植物生理学复习资料

.页眉.页脚..1.种子萌发过程中有哪些生理生化变化？答：(1)种子的吸水：三个阶段：急剧吸水、吸水停止、重新迅速吸水，表现出快、慢、快的特点。（2）呼吸作用的变化和酶的形成1）呼吸的变化在胚根突出种皮之前，种子的呼吸主要是无氧呼吸，在胚根长出之后，便以有氧呼吸为主了。2）酶的形成：萌发种子中酶的来源有两种：A.从已经存在的束缚态的酶释放或活化而来；支链淀粉葡萄糖苷酶。B.通过蛋白质合成而形成的新酶。a-淀粉酶。(3)有机物的转变（分解淀粉、蛋白质、脂肪等储藏物质）种子中贮存着大量的有机物，主要有淀粉、脂肪和蛋白质，萌发时，他们被分解，分解产物参与种子的代谢活动。（淀粉转化为糖；脂肪分解为甘油和脂肪酸，进一步转化为糖或氨基酸；蛋白质分解为氨基酸）2.种子的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、充足的氧气和适宜的温度。此外，有些种子萌发还受光的影响。种子吸水分为三个阶段：1）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作用。第二、三阶段是靠渗透性吸水。3．试述生长、分化与发育三者之间的区别与关系？①在生命周期中，生物细胞、组织和器官的数目、体积或干重等不可逆增加的过程称为生长；②从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程成为分化；③发育则指在生命周期中，生物组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化。④三者紧密联系，生长是基础，是量变；分化是质变。一般认为，发育包含了生长和发育。4．简述引起种子休眠的原因有哪些？生产上如何打破种子休眠？1)引起种子休眠的原因：种皮障碍、胚休眠、抑制物质2)生产上打破种子休眠方法：机械破损、层积处理、药剂处理5．植物地上部分与地下部分的相关性（常言道：“根深叶茂”是何道理？）答：根和地上部分的关系是既互相促进、互相依存又互相矛盾、互相制约的。根系生长需要地上部分供给光合产物、生长素和维生素，而地上部分生长又需根部吸收的水分，矿物质、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，所以说树大根深、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，才可获得高产。在生产上，可用人工的方法加大或降低根冠比，一般说来，降低土壤含水量、增施磷钾肥、适当减少氮肥（或进行适当修剪）等，都有利于加大根冠比，反之则降低根冠比。１、据近代研究，光敏素参与植物哪些生理过程的调控？简要说明其调控机理。答：一些需光种子的种子萌发，黄化幼苗的光形态建成，植物生长以及开花过程皆有光敏素参与。光敏色素有两种可以转化的构象形式，即红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr。Pr在660-665nm处有最大吸收，Pfr在725-735nm处有最大吸收。Pr为光敏色素的钝化形式，而Pfr为光敏色素的生理活跃形式。照射白光或红光后，Pr转化为Pfr；照射远红光Pfr转化为Pr。其调控机理可用光敏素原初反应模型解释。当红光照射使膜上光敏素由非活化的Pr转为活化的Ｐfr形式，Ｐfr通过改变膜的透性使质膜外侧Ｃa2+进入细胞，溶质Ｃa2+浓度提高到与Ｃa，Ｍ(钙调蛋白)结合的“阈值”(＞10-6Ｍ/Ｌ)时，ＣaＭ与Ｃa2+结合而活化，Ｃa2+.Ｃa，Ｍ复合体与靶子酶结合而被活化，从而产生光敏素控制的一系列生理生化效应，最终导致种子萌发，黄化幼苗的光形态建成（植物生长）以及开花等生理过程。2．试述光敏素与植物成花诱导的关系。光敏素的两种类型Pr和Pfr的可逆转化在植物成花中起着重要的作用：当Pfr/Pr的比值高时，促进长日植物的开花；当Pfr/Pr的比值低时，促进短日植物的开花。3、试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。答：对短日植物来说，体内在光期积累较高的Ｐfr。在暗诱导的前期（３～６ｈ），体内仍持较高的Ｐfr水平，它具有促进开花的作用，因而在暗期的初期照射远红光，Ｐfr则转变为Ｐr而抑制开花。在暗诱导的后期，Ｐfr水平下降，诱导开花。所以短日植物的开花诱导要求是暗期的前期“高Ｐfr反应”，后期是“低Ｐfr反应”。而长日植物在暗期前期是“低Ｐfr”水平，后期是“高Ｐfr”水平。短日植物是指一天中黑夜（暗期）的时间需大于某一临界值，且这种情况延续几天，能诱导植物开花。而长日植物是指一天中白天（光期）的时间需大于某一临界值，且这种情况延续几天，能诱导植物开花。关于长日植物和短日植物可以出这样的题：在适合短日植物开花的日长条件下，在夜晚用红光闪光间断暗期，则长日植物能开花，而短日植物不能开花；用远红光则不能达到这个目的。该试验体现了光敏色素（Pr和Pfr）与植物的诱导成花相关。3、水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？（看看理解了就好了）答：原产在东北的水稻引种到福建南部，可以开花结实，但生育期缩短，无法形成产量。原产在福建南部的水稻引种到东北，当东北有适宜的短日照适宜水稻开花时，温度已过低，不适宜水稻开花结实，因此没有稻谷收获4、植物的成花诱导有哪些途径？（记住要点）答：植物的成花诱导有4条途径。一是光周期途径。光敏色素和隐花色素参与这个途径。二是自主/春化途径。三是糖类途径。四是赤霉素途径。5、如何使菊花提前在6~7月份开花？又如何使菊花延迟开花？（看一下就能理解了）菊花是短日照植物，原在秋季（10月）开花，可用人工进行遮光处理，使花在6~7月份也处于短日照，从而诱导菊花提前在6~7月份开花。如果延长光照或晚上闪光使暗间断，则可使花期延后。6、如何用试验证明植物的某一生理过程与光敏色素有关？（跟前面的题目类似）答：光敏色素有红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr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各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725nm的远红光照射时，则抑制萌发，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。1、何谓休眠？植物休眠有何生物学意义﹖为什么休眠器官的抗逆力较强﹖（重要）大多数种子在成熟后，只要给于合适的外界环境，就能很快萌发，但有些种类的植物种子即使有适于萌发的条件也不萌发，需要经过一定时间后才能萌发，这种现象称为种子的休眠。其生物学意义为：种子秀面试植物发育过程中生长的暂停现象，是植物经过长期演化而获得大的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性，有利于种的生存与繁衍：通过休眠，度过不良环境；保证（持）种族的繁衍（延续）休眠器官抗逆力较强的原因：①贮藏物质积累；②原生质（由溶胶变成凝胶）含水量降低；③代谢水平低；④抗逆激素（ABA）和抗逆蛋白产生。2、简述种子休眠的原因（比较重要），及解除休眠的方法（重要）答：（1）种皮限制。种胚外的种皮、果皮以及一些其他附属对种子萌发有抑制作用，。有些种皮有蜡质或角质层，或由于坚硬而厚的种皮阻止胚对水和氧气的吸收；（2）胚未完全发育。有些植物如人参、当归等的种子或果实离开母体后，胚尚未发育完全，在湿润和适当低温条件下，胚继续从胚乳中吸取营养完成发育后，才能萌发。（3）种子未完全成熟。有些种子的胚已经发育完全，但在适宜的条件下仍不萌发，他们一定要经过一段时间休眠，在胚内发生一些生理生化变化才能萌发，通常称之为后熟过程。（4）抑制物质的存在。许多种子中存在萌发抑制物质，如HCN、NJ3等。接触休眠的方法有：机械破损、层积处理、清洗处理、化学处理、光照处理（需光作物）。3、肉质果实成熟时有哪些生理生化变化？（重要！）答：(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。在果实成熟时，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二氧化碳和水；有些则被钙离子、钾离子等所中和。(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，如橘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胶有关。(6)色泽变艳。果皮由绿色变为黄色，是由于果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝卜素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色（7）果实变软：细胞壁水解酶类活性增加，使原果胶等水解，果实硬度降低；果胶进一步降解，果肉细胞离散，果实变软。（8）呼吸变化：果实成熟中，某些过时的呼吸速率最初降低，至成熟末期突然升高，随后再下降，这种现象成为呼吸突变。呼吸突变的出现通常标志着果实成熟。但有些过时不出现呼吸突变，据此果实可分为突变性和非突变性。呼吸突变产生的主要原因是内源乙烯含量的增加。突变型果实有大量乙烯产生，非突变性果实乙烯含量维持在较低水平。4、植物衰老时发生了哪些生理生化变化？答：植物衰老在外部特征上的表现是：生长速率下降、叶色变黄。在衰老过程中，内部也发生一些生理变化。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。5、植物器官脱落与植物激素的关系如何？答：（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。（含量的梯度变化）（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。细胞分裂素延缓衰老，抑制脱落。6、试述光对植物生长的影响。①光合作用的能源；②参与光形态建成；③与一些植物的开花有关；④日照时数影响植物生长与休眠；⑤影响一些植物的种子萌发；⑥影响叶绿素的生物合成；⑦影响植物细胞的伸长生长；⑧调节气孔开闭；⑨影响植物的向性运动、感性运动等等。7、简述环境条件对种子萌发的影响（1）水分：是种子萌发的首要条件，种子萌发的第一阶段是吸胀，干燥的种子必须吸收足够的水分才能恢复细胞的各种代谢功能。（2）温度。种子萌发过程伴随水解酶类的合成和分泌，消化种子内储存的营养物质，代谢活动增强，因此受温度影响。（3）氧气：从吸胀早期开始伴随着呼吸的增加，因此需要有足够的氧气供应才能保证有氧呼吸的进行。种子萌发过程中的呼吸途径主要是糖酵解和三羧酸循环，产生的中间代谢物质和ATP作为胚细胞分裂和生长的物质和能量供应。（4）光照：需光种子的萌发需要光照。8啤酒生产中可用什么方法使不发芽的大麦种子完成糖厂化过程？为什么？答：可用GA（赤霉素）处理大麦种子使其不发芽即可完成糖化过程，由于大麦种子萌发时由胚中形成GA运至糊粉层α-淀粉酶，蛋白酶等水解酶形成，分必至胚乳使淀粉糖厂化等，因此外加GA即可诱导未萌发大麦种子形成α-淀粉酶，完成淀粉的糖化。1、经过抗旱锻炼的植物在抗旱性增强的同时对其他逆境的抗性也增强，为什么？（11年考研题，逆境生理应该起码会出一题）植物对逆境的抗性具有交叉适应性，及经历某种逆境后，能提高对另外一些逆境的抵抗能力。植物对你敬的交叉适应是由于其对多种逆境具有某些共同的防御和抵御机制。如干旱、低温、盐害等多种逆境都能诱导植物长生逆境激素（ABA、乙烯），逆境蛋白，提高细胞渗透调节物质，增加膜保护物质，提高氧自由基的清除酶等，以抵御逆境的胁迫（这些也是植物应对逆境的几种主要机制，也有可能单独出简答题），因此，干旱锻炼在增强抗寒性的同时也能增强了植物对其他逆境的抵抗能力。2、冬季到来之前，树木发生了哪些适应低温生理变化？（重要！）温度是和休眠相关的重要因子。秋季低温植物进入休眠，其内部的生理过程产生了以下变化：（1）细胞含水量降低，束缚水的相对含量增高（2）呼吸减弱整个代谢强度降低（3）ABA含量增加，GA含量减少，生长停止，进入休眠（4）保护性物质增大，细胞浓度增加，冰点降低。在秋末进行灌水，施肥等生长过旺，不能进入休眠，或休眠不深等，一遇严寒即受冻害，严重时则可致死，因此要注意入秋的栽培措施。3、植物的冻害主要原因是什么？植物如何产生对低温的抗性？这种抗性增强的可能原因是什么？答：主要原因：⑴结冰伤害细胞间结冰伤害、细胞内结冰伤害⑵蛋白质被损害⑶膜伤害对低温的抗性：⑴植株含水量下降⑵呼吸减弱⑶ＡＢＡ含量增多⑷生长停止，进入休眠⑸保护物质增多抗性增强的可能原因：⑴温度逐渐降低是植物进入休眠的主要条件之一。⑵光照长短短日照促进休眠，增强抗性；长日照阻止休眠（冬天路灯下的植物不掉叶，容易冻死）⑶光照强度秋季光照强、抗寒力强；秋季光照弱、抗寒力弱⑷土壤含水量多、抗寒力差；不要过多，提高抗寒性⑸土壤营养元素充足，增强抗寒性；缺乏，抗寒力降低4.干旱对植物的伤害作用及作物的抗旱性机制（融合了两年考研题，抗旱比较重要）答：干旱对植物最直接的影响是引起原生质脱水，原生质脱水是旱害的核心。其伤害主要有以下几个方面：（1）破坏膜结构。膜透性增加，引起胞内物质外渗；（2）代谢失调。光合作用显著下降，甚至趋于停止。干旱使水解酶的活性加强，合成酶活性降低。蛋白质分解加强，蛋白质的合成过程削弱，脯氨酸大量积累。干旱使体内DNA、RNA含量下降；（3）引起植物激素变化。ABA含量增加，细胞分裂素、生长素含量减少；（4）水分重新分配。干旱使植物组织间按水势大小竞争水分，一般幼叶向老叶吸水，促进老爷枯萎死亡，导致落叶落果。（5）植物生长受抑（6）呼吸作用先升后降植物的抗旱性是指在干旱条件下，植物能够维持正常代谢水平和正常生长发育的能力。抗旱性强的植物具有一些形态和生理特征：（1）形态特征：抗旱性强的植物根系发达，根冠比较大，能更有效的利用土壤水分，特别是土壤深层的水分。叶片细胞小，叶脉密，表皮绒毛多，角质化程度高，可减少水分的散失。（2）生理特征：1、细胞原生质具有较高的亲水性、粘性和弹性。细胞渗透势较低，细水和保税能力强。束缚水含量高，自由水含量低，原生质黏性较大，细胞原生质具有有较强的抗脱水能力。蛋白质黏性增加提高细胞保水能力，同时弹性增加又可防止细胞失水时的机械损伤。在干旱条件下，细胞亲水能力高能反之细胞严重脱水。2、抗旱植物保持较强同化能力。蛋白质、淀粉等物质的合成仍能维持在一定水平，糖代谢方面相对稳定。水解酶活性变化不大，减少生物大分子的破坏，使原生质稳定。3、渗透调节物质增加，脯氨酸、甜菜碱和ABA等物质累积。脯氨酸和甜菜碱是渗透调节物剂，又可保护膜系统。ABA是逆境激素，可是气孔关闭，减少蒸腾失水，脯氨酸和ABA的积累有利于植物抗旱。4、有些植物可以通过生育周期的调整逃避干旱的干扰，降低受旱害程度提高抗旱性的途径：（1）选育抗旱品种（2）进行抗旱锻炼（3）合理施肥（4）化学诱导（5）使用生长延缓剂或抗蒸腾剂。1、简述G蛋白在参与跨膜信号转换过程中的作用？（不看还好，需要理解）当细胞受到刺激，配体与受体结合后，受体构象发生变化，与G蛋白结合形成受体-G蛋白复合体，使G蛋白a亚基发生变化，排斥GDP，结合GTP而活化。而后，a亚基脱离其它两个亚基，与下游组分，如腺苷酸环化酶结合，活化酶并通过ATP水解产生cAMP分子。此后，与GDP结合的a亚基又回到其它两个亚基上，完成一个循环。2、简述细胞信号转导的过程。细胞信号转导可以分为4个步骤：一是信号分子（包括物理信号