湖南农业大学植物生理学试卷(一)参考答案

湖南农业大学植物生理学（一）参考 一、 1、生物膜：也叫细胞膜，指细胞内所有膜的总称，包括质膜、线粒体膜、叶绿体膜等，其主要成分是类脂和蛋白质。 2、呼吸速率： 单位时间（小时）单位植物组织（干重、鲜重）或单位细胞或毫克氮所放出CO2量或吸收O2的量或有机物干重的损失量或能量的释放量。 3、温度三基点：指影响植株生长的最低温度、最适温度、最高温度，称为温度三基点。 4、种子的寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。 5、希尔反应：水的光解是希尔（Hill）于1937年发现的，他将离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中，光照后放出氧气，这种离体叶绿体在光下进行水分解，并放出氧的反应，便简称为希尔反应。 6、吐水：没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘都有液体外泌的现象。这种从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。 7、Pfr型光敏素：光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 8、LHC：聚光色素复合体，为色素与蛋白质结合的复合体，接受光能，并把光能传给反应中心。 9、LDP：长日植物——24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 10、Ψw：水势，每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μwo），再除以水的偏摩尔体积（Vw，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。 二、1、不饱和脂肪酸 2、蚜虫吻针法证明筛管内有正压力    筛管两端存在汁液的浓度差异以 3、水分从叶肉细胞壁蒸发，产生的水蒸气充满细胞间隙和气孔腔    水蒸气从气孔腔通过气孔扩散到大气中 4、协同 竞争 5、甲羟戊酸（甲瓦龙酸）  根尖 6、叶绿体中  细胞质（胞基质） 7、花熟状态  花芽分化 8、类囊体  线粒体 9、伤呼吸  多酚氧化 10、酶联免疫  放射免疫  免疫传感 三、1、③  2、②  3、②  4、④  5、④ 6、②  7、①  8、②  9、②  10、① 四、1、×2、√3、×4、×5、√6、×7、√8、√9、√10、√ 五、1、答：壁酸化－基因表达学说认为：生长素与质膜上的激素受体结合，使H+很快分泌到细胞壁中，细胞壁中对酸不稳定的键打开，一些酸性水解酶被活化，使细胞壁软化，压力势下降，细胞吸水增大；同时，某一未知因子释放出来，移动到细胞核内，导致核酸和蛋白质的合成，从而促进细胞的扩大。 2、答：光能利用率是指植物光合作用累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。要提高光能利用率，主要是通过延长光合时间， 增加光合面积和加强光合效率等途径。 ⑴ 延长光合时间 延长光合时间就是最大限度地利用光照时间以提高光能利用率。延长光合时间的措施有： ①提高复种指数：提高复种指数的措施就是通过轮、间和套种。在一年内巧妙地搭配各种作物，从时间上和空间上更好地利用光能，缩短田地空闲时间，减少漏光率。 ②延长生育期：如前期要求早生快发，较早就有较大的光合面积，后期要求叶片不早衰，即适当延长作物的生育期。 ③补充人工光照：在小面积的栽培中，当阳光不足或日照时间过短时，可用人工光照补充。 ⑵ 增加光合面积 光合面积即植物的绿色面积，主要是叶面积对产量影响最大，同时，又是最容易控制的一个方面。 ①合理密植：合理安排作物栽植密度使群体得到最好的发展，有较合适的光合面积，充分利用日光能和地力。 ②改变株型：培育出杆矮，叶直而小、较厚、分蘖密集的品种，使株型改善，就能增加密植程度、增大光合面积、耐肥不倒伏，以便充分利用光能而提高光能利用率。 ⑶ 加强光合效率 光、温、水、肥和二氧化碳都可以影响单位叶面积的光合效率。 ①增加二氧化碳浓度：空气中CO2的含量远低于最适CO2浓度，增加空气中CO2 的浓度，光合速率就会增加。主要有三个措施值得试行：控制栽植规格和肥水，因地制宜选好行向，使后期通风良好；增施有机肥料，使土壤微生物的数量增多，活动能力加强，分解有机物，放出CO2；深施碳酸氢铵。 ②降低光呼吸：主要有两种措施：利用光呼吸抑制剂去抑制光呼吸，提高光合效率；改变环境条件，尤其增加CO2浓度，使 Rubisco 的羧化反应占优势，减少其氧化反应的比例，光能利用率就能大大提高。 3、答：⑴ 呼吸代谢途径的多样性：包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸则包括糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径，无氧呼吸包括乙醇发酵、乳酸发酵和乙醛酸循环。 ⑵ 呼吸链电子传递系统的多样性。包括细胞色素呼吸链和抗氰呼吸链，前者为主路，后者是指在氰化物存在条件下，辅酶Q的电子不传递给细胞色素系统，而是传递给另一个受体－抗氰氧化酶（X），再由X直接传递给O2，其P/O比等于1。 ⑶ 末端氧化酶系统的多样性。线粒体内的末端氧化酶系统包括细胞色素氧化酶和抗氰氧化酶，而线粒体外细胞质中存在多酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等。 4、答：在下列情况下进行叶面施肥能取得较好的效果：⑴ 土壤中的营养有效性低时；⑵ 上层土壤干燥时；⑶ 生殖阶段根系活力下降时；⑷ 增加谷类作物籽粒蛋白质含量；⑸增加果实钙量。 5、答：（1）起渗透调节的作用。使细胞产生渗透势，维持细胞的紧张度。细胞具有吸水的潜势，当细胞吸水膨胀，细胞便具有一定的紧张度，并使细胞扩张生长。 （2）是代谢物（如次生代谢物）的贮存所。贮集多种有机和无机化合物。借助细胞化学测试法早已证明，液泡中沉积有无机盐、糖、有机酸、氨基酸、酰胺、类脂、单宁、黄酮、生物碱等多种无机和有机化合物。 （3）充当溶酶体的作用。液泡中存在大量的水解酶类，即能水解蛋白质，核酸，碳水化合物与脂类等一切生物大分子化合物的酶。能吞噬和消化细胞质中的破坏成分（如线粒体或内质网的碎片），或通过自溶作用释放水解酶类来消化已衰老退化的细胞。 （4）起稳恒作用。保持细胞内环境的稳定。 （5）是一些生化反应的场所。 六、答：叶绿体色素主要由叶绿素a，叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素组成。利用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性，可用丙酮提取；由于叶绿体色素是双亲媒分子，因此要用80%丙酮提取，不能用纯丙酮。 纸层析是分离叶绿体色素的最简便方法之一。其原理为：溶剂不断地从层析滤纸上展开时，由于叶绿体色素中各成分极性不同，在两相（即流动相和固定相）间具有不同的分配系数，它们移动的速度不同，使样品中的叶绿体色素得到分离。 叶绿素分子在红光区有专一吸收峰，应用分光光度法测出其吸光度，根据 Lambert-Beer 定律，溶液浓度和吸光度间有如下关系：A=k C L（A为吸光度，k为摩尔消光系数，C为样品浓度，L为比色杯直径），即可得到叶绿体色素的含量。 《植物生理学》课程试卷（二）参考答案 一、 1、光化力：指在光合作用过程中所形成的光合碳素同化需要的NADPH和ATP。 2、花粉萌发的“集体效应”：在人工培养的花粉培养基上或在柱头上单位面积的花粉越多，花粉的萌发和花粉管伸长生长越好的现象。 3、乙烯的三重效应：乙烯的三重效应是中生植物对乙烯的特殊反应，即抑制茎的伸长生长，促进茎的横向生长（加粗），地上部失去向地性生长（偏上生长）。 4、春化现象：植物需要经过低温诱导后才能开花的现象称为春化现象。 5、CAM途径：即为景天酸代谢途径。景天科植物晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到细胞溶质，在NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。这种最初CO2固定和碳水化合物合成的反应分别在夜间及昼间进行，苹果酸合成日变化的代谢途径。 6、光形态建成：由于调节植物生长、分化与发育的过程称为植物的光形态建成，或称光控发育作用。 7、PQ：质醌，也叫质体醌，是PSⅡ反应中心的末端电子受体，也是介于PSⅡ复合体与Cyt b6/f复合体间的电子传递体。质体醌为脂溶性分子，在膜中含量很高，能在类囊体膜中自由移动，它是双e－和双H＋传递体，在光合膜上转运电子与质子，对类囊体膜内外建立质子梯度起着重要的作用。另外，PQ库作为电子、质子的缓冲库，能均衡两个光系统间的电子传递，可使多个PSⅡ复合体与多个Cyt b6/f复合体发生联系，使得类囊体膜上的电子传递称网络式地进行。 8、PEP：磷酸烯醇式丙酮酸，C4途径中CO2的受体，也是糖酵解中的中间产物。 9、Pr、Pfr：光敏色素的两种形式。Pr型是吸收红光（最大吸收峰在红光区的660nm）的生理钝化型，Pfr型是吸收远红光（最大吸收峰在远红光区的730nm）的生理活化型。这两种光敏色素被光照射后可以互相转化，照射白光或红光后，没有生理活性的Pr型可以转化为具有生理活性的Pfr型；相反，照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。Pfr参与光形态建成、调节植物发育等过程。 10、Rubisco： 1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，该酶具有双重功能，既能使RuBP与CO2起羧化反应，推动C3碳循环，又能使RuBP与O2起加氧反应，引起C2氧化循环，即光呼吸的进行。 二、 1、渗透吸水 吸胀吸水 吸胀作用 2、恶苗病    甲羟戊酸 3、细胞色素氧化酶    交替氧化酶    抗坏血酸氧化酶    酚氧化酶    乙醇酸氧化酶 4、乙醇酸    叶绿体    过氧化物体    线粒体 5、类囊体膜    间质    细胞质（胞基质） 6、成年叶    茎生长点 7、芽 根 三、1、①  2、④  3、④  4、②  5、② 6、②  7、②  8、①  9、①  10、① 四、1、×2、×3、×4、×5、√6、×7、√8、√9、√10、√ 五、 1、答：种子的发芽力的快速检测方法：TTC法（利用组织还原力）；红墨水法（利用原生质膜的选择透性）；荧光物质法（利用细胞中的荧光物质）。 2、答：溶液培养的方法有水培、砂培、雾培、NFT等。 为了顺利地用溶液培养法培养植物，至少要注意如下几点事项：（完全培养溶液或缺素培养溶液） 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—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、答：⑴ 长暗期被闪光从中间间断则抑制短日植物开花，促进长日植物开花，暗期间断现象存在红光和远红光的逆转效应。 ⑵ 照光对转板藻叶绿体运动的影响。转板藻带状叶绿体的宽面在黑暗中是与上表面垂直的，红光从上部照射不到10分钟，叶绿体的宽面就平行于上表面（即面向光线方向），再照远红光叶绿体的宽面与上表面垂直。 ⑶ 需光种子萌发，如红光促进莴苣种子发芽，而被随后的远红光逆转这个过程，红光与远红光相互交换照射后，种子是否萌发决定于最后照射的光的波长。 4、答：⑴ 促进果实成熟：用1000ppm左右的乙烯利喷番茄、辣椒，促进果实转红，提早上市。 ⑵ 促进脱落、促进排胶或次生物质的排出：如茶树的打花落蕾，促进橡胶树排胶。 ⑶ 促进衰老：用700ppm乙烯利喷接近采收的烟草，可促进转黄，提早成熟，提高品质。 ⑷ 控制性别：促进瓜类的雌花分化，提高产量。 ⑸ 控制伸长生长：乙烯对中生植物产生“三重效应”—抑制茎伸长，促进茎加粗，促进茎的水平生长。 ⑹ 诱导不定根的形成。 5、答：植物生长相关性是指高等植物是多器官的有机体，各个器官和各个部分之间存在着相互依赖与相互制约的关系，这种关系称为相关性。 （1）地下部分与地上部分的相关性 影响根冠比（R/T）的因素： 1 温度： 较低温度时， R/T ↑；较高温度时， R/T ↓ 2 水分：土壤缺水时， R/T ↑ ；水分充足时， R/T ↓ 3 矿物质：N多，R/T ↓ ；缺N， R/T ↑ ；P、K充足， R/T ↑ 4 光强：强光照，加速蒸腾，地上部生长受抑制， R/T ↑ （2）主茎与分枝的相关性 IAA维持顶端优势；GA加强顶端优势；CTK破坏顶端优势。 生产上一方面需要利用顶端优势；另一方面需要消除顶端优势。      （3）营养生长与生殖生长的相关性 ①  相互依赖 营养生长是生殖生长的物质基础；而生殖过程中产生的激素类物质又作用于营养生长。 ②  相互制约 营养器官生长过旺，消耗较多养分，影响生殖器官的生长。 生殖器官的生长抑制营养器官的生长。 六、答：C3植物的CO2固定是通过核酮糖二磷酸羧化酶的作用来实现的，C4植物的CO2固定是由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化来完成的。两种酶都可固定CO2。但它们对CO2的亲和力却差异很大。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2的亲和力比核酮糖二磷酸羧化酶强很多倍。尤其在CO2浓度低的环境下，相差更悬殊。所以，C4植物能够利用低浓度的CO2，而C3植物不能。 当外界干旱气孔关闭时，由于C4植物能够利用低浓度的CO2，就能利用细胞间隙的低浓度的CO2，继续生长，C3植物就没有这种本领。 C4植物叶片具有特殊的结构。其叶肉细胞和维管束鞘细胞具有不同类型的叶绿体，有不同的酶系。叶肉细胞中含有与 CO2 亲和力很大的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，可将空气中低浓度的 CO2 固定到C4-二羧酸中，这些C4-二羧酸从叶肉细胞运输到维管束鞘细胞中脱羧释放出 CO2 ，大大增加了维管束鞘细胞中的 CO2 浓度，促进了所催化的羧化反应，增加光合速率。此外C4植物的光呼吸较弱，而且是在维管束鞘细胞中进行，所释放的 CO2 又易于再被固定。故低CO2浓度下，C4植物表现高的同化速率； 对低温很敏感，在低温下，PEPcase的活性下降明显，故C4植物需高温； C4植物的光饱和点高，光补偿点低，因此C4植物在强光下仍能保持较高的光合速率。 同化同样多的CO2，C4植物比C3植物消耗能量要高；故C4植物需强光； C4植物的蒸腾系数为450～950g水分/g干重，而C3植物的为250～350g水分/g干重。故C4植物的水分利用效率高。 所以，在高温、强光和低CO2浓度，少水的条件下，C4植物的光合速率比C3植物的高。 植物生理学》课程试卷（三）参考答案 一、 1、顽拗性种子：很多热带植物（如椰子、荔枝、龙眼、芒果等）的种子不耐脱水干燥、也不耐零下低温贮藏。把这类种子称为顽拗性种子，有别于其他正常性种子。 2、  水势：每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μwo），再除以水的偏摩尔体积（Vw，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。 3、光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下伴随着光合电子传递把无机磷和ADP转化为ATP，形成高能磷酸键的过程，称为光合磷酸化。 4、游离型生长素：游离型IAA在植物体内能自由移动，活性很高，是IAA发挥生物效应的存在形式，可以通过琼脂扩散方法而获得。 5、植物生长的S形曲线：在植物的生长期内测定植物（或器官）的干重、株高、体积等参数，根据这些参数值对时间作图，就可以得到一条生长曲线（growth curve），典型的生长曲线呈“S”形，故称植物生长的S    形曲线。 6、Pfr：Pfr是光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 7、P700：表示PSⅠ反应中心色素分子，即原初电子供体，是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。这里P代表色素，700代表P氧化是其吸收光谱中变化最大的波长位置是近700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的差值最大处的波长来作为反应中心色素的标志。 8、CaM：钙调素，是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白。当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值后，Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控。 9、LDP：长日植物，24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 10、ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸，为乙烯生物合成的前体物质，调节植物体的乙烯含量。 二、 1、在细胞膨胀、形状和运动方面的功能    贮藏和积累功能    具有溶酶体的功能或具有异化的功能    起稳恒作用或是某些化学反应的场所 2、水分    光    温度    矿质元素 3、乙细胞→甲细胞 4、选择性    积累作用    需要代谢能    具有基因型差异 5、低、高 6、类囊体膜    叶绿体的间质    维管束鞘细胞叶绿体 7、花熟状态    花芽分化 8、饱和效应 竞争现象 三、 1、②  2、②  3、②  4、③  5、②  6、②  7、③  8、②  9、③  10、② 四、 1、×  2、√  3、×  4、√  5、√  6、×  7、√  8、√  9、×  10、√ 五、 1、答：溶液培养的方法有水培、砂培、雾培、NFT等。 为了顺利地用溶液培养法培养植物，至少要注意如下几点事项：（完全培养溶液或缺素培养溶液） 2 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—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。 2、答：在氰化物存在的条件下仍然能够进行的呼吸作用，称为抗氰呼吸（Cyanide resistant respiration），也就是对氰化物不敏感的那一部分呼吸作用。 抗氰呼吸的生理意义有： ⑴放热效应。抗氰呼吸是一个放热呼吸，其产生的大量热量对产热植物早春开花有保护作用。也有利于种子的萌发。 ⑵促进果实成熟。在果实成熟的过程中出现的呼吸跃变现象，主要表现为抗氰呼吸速率增强。 ⑶增强抗病力。如抗黑斑病菌的甘薯品种块根组织的抗氰呼吸速率明显高于感病品种。 ⑷代谢协同调控。有人提出能量“溢流假说”，即在底物和还原力（NADH）丰富和过剩时，使细胞色素途径呈饱和状态，抗氰呼吸非常活跃，可分流电子，将多余的底物和还原力消耗掉。 3、答：测定过的逆境生理指标主要有以下几个方面： （1）光合作用指标：净光合速率（叶绿素含量）、气孔导度、胞间二氧化碳速率、蒸腾速率 (2) 水分利用率：自由水／束缚水， (3) 渗透调节物质的积累：甜菜碱、糖类化合物含量 (4) 膜的透性变化：电导率 (5) 膜质过氧化指标：丙二醛、pro(脯氨酸) (6) 抗氧化酶类：SOD（超氧化物歧化酶）、POD（过氧化物酶）、CAT(过氧化氢酶) 4、答：授粉后，花粉和花粉管对雌蕊的柱头和花柱有深刻的影响。花粉管在伸长的过程中，在摄取柱头和花柱的物质的同时，还主动分泌一些物质到雌蕊去。这就构成了花粉与雌蕊间的相互识别作用。 在受精过程中，植物体发生强烈的代谢变化。如测定棉花在受精时，雌蕊的呼吸强度可比开花的当天增加2倍。在许多植物中都看到由于受精引起的植物呼吸强度及吸水，吸收盐分的增长。 受精后，雌蕊各部分生长素含量增加很多。雌蕊生长素的剧增，主要不是花粉带去的生长素。花粉中含有色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系，花粉管在生长过程中，能将这些酶分泌到雌蕊组织，因此，引起花柱和子房形成大量的生长素。 卵细胞受精前处于休眠状态，受精后受到激活，呼吸速率也伴随着发生变化。 受精引起子房代谢剧烈变化的原因之一是子房的生长素含量迅速增加。大量生长素“吸引”营养器官的养料集中运到生殖器官。生长素处理未受精的番茄果实，得到无籽果实就是这种情况。 5、答：(1) 进行物质交换  相邻细胞的原生质可通过胞间连丝进行交换，使可溶性物质(如电解质和小分子有机物)、生物大分子物质(如蛋白质、核酸、蛋白一核酸复合物)甚至细胞发生胞间运输。 (2) 进行信号传递  物理信号(电、压力等)和化学信号(植物激素、生长调节剂等)都可通过胞间连丝进行共质体传递。 六、光合作用C3途径的全过程可分为四个阶段，即羧化阶段、还原阶段、再生阶段和产物合成阶段。 ⑴羧化阶段    产物为甘油酸-3-磷酸（PGA） ⑵还原阶段    产物为甘油醛-３-磷酸（GAP） ⑶再生阶段    产物为RuBP的再生 ⑷产物合成阶段    产物为蔗糖和淀粉 《植物生理学》课程试卷（四）参考答案 一 1、细胞器：指细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构，如线粒体、叶绿体、高尔基体等。 2、比质量转移率：单位时间内通过单位韧皮部横切面积运输的干物质量。 3、消失点：又名熄灭点，在氧分压较低的情况下，无氧呼吸随着氧分压的增加而减弱，一般把无氧呼吸停止进行的最低氧分压（10%左右）称为消失点。 4、束缚水：由于植物细胞的原生质胶体微粒紧密吸附而不易流动的水分称为束缚水。 5、有益元素：能刺激植物生长，但又不为植物所必需或只为某些植物所必需，或在一定条件下为某些植物所必需的元素。 6、光合同化力：指在光合作用过程中所形成的光合碳素同化需要的NADPH和ATP。 7、ChI：叶绿素，是使植物呈现绿色的色素，也是最主要的光合色素，在光能吸收、传递和转化方面起重要作用。 8、PSⅠ：光系统Ⅰ，高等植物的PSⅠ由反应中心、LHCI、铁硫蛋白、Fd、FNR等组成。PSⅠ的生理功能是吸收光能，进行光化学反应，产生强的还原剂，用于还原NADP＋，实现PC到NADP＋的电子传递。 9、6-BA：6-苄基腺嘌呤，一种人工合成的细胞分裂素物质。有促进细胞分裂、叶片保绿、防止落果和促进同化物运输等多种作用。 10、Pfr型光敏素：光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 二、 1、芽 根 形成愈伤组织 2、电子    质子 3、作用中心  聚光色素 4、铁 钼 钴 5、作物一生中对缺乏水分最敏感的时期    生殖器官形成和发育 6、红  远红 7、土壤水分    氮素  光照强度 8、类囊体  线粒体 9、流动性    不对称性 三、 1、①  2、③  3、④  4、②  5、③    6、②  7、③  8、②  9、②  10、① 四、 1、×  2、×  3、×  4、√  5、√  6、√  7、×  8、× 9、√ 10、× 五 1、答：压力流动假说又称集流理论，是20世纪30年代德国的Münch提出。该学说认为有机物在筛管中随液流的流动而移动，液流移动的动力是由于筛管两端的压力势差造成的。在源的一端，韧皮部周围的薄壁细胞（如转移细胞）向韧皮部装载有机同化物，使筛管汁液浓度加大，溶质势降低，水势也随之降低，于是水分从水势较高的周围组织进入筛管，使筛管在源的一端压力势加大，源库两端可通过筛管相连，压力势可以传递，而在库的一端转移细胞把有机物从筛管中卸出，或合成不溶于水的有机物，溶质势及水势上升，水分由筛管进入水势较低的周围组织，造成库的一端压力势降低，这样以筛管源库两端的压力势差作为动力，把筛管中的液流从源端推向库端，从而实现有机同化物单方向运输。 2、答：类囊体上有四种大分子复合物：⑴ 光系统Ⅱ(PSⅡ)复合物，⑵ 细胞色素b6/f 复合物 (Cytb6 / f) ，⑶ 光系统Ⅰ(PSⅠ)复合物，⑷ ATP合酶复合物CF1—CF0。 ⑴ PSⅡ复合物中有反应中心色素分子P680，去镁叶绿素，醌类化合物，锰蛋白（还结合有Cl-）。PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是水的光解和放氧。PSⅡ的作用中心色素分子P680吸收光能，把水分解，夺取水中的电子供给PSI。除这两个光系统外，还有另外两种色素蛋白复合物，它们都是聚光色素与蛋白结合而成，所以称为聚光色素复合物（LHC），它们分别从属于PSⅠ和PSⅡ，相应称为LHC-Ⅰ和LHC-Ⅱ，只吸收和传递光量子，不发生电荷分离，及光化学反应。 组成：P680 + LHC-Ⅱ + pheo + Q + TyrZ + M pheo 为受体，TyrZ为供体，M 为锰蛋白，Q：QA，QB，PQ库 反应中心多肽很可能是32KD的蛋白D1和D2——Z蛋白 4个Mn2+与一条或几条多肽链结合，Cl- ，Ca2+也结合在其上。 功能：4光子 + 2H2O+ 2PQ + 4H+ （间质） →  2PQH2 + O2 + 4H+ （类囊体腔） ⑵ Cytb6/f 除含细胞色素 b6 和细胞色素 f 外，还有铁硫蛋白，主要起电子传递体作用。 功能：2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) +4H+ ⑶ PSⅠ复合物中 ，除了作用中心色素P700外，还有几种铁硫蛋白。PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是NADP+的还原。当PSI的作用中心色素分子吸收光能而被激发后，把电子供给Fd。在NADP+还原酶的参与下，把NADP还原成NADPH。 组成：P700+LHC-Ⅰ+A0+A1+3FeS(Fx,FA,FB)+Fd+FNR+PC A0 叶绿素a分子，A1 叶绿醌，Fd 最终电子受体，FNR 铁氧还蛋白—NADP+还原酶，PC质蓝素 功能：4光子+4PC(Cu+)+Fd(Fe3+)→4PC(Cu2+)+4Fd(Fe2+) 4Fd(Fe2+)+2H++2NADP+→4Fd(Fe3+)+2NADPH ⑷ ATP合酶复合物是催化ATP合成的场所。其组成复杂，它的 CF0 贯穿类囊体膜，由四种亚单位组成，位于膜内 ; CF1连在CF0上，恰好伸展在类囊体膜外表面，CF1由五种亚单位α，β，γ，δ，ε组成，是它把电子传递和磷酸化作用偶联起来，因而把ATP合酶也称为偶联因子。 功能：ADP+Pi → ATP 3、答： (1) 光合作用与呼吸作用的主要区别： ① 光合作用以CO2、H2O为原料，而呼吸作用的反应物为淀粉、己糖等有机物以及O2。 ② 光合作用的产物是己糖、蔗糖、淀粉等机物和O2，而呼吸作用的产物是CO2和H2O。 ③ 光合作用把光能依次转化为电能、活跃化学能和稳定化学能，是贮藏能量的过程；而呼吸作用是把稳定化学能转化为活跃化学能，是释放能量的过程。 ④ 在光合作用中进行光合磷酸化反应，在呼吸作用中进行氧化磷酸化反应。 ⑤ 光合作用发生的部位是在绿色细胞的叶绿体中，只在光下才发生；而呼吸作用发生在所有生活细胞的线粒体、细胞质中，无论在光下、暗处随时都在进行。 (2) 光合作用与呼吸作用的联系 ① 两个代谢过程互为原料与产物，如光合作用释放的O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化；光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系，它们有多种相同的中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等)，催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。 ② 在能量代谢方面，光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP的供产生NADPH所需的NADP+,与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，它们可以通过。 4答： (1) 植物的性别表现特点 ①雌雄性别间的差别主要表现在花器官及生理上，一般无明显第二性征。 ②性别分化表现出多种形式。主要类型有雌雄同株同花型，雌雄同株异花型，雌雄异株型，雌花、两性花同株型，雌花、两性花异株型，雄花、两性花同株型，雄花、两性花异株型等。 ③一般在个体发育后期才能完成性别表达，其性别分化极易受环境因素和化学物质的影响。 (2)  性别分化的调控因素 ①遗传控制  植物性别表现类型的多样性有其不同的遗传基础。 ②年龄  雌雄同株异花的植物性别随年龄而变化。通常在发育早期先出现雄花，然后再出现雌花。 ③环境条件  主要包括光周期、温周期和营养条件。经过适宜光周期诱导的植物都能开花，但雌雄花的比例却受诱导之后的光周期影响，如果植物继续处于诱导的适宜光周期下，则促进多开雌花，否则，多开雄花。较低的夜温与较大的昼夜温差对许多植物的雌花发育有利。一般水分充足、氮肥较多时促进雌花分化，而土壤较干旱、氮肥较少时则雄花分化较多。 ④植物激素  不同性别植株或性器官的植物激素含量有所不同。外施植物生长物质也影响植物的性别表现。如，IAA和乙烯增加雌株和雌花；CKs有利于雌花形成；GAs增加雄株和雄花；三碘苯甲酸和马来酰肼抑制雌花；而矮壮素抑制雄花形成。 5、答： （1）相同点：都是以外界蔗糖溶液的溶质势为根据，其计算公式相同。 （2）不同点：① 用小液流法测定植物组织的水势是以外液的浓度或比重发生变化而进行测定的。而用质壁分离法测定植物组织的渗透势是以植物细胞的体积发生变化而进行测定的。 ② 用小液流法测定植物组织的水势得到的是精确值。而用质壁分离法测定植物组织的渗透势得到的是近似值。 六、 答：细胞膜的主要生理功能包括以下几方面： ⑴ 在细胞中起分室作用，细胞膜将细胞分成若干小室，即各种细胞器； ⑵ 决定植物细胞和细胞器对物质的选择、吸收，由于膜的选择透性，使得不同离子以及各种有机物质的分子进入植物细胞的数目是不相同的； ⑶ 使酶分区定位，保持细胞的生化反应有条不紊地、高速地进行，膜结构不仅为生物体内各种酶蛋白提供了附着支架，也保证了细胞器内各种微环境的稳定性； ⑷ 对外来信息作出反应，如免疫作用、细胞识别等； ⑸ 使细胞具有适应环境的能力，如抗低温植物其细胞膜脂脂肪酸不饱和指数较高； ⑹ 造成巨大的表面积，表面积上的反应能增加吸附和扩散能力，提高反应速度； ⑺ 运输物质，进行能量转换和代谢功能，胞间连丝是胞间物质运输的通道，是信息传递媒介，内质网是胞内物质运输的通道，类囊体膜和线粒体膜都能进行能量转换，根外表的多糖是细胞膜的分泌功能产生的。 从上所述，植物细胞膜与植物的水分代谢、植物的矿质营养、植物的呼吸作用、植物的光合作用、植物体内同化物的运输与分配、植物生长物质、植物的生长生理、植物的成花生理、植物的成熟生理、植物的脱落生理、植物的衰老生理和植物的逆境生理都有密切的关系。 《植物生理学》课程试卷（五）参考答案 一、 名词解释 1、C3植物：只有C3途径同化CO2的植物称为C3植物(C3 plant)。 2、乙烯的三重效应：乙烯的三重效应是中生植物对乙烯的特殊反应，即抑制茎的伸长生长，促进茎的横向生长（加粗），地上部失去向地性生长（偏上生长）。 3、光周期现象：植物对于白天和黑夜的相对长度的变化发生反应的现象，称为光周期现象 4、光合磷酸化：指光合过程中类囊体膜上出现的ADP与Pi化合产生ATP的事件，它与生物化学中讨论过的氧化磷酸化非常相似。光合磷酸化分为三种类型：非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化和假环式光合磷酸化。 5、 伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流。 6、 吸胀作用：指亲水胶体吸水膨胀的现象 7、 Rubisco：1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，该酶具有双重功能，既能使RuBP与CO2起羧化反应，推动C3碳循环，又能使RuBP与O2起加氧反应，引起C2氧化循环，即光呼吸的进行。 8、 P/O：磷氧比，氧化磷酸化的活力指标，指每吸收一个氧原子所能脂化的无机磷的数目，即有几个无机磷与ADP形成了ATP。呼吸链中两个质子和两个电子从NADH+H＋开始传至氧生成水，一般可形成3分子的ATP，其P/O比为3。 9、 PEP：磷酸烯醇式丙酮酸，C4途径中CO2的受体，也是糖酵解中的中间产物。 10、BR：油菜素甾体类化合物，被认为是第六类植物激素，最早在油菜花粉中发现，并被提取。有促进细胞伸长和分裂，促进光合作用，提高抗逆性等生理功能。 二、填空题 1、降低  增强 2、 源  库 3、乙醇酸  叶绿体    过氧化物体    线粒体 4、 成年叶    茎生长点 5、角质层蒸腾    气孔蒸腾    皮孔蒸腾 6.、芽的    根的    愈伤组织 7、根  根毛区 8、 类囊体膜    叶绿体的间质    维管束鞘细胞叶绿体 三、选择题 1、③  2、③  3、②  4、③  5、② 6、②  7、②  8、④  9、②  10、② 四、判断题 1、√  2、×  3、×  4、×  5、√  6、×  7、√  8、×  9、×  10、× 五、问答题 1、答：⑴水分是原生质的主要成分，原生质的含水量一般为70～90%； ⑵水分是某些代谢过程的原料或参加者； ⑶水分是植物对物质吸收和运输的溶剂； ⑷水分能保持植物的固有姿态； ⑸水分与植物的生长和运动有关； ⑹水可以调节植物的体温，此外，水分还具有特定的生态作用，通过水分的理化特性以调节植物的环境条件。如增加大气湿度，调节植物的小气候，灌水保温抗寒。 2、答：⑴ 促进茎的伸长：赤霉素能突破营养生长的正常极限，对矮生品种和莲座状植物的亚顶端和居间分生组织的细胞分裂和伸长尤佳。 ⑵ 促进抽苔开花以及需光种子的萌发：赤霉素可以代替低温和长日照，促进生长在短日条件下的蔬菜开花；赤霉素可以代替红光，促进需光种子的发芽。 ⑶ 打破休眠：使马铃薯两季生产。 ⑷ 诱导α－淀粉酶的形成。 ⑸ 提高座果率，促进两性花的雄花形成和单性结实。 ⑹ 促进细胞的分裂和分化。 3、答：（1）测定丙二醛的实验原理： 植物器官衰老或在逆境下遭受伤害时，往往发生膜脂过氧化作用。膜脂过氧化作用的产物比较复杂，包括一些醛类、烃类等。其产物之一丙二醛(MDA) 从膜上产生的位置释放出来后，可以与蛋白质、核酸反应，改变这些大分子的构型，或使之产生交联反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松驰，或抑制蛋白质的合成。因此，研究中常以MDA含量来反映植物膜脂过氧化作用的水平和对细胞膜的伤害程度。 丙二醛(MDA)是常用的膜脂过氧化作用的指标，在酸性和高温条件下，可以与硫代巴比妥酸(TBA)反应生成红棕色的三甲川(3，5，5-三甲基恶唑-2，4-二酮)，其最大吸收波长在532 nm。利用直线回归法和双组分分光光度计法可以测定其含量。 （2）测定丙二醛的实验步骤 ① MDA的提取  称取剪碎的试材1 g，加入2 mL 10％TCA和少量石英砂，研磨至匀浆，再加8 mL TCA进一步研磨，匀浆在3 000×g 离心10 min，上清液为样品提取液。 ② 显色反应和测定  吸取离心的上清液4 mL(对照加2 mL蒸馏水)，加入4 mL 0.6％TBA溶液，混匀物于沸水浴上反应15 min，迅速于冰水中冷却后于3 000×g离心10 min。取上清液测定532 nm、600 nm和450 nm波长下的消光度。 4、答：类囊体上有四种大分子复合物：⑴ 光系统Ⅱ(PSⅡ)复合物，⑵ 细胞色素b6/f 复合物 (Cytb6 / f) ，⑶ 光系统Ⅰ(PSⅠ)复合物，⑷ ATP合酶复合物CF1—CF0。 ⑴ PSⅡ复合物中有反应中心色素分子P680，去镁叶绿素，醌类化合物，锰蛋白（还结合有Cl-）。PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是水的光解和放氧。PSⅡ的作用中心色素分子P680吸收光能，把水分解，夺取水中的电子供给PSI。除这两个光系统外，还有另外两种色素蛋白复合物，它们都是聚光色素与蛋白结合而成，所以称为聚光色素复合物（LHC），它们分别从属于PSⅠ和PSⅡ，相应称为LHC-Ⅰ和LHC-Ⅱ，只吸收和传递光量子，不发生电荷分离，及光化学反应。 组成：P680 + LHC-Ⅱ + pheo + Q + TyrZ + M pheo 为受体，TyrZ为供体，M 为锰蛋白，Q：QA，QB，PQ库 反应中心多肽很可能是32KD的蛋白D1和D2——Z蛋白 4个Mn2+与一条或几条多肽链结合，Cl- ，Ca2+也结合在其上。 功能：4光子 + 2H2O+ 2PQ + 4H+ （间质） →  2PQH2 + O2 + 4H+ （类囊体腔） ⑵ Cytb6/f 除含细胞色素 b6 和细胞色素 f 外，还有铁硫蛋白，主要起电子传递体作用。 功能：2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) +4H+ ⑶ PSⅠ复合物中 ，除了作用中心色素P700外，还有几种铁硫蛋白。PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是NADP+的还原。当PSI的作用中心色素分子吸收光能而被激发后，把电子供给Fd。在NADP+还原酶的参与下，把NADP还原成NADPH。 组成：P700+LHC-Ⅰ+A0+A1+3FeS(Fx,FA,FB)+Fd+FNR+PC A0 叶绿素a分子，A1 叶绿醌，Fd 最终电子受体，FNR 铁氧还蛋白—NADP+还原酶，PC质蓝素 功能：4光子+4PC(Cu+)+Fd(Fe3+)→4PC(Cu2+)+4Fd(Fe2+) 4Fd(Fe2+)+2H++2NADP+→4Fd(Fe3+)+2NADPH ⑷ ATP合酶复合物是催化ATP合成的场所。其组成复杂，它的 CF0 贯穿类囊体膜，由四种亚单位组成，位于膜内 ; CF1连在CF0上，恰好伸展在类囊体膜外表面，CF1由五种亚单位α，β，γ，δ，ε组成，是它把电子传递和磷酸化作用偶联起来，因而把ATP合酶也称为偶联因子。 功能：ADP+Pi → ATP 5、答：在下列情况下进行叶面施肥能取得较好的效果：⑴ 土壤中的营养有效性低时；⑵ 上层土壤干燥时；⑶ 生殖阶段根系活力下降时；⑷ 增加谷类作物籽粒蛋白质含量；⑸增加果实钙量。 六、综合题 答：光能利用率是指植物光合作用累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。要提高光能利用率，主要是通过延长光合时间，增加光合面积和加强光合效率等途径。 ⑴ 延长光合时间 间就是最大限度地利用光照时间以提高光能利用率。延长光合时间的措施有： ①提高复种指数：提高复种指数的措施就是通过轮、间和套种。在一年内巧妙地搭配各种作物，从时间上和空间上更好地利用光能，缩短田地空闲时间，减少漏光率。 ②延长生育期：如前期要求早生快发，较早就有较大的光合面积，后期要求叶片不早衰，即适当延长作物的生育期。 ③补充人工光照：在小面积的栽培中，当阳光不足或日照时间过短时，可用人工光照补充。 ⑵ 增加光合面积 光合面积即植物的绿色面积，主要是叶面积对产量影响最大，同时，又是最容易控制的一个方面。 ①合理密植：合理安排作物栽植密度使群体得到最好的发展，有较合适的光合面积，充分利用日光能和地力。 ②改变株型：培育出杆矮，叶直而小、较厚、分蘖密集的品种，使株型改善，就能增加密植程度、增大光合面积、耐肥不倒伏，以便充分利用光能而提高光能利用率。 ⑶ 加强光合效率 光、温、水、肥和二氧化碳都可以影响单位叶面积的光合效率。 ①增加二氧化碳浓度：空气中CO2的含量远低于最适CO2浓度，增加空气中CO2 的浓度，光合速率就会增加。主要有三个措施值得试行：控制栽植规格和肥水，因地制宜选好行向，使后期通风良好；增施有机肥料，使土壤微生物的数量增多，活动能力加强，分解有机物，放出CO2；深施碳酸氢铵。 ②降低光呼吸：主要有两种措施：利用光呼吸抑制剂去抑制光呼吸，提高光合效率；改变环境条件，尤其增加CO2浓度，使 Rubisco 的羧化反应占优势，减少其氧化反应的比例，光能利用率就能大大提高。 《植物生理学》课程试卷（六）参考答案 一、名词解释 1、花粉萌发的“集体效应”：在人工培养的花粉培养基上或在柱头上单位面积的花粉越多，花粉的萌发和花粉管伸长生长越好的现象。 2、自由水：远离植物细胞原生质胶体微粒而可以自由移动的水分称为自由水。 3、植物生长物质：指所有自然合成的或人工合成的调节植物生长发育的物质，包括植物激素、植物生长调节剂、其他的内源调节物质（如：多胺）。 4、顶端优势：植物的顶芽长出主茎，侧芽长出分枝，通常主茎的顶端生长很快，而侧枝或侧芽则生长缓慢或潜伏不长，这种顶端生长占优势的现象，称为顶端优势。 5、红降现象：光合作用的量子产额在波长大于680nm时急剧下降的现象。 6、临界日长：诱导短日植物开花所需的最长日照时数，或诱导长日植物开花所需的最短日照时数。严格地说，是指昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所需的最短日照。 7、ACC： 1-氨基环丙烷-1-羧酸，为乙烯生物合成的前体物质，调节植物体的乙烯含量。 8、CF1-CFo ：偶联因子，也称CF1-CFo复合体，即ATP酶，由两个蛋白复合体组成：一个使突出于膜表面的亲水性的CF1，使合成或水解ATP的部位；另一种使埋置于膜中的疏水性的CFo，为质子转移的通道。 9、SDP：即短日植物，24小时昼夜周期中，日照必须短于一定时数才能开花的植物称为短日植物。 10、P680、P700：分别表示PSⅡ与PSⅠ反应中心色素分子，即原初电子供体，都是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。这里P代表色素，680、700则代表P氧化是其吸收光谱中变化最大的波长位置是近680nm或700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的差值最大处的波长来作为反应中心色素的标志。 二、填空题 1、流动性    不对称性 2、地上器官和地下器官的相关性    顶端优势    营养生长和生殖生长的相关性 3、乙醇酸    叶绿体    过氧化物体    线粒体 4类囊体上有四种大分子复合物：⑴ 光系统Ⅱ(PSⅡ)复合物，⑵ 细胞色素b6/f 复合物 (Cytb6 / f) ，⑶ 光系统Ⅰ(PSⅠ)复合物，⑷ ATP合酶复合物CF1—CF0。 5、成年叶    茎生长点 6、660    730 7、叶绿素  胡萝卜素  类黄酮 三、选择题 1、③  2、③  3、②  4、③  5、③  6、②  7、①  8、①  9、①  10、② 四、判断题 1、×  2、×  3、×  4、×  5、√  6、√  7、×  8、√  9、×  10、× 五、问答题 1、试述植物营养生长和生殖生长的相关性以及它们在农业生产上的应用。 答：植物的营养生长是指根茎叶等营养器官的生长。生殖生长是指花果实种子等生殖器官的形成与生长。当植物的营养生长进行到一定程度后，就会转入生殖生长阶段。花芽开始分化是生殖生长开始的标志。在植物的生长发育过程中，营养生长和生殖生长虽是两个不同阶段，但2者相互重叠，不能截然分开，存在着既相互依存又相互制约的关系。一方面生殖器官的生长所需养料，大部分是由营养器官提供的，营养器官生长的饿好坏直接关系到生殖器官的生长发育情况，根茎叶生长瘦弱的植株难以结出好的种子和果实来。另一方面，生殖器官在生长过程中也会产生一些激素类物质，反过来影响到营养器官的生长。营养器官生长过旺会消耗较多的养分，影响生殖器官的生长、发育。 2、试述确定植物必需元素的方法和原则。诊断植物缺素症的方法有哪些？ 答：（1）判断一种元素对于植物是否必需有三个标准：没有这种元素，该种植物就不能完成它得生活史；这种元素的功能不能被其它任何元素全部代替；该种元素与植物代谢有直接关系，例如是植物必要组分的成分或酶的成分，或者它是某一个代谢步骤所必需的，如酶促反应的活化剂等。 （2）诊断植物缺素症的方法：① 化学分析诊断法；② 病症诊断法；③ 加入诊断法。 3、 答：⑴ 光对植物生长的影响有直接作用和间接作用两个方面。 ⑵ 间接作用是指光对光合作用和蒸腾作用的影响：植物的光合作用对光能的需求是一种所谓“高能反应” ；光影响气孔的开张。 ⑶ 直接作用是指光对植物的形态建成作用：光通过促进生长素的降解和活化吲哚乙酸氧化酶而抑制植物的生长；光促进组织的分化（光范型作用）。 ⑷ 光质对生长的影响：蓝光有利于植物体合成蛋白质和脂肪；红光有利于植物体合成碳水化合物。 4、答：种子的发芽力的快速检测方法：TTC法（利用组织还原力）；红墨水法（利用原生质膜的选择透性）；荧光物质法（利用细胞中的荧光物质）。 5、 答：ETH的生物合成途径为： 蛋氨酸 → S-腺苷蛋氨酸(SAM) → 1-氯基环丙烷-1-羧酸(ACC)→ 乙烯(ETH)。 调控乙烯生物合成的因素有发育因素和环境因素。 (1) 发育因素 ①在植物正常生长发育的某些时期，如种子萌发、果实后熟、叶的脱落和花的衰老等阶段都会诱导乙烯的产生。 ②IAA可通过诱导ACC合成酶合成，以诱导乙烯产生。 (2) 环境因素 ①缺氧将阻碍乙烯的形成。 ②AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)、AOA(氨基氧乙酸)能抑制ACC的生成，从而也抑制乙烯的形成。 ③在无机离子中，CO2+、Ni2+、Ag+都能抑制乙烯的生成。 ④各种逆境如低温、干旱、水涝、切割、碰撞、射线、虫害、真菌分泌物、除草剂、O3、SO2和CO2等都可诱导乙烯的大量产生。 六、综合题 答：⑴ 碳水化合物：到成熟后期果实变甜，淀粉转变为可溶性糖（果糖），积累在果肉细胞的液泡中。 ⑵ 有机酸：酸味减少，有机酸含量下降，有机酸转变为糖或由呼吸作用氧化成CO2和H2O、或者被K+、Ca2+等所中和。 ⑶ 单宁：涩味消失，单宁被过氧化物酶氧化分解或凝结成不溶于水的胶状物质。 ⑷ 芳香物质：产生一些具有香味的物质，主要是酯类，包括脂肪族酯和芳香族酯，还有一些特殊的醛类、酮类。 ⑸ 果胶：由硬变软，果肉细胞壁中胶层不溶性原果胶转变为可溶性果胶，果肉变软。 ⑹ 色素：色泽变艳，果皮中的叶绿素被逐渐破坏丧失绿色，而叶绿体中原有的类胡萝卜素仍存在较多，而呈现黄色；或者由于形成的花青素苷随果实的酸碱性改变而呈现红色等 植物生理学》课程试卷（七）参考答案 一、名词解释 1、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，称为渗透作用。 2、细胞全能性：每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下能形成一个新的个体。细胞的全能性是组织培养的理论基础。 3、植物生长调节剂：指一些具有类似植物激素活性的人工合成的物质。 4、代谢“源”： 指制造和输出同化物的组织或器官，一般指成年的叶子，它制造出光合产物并输送到其他器官，它有一种把光合产物向外“推”送的“推力”。 5、反应中心色素：少数特殊状态的叶绿素a分子属于此类，它具有光化学活性，既是光能的“捕捉器”，又是光能的“转换器”，因之亦称为“陷阱”（trap）。 6、呼吸跃变现象：也称呼吸骤变现象，是指果实在成熟过程中，呼吸速率首先是降低，然后突然增高，最后又下降，此时果实便进入完全成熟。这种现象称为呼吸跃变现象。 7、Ψw： 水势，每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μwo），再除以水的偏摩尔体积（Vw，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。 8、ACC： 1-氨基环丙烷-1-羧酸，为乙烯生物合成的前体物质，调节植物体的乙烯含量。 9、Pfr型光敏素：光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 10、NFT：  营养膜技术，是一种营养液循环的液体栽培系统，该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。流动的薄层营养液除了可均衡供应植物所需的营养元素和水分外，还能充分供应根系呼吸所需的氧气。 二、填空题 1、 呼吸化学途径多样性    呼吸链电子传递系统多样性    未端氧化酶系统多样性 2、开放  开放 3、作用中心色素  聚光色素 4、赤霉菌    甲羟戊酸 5、蚜虫吻针法证明筛管内有正压力    筛管两端存在汁液的浓度差异以及植物叶片中的激素（如生长素）只有在源库间存在蔗糖的浓度差异时才能被运输出去 6、芽的    根的    愈伤组织 7、短    长    不一定 8、叶绿体中    细胞质（胞基质） 9、不饱和脂肪酸 三、选择题 1、③  2、④  3、③  4、②  5、③  6、④  7、②  8、②  9、②  10、① 四、判断题 1、×  2、√  3、√ 4、√ 5、× 6、×  7、× 8、√ 9、× 10、 √ 五、问答题 1、 答：（1）影响根系吸水的外部因素主要为大气因子和土壤因子。大气因子主要是通过蒸腾作用影响植物的被动吸水。植物生长在土壤中，土壤条件必然直接对植物的主动吸水影响很大。 ① 土壤中水分的有效性：植物根系可以利用存留在土壤孔隙之间的毛细管水—有效水（available water）。植物只能利用土壤中的有效水。 ② 土壤溶液浓度：土壤溶液的水势包括土壤溶液的溶质势和衬质势。施用化肥过量时，特别是在砂质土中，提高了土壤水势，不但浪费化肥，而且降低了土壤有效水含量，造成根系吸水困难，产生“烧苗”现象。 ③ 土壤温度：土壤温度直接影响根系的生理活动和根系的生长，对根系吸水有明显的影响，在适宜的土壤温度范围内，随温度升高，根系代谢活动增强，吸水量增多。 ④ 土壤通气状况：植物根系如果生长在通气良好的土壤中，根系呼吸作用较强，可为根系生理代谢提供物质和能量，根系的生长和吸水活动都较强。若根系处于短期缺氧和高CO2的环境中，根细胞吸收减弱，直接影响主动吸水。 （2） 影响根系吸收矿质元素的外部因素主要有以下几个方面： ① pH  pH是影响根吸收离子的—个重要外界因子，其作用是多方面的：影响土壤中矿质元素的浓度；影响各种植物营养的吸收速率；影响土壤微生物的存在和活动。 ② 温度  在一定范围内，根系吸收矿质元素的速度，随土温的升高而加快，当超过一定温度时，吸收速度反而下降。 ③ 通气状况  土壤通气状况直接影响到根系的呼吸作用，通气良好时根系吸收矿质元素速度快。 ④ 土壤溶液浓度  据试验，当土壤溶液浓度很低时，根系吸收矿质元素的速度，随着浓度的增加而增加，但达到某一浓度时，再增加离子的浓度，根系对离子的吸收速度不再增加。这一现象可用离子载体的饱和现象来说明。浓度过高，会引起水分的反渗透，导致“烧苗”。所以，向土壤中施用化肥过度，或叶面喷施化肥及农药的浓度过大，都会引起植物死亡，应当注意避免。 2、答：（1）顶端优势是植物的顶端生长占优势的现象，即主茎抑制侧枝的生长、主根抑制侧根的生长。这是由于顶端生长中心垄断营养、并由生长素和细胞分裂素共同维持的。农业生产中一方面需要利用顶端优势（如用材林的培植等）；另一方面需要消除顶端优势（如苗期移栽、棉花剪枝等）。 （2）S形曲线在农业生产上的应用： ①掌握促控时期，不违农时：促控措施在大生长期到来前实施。 ②同一植物不同器官的生长大周期的时期不一致，在控制某一器官生长时，应注意对其他器官的影响。 ③培养农业微生物时，促控在大生长期到来前，收获在衰老期到来前：注意农产品的品质和数量。 3、 答：实验证实多种植物激素与植物的成花有关系，但到目前为止未发现一种激素可以诱导所有光周期特性相同的植物在不适宜的光周期条件下开花。因 此，我们认为：植物的成花过程(包括花芽分化和发育)可能不是受某一种激素的单一调控，而是受几种激素以一定的比例在空间上(激素作用的部位)和时间上(花器官诱导与发育的时期)的多元调控。植物的成花过程是分段进行的，在不同的光周期条件下，是通过刺激或抑制各种植物激素之间的协调平衡来控制植物成花的。在适宜的光周期诱导下或外施某种植物激素，可改变原有的激素比例关系而建立新的平衡。新建立的平衡会诱导与成花过程有关的基因的开启，合成某些特殊的mRNA和蛋白质，从而起到调节成花的作用。 4.、答：C3植物的CO2固定是通过核酮糖二磷酸羧化酶的作用来实现的，C4植物的CO2固定是由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化来完成的。两种酶都可固定CO2。但它们对CO2的亲和力却差异很大。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2的亲和力比核酮糖二磷酸羧化酶强很多倍。尤其在CO2浓度低的环境下，相差更悬殊。所以，C4植物能够利用低浓度的CO2，而C3植物不能。 当外界干旱气孔关闭时，由于C4植物能够利用低浓度的CO2，就能利用细胞间隙的低浓度的CO2，继续生长，C3植物就没有这种本领。 C4植物叶片具有特殊的结构。其叶肉细胞和维管束鞘细胞具有不同类型的叶绿体，有不同的酶系。叶肉细胞中含有与 CO2 亲和力很大的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，可将空气中低浓度的 CO2 固定到C4-二羧酸中，这些C4-二羧酸从叶肉细胞运输到维管束鞘细胞中脱羧释放出 CO2 ，大大增加了维管束鞘细胞中的 CO2 浓度，促进了所催化的羧化反应，增加光合速率。此外C4植物的光呼吸较弱，而且是在维管束鞘细胞中进行，所释放的 CO2 又易于再被固定。故低CO2浓度下，C4植物表现高的同化速率； 对低温很敏感，在低温下，PEPcase的活性下降明显，故C4植物需高温； C4植物的光饱和点高，光补偿点低，因此C4植物在强光下仍能保持较高的光合速率。 同化同样多的CO2，C4植物比C3植物消耗能量要高；故C4植物需强光； C4植物的蒸腾系数为450～950g水分/g干重，而C3植物的为250～350g水分/g干重。故C4植物的水分利用效率高。 所以，在高温、强光和低CO2浓度，少水的条件下，C4植物的光合速率比C3植物的高。 5、答：果实蔬菜的贮藏过程中，重要的问题是延迟其完熟。其措施有： (1) 降低温度，降低呼吸速率，推迟呼吸跃变的发生。 (2) 调节气体成分，降低周围环境中氧气的浓度，增加二氧化碳的含量，或充氮气。这样也可以抑制果实中乙烯的产生，推迟呼吸跃变的发生，并降低其发生的强度。 (3) 控制湿度。果蔬是含水量很高的食品，为了保持它们的新鲜，贮藏环境必须保湿，多数果蔬适宜贮藏的相对湿度为80%∽90%。 根据上述情况，在贮藏果蔬时要协调好温度、湿度及气体的关系。如番茄箱后用塑料布密封，抽去空气，充以氮气，把氧浓度降至3%∽6%，在0℃以上温度放置，能使番茄贮藏3个月以上。甘薯块根贮藏期如温度超过15℃，会引起发芽和病害，低于9℃又会受寒害，如果将贮藏温度调为10∽14℃，相对湿度控制为80%∽90%，则能安全贮藏至第二年春天播种。苹果和大多数蔬菜若用塑料纸(袋)保湿，置4∽5℃冷库或冰箱中，能贮藏很长的时间。 六、综合题 1．实验原理： 本实验的原理是利用pH指示剂在不同酸碱条件下变色的特点，测试根际pH的变色，将pH指示剂加入到一定营养条件下的琼脂溶液中，组成琼脂—指示剂混合液。植物根系可直接用其作为基质生长，由于根系的吸收和溢泌等生理活动，使根际pH不同于原介质，由此产生不同显色反应。对照标准pH值变色范围，可以确定根际pH上升或下降的幅度及数量。 2．实验步骤：①显色基质的准备                                                                    取100ml含50ppm NH4+的培养液1g琼脂和1ml0.6%的溴甲酚紫指示剂─→                                                                于100℃溶解─→冷至40℃，用稀NaOH或HCl调节pH至6.0左右（紫红色）。② 显色和定性观察记录 将热的琼脂指示剂混合培养基倒入培养皿，凝固，将水稻根系洗干净，于塑料薄膜上展开，吸干，反倒贴于培养基上，轻压嵌入驱气泡，室温条件下30min，根际pH指示剂呈现颜色变化（紫红→黄）。 3．对实验结果的解释：该实验中，水稻幼苗根系从培养基中吸收所需的 NH4+，通过离子交换吸附，将H+释放入根际中，因阳离子吸收的量比阴离子高，所以根际变酸，因此根际pH变化与养分吸收存在着非常密切的关系。 《植物生理学》课程试卷（八）参考答案 一.名词解释 1、共质体：指无数植物细胞的原生质体，通过胞间连丝联结成一个连续的整体。 2、代谢“源”： 指制造和输出同化物的组织或器官，一般指成年的叶子，它制造出光合产物并输送到其他器官，它有一种把光合产物向外“推”送的“推力”。 3、植物激素：指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著调节作用的微量（ 1μmol/L以下）有机物。 4、束缚水：由于植物细胞的原生质胶体微粒紧密吸附而不易流动的水分称为束缚水。 5、必需元素：指植物生长发育所必需的元素，衡量必需元素的标准：⑴由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍，不能完成生活史；⑵除去该元素，则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的；⑶该元素在植物营养生理上应表现直接效果，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。 6、临界夜长：昼夜周期中短日植物能够开花所需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所需的最长暗期长度。 7、P700：表示PSⅠ反应中心色素分子，即原初电子供体，是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。这里P代表色素，700则代表P氧化是其吸收光谱中变化最大的波长位置是700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的差值最大处的波长来作为反应中心色素的标志。 8、PA：多胺，一类脂肪族的含氮碱，包括二胺、三胺、四胺及其它胺类。它的主要作用有促进生长、延缓植物衰老、提高抗性等。 9、PSⅡ：光系统Ⅱ，是含有多亚基的蛋白复合体，它由聚光色素复合体Ⅱ、中心天线、反应中心、放氧复合体、细胞色素和多种辅助因子组成。PSⅡ的生理功能是吸收光能，进行光化学反应，产生强的氧化剂，使水裂解释放氧气，并把水中的电子传至质体醌。 10、LDP：长日植物，24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 二．填空题 1、增大    减少 2、IAA    CTK 3、由水势高的细胞 到  水势低的细胞 4、作物一生中对缺乏水分最敏感的时期    生殖器官形成和发育 5、生根 6、大量元素    微量元素    金属元素    非金属元素 8、类囊体膜    间质    细胞质（胞基质） 9、乙醇酸    叶绿体    过氧化物体    线粒体 三．选择题 1、③  2、③  3、④  4、①  5、③  6、②  7、②  8、②  9、②  10、① 四．判断题 1、×  2、× 3、×  4、√  5、× 6、√  7、√ 　8、× 9、√  10、√　 五、问答题 1. 答：据试验，当土壤溶液浓度很低时，根系吸收矿质元素的速度，随着浓度的增加而增加，但达到某一浓度时，再增加离子的浓度，根系对离子的吸收速度不再增加。这一现象可用离子载体的饱和现象来说明。浓度过高，会引起水分的反渗透，导致“烧苗”。所以，向土壤中施用化肥过度，或叶面喷施化肥及农药的浓度过大，都会引起植物死亡，应当注意避免。 2. 答：⑴ 碳水化合物：到成熟后期果实变甜，淀粉转变为可溶性糖（果糖），积累在果肉细胞的液泡中。 ⑵ 有机酸：酸味减少，有机酸含量下降，有机酸转变为糖或由呼吸作用氧化成CO2和H2O、或者被K+、Ca2+等所中和。 ⑶ 单宁：涩味消失，单宁被过氧化物酶氧化分解或凝结成不溶于水的胶状物质。 ⑷ 芳香物质：产生一些具有香味的物质，主要是酯类，包括脂肪族酯和芳香族酯，还有一些特殊的醛类、酮类。 ⑸ 果胶：由硬变软，果肉细胞壁中胶层不溶性原果胶转变为可溶性果胶，果肉变软。 ⑹ 色素：色泽变艳，果皮中的叶绿素被逐渐破坏丧失绿色，而叶绿体中原有的类胡萝卜素仍存在较多，而呈现黄色；或者由于形成的花青素苷随果实的酸碱性改变而呈现红色等。 3. 答：⑴ 促进果实成熟：用1000ppm左右的乙烯利喷番茄、辣椒，促进果实转红，提早上市。 ⑵ 促进脱落、促进排胶或次生物质的排出：如茶树的打花落蕾，促进橡胶树排胶。 ⑶ 促进衰老：用700ppm乙烯利喷接近采收的烟草，可促进转黄，提早成熟，提高品质。 ⑷ 控制性别：促进瓜类的雌花分化，提高产量。 ⑸ 控制伸长生长：乙烯对中生植物产生“三重效应”—抑制茎伸长，促进茎加粗，促进茎的水平生长。 ⑹ 诱导不定根的形成。 4. 答：光周期理论在实践中的应用： ⑴ 指导引种：一般来说，同纬度地区间的引种，成功的可能性较大。不同纬度地区间的引种，则因日照长度差异，常出现短日植物南种北引，生育期延长，北种南引，生育期缩短。长日植物南种北引，生育期缩短，北种南引，生育期延长的现象。因此，短日植物南种北引，应引早熟品种，北种南引，应引晚熟种。长日植物则相反。 ⑵ 控制开花：农作物和园艺植物的栽培中，常常由于某种特殊的目的需要提早或延迟植物的开花。根据光周期理论，可通过延长或缩短日照时数而使作物或花卉的开花期提早或推迟。农作物杂交育种，需要父母本花期相遇，对光周期敏感的作物品种，可进行延长或缩短日照时数，或暗期光间断的处理，来达到花期相遇的目的。 ⑶ 维持作物营养生长：收获营养器官的作物，如果开花结实，会降低营养器官的产量和品质，因而需阻止或延迟这类作物开花。如甘蔗是短日植物，在短日来临时，可在午夜用强的闪光间断暗期，以抑制甘蔗开花而继续维持其营养生长，增加甘蔗产量。 ⑷ 加速世代繁育：在育种工作中，为缩短育种年限，需要加速世代繁殖，为此需要进行异地繁育。短日植物如水稻、玉米，冬季可到短日地区海南岛繁殖。长日植物如油菜，夏季可到黑龙江，春季到云南繁殖。 5. 答：（1）实验原理： 在自然界中，植物除了生活在正常的情况下，还可能会遇到逆境，如洪涝、干旱、冰冻、盐害等。不同的植物，其抗逆性不同，本实验设计高温、冰冻条件来测定细胞透性的变化，来鉴定植物的抗逆性，而细胞的透性可用电导率来表示。 原生质膜系统是一个半透性膜系统，它控制着细胞同外界溶液进行物质和能量的交换，当植物受到逆境胁迫时，质膜的结构发生变化，其透性相应地发生改变，外界溶液的离子浓度会随着发生改变，可采用电导率仪来测定。外液离子浓度增大，电导率愈大，透性变化愈大，表示受伤愈严重，抗性愈弱。 （2）实验步骤： ① 清洗用具； 电导率变化极为灵敏，稍有杂质即产生很大误差，所以玻璃用具均需先清洗干净并烘干。 ② 设置样品处理： 各放入小烧杯浸30分钟，并不时搅动（贴标签） 新鲜材料（对照）κc  2g +20ml H2O          →┐                冰冻材料    κf  2g + 20ml H2O            →├→          煮沸材料  κb 2g + 20ml H2O（煮沸约1分钟）→┘  ③ 测试： κc=X1×102  μS/cm κb= X3×103  μS/cm  κf=X2×102  μS/cm      ④ 结果计算 κf-κc 相对电导率（L）=──── ×100%      κb-κc        式中：κf—萎蔫处理的电导率 κc—对照处理的电导率 κb—沸水处理的电导率 六、综合题 答：低温引起细胞结冰分为两种类型：⑴细胞间结冰伤害；⑵细胞内结冰伤害。 ⑴ 细胞间结冰伤害：通常温度慢慢下降的时候，细胞间隙中的细胞壁附近的水分结成冰，即所谓胞间结冰。细胞间结冰伤害的主要原因是原生质过度脱水，破坏蛋白质分子和原生质凝固变性。细胞间结冰伤害的次要原因有两个：细胞间隙形成的冰晶体过大时，对原生质发生机械损害；温度回升，冰晶体迅速融化，细胞壁易恢复原状，而原生质却来不及吸水膨胀，原生质有可能被撕破。然而，胞间结冰并不一定使植物死亡。大多数经过抗寒锻炼的植物是能忍受胞间结冰的。 ⑵ 细胞内结冰伤害：当温度迅速下降时，除了在细胞间隙结冰以外，细胞内的水分也结冰，一般是先在原生质内结冰，后来在液泡内结冰，这就是细胞内结冰。细胞内结冰伤害的原因主要是机械的损害。冰晶体会破坏生物膜，细胞器和衬质的结构，使亚细胞结构的隔离被破坏，酶活动无秩序，影响代谢。