植物生理學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

1、植物生理學(xué)復(fù)習(xí)題一.名詞解釋：1.水勢: 在等溫等壓下，體系（如細胞）中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學(xué)勢差。用符號（音PSi）或w表示。 2.滲透勢又稱溶質(zhì)勢(s)。因溶質(zhì)存在而使水勢下降的數(shù)值。水勢的組分之一,以表示。溶液中溶質(zhì)顆粒與水分子相互作用,使水的自由能下降。恒為負值。其絕對值為滲透壓。 3.蒸騰比率: 植物每消耗1kg水所生產(chǎn)干物質(zhì)的克數(shù)，或者說，植物在一定時間內(nèi)干物質(zhì)的累積量與同期所消耗的水量之比稱為蒸騰比率或蒸騰效率。一般植物的蒸騰效率是18g(干物質(zhì))/kg水。 4.蒸騰速率: 蒸騰速率是指植物在一定時間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量。一般用每小時每平方米葉面積蒸騰水量的克數(shù)表

2、示(g· m-2·h-1)。 5.單鹽毒害: 由于溶液中只含有一種金屬離子而對植物起毒害作用的現(xiàn)象稱為單鹽毒害。 6.主動吸收: 必須通過機體消耗能量，是依靠細胞壁“泵蛋白”來完成的一種逆電化學(xué)梯度的物質(zhì)轉(zhuǎn)運形式；這種吸收形式是高等動物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。 7.胞飲作用: 胞飲作用（pinocytosis）也叫內(nèi)吞作用，是指物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，然后通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程。 8.平衡溶液: 幾種鹽類按一定比例和濃度配制的不使植物發(fā)生單鹽毒害的溶液。這種配制的溶液是使其中各種鹽類的陽離子之間表現(xiàn)它們的拮抗作用。 9.原初反應(yīng): 是指從光合色素分子被光

3、激發(fā)，到引起第一個光化學(xué)反應(yīng)為止的過程，它包括光能的吸收、傳遞與光化學(xué)反應(yīng)。 10.希爾反應(yīng): 是指離體葉綠體在光照條件下照光，使水分解，釋放氧氣并還原電子受體的反應(yīng)。 11.光合作用單位: 常用單位為毫克二氧化碳/平方分米/小時：指的是植物在光下，單位時間、單位面積同化二氧化碳的量。 12.光合作用中心: 在光合作用中能引起原初光化學(xué)反應(yīng)或電荷分離的最小單位。 13.紅降:發(fā)現(xiàn)當(dāng)光子波長大于685nm時，雖然仍被葉綠素大量吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降,這種現(xiàn)象被稱為紅降現(xiàn)象。 14.雙光增益效用: 在遠紅光(波長大于685nm)條件下，如補充紅光(波長650nm)，則量子產(chǎn)額大增，并且比這兩種波

4、長的光單獨照射時的總和還要大。這樣兩種波長的光促進光合效率的現(xiàn)象叫做雙光增益效應(yīng)或愛默生效應(yīng)(Emerson effect)。 15.光補償點: 指植物在一定的光照下·光合作用吸收CO2的呼吸作用數(shù)量達到平衡狀態(tài)時的光照強度。植物在光補償點時，有機物的形成和消耗相等，不能累積干物質(zhì)。 16.二氧化碳補償點: 指在光照條件下，葉片進行光合作用所吸收的二氧化碳量與葉片所釋放的二氧化碳量達到動態(tài)平衡時，外界環(huán)境中二氧化碳的濃度。 17.有氧呼吸: 有氧呼吸是指細胞在氧氣的參與下，把某些有機物徹底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同時釋放出大量能量的過程。 18光呼吸: 是所有進行光合作用的細

5、胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個生化過程。它是光合作用一個損耗能量的副反應(yīng)。過程中氧氣被消耗，并且會生成二氧化碳。有著很重要的細胞保護作用。 19.糖酵解: 糖酵解是葡萄糖或糖原在組織中進行類似發(fā)酵的降解反應(yīng)過程。最終形成乳酸或丙酮酸，同時釋出部分能量，形成ATP供組織利用。20.植物激素: 是由植物自身代謝產(chǎn)生的一類有機物質(zhì)，并自產(chǎn)生部位移動到作用部位，在極低濃度下就有明顯的生理效應(yīng)的微量物質(zhì)，也被稱為植物天然激素或植物內(nèi)源激素。21.植物生長調(diào)節(jié)劑：是用于調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的一類農(nóng)藥，包括人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素。22.生長：生長是指生物通過營養(yǎng)作用，以細胞增大和

6、細胞分裂為基礎(chǔ)的量變過程。只將養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為本身生命物質(zhì)的過程。23.春化作用：有些花卉需要低溫條件，才能促進花芽形成和花器發(fā)育，這一過程叫做春化階段，而使花卉通過春化階段的這種低溫刺激和處理過程則叫做春化作用。 24.光周期：光周期是指晝夜周期中光照期和暗期長短的交替變化。光周期現(xiàn)象是生物對晝夜光暗循環(huán)格局的反應(yīng)。 25.光周期誘導(dǎo)：在一定時間內(nèi)給予適宜的光周期影響，以后即使置于不適宜的光周期條件下，而光周期的影響仍可持續(xù)下去，這種現(xiàn)象稱為光周期誘導(dǎo)。26.需寒量：植物自然休眠需要在一定的低溫條件下經(jīng)過一段時間才能通過。生產(chǎn)上通常用植物經(jīng)歷07.2低溫的累計時數(shù)計算，稱之為“需冷量”。 27.逆

7、境：亦稱為環(huán)境脅迫，對植物生存生長不利的各種環(huán)境因素的總稱。根據(jù)不同的分類方法可分為生物逆境和理化逆境，或自然逆境和污染逆境等。 28.水孔蛋白：水通道蛋白（Aquaporin），又名水孔蛋白，是一種位于細胞膜上的蛋白質(zhì)（內(nèi)在膜蛋白），在細胞膜上組成“孔道”，可控制水在細胞的進出。 29.抗逆性：植物對干旱、寒冷、水澇和鹽等逆境具有一定限度的忍受能力。這種對不良環(huán)境的適應(yīng)性和抵抗力，稱植物的抗逆性。30.AQP：水孔蛋白,又稱水通道蛋白。二.簡答題：1.必須礦質(zhì)元素的鑒定標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：國際植物營養(yǎng)學(xué)會規(guī)定，植物必需的礦物質(zhì)元素必須具備下列三條標(biāo)準(zhǔn)：不可缺少性 ：由于缺乏這種元素，植物不能進行

8、正常的生長發(fā)育，甚至不能完成其生活史。不可替代性：缺乏該元素，植物呈現(xiàn)出特有的缺乏癥，只有加入該元素才能預(yù)防或恢復(fù)，加入其它元素均不能代替鈣元素的作用。直接功能性：該元素對植物生長發(fā)育的影響必須是該元素直接作用的結(jié)果，而不是由于該元素通過改變土壤或者培養(yǎng)基等條件所產(chǎn)生的間接效果。2.植物體對礦質(zhì)元素吸收的特點是什么？答：1.根系吸收礦質(zhì)與吸收水分既有關(guān)又無關(guān)2. 根系對離子吸收具有選擇性3.根系吸收單鹽會受毒害。3.什么是初級主動運輸？什么是次級主動運輸？答：即為一些泵，直接利用ATP或PPi水解產(chǎn)生的能量運輸離子。其中質(zhì)膜和液泡膜上的HATPase消耗ATP，由質(zhì)膜內(nèi)向質(zhì)膜外或由細胞質(zhì)向液泡

9、中泵出H+， 形成跨膜H+的梯度和電勢差。指利用原初主動轉(zhuǎn)運所產(chǎn)生的電化學(xué)勢，逆濃度梯度運輸，而在該物質(zhì)運輸?shù)耐瑫r，還需另一種離子順濃度梯度運輸。據(jù)兩種物質(zhì)運輸方向的異同，又分為共向傳遞體，反向傳遞 體。4.為什么C4植物的光呼吸比 C3植物低的多？答：C3植物的葉肉細胞的過氧化物酶體較多，而C4植物的過氧化物酶體大多數(shù)在維管束鞘細胞的薄壁細胞內(nèi)。過氧化物酶體離葉綠體較近。換言之，C4的較遠，光呼吸就相對較弱了。5.為什么 C4植物比 C3植物抗旱？答：C4植物耐干旱，干旱時氣孔關(guān)閉， C3植物無CO2來源，而C4植物仍可利用細胞間隙CO2及胞內(nèi)Mal, OAA脫羧時放出的CO2。因此C4植物

10、具有更高的水分利用效率。6.什么叫巴斯德效應(yīng)，并解釋其產(chǎn)生的原因。答：相比起足氧的情況，酵母在缺氧的情況下消耗更多的葡萄糖，生物細胞和組織中的糖發(fā)酵為氧所抑制，這就是巴斯德效應(yīng)。由于從呼吸（完全氧化）所得的能量，遠大于等量糖發(fā)酵所得的能量，因此為了獲得對維持生命活動所需的能量，在有氧情況下與無氧下相比，只消耗少量的糖即足。生物體根據(jù)氧的有無，來調(diào)節(jié)糖的分解量，而使能量得到節(jié)制。7.IAA的主要生理作用是什么？其作用機理如何？答：（1）促進生長。生長素的主要作用是能夠促進植物的生長。植物的生長包括細胞體積的增大和細胞數(shù)目的增多兩方面。植物生長素的作用是促進細胞的縱向伸長，使細胞體積增大。

11、0;（2）促進果實的發(fā)育。 （3）促進扦插的枝條生根。促進生根是指促進植物長出不定根，是促進了細胞的分裂和分化使細胞數(shù)目增多。 目前植物生理學(xué)上較普遍的有兩種理論：1、酸生長理論：生長素與受體結(jié)合，進一步通過信號傳導(dǎo)促進質(zhì)子泵活化，把質(zhì)子（H+）排到細胞壁，當(dāng)細胞壁環(huán)境酸化后使細胞壁中對酸不穩(wěn)定的鍵(如氫鍵)斷裂，同時一些細胞中的酶被激活，細胞壁松弛，導(dǎo)致細胞的壓力勢下降，導(dǎo)致細胞的水勢下降，細胞吸水，體積增大而發(fā)生不可逆增長。2、基因活化學(xué)說：當(dāng)IAA與質(zhì)膜上的激素受體蛋白(可能就是質(zhì)膜上的質(zhì)子泵)結(jié)合后，激活細胞內(nèi)的第二信使，并將信息轉(zhuǎn)導(dǎo)至細胞核內(nèi)，使處于抑制狀態(tài)的基因解阻遏，基

12、因開始轉(zhuǎn)錄和翻譯，合成新的mRNA和蛋白質(zhì)，為細胞質(zhì)和細胞壁的合成提供原料，并由此產(chǎn)生一系列的生理生化反應(yīng)。8.GA的主要生理作用是什么？答:1. 促進莖的伸長生長2. 誘導(dǎo)禾谷類種子-淀粉酶的合成，促進萌發(fā)3. 打破延遲器官的休眠4. 生殖生理作用 (1)代替長日照使長日植物在短日下開花。(如春性天仙子、金光菊) (2)代替低溫使未春化植物在常溫下開花。(如冬油菜、冬性天仙子) (3)克服植物的幼年性，使二年生植物當(dāng)年開花。(如二年生作物甘藍、油菜、胡蘿卜) (4)促進雄花的形成。 (5)誘導(dǎo)單性結(jié)實。(葡萄、梨、杏等)5.防止衰老脫落 GB處理花果，可阻止離層的形成，防止脫落。9.IAA在

13、生產(chǎn)上的主要應(yīng)用有那些？ 答: 1.促進插條生根2.阻止器官脫落3.誘導(dǎo)單性結(jié)實(西紅柿、黃瓜、茄子、菠蘿)4.促進性別分化：黃瓜開雌花5.促進菠蘿開花：14個月齡的菠蘿，NAA、2,4-D處理后2月即可開花。6.疏花疏果7.除草劑(如2,4,-D可刺激形成層細胞的分裂，壓迫輸導(dǎo)組織，使植物死亡，可除去雙子葉雜草(寬葉).10.GA在生產(chǎn)上的應(yīng)用主要有那些？答:1.GA可以使蓮座植物的莖伸長,如菠菜甘藍等. 2.GA可以促使種子萌發(fā). 3.可以促進植物開花結(jié)果. 4.用于形成無籽果實,及促進果實肥大.11.什么叫暗期間斷現(xiàn)象并解釋其產(chǎn)生的原因。答: 暗期間斷現(xiàn)象在晝夜周期的長暗期中的適當(dāng)時間，

14、給以短時間的光照以間斷暗期，則會發(fā)生短夜效應(yīng)，即促進長日植物開花，抑制短日植物開花，這種現(xiàn)象叫暗期間斷現(xiàn)象。 原因:12.光敏素是如何參與長、短日植物成花的？答: 當(dāng)植物處于適宜的光照條件下誘導(dǎo)成花，并用各種單色光在暗期進行閃光處理，幾天后觀察花原基的發(fā)生，結(jié)果顯示：阻止短日植物和促進長日植物成花的作用光譜相似，都是以600660nm波長的紅光最有效；且紅光促進開花的效應(yīng)可被遠紅光逆轉(zhuǎn)。這表明光敏色素參與了成花反應(yīng)。光的信號是由光敏色素接受的。光敏色素對成花的作用與Pr和Pfr的可逆轉(zhuǎn)化有關(guān)，成花作用不是決定于Pr和Pfr的絕對量，而是受Pfr/Pr比值的影響。低的Pfr/Pr比值有利短日植物

15、成花，而相對高的Pfr/Pr比值有利長日植物成花。13.種子吸水可分為那幾個階段？每個階段發(fā)生的主要生理變化是什么？ 答: 種子吸水的變化快慢快三個階段(1)急劇吸水：純物理吸漲，襯質(zhì)勢吸水。(2)吸水變慢或停止。(3)重新快速吸水：胚迅速長大，細胞體積增加，滲透性吸水(僅活種子)。14.乙烯對植物生長的三重反應(yīng)是什么？答: 抑制莖的伸長生長、促進莖或根的橫向及莖的橫向生長(即使莖失去負向重力性),這就是乙烯所特有的"三重反應(yīng)".三.回答題：1.為什么C4植物的光合效率比C3植物高的多？答：從結(jié)狀構(gòu)上看：C4植物維管束鞘細胞發(fā)達，排列成花環(huán)狀，內(nèi)含大的葉綠體，葉綠體內(nèi)無基粒

16、或有未發(fā)育好的基粒，維管束鞘外葉肉細胞排列緊密，葉綠體小，有基粒，維管束鞘與葉肉細胞間有豐富的胞間連絲連接。C3植物維管束鞘細胞不發(fā)達，不排成花環(huán)狀，內(nèi)無葉綠體或葉綠體很小，維管束鞘外葉肉細胞排列松散，內(nèi)有葉綠體，二者之間胞間連絲少。 從生理上看： C4植物PEPCase對CO2的親合力高PEPCase對CO2的親合力高，km=7uM，而RuBPCase對CO2的親合力弱，km=450uM，因此C4植物的PEPCase就可把外界低濃度的CO2運到鞘細胞中，起到CO2泵的作用。C4植物CO2補償點低 C4植物CO2補償點低，為010ppm,而C3植物CO2補償點高，為50150ppm。因此C4植

17、物在低CO2濃度下仍可進行光合。2.從結(jié)構(gòu)和生理上談氣孔開放的機理是什么？答：氣孔運動的直接原因是保衛(wèi)細胞的吸水膨脹與失水收縮，而氣孔之所以吸水與失水，在歷史上是曾有淀粉糖轉(zhuǎn)化學(xué)說、K吸收學(xué)說和有機酸代謝假說。3.環(huán)境因素是如何影響植物光合作用的？答：1、光光質(zhì)：蘭光和紅光最好，其中蘭光對氣孔的影響很大。光合有效輻射(PAR: photosynthetically active radiation)：指對光合作用有效的可見光。光強：一定范圍內(nèi)，光合速率隨光強的升高而增大。光補償點：在一定CO2濃度下，光合速率與呼吸速率相等時的光照強度(Pn=0)光飽和點：光合速率不再繼續(xù)升高時的光照強度 2、

18、CO2濃度 CO2濃度過高時,影響呼吸作用,使呼吸作用的中間產(chǎn)物減少,而這些中間產(chǎn)物同時又是光合作用的過程中不可缺少的物質(zhì),從而影響光合作用的進行. 3、溫度C3植物的最適溫度是25，C4植物的最適溫度是354、礦質(zhì)元素直接作用：作為葉綠素、電子傳遞體的組成成分、或促進酶的合成。間接作用：促進碳水化合物的運輸。 5. 水分：直接作用：作為光合作用的原料間接作用：(1)    影響氣孔開放(2)    影響光合產(chǎn)物運輸(3)    缺水時淀粉水解加強，糖類積累（4）水分虧缺嚴(yán)重時，光合機構(gòu)受損，電子傳遞降低，光合磷酸化解偶聯(lián)。6. 氧 沒有氧氣時，呼吸不能進行，影響其他代謝活動，光合作用微弱；氧氣濃度較高，呼吸、光呼吸等較強，凈光合速率較低，同時細胞內(nèi)產(chǎn)生活性氧，傷害生物膜，對光合作用有抑制作用；而且氧氣作為光合產(chǎn)物也影響（抑制作用）光合速率。4.環(huán)境因素是如何影響氣孔蒸騰速率的？答：（1）空氣相對濕度：濕度越大，葉外蒸汽壓越大，而氣孔下腔蒸汽壓相對不變，蒸騰變慢。 （2）溫度：溫度越大，飽和蒸汽壓越大，而內(nèi)外蒸汽壓差也增大，蒸騰加強。 （3）