第七章植物的生长生理复习题参考答案.doc

第七章 植物的生长生理复习题参考答案一、 名词解释1、植物生长(plant growth)：是指植物在体积和重量（干重）上的不可逆增加，是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长而引起。例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。2、分化(differentiation)：指从一种同质的细胞类型转变为形态结构和生理功能不同的异质细胞类型的过程。如植物分生组织细胞可分化为不同的组织：薄壁组织、输导组织、机械组织、保护组织和分泌组织等。3、脱分化(dedifferentiation)：植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的，结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。4、再分化(redifferentiation)：指离体培养中形成的处于脱分化状态的细胞团再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至最终再形成完整植株的过程。5、发育(development)：在植物生命周期过程中，植物发生大小、形态、结构、功能上的变化，称为发育。发育包括生长与分化两个方面，即生长与分化贯穿在整个发育过程中。6、极性(polarity)：细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条，无论正插还是倒插，通常是形态学的下端长根，形态学的上端长枝叶。7、种子寿命(seed longevity)：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间称为种子寿命。8、种子生活力(seed viability)：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。9、种子活力(seed vigor)：种子在田间条件(非理想条件)下萌发的速度、整齐度及幼苗健壮生长的潜在能力，它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。种子活力与种子的大小、成熟度有关，也与贮藏条件和贮藏时间有关。10、顽拗性种子(recalcitrant seed)：一些植物的种子既不耐脱水干燥，也不耐零上低温，往往寿命很短（只有几天或及几周）称为顽拗性种子。如热带的可可、芒果等的种子。11、需光种子(light seed)：需要光照才能萌发的种子称为需光种子，如莴苣、烟草和许多杂草种子。12、细胞全能性(cell totipotency)：指植物体的每一个生活细胞携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。13、植物组织培养(plant tissue culture)：是指在无菌条件下，将外植体（用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料，包括植物器官、组织、花药、花粉、体细胞甚至原生质体）接种到人工配制的培养基中培育离体植物组织、器官或细胞，以及培育成植株的技术。根据外植体的种类，又可将植物组织培养分为：器官培养，组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。14、胚状体(embryoid)：在特定条件下，由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。胚状体又称体细胞胚(somatic embryo)或体胚。胚状体由于具有根、茎两个极性结构，因此可一次性再生出完整植株。15、人工种子(artificial seed)：将植物组织培养产生的胚状体、芽体及小鳞茎等包裹在含有养分的胶囊内，这种具有种子的功能，并可直接播种于大田的颗粒称为人工种子，又称人造种子或超级种子。16、温周期现象(thermoperiodicity)：植物对昼夜温度周期性变化的反应。17、协调最适温度(coordinate temperature)：能使植株生长最健壮的温度。协调最适温度通常要比生长最适温度低。 18、顶端优势(apical dominance)：植物顶端在生长上占有优势并抑制侧枝或侧根生长的现象。 19、生长的相关性(growth correlation)：植物各部分间在生长上相互依赖又相互制约的现象。植物生长的相关性主要包括地下部和地上部的相关、主茎和侧枝的相关、营养生长和生殖生长的相关等。 20、向光性(phototropism)：植物根据光照的方向而弯曲生长的现象。 21、偏下性(hyponasty)：叶片、花瓣或其他器官的下部生长比上部快，而向上弯曲生长的现象。 22、生长大周期(grand period of growth)：植物在不同生育时期的生长速率表现出慢一快慢的变化规律，呈现“S”型的生长曲线，这个过程称生长大周期。 23、根冠比(root top ratio, R/T)：植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与地下部生长的不同影响。24、黄化现象（etiolation）：黑暗中生长产生黄化苗的现象。25、光形态建成(photomorphogenesis)：光控制植物生长、发育和分化的过程。26、光敏色素(phytochrome)：在植物体内存在着一种吸收红光和远红光并且可以互相转化的光受体蛋白，具有红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）两种形式，其中Pfr型具有生理活性，参与光形态建成、调节植物生长发育。27、光受体(photoreceptors)：是指植物体中存在的一些微量色素，能够感受到外界的光信号，并把光信号放大使植物做出相应的反应，从而影响植物的光形态建成。现在在高等植物中已经发现有三类光受体：光敏色素、隐花色素、紫外光B受体。28、向性运动(tropic movement)：指外界对植物单向刺激所引起的定向生长运动。29、感性运动(nastic movement)：指外界对植物不定向刺激所引起的运动。30、生物钟(biological clock)：又称生理钟(physiologicalclock)。指植物内生节奏调节的近似24小时的周期性变化节律。二、缩写符号翻译1、TTC 2，3，5三苯基氯化四唑；2、R/T 根冠比；3、Pr、Pfr 光敏色素的两种形式：Pr是红光吸收型，Pfr是远红光吸收型；4、 Phy光不稳定光敏色素；5、Phy光稳定光敏色素；6、R 红光；7、FR 远红光；8、UV-B 紫外光B；9、BL 蓝光；10、AGR 绝对生长速率；11、 RGR 相对生长速率；12、LAR 叶面积比；13、LAI 叶面积系数；14、GI 发芽指数；15、RH 相对湿度 。三、 填空题1、急剧吸水阶段，吸水停止阶段，胚根出现又重新大量吸水阶段；2、低温层积；3、测定原生质的着色能力，测定组织的还原能力，测定细胞中荧光物质的量；4、分裂期，伸长期，分化期；5、无氧，有氧；6、光；7、无氧；8、形态学上端，形态学下端，极性；9、植物细胞具有全能性，外植体；10、维生素， 生长调节物质；11、芽，根，愈伤组织；12、抑制；13、根；14、 Pr（红光吸收型）， Pfr（远红光吸收型）， Pfr；15、发色团，脱辅基蛋白；16、光敏色素， 隐花色素，紫外光B受体；17、脱落酸；18. 增大，减小；19、增大，减小；20、向性，感性；21、核黄素；22、生长素，抑制物质；23、有关，无关；24、地上与地下的相关，顶芽与侧芽的相关，营养器官与生殖器官的相关；25、测时过程；26、最低温度，最适温度，最高温度，变温处理 。四、 选择题(单项和多项)1、C；2、C；3、A、C；4、B、C；5、B；6、D；7、A；8、A；9、B、C、D；10、B；l1、C；12、B；13、A；14、B；15、A、C、D；16、A；17、A；18、C；19、A、C、D；20、C 。五、是非判断题1、（CTK促进芽生长）；2、；3、；4、（光是体外）；5、；6、（受蓝光调节）；7、；8、（发芽前仅含有淀粉酶，发芽后方形成-淀粉酶）；9、；10、（最大体积一半时）；11、（ DNA合成）；12、；13、（是不适宜的）；14、（有抑制作用）；15、；16、（根也有）；17、（会增高）；18、；19、（核黄素）；20、；21、（不可逆的）；22、；23、（都是生长运动）；24、（生长健壮）；25、 。六、简答题1、种子的生活力和活力有何不同？用哪个概念更能准确地描述种子萌发的情况？答：种子生活力是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力，没有生活力的种子是死亡的种子，不能萌发；而种子活力是种子在田间条件(非理想条件)下萌发的速度、整齐度及幼苗健壮生长的潜在能力，它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。用种子活力这一指标能更准确地评价种子的播种品质和田间生产性能。2、种子萌发必需的外界条件有哪些?种子萌发时吸水可分为哪三个阶段?第一、三阶段细胞靠什么方式吸水?答：种子萌发必须有足够的水分、充足的氧气和适当的温度。此外，有些种子萌发还受光的影响。种子吸水分三个阶段：(l)急剧吸水阶段。(2)吸水停止阶段。(3)胚根长出后重新迅速吸水阶段。第一阶段细胞主要靠吸胀性吸水。第三阶段是靠渗透性吸水。3、高山上的树木为什么比平地生长的矮小?答：产生的原因可能有以下几个方面：（1）高山上水分较少，土壤也较瘠薄，肥力较低，造成植物因缺少水、肥而生长不良。（2）气温也较低，且昼夜温差较大，夜间温度过低，造成植物代谢缓慢，因而表现出植株生长缓慢。（3）高山风力较大，使植株受到的机械刺激多，体内激素平衡不利植物生长发育。（4）高山顶上空气中灰尘较少，光照较强，紫外光也较多，由于强光特别是紫外光抑制植物生长，因而高山上的树木生长缓慢而矮小。4、TTC染色法检查种子生活力的原理是什么?答：活的种子有一定呼吸作用，而呼吸作用中脱氢酶的活动可使无色的氧化态2，3，5-三苯基氯化四唑（TTC）还原成红色的三苯甲腙，而使种胚染为红色。种子的生活力越强，代谢活动越旺盛，种胚被染成红色的程度越深。即凡是活种子遇到TTC其胚即呈现红色，而死种子则无此反应，即胚不着色。5、光敏色素作用的模式主要有哪两类假说？答：（1）膜作用假说认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能而参与光形态建成，从而引发一系列的反应。显然光敏色素调控的快速反应都与膜性质的变化有关。（2）基因调节假说认为光敏色素对光形态建成的作用，是通过调节基因表达来实现的。一般认为光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。6、土壤中缺氮时为什么根冠比会增大?答：氮素是由根系从土壤中吸收后再供应地上部分的。因此，土壤缺氮时对地上部分生长的影响就比对根的影响大。另外，缺氮时地上部分蛋白质合成减少，积累的糖分多，这样对根系供应的糖分也增多，促进了根系的生长，故使根/冠比值增大。7、种子萌发时，有机物质发生哪些生理生化变化?答：(l)淀粉的转化。淀粉在淀粉酶、麦芽糖酶或淀粉磷酸化酶作用下转变成葡萄糖(或磷酸葡萄糖)。(2)脂肪的转化。脂肪在脂肪酶作用下转变为甘油和脂肪酸，再进一步转化为糖。(3)蛋白质的转化。胚乳或子叶内贮藏的蛋白质在蛋白酶和肽酶的催化下，分解为氨基酸。（4）植酸的动员。植酸在植酸酶的作用下分解为肌醇和磷酸。8、生物钟有何特征?答：(1)需要光暗交替作为启动信号，一旦节奏启动了，就可在稳恒条件下持续一段时间。(2)具有内生的近似昼夜节奏，约为22小时28小时之间。(3)生物钟具有自调重拨功能。若日夜颠倒，则可自行调整，而适应于新的环境节奏。还可重新拨回。(4)生物钟的周期长度对温度钝感。 Q10为1.01.1。9、植物极性产生的原因有哪些?答：植物极性的产生，首先依赖于受精卵的第一次不均等分裂。小细胞形成胚芽，大细胞形成胚柄。这种形态差异在以后的生长分化中一直保留下去，便使植物建立了极性。另外，生长素在茎中的极性传导也是建立极性的重要原因。IAA从形态学上端向下端运输，便可诱导生根，而形态学上端长出芽来。10、简述植物分化的内部调控机理。答：(l)通过极性来控制分化。极性产生是分化的第一步，由于极性的存在，保证形态学上端分化出芽，下端分化出根。(2)通过激素控制分化。IAA促进愈伤组织分化出根，CTK促进愈伤组织分化出芽。还有GA和IAA对维管组织分化及胚状体分化都起着启动因子的作用。(3)通过基因调控分化，基因由钝化转为活化状态，可以控制分化的进程，如开花基因活化，可导致成花。11、常言道：“根深叶茂”是何道理? 答：所谓“根深叶茂”，有以下理由：地上部分生长需要的水分和矿物质主要是由根系供给的。另外根系还能合成多种氨基酸、细胞分裂素等供应地上部分。因此，根系发育得好，对地上部分生长也有利。植物地上部分对根的生长也有促进作用，叶片中制造的糖类、生长素、维生素等可以供应根，以利于根的生长。因此，地上部分长不好，根系也长不好，反之，根系生长不好，地上部分也不可能生长的好，它们是相互依赖相互促进的。12、含羞草受震动后叶子下垂的机理是什么?答：含羞草受震动之后，几秒钟内叶子就会下垂，其机理是，由于复叶叶柄基部的叶枕中细胞紧张度发生变化的结果。在解剖结构上，叶枕的上半部的细胞胞壁较厚，而下半部的较簿，下半部组织的胞间隙也比上半部的大。在震动刺激下，叶枕下半部细胞的透性增大，水分和溶质由液泡中透出，进入胞间隙，因此下半部组织细胞的紧张度下降，组识疲软，而上半部组织此时仍保持紧张状态，复叶叶柄即下垂。13、植物产生向光性弯曲的原因是什么?答：植物的向光弯曲是由于向光面的生长与背光面生长的不均匀所致。究其原因目前主要有两种观点，一种观点认为由于生长素分布不均匀，单方向的光照会引起生长素向背光面移动，以致引起背光面生长素含量增多，而较高浓度的生长素促进茎细胞生长，因而背光面比向光面生长快，而表现向光弯曲。生长素向背光面移动的原因可能与光照引起器官尖端的不同部位产生电势差有关。向光面带负电荷、背光面带正电荷，弱酸性的生长素阴离子被正电荷吸引移向背面。另一种观点认为是由于抑制物质分布不均匀而造成的。14、哪些植物运动是生长性运动，哪些不是生长性运动？答：向性运动，包括向光性、向重力性、向化性、向水性等都是由于生长的不均匀而引起的，故向性运动都是生长性运动。感性运动则有些是生长性运动，如偏上性生长、偏下性生长等，而有些则不是生长性运动，而属于膨胀性运动，如含羞草叶片的感震性，有些植物如大豆、花生等的叶片白天张开、晚上合拢现象等。15、植物生长的最适温度和协调最适温度有何不同？答：植物生长的最适温度是指在一定时间内能使植株生长速度最快的温度；快速的生长对于植株来讲并不一定是有利的，由于生长速度快，机械组织不发达，含水量高，因而易倒伏、招惹病虫攻击。而协调最适温度则是能使植株生长最健壮的温度。协调最适温度通常要比生长最适温度低。对于农业生产来讲是有利的。七、 论述题1、试述细胞发育三个时期形态结构及生理特点。答：植物的生长是建立在细胞的生长发育基础上的。细胞发育可分为三个时期：细胞分裂期、细胞伸长期、细胞分化期。（1）细胞分裂期细胞分裂期细胞体积小，近于圆形，细胞质浓厚、没有液泡、细胞核大、细胞壁薄。植物分生组织的细胞生长到一定阶段就进行有丝分裂，当新细胞再长到一定大小后，又开始新的分裂，细胞数目不断增加，但细胞体积变化不大，由于细胞分裂快，细胞呼吸代谢旺盛，核酸、蛋白质合成能力很强。（2）细胞伸长期在细胞伸长阶段最显著的变化就是细胞体积的增加，这包括细胞壁的增大增厚和原生质的增加，开始出现小液泡，随后小液泡逐渐增大并形成大液泡，处于细胞中央，可进行渗透性吸水，随着水分的进入，细胞体积显著增大。细胞壁成分不断合成并填充到细胞壁的空隙中，使细胞壁的面积及厚度也相应增加。总之，伸长期主要靠增加吸水使细胞伸长，代谢旺盛，合成能力强。（3）细胞分化期 细胞分化期的细胞体积不再变化，而形态、结构与功能都发生着明显的变化。形成执行不同功能的各种组织。机械组织细胞壁加厚，导管细胞中原生质解体，细胞木质化，增强了对逆境的抗性，对植物起保护作用。在细胞分化期，除了内因外，一些外在因素如光照、水分、激素、蔗糖浓度等可影响细胞的分化。这个时期的生长由缓慢逐渐停止，代谢下降。2、简述外界条件对植物细胞分化的调节作用。答：(1)糖浓度与分化。糖(蔗糖或葡萄糖)浓度可以控制木质部和韧皮部的形成。培养基中糖浓度在2.5以下时，有利木质部形成，在高浓度(高于3.5)时，有利于韧皮部形成，中浓度(2.53.5)时，木质部、韧皮部都形成，且中间有形成层。（2）光对植物组织分化也有影响。黄化幼苗的组织分化很差，输导组织、机械组织很不发达。（3）植物激素在细胞分化中也起着重要作用，在培养基中CTKIAA比值高时，促进芽的形成，比值低时则促进根的形成，比值处于中等水平时，则不分化。生长素可诱导愈伤组织细胞分化出木质部。3、试述光对植物生长的影响。答：（1）光是植物光合作用的能源，也是叶绿素形成的条件，光通过光合作用为植物的生长提供有机营养和能量；因此，光是植物生长的根本条件。在一定的范围内，植物的光合速率随光强的增强而相应的增加，但当光强超过一定范围之后，会出现光饱和现象。强光也会产生光抑制现象。光质主要影响光合效率。在橙光和红光下光合效率最高，其次是蓝绿光，绿光最差。其主要原因是不同波长的光传递到作用中心的效率不相同。光质也影响植物生长，一般红光对植物细胞生长没有抑制作用；而短波光，特别是紫外光破坏生长素，对植物细胞的延伸生长有抑制作用。（2）光控制植物的形态建成，即叶的伸展扩大，茎的高矮，开花等。光建成所需要的光能比一般光合作用光补偿点所需的能量低10个数量级。光与种子萌发。需光种子的萌发受光照的促进，而需暗种子的萌发则受光抑制。光与植物的营养生长。幼苗的发育对光有明显的要求，黑暗中，生长会呈黄化状态，表现出茎叶淡黄、茎秆柔嫩细长等。照光后，就能使茎叶逐渐转绿，植株健壮。光与成花诱导。自然界许多植物开花受光周期的诱导，如长日植物小麦、短日植物苍耳等植物的开花对日照的长短都有严格的要求。日照时数影响植物生长与休眠。绝大多数多年生植物都是长日照条件促进生长、短日照条件诱导休眠。光与植物的运动。如向光性，通常茎叶有正的向光性，根有负的向光性。此外，一些植物叶片的昼开夜合，气孔运动等都受光的调节。4、试述植物器官生长的相关性及其在农业生产上的应用。答：高等植物是各种器官组成的统一整体，各种器官虽然在形态结构及功能上不同，但它们的生长是既相互制约，又相互业依赖、相互促进，这种现象称为植物生长相关性。掌握利用植物生长的相关性在生产上有重要意义。（1）地下部分与地上部分生长的相关性是指地下器官与地上器官在生长上既相互依赖又相互制约的现象。植物的地下部分和地上部分在生长上是相互依赖、相互促进的，主要表现在地下部分的根负责从土壤中吸收水分、矿质营养以及合成少量有机物质如氨基酸等，也能合成激素如CTK，ABA，GA等供地上部所用。 ABA已被证明是一种逆境信号。但根所需要的糖类、维生素等则由地上所提供。地下部分与地上部分相互制约的一面主要表现在对水分、营养等的竞争上，并从根冠比的变化上反应出来。如增加土壤中水分和氮素营养，根系除满足自身需要外，多余水分和氮素运输到地上部，促进其生长，根冠比变小。增加土壤中磷素，因有利地上部光合产物的转运，则促进根系生长，根冠比变大。农业生产中，通过对果树、花卉等的修剪或整枝去掉部分枝叶，促进地上部分的生长，深中耕会引起植物部分断根，限制地上部分的生长，促进根系生长，使根冠比增加，最终达到高产的目的。（2）主茎和分枝的相关性植物顶端在生长上占有优势并抑制侧枝或侧根生长的现象，称为顶端优势。但去除主茎后，则会促进侧枝的生长。一般认为是IAA在茎尖产生后极性运输至侧芽，引起侧芽生长受抑。侧芽对lAA比主茎顶芽敏感，另外也与主茎维管系统发育好于侧枝，营养物质运输通畅有关。而CTK则促进侧芽生长。生产上往往可以根据需要，维持和控制顶端优势。如为用材林，就可以人为去掉侧芽，促进主茎茎干高直。若为经济树种如茶树、桑树及农作物大豆、棉花则要去尖、打顶，以促进分枝，增加产量。因根系生长也存在顶端优势现象，在育苗中，通过断根和移栽，切断主根，促进侧根萌发，提高苗木质量。（3）营养生长和生殖生长相关性营养生长和生殖生长是相互依赖协调的。营养器官生长为生殖器官生长提供物质和能量。健壮的营养生长为成花诱导、花芽分化、授粉受精及子实生长奠定基础，营养器官生长不好，生殖器官自然也不会好。另一方面，生殖器官在生长过程中形成了植株的众多代谢库，而且会产生一些激素类物质，反过来促进物质代谢和转运，有利于光合及营养生长。营养生长与生殖生长也存在相互制约的关系。如营养生长过旺，枝叶徒长，营养大量消耗，必然影响生殖生长的各个环节，最终影响生殖生长。相反，生殖生长过旺，花果过多，往往消耗大量营养，就会抑制营养生长。在生产上，应根据栽培目的，适当调控营养生长和生殖生长，以获得高产稳产。如果树等，营养生长和生殖生长交替进行，更应协调好两者之间的关系，否则会出现大小年现象，一般可适当疏花、疏果，剪枝或施用生长调节剂等措施协调好营养生长和生殖生长的关系，保证果树年年丰产、避免大、小年现象。5、植物产生顶端优势的原因是什么？答：植物顶端在生长上占有优势并抑制侧枝或侧根生长的现象，称为顶端优势。其原因，目前主要有三种假说。一种是“营养假说”，认为顶芽构成营养库，垄断了大部分的营养物质，而侧芽因缺乏营养物质而生长受到抑制。第二种是“生长素假说”，认为顶端优势是由于生长素对侧芽的抑制作用而产生的。植物顶端形成的生长素，通过极性运输，下运到侧芽，侧芽对生长素比顶芽敏感而使生长受抑制。第三种是“营养转移假说”，认为生长素既能调节生长又能影响物质的运输方向，使养分向产生IAA的顶端集中。植物顶端是生长素的合成部位，高浓度的IAA使其保持为生长活动中心和物质交换中心，将营养物质调运至茎端，因而不利侧芽的生长。6、利用组织培养技术将菊花的芽或叶进行大量的无性繁殖，要经过哪些步骤？其优点如何?答：利用组织培养技术进行菊花的组织培育，一般要经过以下步骤：（1）培养基的配制：按照培养目的分别选择和配制不同的培养基，如诱导愈伤组织形成的培养基、继代培养基、诱导芽分化培养基、诱导根分化的培养基等。（2）材料的选择：选择健壮无病虫害的菊花茎尖端顶芽或适宜部位叶片等（3）材料的处理和接种：培养基及植物材料都要进行消毒灭菌处理。植物材料化学灭菌后必须把残余的化学药品清洗干净，尽量少残留。然后在无菌条件下切割适宜大小，然后接种到适宜的培养基上进行培养。若用菊花茎尖培养无毒苗，则应注意茎尖大小，并对培养后的结果进行病毒检验，确认无病毒后，再繁殖扩大。（4）在一定条件下培养：影响组织培养的主要环境因素是光照和温度。把接种好的培养瓶放在适宜的环境下培养。（5）继代