考试题2013.doc

一、名词解释（每小题2分，共20分）蒸腾拉力（transpiration pull）：由于植物的蒸腾作用而产生一系列水势梯度，使水分连续不断沿导管上升的一种牵引力。呼吸商（respiratory quotient）：指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量之比。叶面积指数(leaf area index，LAI)：作物叶面积与土地面积的比值。细胞信号转导（cell signal transduction）：是指偶联各种胞外刺激信号（包括各种内、外源刺激信号）与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机理。植物激素（plant hormones）：植物体内合成的，可移动的，对生长发育产生显著作用的微量有机物。植物激素(plant hormone)：指植物体内天然存在的可显著调节植物生命活动进程的一系列微量有机化合物。光形态建成（photo morphogenesis）： 光控制植物生长、发育和分化的过程。协调最适温度（Sub-optimum temperature）：比植物生长最适温度稍低、有利于培育健壮植株的温度。光周期诱导（photoperiodic induction）：达到一定生理年龄的植株，只要经过一定时间适宜的光周期处理，以后即使处在不适宜的光周期条件下，仍然可以长期保持刺激的效果而诱导植物开花的现象。临界暗期（critical dark period）：指在昼夜周期中长日植物能够开花的最长暗期长度或短日植物能够开花的最短暗期长度。逆境蛋白（stress protein）：逆境条件诱导植物产生的特异性蛋白质。必需元素（essential element）：植物完成生活史必须的元素。光合单位（photosynthetic unit）：存在于内囊体膜上能进行光合作用的最小机构、功能单位。光合作用光抑制（photoinhibition of photosynthesis）：光能过剩导致光合效率降低的现象。激素受体（phytohormone receptor）：能识别激素分子并与之专一性结合，进而诱发细胞反应的一类特异蛋白。三重反应（triple response）：指ETH在黄化豌豆幼苗下胚轴上所表现的抑制茎的伸长生长、促进下胚轴加粗生长以及使茎失去负向地性的效应。植物生长抑制剂（plant growth inhibitor）：通过破坏顶端优势而抑制植物生长的一类调节剂。光敏色素(phytochrome) ：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体。临界日长（critical day length）：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必需的最短日照。交叉适应（cross adaptation）：植物经历某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，或植物对不良环境间的相互适应作用。渗透调节（osmoregulation）：水分胁迫时植物体内主动积累各种有机和无机物质来提高细胞液浓度，降低渗透势，提高细胞保水力，从而适应水分胁迫环境的现象。激素受体：指能识别激素分子并与之专一性结合，进而诱发细胞反应的一类特异蛋白。蒸腾效率(transpiration efficiency)：由单位蒸腾水分所形成的光合产物量，是生理学意义上的水分利用效率。逆境：对植物生长不利的环境条件水分临界期：植物对水分不足最敏感、最易受害的时期。光补偿点（light compensation point）:同一叶片在同一时间内，真（总）光合速率与呼吸速率相等（即净光合速率为零）时的光强度。PMF:质子动力势：电化学H+梯度，电子传递和质子泵送相偶联的结果。质子动力势(pmf)，由质子浓度梯度差和电位差组成。比集转运速率：单位时间单位韧皮部或筛管横切面积上所运转的干物质的数量。不亲和性（incompatibility）：是在有性生殖过程中由于生物个体的细胞或组织水平上的不协调而使受精或结合不能正常进行，或是受精后不能产生后代的现象。植物营养临界期：植物在生长发育过程中，对某种养分的需要虽然绝对数量不一定很多，但很迫切的时期。花粉群体效应population effect of pollens：柱头上接受花粉的数目越多，花粉的萌发和花粉管的伸长就越快，这就是花粉的群体效应。景天科酸代谢CAM：景天科植物的绿色组织夜间吸收二氧化碳形成苹果酸等有机酸，白天则释放二氧化碳通过卡尔文循环而还原成糖的代谢方式。三、写出下列缩写符号对应的中文名称（每小题0.5分，共5分）BSC：维管束鞘细胞 IBA：吲哚丁酸 ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸ABP1：生长素结合蛋白 R/T：根冠比 CaM：钙调素/蛋白HSP：热激蛋白 IP3 ：肌醇三磷酸 LDP：长日植物TIBA：三碘苯甲酸 OAA：草酰乙酸 Eu：光能利用率KT：激动素 SDP：短日植物 Pr：红光吸收型光敏色素 POD：过氧化物酶 PCD：程序性细胞死亡1植物体内同化产物的分配有什么特点？（1）优先供应生长中心 生长快、代谢旺盛的部位或器官。如禾谷类分蘖期的蘖节、根和新叶；抽穗期的穗子，都是当时的生长中心；（1分）（2）就近供应，同侧运输 首先分配给距离近的生长中心，且以同侧分配为主，很少横向运输；（1分）（3）功能叶之间无同化物供应关系 （1分）（4）同化物和营养元素的再分配与再利用 叶片衰老时分解产生的小分子物质或无机离子可被再分配、再利用。（1分）2 营养生长与生殖生长有哪些相关性？（1）相关性：营养器官为生殖器官的生长提供大部分养料；生殖器官在生长过程中产生的激素类物质又影响营养器官的生长。（2）相互制约：营养生长过旺，会消耗较多的养分，影响生殖器官的生长发育；生殖器官的生长也会抑制营养器官的生长，同时加速营养器官的衰老。3 成花素假说的主要内容是什么？适宜的光周期诱导叶片产生开花刺激物 成花素。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种互补的活性物质所组成。日中性植物本身具有赤霉素和开花素，在长、短日照条件下都能开花； （1分）长日植物在长日条件下、短日植物在短日条件下，都具有赤霉素和开花素，因此，都可以开花； （1分）但长日植物在短日条件下缺乏赤霉素，而短日植物在长日条件下缺乏开花素，所以都不能开花； （1分）冬性长日植物在长日条件下具有开花素，但无低温条件时，缺乏赤霉素的形成，所以，仍不能开花。 （1分）4 肉质果实成熟成熟期间发生了哪些主要的生理生化变化？（1）甜味增加：淀粉转化为可溶性糖；（2）酸味减少：有机酸转变为糖，或作为呼吸底物；或被K+、Ca2+等离子中和生成盐； （1分）（3）涩味消失：单宁（多元酚类）被过氧化物酶氧化或凝结成不溶性物质；（4）香味产生：果实成熟时产生一些具香味的挥发性物质，如苹果、香蕉中的酯类等； （1分）（5）果实变软：果胶水解，细胞壁软化；内含物水解。（6）色泽变艳：叶绿素分解，而呈现类胡萝卜素的黄色；或形成红色花色素等； （1分）（7）维生素含量增高：果实含有丰富的维生素C等。 （1分）5 列举不少于8例有关光对植物生长发育的影响。（1）光控制需光种子的萌发； （2）光抑制植物茎/ 根的伸长； （1分）（3）光促进气孔开放； （4）光影响植物形态建成； （1分）（5）控制植物开花； （6）影响植物育性； （1分）（7）影响植物衰老； （8）影响器官脱落。 （1分）6 简述花器官形成的ABC模型花器官形成的基因控制：已进入成花状态的组织分化出花芽，当花原基分化产生不同器官的同心区域后，每区域细胞进一步单周分裂产生花器官原基。花器官的决定受特异基因或同源异型基因(homeotic gene)调控。内轮器官受外轮性质决定，或依赖于决定器官物质的浓度环，决定于细胞在分生组织中所处相对位置。这种位置关系的确立是通过决定轮的基因产物抑制其他基因表达而实现的。ABC模型 基于对拟南芥和金鱼草突变体的研究； 假设：三种不同的同源异型基因控制着四轮不同的花器官 第一轮：萼片 第二轮：花瓣 第三轮：雄蕊 第四轮：心皮每类基因作用于相邻两轮器官， A作用于1、2轮(萼片、花瓣)； B作用于2、3轮(花瓣、雄蕊)； C作用于3、4轮(雄蕊、心皮)； A类基因与C类基因相互阻遏。第一轮花器官：A类功能活性基因，器官发育成花萼。第二轮花器官：A、B类功能活性基因，器官发育成花瓣。第三轮花器官：B、C类功能活性基因，器官发育成雌蕊。第四轮花器官：C类功能活性基因，器官发育成心皮。七、问答题（每小题4分，共20分）1 简述生长素诱导细胞伸长的“酸生长学说”主要内容。IAA通过增加壁的伸展性来刺激细胞的伸长生长。即：IAA激活H-ATPase 胞外H 胞间介质酸化激活纤维素酶等多种壁水解酶壁组分降解壁伸展性加大细胞扩大。反应速度快。2 作物为什么会出现“光合午休”现象？（1）大气干旱和土壤干旱（引起气孔导度下降）； （1分）（2）CO2浓度降低； （1分）（3）光合产物淀粉等来不及分解运走，反馈抑制光合作用； （1分）（4）光呼吸增强； （1分）（5）生理钟调控。3试述“旱长根，水长苗”的原因。细胞分裂尤其是细胞伸长对水分敏感。当土壤缺水时，根系吸收的水分首先满足自身代谢的需要，向地上部的供应减少，使地上部生长受抑制程度大，导致根冠比（R/T）增加；（2分）土壤水分过多，根系吸水以及向地上部的供应增加，使地上部（苗）生长速度大于地下部，导致根冠比下降。 4试述种子休眼的原因与破除方法。（1）种皮限制：如种皮坚厚，胚难以突破种皮；透水、透气性差，如苜蓿、紫云英等；休眠的破除：破损种皮； （2）种子未完成后熟；休眠的破除：低温层积； （1分）（3）胚未完全发育：如银杏、人参等；休眠的破除：低温处理； （1分）（4）（种子萌发）抑制物的存在，休眠的破除：流水冲洗等降低抑制物浓度或含量。 （1分）5光周期理论在农业生产的引种方面有哪些指导作用？对于短日植物：从北方往南引种时，如需要收获籽实，应选择晚熟品种；从南往北引种时，则应选择早熟品种。对于长日植物：从北向南引种时，开花延迟，生育期变长，宜选择早熟品种；从南往北引种时，应选择晚熟品种。6 举例说明光周期理论在农业实践中的应用。答：(1)指导引种 不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地区生长季节的日照条件，对以收获种子为主的作物，若是短日植物，比如大豆，从北方引种到南方，会提前开花，应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。否则，就有可能使植物提早或推迟开花，而造成减产甚至颗粒无收。 (2)育种上的利用 根据作物光周期特性，利用中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖23代，加速了育种进程，缩短育种年限。具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。通过人工控制光周期，可使两亲本同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻秧苗47叶期进行遮光处理，促使其提早开花以便和早稻进行杂交授粉，培育新品种。(3)调节营养生长和生殖生长 对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。如将短日植物烟草引种至温带，可提前至春季播种，促进营养生长，提高烟叶产量。对于短日植物麻类，南种北引可推迟开花，增加植物高度，提高纤维产量和质量，7C3途径可分为哪三个阶段? 各阶段的作用是什么? C4植物与CAM植物在碳代谢途径上有何异同点?答：C3途径可分为羧化、还原、再生3个阶段。(1)羧化阶段 指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，生成PGA的过程。(2)还原阶段 指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。(3)再生阶段 甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1，5-二磷酸的过程。 CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同，二者都是由C4途径固定CO2，C3途径还原CO2，都由PEP羧化酶固定空气中的CO2，由Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2，二者的差别在于：C4植物是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C4途径)和还原(C3途径)两个过程；而CAM植物则是在不同时间(黑夜和白天)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程的。8影响光能利用率的因素有哪些?如何提高光能利用率?答：影响光能利用率的因素大体有以下几方面：(1)光合器官捕获光能的面积占土地面积的比例，作物生长初期植株小，叶面积不足，日光的大部分直射于地面而损失。(2)光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%，其余的47%不能用于光合作用。(3)照射到光合器官上的光不能被光合器官全部吸收，要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。(4)吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失，如发热、发光的损耗。(5)光合器将光能转化为同化力，进而转化为稳定化学能过程中的损耗。(6)光、暗呼吸消耗以及在物质代谢和生长发育中的消耗。(7)内外因素对光合作用的影响，如作物在生长期间，经常会遇到不适于作物生长与进行光合的逆境，如干旱、水涝、低温、高温、阴雨、缺CO2、缺肥、盐渍、病虫草害等。在逆境条件下，作物的光合生产率要比顺境下低得多，这些也会使光能利用率大为降低。提高作物光能利用率的主要途径有：(1)提高净同化率 如选择高光效的品种、增施CO2、控制温湿度、合理施肥等。(2)增加光合面积 通过合理密植或改变株型等措施，可增大光合面积。(3)延长光合时间 如提高复种指数、适当延长生育期，补充人工光源等。9 什么叫大气污染？主要污染物有哪些？有哪几种伤害方式？答：(1) 大气污染是指大气中对人类、动植物产生危害的有毒物质的总称。(2) 主要污染物有：二氧化硫、氟硅酸盐、氟化氢、氯气、臭氧、一氧化氮、CO、CO2及光化学烟雾。(3) 危害方式可分为急性、慢性和隐性三种。急性伤害 指在较高浓度有害气体短时间（几小时、几十分钟或更短）的作用下所发生的组织坏死。慢性伤害 指由于长期接触亚致死浓度的污染空气，而逐步破坏叶绿素的合成，使叶片缺绿，变小，畸形或加速衰老，有时在芽、花、果和树梢上也会有伤害症状。隐性伤害 从植株外部看不出明显症状，生长发育基本正常，只是由于有害物质积累使代谢受到影响、导致作物品质和产量下降。10 什么叫植物的交叉适应？ 交叉适应有哪些特点？答：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用，称为植物的“交叉适应”。如低温、高温等刺激都可提高植物对水分胁迫的抵抗力；缺水、矿质、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力，干旱或盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性。交叉适应的有以下特点：(1) 多种保护酶的参与，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸过氧化物酶都参与植物的抗性反应。(2) 多种逆境条件下植物体内的脱落酸、乙烯等激素含量都增加，从而提高对多种逆境的抵抗能力。(3) 产生逆境蛋白，一种逆境可使植物产生多种逆境蛋白，多种逆境可使植物产生同样的逆境蛋白，如缺氧、水分胁迫、盐、脱落酸、亚砷酸盐和镉等都能诱导HSPs的合成，多种病原菌、乙烯、乙酰水杨酸、几丁质等都能诱导病原相关蛋白的合成。(4) 在多种逆境条件下，植物都会积累脯氨酸等渗透调节物质，通过渗透调节作用来提高对逆境的抵抗能力。(5) 在多种逆境条件下，生物膜的结构和透性发生相似的变化，多种膜保护物质可能发生类似的反应，使细胞内自由基的产生和清除达到动态平衡。(6) 在一种逆境下植物生长受到抑制，各种代谢发生相应变化，从而减弱了对胁迫条件的敏感性，故对另一种胁迫可能导致的危害有了更大的适应性。11 试述种子萌发三阶段，以及各阶段的代谢特点。答：根据萌发过程中种子吸水量，即种子鲜重增加量的“快-慢-快的特点，可把种子萌发分为三个阶段：(1)吸胀吸水阶段 依赖原生质胶体吸胀作用的物理吸水。通过吸胀吸水，活种子中的原生质胶体由凝胶状态转变为溶胶状态，使那些原在干种子中结构被破坏的细胞器和不活化的高分子得到伸展与修复，表现出原有的结构和功能。(2)缓慢吸水阶段 经前阶段的快速吸水，原生质的水合程度趋向饱和，酶蛋白恢复活性，细胞中某些基因开始表达，转录成mRNA，“新生”的mRNA与原有“贮备”的mRNA一起翻译与萌发有关的蛋白质。与此同时，酶促反应与呼吸作用增强。子叶或胚乳中的贮藏物质开始分解，转变成葡萄糖、氨基酸等可溶性化合物，可溶性的分解物运入胚后为胚的发育提供营养。(3)生长吸水阶段 在贮藏物质转化转运的基础上，胚根、胚芽中细胞的组成成分合成旺盛，细胞吸水加强。胚细胞的生长与分裂引起了种子外观可见的萌动。当胚根突破种皮时，新生器官生长加快，表现为种子的渗透吸水和鲜重的持续增加。12 简述植物地下部分和地上部分的相关性。在生产上如何调节植物的根冠比？答：(1)地上部分和地下部分相关性，植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。因而具有相关性。物质交换 根部的活动和生长有赖于地上部分所提供的光合产物、生长素、维生素等；而地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中合成的植物激素、氨基酸等。信息交换 根冠间进行着信息交流。如在水分亏缺时，根系快速合成并通过木质部蒸腾流将ABA运输到地上部分，调节地上部分的生理活动。如缩小气孔开度，抑制叶的分化与扩展，以减少蒸腾来增强对干旱的适应性。叶片的水分状况信号，如细胞膨压，以及叶片中合成的化学信号物质也可传递到根部，影响根的生长与生理功能。相关性 一般地说，根系生长良好，其地上部分的枝叶也较茂盛；同样，地上部分生长良好，也会促进根系的生长。(2)根冠比调节通过降低地下水位，增施磷钾肥，减少氮肥，中耕松土，使用三碘苯甲酸、整形素、矮壮素、缩节胺等生长抑制剂或生长延缓剂等措施可加大植物的根冠比。通过增施氮肥，提高地下水位，使用GA、油菜素内酯等生长促进剂等措施可降低根冠比。运用修剪与整枝等技术也可调节根冠比。13 合理灌溉在节水农业中的意义如何？如何才能做到合理灌溉？答：我国水资源总量并不算少，但人均水资源量仅是世界平均数的26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一个突出问题。节约用水，发展节水农业，是一个带有战略性的问题。合理灌溉是依据作物需水规律和水源情况进行灌溉，调节植物体内的水分状况，满足作物生长发育的需要，用适量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在节水农业