生物竞赛 植物生理学总结.doc

植物生理学总结（1）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。 水稻种子萌发时，表现出“干长根，湿长芽”现象的原因何在？ “干长根，湿长芽”现象是由于根和胚芽鞘的生长所要求的含氧量不同所致。根的生长，既有细胞的伸长和扩大，也包括细胞分裂，而细胞分裂需要有氧呼吸提供能量和重要的中间产物。因而水多、氧不足时，根的生长受到抑制。但是胚芽鞘的生长，主要是细胞的伸长与扩大，在水层中，水分供应充足，故而芽生长较快。此外，“干根湿芽”还与生长素含量有关。在水少供氧充足时，IAA氧化酶活性升高，使IAA含量降低，以至胚芽鞘细胞伸长和扩大受抑制，根生长受影响小。而在有水层的条件下，氧气少，IAA氧化酶活性降低，IAA含量升高，从而促进胚芽鞘细胞的伸长，并且IAA运输到根部，因根对IAA比较敏感，使根的生长受到抑制。还有人认为，胚芽鞘呼吸酶以细胞色素氧化酶为主，与O2亲和力高，幼根则以抗氰氧化酶为主，与O2亲和力较低，因而在水多时，胚芽鞘生长快于幼根。 高山上的树木为什么比平地生长的矮小？ 原因是一方面高山上水分较少，土壤也较瘠薄，肥力较低，气温也较低，且风力较大，这些因素都不利于树木纵向生长；另一方面是高山顶上因云雾较少，空气中灰尘较少，所以光照较强，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。 试述光对植物生长的影响。 光对植物生长的影响是多方面的，主要有下列几方面：光是光合作用的能源和启动者，为植物的生长提供有机营养和能源；光控制植物的形态建成，即叶的伸展扩大，茎的高矮，分枝的多少、长度。根冠比等都与光照强弱和光质有关；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；光影响种子萌发，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，此外，一些豆科植物叶片的昼开夜合，气孔运动等都受光的调节。 植物组织培养的理论依据是什么？其优点如何？ 组织培养是指在无菌条件下，分离并在培养基中培养离体植物组织的技术。其理论依据是细胞全能性，优点在于：可以研究外植体在不受植物体其他部分干扰下的生长和分化的规律，并且可以用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。特点：取材少，培养材料经济，可人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制。 简述根和地上部分生长的相关性如何？调节植物的根冠比？ 根和地上部分的关系是既互相促进、互相依赖，又互相矛盾、互相制约的，根系生长需要地上部供给光合产物、生长素和维生素，而地上部分生长又需根部吸收的水分、矿质，根部合成的多种氨基酸和细胞分裂素等。这就是两者相互依存、互相促进的一面，所以树大根深，根深叶茂。但两者又有相互矛盾，相互制约的一面，例如过分旺盛的地上部分的生长会抑制地下部分的生长，只有两者的比例比较适当，才能获得高产。在生产上，可用人工的方法加入或降低根/冠比，一般说来，降低土壤含水量，增施磷钾肥、适当减少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之降低根冠比。 常言道：“根深叶茂”是何道理？ 植物“根深叶茂”原因如下：（1）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、生物碱等供应地上部分，因此，根系发育得好，对地上部分生长也有利。（2）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、维生素等供应给根以利根的生长。因此，地上部分长不好，根系也长不好。 植物的生理钟有何特征？ （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几个星期。（2）具有内生的近似昼夜节奏，约为2228小时之间。（3）生物钟的时相可调。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）生理钟的周期长度对温度钝感。Q10为1.01.1。柴拉轩提出的成花素假说的主要内容是什么？ 他假定成花素是由形成茎所必需的赤霉素和形成花所必需的开花素两组具有活力的物质组成。一株植物必须先形成茎，然后才能开花，所以，植物体内同时存在赤霉素和开花素才能开花。中性植物本身具有赤霉素和开花素，所以，不论在长、短日照条件下都能开花。长日植物在长日照下，短日植物在短日条件下，都具有赤霉素和开花素，所以都可以开花。长日植物在短日条件下，由于缺乏赤霉素，而短日植物在长日条件下，由于缺乏开花素，所以都不能开花，冬性长日植物在长日条件下，具有开花素，但无低温条件，即无赤霉素的形成，所以仍不能开花。赤霉素限制长日植物开花，而开花素限制短日柏物开花。 光周期理论在农业生产上应用有哪些方面？ （1）控制开花：光周期的人工控制可以促进或延迟开花，菊花是短日植物，经短日处理可以从十月份提前至六、七月间开花。在杂交育种中，可以延长或缩短日照长度，控制花期，解决父、母本花期不遇的问题。（2）抑制开花，促进营养主长，提高产量。如甘蔗是短日植物，临界日长10hi可以在短日照来临时，用光间断暗期，即可抑制甘蔗开花，增加甘蔗产量。（3）引种上，必须考虑植物能否及时开花结实。如南方大豆是短日植物，南种北引，开花期延迟，所以引种时要引早熟种。（4）可以利用作物光周期特性，南繁北育，缩短育种周期。试述光敏色素与植物花诱导的关系？ 一般认为光敏色素控制植物的开花并不决定于Pr或Pfr的绝对量，而是与PfrPr的比值有关。对短日植物来说，在光期结束时，Pfr占优势、PfrPr比值较高不利于开花，转入黑暗时，PfrPr 比值降低，当Pr rPr比值降到低于临界值时，短日植物可以发生成花的反应，对长日植物来说，较长的光期结束时，PfrPr 比值较高，这恰好是长日植物开花所必需的。但如果暗期过长，Pfr转变为Pr相对比较多，PfrPr比值下降，长日植物不能成花。用红光中断暗期，Pfr水平提高，Pr水平下降，PfrPr比值升高，短日植物开花受到抑制，长日植物开花受到促进。 试述外界条件对植物性别分化的影响。 光周期对花内雌雄器官的分化影响较大。一般说来，短日照促使短日植物多开雌花，长日植物多开雄花。把雌雄异株的长日植物菠菜，经长日照诱导后，紧接着给予短日照。则在雌株上可以形成施花。 土壤条件对植物性别分化影响比较明显，一般来说，氮肥多，水分充足的土壤促进雌花绍撇渊紧狱烯可以促进黄瓜雌花的分化，赤霉素则促进黄瓜雄花的分化。另外生长调节剂矮壮素促迸雌花的分化，三碘苯甲酸则促进雄花的分化。 机械损伤可刺激乙烯生成促进黄瓜多开雌花。 烟熏植物（如黄瓜）为什么能增加雌花？ 因为烟中有效成分是乙烯和一氧化碳，一氧化碳的作用是抑制吲哚乙酸氧化酶的活性减少吲哚乙酸的破坏，提高生长素的含量，而生长素和乙烯都能促进瓜类植物多开雌花因此烟熏植物可增加雌花。 试述温度对光周期现象的影响。 温度不但影响光周期通过的迟早，而且可以改变植物对光周期的要求，例如，短日植物紫苏，放在8小时日照16小时黑暗条件下，如在暗期的适当时间给予8小时的1-5oC的低温处理，则不开花。同法处理长日植物，则可校长日植物在短日条件下开花。豌豆、黑麦等在较低的夜温下失去对日照长度的敏感而呈现出日中性植物的特牲，适当降低夜温。可使短日植物在较长的日照下开花。如烟草的短日品种在18 oC 夜温下需要短日条件才能开花，当夜温降到13 oC时，则在16-18小时的长日照条件下也能开花，牵牛花在21-23 oC温度下是短日性，而在13低温下却表现出长日性。 植物受精后，花器官主要生理生化变化有哪些？ 受精是孕育新一代生命的过程，因此各种生理生化反应亦随之被激活。主要变化是： （1）呼吸速率升高。可增高1-2倍。（2）雌蕊中生长素含量大大增加，这种增加不单是花粉带来的，而是由于受精的刺激引起生长素的重新合成。（3）营养物质向生殖器官输送增强。营养物质向花器官中输送与其呼吸速率的升高和生长素含量的增加是密切相关的。（4）各细胞器发生明显变化。如棉花受精后约4小时，在脐端可以双察到质体，线粒体、内质网膜及核糖体等分别移动、并围绕核重新排列，如核糖体凝集形成多核糖体，激发蛋白质的合成。 试述钙在花粉萌发与花粉管伸长中的主要作用。 钙能促进花粉的萌发，如在花粉培养基中加入钙，花粉萌发率增加，钙结合于花粉管壁的果胶质中，增加管壁的强度，透性减少；因而促进花粉管伸长。钙还与花粉管的定向伸长有关。钙在金鱼草花器官中的分布呈一定的浓度梯度，柱头上最少，花柱中稍多，子房中较多，胚珠中最高。花粉管具有向钙离子浓度高的方向生长的特性，因而便产生了向胚珠方向的定向生长。钙还可以使花粉免受各种有害气体及各种化学物质、物理因素的伤害。钙可以作为各种阻抑剂的拮抗剂，如钙可以消除硼对花粉萌发的抑制作用。试述乙烯与果实成熟的关系及其作用机理。 果实的成熟是一个复杂的生理过程，果实的成熟与乙烯的诱导有关。果实开始成熟时，乙烯的释放量迅速增加，未成熟的果实与已成熟的果实一起存放，未成熟果实也加快成熟达到可食状态。用乙烯或能产主乙烯的乙烯利处理未成熟果实，也能加速果实成熟，人为地将果实中的乙烯抽去，果实的成熟便受阻。 乙烯诱导果实成熟的原因可能在下列几方面：乙烯与细胞膜的结合，改变了膜的透性，诱导呼吸高峰的出现，加速了果实内的物质转化，促进了果实成熟；乙烯引起酶活性的变化，如乙烯处理后，纤维素酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶和磷酸酯酶的活性增强；乙烯诱导新的RNA合成。已经了解到，果实成熟前，RNA和蛋白质的含量增加，这些新合成的蛋白质与形成呼吸酶有关。 肉质果实成熟时发生了哪些生理生化变化？ （1）果实变甜。 果实成熟后期，淀粉可以转变成为可溶性糖，使果实变甜。 2）酸味减少。未成熟的果实中积累较多的有机酸。在果实成熟过程中，有机酸含量下降，这是因为：有的转变为糖；有的作为呼吸底物氧化为CO2和H2O；有些则被Ca2+、K+等所中和。（3）涩味消失。果实成熟时，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，涩味消失。（4）香味产生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，还有一些特殊的醛类，如桔子中柠檬醛可以产生香味。（5）由硬变软。这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果酸有关。（6）色泽变艳。果皮由绿色变为黄色，是由干果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色。 植物衰老时发生了哪些生理生化变化？ 植物衰老在外部特征上的表现是：生长速率下降、叶色变黄、叶绿素含量减少。在衰老过程中内部也发生一些生理生化变化，这些变化是：（1）光合速率下降。这种下降不只表现在衰老叶片上，而且整株植物的光合速率也降低。叶绿素含量减少、叶绿素a/b比值小；（2）呼吸速率降低，先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率较光合速率降低为慢； （3）核酸、蛋白质合成减少 、降解加速，含量降低；（4）酶活性变化，如核糖核酸酶，蛋白酶等水解酶类活性增强；（5）促进生长的植物激素如IAA、CTK、GA等含量减少，而诱导衰老和成熟的植物激素ABA和乙烯含量增加；6）细胞膜系统破坏，透性加大，最后细胞解体，保留下胞壁。 植物器官脱落与植物激素的关系如何？ （1）生长素 当生长素含量降至最低时，叶片就会脱落，外施生长素于离区的近基一侧，则加速脱落，施于远基一侧，则抑制脱落，其效应也与生长素浓度有关。 （2）脱落酸 幼果和幼叶的脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。主要原因是可促进分解细胞壁的酶的活性，抑制叶柄内生长素的传导 （3）乙烯 棉花子叶在脱落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯释放量增多）会促进脱落。（4）赤霉素促进乙烯生成，也可促进脱落，细胞分裂裂素延缓衰老，抑制脱落。 导致脱落的外界因素有哪些？ （1）氧浓度：氧分压过高过低都能导致脱落，高氧促进乙烯形成，低氧抑制呼吸作用。（2）温度：异常温度加速器官脱落，高温促进呼吸消耗，此外高温还会引起水分亏缺，加速叶片脱落。（3）水分：干旱缺水会引起叶、花、果的脱落，这是一种保护性反应，以减少水分散失。干旱会促进乙烯、脱落酸增加，促进离层形成引起脱落。（4）光照：光照弱脱落增加，长日照可延迟脱落，短日照促进脱落。（5）矿质元素：缺Zn、N、P、K、Fe等都可能导脱落。 植物器官脱落时的生物化学变化如何？ 脱落的生物化学过程主要是水解高层的细胞壁和中胶层使细胞分离成为离层，其次是促使细胞壁物质合成和沉积，保护分离的断面，形成保护层。在脱落之前，植物叶片或果实内植物激素含量发生变化，在激素信号的作用下，离区内合成RNA、翻译成蛋白质（酶），呼吸加强，提供上述变化的能量，与脱落有密切关系的纤维紊酶和果胶酶活性增强。 到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？ 到了秋天导致树木形成休眠芽进入休眠状态的原因，主要是由于日照时数的缩短所引起的。秋天的短日照作为进入休眠的信号，这一信号由叶片中的光敏色素感受后，便促进甲羟戊酸合成ABA，并转移到生长点，抑制mRNA和tRNA的生物合成因而也就抑制了蛋白质与酶的生物合成，进而抑制芽的生长，使芽进入休眠状态。 果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？ 产生呼吸跃变的原因：（1）随着果实发育，细胞内线粒体增多，呼吸活性增高；（2）产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了呼吸活性的提高：（3）乙烯释放量增加，诱导抗氰呼吸加强。（4）糖酵解关键酶被活化，呼吸活性增强。 呼吸跃变与果实贮藏的关系如何？在生产上有何指导意义？ 果实呼吸跃变是果实成熟的一种特征，大多数果实成熟是与呼吸的跃变相伴随的，呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟。在果实贮藏或运输中，可以通过降低温度，推迟呼吸跃变发生的时间，另一是增加周围CO2的浓度，降低呼吸跃变发生的强度，这样就可达到延迟成熟，保持鲜果，防止腐烂的目的。膜脂与植物的抗冷性有何关系？ 一般生物膜脂呈液晶态，当温度下降到一定程度时，膜脂由液晶态变为凝胶态，导致原生质停止流动，透性加大膜脂碳链越长固化温度越高；碳链长度相同时，不饱和键数越多，固化温度越低。即不饱和脂肪酸越多植物的抗冷性越强。 在逆境中植物体内累积脯氨酸有利什么作用？ 脯氨酸在逆境中的作用有两点：（1）作为渗透调节物质。适合于用来保持原生质与环境的渗透平衡。防止水分散失。（2）保持膜结构的完整性，因为脯氨酸与蛋白质相互作用，能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀，增强蛋白质和蛋白质间的水合作用。 外施ABA提高植物抗逆性的原因是什么？ 原因有四点：（1）可能减少膜的伤害；（2）减少自由基对膜的破坏；（3）改变体内代谢；（4）减少水分丧失，提高抗旱、抗冷、抗冻和抗盐的能力。 零上低温对植物组织的伤害大致分为哪几个步骤？ 分两个步骤：第一步是膜相的改变，在低温时膜从液晶态转变为凝胶态，膜收缩，出现裂缝或通道，使膜的透性增加。第二是由于膜损伤而引起代谢紊乱。膜上的酶系统受到破坏，同时结合在膜上的酶系统与膜外游离酶系统之间丧失固有比平衡，导致代谢紊乱。 逆境对植物代谢有何影响？ 1）逆境导致水分胁迫，细胞脱水，膜系统受害，透性加大。（2）光合速率下降，同化产物减少，缺水引起气孔关闭，叶绿体受损伤，RuBPC等失活或变性。（3）冰冻、高温、淹水时，呼吸速率逐渐下降，冷害、干旱胁迫时，呼吸先升后降，感病时呼吸显著升高。（4）逆境导致糖类和蛋白质转变成可溶性化合物，这与合成酶活性下降，水解酶活性上升有关。（5）组织内脱落酸含量迅速升高。 在冷害过程中植物体内有哪些生理生化变化？ （1）原生质流动减慢或停止 对冷害敏感的植物如番茄、西瓜等在10下1-2分钟，原生质流动很缓慢或完全停止。 （2）水分平衡失调 秧苗受到冷害后，吸水跟不上蒸腾，叶尖、叶片会萎蔫、干枯。（3）光合速率减弱 低温影响叶绿素合成，加上阴雨，光照不足，光合作用产物形成少，导致减产。（4）呼吸速率大起大落 冷害初期呼吸速度加快，随着低温加剧或时间延长，至病症出现时，呼吸更强，以后迅速下降。 提高作物抗旱性途径是什么？ （1）根据作物抗旱特征（根系发达，根冠比大等）可以选择不同抗旱性的作物品种，或作为抗旱育种的亲本，加速抗旱育种；（2）提高作物抗旱性的生理措施，例如：抗旱锻炼，蹲苗，合理施用磷肥、钾肥均能提高作物抗旱性；氮肥过多、过少抗旱性差，所以要适量；硼在抗旱中的作用与钾类似。（3）施用生长延缓剂如矮壮素等。 作物适应干旱的形态和生理特征有哪些？ 形态特征：根系发达而深扎，根冠比大，叶片细胞小，叶脉致密，单位面积气孔数目多。 生理特征：细胞液的渗透势低，在缺水情况下气孔关闭较晚，光合作用不立即停止，酶的合成活动仍占优势。 病害对植物生理生化有何影响？作物抗病的生理基础如何？ 病害对植物生理生化的影响如下：水分平衡失调，许多植物感病后发生萎蔫或猝倒。呼吸作用加强。染病组织一般比健康组织的呼吸速率可增加许多倍，且氧化磷酸化解偶联，大部分能量以热能形式释放出去，所以染病组织的温度大大升高。光合作用下降。染病后，叶绿体破坏，叶绿素含量减少，光合速率显著下降。生长改变。有些植物染病后由于IAA、GA增加，引起植物徒长，偏上生长，形成肿瘤等。 作物抗病的生理基础是：加强氧化酶（抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶）的活性，可以分解毒素，促进伤口愈合，抑制病菌水解酶活性，植物染病后产生过敏性组织坏死，使有些只能寄生于活细胞的病原菌死亡。产主抑制物质。如马铃薯植株产生绿原酸，可以防止黑疤病菌的感染，亚麻的根分泌一种合氰化物的物质，抑制微生物的呼吸。作物还具有免疫反应。即在病菌侵入时，体内产生某种对病原菌有毒的化合物（多为酚类化合物）防止病菌侵染，此外，作物体内还含有一些化学物质，如生物碱、单宁、苦杏仁苷等，对侵入的病菌有毒杀作用或防御反应，能减轻病害。 写出植物体内能消除自由基的抗氧化物质与抗氧化酶类。 抗氧化物质有：锌、硒、硫氢基化合物（如谷胱甘肽、半胱氨酸等）、 Cytf、PC、类胡萝卜素、维生素A、维生素C、维生素E、辅酶A、辅萌Q、甘露醇、山梨醇等。 抗氧化酶类有：超氧物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷肽甘肽过氧化酶、谷胱甘肽还原酶等。一般认为光敏色素分布在细胞什么地方？Pr型和Pfr型的光学特性有何不同？ 一般认为光敏色素与膜系统结合，分布在质膜、线粒体膜、核膜、叶绿体膜和内质网膜上。Pr型的吸收高峰在伺660nm，Pfr型的吸收高峰在730nm，二类型光敏色素在不同光谱作用下可互相转换，当Pr型吸收660nm红光后就转变为Pfr，而Pfr吸收730nm远红光后会转为Pr 型。 干种子中为什么没有光敏色素活性？ 光敏色素Pfr型与Pr型之间的转变过程中包括光化反应和黑暗反应。光化反应局限于生色团，黑暗反应只有在含水条件下才能起反应，因此干种子中没有光敏色素反应。 如何用试验证明植物的某一生理过程与光敏色素有关？ 光敏色素有红光吸收型和远红光吸收型两种存在形式，这两种形式可在红光和远红光照射下发生可逆反应，互相转化，依据这一特征，可用红光与远红光交替照射的方法，观察其所引起的生理反应，从而判断某一生理过程是否有光敏色素参与。例如莴苣种子的萌发需要光，当用660nm的红光照射时促进种子萌发，而用730nm的远红光照射时，抑制萌发：当红光照射后再照以远红光，则红光的效果被消除，当用红光和远红光交替照射时，种子的萌发状况决定于最后照射的是红光还是远红光，前者促进萌发，后者抑制萌发。 光敏色素控制的生理反应有哪些？。 种子萌发，节间延长，小叶运动，花诱导，形态建成，叶脱落，性别表现，偏上性生长等。 关于光敏色素作用机理的基因调节假说内容如何？ 在接受红光照射后，Pfr型经过一系列过程，将信号转移到基因，活化或抑制某些特定基因，使转录出单股mRNA的速度发生改变，mRNA翻译成特殊蛋白质（酶），最后表现出形态建成，研究证明，多种酶的活性通过光敏色素受光调节。如PAL、NR等。蛋白质磷酸化受Ca2+-CaM调节，它可能是连接光敏色素的光活化和基因表达的中间步骤。试述生长素、赤霉素促进生长的作用机理。 生长素促进植物快速生长的原因：可以用酸-生长学说解释。生长素与质膜上的受体质子泵（ATP酶）结合，活化了质子泵，把细胞质内的H+分泌到细胞壁中去使壁酸化，其中一些适宜酸环境的水解酶：如b-1，4-葡聚糖酶等合成增加，此外，壁酸化使对酸不稳定的键（H键）易断裂，使多糖分子被水解，微纤丝结构交织点破裂，联系松弛，细胞壁可塑性增加。生长素促进H+分泌速度和细胞伸长速度一致。从而细胞大量吸水膨大。生长素还可活化DNA，从而促进RNA和蛋白质合成。 GA促进植物生长，包括促进细胞分裂和细胞扩大两个方面。并使细胞周期缩短30%左右。GA可促进细胞扩大，其作用机理与生长素有所不同，GA不引起细胞壁酸化，以可使细胞壁里Ca2+移入细胞质中，细胞壁的伸展牲加大，生长加快，GA能抑制细胞壁过氧化物酶的活性，所以细胞壁不硬化，有延展性，细胞就延长。 试述人工合成的生长素在农业生产上的应用。 （1）促使插枝生根；（2）阻止器官脱落；（3）促进结实防止落花落果；（4）促进菠萝开花；（5）促进黄瓜雌花分化；（6）延长种子，块茎的休眠。 赤霉素有哪两类？各种赤霉素间在结构上有何差异？ 赤霉素有C19和C20两类。其基本结构是赤霉烷，在赤霉烷上由于双键和羟基的数目和位置不同，就形成了各种赤霉素。 生长素与赤霉素之生理作用方面的相互关系如何？ 生长素与赤霉素之间存在相辅相成作用。（1）GA有抑制IAA氧化酶活性的作用防止IAA的氧化；（2）GA能增加蛋白酶的活性，促进蛋白质分解，色氨酸数量增多，有利于IAA的生物合成（3）GA促进生长素由束缚型转变为自由型。 赤霉素在生产上的应用主要有哪些方面？ （1）促进麦芽糖化，GA诱导a-淀粉酶的形成这一发现己被应用到啤酒生产中。（2）促进营养生长，如在水稻“三系”的制种过程中，切花生产上等都有应用，（3）防止脱落，促进单性结实，（4）打破休眠。 试述细地分裂素的生理作用和应用。 （1）促进细胞分裂和扩大，可增加细胞壁的可塑性。（2）诱导愈伤组织的分化，CTK/IAA比值高，有利于愈伤组织产生芽，CTK/IAA比值低，有利于愈伤组织产生根，两者比值处于中间水平时，愈伤组织只生长而不分化。（3）延缓叶片衰老。（4）在生产上，CTK可以延长蔬菜的贮藏时间，防止果树生理落果等。 人们认为植物的休眠与生长是由哪两种激素调节的？如何调节？ 植物的生长和休眠是由赤霉素和脱落酸两种激素调节的。它们的合成前体都是甲瓦龙酸，甲瓦龙酸在长日照条件下形成赤霉素，短日照条件下形成脱落酸，因此，夏季日照长，产生赤霉素促进植物生长：而冬季来临前，日照短，产生脱落酸使芽进入休眠。 乙烯利的化学名称叫什么？在生产上主要应用于哪些方面？ 乙烯利的化学名称叫2-氯乙基膦酸。在生产上主要应用于：（1）果实催熟和改善品质；（2）促进次生物质排出；（3）促进开花；（4）化学杀雄。 生长抑制剂和生长延缓剂抑制生长的作用方式有何不同？ 生长抑制剂是抑制顶端分生组织生长，丧失顶端优势，使植株形态发生很大变化，外施GA不能逆转达种抑制反应，而生长延缓剂是抑制茎部近顶端分生组织的细胞伸长，节间缩短，叶数和节数不变，株型紧凑矮小，生殖器官不受影响或影响不大，外施GA可逆转其抑制效应。 乙烯促进果实成熟的原因何在？ 乙烯能增加细胞膜的透性，促使呼吸作用加强某些肉质果实出现呼吸骤变，因而引起果实内的各种有机物质发生急剧变化，使果实甜度增加，酸味减少，涩味消失，香味产主，色泽变艳，果实由硬变软，达到完全成熟。 油菜素内酯具有哪些主要生理功能？ （1）促进细胞伸长、促进细胞分裂、促进节间伸长和整株生长；（2）促进水稻第二叶片弯曲；（3）促进叶绿素生物合成；（4）延缓衰老；（5）增强抗寒性。 多胺有哪些生理功能？ （1）促进生长；（2）刺激不定根产生；（3）延缓衰老；（4）提高植物的抗逆性（5）调节植物的成花和育性。简述钙调素的作用方式。 （1）直接与靶酶结合，诱导靶酶的活性构象，从而调节酶活性；（2）与Ca2+结合，形成活化的Ca2+ . CaM复合体，然后再与靶酶结合将靶酶激活。 同化物是如何装入与卸出筛管的？ 同化物向韧皮部的装载是一种分泌过程，由于筛管膜内外，存在电化学势差，膜外的质子浓度高，膜外的H+会向膜内转移，蔗糖在膜上蔗糖载体作用下，将伴随H+一同进入膜内，进入筛管。同合物的却出过程，即由筛管将蔗糖卸入到消耗细胞有两种方式：一种是蔗糖先卸入自由空间，被细胞壁束缚的蔗糖酶分解后，穿过质膜进入细胞质，重新合成蔗糖，再转入液泡中。另一种方式是蔗糖进入自由空间，不被水解，直接进入消耗细胞，被胚乳吸收。 蔗糖是植物体内有机物运输的主要形式，缘由何在？ （1）蔗糖有很高的水溶性，有利于在筛管中运输。（2）具有很高的稳定性适于从源运输到库。（3）蔗糖具有很高的运输速率，可达 100cm h。 温度对有机物运输有什么影响？ 温度太高，呼吸增强，消耗一定量的有机物，同时原生质的酶开始钝化或受破坏，所以运输速度降低。低温使酶的活性降低，呼吸作用减弱，影响运输过程所必需的能量供应，导致运输变慢。 硼为什么能促进植物体内碳水化合物的运输？ 因为硼能与糖结合成复合物，这个复合物是极性分子，有利于通过质膜以促进糖的运输。 植物体内有机物运输分配规律如何？ 有机物的运输分配是受着供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响的。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力，指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力，包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力是主要的。 植物体内有机物运输分配的特点如何？1）光合产物优先供应生长中心，如孕穗期至抽穗期，分配中心为穗及茎。（2）以不同叶位的叶片来说，其光合产物分配有“就近运输”的特点。（3）还有同侧运输的特点。（4）光合产物还具有可再分配利用的特点。 简述作物产量形成的源库关系。 源是制造同化物的器官，库是接纳同化物的部位，源与库共存于同一植物体，相互依赖，相互制约。作物要高产，需要库源相互适应，协调一致，相互促进。库大会促源，源大会促库，库小会抑制源，源小库就不能大，高产就困难。作物产量形成的源库关系有三种类型：（1）源限制型；（2）库限制型；（3）源库互补型，源库协同调节。增源与增库均能达到增产目的。 何谓压力流动假说？实验依据是什么？该学说还有哪些不足之处？ 由德国人明希提出来的（30年代），这个假说的基本点是：有机物质在筛管内的流动是由于筛管的两端（即供应端和接纳端）之间所存在的压力势差推动的。压力势在筛管内是可以传导的，因而就产生了一个流体静压力，这种压力推动筛管的溶液向输出端流动。 实验证据是：（1）溢泌现象，表示有正压力存在；（2）筛管接近源库的两端存在浓度梯度差。（3）植物生长素的运输只能随筛管内物质集体流动；（4）用蚜虫吻刺法直接测定筛管中液流速度，约为 100cm /h。 不足之处：（1）无法解释筛管细胞内可同时进行双向运输；（2）物质集体快速流动所需的压力势差，远远大于筛管两端由有机物浓度差所引起的压力势差。 呼吸作用多条路线论点的内容和意义如何？ 植物呼吸代谢多条路线论点是汤佩松先生提出来的，其内容是是：（1）呼吸化学途径多样性（EMP、PPP、TCA等）；（2）呼吸链电子传递系统的多样性（电子传递主路，几条支路，如抗氰支路）。（3）末端氧化酶系统的多样性（细胞色素氧化酶，酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。这些多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现，其要点是呼吸代谢（对生理功能）的控制和被控制（酶活牲）过程。而且认为该过程受到生长发育和不同环境条件的影响，这个论点，为呼吸代谢研究指出了努力方向。 戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中具有什么生理意义？ 戊糖磷酸途径中形成的NADPH是细胞内必需NADPH才能进行生物合成反应的主要来源，如脂肪合成。其中间产物核糖和磷酸又是合成核苷酸的原料，植物感病时戊糖磷酸途径所占比例上升，因此，戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中占有特殊的地位。 呼吸作用糖的分解代谢途径有几种？在细胞的什么部位进行？ 有EMP、TCA和PPP三种。EMP和PPP在细胞质中进行的。TCA是在线粒体中进行的。 三羧酸循环的要点及生理意义如何？ 1）三羧酸循环是植物有氧呼吸的重要途径。2）三羧酸循环一系列的脱羧反应是呼吸作用释放CO2的来源。一个丙酮酸分子可以产生三个CO2分子，当外界CO2浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用受到抑制。三羧酸循环释放的CO2是来自于水和被氧化的底物。3）在三羧酸循环中有5次脱氢，再经过一系列呼吸传递体的传递，释放出能量，最后与氧结合成水。因此，氢的氧化过程，实际是放能过程。4）三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程，相互紧密相连。 什么叫末端氧化酶？主要有哪几种？ 处于生物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成H2O或凡H202的氧化酶都称为末端氧化酶。如：细胞色素氧化酶、交替氧化酶（抗氰氧化酶）、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、黄素氧化酶等，也有把过氧化氢物和过氧化物酶列入其中。 抗氰呼吸有何特点？ 已知抗氰呼吸电子传递的途径不通过细胞色素系统，而是由泛醌传递给一个受体（X），再由X直接传递给氧，这样就越过了磷酸化部位II、III，对氰化物不敏，且P/O比为1或1。因此，在进行抗氰呼吸时有大量热能释放。抗氰呼吸的强弱除了与植物种类有关外，也与发育状况、外界条件有关。且抗氰呼吸在正常途径受阻时得到加强，所以抗氰呼吸是一种与正常呼吸途径交替进行的适应性过程。 呼吸作用与光合作用的辩证关系表现在哪些方面？ 1）光合作用所需的ATP和NADP+与呼吸作用所需的ATP和NADP+是相同的。这两种物质在光合和呼吸中共用。 2）光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应关系。二者之间有许多中间产物是可以交替使用的。 3）光合释放的CO2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2能力光合作用同化。 长时间无氧呼吸植物为什么会死亡？ 1）无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性。（2）氧化1mol葡萄糖产生的能量少。要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物，这样体内养分耗损过多。（3）没有丙酮酸的有氧分解过程，缺少合成其他物质的原料。 植物组织受到损伤时呼吸速率为何加快？ 原因有二：一是原来氧化酶与其底物在结构上是隔开的，损伤使原来的间隔破坏，酚类化合物迅速被氧化。二是损伤使某些细胞转变为分生状态，形成愈伤组织以修复伤处，这些生长旺盛的细胞当然比原来的休眠或成熟组织的呼吸速率要快得多。 低温导致烂秧的原因是什么？ 是因为低温破坏了线粒体的结构，呼吸“空转”，缺乏能量引起代谢紊乱的缘故。 早稻浸种催芽时用温水淋种和翻堆的目的是什么？ 目的就是控制温度和通气，使呼吸作用顺利进行。否则谷堆中部温度过高就会引起“烧芽”现象。 粮食贮藏时为什么要降低呼吸速率？ 因为呼吸速率高会大量消耗有机物；呼吸放出的水分又会使粮堆湿度增大，粮食“出汗”，呼吸加强；呼吸放出的热量又使粮温增高，反过来又促进呼吸增强，同时高温高湿微生物迅速繁殖，最后导致粮食变质。植物的叶片为什么是绿色的？秋天树叶为什么会呈现黄色或红色？ 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，所以植物的时片呈绿色。秋天树叶变黄是由于低温抑制了叶绿素的生物合成，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。至于红叶，是因为秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素，叶子就呈红色。 简要介绍测定光合速率的三种方法及原理？ 测定光合速率的方法:（1）改良半叶法：主要是测定单位时间、单位面积叶片干重的增加量；（2）红外线CO2 分析法，其原理是CO2 对红外线有较强的吸收能力，CO2量的多少与红外线降低量之间有一线性关系；（3）氧电极法：氧电极由铂和银所构成，外罩以聚乙烯薄膜，当外加极化电压时，溶氧透过薄膜在阴极上还原，同时产生扩散电流，溶氧量越高，电流愈强。 简述叶绿体的结构和功能。 叶绿体外有两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择透性。叶绿体膜以内的基础物质称为间质。间质成分主要是可溶住蛋白质（酶）和其它代谢活跃物质。在间质里可固定CO2形成和贮藏淀粉。在间质中分布有绿色的基粒，它是由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之中，光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体质上进行的。 光合作用的全过程大致分为哪三大步骤？ 1）光能的吸收传递和转变为电能过程。（2）电能转变为活跃的化学能过程。（3）活跃的化学能转变为稳定的化学能过程。 光合作用电子传递中，PQ有什么重要的生理作用7 光合电子传递链中质体醌数量比其他传递体成员的数量多好几倍，具有重要生理作用：（1）PQ具有脂溶性，在类囊体膜上易于移动，可沟通数个电子传递链，也有助于两个光系统电子传递均衡运转。（2）伴随着PQ的氧化还原，将2H+从间质移至类囊体的膜内空间，既可传递电子，又可传递质子，有利于质子动力势形成，进而促进ATP的生成。 应用米切尔的化学渗透学说解释光合磷酸化机理。 在光合链的电子传递中，PQ可传递电子和质子，而FeS蛋白，Cytf等只能传递电子，因此，在光照下PQ不断地把接收来的电子传给FeS蛋白的同时，又把从膜外间质中获得的H+释放至膜内，此外，水在膜内侧光解也释放出H+，所以膜内侧H+浓度高，膜外侧H+浓度低，膜内电位偏正，膜外侧偏负，于是膜内外使产主了质子动力势差（Dpmf）即电位差和pH差，这就成为产生光合磷酸化的动力，膜内侧高化学势处的H+可顺着化学势梯度，通过偶联因子返回膜外侧，在ATP酶催化下将ADP和Pi合成为ATP。 C3途径是谁发现的？分哪几个阶段？每个阶段的作用是什么？ C3途径是卡尔文（Ca1vin）等人发现的。可分为二个阶段：（1）羧化阶段，CO2被固定，生成3-磷酸甘油酸，为最初产物；（2）还原阶段：利用同化力（NADPH、ATP）将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛-光合作用中的第一个三碳糖；（3）更新阶段，光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。 C3途径的调节方式有哪几个方面？ 1）酶活化调节：通过改变叶的内部环境，间接地影响酶的活性。如间质中pH的升高，Mg2+浓度升高，可激活RuBPCase和Ru5P激酶。2）质量作用的调节，代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。（3）转运作用的调节，叶绿体内的光合最初产物-磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足，进入叶绿体内多，就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出，光合速率就会加快。 如何解释C4植物比C3植物的光呼吸低？ C3植物PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸之后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出CO2，就起到了CO2 泵的作用，增加了CO2浓度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2 的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C4植物光呼吸测定值很低。 而C3植物，在叶肉细胞内固定CO2，叶肉细胞的CO2 /O2的比值较低，此时，RuBP加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低，光呼吸释放的CO2 ，不易被重新固定。 如何评价光呼吸的生理功能？ 光呼吸是具有一定的生理功能的，也有害处：（1）有害的方面：减少了光合产物的形成和累积，不仅不能贮备能量，还要消耗大量能量。（2）有益之处：消除了乙醇酸的累积所造成的毒害。此过程可以作为丙糖和氨基酸的补充途径。防止高光强对叶绿体的破坏，消除了过剩的同化力，保护了光合作用正常进行。消耗了CO2之后，降低了O2/CO2之比，可提高RuBP羧化酶的活性，有利于碳素同化作用的进行。 简述CAM植物同化CO2 的特点。 这类植物晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下与PEP结合形成苹果酸累积于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到细胞质，放出CO2参与卡尔文循环形成淀粉等。 作物为什么会出现“午休”现象？ （1）水分在中午供给不上，气孔关闭；（2）CO2供应不足；（3）光合产物淀粉等来不及分解运走，累积在叶肉细胞中，阻碍细胞内CO2的运输；（4）生理钟调控。 提高植物光能利用率的途径和措施有哪些？ （1）增加光合面积：合理密植；改善株型。（2）延长光合时间：提高复种指数；延长生育期 补充人工光照。（3）提高光合速率：增加田间CO2 浓度；降低光呼吸。植物必需的矿质元素要具备哪些条件? （1）缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，这种缺乏症是可以预防和恢复的。（3）该元素在植物营养生理上表现直接的效果而不是间接的。 为什么把氮称为生命元素? 氮在植物生命活动中占据重要地位，它是植物体内许多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白质（包括酶）、磷脂、叶绿素。光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有氮。同时氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、铁卟琳等物质的组分。上述物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质，有些是调节生命活动的生理活牲物质。因此，氮是建造植物体的结构物质，也是植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活动所必需的起重要作用的生命元素。 植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？ （1）被动吸收：包括简单扩散、杜南平衡。不消耗代谢能。 （2）主动吸收：有载体和质子泵参与，需消耗代谢能。 （3）胞饮作用：是一种非选择性吸收方式。 设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是一个主动的生理过程。 （1）用放射性同位素（如32P示踪。用32P饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即减少。（2）测定溶液培养植株根系对矿质吸收量与蒸腾速率之间不成比例，说明根系吸收矿质元素有选择性，是主动的生理过程。 外界溶液的pH值对矿物质吸收有何影响? （1）直接影响，由于组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，易于吸附外界溶液中阴离子。在弱碱性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。（2）间接影响：在土壤溶液碱性的反应加强时，Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被雨水冲掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物受害。在酸性环境中，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。 为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降? 因为温度低时代谢弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离子进入困难。其中以对钾和硅酸的吸收影响最大。 白天和夜晚硝酸盐还原速度是否相同？为什么? 硝酸盐在昼夜的还原速度不同，白天还原速度显著较夜晚快，这是因为白天光合作用产生的还原力及磷酸丙糖能促进硝酸盐的还原。 合理施肥增产的原因是什么? 合理施肥增产的实质在于改善光合性能（增大光合面积，提高光合能力，延长光合时间，有利光合产量分配利用等），通过光合过程形成更多的有机物获得高产。 根外施肥有哪些优点? （1）作物在生育后期根部吸肥能力衰退时或营养临界期时，可根外施肥补充营养 。（2）某些肥料易被土壤固定而根外施肥无此毛病，且用量少。（3）补充植物缺乏的微量元素，用量省、见效快。水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系？ 水分子是极性分子，可与纤维素、蛋白质分子相结合。水分子具有高比热，可在环境温度变化较大的条件下，植物体温仍相当稳定。水分子还有较高的气化热，使植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分就可降低体温，不易受高温为害。水分子是植物体内很好的溶剂，可与含有亲水基团的物质结合形成亲水胶体，水还具有很大的表面张力，产主吸附作用，并借毛细管力进行 运动。 简述水分的植物生理生态作用。 （1）水是细胞原生质的主要组成成分；（2）水分是重要代谢过程的反应物质和产物；（3）细胞分裂及伸长都需要水分；（4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的一种良好溶剂；（5）水分能便植物保持固有的姿态；（