应称为春化作用。

茎尖端生长点周围的幼叶也能被春化,而成熟组织无此反应,而植物感受低温的部位是分生组织和能进行细胞分裂的组织,所以说植物感受低温的部位是茎尖端的生长点。

61.什么是光周期现象?举例说明植物的主要光周期类型。

植物对白天和黑夜相对长度的反应,称为光周期现象。短日植物:大豆,菊花,苍耳,晚稻,高粱等;长日植物:小麦,大麦,黑麦,燕麦,油菜和菠菜等;中长日植物:番茄,黄瓜,茄子,辣椒,四季豆,棉花等。

62.为什么说暗期长度对短日植物成花比日照长度更为重要?

在自然条件下,昼夜变化总是在24 h的周期内交替出现,与临界日长相对应的还有临界暗期。例如,以短日植物苍耳为材料,发现在24 h的光暗周期中,只有当暗期长度超过8.5 h 时,苍耳才能开花。通过改变暗期后发现,若以4h光期和8h暗期处理时,苍耳不能开花;当以16 h光期和23 h暗期处理后,苍耳却能开花。表明在光暗周期中,只有当暗期超过一定的临界值时才引起短日植物的成花反应。以临界日长为13~14 h的短日植物大豆为材料时,如果将光期长度固定为16 h或4 h,在4~20 h范围内改变暗期长度,观察到只有当暗期长度超过10 h以上时才能开花。由此可见,暗期长度比日照长度对植物开花更为重要。

63.为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程?

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600~660nm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。

64.如何用实验证明植物感受光周期的部位以及刺激的可传导性?

局部低温处理和嫁接实验证明春化的刺激可以稳定保持并能在植株间进行传递。

十一、65.种子成熟过程中会发生哪些生理生化变化?

可溶性糖—不溶性糖;非蛋白氮—蛋白质;脂肪由糖类转化而来;内源激素不断变化;干物质迅速积累时呼吸速率高,种子接近成熟时,呼吸速率逐渐降低。

66.环境条件对种子品质有什么影响?

外界条件对种子成熟期及产量的影响:

干旱热风导致“风旱不实”现象。

外界条件对种子化学成分的影响:

①水分:风旱不实种子中蛋白质含量相对较高。②温度:适当低温利于油脂形成,北方种子脂肪含量高蛋白质含量低。③营养条件:

淀粉种子:N、K肥增加淀粉含量。油料种子:P、K利于脂肪形成,N不利。

67.果实成熟期间在生理生化上有哪些变化?

糖含量增加,有机酸减少,酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物的产生。

甜味增加;酸味减少;涩味消失;香味产生;色泽变艳。

68.植物衰老时发生哪些生理生化变化?衰老的机理如何?

植物在衰老过程中,其外部表现为生长速率下降,叶色发黄,同时在内部也发生了一系列生理生化变化,主要表现为:①光合色素丧失。叶绿素含量不断下降,叶绿素a/b比值减小,最后导致光合能力丧失。②核酸的变化。RNA总量下降,尤其是rRNA的减少最为明显。DNA含量也下降,但下降速度较RNA小。③蛋白质的变化。蛋白质分解超过合成,游离氨基酸积累。核糖核酸酶、蛋白酶、酯酶、纤维素酶的含量或活性增加。④呼吸作用异常。呼吸速率先下降、后上升,又迅速下降,但降低速率比光合速率降低得慢。⑤激素变化。促进

生长的植物激素如IAA、CTK、GA等含量减少,而诱导衰老的植物激素ABA和乙烯含量升高。⑥细胞结构的变化。膜结构破坏,选择透性丧失,细胞产生自溶而解体。

衰老机理:自由基损伤,蛋白质水解,激素失去平衡,营养亏缺和能量耗损。

69.种子休眠的原因有哪些?如何破除休眠?

原因1:种皮限制。破除1:物理方法:机械破损种皮;化学方法:浓硫酸处理或2%氨水处理破坏种皮。原因2:种子未完:成后熟。破除2:低温层积;晒种加速后熟。原因3:胚未完全成熟。破除3:低温。原因4:抑制物的存在。破除4:流水淋洗。

70.如何理解程序性细胞死亡?

指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中,细胞遵循其自身的“程序”主动结束其生命生理性死亡过程。

十二、71.活性氧与植物生命活动关系如何?

活性氧对许多生物功能分子有破坏作用,包括引起膜的过氧化和脱氧化。植物体中也有防御系统,降低或消除活性氧对膜的攻击能力。例如保护酶系统:SOD、CAT和POD。

72.什么是渗透调节?渗透调节的功能如何?

多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时植物体积累各种有机和无机物质,提高细胞液浓度,降低其渗透式,保持一定压力势,这样植物就可以保持其体内水分,适应水分胁迫环境,这种现象为渗透调节。

渗透调节能够维持细胞膨压稳定,利于生理生化过程进行;并且维持气孔开放,保证光合作用正常进行。

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