河南大学植物生理复试真题及参考答案讲课教案

1、河南大学植物生理复试真题及参考答案精品文档河南大学2013年研究生招生入学考试复试笔试科目试卷学科专业：植物学、细胞生物学、生化与分子研究方向：考试科目：植物生理学 1、答案必须全部写在答题纸上，写在本试卷上一律无效。 2、不准在答卷纸上作任何暗示性标记，否则以作弊处理c 3、答题时必须用同一种颜色的笔。一.名词解释1 .组培植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，取植物的部分组织或者单个 细胞，在合适的培养基上经培育可以长成一株完整的植物。2 .自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的 水。水在细胞中以自由水与束缚水两种状态存在，由于存在状态不同，其 特性也不同

2、。自由水占总含水量的比例越大，使原生质的粘度越小，且呈 溶胶状态，代谢也愈旺盛。3 .荧光反应和磷光反应叶绿素的可见光波段的吸收 光遭，在蓝光和红光处各有一显著的吸收峰。吸收峰的位置和消光值的大小随叶绿素 种类不同而有所不同。 叶绿素a最大的吸收光的 波长在420-663nm ,叶绿素b的最大吸收波长范围在 460-645nm 。当叶绿素分子位于叶绿体膜上时，由于叶绿素与膜 蛋白的相互作用，会使 光吸收的特性稍有改变。叶绿素的酒精 溶液在透射光下为翠绿色,而在 反射光下为棕红色。这个红叶绿素的荧光现象光就是叶绿素受光激发后发射的卫。这个现象就是荧光现象。其主要原理是由于叶绿素有两个不同的吸收峰

3、。叶绿素吸收光的能力极强，如果把叶绿素的丙酮提取液放在光源与分光镜之间,可以看到光谱中有些波长的光被吸收了。因此，在光谱上就出现了 黑线或暗带,这种光谱叫 吸收光谱。叶绿素吸收光谱的最强区域有两个：一个是在波长为 640nm-660nm 的红光部分，另一个在波长为430nm-450nm的蓝紫光部分。对其他 光吸收较少,其中对绿光吸收最少，由于叶绿素吸收绿光 最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。叶绿素的丙酮提取液在 透射光下是翠绿色的，而在 区射光下是棕红色的。 叶绿素溶液的荧光可达吸收光的10%左右。而鲜叶的荧光程度较低，指占其吸收光的 0.1%-1%左右。荧光效应在植物生理学中有广泛的应用。用这个

4、效应可以研究植物的 抗逆生理。因为在逆境下，植物的叶绿素会发生变换，研究其荧光，可以作为 植物受逆境胁迫程度的指标。另外，还有一个 磷光效应。就是当荧光出现后， 立即中断光源，用灵敏的光学仪器还可在短时间内看到微弱红光，这就是磷 光。4 .原初反应原初反应(primary reaction)是指从光合色素分子被光激发，到引起第一个 光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与光化学反应。原初反 应与生化反应相比，其速度非常快，可在皮秒 (ps, 1012s)与纳秒(ns, 10 9s)内完成，且与温度无关，可在196c(77K,液氮温度)或271 C (2K,液氮温度)下进行。由于速度快，散

5、失的能量少，所以其量子效率接 近1。5 .希尔效应离体叶绿体在光下进行水解并放出氧气的反应称为希尔反应大于680nm的远红光(far-red light)虽然仍被叶绿素吸收，但量子产额急剧下降，这种现 象被称为红降现象(red drop)。长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，或叫爱默生增益效应 (Emerson enhancement effect) 。双光增益效应可以证明有两个光合系统6 .巴斯的效应在厌氧条件下，向高速发酵的培养基中通入氧气，则葡萄糖消耗减少，抑制发酵产物积累的现象称为 巴斯德效应。即呼吸抑制 发酵的作用相比起足氧的情况，酵母在缺氧的情况下消

6、耗更多的 葡萄糖，生物细胞和 组织中的糖发酵为氧所抑制，这种现象是 巴斯德(L. Pasteur) 1861年在研 究酵母的酒精发酵量和氧分压之间的关系中发现的，故称巴斯德效应。由于从 呼吸(完全氧化)所得的 能量，远大于等量糖 发酵所得的能量，因此为了获得 对维持生命活动所需的能量，在有氧情况下与无氧下相比，只消耗少量的糖即 足。生物体根据氧的有无，来调节糖的分解量，而使能量得到节制。7 .离子通道生物膜离子通道(ion channels of biomembrane )是各种无机离子跨膜被 动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯 度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两

7、种方式。 被动运输的通路称离子通 道，主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的 通透性与多种生命 活动过程密切相关。例如，感受器电位的发生、神经兴奋与传导和中枢神 经系统的调控功能，心脏搏动，平滑肌蠕动，骨骼肌收缩，激素分泌，光 合作用和氧化磷酸化过程中跨膜质子梯度的形成等。8 .光形态建成光形态建成是植物依赖光来控制 细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇 集成组织和器官的建成，即以光控制植物发育的过程，称为 光形态建成(photomorphogenesis )。外界环境影响着植物的生长发育，其中以光影 响最大。光对植物的影响主要有两个方面：photomorphism9 .乙烯三重反应乙烯

8、对植物的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和形成顶端 弯钩的三方面效应，这是乙烯典型的生物效应。10 .光稳态平衡饱和光照条件下建立的Pfr和Pr平衡 .简答题1.描述乙烯合成途径乙烯生物合成 的主要途径可以概括如下：蛋氨酸 一 SAM - ACC （O2） 一乙烯这条途径的主要步骤分述如下：1 .蛋氨酸循环植物体内的蛋氨酸首先在三磷酸腺甘（ATP）参与下，转变为 S-腺昔蛋氨酸（简称 SAM） , SAM被转化为1-氨基环丙烷1-竣酸（简称ACC）和甲硫 腺昔（简称MTA ）, MTA进一步被水解为甲硫 W （简称MTR），通过 蛋氨酸途径又可重新合成蛋 氢酸。乙 烯的生物合成中具有

9、蛋氨酸 一 SAM 一 MTA 一蛋氨酸这样一个循环。其中形成 甲硫基 在组织中可以循环使用。2 ACC的合成由于ACC是乙烯生物合成的直接前体，因此植物体内乙烯合成时从SAM转变为ACC这一过程非常重要，催化这个过程的酶是ACC合成酶，这个过程通常被认为是乙烯形成的限速步骤。在从SAM转变为ACC这一过程中，受 AVG （氨基乙氧基乙烯基甘氨酸）和AOA （氨 基氧乙酸）的抑制。3乙烯的合成（ACC 一乙烯）。从ACC转化为乙烯是一个 酶促反应，也是一个需 O2的氧化反应，ACC氧化酶（也称乙 烯形成酶，EFE ）是催化乙烯生物合成中 ACC转化为乙烯的酶。缺氧、高温（35 C）、解偶联剂、

10、某些金属离子等可抑制ACC转化为乙烯。从 ACC转化为乙烯应在 细胞保持结构高度完整的情况下才能进行。4丙二酰基ACC。ACC除了转化为乙烯外，另一个 代谢途径是与丙二酰基结合，生成ACC代谢末端产物丙 二酰基ACC （简称MACC ） 。 MACC的生成可看成是调节乙烯形成的另一条途径。综上所述，乙烯在果蔬中的生物合成遵循蛋氨酸一 SAM - ACC （O2） 一乙烯途径，其中ACC合成酶是乙烯生成的 限速酶，因为该酶的出现使果实大量合成ACC ,并进一步氧化生成乙烯。EFE是催化乙烯生物合成中 ACC转化为乙烯的酶。2.组织培养在农业上的应用1 .单倍体育种：通过花药培养，从小抱子获得单倍

11、体植株,染色体加倍 后获得正常 二倍体 植株，这是一条 育种的新途径。2 .胚培养、子房培养、胚珠培养：为了克服远缘杂交的不亲和性，可采用胚、子房、胚珠培养和试管受精等手段。3 .突变体的选择和应用:由于植物的 单细胞培养 成功,可以用这个方法诱发 单细胞进行突 变，通过筛选所需要的 突变体，然后使细胞分化成植株,再通过有性世代使遗传性稳定 下来，这是从细胞水平来改造植物的一种途径。4 .体细胞杂交和遗传工程，通过异种原生质体的相互融合（即体细胞杂交）为植物育种工 作开阔新的途径。5 .通过组织培养 可以做到 植物快速繁殖.6 .通过组织培养 可以进行无病毒植株的培育。7 .用组织培养可以生产

12、的化合物有 强心甘、口引味生物碱、黄连素、辅酶Q10等次生代谢 物.8 .人工种子的研究.3 .植物地上部分和地下部分有什么联系根的主要作用是固定植物体，并从土壤里吸收水分和无机盐。根吸收水分和 无机盐的部分主要是 根毛。根毛的细胞壁很薄,细胞质紧贴着 细胞壁形成 一薄层，细胞的中央是一个很大的 液泡，里面充满着 细胞液。这样的构造是适于吸收水 分的。根毛在十壤里的牛长状况,也适于吸收水分。根毛在土壤里跟土粘贴在一起，土 粒之间含有水分，水里溶解着 无机盐，形成了土壤溶液。 细胞液和土壤溶液有不同的浓 度，在一般情况下，根毛的 细胞液总比土壤溶液要浓，在 渗透压的作用下，土壤溶液中 的水分能够

13、透过 细胞壁、细胞膜和细胞质进入到根毛的 液泡里。土壤里的水分就这样被 根毛吸收进去。土壤里的水分被根毛吸收后，并不停留在根毛和表皮里，而是经过表皮 以内的层层细胞，逐步向里面渗入，最后进入导管，再由导管输送到植物的其他器官。根是植物长期适应陆地生活而在进化过程中逐渐形成的器官，构成植物体的地下部分。 它主要的功能是吸收作用。通过根，植物可以吸收到土壤里的水分、无机盐类及某些小 分子化合物。根还能固着和支持植物，以免 倒伏。根是由主根、 侧根和不定根组成的， 并且按根系的形态，可将植物分为 直根系和须根系两大类。茎是种子植物地上部分的骨干,是联系根、叶的轴状结构。其主要功能是输导和支持作 用。

14、根部从土壤中吸收的水分和溶于水的无机盐通过茎运送到地上各部。同时叶光合作 用所制造的有机营养物质经过茎又运输到体内各部被利用或储藏。因此，茎的运输作用把植物体各部分的活动联成了 一个统一体。植物的根是植物主要的吸水器官，主要是靠渗透吸水 的原理来吸收水分的。水分是从低浓度的一边流向高浓度的一边。也就是说，如果植物细胞液浓度低于外界土壤溶液的浓度，植物就通过 渗透作用吸水，如果土壤浓度高于细胞液浓度，植物就通过渗透作用失水，这就是 盐碱地不能种植植物的原因。植物的根吸收矿质离子的过程叫做矿质代谢。植物所需要的元素主要有两大类，大量元素：C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg 等；微量元素：Zn、

15、Fe、Cu、Mo、Cl 等。除 C、H、。外，其他元素叫 矿质元素。根主要是通过 交换吸附 的原理吸收 矿质元素 的。空 气中的二氧化碳溶解于水中形成碳酸，碳酸不稳定，电离成 氢离子和碳酸氢根 离子,离 子在土壤中与矿质离子发生 离子交换，被根吸收，就是交换吸附，交换吸附不需消耗能 量，是植物吸收矿质离子的主要方式。4 .水在植物体内运输的动力土壤->幼根根毛->根表皮->根中导管->茎中导管-> 叶脉中导管-> 叶肉-> 叶表皮的气孔-> 空1、水分在植物体内运输的动力是：蒸腾拉力。2、影响水分在植物体内运输的动力的因素：气孔的开闭、温度、光照

16、。解析：蒸腾作用：指水蒸气通过气孔散失到大气中的过程。气孔的开闭直接影响水分的 蒸腾。5 .光诱导ATP合成的过程在光合作用的光反应中，除了将一部分光能转移到NADPH中暂时储存外，还要利用另外一部分光能合成 ATP,将光合作用与ADP的磷酸化偶联起来，这 一过程称为光合磷酸化。它同线粒体的氧化磷酸化的主要区别是：氧化磷酸化 是由高能化合物分子氧化驱动的，而光合磷酸化是由光子驱动的。6 .ABA的生理作用脱落酸作用:一、促进器官脱落脱落酸（ABA ）能诱导许多植物落叶落果。外施脱落酸到完整的植物上，对花果的脱落作用较为有效。二、促进气孔关闭在干旱条件下，促进气孔关闭以控制水分散失，是脱落酸的一

17、个重要的生理功能。因 水 分胁迫，使叶水势下降，增大 叶绿体膜对脱落酸的透性，叶绿体渗出的脱落酸引起气孔关闭。叶肉组织 叶绿体中储存的ABA下降后，会合成 ABA进行补充。Harria等人1990 年研究结果认为， 水分胁迫至少引起ABA含量提高20倍，经水分胁迫的根系同样形成 较高的ABA,而后通过 木质部运输 到叶片,使叶片气孔关闭。其 作用效应 是由于ABA在 保卫细胞原生质膜 外的自由空间起作用，关键是 ABA降低了 ATP-质子泵的活力，切断 了 H+和K+的交换通道，使水分外渗膨 压降低，气孔关闭。一旦水势恢复正常，叶绿体 停止释放ABA , ABA合成速率即显著下降。但有人试将干旱引起的棉花叶片气孔关闭的 棉株的根系，一半置于水中，一半仍处于干旱状态，棉叶气孔仍不张开，说明部分 根系 干旱所形成的ABA足以使气孔关闭。着非队棉花双行畦栽培，其灌水穿沟过，可能不能 解决气孔关闭问题，应值得考虑。从这个角度看，以单行畦为宜，有利灌水