植物生理学习题及答案

2018-11-16 21:18

(1)不同植物种类,代谢类型,生育特征,生理状况,呼吸速率有所不同。 (2)同一植物的不同器官或组织的呼吸速率也有很大的差异。 (3)同一器官在不同的生长过程中,呼吸速率也有差异。 外部因素:

温度,O2,CO2,水分,机械损伤。

种子是有机体,不断进行着呼吸作用,呼吸速率快,会引起有机物的大量消耗,呼吸放出的水分又会使粮堆湿度增大,呼吸增强,呼吸放出的热量又使粮温升高,促进呼吸增强,最后导致变热发霉,使粮食变质。 处理办法:

粮食晒干后保存,果蔬降低氧浓度和降低温度。

35.如何理解呼吸代谢的多样性?

植物呼吸代谢具有多样性,主要表现在呼吸途径的多样性、呼吸链电子传递条数的多样性(电子传递主路、几条支路和抗氢途径),末端氧化系统的多样性(细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶和交替氧化酶),底物多样性。

五、36.同化物是如何在韧皮部进行装载与卸出的?

韧皮部装载是指光合产物从叶肉细胞到筛分子—伴胞复合体的整个过程。 途径:质外体途径、共质体途径。

韧皮部装载三个步骤:(1)光合形成的磷酸丙糖从叶绿体运到胞质,转变为蔗糖。(2)蔗糖从叶肉细胞运到叶片细脉筛分子附近。(3)蔗糖主动转运到筛分子和伴胞中(装载)。装载之后便是长距离的韧皮部运输。

韧皮部装载的特点:(1)通过质外体逆浓度梯度进行、通过共质体顺浓度梯度进行。(2)需要ATP、是主动过程。(3)具有选择性。

韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。 同化产物卸出途径:质外体途径、共质体途径。 1、共质体途径:嫩叶、根尖 2、质外体途径

(1)蔗糖在质外体水解成G和F,运到库细胞后再结合为蔗糖。甘蔗、甜菜贮藏细胞中存在。

(2)蔗糖直接通过质外体进入库细胞。大豆、玉米种子的胚性组织和母体组织间发生。 韧皮部卸出三个步骤:(1)蔗糖从筛分子卸出。(2)短距离运输到库细胞或接受细胞。(3)在接受细胞贮藏或代谢。

37.简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。

根据压力模型可以预测韧皮部运输有如下特点:①各种溶质以相似的方向被运输。②在一个筛管中运输时单向的。③筛板的筛孔是畅通的。④在筛管的源端和库端间必须有足够大的压力度。⑤装载与卸出需要能量,而在运输途中不需消耗大量能量。 有关证据:①韧皮部汁液中各种糖的浓度随树干距地面高度的增加而增加(与有机物向下运输方向一致)。②秋天落叶后,浓度差消失,有机物运输停止。③蚜虫吻刺法证明筛管汁液存在压力。

难题:压力流动学说不能解释双向运输。

38.试述同化物运输与分配的特点及规律。

同化物的去处:①代谢利用。②合成暂时贮藏化合物。③从叶输出到植株其他部分。

分配方向:①优先供应生长中心。②就近供应,同侧运输。③功能叶之间无同化物供应关系④同化物和营养的再分配与再利用。

决定同化物分配的因素:供应能力、竞争能力、运输能力。

七、39.何谓“细胞信号转导”,植物细胞信号转导可分为哪几个阶段?

细胞信号转导主要研究植物感受、传导刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。可分为四个阶段:①信号分子与细胞表面受体的结合。②跨膜信号转换。③在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合。④导致生理生化变化,信号转导包括信号、受体、信号转导网络和反应等环节。

40.参与细胞信号转导的主要因子有哪些?

信号转导组成:信号、受体、信号转导网络(第二信使、靶酶)、效应器

信号:环境变化就是刺激或信号,有两类。按性质分:①物理信号:温、光、重力、电、水等。②化学信号(配体):激素、病源因子等。

细胞受体:能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。具有特异性、高亲和性、可逆性,多为蛋白质。分为细胞内受体、细胞表面受体。其表面受体类型为离子通道连接受体,类受体蛋白激酶(酶连受体),G蛋白连接受体。

41.何谓细胞信号转导过程中的“初始刺激信号”和“第二信使”?

①胞外刺激是信号转导过程中的初见信使②保卫细胞内的胞质Ca2+等传递胞外信号的一系列信号分子就是第二信使。

八、42.五大类植物激素的化学本质及合成前体。

生长素,IAA,色氨酸。赤霉素,GA,甲羟戊酸。细胞分裂素,CK、CTK,腺嘌呤。乙烯,ETH,蛋氨酸(甲硫氨酸)。脱落酸,ABA,半萜羧酸、甲瓦龙酸。

43.五大类植物激素的生理效应及应用。

生长素生理作用:1、促进或抑制植物生长。2、促进细胞分裂和分化。3、延迟离层形成、防脱落。4、促进单性结实,形成无籽果实。5、诱导雌花形成。6、维持顶端优势。7、高浓度诱导乙烯产生。8、调节物质运输方向。9、延长休眠期。

农业上的应用:促进插枝生根,防止器官脱落,延长休眠,促进菠萝开花,性别分化控制,促进单性结实。

赤霉素生理作用及应用:

(一)组织、器官水平的作用:

1、促进茎、叶的伸长:显著,水稻“三系”制种,喷施GA减少包穗程度,提高制种产量。 2、侧芽:抑制侧芽生长,加强顶端优势。

3、种子:打破休眠,促进萌发,诱导a-淀粉酶的合成。 4、花芽:代替长日照、低温促进抽苔开花、诱导雄花。 5、果实:诱导单性结实,形成无籽果实(葡萄)。 6、离体器官、根:作用小,与IAA区别。 7、克服遗传上的矮生性状。

(二)细胞水平的作用:细胞分裂、伸长

GA诱发细胞伸长是在诱发细胞分裂之前,GA不能象IAA使细胞壁酸化而松弛,也没有刺

激质子排除的现象,GA刺激伸长的滞后期比IAA长。说明两者刺激细胞生长机制不同,但不矛盾,有相加作用。均可提高细胞可塑性。 (三)分子水平的作用

GA增加细胞壁伸展性与它提高木葡聚糖内转糖基酶XET活性有关。木葡聚糖是初生壁的主要成分,XET把木葡聚糖切开,重新形成另一个木葡聚糖分子,再排列为木葡聚-纤维素网。XET利于伸展素穿入细胞壁,因此伸展素和XET是GA促进细胞延长所必需的。 细胞分裂素生理作用及应用: (一)促进细胞分裂与扩大。

(二)促进器官的分化:对愈伤组织的影响。 比值大,诱导芽的分化 CTK/IAA 比值小,诱导根的分化 比值适中,只生长,不分化 (三)解除顶端优势,促进侧芽生长。 (四)延迟叶片衰老与脱落。 脱落酸的生理作用及应用: 1抑制细胞组织的伸长和分裂。 2促进芽和种子休眠。

3促进气孔关闭,提高抗逆性:ABA与抗旱呈正相关。ABA增强抗逆性原因:促进气孔关闭、增加脯氨酸含量、稳定膜结构。 4促进脱落、衰老与成熟。 5抵消GA对水解酶的诱导。 6对植物开花的作用。 乙烯的生理作用及应用:

1、偏上生长和三重反应: 特有抑制茎伸长---矮化 三重反应 促进茎的加粗

水平生长---横向地性

例:不同浓度乙烯对黄花豌豆幼苗在黑暗中生长的影响。 2、促进果实的成熟

3、促进器官的脱落和衰老

应用:果实催熟,促进菠萝开花,促进雌花分化,促进次生物质的产量。

44.为什么切去顶芽会刺激侧芽的发育?如何理解生长素抑制腋芽生长而不抑制产生生长素的顶芽的生长?

双重作用:生长素在较低浓度下促进生长,高浓度时抑制生长,切去顶芽,生长素不再产生,腋芽处生长素浓度下降即可促进生长。

极性运输:生长素会由形态学顶端向下端运输,产生生长素的位置不会积累过多生长素。

45.生长素和赤霉素都影响茎的伸长,茎对生长素和赤霉素的反应在哪些方面表现出差异?

赤霉素:促进整株植物的生长,尤其对矮生突变品种的效果特别明显;一般促进节间伸长而非节数增加;对生长的促进作用不存在超最适浓度的抑制作用;不同植物种和品种对赤霉素

的反应有很大差异。

生长素:双重作用(高浓度抑制低浓度促进);不同器官敏感度不同(根>芽>茎);对离体器官的生长有明显促进作用,而对整株植物效果不佳。

46.生长素具有极性运输的方式,这种方式为什么是主动运输?

形态学上端的IAA(游离态吲哚乙酸)只能运向形态学下端。而且植物体内的生长素浓度都非常低,远比细胞液的浓度低,因此从低浓度到高浓度需要消耗能量,就是主动运输。

47.试述生长素促进生长的酸生长理论和基因活化假说。

IAA通过增加壁的伸展性来刺激细胞的伸长生长。

基因活化学说要点:①生长素与质膜上或细胞质中的受体结合;②生长素-受体复合物诱发肌醇三磷酸(IP3)产生,IP3打开细胞器的钙通道,释放液泡中的Ca2+,增加细胞溶质Ca2+水平;③ Ca2+进入液泡,置换出H+,刺激质膜ATP酶活性,使蛋白质磷酸化;④活化的蛋白质因子与生长素结合,形成蛋白质-生长素复合物,移到细胞核,合成特殊mRNA,最后在核糖体形成蛋白质(酶),合成组成细胞质和细胞壁的物质,引起细胞的生长。

48.植物生长调节剂在农业生产上应用在哪些方面,应该注意些什么?

促使插枝生长,阻止器官脱落,促进单性结实,促进菠萝开花。

①首先要明确生长调节剂的性质;②要根据不同对象(植物或器官)和不同的目的选择合适的药剂;③ 正确掌握药剂的浓度和剂量;④先试验,再推广。

九、49.种子的生活力和活力有何不同?

种子生活力是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生命力,通常用供检样品中活种子数占样品总数的百分率表示。

种子活力是指种子在田间状态(非理想状态)下,迅速而整齐地萌发并形成健壮幼苗的能力。

50.种子萌发需要哪几个条件?

阶段一:吸胀吸水(物理过程,速度快);阶段二:吸水的停滞期;阶段三:胚根突破种皮后的快速吸水(渗透性吸水)。水,温,气,光。

51.种子萌发过程中贮藏物质的利用。

①糖类:其主要贮藏物质淀粉会被淀粉酶、脱支酶和麦芽糖等酶水解为葡萄糖。 ②脂肪:在脂肪酶的作用下,水解生成甘油和脂肪酸。

③蛋白质:在蛋白酶的作用下分解为许多小肽,而后在肽酶作用下完全水解为氨基酸。

52.利用组织培养技术将菊花叶的切片培养为一株完整的植株,要经过哪些步骤?

无菌外植体—脱分化—再分化—完整植株。

53.植物的生长为何表现出生长大周期的特性?

生长初期植株幼小,合成物质总量少,生长慢;生长中期植株光合能力加强,合成物质总量

多,生长快;生长后期植株整体衰老,光和能力下降,物质合成速度减慢,生长减慢后停止。

54.植物生长相关性有哪些表现,在生产上有何应用?

表现:①根和地上部的相关性。农业生产上常以根冠比作为控制协调地下部分与地上部分生长的参考数据。萝卜、甜菜、甘薯等作物,既要求整个植株生长茂盛,又要求有较大的根冠比才能增加地下部分的产量,所以栽培这类作物时,常通过各种措施改变其根冠比。一般前期约为0.2,接近收获期约为2较适宜。 ②主茎和侧枝的相关性。蔬菜栽培上常常采用移栽的方法,把伸到肥料和水分都不够多的耕作层下的主根砍断,新长出的侧根就可在表层土里吸收水肥。果树修剪整形中常要利用顶端优势的原理,以获得合理、高产的株型。

③ 营养生长和生殖生长的相关性。供应充足水肥,摘除花或花芽,或适当修剪,可以使以营养器官为收获对象的植物(如茶、桑、麻及叶菜类的蔬菜)获得丰产;如棉花生产上可以通过整枝打顶、去除赘芽等措施,控制营养器官的生长,而保证棉铃、棉桃的生长等。果树生产上巧妙地利用两者的关系,可以消除“大小年”现象,获得年年丰产。

55.就“植物生长”而言,光起什么作用?参与光合作用的光与参与形态建成的光有何区别?

促进光合作用—高能反应(间接)影响形态建成—低能反应(直接)。

光影响形态建成:黑暗中或弱光下生长的幼苗,机械组织不发达,顶端呈弯钩状,叶片不能展开,叶绿素合成受阻。从光质上来说,二者的最大区别是,光合作用需要的是高频高能光,而光形态建成是对弱光的反应。

56.简述植物向光性,向重力性的机理。

向光性运动机理:生长素分布不均匀假说和抑制物质分布不均匀假说。 向重力性运动机理:Cholodny-Went学说、平衡石学说和双叉理论。

57.哪些植物运动是生长性运动,哪些不是生长性运动?

感夜性、感热性(偏上性运动都是);感震性不是生长性运动。

58.细胞发育分成哪几个时期,每个时期各有什么特点?

⑴分裂期:DNA含量增多⑵伸长期:液泡的出现、细胞体积的迅速增大⑶分化期:细胞种类的增多。

十、59.控制植物开花的三个要素是什么?

幼年期,温度,光周期。

60.什么是春化作用?如何证实植物感受低温的部位是茎尖端的生长点?

低温诱导促使植物开花的效应称为春化作用。 茎尖端生长点周围的幼叶也能被春化,而成熟组织无此反应,而植物感受低温的部位是分生组织和能进行细胞分裂的组织,所以说植物感受低温的部位是茎尖端的生长点。

61.什么是光周期现象?举例说明植物的主要光周期类型。


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