2012级生态班
高级植物生理学
PX. Y & SY. C
复习资料
二〇一三年一月
目录
第一部分：植物生理与分子生物学（胡景江） (1)
1、试述高等植物基因的基本结构。 (1)
2、简述高等植物基因表达调控的基本特征及调控方式。 (1)
3、简述植物生理学与分子生物学的关系。 (1)
4、论述逆境蛋白的产生与植物的抗性。 (2)
5、简述与病原菌相互作用中的防卫反应 (2)
6、植物主动抗病性及抗病因子。 (2)
7、活性氧和乙烯生理作用机制之共同之处 (3)
第二部分：植物矿质营养研究进展（曹翠玲） (3)
1.试述植物吸收矿质元素的机理。 (3)
2.质膜H-ATP酶在离子吸收中的作用。 (4)
3.膜转运蛋白和离子吸收的关系。 (4)
4.试述PMH+—ATPase。 (4)
5.试述植物对氮素的同化过程及生理机制。 (5)
第三部分：植物光合作用、光合作用产物运输和分配（龚月桦） (6)
一、光合作用 (6)
1. 简述类囊体膜脂的种类及特点 (6)
2. 试述叶绿体呼吸及其电子载体的生理功能。 (6)
3. 简述叶绿体内有哪些电子传递途径及生理功能。 (7)
4. 简述叶绿素荧光测定可以获得哪些主要参数。 (7)
5. 光／暗如何调节Rubisco的活性？ (8)
6. 何为光抑制？高等植物的光保护机制有哪些？ (8)
7. 若要进行逆境生理研究，试根据所学内容，分析可在光合作用方面进行哪些研究？ .. 9
二、光合产物的运输与分配 (9)
1.韧皮部装载的途径有哪些？各有何特点？装载模式与植物的种类、结构及对环境的适应有何关系？ (9)
2.韧皮部卸出的途径有哪些？各有何特点？ (10)
3.同化物的分配受哪些内外因素的影响？其中什么是主要的决定因素？ (10)
4.若你现在需要研究小麦(或玉米)同化物的运输分配,可以进行哪些测定? (11)
第四部分：植物激素与细胞信号传导（刘西平） (12)
指出下列符号的中文名称，并简述其生理功能或作用 & 名词解释 (12)
问答题 (14)
1.简述植物细胞把环境刺激信号转导为胞内反应的途径。 (14)
2.简述Ca2+在细胞中的分布特点、钙信使作用的标准及分子基础。 (14)
3.植物细胞的主要钙受体蛋白有哪些？举例说明胞外信号如何通过钙受体蛋白引起相应的生理反应。 (14)
4.为什么钙离子浓度变化能对不同的胞外刺激产生特定的钙信号，从而最终导致对某刺激的特定生理反应？ (15)
5.植物如何感知和传递环境刺激信号？如何理解基因与细胞信号转导间的关系？ (15)
6.以赤霉素为例，简述激素信号转导过程。 (16)
第五部分：植物水分与抗旱生理（王渭玲） (16)
1.影响根系对水分吸收的因素有哪些？ (16)
2.植物水孔蛋白可分为几类？ (17)
3.植物水孔蛋白的生理功能。 (17)
4.植物水孔蛋白活性调节的途径有几种？ (18)
5.干旱对植物生长及生理过程的影响。 (19)
6.干旱诱导蛋白的功能有那些？ (19)
第一部分：植物生理与分子生物学（胡景江）
1、试述高等植物基因的基本结构。
植物基因结构与其它真核基因结构相似，
主要由4个结构区域组成：5’上游区、5’非翻译区、编码区、3’非翻译区。
（1）5’上游区：转录起点5’端上游一段很长的区域，包含启动子在内的与基因表达起始和表达调控有关的许多元件；
（2）5’非翻译区：转录起点到翻译起始密码子之间的序列。该序列 5’端是前体 mRNA 加帽位点。
（3）编码区：起始密码到终止密码之间的序列。有时专指外显子部分。
（4）3’非翻译区：终止密码后的序列，也有一些调控序列，对mRNA的稳定性和翻译效率起调节作用。
2、简述高等植物基因表达调控的基本特征及调控方式。
真核基因表达调控的显著特征是：能在特定时间、特定空间的细胞中激活特定基因，从而实现“预定”的、有序的、不可逆的分化、发育过程;并使生物的组织、器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。
根据调控的性质可分：
①瞬间调控——可逆调控。相当于原核细胞对环境条件变化做出的反应。包括某种底物或激素水平升降时，对细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。
②生长发育调控——不可逆调控。真核基因调控的精髓部分，基因按“预定”的时、空间顺序表达，从而实现生长、分化、发育的全过程。
在植物的生命周期中，基因表达具有时空专一性（生长发育进程专一性和细胞、组织、器官特异性），同时受环境因素的影响。
调控的特点（方式）：染色质水平的调控；以正调节为主，具有多个调控序列；调控区很大，远离启动子几百至上千个bp；存在多种转录后的调控机制；具有细胞特异性或组织特异性表达。
3、简述植物生理学与分子生物学的关系。
（1）植物生理学作为一门独立的学科，有它特殊的研究领域和范畴，植物在自然界中的生存与繁衍是以个体为基本单位而体现出来的，植物各个器官的生命活动必须在个体水平上进行整合，才能成为一个完整的植物体。分子生物学的成就，使人们从过去的个体、器官、细胞、亚细胞和生化反应的水平，向代谢过程和性状控制的原初原因——基因表达与调控的探索前进了一大步。
（2）植物整体生理学的研究正借助现代分子生物学的成就不断取得新的进展。源（source）库（sink）间物质的装入与卸出、信息传递与交换的机理以及维管束结构与功能的研究在理论方面有了重大突破，增加了植物产量。
（3）分子生物学在近半个世纪虽然取得了显著的成就，但并没有完全揭示生命的奥秘。其原因在于分子生物学是一种“简单的”生命科学，其研究基础是建立在还原论和线性思维上。而生命之复杂性是简单生命科学研究方法难以解决的，植物生理学作为整体系统中得研究方法是分子生物学不能代替的。
（4）当今，生命科学研究的总体特征是精细分析与广阔综合的统一，已经从分子生物学热转向在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究，并呼唤着学科间的整合以及系统生物学、理论生物学等新学科的出现，从而使生命系统的复杂问题得以解决。
4、论述逆境蛋白的产生与植物的抗性。
在逆境条件下，植物关闭一些正常表达的基因，启动某些与逆境相适应的基因。多种逆境都会抑制原来正常蛋白质的合成，同时诱导形成新的蛋白质，这些在逆境条件下诱导产生的蛋白质统称为逆境蛋白。植物在逆境下合成逆境蛋白具有广泛性和普遍性，逆境蛋白可以在植物不同生长阶段或不同器官中产生；也可以存在于不同的组织中。组织培养条件下的愈伤组织以及单个细胞在逆境诱导下也能产生逆境蛋白。逆境蛋白可存在于细胞间隙、细胞壁、细胞核、细胞质以及各种细胞器中，特别是细胞膜上。
植物的抗性与细胞的生物膜系统的逆境蛋白有密切关系。不同的逆境条件下可以诱导出不同的逆境蛋白，但是有些不同的逆境条件可能诱导出某些相同或相似的逆境蛋白。如缺氧、干旱、盐渍和脱落酸处理等都能诱导产生一些热激蛋白，提高植物的抗热能力。植物对不良环境的生理适应主要是以形成逆境蛋白、增加渗透调节物质和脱落酸含量等方式，以增强细胞对各种逆境的抵抗能力，提高生存能力。
5、简述与病原菌相互作用中的防卫反应
防卫反应：主动抗病性中的概念，在植物与病原物非亲和互作中，通过识别、信号传递和诱导防卫基因表达，从而使植物抗病性得到表现。
6、植物主动抗病性及抗病因子。
植物的抗病性分为:主动抗病性（诱发型抗性）；被动抗病性（静止型抗性）。前者是寄主植物对病原侵染主动作出的反应；后者是寄主植物本来就有的、预存性的。
（1）抗菌物质的产生
1、重新合成：主要是指植物保卫素（phytoalexins）的合成。植保素是植物受侵染而产生的一类低Mr的抗病原物的化合物。
植保素在植物体的积累有以下特点：①抗性与感性植株都可以积累植保素，但是抗性植株植保素形成的速度快，在感病初期就达到高峰，产生过敏性反应；②植保素只局限在受侵染的细胞周围积累，并不运输到其他部位。在侵染细胞周围起化学屏障作用，阻挡病原菌的进一步侵染。③病原物对植保素的诱导是非专一性的，致病的病原菌和非致病的小种都能诱导植保素的形成。一些非生物的因子(如紫外光、重金属等)也可能诱导植保素形成。
2、原有组分转化：主要指由糖苷类化合物转化而成的抗菌物质。
3、诱导增加合成：受病原物侵染而增加合成的抗菌物质包括酚类化合物及其衍生物。酚类、醌的作用包括：a、参与植物生长和细胞壁的形成。b、对病原菌的磷酸化酶、转氢酶、果胶酶、
纤维素酶等的活性有明显的抑制作用。c、干扰酶与金属辅基结合。d、是多数植物保卫素合成的重要原料。
（2）水解酶类产生：寄主中产生的对真菌细胞壁有水解作用的酶：几丁质酶，-1,3葡聚糖酶。二者能降解真菌细胞壁组分葡聚糖和几丁质，轻则使菌丝停止生长，粗缩畸形，重则使菌丝消化。
（3）细胞壁修饰病原物感染后会引起植物细胞壁的修饰：木质化作用加强；富含羟脯氨酸糖蛋白含量增加；胼胝质（愈创葡聚糖）的沉积。
（4）过敏反应：过敏反应是典型的快速防卫反应，是寄主植物对病原物侵染的重要抗病类型，主要特征是受侵染部位的组织迅速坏死（属编程死亡），阻止病菌扩展，使病害症状的发展局部化。
7、活性氧和乙烯生理作用机制之共同之处
①植物成熟、衰老、脱落过程中，乙烯急剧产生；活性氧水平也相应地不断提高外源施用乙烯或活性氧，都可促进。
②各种环境胁迫如干旱、水涝、冷害、冻害、热害、盐害及环境污染等对活性氧非常敏感，使活性氧代谢失调，引起膜伤害；也可诱导乙烯的产生。
③活性氧产生依赖于生物膜系统的电子传递链，乙烯生物合成的蛋氨酸途径也依赖于膜系统的完整性。活性氧的主要伤害机制之一，首先是对生物膜系统的破坏，而乙烯的作用机制之一是对膜透性的影响。
④高氧环境可促进活性氧代谢即膜脂过氧化进程。乙烯生物合成ACC→乙烯反应也需要氧。
第二部分：植物矿质营养研究进展（曹翠玲）
1.试述植物吸收矿质元素的机理。
当植物根从外部溶液吸收溶质时，首先有一个溶质迅速进入的阶段，称为第一阶段，溶质通过扩散作用进入质外体；然后吸收溶质速度变慢且较平稳阶段，溶质进入原生质及液泡,称为第二阶段。如抑制呼吸作用时，则第一阶段的吸收基本上不受影响，第二阶段的吸收则被抑制。这表明,溶质进入质外体与其跨膜进入细胞质和液泡的机制不同，前者以被动吸收为主;后者以主动吸收为主。
（1）被动吸收被动吸收是溶质顺电化学势梯度进入质外体的吸收过程，不需要代谢提供能量。
分类：
①扩散作用是分子或离子顺着电化学势梯度转移的现象。无膜蛋白的协助。细胞内外分子或离子的扩散决定于电化学势梯度。
②协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白协助，顺电化学梯度跨膜的转运，不需要细胞提供能量。
膜转运蛋白可分为通道蛋白和载体蛋白。离子通道：是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道。控制离子通过细胞膜的流动。现已观察到的离子通道: 原生质膜中有K+、Cl-、Ca2+通道。载体：载体也是一类内部蛋白。由载体转运的物质首先与载体蛋白的活性部位结合，载体蛋白产生构象变化，将被转运物质暴露于膜的另一侧，并释放出。可以是顺电化学势梯度，也可以是逆电化学势梯度。经通道进行的转运，没有饱和现象；经载体进行的转运，因与载体结合部位的数量有限，有饱和现象。
（2）主动吸收溶质跨膜进入细胞质和液泡的过程, 要利用能量逆电化学势梯度吸收。有膜转运蛋白介导。①ATPase 又称为ATP 磷酸水解酶。它将催化ATP 水解释放的能量用于转运
离子。即把细胞质内的阳离子（H+、K+、Na+ 、Ca2+）向膜外“泵”出。ATP 酶这种转运造成了膜内外正、负电荷的不一致，形成跨膜的电位差。H+是最主要的通过ATP 酶方式转运的离子。
②共转运质膜ATPase水解ATP产生能量，把细胞质内的H+向膜外“泵”出。当质膜外介质中H+增加的同时，也产生膜电位的过极化。跨膜的H+梯度和膜电位具有的能量合称为H+电化学势差（ΔμH+）。也是其它种溶质跨膜进入细胞的驱动力。
原初主动运转，PM H+-ATPase利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的Ｈ+向膜外“泵”出，产生质子驱动力的过程。次级共转运又称偶联转运，是以质子驱动力为动力的分子或离子的转运。具有水合层的无机离子，不能通过疏水的膜脂层，若要进入细胞除质子驱动力外，还须通过传递体才能完成。它包括：单向传递体，反向、同向传递体，它们都是具有转运功能的蛋白质。
2.质膜H-ATP酶在离子吸收中的作用。
①使细胞质的pH值升高，但由于细胞质较强的缓冲作用，这种升高并不显著。细胞质的pH通常在7.0到7.5之间；
②使细胞壁的pH值降低。由于胞壁的缓冲能力较小，其pH值通常降到5.5到5.0；
③使细胞质相对于细胞壁表现电负性(electronegative)。由于将阳离子运出细胞质而保留阴离子，就使质膜从内到外形成负的电势差
3.膜转运蛋白和离子吸收的关系。
膜转运蛋白，是生物膜上存在的执行离子跨膜运输过程的膜内在蛋白，也称为离子跨膜运输蛋白。分为①通道)蛋白或离子通道，形成孔道；②载体蛋白—不形成孔道，和一定的分子或离子形成复合物；③离子泵—消耗ＡＴＰ，输送离子。它催化ATP水解释放能量，驱动离子的转运．主要参与主动运输；④ABC运输体—消耗ATP，主要运输重金属离子、糖类、氨基酸等。
离子通道横跨膜两侧，是离子顺着电化学势差（梯度）、被动的单方向地跨膜运输的通道。一种通道通常只允许适宜大小的分子和离子通过。通道蛋白中有感受蛋白（sensor protein）或感受器，它可能通过改变其构象对适当刺激作出反应，并引起“孔”的开闭。根据孔开闭的机制，分为对跨膜电势梯度产生感应和对外界刺激产生反应两类。
载体蛋白又称为载体、透过酶或运输酶，是一类跨膜运输物质的内在蛋白。在跨膜区域不形成明显的孔道结构。当运输物质时，首先在膜一侧有选择的与离子(分子)结合，形成载体-离子（分子）复合物，载体蛋白构象发生变化，透过膜把离子（分子）释放到膜的另一侧。主要有单向运输体、共向运输体和反向运输体，后二者参与主动运输。
离子泵一般指细胞膜上存在的ATP酶。它催化ATP水解释放能量，驱动离子的转运。
ABC运输体包含多种类型，并且存在于各种有机组织中，但对其功能和结构了解不多。
4.试述PMH+—ATPase。
（1）特性：ATPase是PM上的插入蛋白（integral protein）,它可以将ATP 水解释放的能量用于转运离子。PM H+ATPase水解ATP的活性位点位于细胞质一侧。最适低物是Mg-ATP,最适pH是6.5；最适温度是30-40℃；Km是0.3-0.5mmol/L;较为专一的抑制剂是正钒酸盐（VO43-）和乙烯雌酚。
（2）催化机理：ATPase 是PM 上的插入蛋白,它可以将ATP 水解释放的能量用于转运离子。ATP酶上有一个与阳离子Ｍ＋的结合部位，还有一个与ATP 的Pi 结合的部分。当未与Pi 结合时，Ｍ＋的结合部位对Ｍ＋有高亲合性，ATPase在膜的内侧与Ｍ+结合，在与ATP 末端的Pi 结合后，释放ADP。当磷酸化后，ATP 酶处于高能态，其构象发生变化，将Ｍ+释放出去，并将结合的Pi 释放，又恢复原先的低能态构象，开始下一个循环。
不是所有的阳离子都以这种方式转运。Ｈ＋是最主要的通过这种方式转运的离子。将转运Ｈ＋
的ATP 酶称为Ｈ＋-ATPase（质子泵）。质子泵有三类：P-type、V-type、F-type。
（3）ＰＭＨ＋—ATPase活动的结果：ＰＭＨ＋—ATPase水解ATP的活性位点位于细胞质一侧。转运不停地进行，结果造成：(1)膜两侧形成H+化学势差（△pH）; (2)膜外正电荷堆积，产生了膜内外两侧的电势梯度差（△φ），使膜过极化。将这两种能量合称为H+电化学势差（又称为质子动力势）。
（4）ＰＭＨ＋—ATPase的生理功能：
H+--ATPase是植物细胞的“主宰酶”，由它建立的跨膜质子电动势是物质跨膜运送的原初动力，由此带动其它次级运输体系，如单向传递体，反向或同向传递体等的运转。1.控制细胞内的pH，它是细胞pH的自动平衡装置2.提供溶质转运的动力。3.控制细胞的伸长生长4.促进种子萌发5.参与植物极性生长过程6. 参与植物对逆境的反应和适应。
5.试述植物对氮素的同化过程及生理机制。
（1）对硝态氮的同化
硝态氮呈氧化态，带负电荷。①细胞对它的吸收是一个逆电化学势梯度的耗能的主动吸收过程。②被动吸收。植物根细胞吸收硝态氮是高等植物同化氮素的第一步。根系吸收的硝态氮，进入植物体后的去向有4个：①硝态氮被储藏在植物细胞的液胞中，对植物没有毒害作用；②或在根系或在叶片被还原同化为氨基酸；③通过质部被输送到地上部分；④一部分进入到细胞间隙。
硝态氮的吸收系统，有三个运输系统可分为两大类：低亲和系统（LATS）和高亲和系统（HATS）。LATS可能是载体或是离子通道，HATS是H+/阳离子共向运转载体，能使质膜在结合硝态氮的瞬时去极化，这个去极化可为质膜H+-ATPase所补偿。HATS运转需要细胞提供能量，受胞内硝态氮消耗量调节，其活性依赖于质子电化势梯度。
硝态氮被还原的模式是：NO3-+8H++8e- →NH3+2H2O+OH-。此过程由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶催化，硝态氮→亚硝态氮→铵→谷氨酰胺→谷氨酸→其他氨基酸，该过程中的酶依次是硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶、转氨酶。
根系和地上部均有还原NO3-的能力，在哪个部位还原的多，受各种因素的影响，包括：供氮（NO3-）水平，植物种类，植物年龄，以及影响NR活性的矿质元素、植物体内碳素的多寡及硝态氮在体内的可利用程度。
（2）对铵态氮的同化
铵的吸收一个主动吸收过程，是逆电化学势进行的，并能为代谢抑制剂所阻断。植物体内的铵来源于吸收的NH4-、NO3-还原产物、固N2产物。植物和微生物大都主要通过GS/GOGAT途径进行氨的同化。氨同化可以在植物体内可以在根系、根瘤和叶片中进行。植物吸收铵的系统，有高亲和运转系统和低亲和运转系统之分，二者似乎都是构成型。外界铵浓度较小时，高亲和系统起主
导作用，表现出饱和动力学特征，外界铵浓度较大时，低亲和系统起主导作用，不表现出饱和动力学特征。
第三部分：植物光合作用、光合作用产物运输和分配（龚月桦）
一、光合作用
1. 简述类囊体膜脂的种类及特点
叶绿体类囊体膜脂主要有五种:1糖脂类: 单半乳糖基甘油二酯（MGDG); 双半乳糖基甘油二酯（DGDG); 硫代异鼠李糖基甘油二酯（SQDG）2磷脂: 磷脂酰甘油（PG）;磷脂酰胆碱（PC）叶绿体类囊体膜脂主要特点:
膜脂有一个很强的亲水基团，有两个非极性的脂酰基，具有疏水性。
除此之外，类囊体膜脂与其它生物膜相比，还具有以下几个特点：
①不带电荷的糖脂占膜脂的75%左右，主要是单半乳糖基油二酯（MGDG）和双半乳糖基甘油二酯（DGDG）；而且两种糖脂均含高比例的不饱和脂肪酸，主要是亚麻酸（18:3）。有些植物的MGDG中还含有十六碳三烯酸(16:3),如烟草、番茄、菠菜、花椰菜等。
②磷脂的主要组分是阴离子脂类磷脂酰甘油PG，约占类囊体膜脂的10%，而不是PC; 而且磷脂酰甘油PG中含有叶绿体特有的脂肪酸——反式十六碳一烯酸（trans-16:1），它需要在光下才能合成。
该脂肪酸结构为：CH3(CH2)11-CH=CH-CH2-COOH，它的特别之处在于：a.反式构型；b.△3位双键；c.仅结合PG分子甘油C2位上。
自然界中不饱和脂肪酸大多数是顺式构型，且双键位于第5个碳原子以后。
反式的构型和△3位双键可能使它比其他不饱和酸的流动性要小。
③含有带负电荷的硫脂SQDG，含量占类囊体膜脂的10%左右。在非光合组织中SQDG的含量极低。
④类囊体膜的主要脂类单半乳糖基甘油二酯MGDG是非双层结构脂，在生理温度上，DGDG，SQDG，PG，PC单独分散到水中时都形成双层结构，而高等植物类囊体膜的MGDG则不形成双层结构，而是形成非双层结构。
2. 试述叶绿体呼吸及其电子载体的生理功能。
植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程，被称为光呼吸（photorespiration）。来自NAD(P)H得电子经过NADH复合体将PQ还原后，能够进而被一种称为质体末端氧化酶的蛋白重新氧化并将电子传递至O2而生成水，该过程称为叶绿体呼吸。这是一条经过PQ库由NADH到O2的呼吸电子传递链。
生理功能：
（1）参与黑暗中质体的碳代谢；
（2）在叶绿体的发育或衰老中期作用。在成熟叶绿体中，叶绿体呼吸的重要性比起非循环光合电子传递显得相对较弱，而在尚未成熟或非光合的质体中，NDH 与PTOX 含量较丰富。在衰老叶片中NDH 含量和活性上调，尤其在光氧化条件下。
（3）控制PQ的氧化还原状态。通过调控PQs的氧化还原状态可以调节许多蛋白(酶)的合成(活化)。如:PSI,PSII反应中心蛋白,催化LHCII磷酸化的蛋白激酶的活化都受PQs氧化还原状态的调节。
（4）参与光系统1的电子循环；无论是NDH 循环电子传递途径缺失还是PGR5循环电子传
递途径缺失的拟南芥突变体，在正常条件下的表型都与野生型无显著差异，而NDH 与PGR5 双缺失突变体在正常条件下其叶绿素含量与植株高度均显著低于野生型，线性光合电子传递活性即使在低光强下也表现严重抑制，因此NDH途径与PGR5途径是互补的2条循环电子传递途径，不能同时缺失。
（5）参与能量的转化与调节。NDH 介导的PSI 循环电子传递和叶绿体呼吸可能有助于为许多耗能过程补充所需的能量。在高等植物中，NDH 复合体介导的PSI循环电子传递有助于跨类囊体膜质子动力势的形成，并耦联磷酸化驱动ATP 的合成。
（6）参与非生物胁迫反应。高等植物中，光胁迫、高温等使NDH复合物和质体过氧化物酶活性增强。
3. 简述叶绿体内有哪些电子传递途径及生理功能。
电子传递途径包括非循环电子传递、循环电子传递、假环式电子传递和叶绿体呼吸。
非循环式电子传递：电子从水开始，经PSⅡ、质体Q、复合物b6/f、PC、PSⅠ、Fd,最后传递给NADP+。非循环电子传递使水分解，放出O2，产生NADPH和ATP，另外将H+从类囊体膜外传递到膜内。该途径是光合电子传递的主要途径。
假循环电子传递：当植物在高光强或低温引起碳同化降低，NADP+ 缺乏等环境下，水光解产生的电子由PSⅡ传到PSⅠ时，电子没有传递给NADP+ ，而是传递给分子氧，形成超氧自由基（O2-），在体内 O2-具有毒害作用，可通过超氧化物歧化酶（SOD）清除，同时产生H2O2， H2O2可通过抗坏血酸—过氧化酶系统被清除，形成H2O，似乎电子是从H2O → H2O循环，故也称为水→水循环（Mehler反应）。
循环电子传递：PS1还原侧的电子从Fd返回到PQ，然后通过Cytb/f复合体和PC返回P700构成形成一个闭合的回路，循环电子传递不会产生NADPH，但是由于其电子通过PQ和Cytb/f复合体传递，因此也会将内囊体膜外H+传到腔内。在偶联的情况下，可以产生ATP，被认为是光合作用的ATP补充方式。
4. 简述叶绿素荧光测定可以获得哪些主要参数。
①基础荧光参数
Fo: 初始荧光，也称基础荧光，是在暗适应状态下当PS II的所有反应中心处于完全开放状态（qP=1）并且所有的非光化学过程处于最小时(qN=0)的荧光产量。
Fm: 最大荧光，是在暗适应状态下当PS II的所有反应中心处于完全关闭状态(qP=0)并且所有的非光化学过程处于最小时(qN=0)的荧光产量。
Fv: 暗适应状态下当所有的非光化学过程处于最小时的最大可变荧光，Fv=Fm-Fo .反映PSII 原初电子受体QA的还原情况。
Fm’ :在光适应状态下当PS II的所有反应中心处于关闭态（qP=0）并且所有的非光化学过程处于最优态时（qN＞0）的荧光产量.
Fo’ :在光适应状态下当PS II的所有反应中心处于开放态（qP=1）并且所有的非光化学过程处于最优态时（qN＞0）的荧光产量。
Fv’ : 任意光适应状态下的最大可变荧光，Fv’=Fm’-Fo’
Fs :稳态荧光产量，当外界条件保持恒定时，照射光化光后达稳定值时的荧光产量（qP＞0，qN＞0）。
②荧光猝灭参数
qP=(Fm’-Fs)/(Fm’-Fo’) ：光化学淬灭系数.即激发能被开放的反应中心捕获并转化为化学能而导致的荧光淬灭，反映了光适应状态下PSII进行光化学反应的能力.。0≤qP＜1
qN =(Fm-Fm’)/(Fm-Fo’) ：非光化学猝灭系数。反映PSII天线色素吸收的光能不用于光化学电子
传递而以热的形式耗散掉的部分。
③反映PSII光化学效率的荧光参数
Fv/Fm：是重要的荧光参数之一，名称很多，有：最大原初光化学产量；PSII最大潜在量子产量；开放的PSII反应中心量子效率等；我们习惯上称其为“PSII最大光化学效率”。其值恒小于1。
Fv/Fm是暗适应下PSⅡ反应中心完全开放时的最大光化学效率。反映PSⅡ反应中心最大光能转换效率。
Fv’/Fm’：光适应下PSⅡ最大光化学效率。它反映有热耗散存在时，开放的PSⅡ反应中心的光化学效率。由于在光适应状态下非光化学过程得到活化，因此Fv’/Fm’往往小于Fv/Fm
φPSⅡ(Yield)=(Fm’-Fs)/Fm’：PSⅡ实际光化学效率。它反映在照光下PSⅡ反应中心部分关闭的情况下的实际光化学效率。
ETR (或Prate) = φPSⅡ× PFDa ×0.5 ：表观光合电子传递速率(PFDa为实际吸收的光量子，一般设定为入射PFD的0.84；0.5为假设光能在两个光系统中各分配50%)
5. 光／暗如何调节Rubisco的活性？
答：Rubisco酶在光下活化,暗中钝化。但光对Rubisco的活化作用不是直接的，包括了跨类囊体的Mg2+流动，CO2活化，叶绿体pH改变，以及活化蛋白等多因素之间复杂的相互作用。
①酶的氨基甲酰化作用：使Rubisco由钝化变得活化，即(EC形式)慢反应和(ECM形式）快反应。
②Rubisco活化酶：活化酶对Rubisco的激活可分为两个阶段：（1）光激活Rubisco活化酶。（2）活化酶激活Rubisco，使Rubisco肽链内一特殊的赖氨酸残基的ε一氨基转变成氨基甲酰化的形式。Rubisco活化酶提供了一种调节光合作用活性的手段，使Rubisco活化水平与叶绿体间质中RuBP合成的速率以及类囊体膜光能吸收的速率相协调。
③2－羧基阿拉伯糖醇－1－磷酸（ CAIP ）调节作用：植物体内在夜间可合成CA1P，它是一种6-碳的C3循环中间产物的类似物。CA1P可与活化的Rubisco (ECM)紧密结合，因此阻断了RuBP的结合，抑制羧化反应。在黑暗中叶片内的CA1P浓度增加，而光下CA1P被代谢，浓度下降，转变成CA。因此强光照几分钟就可使Rubisco与其抑制剂CA1P分离。Rubisco活化酶不分解CA1P本身,但是可使CA1P从ECM中解离的速率提高。
④XuBP和KABP对Rubisco的调节，这两种物质是Rubisco活性的重要抑制剂。Rubisco活化酶可将XuBP和KABP解离。总体来说，无论是RuBP与Rubisco的E形式结合，还是CA1P、XuBP 与Rubisco的ECM形式结合，都会抑制酶的活性。因此，磷酸糖是Rubisco活性的重要抑制因子。而活化酶能使这些抑制剂与酶解离从而使酶活化。
6. 何为光抑制？高等植物的光保护机制有哪些？
当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合活性的降低。这个现象就是光合作用的光抑制。其最显著的特征是光系统Ⅱ光化学效率降低和光合碳同化的量子效率降低。
（1）形态学的适应机制：许多植物在强光下能改变叶片的受光角度，或通过叶绿体运动，减少光吸收，有的则在叶片表面覆盖蜡质、积累盐或着生叶毛，增加对阳光的反射或散射。
（2）光合能力的提高：当植物遭遇强光时，在短时间内的快速响应，是增加气孔开度和增加光合关键酶——Rubisco的活化程度，通过增加CO2原料供应和加强CO2同化来提高叶片的光合速率；长期在较强日光下生长的阳生植物，叶片内电子传递载体含量，有关酶系，特别是Rubisco的含量和活性都比阴生植物叶片的高，因而有较强的光合能力，在强光下能利用更多的光能，从而减少了过剩光能的产生，也是一种保护途径。
（3）加强热耗散过程：依赖叶黄素循环的热耗散是保护光合机构在自然条件下免受强光破
坏的主要途径。
（4）加强非光合的耗能代谢过程: 一般认为，光呼吸吸收O2并释放出CO2，消耗大量的光合产物，是对光能的浪费。由于对过剩光能的消耗可以保护光合机构免受强光的破坏，所以光呼吸的耗能作用可能是一种保护机制。
（5）循环电子传递:它除了可将PSⅠ吸收的能量耗散外，循环式电子传递可将跨类囊体膜的△pH维持在较高水平，从而通过热耗散保护光合机构。
（6）LHCⅡ的磷酸化: LHCⅡ磷酸化使反应中心发生状态转换，将PSⅡ吸收的光能部分转移到PSⅠ，从而减轻了PSⅡ的压力。这是一种光合机构调节光能在两个光系统间分配的重要方式。
（7）增强活性氧清除系统:胡萝卜素，VE，VC，GSH，以及SOD，APX（抗坏血酸过氧化物酶）等。
（8）类囊体膜的垛叠：阴生植物或生长于弱光下的植物，其光合能力低，光合机构的修复能力差，叶黄素循环库也比较小，但这类植物对防御强光的过度破坏有其特殊的机制。
（9）叶绿体呼吸：植物可以通过调节NDH复合体介导的循环电子传递或叶绿体呼吸电子传递来平衡其氧化还原系统，减轻强光引起的光合机构光抑制或氧化伤害。
（10）加强PS II反应中心的修复循环：当热耗散等其它一些保护机制不能有效地保护光合机构时，D1蛋白的修复可被看作是反应中心防御强光破坏的最后一道防线。
7. 若要进行逆境生理研究，试根据所学内容，分析可在光合作用方面进行哪些研究？
答：凡是对植物生长发育不利的环境条件称为逆境。如干旱、低温、高光强等，通过逆境作用对光合作用产生以下影响：
（1）叶绿体结构受损，光和性能降低。（2）引起细胞脱水，气孔关闭，限制CO2供应，光合速率降低。（3）参与光合作用的酶的活性降低或丧失。（4）逆境条件下，氧代谢失调，破坏了以SOD为主导的酶促和非酶促系统。产生氧胁迫，破坏光合膜，影响光合作用。
根据以上对逆境光合作用的影响，在植物逆境生理研究中，可对光合作用做以下研究：（1）对叶绿体中叶黄素循环的研究。许多证据表明，以来叶黄素循环的热耗散是宝华光合机构在自然条件下免收强光破坏的主要途径。
（2）Rubisco酶活性的测定。Rubisco酶作为碳同化的关键酶，对光合作用起着至关重要的作用。（3）对膜脂组分的研究，即不饱和脂肪酸/蛋白质的比值。因处于逆境时，氧胁迫会使-SH基氧化，膜脂组分会发生改变，膜运输过程紊乱，严重影响光合作用。
（4）测定保护酶的活性：SOD,POD,CAT。
（5）对叶绿素荧光分析。可以作为测定光合作用中无效光的指标。
（6）PG中反式十六碳-烯酸，MGDG,SQPG中不饱和脂肪酸含量的变化。
（7）光合速率的测定：逆境中光合速率是光合作用受到影响的主要外在表现。
（8）光合作用有机物的产量。
二、光合产物的运输与分配
1.韧皮部装载的途径有哪些？各有何特点？装载模式与植物的种类、结构及对环境的适应有何关系？
韧皮部装载（phloem loading）是指光合产物从叶肉细胞运出至最终进入筛管——伴胞（se —cc）复合体的整个过程，整个途径要经过叶肉细胞、维管束鞘细胞、薄壁细胞，最后进入se —cc复合体。
当同化物从叶肉细胞到se—cc复合体的整个装载通道都是共质的，称为韧皮部的共质体装载；如果在通道中的某些位置上，缺乏胞间连丝，不论共质体的非连续性在何处，则称为韧皮部
的质外体装载。
共质体装载
（1）存在丰富的胞间连丝（2）其主要运输糖是水苏糖等寡聚糖（3）伴胞多为中间细胞
质外体装载（无胞间连丝，连接涉及了跨膜运输，蔗糖，伴胞多为转移细胞）
（1）同化物从叶肉细胞共质体向质外体释放（2）在质外体运移（3）被se—cc复合体吸收无胞间连丝连接。
在质膜ATP酶的作用下，水解ATP并产生跨膜的质子梯度，然后由跨膜质子梯度的驱动，在蔗糖—质子共运输体的作用下，H+和蔗糖一起被运进se—cc复合体。
一些有植物的光合同化物韧皮部装载是多途经的。
如西葫芦和薄荷科植物，它们的叶片小叶脉的伴胞既有中间细胞，也有普通型的伴胞，推测前者装载蔗糖是通过共质体途径，而后者则是通过质外体途径。总之，这两种途径和相对比例因植物种类而异，且随着叶片的发育阶段、昼夜和季节的变化以及生态条件的变化而变化。乔木、灌木或攀缘植物等，它们的韧皮部装载以共质体方式进行。而豆科、菊科、十字花科、紫草科、禾本科植物的韧皮部装载主要以质外体方式进行。以质外体途径进行韧皮部装载的植物有相对更高的生长速率和对环境胁迫更好的适应能力，而以共质体途径进行韧皮部装载的植物，生长速率相对较低。
2.韧皮部卸出的途径有哪些？各有何特点？
从韧皮部卸出的全过程来看，将之分为两条途径：共质体卸出和质外体卸出。
质外体卸出：某些植物组织的se—cc复合体至库细胞间的某些部位不存在胞间连丝，同化物只能先进入质外体空间，然后再进入库细胞。类型1：蔗糖从se—cc复合体排入质外体空间，然后被酸性转化酶水解，生成的已糖再被库细胞吸收。类型2：同化物从se—cc复合体排出进入质外体，然后被接受细胞累积，但蔗糖未被水解。
从质外体步骤发生的位点可将质外体卸出分为两种类型：
类型1：筛分子卸载是质外的，短距离运输是共质的。类型2：筛分子卸出是共质的，短距离运输是质外的。其中类型2最为常见，最典型的是存在于发育的种子中。这是因为母体组织和胚组织中没有共质连接。糖通过共质体途径离开筛分子，并在远离筛分子-伴胞复合体的某一点从共质体转为质外体途径。一般而言，在营养器官中，如正在生长的叶片和根系，卸出的共质体途径占优势。
共质体卸出：指同化物通过胞间连丝沿浓度梯度从se—cc复合体释放至库细胞的代谢部位。溶液集流，溶质扩散。
共质体卸出和质外体卸出并非互相排斥，有时可相互补充协调。
3.同化物的分配受哪些内外因素的影响？其中什么是主要的决定因素？
【1】影响同化物分配的内在因素
同化物的分配实际上是植物体本身源、流、库相互协调的结果，因此，在源—流—库体系中任何一个因子的变化都会影响同化物的分配，从而影响经济产量。
1.1 源对同化物分配的影响
源是指制造、输出有机物的部位或器官，在作物中主要指成熟叶片。源强度会影响同化物分配给库的数量，但一般不影响同化物在库之间的分配比例。
从长远来看，源强度的提高有利于植物的生长和库器官的发育，导致库器官的数目增加。这是对光合同化物分配的间接效应，而不是直接效应。
1.2 流对同化物分配的影响
韧皮部的横截面积和源库间的距离是同化物运输的主要决定因子然而,在大多数情况下,韧
皮部的运输对同化物的分配无显著的影响.
1.3 库对同化物分配的影响
同化物的分配主要决定于库本身的特性。库的优先权和库强度决定了同化物在库器官间的分配。有些库器官优先权级别高，库强度大，对同化物的竞争能力很强，即使在同化物供应不足的条件下仍能得到较多的同化物而正常生长，但有些库器官优先权级别低，库强度小，对同化物竞争能力小而得不到足够的同化物，因此，生长不良或退化。
【2】同化物分配规律
植物体内有机物分配总的方向是由源到库，分配的基本规律可以归纳为以下几点:
（1）优先供应生长中心（2）就近供应（3）同侧运输（4）再分配
【3】影响同化物运输分配的外界因素
（1）矿质营养
矿质离子或者参与到重要化合物的结构中（N、S、P、Mg），或者作为氧化—还原反应中的电子传递体（Fe、Cu、Mn、Co），或者维持膜两侧的电位差（K、Na），因此对植株体内同化物的运输和分配将产生显著的影响。
①N: 一般缺N时，同化物向根分配多一些，向茎叶分配减少，使根冠比上升.
②P：磷素营养水平对同化物运输的影响，只有在极缺或过多时才能表现出来同时，磷素水平也可能影响同化物的分配。缺磷使植株中的同化物运向根多一些。
③K给缺K植物增加K，能使韧皮部中碳水化合物运输加强。缺K使干物质向根分配减少
(2)水分胁迫
一般在最适宜生长的水分条件下，同化物从叶子向外运输速率比缺水条件下的高。在干旱条件下，同化物的运输强度和方向也会发生改变，影响同化物的分配。
(3)温度
温度对同化物分配的影响主要通过影响源或库器官代谢活性而实现。温度对同化物运输的影响实际上也包括了纯物理的过程。
(4)光照
光照强度会影响同化物的运输分配光波长对同化物分配也有影响
(5)CO2浓度
光期CO2浓度较高时，不仅光合增强，而且同化物从叶子的运出也增加，两者增加幅度相当。另外，CO2浓度高时同化物向根的分配比向枝条分配的更多，根冠比增加。
(6)激素
植物激素几乎参与了同化物的运输和分配中每一个过程和调节。主要是参与了维管束的分化发育。调控筛管的横截面积、筛孔大小、或胞间连丝的半径等。对韧皮部质外体卸出来说，同化物需要经过跨膜运输，激素通过影响ATPase的活性可以对同化物的跨膜运输产生很大影响，激素还可以影响K+、Ca2+离子通道活性，因而改变膜电势，从而影响同化物的跨膜运输。植物激素也可通过调节库强度来影响同化物的分配。
4.若你现在需要研究小麦(或玉米)同化物的运输分配,可以进行哪些测定?
源是指制造、输出有机物的部位或器官，在作物中主要指成熟叶片。
源强度是指源器官生产并输出同化物的能力。源强度和库强度相对应，源强度可以表达为源大小和源活性的乘积，源大小通常用叶面积衡量，而源活性可以从以下几方面来考虑：（1）光合速率（2）磷酸丙糖从叶绿体向细胞质的输出速率（3）叶肉细胞蔗糖的合成速率SPS和FBPase是蔗糖合成的两个主要调节酶，因此，这两个酶的活性可代表蔗糖合成的速率，也是最能代表源活性（或源强度）的指标。
库强度＝库容量*库活力
库容量是指能积累光合同化物的最大空间，它是同化物输入库器官的物理限制。
库活力是库的代谢活性，指单位生物量的库组织吸收同化产物的速率，它反映的是同化物输入库器官的生理限制性因素。库活力的定量比较复杂，一般用库相对生长速率（RGR）表示。RGR即是指单位库在单位时间内光合同化物积累量或干重的增加量。
近年来的研究结果表明，催化库中蔗糖和淀粉代谢的酶活性与库器官同化物累积速率密切相关，并因此提出用酶活性的高低来度量库活力或库强度。蔗糖合成酶，酸性转化酶，ADPG焦磷酸化酶，淀粉合成酶等。
第四部分：植物激素与细胞信号传导（刘西平）
指出下列符号的中文名称，并简述其生理功能或作用 & 名词解释
CaM：
钙调素 (CaM)，目前已经在植物中发现CaM有多个亚型, 不同的CaM亚型可以结合不同的靶酶(CaMBP), 也可以竞争结合相同的靶酶，不同的CaM 亚型对钙离子结合能力不同, 在调解靶酶及由此参与的钙信号转导途径也存在差异。
CaM通过与CaM结合蛋白参与多个细胞反应。一些CaM基因表达是受多环境因素调控，如机械/触摸、冷、盐或干旱等，这些CaMs可能参与外部信号的跨膜转换。如：CaM3对COR基因表达有负调节作用，CaM超表达时会诱导转录水平的胁迫响应基因RD29A和KIN1表达。与这种观点一致，CaM结合蛋白：AtCaMBP25可能扮演耐渗透胁迫的负调节子的作用。超表达AtCaMBP25基因的拟南芥对渗透胁迫更敏感，而反义（antisense)植物则有更强的耐性。
热激能引起玉米细胞质内钙调素含量的升高(Cong等1997)；Ca2+/CaM 信号系统及其目标蛋白还参与了许多热激基因的转录调节(Sun et al., 2000; Liu et al., 2003)。低温、触摸伤害、水分胁迫及盐胁迫等也能引起细胞内CaM含量的升高; 用AtCaM3超表达转基因拟南芥研究表明, AtCaM3 可以抑制冷诱导基因COR表达(Townley and Knight, 2000)。说明多种非生物胁迫都与Ca2+/CaM 信号系统有关。
cAMP ：
“腺苷-3',5'-环化一磷酸”【环化单磷酸腺苷】【环磷酸腺苷】
与细胞内贮钙体膜上专一受体结合, 促使Ca2+从液泡中释放出来，Ca2+与CaM结合形成Ca2+CaM 复合物. IP3被磷酸二酯酶水解产生IP2，继而是IP及PI , 返回膜中。cAMP作为第二信使激活cAMP依赖的蛋白激酶（PKA），催化亚基直接进入细胞核, 使cAMP应答元件结合蛋白(CREB)磷酸化，然后激活核基因序列中的转录调节因子cAMP应答元件(CRE)，使被诱导基因的表达；催化和调节亚基相互分离，引起相应的酶或蛋白质磷酸化，产生相应的细胞反应。
植物中cAMP生理功能的研究表明，cAMP可能参与了叶片气孔关闭的信号转导过程，并且在ABA和Ca2+抑制气孔开放及质膜内向K+通道活性的过程中有cAMP的参与；花粉管的伸长生长也受cAMP的调控；腺苷酸环化酶可能参与了花粉与柱头间不亲和性的表现；以及根际微生物因子作用于根毛细胞后可以导致cAMP浓度的升高等。
IP3：
肌醇-1,4,5-三磷酸(IP3)【三磷酸肌醇】。
产生的IP3可以激活细胞内钙库（液泡等）上的IP3受体（IP3敏感的钙通道），促使Ca2+从液泡中释放出来，使胞内Ca2+浓度升高，实现肌醇磷脂信使系统与钙信使系统之间的交联，通过胞内的Ca2+信使系统调节相应的生理反应。IP3/Ca2+系统对于干旱、ABA引起的气孔关闭信号转导过程中起调节作用。在鸭趾草保卫细胞中，ABA诱导气孔关闭过程中，胞内Ca2+升高也是通过IP3作用于胞内钙库释放Ca2+实现。
DAG(DG) ：
二酯酰甘油(DAG) 留在质膜上的DAG使PKC激活，催化蛋白质磷酸化； Ca2+, CaM和蛋白质(酶)磷酸化导致细胞反应。产生的DAG可以通过DAG／PKC信号转导途径，激活PKC，对某些底物蛋白或酶进行磷酸化，实现信号的下游传递。
CDPK ：
钙依赖型蛋白激酶。CDPK是植物中首先发现的一种钙依赖蛋白激酶，最初从大豆培养细胞中分离鉴定出，属于Ser／Thr型蛋白激酶，是植物中一个独特的蛋白激酶家族，仅从拟南芥中克隆的CDPK基因就有40种左右，也是目前植物细胞内信号转导途径中研究较为清楚的一种蛋白激酶。由508 个氨基酸组成，氨基端有一激酶活性区域，羧基端有一类似于CaM的调节结构区域(其中有4个Ca2+结合位点)，在两者之间存在一个自身抑制区域(由31个氨基酸组成).
当Ca2+与CDPK结合时，其自身抑制区域对激酶活性的抑制被解除 CDPK被活化。 CDPK活性受Ca2+调节，不需要CaM参与而直接受Ca2+激活，因为具有与CaM相似的调节结构域。当钙离子信号产生后，Ca2+不必与CaM结合，而直接与CDPK上的类似于钙调素的结构域结合，解除了CDPK 的自身抑制，从而使CDPK被激活。激活的CDPK可以磷酸化其靶酶或靶分子，产生相应的生理反应。有报道：环境刺激可诱导拟南芥某些CDPK表达、CDPK对植物细胞质膜K+通道的活性具有调节作用。
信号转导：细胞通过细胞表面受体感受外界刺激后,将胞外信号转化为胞内信号，并通过细胞内信使系统级联放大信号，调节相应酶或基因的活性.包括:胞外信号的跨膜转换，细胞内第二信使系统的启动和信号的级联放大，蛋白质的可逆磷酸化【植物如何感受环境刺激,环境刺激又如何调控和决定植物生理活动,生长发育和形态建成,这些过程称之为细胞信号转导。包括:细胞感受、转导各种环境刺激、引起相应生理反应等过程。】
化学信号：细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应的化学物质.
第一信使：外源信号和胞间信号：也称第一或初级信使。
外源信号:来自于环境的信号。如：机械刺激、磁场、光辐射、温度、风、CO2,O2,水分、营养元素、伤害等。
胞间信号：指植物自身合成的、能够从产生部位运到其它部位，并对其他细胞作为刺激信号的细胞间通讯分子。如植物激素、化学调节因子（NO、以及多肽、糖类、细
胞代谢物等）、电信号（生物电位）。
第二信使：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+,肌醇-1,4,5-三磷酸(inositol1,4,5-triphosphoate,IP3),二酰甘油(1,2-diacylglycerol,DG),环腺甘酸(cAMP),环鸟甘酸(cGMP)…H2O2,花生四烯酸,环ADP核糖(cADPR)和其它肌醇磷酸(IP4,IP5,IP6)等胞内成分在特定的信号转导过程中也可充当第二信使.
钙调节蛋白：广泛存在于真核细胞中的一种结合钙的调节蛋白质。结合钙离子后可发生构象变化，暴露出疏水区。因胞质溶胶中的钙离子浓度不同而得以与不同的蛋白质相互作用，调节细胞的活动。】
激素受体：能特异地识别激素并与激素结合，进一步引起一系列生理生化效应的物质，有些仅存在于细胞膜上，有些可直接进入细胞质中。
早期基因：又称初级反应基因，生长素诱导基因的一种，其表达是被原来已有的转录基因活化刺激所致，外施蛋白合成抑制剂不能堵塞早期基因的表达。早期基因表达所需时间非常短，包括AUX/IAA基因家族、SAUR基因家族、GH3基因家族、类GST基因家族和ACC合成酶基因家族5大类。
问答题
1.简述植物细胞把环境刺激信号转导为胞内反应的途径。
植物细胞把环境刺激信号转导为胞内反应有4条途径：
⑴胞间信号：当环境刺激作用位点与效应位点处在植物体不同部位时，就必然有胞间信号的传递信息。胞间信号有物理信号和化学信号。
⑵膜上信号转换机制：环境刺激—细胞反应偶联信息系统要实行信号的传递，必然有一个外界环境信号接受与引起细胞内信号放大的中介过程，这就是G蛋白。
⑶胞内信号：由胞外刺激信号激活或抑制具有生理调节活性的细胞内因子，也叫第二信使，他们是钙信号系统、肌醇磷脂信号系统、CAMP信号系统。
⑷蛋白质可逆磷酸化：植物体内许多功能蛋白转录后需要有共价修饰才能发挥其生理功能。胞内信号通过调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程才能进一步转导信号。
2.简述Ca2+在细胞中的分布特点、钙信使作用的标准及分子基础。
（1）随着Ca2+荧光指示剂的应用和激光共聚焦显微技术的发展，可以比较准确的测定细胞
内游离Ca2+浓度及其变化。正常情况下植物细胞中游离的静息态Ca2+水平为:
细胞质: 10-7-10-6 mol.L-1,
液胞: 10-3mol L-1 ,----- 胞内Ca2+库
内质网: 10-6 mol L-1
细胞壁: 10-5-10-3mol L-1 ------ 胞外Ca2+库
(2) 衡量钙信使的标准: 细胞质的Ca2+水平必须能对来自环境与邻近细胞的刺激有所反应, 且Ca2+水平的变化要早于该生理反应：
a. 在缺乏正常的外界刺激时, 通过诱导细胞质Ca2+浓度的变化, 能引起该生理反应；
b. 细胞必须具有感受细胞质Ca2+浓度变化, 并将这种变化转化为某种生理反应的机制；
c. 阻拦第二信使干支系统的运行, 必定会阻拦对外界刺激的生理反应。
当细胞受到外界刺激时, Ca2+可以通过细胞内外Ca2+库膜上Ca2+通道由钙库进入细胞, 引起细胞质中游离Ca2+浓度大幅度增加，从而产生钙信号, 并作用于下游的调控元件(钙调节蛋白)将信号进一步向下传递, 引起相应的生理生化反应。当Ca2+作为第二信使完成信号传递后,细胞质中Ca2+又可以通过钙库膜上的钙泵或Ca2+/H+转运体将Ca2+运回到Ca2+库。
（3）钙信使作用的分子基础
钙结合蛋白(CaBP)中分布最广、其中了解最多的是钙调素CaM。CaM 对 Ca2+的亲和能力是它感受信息的基本特征。胞内Ca2+浓度变化可通过膜透性的变化或通过开启/关闭膜上的Ca2+通道而引起。
Calcium+Modulalion)定名本身有双重意义:
1. 因为这种小分子蛋白质活性由Ca2+浓度调节；
2. 它本身又可调节细胞质Ca2+水平。
作为细胞钙信号的受体蛋白—CaM，只有与Ca2+结合才有生理活性，才能进一步与靶酶结合而将其激活。
3.植物细胞的主要钙受体蛋白有哪些？举例说明胞外信号如何通过钙受体蛋白引起相应的生理反应。
（1）植物中主要的钙结合蛋白
①． CaM【钙调素】
②．类钙调蛋白SCaBP/CBL
例如OsCK1， AtSOS1， PsCBL和PsCIPK。其它无EF 手型结构钙离子结合蛋白：磷脂酶D(PLD)，钙膜联蛋白，钙联结蛋白，钙网蛋白，集钙蛋白，Bip 蛋白。
③． CDPK
是植物和一些原生生物所特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶, 在胞内钙信号的放大并向下级联传递过程中起着重要的作用。参与了植物环境胁迫反应、病原体的防御反应、生长发育过程、离子通道调节、激素信号等诸多信号传递过程。
(2)实例当某种刺激到达细胞后，质膜受到刺激使得膜上钙离子通道开放，对钙离子的通透性增加钙离子进入细胞质内达到一定阈值，钙离子与受体结合成为复合体，并与靶酶结合激活靶酶引起相应的生理反应。
①热激能引起玉米细胞质内钙调素含量的升高(Cong等1997)；Ca2+/CaM 信号系统及其目标蛋白还参与了许多热激基因的转录调节(Sun et al., 2000; Liu et al., 2003)。低温、触摸伤害、水分胁迫及盐胁迫等也能引起细胞内CaM含量的升高; 用AtCaM3超表达转基因拟南芥研究表明, AtCaM3 可以抑制冷诱导基因COR表达(Townley and Knight, 2000)说明多种非生物胁迫都与Ca2+/CaM 信号系统有关。
②在拟南芥中主要是CaBP22、AtCP1、TCH2、TCH3和TCH4等，在调节植物对外界的环境刺激中同样起着重要作用; 热激能够诱导拟南芥中编码钙调素类似蛋白基因TCH2、TCH3、TCH4 的表达, 而Ca2+的螯合剂EGTA却能抑制其表达, 说明该类蛋白参与了拟南芥对热激逆境的调节; 水稻中发现的一些受ABA 诱导的基因所编码的钙结合磷酸酶类EFA27、ABI1、ABI2 等也属于钙调素类似蛋白。
4.为什么钙离子浓度变化能对不同的胞外刺激产生特定的钙信号，从而最终导致对某刺激的特定生理反应？
不同的逆境胁迫引发的钙信号, 在变化幅度、时间及空间分布上有所不同, 即产生了不同特征的“钙信号”。
1）钙信号本身具有特异性，特异性的钙离子变化决定生理反应的特异性。不同刺激可反映在峰值高低、出现早晚、波的形状和形式、震荡的振幅和频率等均有不同。
2）钙信号产生后通过下游的的不同信号转导因子决定反应的特异性。钙信号产生后可以通过下游相应的钙受体蛋白产生不同的生理效应。
3）CaM异型基因表达的差异很大，其在不同细胞内种类、含量不同可能导致同一个刺激在不同
的细胞内产生不同的生理效应。
4）CaM在不同细胞内不同区域的分布、含量不同也可能是不同形式的钙信号产生不同生理效应
的另一种机制。
5）植物中多个CaM亚型的存在进一步增强了钙信号介导的信号网络的多样性和复杂性。
5.植物如何感知和传递环境刺激信号？如何理解基因与细胞信号转导间的关系？
（1）感受和传递
①机械刺激。正常情况下，细胞壁和细胞质膜相接触，由于质壁的刚性不同，细胞失水质膜收缩时质壁必然相互“撕扯”，质膜上的某些因子(如拉伸通道、G蛋白和磷脂酶C等)感受，从
而激活NADPH氧化酶，可引起胞内游离钙离子浓度增加，也能诱导植物活性氧迸发，最终导致胞内信号物质的变化。机械作用可能为专门的“机械感应器”识别，Bogre等认为这种“机械感应器”是 MAPK，其在机械刺激后1 min就能被激活。细胞失水一方面引起膨压变化，另一方面引起渗透势变化。膨压本身是一种机械作用，水分胁迫信号在某些情况下可能转化为机械胁迫而为植物识别；在另一些情况下则可能转化为渗透作用,再借助“渗透感受器”而被识别。
②植物细胞的信号转导过程可以简单概括为：刺激与感受---信号转导---细胞反应三个重要
的环节。细胞外的信号刺激主要包括胞外环境信号和胞间信号，胞外信号的感受通过细胞表面的受体和质膜内受体所感受。植物细胞表面的受体主要包括：离子通道连接受体、酶连受体和G 蛋白偶联受体。胞外信号通过细胞膜转换为细胞内信号的过程成为信号的跨膜信号转换，在信号的跨膜转换过程中细胞表面的受体尤其是G蛋白偶联的受体起着重要的作用。胞外信号进入细胞后通常在胞内信使系统的参与下生成第二信使（Ca2+、IP3、DG、cAMP、NO等），从而将胞外配体所含的信息转换为胞内第二信使信息。
(2)关系一方面：某些信号传导最终需要基因表达相关蛋白质来完成，另一方面：信号转到过程中的某些蛋白（受体蛋白，催化信号转导的酶）是由基因编码的。
6.以赤霉素为例，简述激素信号转导过程。
赤霉素通过介导转录抑制因子（如DELLA蛋白）的泛素化降解，从而引起相关基因的表达，最终引起相应的生理生化反应。DELLA蛋白作为GA信号转导的阻遏物，在静息状态下大量积累在植物细胞核中，经外源GA处理后会迅速降解。当GA处理或有GA 信号时，SCF-E3-Ub连接酶复合体中的Fbox蛋白SLY1/GID2, 能特异地与DELLA蛋白发生亲和反应, 将DELLA蛋白泛素化，然后由26S 蛋白酶体将DELLA 蛋白降解，从而去除 DELLA 蛋白的阻遏作用，诱导相关基因的表达，最终引起相应的生理生化反应，调节植物的生长发育。
赤霉素可诱导禾谷类种子a-淀粉酶等水解酶的合成。种子萌发时产生的赤霉素是原来形成的赤霉素库，胚中的赤霉素通过盾片分泌到糊粉层细胞与受体结合，形成GA-受体复合物，该复合物与G蛋白相互作用诱发两条信号途径传递链即cGMP途径（不依赖Ca2+信号转导途径）及钙调蛋白和蛋白激酶途径。进而引起胞内与水解酶活性有关的基因活化，导致了a-淀粉酶的合成。
第五部分：植物水分与抗旱生理（王渭玲）
1.影响根系对水分吸收的因素有哪些？
(1)影响根系对水分吸收的外界因素
1.1.土壤水分的有效性
从上限（田间持水量，field capacity）到下限（土壤永久萎蔫点，permanent wiltin g coefficient）之间，土壤水是同等有效的；这一观点假定直到永久萎蔫点以前，植物的功能是不受土壤含水量（soil moisture）下降的影响；而到达永久萎蔫点后，植物的活动便突然受到抑制。随着土壤含水量的下降，土壤水的有效性也在降低；而达到永久萎蔫点以前，植物可能已经受到水分协迫。
1.2.土壤阻力及根—土界面阻力
土壤阻力对根系吸水的影响取决土壤的水分状况。
土壤充分供水时(土壤水势为0～0.13 MPa)，根径向导度最小，根系成为限制吸水的主要因子；
中度土壤水分胁迫下(土壤水势为-0.12～-1.05MPa)，土—根界面导度最小，界面层阻力成为根吸水的主要限制因子；严重土壤干旱下(土壤水势低于-1.05 MPa)，土壤导度最小，土壤成为根系吸水的主要限制因子。
1.3.土壤溶液的浓度和成分
土壤溶液浓度过高，其水势降低。若土壤溶液水势低于根系水势，植物不能吸水，反而要丧失水分。一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高。土壤溶液渗透势不低于-0.1MPa，对根吸水影响不大。但当施用化肥过多或过于集中时，可使根部土壤溶液浓度急速升高，阻碍了根系吸水，引起“烧苗”。盐碱地土壤溶液浓度太高，植物吸水困难，形成一种生理干旱。
1.4.土壤养分亏缺
Radin和Boyer(1982)报告氮亏缺降低向日葵根透性近50%，导致白天叶膨压丧失和白天叶子扩张受到抑制。
1.5.土壤温度
低温影响根系吸水的原因是：
(1)原生质粘性增大，对水的阻力增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。
(2)水分子运动减慢，渗透作用降低。
(3)根系生长受抑，吸收面积减少。
(4)根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影响根系吸水。高温加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎到达根尖端，根吸收面积减少，吸收速率也下降。
1.6.土壤通气
在通气良好的土壤中，根系吸水性强；土壤透气状况差，吸水受抑制。
土壤通气不良造成根系吸水困难的原因主要是：
(1)根系环境内O２缺乏ＣＯ２积累，呼吸作用受到抑制，影响根系吸水；
(2)长时期缺氧下根进行无氧呼吸，产生并积累较多的乙醇，根系中毒受害，吸水更少；
(3)土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些有毒物质，这对根系生长和吸收都是不利的。
1.7.菌根
菌根有外生的和内生的或小囊泡丛状菌根（VA菌根）。菌根存在增加了吸收面积。可减少水运入大豆的阻力。可能增加树木实生苗的耐旱性。
(2)影响根系对水分收的内部因素
2．1 径向阻力
在土壤—植物系统中，从根土界面到根系木质部的水流沿径向途径转运，其阻力称为径向阻力，也称为根系的吸收阻力，在根阻力中占主导地位。带有凯氏带的内皮层是径向途径上水分进入植物体的主要障碍。
2．2 轴向阻力
除径向阻力外，水分在根内运动，还会遇到轴向阻力，也称为水分的传输阻力。
已明确轴向水流主要沿木质部管道运行，由于木质部主要由成熟的导管和管胞组成，所以水流阻力很小，与径向水流相比，常可忽略不计。
但在干旱的条件下根系木质部导管产生气泡所形成的栓塞会极大地降低根系的轴向导度。
2.植物水孔蛋白可分为几类？
植物AQP根据其氨基酸序列的同源性以及其他结构特征可以分为4类：
质膜膜内蛋白(plasma membrane intrinsic proteins，PIPs)
液泡膜膜内蛋白(tonoplast membrane intrinsic proteins，TIPs)
类Nodulin26(NOD26)膜内蛋白(Nodulin26一like MIPs，NIPs)
小的基本膜内蛋白(small and basic intrinsic proteins，SIPs) 。
3.植物水孔蛋白的生理功能。
1）促进水分的跨膜快速运输。植物体内的水分运输有3种不同的途径：质外体途径、共质体途径和跨细胞途径。根据植物种类、生长状况、发育阶段的不同，不同的途径对整体各个部分的水分运输的贡献也不一样。AQPs参与共质体和跨细胞途径运输，负责水分的快速跨膜转运。通过减小水分在跨膜运输时的阻力而使细胞间的水分顺水势梯度迁移的速率加快，促进细胞内外的水分跨膜运输，调节细胞内外的水分平衡。
植物生理学实验考试试题 说明：（试题共15小题，每小题2分，共30分）本试题仅供内部交流使用 1 当植物细胞水势小于外界溶液水势时，植物细胞 A 外液浓度变 D A 吸水 B 失水 C 小 D 大 2 用红菜苔做植物组织原生质透性的观察时，学生20分钟后观察到有红色色素出现，下面那种处理方式不可能出现这种情况 A A 清水浸泡 B 清水煮沸1min C 30％的醋酸 D 70％酒精 3 希尔反应实验常用植物材料为新鲜菠菜，选用菠菜叶出于 B 方面考虑 A 叶绿素含量高 B 易于碾磨 C 营养丰富 D 颜色漂亮 4 植物生理实验时，在碾磨植物材料时经常会用的石英砂，其主要作用为A A 增加粗糙度 B 保护叶绿体或营养物质 C 易于过滤 D 使溶液分层 5 植物组织中的水分主要有自由水和束缚水两种形式存在，有同学通过实验测定某一植物的自由水和束缚水的比值比较大，可推断该植物处于A A 旺盛生长时期 B 衰退状态 C 病虫危害状态 D 干旱状态 6 蛋白质含量的测定常用“考马斯蓝G-250”方法，其主要原理：考马斯蓝G-250燃料在游离状态下称红色，当它与蛋白质结合后呈青色。其结合物在光波 B 下吸光值与蛋白质含量成正比，故用分光光度计比色法测定 A 668nm B 595nm C 250nm D 320nm 7 在绿豆芽蛋白质含量的测定实验时，实验仪器用到了离心机，其作用主要为 B A 使蛋白质与水分离 B 使残渣与浸出液分离 C 使色素与水分离 D 使蛋白质与水混合 8 叶绿素不能溶液以下哪种溶液 B A 乙醇 B 水 C 丙酮 D 氯仿 9 环形层析法分离叶绿体中的各色素，色素种类从里向外的顺序为 B A 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素 B叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素 C 叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 D胡萝卜素、叶黄素、叶绿素b、叶绿素a 10 红外线CO 2分析仪测环境中CO 2 的含量具有易操作、高效率等优点。当用同一台仪器对武 生院不同地点进行CO 2测定时，发现林下与餐厅CO 2 浓度相差不太明显，据推测主要原因
2014 高级植物生理学专题复习题 一、将下列英文名词翻译成中文并用中文简要解释 phytochrome polyamines calmodulin Rubisico elicitor phytoalexin lectins systemin oligosaccharinaquaporin Phosphotidylinositol Osmotin 二、问答题 1. 举例说明突变体在植物生理学研究中的应用。2. 简述由茉莉酸介导的植物伤信号转导过程。3. 植物体内产生NO 形成途径主要有哪些？NO 在植物体内的生理作用怎样？4. 简述由水杨酸介导的植物抗病信号转导过程。5. 试论述在逆境中，植物体内积累脯氨酸的作用。6. 简述激光扫描共聚焦显微术在生物学领域的应用7. 什么是活性氧？简述植物体内活性氧的产生和消除机制。8. 植物抗旱的生理基础有哪些？植物如何感受干旱信号？9.盐胁迫的生理学基础有哪些？如何提高植物的抗盐性？ 10.说明干旱引起气孔关闭的信号转导机制。 11.为什么在植物生理分子研究中选拟南芥、蚕豆、番茄作为模式植物？ 12.试述植物对逆境的反应和适应机理(阐述1－2 种逆境即可) 13.简述高等植物乙烯生物合成途径与调节 (文字详述与详细图解均可14.以乙烯为例说明激素的信号转导过程。 15.什么是光呼吸与光抑制？简要阐明光合作用的限制因素(包括外界环境因素与植物本身 calcium messenger systym late embryogenesis abundent protein hypersensitive response pathogenesis-related protein induced systemic resistance heat shock protein calcium-dependent protein kinases mitogen-activated protein kinase laser scanning confocal microscopy Partial rootzone irrigation Original fluorescence yield Maximal fluoreseence yield photoihibition photooxidation photoinactivation photodamage photobleaching solarization
第一章水分生理 一、选择题 1、每消耗1 kg 的水所生产的干物质克数，称为（）。 A. 蒸腾强度 B. 蒸腾比率 C. 蒸腾系数 D. 相对蒸腾量 2、风干种子的水势为（）。 A . ψW =ψs B. ψW =ψm C. ψW =ψp D. ψW=ψs+ψp 3、微风促进蒸腾，主要因为它能（）。 A. 使气孔大开 B. 降低空气湿度 C. 吹散叶面水汽 D. 降低叶温 4、植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为（）。 A. 吐水 B. 伤流 C. 排水 D. 流水 5、一植物细胞的ψw = - 0.37 MPa，ψp = 0.13 MPa，将其放入ψs = - 0.42 MPa的溶液(体积很大)中，平 衡时该细胞的水势为（）。 A. -0.5 MPa B. -0.24 MPa C. -0.42 MPa D. -0.33 MPa 6、在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势（）。 A. 高 B. 低 C. 差不多 D. 无一定变化规律 7、植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψ s（）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 等于零 8、微风促进蒸腾，主要因为它能（）。 A. 使气孔大开 B. 降低空气湿度 C. 吹散叶面水汽 D. 降低叶温 9、一植物细胞的ψW = - 0.3 MPa，ψp = 0.1 MPa，将该细胞放入ψs = - 0.6 MPa的溶液中，达到平衡时 细胞的（）。 A. ψp变大 B. ψp不变 C. ψp变小 D. ψW = -0.45 Mpa 10、植物的水分临界期是指（）。 A. 植物需水最多的时期 B. 植物水分利用率最高的时期 C. 植物对水分缺乏最敏感的时期 D . 植物对水分需求由低到高的转折时期 11、在土壤水分充分的条件下，一般植物的叶片的水势为（）。 A. - 0.2~ - 0.8 MPa B. - 2 ~ - 8 MPa C. - 0.02 ~ - 0.08 MPa D. 0.2~0.8 MPa 12、根据（）就可以判断植物组织是活的。 A. 组织能吸水 B. 表皮能撕下来 C. 能质壁分离 D. 细胞能染色 二、是非题 1、等渗溶液就是摩尔数相等的溶液。（） 2、细胞间水分流动的方向取决于它们的水势差。（） 3、蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。（） 4、将一充分吸水饱和的细胞放入比其细胞浓度低10倍的溶液中，其体积变小。（） 5、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（） 6、根系是植物吸收水和矿质元素唯一的器官。() 7、空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。（） 8、没有半透膜即没有渗透作用。（） 9、植物对水分的吸收、运输和散失过程称为蒸腾作用。（） 10、在正常晴天情况下，植物叶片水势从早晨到中午再到傍晚的变化趋势为由低到高再到低。 （） 11、共质体与质外体各是一个连续的系统。（） 12、在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。（） 三、填空题 1、将一植物细胞放入ψW = -0.8 MPa的溶液（体积相对细胞来说很大）中，吸水达到平衡时测得细胞的 ψs = -0.95 MPa，则该细胞的ψp为（），ψW为（）。 2、水分通过气孔扩散的速度与气孔的（）成正比。 3、植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动（）。 4、利用质壁分离现象可以判断细胞（），测定植物的（）以及观测物质透过原生质层的难易程度。 5、植物体内自由水/束缚水比值升高时，抗逆性（）。 6、根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式，前者的动力是（根压），后者的动力 是（）。
2011 年考研农学联考植物生理学真题参考答案 一、单项选择题：I?15小题，每小题1分，共15分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. G- 蛋白是一类具有重要生理调节功能的蛋白质，它在细胞信号转导中的作用是 A. 作为细胞质膜上的受体感受胞外信号 B. 经胞受体激活后完成信号的跨膜转换 C. 作为第二信号 D. 作为蛋白激酶磷酸化靶蛋白 【参考答案】B 【考查知识点】植物细胞信号转导一GTP结合调节蛋白作用 2. 植物细胞进行无氧呼吸时 A. 总是有能量释放，但不一定有C02释放 B. 总是有能量和C02释放 C. 总是有能量释放，但不形成ATP D. 产生酒精或乳酸，但无能量释放 【参考答案】A 【考查知识点】植物呼吸代谢及能量转换—无氧呼吸特点 3. 以下关于植物细胞离子通道的描述，错误的是 A. 离子通道是由跨膜蛋白质构成的
B. 离子通道是由外在蛋白质构成的 C. 离子通道的运输具有一定的选择性 D. 离子通道的运输只能顺电化学势梯度进行 【参考答案】B 【考查知识点】植物细胞跨膜离子运输一离子通道的特点 4. C3植物中，RuBp竣化酶催化的C02固定反应发生的部位是 A. 叶肉细胞基质 B. 叶肉细胞叶绿体 C. 维管束鞘细胞机制 D. 维管束鞘细胞叶绿体 【参考答案】B 【考查知识点】光合作用一RuBP竣化酶催化部位 5. 细胞壁果胶质水解的产物主要是 A. 半乳糖醛酸 B.葡萄糖 C.核糖 D.果糖 【参考答案】A 【考查知识点】细胞壁一细胞壁的果胶质水解产物 6. 叶片衰老过程中最先解体的细胞器是 A. 高尔基体 B.内质网 C.叶绿体 D.线粒体
1、共振传递：一个色素分子吸收光能被激发后，其中高能电子的振动会引起附近另一个分子中某个电子的振动（共振）。 2、激子传递：激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，它能转移能量，但不能转移电荷。在由相同分子组成的聚光色素系统中，其中一个色素分子受光激发后，高能电子在返回原来轨道时也能释放出激子，此激子同样能使相邻色素分子激发，即把激发能传递给相邻色素分子。激发的电子可以相同的方式再放出激子，依次传递激发能。 3、受体：狭义概念：是细胞表面或亚细胞组分中的一种天然分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号—配基结合，从而激活或启动一系列生物化学反应。广义概念：是指能够接受任何刺激（包括生物和非生物环境刺激等），并能产生一定细胞反应的生物大分子物质均称为受体。 4、它感作用：植物群生在一起，相互之间存在对环境生长因素，如光照、水肥的竞争和通过向周围环境释放有机化学物质，影响周围植物称为它感作用，也成为相生相克或异株克生作用。 5、它感化合物：也称克生物质，它感作用中把生物体产生的、能影响其它植物生长、健康、行为或群系关系的所有非营养物质统称为它感化合物。 6、量子产额：吸收一个光量子后所所释放的O 2的分子数或固定CO 2 的分子数，或光化学产物数。 7、花熟状态：当植物营养生长达到一定程度，即体内一些特殊物质积累达到一定量时，即产生对开花诱导条件能够发生反应状态，即为花熟状态。 8、光周期诱导：一定适宜的日照条件（光周期）诱导花熟状态的植物启动开花反应的现象。 9、光周期反应：植物能够接受一定适宜的日照条件（光周期）后体内进行花反应的生理现象。 10、开花：成花反应完成（叶原基转向花原茎），植物开花的现象。 11、临界夜长：昼夜周期中短日植物能开花的最小暗期长度或长日照植物能够开花的最大暗期长度。 12、临界日长：指昼夜周期中能诱导植物开花所需的最低或最高的极限日照长度。 13、根系提水作用：是指土壤表层干旱的条件下，当植物蒸腾作用降低时，处于深层湿润土壤中的根系吸收水分，并通过输导组织运至浅层根系进而释放到周围干燥土壤中的现象。 14、被动吸水：常称为“蒸腾拉力吸水”，是指叶片因蒸腾失水而造成与维管束系统一个连续的水势差而产生的使导管中水分上升的一种吸水形式，是植物水分吸收的主要形式。 15、协助扩散：是小分子物质经膜转运蛋白，顺浓度梯度或电化势梯度跨膜的转运，不需要细胞提供代谢能量。 16、空化现象：虽然水分子之间存在内聚力，但木质部中的水柱也有可能被其间的气泡所阻塞，导致水流中断的现象。 17、源：指制造营养并向其它器官提供营养的部位或器官，主要是指成熟的叶片。 18、库：指消耗养料和贮藏养料的器官，如生殖器官、干物质贮藏器官等。 19、活性氧：是指氧在还原过程中产生的、氧化性极强的一类中间产物的统称。 20、呼吸链电子漏：当电子由呼吸链的辅酶Q裂解出来，在细胞色素系统进行传递过程中，部分电子也会发生“泄露”现象，泄露的电子并使氧的单价还原的形式生成超氧阴离子自由基，这种现象称为呼吸链电子漏。 21、伤呼吸：植物在受伤后，伤处细胞呼吸均明显的增强，把这种呼吸习惯称为伤呼吸。 22、信号转导：植物细胞通过膜上的受体细胞感受和接受外界的各种刺激，并将这种刺激通过胞内各种转导
植物生理学模拟试题（三）一、名词解释（1.5分/词×10词＝15分） 1．细胞程序化死亡 2．根压 3．平衡溶液 4．CO2补偿点 5．呼吸商 6．蚜虫吻针法 7．生长延缓剂 8．光敏色素 9．衰老 10．逆境逃避 二、符号翻译（0.5分/符号×6符号＝3分） 1．RNA 2．Ψπ 3．GS 4．Pheo 5．UDPG 6．CTK 三、填空题（0.5分/空×40空＝20分）
1．当原生质处于状态时，细胞代谢活跃，但抗逆性弱；当原生质呈状态时，细胞生理活性低，但抗性强。 2．植物的吐水是以状态散失水分的过程，而蒸腾作用以状态散失水分的过程。 3．适当降低蒸腾的途径有：减少、降低及使用等。 4．必需元素中可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。 5．植物吸收(NH4)2SO4后会使根际pH值，而吸收NaNO3后却使根际pH值。 6．叶绿体基质是进行的场所，它含有还原CO2与合成淀粉的全部酶系，其中酶占基质总蛋白的一半以上。 7．原初反应包括光能的、和反应，其速度非常快，且与度无关。 8．线粒体是进行的细胞器，在其上进行电子传递和氧化磷酸化过程，内则进行三羧酸循环。 9．植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。常见的化学信号：、、等，常见的物理信号有：、、等。 10．促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是；加速橡胶分泌乳汁的是；促进矮生玉米节间伸长的是；降低蒸腾作用的是；促进马铃署块茎发芽的是。 11．生长抑制剂和生长延缓剂的主要区别在于：前者干扰茎的分生组织的正常活动，后者则是干扰茎的分生组织的活动。 12．关于光敏色素作用于光形态建成的机理，主要有两种假说：作用假说与调节假说。 13．光周期还影响植物的育性，如湖北光敏感核不育水稻在短日下花粉育，在长日下育。 14．大气污染物进入细胞后积累到一定阈值即产生伤害，危害方式可分为伤害、伤害和伤害三种。 15．引导花粉管定向生长的无机离子是。 四、选择题（1分/题×30题＝30分） 1．微体有两种，即。 A．叶绿体和质体B．过氧化物体和乙醛酸体 C．线粒体和叶绿体D．圆球体和溶酶体 2．设根毛细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.6MPa，土壤Ψs为-0.2MPa，这时是。
2008年全国硕士研究生人学统一考试 植物生理学与生物化学 植物生理学 一、单项选择题：1一15小题，每小题1分，共15分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1．下列元素缺乏时，导致植物幼叶首先出现病症的元素是 A．N B．P． C.Ca D．K 2．能诱导果实发生呼吸跃变的植物激素是 A．ABA B．IAA C．ETH D．CTK 3．植物一生的生长进程中，其生长速率的变化规律是 A．快一慢一快 B．快一慢 C．慢一快一慢 D．慢一快4．植物细胞中质子泵利用ATP水解释放的能量，逆电化学势梯度跨膜转运H+，这一过程称为 A．初级主动运输 B．次级主动运输 C．同向共运输 D．反向共运输5．植物叶片中进行亚硝酸还原的主要部位是 A．线粒体 B．细胞基质 C．液泡 D．叶绿体 6．高等植物光系统Ⅱ的作用中心色素分子是 A．P680 B．P700 C．A0 D．Pheo 7．植物光呼吸过程中，氧气吸收发生的部位是 A．线粒体和叶绿体 B．线粒体和过氧化物酶体 C．叶绿体和乙醛酸循环体 D．叶绿体和过氧化物酶体 8．类胡萝卜素对可见光的吸收范围是 A．680～700nm B．600～680 nm C．500～600 nm D．400～500nm 9．1mol NADH + H+经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成A．4molATP B．3molATP C．2.molATP D．1molATP 10．若某一植物组织呼吸作用释放C02摩尔数和吸收O2摩尔数的比值小于1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是 A．脂肪B．淀粉C．有机酸D．葡萄糖
11．某植物制造100g干物质消耗了75kg水，其蒸腾系数为 A．750 B．75 C．7．5 D．0．75 12．下列蛋白质中，属于植物细胞壁结构蛋白的是 A．钙调蛋白B．伸展蛋白C．G蛋白D．扩张蛋白 13．在植物的光周期诱导过程中，随着暗期的延长 A．Pr含量降低，有利于LDP开花 B．Pfr含量降低，有利于SDP开花C．Pfr含量降低，有利于LDP开花D．Pr含量降低，有利于SDP开花 14．根据花形态建成基因调控的“ABC模型”，控制花器官中雄蕊形成的是A．A组基因B．A组和B组基因 C．B组和C组基因D．C组基因15．未完成后熟的种子在低温层积过程中，ABA和GA含量的变化为 A．ABA升高，GA降低 B．ABA降低，GA升高 C．ABA和GA均降低 D．ABA和GA均升高 二、简答题：16—18小题，每小题8分，共24分。 16．把一发生初始质壁分离的植物细胞放入纯水中，细胞的体积、水势、渗透势、压力势如何变化? 17．简述生长素的主要生理作用。 18．简述韧皮部同化物运输的压力流动学说。 三、实验题：19小题，10分。 19．将A、B两种植物分别放置在密闭的光照生长箱中，定期抽取生长箱中的气体样品，分析其中的C02含量。以C02含量对光照时间作图，得到下列曲线图。据图回答： (1)分析图中曲线变化的原因。 (2)推测两种植物的光合碳同化途径。 (3)请用另一种实验方法验证你的推测。
植物生理学复习题 一、名词解释 1. 渗透势 2. 呼吸商 3. 荧光现象 4. 光补偿点 5. 光周期现象 6．细胞全能性7．抗性锻炼8．春化作用9．三重反应 10.C02补偿点11．氧化磷酸化 12．离子通道、 13．逆境蛋白 14．受体、15．光饱和点16．能荷 17．生长素的极性运输18．光敏色素 19．植物激素20．种子休眠21．植物的抗性 22．植物生长调节剂 23. 蒸腾效率 24. 光形态建成 25. 渗透作用 26. 生物固氮 27. 叶面积指数28. 抗氰呼吸29. 源与库30. 水分临界期 31. 载体 32.第二信使 33. 细胞程序性死亡 34.末端氧化酶35避逆性36.种子后熟 37、衰老 38. 红降现象和双光增益效应 39生长大周期 40.压力流学说 二、填空题 1. 设有甲、乙二相邻的植物活细胞，甲细胞的ψs =-10巴，ψp=＋6巴；乙细胞的ψs=-9巴，ψp=+6巴，水分应从__乙 ____ 细胞流向___甲___ 细胞，因为甲细胞的水势是___-3___ ，乙细胞的水势是__-4__ 。 2. 豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参与，它们是__fe___ 、_mo____和___co__。 3. 叶绿素a吸收的红光比叶绿素b偏向___长光波__方面，而在兰紫光区域偏向_短光波____ 方面。 4. 光呼吸的底物是_乙醇酸____，光呼吸中底物的形成和氧化分别在__线粒体___、_过氧化体____和___叶绿体__ 这三个细胞器中进行的。 5. 种子萌发时必需的外界条件是__适宜的水分___、__适当的温度___和__充足的氧气___。此外，还有一些种子的萌发除上述条件外，还需要__光照或黑暗___的刺激。 6. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式为_主动运输___、__被动运输___ 和__胞饮作用___。 7.组成呼吸链的传递体可分为___质子___传递体和__电子____ 传递体。 8. 植物呼吸过程中，EMP的酶系位于细胞的_细胞基质____部分，TCA的酶系位于线粒体的__线粒体基质___ 部位，呼吸链的酶系位于线粒体的___嵴__ 部位。 9. 到现在为止，能解释筛管运输机理的学说有三种：__压力流动学说___、__胞质泵动学说___和__收缩蛋白学说___。 10. 光敏色素有两种类型_红光吸收型____和__远红光吸收型___，_远红光吸收型____是生理激活型，其中____红光吸收型__吸收红光后转变为___远红光吸收型___。 11. 某种植物每制造10 g干物质需消耗水分5000 g，其蒸腾系数为___500g/g__，蒸腾效率为_2g/kg____。 12. 光合作用CO2同化过程包括__羧化阶段___、__还原阶段___、_更新阶段____ 三个大的步骤。 13. 糖酵解是在细胞__基质___ 中进行的，它是___有氧呼吸__ 和__无氧___呼吸的共同途径。
第一章植物水分生理 一、名词解释（写出下列名词的英文并解释） 自由水free water：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。所以，当自由水比率增加时，植物细胞原生质处于溶胶状态，植物代谢旺盛，但是抗逆性减弱。 束缚水bound water：与细胞的组分紧密结合,不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。所以，当束缚水比率高时，植物细胞原生质处于凝胶状态，植物代谢活动减弱，但是抗逆性增加。 生理需水：直接用于植物生命活动与保持植物体内水分平衡所需要的水称为生理需水 生态需水：水分作为生态因子，创造作物高产栽培所必需的体外环境所消耗的水 水势Water potential：水势是指在同温同压同一系统中，一偏摩尔体积（V）溶液（含溶质的水）的自由能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μ0w)的差值(Δμw)。 Ψw=(μw /V w) -（μ0w／V w） =(μw-μ0w)／V w=Δμw／V w 植物细胞的水势是由溶质势、压力势、衬质势来组成的。 溶质势Solute potential、渗透势Osmotic potential ：由于溶质的存在而降低的水势，它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。和溶液所能产生的最大渗透压数值相等，符号相反。 压力势pressure potential：由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值；特殊情况下，压力势会等于零或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。 衬质势matric potential：细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞的衬质势很小（-0.01MPa左右）可以略而不计。 扩散作用diffusion：任何物质分子都有从某一浓度较高的区域向其邻近的浓度较低的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。 渗透作用osmosis：指溶剂分子（水分子）通过半透膜的扩散作用。 半透膜semipermeable membrane：是指一种具有选择透过性的膜，如动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋等。理想的半透膜只允许水分子通过而不允许其它的分子通过。 吸胀作用Imbibition：是亲水胶体吸水膨胀的现象。只与成分有关：蛋白质>淀粉>纤维素> >脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。 代谢性吸水Metabolic absorption of water ：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过程——代谢性吸水。 质壁分离Plasmolysis：高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象。 质壁分离复原Deplasmolysis：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象。
二、问答题 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？逆境会对生物膜造成哪些破坏？植物如何来响应逆境？ 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？ 温度为什么会影响根系吸水？ 试述将鲜的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。 试用苹果酸代谢学说解释气孔开闭的机制。 一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，该组织的重量增加还是减小？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，试计算细胞的水势？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp ＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ 3个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 为什么不能大量施用单一肥料？ 选择10种植物必需的矿质元素，说明其在光合作用中的生理作用。 根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？ 试分析植物失绿的可能原因。 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？ 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 植物根系吸收矿质有哪些特点？ 说明光合作用过程中，光反应与暗反应的关系？ 什么是光呼吸？为什么说光呼吸与光合作用总是伴随发生的？ C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的作用是什么？C4植物与C3植物在碳代谢途径上有何
林业大学继教院广西分院 09级(2)班林学本科《植物生理学》练习题 一、填空 1.单糖是多羟基的或；寡糖是由的单糖结合而成的糖；多 糖是由缩合而成的高分子化合物。 2.完全由氨基酸组成的蛋白质称为；除蛋白质的部分外，还包括非蛋白质 的辅助因子或其它分子，称为；由多个氨基酸形成的化合物称为。 3.Watson和Crick在1953年提出了核酸分子结构的。构成DNA分子 的两条核苷酸链依靠彼此的碱基之间形成的氢键联系在一起，A 与T 结合，C与G结合，这称为。 4.酶按其组成可分为和。 5.是丙酮酸氧化的产物，也是三羧酸循环的“燃料”；三羧酸循环的反应过 程可用一个式子总结表示是： 6.植物体中光合作用色素有两大类：和。后者又分为两类： 和。 7.已知植物光合作用途径可分为三类：、、 。 8.作为N肥施用的硝酸盐，被植物吸收后，必须在体被还原成，才能进一步 用合成。 9.伤流和吐水现象是由引起的现象，植物体的水分从根部向高处的枝叶输 送主要依靠的力量。
10.IAA的合成部位是；GA的合成部位主要 是。 11.根据除草剂的作用方式，可以分为和、两 类；根据接触植物后在植物体的移动情况可分为和两类。 二、判断正误 1.蛋白质的变性实质上是多肽链上氨基酸顺序的改变三维构象的改变或破坏 （） 2.通过形成酶、底物和抑制剂的三元复合物，影响酶的构象，而产生对酶的抑制作用，这 种抑制剂称为竞争性抑制剂。（） 3.类胡萝卜素既能将吸收的光能传递给叶绿素，又能对叶绿素的光氧化起到保护作用。 （） 4.在植物体，谷氨酸和天冬氨酸通过酰胺化作用形成酰胺，既能解除氨的毒害作用，又能 起到贮存氨的作用。（） 5.细胞分化的前提是细胞表现出极性（） 三、选择题 1.一般多肽分子量在（）以上的就可以称为蛋白质。 A、3000 B、4000 C、5000 D、10000 2.许多动植物都具有三合板状结构的膜，这种膜称为（） A、生物膜 B、单位膜 C、细胞膜 D、质膜 3.有氧呼吸是一个能量利用效率最高的生物呼吸方式，其能量的总利用率可达到 （） A、30% B、40% C、60% D、70%
１、乙烯的三重反应２、光周期３、细胞全能性 ４、生物自由基５、光化学烟雾 １、植物吸水有三种方式：＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中＿＿＿＿是主要方式，细胞是否吸水决定于＿＿＿＿。 ２、植物发生光周期反应的部位是＿＿＿＿，而感受光周期的部位是＿＿＿＿。 ３、叶绿体色素按其功能分为＿＿＿＿色素和＿＿＿＿色素。 ４、光合磷酸化有两种类型：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 ５、水分在细胞中的存在状态有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿。 ６、绿色植物的光合作用大致可分为三大过程：⑴＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ７、土壤水分稍多时，植物的根/冠比＿＿＿＿＿＿，水分不足时根/冠比＿＿＿＿＿。植物较大整枝修剪后将暂时抑制＿＿＿＿＿＿生长而促进＿＿＿＿＿＿生长。 ８、呼吸作用中的氧化酶＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度不敏＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度却很敏感，对氧的亲和力强，而＿＿＿＿＿＿酶和＿＿＿＿＿＿酶对氧的亲和力较弱。 ９、作物感病后，代谢过程发生的生理生化变化，概括起来 ⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, ⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 １、影响气孔扩散速度的内因是（）。 Ａ、气孔面积Ｂ、气孔周长Ｃ、气孔间距Ｄ、气孔密度 ２、五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防衰保绿的是（），催熟的（），催休眠的是（）。 Ａ、ＡＢＡＢ、ＩＡＡＣ、细胞分裂素Ｄ、ＧＡＥ、乙烯 ３、植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 ４、促进需光种子萌发的光是（），抑制生长的光（），影响形态建成的光是（）。 Ａ、兰紫光Ｂ、红光Ｃ、远红光Ｄ、绿光 ５、抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、ＡＢＡＣ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 四、是非题：（对用“＋”，错用“－”，答错倒扣１分，但不欠分，10分）。 （）１、乙烯利促进黄瓜多开雌花是通过ＩＡＡ和ＡＢＡ的协同作用实现的。 （）２、光合作用和光呼吸需光，暗反应和暗呼吸不需光，所以光合作用白天光反应晚上暗反应，呼吸作用则白天进行光呼吸晚间进行暗呼吸的节律变化。 （）３、种子萌发时，体积和重量都增加了，但干物质减少，因此种子萌发过程不能称为生长。 （）４、细胞分裂素防止衰老是在转录水平上起作用的。 （）５、在栽培作物中，若植物矮小，叶小而黄，分枝多，这是缺氮的象征。 五、问答题（每题10分，30分） １、试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。 ２、水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？ ３、植物越冬前，生理生化上作了哪些适应准备？但有的植物为什么会受冻致死？ 参考答案 一、名词解释
植物生理学2015年研究生考试题及答案 一、填空题（每空1分，共计28分） 1、海芋植物的佛焰花序比一般植物的呼吸放出的热量比一般植物高，是因 为存在抗氧呼吸的缘故。 2、与植物耐旱性有重要相关性的氨基酸是，它能增强细胞 的。 3、植物叶绿体的丙酮提取液透射光下呈，反射光下 呈。 4、根据种子的吸水量，可将种子的萌发分为吸胀吸水阶段、停止吸水阶段，重 新吸水阶段。 5、GA和ABA生物合成的前体是甲瓦龙酸，在短光照下形成ABA。 6、膜脂的组成与膜脂的抗冷性有关，不饱和程度，固化温度 高，不利发生膜变相，植物的抗冷性越小。 7、植物组织培养的理论基础是细胞全能性，用来培养的植物体部分叫外植 体。 8、保卫细胞质的膜上存在着 H+ATP 酶，在光照下，将H+分泌到保卫细胞外， 使保卫细胞 HP升高，驱动 H+ 进入保卫细胞，导致保卫细胞吸水，气孔张开。 9、跨膜信号传导主要是通过和完成。 10、土壤缺氮时，根冠比高，水分过多时，根冠比低。 11、具有远红光和红光逆转效应的是，它的生色团与叶绿体 的 结构相似。 12、成熟的水果变甜，是因为淀粉转化成糖，未成熟的水果有涩味是因为 含有单宁。 13、植物组织培养的理论依据是细胞全能性，用来培养的植物的部分叫外 植体。 二、单项选择（每题1分，共计20分） 略！ 三、名词解释（每题3分，共计30分） 1、次级共运转（次级主动运输）：以质子动力作为驱动力的跨膜离子运转，使质 膜两边的渗透能增加，该渗透能是离子或者中性分子跨膜转运的动力。 2、细胞信号传导：偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分 子反应。 3、希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 4、渗透调节：植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势，增强吸水和保水能力， 以维持正常细胞膨压的作用。 5、交叉适应：植物经历了某种逆境之后，能提高对另一逆境的抵抗能力，对不 同逆境间的相互适应作用。 6、光饱和点：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，光合速率 不再继续增加是的光照强度称为光饱和点。 7、光的形态建成：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。 8、极性运输：生长素只能从植物体形态学上端向下端运输，不能反之。
植物生理学试题及答案1 一、名词 1 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商：植物在一定时间内放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象：叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失，回到基态的现象。 4 光补偿点：光饱和点以下，使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代谢库：是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂：人工合成的，与激素功能类似，可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长：由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象：植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境：对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水：在植物体内不被吸附，可以自由移动的水。 一、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（上升）N肥施用过多，根冠比（下降）温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、光敏色素由（生色团）和（蛋白团（或脱辅基蛋白））两部分组成，其两种存在形式是（Pr）和（Pfr）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（渗透吸水）和（吸胀吸水）。 7、光电子传递的最初电子供体是（H2O），最终电子受体是（NADP+ ）。 8、呼吸作用可分为（有氧呼吸）和（无氧呼吸）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（植酸或非丁）。 三．选择（每题1分，10分）ABCCB ACBCB １、植物生病时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占的比例（）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引 ( )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（）。A、10℃； B、35℃； C．25℃ ４、属于代谢源的器官是（）。 A、幼叶； B．果实； C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜，主要是由于（）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（）。A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体内运输方式是( )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（）实验表明，韧皮部内部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。 A、环割； B、蚜虫吻针； C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（）引起的。A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分）×√√×√××√×× 1. 对同一植株而言，叶片总是代谢源，花、果实总是代谢库。（）
植物生理学试题及答案1（供参考） 一、选择题(请选择最合适的答案，每题0.5分，共15分。) 1. 某植物在同样的时间内通过蒸腾耗水2kg，形成干物质5g，其蒸腾系数是（1）。 （1）2.5 (2)0.4 (3)400 (4)0.0025 2. 如果外液的水势高于植物细胞的水势，这种溶液称为（２）。 （１）等渗溶液（２）高渗溶液（３）平衡溶液（４）低渗溶液 3．在植株蒸腾强烈时测定其根压，根压(4) 。 (1)明显增大(2)显著下降(3)变化不大(4)测不出 4．下列中(4) 方法可克服植物暂时萎蔫。 (1)灌水(2)增加光照(3)施肥(4)提高大气湿度 5．缺乏下列元素(1) 时，缺素症状首先在老叶表现出来。 (1)K (2)Ca (3)Fe (4)Cu 6、植物根部吸收的无机离子向植物地上部运输时主要通过(2) 。 (1)筛管(2)导管(3)转运细胞(4)薄壁细胞。 7. 下列盐类组合中，(2) 组属于生理碱性盐。 (1)NH4Cl、K2SO4和NH4NO3(2) KNO3、Ca NO3和NaH2PO4 (3) NH4Cl、K2SO4和CaSO4(4) NH4NO3、NH4H2PO4和NH4HCO3 8. 光合作用合成蔗糖是在（3）里进行的。 （1）叶绿体间质（2）线粒体间质（3）细胞质（4）液泡 9. 水稻、棉花等植物在400μl/L的CO2浓度下，其光合速率比大气CO2浓度下（1）。 （1）增强（2）下降（3）不变（4）变化无常 10. C3途径中的CO2受体是（４）。 （１）PEP （２）PGA （３）Ru5P （４）RuBP 11. 叶绿素分子的头部是（４）化合物。 （１）萜类（２）脂类（３）吡咯（４）卟啉 12. 光合作用的电子传递是（４）的过程。 （１）（１）光能吸收传递（２）光能变电能 （３）光能变化学能（４）电能变化学能 13. 一植物在15?C时的呼吸速率是5μmolO2/gFW,在20?C时的呼吸速率是10μmolO2/gFW, 25?C时的呼吸 速率是15μmolO2/gFW,其该温度内可计算的Q10是(4) 。 （1）1.5 （2）1 （3）2 (4) 3 14. O2与CO2竞争（3）是生成光呼吸底物的主要途径。 （1）PEP （2）Ru5P （3）RuBP （4）PGA 15. 具有明显放热特征的呼吸途径，其末端氧化酶是（2）氧化酶。 （1）细胞色素（2）抗氰（3）抗坏血酸（4）多酚 16. 剪去枝上的一部分叶片，保留下来的叶片其光合速率（1）。 （1）有所增强（2）随之减弱（3）变化不大（4）变化无规律 17. 最近的研究表明，植物细胞的纤维素是在（4）合成的。
植物生理学实验考试试 题 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
植物生理学实验考试试题
一、名词解释： 1、标准曲线：用标准溶液制成的曲线。先配制一系列不同浓度的标准溶液, 在溶液吸收最大波长下, 逐一测定吸光度,然后用坐标纸以溶液浓度为横坐标, 吸光度为纵坐标作图, 若被测物质对光的吸收符合光的吸收定律, 必然得到一条通过原点的直线, 即标准曲线。 4、氮素代谢：氮素及含氮的活体物质的同化异化和排泄，总称为氮素代谢。 5、淀粉酶：是水解淀粉和糖原的酶类总称。 6、真空渗入：指将叶片打孔放入注射器中，加水浸没，排出空气后用手指堵住前端小孔，同时把活塞向外抽拉，即可造成减压而排出组织中的空气，轻放活塞，水液即进入组织的方法。 7、离心技术：是根据物质颗粒在一个离心场中的沉降行为而发展起来的。它是分离细胞器和生物分子大分子物质必备的手段之一，也是测定某些纯品物质的部分性质的一种方法。 8、电泳：各种生物大分子在一定 pH 条件下，可以解离成带电荷的颗粒，这种带电颗粒在电场的作用下向相反电极移动的现象称为电泳。 9、同工酶：凡能催化同一种化学反应但其分子结构和带电性质不同的一组酶称为同工酶 10、迁移率：指带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度。 11、聚丙烯酰胺凝胶：是一种人工合成凝胶，是以丙烯酰胺为单位，由甲叉双丙烯酰胺交联成的，经干燥粉碎或加工成形制成粒状，控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。 20、超氧化物歧化酶（SOD）：普遍存在动植物体内的一种清除超氧阴离子自由基Ｏ2 的酶。 21、硝酸还原还原酶：是植物氮素同化的关键酶，它催化植物体内的硝酸盐还原为亚硝酸。 22、诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为 NO3-所诱导生成。 二、填空： 1、测定植物可溶性蛋白质含量时，绘制标准曲线是标准蛋白质浓度为横坐标，以吸光值为纵坐标。 2、常用的测定植物可溶性蛋白质含量的方法有：Folin-酚试剂法(Lowry 法) 、双缩脲法、考马斯亮蓝法和紫外吸收法。 4、用滴定法测 Vc 含量时，若样品本身带有颜色，则需先将样品用草酸处理。 5、测定淀粉酶活性时，3，5－二硝基水杨酸试剂（DNS）的作用是与还原糖显色生成棕红色的 3-氨基-5-硝基水杨酸和终止酶活性。 6、在测定淀粉酶的活性时：α－淀粉酶不耐_酸_，β－淀粉酶不耐_热_。
名词解释 渗透作用 .渗透势 . 蒸腾作用 .气孔蒸腾 . 水分临界期 再度利用元素 . 矿质营养 . 同向运输器 . 反向运输器 . 生物固氮 .硝酸还原作用 平衡溶液单盐毒害 光合作用光合磷酸化原初反应光合反应中心光饱和现象光合速率光呼吸暗呼吸Rubisco：光补偿点光饱和点 ＰＱ穿梭：ＰＱ为质体醌，是光合莲中含量最多的电子递体，既可传递电子也可传递质子，具有亲脂性，能在类囊体膜内移动．它在传递电子时，也将质子从叶绿体间质输入类囊体内腔，ＰＱ在类囊体上的这种氧化还原反复变化称ＰＱ穿梭。 氧化磷酸化有氧呼吸无氧呼吸氧化磷酸化生物氧化末端氧化酶系统末端氧化酶呼吸链细胞色素氧化酶 植物信号受体信号受体植物激素植物生长调节剂 ACC 三重反应植物生长物质 4. 生长素极性运输自由生长素束缚生长素光形态建成 植物细胞全能性脱分化生长大周期生长的温周期性生长最适温度协调最适温度春化作用光周期诱导光周期现象临界暗期短日植物长日植物临界日长临界夜长临界暗期呼吸骤（跃）变跃变型果实非跃变型果实 寒害冻害抗性锻炼交叉适应抗性锻炼 1. 在水分充足的条件下，影响气孔开闭的因子主要有＿光照温度 CO2＿和激素ABA等。 2. 诊断作物缺乏某种矿质元素的方法有：化学分析＿＿诊断法和病症诊断法。 3. 植物缺氮的生理病症首先出现在老叶叶上，植物缺钙严重时生长点坏死。 6. 常用于研究有机物运输的方法有：同位素示踪法、蚜虫吻刺法和环割法。可证明有机物运输是由韧皮部担任。运输的有机物形式主要为蔗糖。 9. 促进植物茎伸长的植物激素是．赤霉素（GA） 10. 已知植物体内至少存在三种光受体，一是＿光敏色素，感受红光和远红光区域的光；二是隐花色素；三是UVB受体。 13．. 植物对逆境的抵抗主要包括避逆性和耐逆性两个方面，前者是指植物对不良环境在时间或空间上躲避开；后者是指植物能够忍受逆境的作用。 （）1．调节植物叶片气孔运动的主要因素是（）。 A．光照 B.湿度 C.氧气 D.二氧化碳 （）2、离子通道运输理论认为，离子顺着（）梯度跨膜运输。 A．水势 B.化学势 C.电势 D.电化学势 （）3．光合产物主要是糖类，其中以蔗糖和淀粉最为普遍。一般认为（）合成。 A．蔗糖和淀粉都在叶绿体中 B. 蔗糖在叶绿体中和淀粉在胞质溶胶中 C. 蔗糖和淀粉都在胞质溶胶中 D. 蔗糖在胞质溶胶中和淀粉在叶绿体中 （）４．植物体内的末端氧化酶是一个具有多样性的系统，最主要的末端氧化酶是（）。 A．在胞质溶胶中的抗坏血酸氧化酶 B. 在线粒体膜上的细胞色素C氧化酶 C. 在线粒体膜上的交替氧化酶 D. 在胞质溶胶中的酚氧化酶 （）5. 外界刺激或胞外化学物质被细胞表面受体接受后，主要是通过膜上G蛋白偶联激活膜上的酶或离子通道，产生（），完成跨膜信号转换。 A.细胞信使 B. 胞外信使 C.胞内信使 D. 级联信使 （）6.当土壤水分充足、氮素供应多时，植株的根冠比（）。 A．增大 B.减小 C.不变 D.大起大落 （）7. 植物的形态建成受体内外多种因素影响，其中（）是最重要的外界因子。 A．光照 B. 水分 C. 温度 D. 植物激素