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植物生理学简答题

植物生理学简答题
植物生理学简答题

第二章

1、试述高等植物体内水分向上运输的动力及产生的原因。

答:植物体内水分向上运输的动力是根压和蒸腾拉力。

根压产生的原因:植物根系从土壤溶液中吸收离子,离子通过一系列途径被释放到木质部导管中。内皮层细胞相当于皮层和导管间的半透膜。离子在导管内引起导管内渗透压下降,水势因此也下降,从而在内皮层内外建立了水势梯度,水分沿着水势梯度进入导管并因此而产生乐正的净水压,即根压。根压推动水分向上运输。

蒸腾拉力产生的原因:当植物叶片进行蒸腾作用时,水分从气孔蒸腾散失到大气中,气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,失水的细胞便会向相邻的水势较高的叶肉细胞吸水。如此传递,接近叶脉导管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管、和根部吸水。这样便从叶片到根系产生了一个由低到高的水势梯度,促使根系从土壤吸水。这种因蒸腾作用所产生的吸水的能力就是蒸腾拉力。

2、气孔开闭的机理如何,植物气孔蒸腾是如何受光、温度、二氧化碳浓度调节的?

气孔运动主要与保卫细胞的水势(膨压)变化有关,保卫细胞水势提高则

气孔打开,水势降低则气孔关闭。

光照

多数植物的气孔在光照下张开,黑暗中关闭;景天科植物的气孔例外,白天关闭,晚上张开。

温度:在一定的温度范围内,气孔开度一般随温度的上升而增大,在30度左右达到最大气孔开度,35度以上的高温会使气孔开度变小。

CO2:低CO2浓度促使气孔张开,高浓度使气孔迅速关闭。

第三章

1、简述植物必须矿质元素在植物体内的生理作用。答:(1)是细胞结构物质的组成部分。

(2)是植物生命活动的调节者,参与酶的活动。(3)起电化学作用,即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等,有些大量元素不同时具备上述二三个作用,大多数微量元素只具有酶促功能。2、试述氮磷钾的生理功能及缺素病症

(1) 氮

生理功能:①氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分。②氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分,它们在物质和能量代谢中起重要作用。③氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分,它们对生命活动起调节作用。④氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。

缺氮病症:①植株瘦小。缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,影响细胞的分裂与生长,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落。②黄化失绿。缺氮时影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰,甚至干枯,从而导致产量降低。③老叶先表现病症。因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩的组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,并由下部叶片开始逐渐向上。

(2) 磷

生理功能:①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,并与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。

②磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分,也是ATP和ADP的成分。③磷参与碳水化合物的代谢和运输,如在光合作用和呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的。④磷对氮代谢有重要作用,如硝酸还原有NAD和FAD的参与,而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化。⑤磷与脂肪转化有关,脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。

缺磷病症:①植株瘦小。缺磷影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟。②叶呈暗绿色或紫红色。缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。③老叶先表现病症。磷在体内易移动,能重复利用,缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此,缺磷的症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。

(3)钾

生理功能:①酶的活化剂。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂,如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用以及蛋白质代谢中起重要作用。②钾能促进蛋白质的合成,与糖的合成也有关,并能促进糖类向贮藏器官运输。③钾是构成细胞渗透势的重要成分,如对气孔的开放有着直接的作用。

缺钾病症:①抗性下降。缺钾时植株茎杆柔弱,易倒伏,抗旱、抗寒性降低。②叶色变黄叶缘焦枯。缺钾叶片失水,蛋白质、叶绿素被破坏,叶色变黄而逐渐坏死;缺钾有时也会出现叶缘焦枯,生长缓慢的现象,但由于叶中部生长仍较快,所以整个叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩。③老叶先表现病症。钾也是易移动而可被重复利用的元素,故缺素病症首先出现在下部老叶。

3、简述植物吸收矿质元素的特点

答:(1)植物根系吸收盐分与吸收水分之间不成比例。植物对盐分和水分两者的吸收是相对的,既相关,又有相对独立性。(2)植物从环境中吸收营养离子时,还具有选择性,即根部吸收的离子数量不与溶液中的离子浓度成比例。(3)植物根系在任何单一盐分溶液中都会发生单盐毒害,在单盐溶液中,如再加入少量价数不同的其它金属离子,则能消除单盐毒害,即离子对抗

4、简述根部吸收矿质元素的过程

(1)把离子吸附在根部细胞表面。这是通过离子吸附交换过程完成的,这一过程不需要消耗代谢能。吸附速度很快。

(2)离子进入根的内部。离子由根部表面进入根部内部可通过质外体,也可通过共质体。质外体运输只限于根的内皮层以外;离子与水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统(内质网等)和胞间连丝,从根表皮细胞经过内皮层进入木质部,这一过程是主动吸收。

(3)离子进入导管。可能是主动地有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入,也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。

5、合理施肥增产的原因是什么

合理施肥增产的实质在于改善光合性能(增大光合面积,提高光合能力,延长光合时间,有利光合产量分配利用等),通过光合过程形成更多的有机物获得高产。

第四章

1、简述高等植物光和色素的种类及功能

答(1)高等植物叶绿体内参与光合作用的色素有两类,叶绿素和类乎萝卜素.叶绿素是一种双羧酸的酯,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色.叶绿素a 和叶绿素b的基本结构相同.类乎萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,前这位橙色,后者为黄色,二者结构相同,都是不饱和的碳氢化合物.绝大部分叶绿素a分子和全部的叶绿素b、类别胡萝卜素都具有收集光能的作用,类乎萝卜素还有防护光照伤害叶绿素的功能.少数具有特殊状态的叶绿素 a 分子有将光能转变为电能的作用.

2、光合作用的全过程大致分为哪三大步骤

(1)光能的吸收传递和转变为电能过程。(2)电能转变为活跃的化学能过程。(3)活跃的化学能转变为稳定的化学能过程

3、C3途径是谁发现的,分为哪几个阶段,每个阶段的作用是什么

C3途径是卡尔文(Ca1vin)等人发现的。可分为三个阶段:(1)羧化阶段,CO2被固定,生成3-磷酸甘油酸,为最初产物;(2)还原阶段:利用同化力(NADPH、ATP)将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛---光合作用中的第一个三碳糖;(3)更新阶段,光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛,经过一系列的转变,再重新形成RuBP的过程

4、在维管束鞘细胞内,C4途径的脱羧反应类型有哪几种

答:(1)NADP苹果酸酶类型;(2)NAD苹果酸酶类型;

(3)PEP羧激酶类型

5、如何解释C4植物比C3植物的光呼吸低

C3植物PEP羧化酶对CO2亲和力高,固定CO2的能力强,在叶肉细胞形成C4二羧酸之后,再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出CO2,就起到了CO2 泵的作用,增加了CO2浓度,提高了RuBP羧化酶的活性,有利于CO2 的固定和还原,不利于乙醇酸形成,不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸测定值很低。而C3植物,在叶肉细胞内固定CO2,叶肉细胞的CO2 /O2的比值较低,此时,RuBP加氧酶活性增强,有利于光呼吸的进行,而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低,光呼吸释放的CO2 ,不易被重新固定。

6、作物为什么会出现“午休”现象

(1)水分在中午供给不上,气孔关闭;(2)CO2供应不足;(3)光合产物淀粉等来不及分解运走,累积在叶肉细胞中,阻碍细胞内CO2的运输;(4)生理钟调控。

7、试述光、温、水、气与氮素对光合作用的影响答:(1)光光是光合作用的动力,也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件,光还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度,因此光直接制约着光合速率的高低。光能不足可成为光合作用的限制因素,光能过剩会引起光抑制使光合活性降低。光合作用还被光照诱导,即光合器官要经照光一段时间后,光合速率才能达正常范围。(2)温度光合过程中的暗反应是由酶所催化的化学反应,因而受温度影响。光合作用有一定的温度范围和三基点,即最低、最高和最适温度。光合作用只能在最低温度和最高温度之间进行。(3)水分①直接影响:水为光合作用的原料,没有水不能进行光合作用。②间接影响:水分亏缺会使光合速率下降。因为缺水会引起气孔导度下降,从而使进入叶片的CO2减少;光合产物输出变慢;光合机构受损,光合面积扩展受抑等。水分过多会使叶肉细胞处于低渗状态,另外土壤水分太多,会导致通气不良而妨碍根系活动等,这些也都会影响光合作用的正常进行。(4)气体CO2是光合作用的原料,CO2不足往往是光合作用的限制因子,对C3植物光合作用的影响尤为显著。O2对光合作用有抑制作用,一方面O2促进光呼吸的进行,另一方面高氧下形成超氧阴离子自由基,对光合膜、光合器有伤害作用。(5)氮素氮素是叶绿体叶绿素的组成成分,也是Rubisco 等光合酶以及构成同化力的ATP和NADPH等物质的组成成分。在一定范围内,叶的含N量、叶绿素含量、Rubisco 含量分别与光合速率呈正相关

第五章

1、植物呼吸代谢多条路线论点的内容和意义如何植物呼吸代谢多条路线论点是汤佩松先生提出来的,其内容是是:(1)呼吸化学途径多样性(EMP、PPP、TCA等);(2)呼吸链电子传递系统的多样性(电子传递主路,几条支路,如抗氰支路)。(3)末端氧化酶系统的多样性(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)。这些多样性,是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现,其要点是呼吸代谢(对生理功能)的控制和被控制(酶活牲)过程。而且认为该过程受到生长发育和不同环境条件的影响,这个论点,为呼吸代谢研究指出了努力方向。

2、戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中具有什么生理意义

戊糖磷酸途径中形成的NADPH是细胞内必需NADPH才能进行生物合成反应的主要来源,如脂肪合成。其中间产物核糖和磷酸又是合成核苷酸的原料,植物感病时戊糖磷酸途径所占比例上升,因此,戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中占有特殊的地位。

3、呼吸作用糖的代谢分解途径有几种,各在细胞的什么部位进行

有EMP、TCA和PPP三种。EMP和PPP在细胞质中进行的。TCA是在线粒体中进行的。

4、什么叫末端氧化酶,主要有哪几种

处于生物氧化作用一系列反应的最末端,将底物脱下的氢或电子传递给氧,并形成H2O或凡H202的氧化酶都称为末端氧化酶。如:细胞色素氧化酶、交替氧化酶(抗氰氧化酶)、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、黄素氧化酶等,也有把过氧化氢物和过氧化物酶列入其中

5、植物组织受到损伤时呼吸速率为何加快

原因有二:一是原来氧化酶与其底物在结构上是隔开的,损伤使原来的间隔破坏,酚类化合物迅速被氧化。二是损伤使某些细胞转变为分生状态,形成愈伤组织以修复伤处,这些生长旺盛的细胞当然比原来的休眠或成熟组织的呼吸速率要快得多。

6、呼吸作用与谷物种子储藏的关系如何

答:种子呼吸速率受其含水量的影响很大。一般油料种子含水量在8%~9%,淀粉种子含水量在12%~14%时,种子中原生质处于凝胶状态,呼吸酶活性低,呼吸极微弱,可以安全贮藏,此时的含水量称之为安全含水量。超过安全含水量时呼吸作用就显著增强。其原因是,种子含水量增高后,原生质由凝胶转变成溶胶,自由水含量升高,呼吸酶活性大大增强,呼吸也就增强。呼吸旺盛,不仅会引起大量贮藏物质的消耗,而且由于呼吸作用的散热提高了粮堆温度,呼吸作用放出的水分会使种堆湿度增大,这些都有利于微生物活动,易导致粮食的变质,使种子丧失发芽力和食用价值。

为了做到种子的安全贮藏,①严格控制进仓时种子的含水量不得超过安全含水量。②注意库房的干燥和通风降温。③控制库房内空气成分。如适当增高

二氧化碳含量或充入氮气、降低氧的含量。④用磷化氢等药剂灭菌,抑制微生物的活动。

7、呼吸跃变与果实贮藏的关系如何,怎样协调温度、湿度及气体的关系做好果蔬的贮藏

答:果实呼吸跃变是果实成熟的一种特征,大多数果实成熟是与呼吸的跃变相伴随的,呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟。在果实贮藏或运输中,可以通过降低温度,推迟呼吸跃变发生的时间,另一是增加周围CO2的浓度,降低呼吸跃变发生的强度,这样就可达到延迟成熟,保持鲜果,防止腐烂的目的。果实蔬菜的贮藏过程中,重要的问题是延迟其完熟。其措施:①降低温度,降低呼吸速率,推迟呼吸跃变的发生。②调节气体成分,降低周围环境中氧气的浓度,增加二氧化碳的含量,或充氮气。这样也可以抑制果实中乙烯的产生,推迟呼吸跃变的发生,并降低其发生的强度。③控制湿度。果蔬是含水量很高的食品,为了保持它们的新鲜,贮藏环境必须保湿,多数果蔬适宜贮藏的相对湿度为80%~90%。

根据上述情况,在贮藏果蔬时要协调好温度、湿度及气体的关系。如番茄装箱后用塑料布密封,抽去空气,充以氮气,把氧浓度降至3%~6%,在零度以上温度放置,能使番茄可贮藏3个月以上。甘薯块根贮藏期如温度超过15℃,会引起发芽和病害,低于9℃又会受寒害,如果将贮藏温度调为10~14℃, 相对湿度控制为80%~90%,则能安全贮藏至第二春天播种。苹果和大多数蔬菜若用塑料纸(袋)保湿,置4~5℃冷库或冰箱中能贮藏很长的时间。

8、果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么

产生呼吸跃变的原因:(1)随着果实发育,细胞内线粒体增多,呼吸活性增高;(2)产生了天然的氧化磷酸化解偶联,刺激了呼吸活性的提高:(3)乙烯释放量增加,诱导抗氰呼吸加强。(4)糖酵解关键酶被活化,呼吸活性增强。

第六章

1、如何证明高等植物的同化物长距离运输是通过韧皮部途径的

答:可用以下实验证明同化物的运输途径是由韧皮部担任的:(1) 环割试验剥去树干(枝)上的一圈树皮(内有韧皮部),这样阻断了叶片形成的光合同化物的向下运输,而导致环割上端韧皮部组织因光合同化物积累而膨大,环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。(2)放射性同位素示踪法让叶片同化14CO2,数分钟后将叶柄切下并固定,对叶柄横切面进行放射性自显影,可看出14CO2标记的光合同化物位于韧皮部。

2、细胞内和细胞间的有机物运输各经过什么途径

、答:细胞内有机物的运输主要是通过扩散和布朗运动在细胞器和细胞溶质之间转移,也可通过胞质运动使细胞器移位。细胞间有机物运输主要通过两条途径:质外体运输和共质体运输。

3、植物体内有机物运输分配规律如何

、答:有机物的运输分配是受供应能力,竞争能力和运输能力三个因素影响。(1)供应能力:指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力,也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。(2)竞争能力:指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。(3)运输能力:包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中,竞争能力最主要。

4、源、库、流相互间有什么关系?了解这种关系对指导农业生产有什么意义、答:源是制造同化物的器官,库是接受同化物的部位,源与库共存于同一植物体,相互依赖,相互制约。作物要高产,需要库源相互适应,协调一致,相互促进。库大会促源,源大会促库,库小会抑制源,源小库就不会大,高产就困难。作物产量形成的源库关系有三种类型:(1)源限制型;(2)库限制型;(3)源库互补型,源库协同调节。增源与增库均能达到增产目的。

5、植物细胞信号传导可分为哪几个阶段

答细胞信号传导的途径可分为四个阶段即

①胞间信号传递化学信号或物理信号在细胞间的传递。②膜上信号转换把胞间信号转换成胞内信号的过程,一般有G蛋白承担。③胞内信号转导将胞内信号转导为具有调节生理生化功能的调节因子如CAMP Ca2+ IP3 DAG的过程。④蛋白质可逆磷酸化对靶酶进行磷酸化蛋白激酶或去磷酸化的反应蛋白磷酸激酶调空基因的表达或使靶酶执行生理功能。

6、简述钙离子在细胞中的分布特点及钙的信使作用

第七章

1、五大类植物激素的主要生理作用是什么

答:五大类植物激素为生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。(1)生长素的生理作用①促进伸长生长,一般仅限于低浓度,高浓度时起抑制作用;②引起顶端优势;③促进器官和组织的分化,可以诱导插条不定根的形成;④其它生理作用如:诱导形成无籽果实、促进菠萝开花、诱导雌花分化等。(2)赤霉素的生理作用①促进茎的伸长生长;②促进细胞分裂与分化;③打破休眠;④促进抽薹开花;⑤诱导单性结实和促进雄花分化等。(3)细胞分裂素的生理作用①促进细胞分裂与扩大,主要是对细胞质的分裂起作用;②促进芽的分化,应用于组织培养中;③促进侧芽发育,消除顶端优势;

④延缓叶片衰老,促进叶绿素合成,可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿;⑤其他如:促进气孔开放,促进雌花分化,可代替光照打破需光种子的休眠等。(4)脱落酸的生理作用①抑制生长,该抑制效应是可逆的;②促进休眠抑制种子萌发;③促进脱落;④促进气孔关闭;⑤增加抗逆性,ABA有应激激素之称。(5)乙烯的生理作用①改变生长习性,引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长;②促进成熟,有催熟激素之称;③促进衰老和脱落,是控制叶片脱落的主要激素;④促进开花和雌花分化;

⑤诱导插枝不定根的形成,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质的分泌。

2、细胞分裂素为什么能延缓叶片衰老

原因有二:

(1)细胞分裂素抑制核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、蛋白酶和叶绿素酶等的活性,延缓了核酸、蛋白质和叶绿素等的降解。

3、生长素促进生长的作用机理

关于生长素的作用机理有两种假说:“酸生长理论”和“基因活化学说”。

(1) 酸生长理论(acid growth theory)的要点是:①原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶),生长素作为泵的变构效应剂,与泵蛋白结合后使其活化;②活化了的质子泵消耗能量(ATP),将细胞内的H+泵到细胞壁中,导致细胞壁基质溶液的pH 下降;③在酸性条件下,H+一方面使细胞壁中对酸不稳定的键(如氢键)断裂,另一方面(也是主要的方面)使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加,从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝

之间的键断裂,细胞壁松弛;④细胞壁松弛后,细胞的压力势下降,导致细胞的水势下降,细胞吸水,体积增大而发生不可逆增长。

(2) 基因活化学说认为: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;③Ca2+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。4、生长素与赤霉素在生理作用方面的相互关系如何

生长素与赤霉素之间存在相辅相成作用。1GA 有抑制IAA 氧化酶活性的作用防止IAA 的氧化

2GA能增加蛋白酶的活性促进蛋白质分解

色氨酸数量增多有利于IAA 的生物合成3GA 促进生长素由束缚型转变为自由型

第八章

1、种子萌发三阶段,及各阶段的代谢特点

答1:①吸胀吸水阶段:为依赖原生质胶体吸胀作用的物理吸水阶段,无论种子是否通过休眠还是有无生命力,均具有此阶段②缓慢吸水阶段:种子吸水受种皮的束缚,原生质的水合度达到饱和,酶促反应与呼吸作用增强,贮藏物质开始分解,胚细胞的吸水力提高(5分);③生长吸水阶段:在贮藏物质加快转化的基础上,胚根、胚芽中的核酸、蛋白质等原生质组分合成加快,细胞吸水加强。当胚根突破种皮后,有氧呼吸增强,种子吸水与鲜重持续增加

2、植物地下部分和地上部分的相关性在生产上如何调节植物的根冠比

答植物的地上部分和地下部分处在不同的环境中两者之间有维管束的联络存在着营养物质与信息物质的大量交换。根部的活动和生长有赖于地上部分所提供的光合产物、生长素、维生素等

而地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中合成的植物激素(CTK 、GA 与ABA)、氨基酸等。另外根冠间进行着信息交流。如在水分亏缺时根系快速合成并通过木质部蒸腾流将ABA逆境信号运输到地上部分调节地上部分的生理活动。如缩小气孔开度抑制叶的分化与扩展以减少蒸腾来增强对干旱的适应性。叶片的水分状况信号如细胞膨压以及叶片中合成的化学信号物质也可传递到根部影响根的生长与生理功能。因此植物地下部分和地上部分具有相关性。一般地说根系生长良好其地上部分的枝叶也较茂盛同样地上部分生长良好也会促进根系的生长。生产上通过降低地下水位增施磷钾肥减少氮肥中耕松土使用三碘苯甲酸、整形素、矮壮素、缩节胺等生长抑制剂或生长延缓剂等措施来加大植物的根冠比而通过增施氮肥

提高地下水位使用GA 、油菜素内酯等生长促进剂等措施来降低根冠比。此外运用修剪与整枝等技术也可调节根冠比

3、产生顶端优势的原因是什么,举出实践中利用或抑制顶端优势的2-3个例子

答关于顶端优势产生的原因有多种假说用来解释但一般都认为这与营养物质的供应和内源激素的调控有关。(1)"营养"假说认为顶芽是一个"营养库"它在胚中就形成发育早输导组织也较发达能优先获得营养而生长侧芽则由于养分缺乏而被抑制。(2)"激素抑制"假说认为顶端优势是由于生长素对侧芽的抑制作用而产生的。植物顶端形成的生长素通过极性运输下运到侧芽侧芽对生长素比顶芽敏感而使生长受抑制。(3)营养转移假说认为生长素既能调节生长又能控制代谢物的定向运转植物顶端是生长素的合成部位高浓度的IAA使其保持为生长活动中心和物质交换中心将营养物质调运至茎端因而不利侧芽的生长。(4)细胞分裂素假说认为细胞分裂素能促进侧芽萌发解除顶端优势。已知生长素可影响植物体内细胞分裂素的含量与分布。顶芽中含有高浓度的生长素其一方面可促使由根部合成的细胞分裂素更多地运向顶端另一方面影响侧芽中细胞分裂素的代谢或转变。(5)原发优势假说认为器官发育的先后顺序可以决定各器官间的优势顺序即先发育的器官的生长可以抑制后发育器官的生长。顶端合成并且向外运出的生长素可以抑制侧芽中生长素的运出从而抑制侧芽生长。多种假说有一点是共同的即都认为顶端是信号源。这信号源就是由顶端产生并极性向下运输的生长素它直接或间接地调节着其它激素、营养物质的合成、运输与分配从而促进顶端生长而抑制侧芽的生长。生产上有时需要利用和保持顶端优势如麻类、向日葵、烟草、玉米、高梁等作物以及用材树木需控制侧枝生长促使主茎强壮挺直。有时则需消除顶端优势以促进分枝生长如棉花打顶和整枝、瓜类摘蔓、果树修剪等可调节营养生长合理分配养分花卉打顶去蕾可控制花的数量和大小茶树栽培中弯下主枝可长出更多侧枝从而增加茶叶产量绿篱修剪可促进侧芽生长而形成密集灌丛状苗木移栽时的伤根或断根则可促进侧根生长使用三碘苯甲酸可抑制大豆顶端优势促进腋芽成花提高结荚率BA 对多种果树有克服顶端优势、促进侧芽萌发的效果

4、营养生长和生殖生长的相关性表现在哪些方面?如何协调以达到栽培上的目的

答营养生长与生殖生长的关系主要表现为(1) 依赖关系生殖生长需要以营养生长为基础花芽必须在一定的营养生长的基础上才分化。生殖器官生长所需的养料大部分是由营养器官供应的

营养器官生长不好生殖器官自然也不会好。(2)对立关系如营养生长与生殖生长之间不协调则造成对立表现在营养器官生长过旺会影响到生殖器官的形成和发育生殖生长的进行会抑制营养生长。在协调营养生长和生殖生长的关系方面生产上积累了很多经验。例如加强肥水管理防止营养器官的早衰或者控制水分和氮肥的使用不使营养器官生长过旺在果树生产中适当疏花、疏果使营养上收支平衡并有积余

以便年年丰产消除"大小年"。对于以营养器官为收获物的植物如茶树、桑树、麻类及叶菜类则可通过供应充足的水分增施氮肥摘除花芽

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。

第九章

1、植物通过春化需要哪些外界条件?用实验证明精简生长点是感受低温刺激的部位

答:低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。植物感受低温的部位是茎的生长点或其它能进行细胞分裂的组织。将植物放在温暖的室内,只对某一部位进行低温处理,若能使植物开花,即能证明处理部位为低温感受部位。

例如可选用盆栽芹菜进行实验,将芹菜植物放在温暖的室内,茎尖用胶管缠绕,通入冷水,芹菜茎尖经低温处理可开花,反之,如果将芹菜植株放入低温室内,向缠绕茎尖的胶管通入温水,芹菜则不能开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。

2、光敏色素分布在细胞的什么地方,Pr型或Pfr 型的吸光特点有何不同

一般认为光敏色素与膜系统结合,分布在质膜、线粒体膜、核膜、叶绿体膜和内质网膜上。Pr型的吸收高峰在伺660nm,Pfr型的吸收高峰在730nm,二类型光敏色素在不同光谱作用下可互相转换,当Pr型吸收660nm红光后就转变为Pfr,而Pfr吸收730nm远红光后会转为Pr 型

3、试述光敏色素与植物花诱导的关系

一般认为光敏色素控制植物的开花并不决定于Pr 或Pfr的绝对量,而是与Pfr/Pr的比值有关。对短日植物来说,在光期结束时,Pfr占优势、Pfr/Pr 比值较高不利于开花,转入黑暗时,Pfr/Pr 比值降低,当Pr r/Pr比值降到低于临界值时,短日植物可以发生成花的反应,对长日植物来说,较长的光期结束时,Pfr/Pr 比值较高,这恰好是长日植物开花所必需的。但如果暗期过长,Pfr转变为Pr 相对比较多,Pfr/Pr比值下降,长日植物不能成花。用红光中断暗期,Pfr水平提高,Pr水平下降,Pfr /Pr比值升高,短日植物开花受到抑制,长日植物开花受到促进。

4、光周期理论在农业生产上应用有哪些方面

1)控制开花:光周期的人工控制可以促进或延迟开花,菊花是短日植物,经短日处理可以从十月份提前至六、七月间开花。在杂交育种中,可以延长或缩短日照长度,控制花期,解决父、母本花期不遇的问题。(2)抑制开花,促进营养主长,提高产量。如甘蔗是短日植物,临界日长10hi可以在短日照来临时,用光间断暗期,即可抑制甘蔗开花,增加甘蔗产量。(3)引种上,必须考虑植物能否及时开花结实。如南方大豆是短日植物,南种北引,开花期延迟,所以引种时要引早熟种。(4)可以利用作物光周期特性,南繁北育,缩短育种周期。

第十章

1、种子发育可分为哪几个时期,各时期在生理上有何特点

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: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。

2、植物器官脱落和植物激素的关系如何

(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。

(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。3、如何调控器官的衰老和脱落

( 1 )调控衰老的措施①应用基因工程植物的衰老过程受多种遗传基因控制,并由衰老基因产物启动衰老过程。通过抗衰老基因的转移可以对植物或器官的衰老进行调控,然而基因工程只能加速或延缓衰老,而不能抑制衰老。②使用植物生长物质CTK 、低浓度IAA 、GA 、BR 、PA 可延缓植物衰老;ABA 、乙烯、JA 、高浓度IAA 可促进植物衰老。③改变环境条件适度光照能延缓多种作物叶片的衰老,而强光会加速衰老;短日照处理可促进衰老,而长日照则延缓衰老。干旱和水涝都能促进衰老。营养(如N 、、P 、K 、Ca 、Mg )亏缺也会促进衰老。高浓度O 2 会加速自由基形成,引发衰老,而高浓度CO 2 抑制乙烯形成,因而延缓衰老。另外,高温、低温、大气污染、病虫害等都不同程度地促进植物或器官的衰老。( 2 )调控脱落的措施①应用植物生长调节剂应用各类生长调节剂可促进或延缓脱落。②改善水肥条件增加水肥供应和适当修剪,可使花、果得到足够养分,从而减少脱落。③基因工程可通过基因工程,调控与衰老有关的基因表达,进而影响脱落。

第十一章

1、在逆境中,植物体内积累脯氨酸有什

么作用

脯氨酸在逆境中的作用有两点:(1)作为渗透调节物质。适合于用来保持原生质与环境的渗透平衡。防止水分散失。(2)保持膜结构的完整性,因为脯氨酸与蛋白质相互作用,能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀,增强蛋白质和蛋白质间的水合作用。

2、零上低温对植物组织的伤害大致分为

几个步骤

分两个步骤:第一步是膜相的改变,在低温时膜从液晶态转变为凝胶态,膜收缩,出现裂缝或通道,使膜的透性增加。第二是由于膜损伤而引起代谢紊乱。膜上的酶系统受到破坏,同时结合在膜上的酶系统与膜外游离酶系统之间丧失固有比平衡,导致代谢紊乱。

3、膜脂与植物的抗冷性有何关系

一般生物膜脂呈液晶态,当温度下降到一定程度时,膜脂由液晶态变为凝胶态,导致原生质停止流动,透性加大膜脂碳链越长固化温度越高;碳链长度相同时,不饱和键数越多,固化温度越低。即不饱和脂肪酸越多植物的抗冷性越强。

4、在冷害过程中植物体内发生了哪些生

理生化变化

(1)原生质流动减慢或停止对冷害敏感的植

物如番茄、西瓜等在10℃下1-2分钟,原生质

流动很缓慢或完全停止。(2)水分平衡失调秧

苗受到冷害后,吸水跟不上蒸腾,叶尖、叶片

会萎蔫、干枯。(3)光合速率减弱低温影响叶

绿素合成,加上阴雨,光照不足,光合作用产

物形成少,导致减产。(4)呼吸速率大起大落冷

害初期呼吸速度加快,随着低温加剧或时间延

长,至病症出现时,呼吸更强,以后迅速下降。5、什么叫植物的交叉适应,交叉适应有哪些特点答:植物和动物一样,在经历了某种逆境之后能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对于不良环境之间的相互适应作用,称为交叉适应。其特点如下:: (1)在干旱、盐渍等多中逆境条件下,植物体内的脱

落酸、乙烯等植物激素含量都有增加,从而可以提高植物对多种逆境的抵抗能力。(2)植物在遭受多种逆境胁迫下,会同时有多种保护酶参与作用,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等。(3)植物在一种逆境下可以产生多种逆境蛋白,而在多种逆境下则又可以产生类似的逆境蛋白。如在高温、干旱、盐渍等胁迫下都能诱导热激蛋白的合成。

(4)在多种逆境条件下,植物都会积累脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质,通过渗透调节作用来提高自身对逆境的抵抗力。干旱、盐处理可提高水稻的抗冷性,就是植物发生交叉适应反应的例证

6、渗透调节概念、渗透调节物质及意义

答:植物渗透调节物质可分为两大类:一是由外界引入细胞中的无机离子,包括钾、钠、钙、镁、氯等;二是在细胞内合成的有机溶质,主要是蔗糖、山梨醇、脯氨酸、甜菜碱等。其主要的生理功能包括:(1)维持细胞膨压变化不大,有利于其他生理生化过程的进行。(2)维持气孔开放,以保证光合作用较正常的进行

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