《植物生理学》期末考试复习题及参考答案

PAGEPAGE17/17植物生理学复习题（课程代码212187）1.光合单位2.量子产额3.辅助色素是指只能吸收和传递光能，不具有光化学活性的叶绿体色素，又称为聚光色素。4.作用中心色素是指在光合作用中心的少数特殊状态下能产生光化学反应的叶绿素a分子。5.光能利用率土地面积上的日光能的比率。6.水势7.安全含水量8.水通道蛋白在生物膜上存在的允许水分子自由通过的有高度专一性的蛋白质，有利于细胞的水分吸收。9.蒸腾作用是指植物体内的水分以气体状态通过植物体表面散失到外界的过程方式。10.主动吸水是指植物细胞通过增强代谢活动消耗能量吸收水分的方式。11.水分临界期不能完成生活史。12.植物必需元素是指植物生长发育必不可少的元素，一旦缺乏，植物将不能正常生长发育和完成生活史。13.需肥临界期甚至不能完成生活史。14.交换吸附是指植物根系通过与土壤溶液中的离子通过交换吸附离子到根系表面的吸收矿质营养的方式。15.呼吸速率量。16.温度系数温度系数是指温度每增加10℃，呼吸速率增加的倍数。17.呼吸商呼吸商是指植物呼吸时释放的二氧化碳与吸收氧的摩尔数之比。18.无氧呼吸熄灭点呼吸熄灭点。光呼吸过程称光呼吸。转移细胞用。这种细胞称为转移细胞。共质体是指由原生质体和胞间连丝构成的物质运输体系。22.质外体是指有细胞间隙和细胞壁空隙组成的物质运输体系。23.生理酸性盐对植物对同一盐分阴阳离子的吸收大于阴离子，导致土壤溶液变酸的盐分。24.离子拮抗象，称为离子拮抗。单盐毒害表现出毒害作用。这种现象称单盐毒害。最高生产效率期是指在作物的某个时期施肥营养效果最好，最有利于增加产量的时期，称为最高生产效率期。27.花熟状态植物开花之前达到的能够感受外界环境条件刺激，诱导开花的生理状态称为花熟状态。28.抗逆性抗逆性是指植物对逆境的抵抗和忍受的能力。29.耐逆性是指植物遇到不良环境时，通过调节代谢反应，以阻止、降低和修复逆境伤害的抗逆方式。30.交叉适应各种逆境因素的相互适应作用称为交叉适应。双受精作用的过程，称为双受精作用。集体效应集体效应是指在单位面积的柱头上承载的花粉数越多，花粉萌发越快，萌发率也越高。脱落34.临界夜长35.春化作用长发育。36.光周期现象是指植物必须在适宜的光周期条件下才能正常发育和开花的现象。37.植物激素机物质。植物生长物质与植物生长调节剂。植物生长调节剂是指人工合成的具有植物激素类似生理作用，能调节植物生长发育的微量有机物质。40.分化化。41.需光种子指有些植物的种子必须接受光照的刺激才能萌发，这样的种子称为需光种子。42.源与库植物合成和提供有机物质的部位，称为源。接纳、消耗和储藏有机物质的部位，称为库。二、简答题1.水分对植物有哪些生理生态作用？答：水分在植物体内的生理生态作用主要有以下几方面：①水分是细胞质的主要成分。②水分是代谢作用过程的反应物质。③水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。④水分能保持植物固有的姿态。⑤水可以调节植物的体温。简述蒸腾作用的重要生理意义。动的需要。叶面温度。试述根毛区作为根系吸水主要部位的原因。①根毛是根表皮细胞的突起可以大大增加根的吸收面积。根毛吸水。向运输。简述植物在环境保护中的作用。答：植物在环境保护中的作用有以下两个方面：降低毒性。②监测环境。利用对某种污染物敏感的植物，来指示环境中污染物的种类和含量，为防治污染提供信息。简述种子萌发的三个阶段及其代谢特点。答：种子萌发可分为吸胀、萌动、萌芽三个阶段。①吸胀阶段的代谢特点是物理性吸水占主导地位，吸水速度迅速增大，原生质开始活法。②萌动阶段是生化变化占主导地位，吸水趋于停滞。③萌发阶段是生长器官中物质的合成与器官生长占主导地位，吸水速度继续增加。8．植物细胞质壁分离在科研和实践中有哪些应用？答：质壁分离在科研和实践中的应用有以下几个方面：①用于判断细胞的死活：已发生膜破坏的死细胞，膜半透性丧失，不产生质壁分离现象。②用于测定细胞的渗透势：使细胞处于初始质壁分离状态的溶液水势与该细胞的渗透势相等。大小。④用于分离得到完整的原生质体。0.0042cm2100d200g为有机物，计算比集转运速率。答：比集转运速率＝运转的干物质量/(韧皮部横切面积×时间)＝(200g×0.25)/(0.0042cm2×24h·d-1×100d)≈4g·cm-2·h-110．糖酵解途径产生的丙酮酸可能进入哪些反应途径？答：糖酵解的产物丙酮酸可以通过的代谢途径如下：①在无氧条件下，丙酮酸进入无氧呼吸的途径，转变为乙醇或乳酸等②在有氧气条件下，丙酮酸进入线粒体，通过三羧酸循彻底氧化分解为CO2和水③丙酮酸也可参于氮代谢，用于氨基酸的合成等。11．请分析水稻秧苗栽插后叶色会先落黄后返青的原因。答：原因有以下几个方面：①水稻的叶片颜色变化与叶绿素的合成与分解有关。②因移栽造成根系受伤，影响水分吸收，叶绿素合成减少，还会因为缺水使叶绿素分解加剧。③因移栽造成根系受伤，影响N、Mg等与叶绿素合成必需的矿质元素的吸收，导致叶绿素合成减少。④新生的叶片向老的叶片争夺N和Mg等营养，导致老叶叶绿素分解加剧，老叶迅速变黄。、Mg生长，植株的绿色部分增加，秧苗返青。12．答：①作为生长素的贮藏形式。②作为生长素的运输形式。③可以解除高浓度生长素对植物发育的毒害，有解毒作用。④防止生长素的氧化。⑤调节植物体内自由生长素含量。13．植物细胞信号转导分为哪几个阶段？答：细胞信号转导可以分为4个步骤：①信号刺激：信号分子（包括物理信号和化学信号）与细胞表面的受体（G-蛋白连接受体或类受体蛋白激酶）结合②跨膜信号转换信号与受体结合之后，通过受体将信号转导进入细胞内。③细胞内的信号传递与放大可逆磷酸化作用，即胞内信号转导形成网络的过程。④最终细胞产生生理生化反应，甚至形态结构产生变化。7．引起种子休眠的原因有哪些方面？答：种子休眠的原因有以下几个方面：①胚未发育完全。②胚未完成后熟作用。③种皮的限制。④抑制物的存在。14．答：①加强肥水管理，防止营养器官的早衰。②控制水分和氮肥的使用，防止营养器官生长过旺③在果树生产中，适当疏花、疏果使营养平衡，并有积余，以便年年丰产，消除"大小年"。氮肥，摘除花芽，解除春化等措施来促进营养器官的生长，而抑制生殖器官的生长。15．植物衰老时发生了哪些生理生化变化？答：植物衰老的生理生化变化是：a/b比值减少。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酶活性变强。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，保留下细胞壁。16．光合放氧速率接近于活体光合速率的水平，这就证明叶绿体是进行光作用的细胞器。17．呼吸作用在农业生产中有哪些方面的应用？试举例说明。呼吸作用在农业生产上的应用可归纳如下：①呼吸作用在作物栽培上的应用，如利用薄膜育秧就是调节的温度，保证根系和幼苗有正常的呼吸作用；加速受伤的薯块的伤口愈合，不会发生无氧呼吸，在高温后维持适宜的温度。酒等的生产。所以呼吸作用在生产实际中有广泛的应用。18．将一个植物细胞放入纯水中，其水势组成和体积如何变化？答：①由于细胞的水势低于纯水的水势，因此细胞会吸水。②细胞吸水会使渗透势增高。③导致细胞的水势增高。④细胞的体积会逐渐变大。⑤压力势也会逐渐增加。19．答：缺水影响光合作用的主要原因如下：①缺少光合作用进行的原料和溶剂。②气孔关闭，影响二氧化碳吸收。③光合产物输出减慢，抑制光合反应的速率。④光合机构受损。⑤叶片生长缓慢，光合面积减少。20．答：抗蒸腾剂的类型和例子如下：①气孔开度抑制剂（代谢型抗蒸腾剂使水分子不易向外扩散。②薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮，在叶表面形成单分子膜，阻碍水分散失。③反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反光，降低叶温，减少蒸腾失水。21.试用柴拉轩的成花素假说解释长、短日植物开花所需要的条件。一株植物必须先形成茎，然后才能开花。②植物体内同时存在赤霉素和开花素才能开花。③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。能开花；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。22.植物细胞基因表达调控分为哪几个阶段？答：植物细胞基因表达调控的主要过程分为以下5个阶段①转录的调控。②转录后调控。③翻译调控。④翻译后调控。⑤蛋白质活性的调控。生长旺盛部位与成熟部位在呼吸效率上有何差异？并分析原因。1②生长旺盛的部位的呼吸效率高于成熟部位的呼吸效率。成供细胞生长的如蛋白质、核酸、纤维素、磷脂等生物大分子物质，因而呼吸效率很高。胞活性，其中相当部分能量以热能形式散失掉，因而呼吸效率低。答：冷害过程中植物体内发生的生理生化变化如下：①原生质流动减慢或停止。②水分平衡失调。③光合速率减弱。④呼吸速率大起大落。磷酸戊糖途径有哪些生理意义？①PPP是葡萄糖直接氧化的生化途径，产能效率高②PPPNADPH以及氨的同化、丙酮酸羧化还原成苹果酸等过程。③该途径的中间产物与光合碳循环的中间产物和酶相同，可以与光合作用联系在一起。原酸、咖啡酸等与植物抗性密切相关的物质。⑤PPP可以代替正常的有氧呼吸途径。25．5P：CoII、ATP及光合中间产物中含有磷。K：可调节气孔开度，作为多种酶的激活剂。Mg：叶绿素的组成成分，酶激活剂Fe：细胞色素、铁硫蛋白等的组成成分。Mn：参与光合作用水的光解。B:促进光合产物运输，促进花粉管伸长。26．节脱落的作用。②当远基端浓度高于近基端时，器官不脱落；当两端浓度差异小或没有差异时，器官脱落。③当远基端浓度低于近基端时，加速器官脱落。27.为何蔗糖可以作为有机物质运输的主要形式？答：蔗糖作为有机物质的主要运输形式，与其具有以下几个方面的有点有关：①蔗糖是非还原糖，化学性质比还原糖稳定，运输中不易发生反应。的贮能物质。③蔗糖分子小、移动性大，运输速率高。④蔗糖溶解度高，运输量大。为何高ft上的树木比平地生长的矮小？答：相对平地，高ft上树木的纵向生长有以下不利因素：①高ft上土壤较瘠薄，肥力较低，水分较少，气温也较低。②高ft上风力较大，受到摇晃、震动的机械刺激大。③高ft上空气稀薄，短波长的光易透过，日光中紫外线UV-B特别丰富，UV-B严重抑制植物生长，因而高ft植物长得相对矮小。有哪些提高植物光能利用率的途径和措施？（）增加光合面积：①合理密植，②改善株型。延长光合时间：①提高复种指数，②延长生育期，③补充人工光照。提高光合速率：①增加田间CO230．影响果实着色的因素有哪些？的因素都会影响果实着色，主要的影响因素有：糖分积累的因素都能促进果实着色。在于此。直射光下才能着色。④氧气。果实的褐变主要是由于酚被氧化生成褐黑色的醌类所致。⑤植物生长物质。乙烯、2,4-D、多效唑、B9、茉莉酸甲酯等都对果实着色有利。31．根系吸收矿质元素分为哪些阶段？答：根系吸收矿质元素的主要阶段如下：①离子通过交换吸附到达根系表面。通过直接接环和间接交换进行。②根系表面的离子进入根系内部。离子通过质外体途径、交替途径、共质体途径进入根皮层细胞中。③离子从皮层细胞跨过内皮层进入木质部导管中。32．为什么果树生产上能够利用环剥提高产量？答：原因是：①果树开花期对树干适当进行环剥，可阻止枝叶部分光合产物的下运，使更多的光合产物运往花果。②从而利于增加有效花数，提高座果数，提高产量和品质。33.植物受精后雌蕊会发生哪些生理生化变化？答：植物受精后雌蕊的主要变生理生化化有以下几个方面：①受精后雌蕊组织的呼吸强度显著增加，吸收水分和矿质的能力增加，蛋白质合成加快。②生长素和细胞分裂素增加③营养物质向子房的运输增强，子房迅速发育成果实。34．光对CO同化有哪些调节作用?2答：光对CO同化的作用如下：2①光通过光反应对CO同化提供同化力。2②调节着光合酶的活性。C循环中的Rubisco、PGAK、GAPDH、FBPase，SBPase，Ru5PK都是光调节酶。3光下这些酶活性提高，暗中活性降低或丧失。③光对酶活性的调节有两种情况：HpH从78，Mg2+pH与Mg2+Rubisco等光合酶活化。FBPase、GAPDH、Ru5PK等个巯基时表现活性。在暗中则相反，巯基氧化形成二硫键，酶失活。35．为何变温有利于种子的萌发？答：变温有利于种子萌发的原因有以下五个方面：①有利于活化基因。②有利于种子内外的气体接环。③有利于减少或清除发芽抑制物质。④可以适应不同的酶对温度的不同的要求。⑤具有抗寒锻炼的作用。36．答：原因如下：①原生质粘性增大，对水的阻力增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。②水分子运动减慢，渗透作用降低。③根系生长受抑，吸收面积减少。④根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影响根系吸水。三、论述题1.试分析植物光能利用率不高的原因。如何提高植物的光能利用率？1．光能利用率较低的原因如下：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，CO2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CO、控制温湿度、合理施肥等。2②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。2．什么是R／T？分析下表数据，计算不同土壤含水量植株的R／T，并加以解释。土壤含水量地上部分干重地下部分干重（%）（g）（g）151.03.8202.44.9253.65.2303.54.8353.23.0答：①R／T，即是根冠比，是指植株地下部分与地上部分重量的比值。②根据上述定义计算出不同含水量土壤的根冠比依次为：3.8；2.4；1.44；1.37；0.94。③说明植株地上部与根系生长存在一定的相关性，既相互依存又相互抑制。④随土壤水分含量的上升，根冠比下降。于对地上部的影响。试述氧化磷酸化的机理。答：氧化磷酸化的机理主要用化学渗透学说进行解释，其主要观点是：向传递。②递氢体有质子泵的作用，当递氢体从线粒体内膜内侧接受从底物传来的氢子H＋H＋H＋△pH(△E)，二者构成H＋③质子动力使H＋流沿着ATP酶的H＋通道进入线粒体基质时，在ATP酶的作用下推动ADP和Pi合成ATP。试述光对植物生长的影响。答：光对植物生长的影响有两种作用，一是间接作用，二是直接作用。供生长需要，所以说，光合作用对光能的需要是一种“高能反应”。光形态建成对光的需要是一种“低能反应”。光对植物生长的直接作用主要表现在以下几方面：种子萌发。给黄化植株照光就能使茎叶逐渐转绿，这主要是叶绿素和叶绿体的形成需在光下形成。UV-B氧化，细胞的分裂与伸长受阻，从而使植株矮化、叶面积减少。休眠。⑤植物的向光性运动向光性运动是植物器官对受单方向光照射所引起的弯曲生长现象，通常茎叶有正向光性，而根有负向光性。运动，虽也都受光的调节，但它们不是由生长所起的，不属于向光性运动。CO2答：（1）光光是气孔运动的主要调节因素。光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用；其次，光可以提高大气与叶片温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。2～10℃，因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。当气温过高时，叶片过度失水，气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。CO2CO2CO能使气孔迅速关闭（无论光下或）。CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度。②CO6．论述土壤因素对植物根系吸收矿质离子的影响。答：①土壤温度：在一定范围内，矿质元素吸收随温度增加而加快，温度过高，吸收下降。矿质元素外流。②土壤通气状况：通气状况直接影响呼吸作用，因而影响能量供应，影响矿质的主动吸收。甚至于失水，而导致不能吸收矿质元素，产生“烧苗”。吸收，适宜的酸碱度是中性偏酸的范围。试述根系吸收矿质元素的特点，并据此说明根系吸收矿质元素的是怎样的一个过程？②由此说明矿质元素的吸收是与水分吸收相关而又独立的过程。③离子的选择性吸收：是指植物根系吸收离子的数量与溶液中离子的数量不成比例的现象。有以下两会形成生理酸性盐、生理碱性盐和生理中性盐。④由此说明矿质元素的吸收主要是一个主动的过程。个协调平衡的过程。8．试述源、库、流之间的关系，协调这些关系对指导农业生产有什么意义？答：(1)源对库的影响源是库的同化物供应者，源是产量形成和充实的重要物质基础。源的亏缺，均会引起产品器官的减少（如花器官退花、不育或脱落等，或使产品器官发育不良（如秕粒增多、粒重下降等位面积上有较大的库容能力，就必须从强化源的供给能力。库对源的影响系。对增强源的活性和促进干物质的积累均有重要的作用。特别是生殖器官，不仅能吸引叶部同化物向其运输，而且能征调下部其他贮藏或衰老器官贮存的有机物。源库对流的影响力”的作用。要提高作物产量，在源方面，要合理地增加叶数和叶面积，提高开花以后时期的叶面积指数，同时还要提高成熟期叶片净同化率，防止叶片早衰，延长源对库的供应时间；应抑制营养体生长速度，使同化物优先向籽粒分配。在库方面，主要是保持单位面积有足够的穗数及粒数（如颖花数量程度。还应是茎秆粗壮，运输流畅，采取各种措施促进有机物运输分配。三者的关系。①合理灌溉可以保障植物对水分的需求，有利于植物正常生长和促进光合速率增加。②减轻有些作物具有的“午休”现象的危害。③合理灌溉可以促进植物疏导组织发达，提高同化物运输能力，改善同化物的分配与利用。地灌水有洗盐和压盐的作用。⑤施肥时结合灌溉，促进肥料的溶解和吸收利用。答：①无机离子泵学说在光下，激活保卫细胞质膜上的H

+-ATP，水解ATP释放出能量，可推动将K+

由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，使保卫细胞中K+浓度显著增加，溶质势降低，水分进入保卫细胞，保卫细胞膨压增加，使保卫细胞外壁压迫内壁，内壁弯曲而气孔张开；暗中，K卫细胞水势升高而失水，内壁因恢复性变，使气孔关闭。②苹果酸代谢学说

由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保在光下，保卫细胞内的部分CO被光合作用利用时，pH上升至8.0～8.5，活化PEP羧化酶，PEP2PEP与HCO结合，形成草酰乙酸，并进一步转化为苹果酸。苹果酸解离为32H+和苹果酸根，在H

+/K

+泵的驱使下，H

+与K

+交换，保卫细胞内K

+浓度增加，水势降低；为保持点电Cl-也进入保卫细胞，使得保卫细胞中的K、Cl-细胞吸水，气孔张开。当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转，气孔关闭。③淀粉糖转化学说PH为可溶性糖，引起水势降低，保卫细胞吸水张。该过程逆转，保卫细胞关闭。④玉米黄素假说而引起其脱辅基蛋白构象改变，进而活化叶绿体上的Ca2+-ATP酶，将钙离子泵入叶绿体，细胞基质中的钙H+-ATP酶，不断泵出质子，形成跨膜质子梯度，促进钾离子的吸收、促进淀粉水解或苹果酸合成，降低保卫细胞的水势，气孔开启。11.试述植物细胞吸收矿质元素的的机理。答:植物细胞吸收矿质元素被动吸收和主动吸收两种方式进行。在被动吸收中，主要通过以下方式进行矿质元素的吸收：杜南平衡，促进科之元素的吸收。提供能量的吸收属于被动吸收。在主动吸收中，主要通过质子泵和离子泵进行矿质元素的吸收。①质子泵是指存在于细胞膜上的H+-ATPase。通过H+-ATPase，利用ATP水解释放的能量，驱动H+的跨膜转移，形成跨膜质子梯度，称为初级主动。进一步通过初级主动运转形成的跨膜电势，推动其他离子跨膜转运的过程，称为次级共运转。它是细胞主动吸收矿质的主要方式。②离子泵运输主要是依靠代谢提供的能量，推动离子泵吸收矿质元素，现已发现的离子泵有钙泵。为什么说光呼吸与光合作用是伴随发生的？光呼吸有何生理意义？CO2作用同时发生，光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用的碳代谢提供。Rubisco是双功能酶，它既可O2和CO2生，光呼吸在生理上的意义是：①回收碳素通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳(2个乙醇酸转化1个PGA，释放1个CO2)。②维持C3光合碳还原循环的运转在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。③防止强光对光合机构的破坏作用在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由从而保护叶绿体，