第八章植物生长物质
一. 名词解释
植物生长物质(plant growth substance)：是指一些调节植物生长发育的物质，包括植物激素和植物生长调节剂。
植物激素(plant hormone , phytohormone)：指在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育起显著作用的微量有机物。
植物生长调节剂(plant growth regulator)：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
植物生长调节物质(plant growth regulator substance)：指在植物体内合成的、能调节植物生长发育的非激素类的生理活性物质。
生长素的极性运输(polar transport of auxin)：生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输。
激素受体(hormone receptor )：能与激素特异地结合，并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。
自由生长素(free auxin)：指具有活性、易于提取出来的生长素。
束缚生长素(bound auxin)：指没有活性，需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素。
生长素结合蛋白(auxin-binding protein)：即位于质膜上的生长素受体，可使质子泵将膜内的质子泵至膜外，引起质膜的超极化，胞壁松弛；也有的位于胞基质和核质中，促进mRNA的合成。
自由赤霉素(free gibberellin)：指易被有机溶剂提取出来的赤霉素。
结合赤霉素(conjugated gibberellin)：指没有活性，需要通过酶解、水解从束缚物释放出来的赤霉素。
乙烯“三重反应”(triple response of ethylene)：指乙烯使黄化豌豆幼苗变矮、变粗和横向生长。
植物生长促进剂(plant growth promotor)：促进分生组织细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官发育的物质。
生长抑制剂(growth inhibitor)：抑制植物顶端分生组织生长、破坏顶端优势的生长调节剂，如整形素、马来酰肼、抗生长素。
生长延缓剂(growth retardant)：抑制植物亚顶端分生组织生长、抑制节间伸长的
生长调节剂，如矮壮素、烯效唑等。
多胺(polyamine)：是一类脂肪族含氮碱。高等植物中的多胺主要有5种，即腐胺、尸胺、亚精胺、精胺、鲱精胺。
偏上生长(epinasty growth)：指器官的上部生长速度快于下部的现象，导致叶片下垂等。
靶细胞(target cell)：与激素结合并呈现激素效应部位的细胞。大麦糊粉层细胞就是GA作用的靶细胞。
二. 符号缩写
IAA: 吲哚乙酸IBA : 吲哚丁酸PAA: 苯乙酸
TIBA : 2,3,5-三碘苯甲酸NPA: 萘基邻氨甲酰苯甲酸IP3 : 三磷酸肌醇
IPA: 吲哚丙酸NAA: 萘乙酸NOA: 萘氧乙酸
GA3: 赤霉素CTK: 细胞分裂素[diH]Z : 二氢玉米素
Z: 玉米素[9R]iP: 异戊烯基腺苷[9R]Z: 玉米素核苷
6-BA:6-苄基腺嘌呤[7G]Z: 玉米素葡糖苷[OX]: 木糖玉米素
KT : 激动素SAM : S-腺苷蛋氨酸ABA : 脱落酸
PA : 红花菜豆酸PBA : 四氢吡喃苄基腺嘌呤AOA : 氨基氧乙酸
iPP: 异戊烯基焦磷酸ACC: 1-氨基环丙烷-1-羧酸MTR: 5′-甲硫基核糖
MTA: 5′-甲硫基腺苷XET: 木葡聚糖内转糖基酶JA: 茉莉酸
MACC: 丙二酰基ACC DPA: 二氢红花菜豆酸BR : 油菜素内酯
MJ: 茉莉酸甲酯CCC: 氯化氯胆碱(矮壮素)VSP : 营养贮藏蛋白
Eth: 乙烯B9 : 二甲基氨基琥珀酰胺酸SA : 水杨酸
MH: 马来酰肼PP333 : 氯丁唑(多效唑)TIBA : 三碘苯甲酸
S-3307: 烯效唑A VG: 氨基乙氧基乙烯基甘氨酸FC: 壳梭孢素
2, 4, 5-T : 2 ,4 ,5-三氯苯氧乙酸2 ,4-D: 2, 4-二氯苯氧乙酸
Pix: 1, 1-二甲基哌啶钅翁氯化物(缩节安)
三. 简答题
1. 束缚态的生长素在植物体内有什么作用？
①作为贮藏形式，如IAA 与葡萄糖结合形成吲哚乙酰葡糖。
②作为运输的形式，如IAA 与肌醇结合形成吲哚乙酰肌醇。
③解毒作用；
④调节自由生长素的含量。
2. 写出IAA 的生物合成与降解。
合成部位：叶原基、嫩叶、发育的种子，成熟叶片和根尖也产生微量IAA。
合成途径：
①吲哚乙酰胺途径：色氨酸在酶的作用下，经过吲哚-3-乙酰胺最后形成吲哚-3-乙酸。本途径是细菌途径，最终使寄生植物形态发生改变；
②吲哚乙腈途径：色氨酸首先转变为吲哚-3-乙醛肟，进而形成吲哚-3-乙腈，后者经过腈水解酶作用生成吲哚-3-乙酸；
③吲哚丙酮酸途径：色氨酸经过转氨作用，形成吲哚-3-丙酮酸，再脱羧形成吲哚-3-乙醛，后者经过脱氢变成吲哚-3-乙酸；
④色胺途径：色氨酸脱羧形成色胺，再氧化转氨形成吲哚-3-乙醛，最后经过脱氢酶氧化生成吲哚-3-乙酸。
降解途径：
①酶促降解：脱羧降解(IAA在IAA氧化酶的作用下氧化脱酸生产CO2和3-亚甲基羟吲哚)、非脱羧降解；
②光氧化：强光下体外的吲哚乙酸在核黄素催化下，可被光氧化产生吲哚醛。
3. 试述IAA 在植物体内的运输机理。
IAA在植物体内的运输方式有两种；一种是通过韧皮部运输，另一种是极性运输。
IAA的极性运输是从植物体形态学上端向下端运输，它仅局限在胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间的短距离运输。极性运输的机理可用Goldsmith提出的化学渗透极性扩散假说去解释它。这个假说的要点是：顶部细胞胞质溶胶中的IAA-通过细胞下端质膜的IAA输出载体输出到细胞壁，位于细胞壁中的IAA-与胞壁中的H+结合成IAAH。IAAH又通过下一个细胞上端质膜中的IAA输入载体输入到下一个细胞胞质溶胶，IAAH接着分解成IAA-和H+，IAA-继续由细胞的上端往下端移动，继而再通过细胞下端的质膜IAA-输出载体输出到细胞壁，而胞内的H+则通过质膜上的H+-ATPase输出到细胞壁，由此重复下去，顶部细胞的IAA就由植物体的形态学上端向下端运输。
4. 试述IAA诱导细胞生长的机理。
生长素( IAA)一方面与质膜上的受体结合，结合后的信号传到质膜上的质子泵，质子泵被活化，把胞质溶胶中的质子排到细胞壁，使细胞壁酸化，引起细胞壁多糖分子间结构交织点破裂，联系松弛，细胞壁可塑性增加。
另一方面IAA与质膜受体结合，结合后的信号传递到细胞核，使细胞核合成mRNA，合成蛋白质；一些蛋白质(酶)补充到细胞壁上，另一些蛋白质补充到细胞质，最终引起细胞吸水能力加强，细胞体积加大。
5.生长素在农业生产上有哪些作用?
①促使插枝生根。可使一些不易生根的植物枝条顺利生根。常用生长调节剂有IBA、NAA等诱导生根。
②防止器官脱落。在生产上常用NAA和2, 4-D防止棉花花蕾和棉铃脱落。
③促进结实。用2, 4-D溶液喷于开花的番茄，能保花保果和促进果实生长。
④促进菠萝开花。用NAA或2, 4-D处理菠萝植株，可促进开花。
6. 植物体内自由生长素的含量水平是如何调节的?
植物体内自由生长素的含量是通过自身的生物合成速度、生物降解速度、生长素的运输量、结合态生长素含量的调节，以及细胞内所贮存的生长素含量的释放等途径来调节自由生长素的水平的。
7. 生长素的生理作用。
①促进作用：促进细胞分裂，维管束分化，茎伸长，叶片扩大，顶端优势，种子发芽，侧根和不定跟形成，叶片脱落，伤口愈合，种子和果实生长，坐果等。
②抑制作用：抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老。
8.写出赤霉素(GA) 的生物合成途径。
合成部位：发育的果实、伸长着的茎端和根部。
合成途径：
①在质体内，又牻牛儿牻牛儿焦磷酸(GGPP)，通过内根-古巴焦磷酸(CDP)转变为内根-贝壳杉烯；
②在内质网中，内根-贝壳杉烯转变为内根-贝壳杉烯酸，再转变为GA12-醛，接着转变为GA12或GA53；
③在细胞质基质中，GA12或GA53在C20处进行一系列氧化，转变为其他GA s。
9. 赤霉素在生产上有哪些作用?
①促进营养生长：用适宜浓度的GA3喷洒芹菜，可增加芹菜的产量。在水稻育种过程中，用GA3调节水稻的抽穗期。
②促进麦芽糖化：利用GA诱导淀粉酶的原理生产啤酒。
③打破休眠：用适当浓度的GA3打破马铃薯块茎的休眠。
④防止脱落：用适宜浓度的GA3处理果树，可防止落花落果，提高座果率。
10.试述GA诱导细胞伸长的机理。
GA与质膜上的受体结合，其信号引起胞质溶胶中的Ca2+与钙调素结合。被活化的钙调素结合到细胞核中的DNA，合成mRNA，最终合成蛋白质，填充到细胞质中，从而使细胞伸长。
11. 赤霉素的生理作用。
①促进作用：促进种子萌发和茎伸长，单性结实，某些植物开花，花粉发育，细胞分裂，果实生长以及某些植物坐果。
②抑制作用：抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。
12. 写出细胞分裂素的生物合成途径。
细胞分裂素的生物合成途径主要有两条合成途径：①由tRNA水解产生CTK；②由MV A从头合成CTK。高等植物的细胞分裂素是从头直接合成的
13. 细胞分裂素有哪些作用?
①促进细胞的分裂和扩大；
②诱导花芽的分化；
③延缓叶片衰老；
④促进侧芽发育，打破顶端优势；
⑤打破莴苣、烟草种子休眠。
14. 细胞分裂素为何可以延迟叶片衰老?
①可以抑制核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、蛋白酶等的活性，延缓核酸、蛋白质、叶绿素的分解。
②可以促使营养物质向其应用部位移动。
15. 试述细胞分裂素的作用机理。
细胞分裂素(CTK)的主要作用是促进细胞的分裂和扩大。其作用机理是：CTK可以促进蛋白质的合成。因为细胞分裂素存在于核糖体上，促进核糖体与mRNA结合，加速了翻译速，形成新的蛋白质，从而促进细胞的分裂和扩大。
16. 证明细胞分裂素是在根尖合成的依据有哪些？
①许多植物的伤流中有CTK，可持续数天。
②豌豆根尖0～1mm切段中CTK含量高。
③无菌培养水稻根尖，发现根尖向培养基中分泌CTK。
17. 细胞分裂素的生理作用。
①促进作用：促进细胞分裂，细胞膨大，地上部分分化，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，气孔张开，伤口愈合，种子发芽，果实生长。
②抑制作用：不定根和侧根的形成，延缓叶片衰老。
18. 写出乙烯的生物合成途径。
甲硫氨酸在甲硫氨酸腺苷转移酶催化下，转变为S-腺苷甲硫氨酸(SM)，SAM 在ACC合酶催化下，成为1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)，ACC在有氧条件下和ACC氧化酶催化下形成乙烯。
19. 乙烯在生产上有何作用？
①促进果实成熟，用一定浓度乙烯利处理香蕉、柿子等，使之加快成熟。
②诱导瓜类雌花的形成。
③促进次生物质的排出。用适当浓度的乙烯利处理橡胶切口，加速乳胶排出。
④促进叶片、花或果实机械地脱落。
20. 乙烯诱导果实成熟的原因是什么？
乙烯诱导果实的成熟原因是：乙烯与质膜的受体结合之后，能诱发质膜的透性增加，使氧气容易通过质膜进入细胞质，诱导水解酶的合成，使呼吸作用增强，分解有机物速度加快，达到促使果实成熟的作用。
21. 生长素为什么可以促进乙烯的生物合成？
IAA浓度与乙烯生物合成速率呈正相关。原因是IAA能促进ACC合成酶的合成，并提高其活性，从而增加了ACC的含量，促进了乙烯的生物合成。
22. 试述乙烯生物合成的调节因素。
(1)发育因素：
①在植物生长发育的某些时期，如种子萌发、果实成熟、叶的脱落和花的衰老等阶段都会诱导乙烯的产生。
②IAA可以通过诱导ACC合成酶合成，以诱导乙烯产生。
③跃变型果实的内源乙烯有自我催化作用。
(2)外界因素：
①氧气充足有利乙烯形成。
②化学物质氨基乙氧基乙烯基甘氨酸( A VG)、氨基氧乙酸(AOA)能抑制ACC 的合成，从而也抑制乙烯的生成。
③在无机离子中，Co2+、Ni2+、Ag+都能抑制乙烯的生成。
④逆境条件如低温、干旱、水涝、切割、射线、病虫害、除草剂、O3、SO2等都可促进乙烯的大量产生。
(3)酶调节：①ACC合酶，ACC合酶催化SAM转变为ACC；②ACC氧化酶；
③ACC丙二酰基转移酶。
23. 乙烯的生理作用。
①促进作用：促进解除休眠，地上部和根的生长与分化，不定根的形成，叶片和果实的脱落，开花，花和果实衰老，呼吸跃变型果实成熟。
②抑制作用：某些植物开花，生长素的转运，茎和根的伸长生长。
24. 写出ABA的生物合成途径。
①类萜途径，即15个碳原子的直接途径，由MV A经FPP合成而来。
②类胡萝卜素途径，即由紫黄质或叶黄素等含40个碳原子的化合物氧化分解，经黄质醛形成的间接途径。
25. 试述ABA引起气孔关闭的作用机理。
ABA与质膜的受体结合后，一方面激活了质膜上的G-蛋白，随后释放IP3，启动了质膜和液泡膜上的Ca2+通道，胞质中的Ca2+浓度升高；又激活了质膜上Cl-、K+外出通道、抑制了K+内向通道，Cl-和K+外流。由于Cl-和K+外流，保卫细胞渗透势升高，水势也升高，水分外流，从而引起气孔关闭。
26. 脱落酸的生理作用。
①促进作用：促进叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，叶片衰老，光合产物运向发育着的种子，种子、果实成熟，果实产生乙烯；
②抑制作用：抑制种子发芽，IAA运输，植株生长。
27. 油菜素内酯有哪些主要生理作用？
①促进细胞伸长和分裂的作用。这是因为它促进细胞内DNA和RNA的合成，使蛋白质含量增高，同时它还使细胞壁酸化，最终导致细胞的分裂和伸长。
②它还可加强RuBP羧化酶的活性，提高叶绿素含量，从而提高光合速率。
③还能增强植物的抗寒、抗旱能力，有“逆境缓和激素”之称。
④参与光形态建成。
28. 水杨酸的生理作用。
①水杨酸在植物抗病过程中起着重要作用，一些抗病植物受病原微生物侵染后，会诱发水杨酸生成，进一步形成致病相关蛋白，抵抗病原微生物，提高抗病能力。
②水杨酸可以抑制ACC转变为乙烯。
③水杨酸能够诱导浮萍开花。
29. 茉莉酸的生理作用。
①茉莉酸在抵御昆虫侵害的反应中充当系统信号分子，诱导特殊蛋白的合成；
②促进作用：乙烯合成，叶片衰老，叶片脱落，气孔关闭，蛋白质合成，呼吸作用；块茎形成；
③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。
30. 多胺有哪些种类，具有什么生理功能?
种类：腐胺、尸胺、精胺、亚精胺、鲱精胺。
生理功能：
①促进细胞内核酸的合成，促进蛋白质合成，最终促进植物生长。
②抑制RNase活性，减慢蛋白质分解，阻止叶绿素的破坏，延缓衰老进程。
③提高植物的抗逆性。
④可以调节与光敏色素有关的光形态建成。
31. 生长抑制剂与生长延缓剂抑制生长的作用方式有何不同？
①生长抑制剂是抑制顶端分生组织生长，丧失顶端优势，使植株矮化，分枝增加，外施GA不能逆转抑制效应。
②生长延缓剂是抑制茎部近顶端分生组织的细胞伸长，使节间缩短，节数不变，植株紧凑矮小，外施GA可逆转其抑制效应。
32. 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有何差异？
生长素类只能促进离体组织的伸长，使用外源IAA很难引起完整的茎和胚芽鞘的生长反应；而Gas能促进完整植物的茎伸长生长。
33. 相比于动物激素，植物激素有哪些特点？
①对动物而言，激素是特定的器官或组织中合成的，在血液中被运输至某个特定的靶细胞，并且以浓度变化的方式控制生理反应。
②植物激素的合成常常不是某个单独的器官完成的，而更多的表现出分散性。
③植物激素不仅能运输到靶部位发挥作用，还表现出直接作用于其合成的组织或器官。
④植物激素的作用不仅依赖其浓度变化的方式，也依赖于靶细胞对激素的敏感性。
34. 激素受体所必需满足的条件是什么？
①与激素的结合具有专一性，即某一种结合蛋白只与一种类型的激素或其结构类似物结合；
②激素的结合表现高亲和性；
③与激素分子的结合具有饱和性；
④与激素的结合具有可逆性。
35. 植物生长调节剂在农业生产中有哪些应用，应注意什么？
应用：
①生长素类主要应用于促进插枝生根、疏花疏果、防止采前落果、诱导菠萝开花以及阔叶杂草的防除。
②GA3主要应用于杂交水稻制种中父母本花期的调节，打破芽和种子的休眠及提高作物产量等。
③矮壮素与多效唑等用于作物的矮壮、促进作物分蘖与生根、改善棉花株型、增加产量及提高作物的抗逆能力。
④细胞分裂素类用于增加果树结果率、促进果实生长及改善果实外观等。
⑤乙烯利用于经济作物的生产及品质的改进，促进橡胶树分泌乳胶及增加次生物质生成等。
注意：
①生产中的任何一个问题，都可能选择多种不同种类的调节剂加以解决；
②一些调节剂之间既有着某些相似的生理效应，又有着各自独特的作用方式；
③即使是同一种调节剂，也会因其使用浓度、部位、方法和时期不同，而产生不同甚至相反的效果；
④因此，在实际应用中，除了熟悉各种调节剂的基本知识和性能外，还需要掌握调节剂的应用策略。
36. 根尖和茎尖的薄壁细胞有哪些特点与生长素的极性运输是相适应的？
生长素运输是有极性的，在茎中总是从形态学上端向基部运输，而不能倒转,在根中主要是向顶运输。这与根尖和茎尖的薄壁细胞中的维管束组织有关；生长素极性运输是以载体为媒介的主动运输过程，因为其运输速度比物理扩散约大10倍；缺氧或呼吸毒物会抑制其运输。而细胞有较强的分裂能力，生长较快，多无病毒感染，所以有利于生长素的极性运输。
37. 生长素与赤霉素，生长素与细胞素分裂素，赤霉素与脱落酸，乙烯与脱落酸各有什么相互关系？
各自都有相互促进的作用。生长素与赤霉素都有促进果实坐果和生长的作用；生长素与细胞分裂素都有促进植物生长的作用；赤霉素与脱落酸都有调节种子发芽的作用；乙烯与脱落酸都有促进果实成熟的作用。
生长素与赤霉素：协同作用；生长素与细胞分裂素：协同作用；赤霉素与脱落酸：拮抗作用；乙烯与与脱落酸：拮抗作用。
38. 如何证明GA能诱导大麦糊粉层α-淀粉酶的形成？
选用大麦种子，平均分成A、B两份，分别用含赤霉素和不含赤霉素的培养基培养几天，注意种子不能发芽，分别将两份种子做成提取液，检验两份提取液是否可以让淀粉糖化，如果A提取液可让淀粉糖化而B提取液不能，则可证明GA 能诱导大麦糊粉层α-淀粉酶的形成。
大麦种子内的贮藏物质主要是淀粉，发芽时淀粉α-淀粉酶的作用下水解为糖以供胚生长的需要。如种子无胚，则不能产生α-淀粉酶，但外加GA可代替胚的作用，诱导无胚种子产生α-淀粉酶。如既去胚又去糊粉层，即使用GA处理，淀粉仍不能水解这证明糊粉层细胞是GA作用的靶细胞。
39. 要使水稻秧苗矮壮分蘖多，你在水肥管理或植物生长调节剂应用方面有什么建议？
施用植物生长延缓剂可以令水稻变得矮小，节间短，茎粗，而不影响花的发育。一般来说PP333和S-3307比较适用于大田作物。
40. 要使水仙秧苗矮化而又能在春节期间开花，用MH处理好呢，还是用PP333处理好呢？为什么？
用PP333好，MH是一种危险的化合物，可能致癌和使动物染色体畸变。
41. 作物能抵御各种逆境的胁迫是由一种激素起作用或多种激素协同作用？
植物激素中，特别是ABA，对抗旱性有较大影响。在水分胁迫时叶片ABA 含量增加，从而致气孔关闭。进而抑制光合，降低叶片生长，分蘖减少，增加根系吸水，增加根／冠比，促使提早抽穗、开花、花粉不育。ABA引起根的导水率增加的实验结果，表明了ABA对土壤水分胁迫条件下植株保持较高叶水势的
重要性。由根部产生再转运到茎的激素一致被认为在根茎之间起传递作用。试验表明，加到蒸腾流中的示踪物常在表皮壁中沉积，说明蒸腾流中的ABA能够直接移动到保护细胞质膜的作用部位。如果此时叶片膨压没有降低，存在于叶肉细胞和分隔于保卫细胞叶绿体内的ABA就不会由细胞内移到细胞外，而蒸腾流中的ABA可独立于它们起作用，因此，改变来自根的ABA合成和运输可以提供根部水分状况和气孔及其抗旱性之间的直接联系。在干旱条件下，叶片和根系的共同渗透调节功能，以及根系感知干旱胁迫，产生ABA信号影响地上部生长状况，都是植株整体抗逆性和具有共同机理的有力佐证。
植物生理学第六版课后习题答案（大题目） 第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，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会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保 证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程 中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和 有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀）， 使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型： 质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度 快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形 成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？
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。
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（）。
植物生长物质复习题 参考答案
植物生长物质复习题参考答案 一、名词解释 1、植物生长物质(plant growth substance)：是指一些调节植物生长发育的物质，它包括植物激素和植物生长调节剂。 2、植物激素(plant hormone ,phytohormone)：指在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育起显著作用的微量有机物。 3、植物生长调节剂(plant growth regulator)：指一些具有植物激素活性人工合成的物质。 4、植物生长调节物质(plant growth regulator substance )：指在植物体内合成的、能调节植物生长发育的非激素类的生理活性物质。 5、生长素的极性运输(polar transport of auxin)：生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输。 6、激素受体(hormone receptor)：能与激素特异地结合，并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。 7、自由生长素(free auxin)：指具有活性，易于提取出来的生长素。 8、束缚生长素(bound auxin)：指没有活性，需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素。 9、生长素结合蛋白(auxin-binding protein )：即位于质膜上的生长素受体，可使质子泵将膜内的质子泵至膜外，引起质膜的超极化，胞壁松弛。也有的位于胞基质和核质中，促进mRNA的合成。 10、自由赤霉素(free gibberellin)：指易被有机溶剂提取出来的。
11、束缚赤霉素(conjugated gibberellin) 指没有活性，需要通过酶解、水解从束缚物释放出来的赤霉素。 12、燕麦单位(Avena unit)：使燕麦胚芽鞘弯曲10°（在22℃~23℃的温度和92%的相对湿度下）的2mm3琼脂块中的生长素含量。 13、乙烯“三重反应”(triple response of ethylene)：指乙烯使黄化豌豆幼苗变矮，变粗和横向生长。 14、生长抑制剂(growth inhibitor)：抑制植物顶端分生组织生长、破坏顶端优势的生长调节剂，如整形素、马耒酰肼，抗生长素。 15、生长延缓剂(growth retardant)：抑制植物亚顶端分生组识生长、抑制节间伸长的生长调节剂，如矮壮素、烯效唑等。 16、多胺(polyamine)：是一类脂肪族含氮碱。高等植物中的多胺主要有5种：腐胺、尸胺、亚精胺、精胺、鲱精胺。 17、偏上生长(epinasty growth)：指器官的上部生长速度快于下部的现象，导致叶片下垂等。 18、靶细胞(target cell)：与激素结合并呈现激素效应部位的细胞。大麦糊粉层细胞就是GA作用的靶细胞。 二、缩写符号翻译 1、IAA —吲哚乙酸； 2、IBA —吲哚丁酸； 3、PAA —苯乙酸； 4、 TIBA —2 ，3，5-三碘苯甲酸；5、NPA —萘基邻氨甲酰苯甲酸；6、IP3 —三磷酸肌醇；7、IPA —吲哚丙酸；8、NAA —萘乙酸；9、NOA —萘氧乙酸；10、2，4，5-T —2，4，5-三氯苯氧乙酸；11、2，4-D —2，-4滴；12、GA3 —赤霉素；13、CTK —细胞分裂素；14、
第一章植物的水分代谢 一、名词解释 1.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 2.束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。 3.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.水势(ψw):每偏摩尔体积水的化学势差。符号:ψw。 5.渗透势(ψπ):由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值,符号 ψπ。用负值表示。亦称溶质势(ψs)。 6.压力势(ψp):由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。一般为正值。符号ψp。初始质壁分离时,ψp 为0,剧烈蒸腾时,ψp会呈负值。 7.衬质势(ψm):细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值,以负值表示。符号ψm 。 8.吸涨作用:亲水胶体吸水膨胀的现象。 9.代谢性吸水:利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程。 10.蒸腾作用:水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。 11.根压:植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。 12.蒸腾拉力:由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13.蒸腾速率:又称蒸腾强度,指植物在单位时间内,单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。(g/dm2·h) 14.蒸腾比率:植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量(克)。 15.蒸腾系数:植物制造1克干物质所需的水分量(克),又称为需水量。它是蒸腾比率的倒致。 16.内聚力学说:又称蒸腾流-内聚力-张力学说。即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。 二、填空题 1.植物细胞吸水有、和三种方式。渗透性吸水吸涨吸水代谢性吸水 2.植物散失水分的方式有和。蒸腾作用吐水 3.植物细胞内水分存在的状态有和。自由水束缚水 4.植物细胞原生质的胶体状态有两种,即和。凝胶溶胶 5.一个典型的细胞的水势等于;具有液泡的细胞的水势等于; 形成液泡后,细胞主要靠吸水;干种子细胞的水势等于。 ψπ + ψp + ψm;渗透性ψp + ψm;吸涨作用ψm 6.植物根系吸水方式有:和。主动吸水被动吸水 7.根系吸收水的动力有两种:和。根压蒸腾拉力 8.证明根压存在的证据有和。吐水伤流
植物生理学课后习题答案第一章植物的水分生理（重点） 水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水 势的水势下降值。 压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富 有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。 质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成 一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 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。 根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现 象。 蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上 升原因的学说。 水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，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会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4 个方面：水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ 通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过
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
第一章植物的水分生理 ●水势：（water potential）水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏 摩尔体积所得商。 ●渗透势：（osmotic potential）亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了 水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。 ●压力势：（pressure potential）指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一 种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。 ●质外体途径：（apoplast pathway）指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞 质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●共质体途径：（symplast pathway）指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝， 移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 ●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。 ●根压：（root pressure）由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●蒸腾作用：(transpiration)指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶 子），从体内散失到体外的现象。 ●蒸腾速率：（transpiration rate）植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：（transpiration ratio）光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水 的摩尔数。 ●水分利用率：（water use efficiency）指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾 丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：（cohesion theory）以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保 证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 ●水分临界期：（critical period of water）植物对水分不足特别敏感的时期。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：（mineral nutrition）植物对矿物质的吸收、转运和同化。 ●大量元素：（macroelement）植物需要量较大的元素。 ●微量元素：（microelement）植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。 ●溶液培养：（solution culture method）是在含有全部或部分营养元素的溶液中 栽培植物的方法。 ●透性：（permeability）细胞膜质具有的让物质通过的性质。 ●选择透性：（selective permeability）细胞膜质对不同物质的透性不同。 ●胞饮作用：（pinocytosis）细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的 过程。 ●被动运输：（passive transport）转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给 能量。 ●主动运输：（active transport）转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能 量。 ●转运蛋白：（transport protein）包括两种通道蛋白和载体蛋白。 通道蛋白：横跨两侧的内在蛋白，分子中的多肽链折叠成通道，内带电荷并充满水。 载体蛋白：跨膜的内在蛋白，形成不明显的通道，通过自身构象的改变转运物质。 ●单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯
第六章植物生长物质复习题参考答案 一、名词解释 1、植物生长物质(plant growth substance)：是指一些调节植物生长发育的物质，它包括植物激素和植物生长调节剂。 2、植物激素(plant hormone ,phytohormone)：指在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育起显著作用的微量有机物。 3、植物生长调节剂(plant growth regulator)：指一些具有植物激素活性人工合成的物质。 4、植物生长调节物质(plant growth regulator substance )：指在植物体内合成的、能调节植物生长发育的非激素类的生理活性物质。 5、生长素的极性运输(polar transport of auxin)：生长素只能从植物体形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输。 6、激素受体(hormone receptor)：能与激素特异地结合，并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。 7、自由生长素(free auxin)：指具有活性，易于提取出来的生长素。 8、束缚生长素(bound auxin)：指没有活性，需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的生长素。 9、生长素结合蛋白(auxin-binding protein )：即位于质膜上的生长素受体，可使质子泵将膜内的质子泵至膜外，引起质膜的超极化，胞壁松弛。也有的位于胞基质和核质中，促进mRNA的合成。 10、自由赤霉素(free gibberellin)：指易被有机溶剂提取出来的。 11、束缚赤霉素(conjugated gibberellin) 指没有活性，需要通过酶解、水解从束缚物释放出来的赤霉素。 12、燕麦单位(Avena unit)：使燕麦胚芽鞘弯曲10°（在22℃~23℃的温度和92%的相对湿度下）的2mm3琼脂块中的生长素含量。 13、乙烯“三重反应”(triple response of ethylene)：指乙烯使黄化豌豆幼苗变矮，变粗和横向生长。 14、生长抑制剂(growth inhibitor)：抑制植物顶端分生组织生长、破坏顶端优势的生长调节剂，如整形素、马耒酰肼，抗生长素。 15、生长延缓剂(growth retardant)：抑制植物亚顶端分生组识生长、抑制节间伸长的生长调节剂，如矮壮素、烯效唑等。 16、多胺(polyamine)：是一类脂肪族含氮碱。高等植物中的多胺主要有5种：腐胺、尸胺、亚精胺、精胺、鲱精胺。 17、偏上生长(epinasty growth)：指器官的上部生长速度快于下部的现象，导致叶片下垂等。 18、靶细胞(target cell)：与激素结合并呈现激素效应部位的细胞。大麦糊粉层细胞就是GA作用的靶细胞。 二、缩写符号翻译 1、IAA —吲哚乙酸； 2、IBA —吲哚丁酸； 3、PAA —苯乙酸； 4、TIBA — —三磷酸肌2 ，3，5-三碘苯甲酸；5、NPA —萘基邻氨甲酰苯甲酸；6、IP 3 醇；7、 IPA —吲哚丙酸；8、NAA —萘乙酸；9、NOA —萘氧乙酸；10、2，4， —赤霉素；5-T — 2，4，5-三氯苯氧乙酸；11、2，4-D —2，-4滴；12、GA 3 13、 CTK —细胞分裂素；14、[diH]Z —二氢玉米素；15、Z —玉米素；16、[9R]iP
植物与植物生理学练习题 绪论 填空： 1. 低等植物包括、和。 2. 高等植物分为四个门，分别是、、 、。 3. 生物多样性主要包括、和。问答题： 1.植物具有哪些共同特征？ 2.植物在自然界和国民经济中的作用有哪些？ 第一章植物细胞和组织 名词解释：原生质体质壁分离细胞周期细胞分化组织 填空： 1. 细胞分裂方式分为、和。 2. 按分生组织的所处部位可将其分为、 和。 3. 按成熟组织的功能可将其分为、、 、和。 问答题： 1. 植物细胞和动物细胞的区别有哪些？ 2. 植物的疏导组织主要有哪些，分别疏导什么养分？ 第二章植物的营养器官 名词解释：器官不定根顶端优势分蘖年轮变态 填空： 1. 植物的器官可分为和。 2. 根尖从顶端起可分为、、、和4个部分。 3. 绝大多数作物的根系主要分布在厘米的土壤表层内。 4. 菌根可分为、和三种。
5. 请指出下图中根系的种类，A 为 、B 为 。 6. 按芽的生理活动状态，可将芽分为 和 。 7. 请指出下图两种植物的叶片的叶脉类型A 为 ；B 为 。 8. 请指出下图中几种植物的复叶，依小叶排列的不同状态，A 为 ；B 为 ；C 为 。 9. 植物叶片的叶序有 、 、 、 和簇生4种基本类型。 问答题： 1. 根的变态主要有哪几种类型？ 2. 叶片的功能主要有哪些？ A B
3.试举例在日常生活中去掉植物顶端优势的现象？ 第三章植物的生殖器官 名词解释：四强雄蕊花粉败育传粉真果聚合果子叶出土幼苗填空： 1. 被子植物的花通常是由花柄、、、、和组成的。 2. 植物花的传粉方式有和两种。 3. 植物的花序可分为和两种。 4. 根据植物花中有无雄蕊群和雌蕊群，可将花分为、 和三种。 5. 植物的种子通常是由、、和三部分组成的。 6. 请指出下图中桃的果实，它的果实类型应为肉果类的。请在图上标出 A、中果皮； B、种子。 问答题： 1.花的功能有哪些？ 2.子叶出土幼苗和子叶留土幼苗的区别是什么？ 3.植物的果实肉质果包括那些类型，并各自举一例？ 第四章植物的分类 名词解释：种亚种同物异名 填空： 1. 植物的分类单位由大到小依次为、、、、、、和。 2. 高等植物分为四个门，分别是、、 、。 3. 低等植物主要包括、和
第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，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会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ ●保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？ ●细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸
第一章植物的水分生理 ●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 ●渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。 ●压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁 产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。 ●质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连 续体，移动速度较慢。 ●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。 ●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。 ●蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。 ●水分利用率：指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 ●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，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会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。这三条途径共同作用，使根部吸收水分。根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
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？
第一章 、英译中(Translate) 植物的水分生理 7.semipermeable membrane 32.stomatal transpiration 13. matric potential 38.stomatal frequency 14.solute potential 39.transpiration rate 19.plasma membrane-intrinsic prot(ein 44.transpiration-cohesion-tension th(eory 1.water metabolism 26.bleedin g 2.colloidal system 27.guttati on 3.bound energy 28.transpirational pull 4.free energy 29.transpirat ion 5.chemical potential 30.lenticular transpiration 6.water potential 31.cuticular transpiration 8. osmosis 33.stomatal movement 9. plasmolysis 34.starch-sugar conversion theory ( 10. deplasmolysis 35.inorganic ion uptake theory ( 11. osmotic potential 12. pressure potential 36.malate production theory ( 37.light-activated+-Hpumping ATPase ( 15.water potential gradient 40.transpiration ratio 16.imbibiti on 41.transpiration coefficient 17.aquapori n 42.cohesive force 18.tonoplast-intrinsic protein7 43.cohesion theory 20.apoplast pathway 21.transmembrane pathway 46.sprinkling irrigation 22.symplast pathway 47.drip irrigation 23.cellular pathway 48. diffusion 24.casparian strip 25.root 49. mass flow 二、中译英 (Translate) 3 ．束缚能 2．胶体系统4．自由能
时 间安排教师行为 学生 行为 设计 意图 导 入 图片导入： 图1.向光性（生长素） 图2.催红素的使用（乙烯） 图3. 无籽葡萄的生产（赤霉素）什么是植物生长物质？学生 讨论 并思 考 通过 有趣 的生 命现 象进 行导 入， 引导 同学 们思 考并 过渡 到本 节课 内容
讲解的，按国家标准使用是对人体基本没有影响的，但是过度使用的情况也不 鲜见。 第二节生长素 了解了什么植物激素和植物生长调节剂之后我们将详细的学习每一 种激素，首先要学习的是生长素类，通常简写为IAA。 生长素是最早发现的激素，达尔文于1880通过胚芽鞘向光性试验发 现了植物生长素的存在。 植物的茎可以分为左右两部分，左边部分长得比右边部分快，那么将 会向哪一测弯曲？左还是右？右边部分长得比左边部分快，则会向左弯 曲。通过给予左侧光或右侧光照射，胚芽鞘是否发生弯曲的试验，达尔文 就发现了生长素的存在。 图4. 达尔文向光试验 （一）生长素的分布与运输 1、几种内源生长素的化学结构 接下来我们学习生长素在植物体内的分布和运输，首先了解一下几种 生长素的化学结构。 认真 听讲 并思 考 启迪 学生 科研 思维
讲解 讲 图5. 几种生长素的化学结构 2、生长素的分布 生长素以自由生长素和束缚生长素两种形式存在。把能自由移动，能扩散 的生长素称为自由生长素。称为自由生长素，其特点是有生理活性。把通 过酶解、水解或自溶作用从束缚物中释放出来的那部分生长素称为束缚生 长素。其特点是无活性，是生长素与其它化合物结合而形成的，和自由生 长素可相互转变。 生长素在高等植物中分布很广，根、茎、叶、花、果实、种子及胚芽 鞘中都有。含量甚微。大多集中在生长旺盛的部位，如：胚芽鞘、芽和根 尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩的种子等。含量一般为： 10-100ng/g鲜重。而在趋于衰老的组织和器官中则甚少 3、生长素的运输 生长素作为有机物，通过韧皮部运输，运输方向决定于两个器官或组 织的浓度差等因素。 生长素还有个运输特点叫极性运输，这种运输方式仅限于胚芽鞘、幼 茎、幼根的薄壁细胞之间短距离内，即只能从植物体的形态学上端向下端 运输。我们可以想象一颗豆芽，生长素只能从芽通过幼嫩的茎运输到根， 即使豆芽倒着放，把芽朝下，根朝上，生长素也是从芽运输到根。 极性运输是一种主动的运输过程。因为： ①其运输速度比物理扩散大10倍。 ②缺氧会严重阻碍生长素的运输。 认真 听讲 并思 考 举生 活中 的例 子加 深印 象