植物生理学(共21页)

精选优质文档-倾情为你奉上植物生理学第一章1 水在植物生命活动中的意义。水是生命活动所必需的，是植物的一个重要的“先天”环境条件，水分在植物生命活动中的作用是很大的，主要有一下几个方面：（1）水是细胞质的主要成分；（2）水分是代谢过程的反应物质；（3）是植物对物质吸收和运输的容剂；（4）保持细胞固有形态；（5）保持体温；（高其华人和比热）（6）透光（光合作用）；（7）3.98摄氏度是密度最大（结冰时只是表面呈固态）；（8）其他生态作用（湿度等）2.气孔机理：气孔运动是保卫细胞内膨压改变的结果。这是通过改变保卫细胞的水势而造成的。人们早知道气孔的开关与昼夜交替有关。在温度合适和水分充足的条件下，把植物从黑暗移到光照下，保卫细胞的水势下降而吸水膨胀，气孔就张开。日间蒸腾过多，供水不足或在黑夜时，保卫细胞因水势上升而失水缩小，使气孔关闭。是什么原因引起保卫细胞水势的下降与上升呢？目前存在以下学说。 1.淀粉-糖转化学说(starch-sugar conversion theory) 淀粉-糖转化学说认为，植物在光下，保卫细胞的叶绿体进行光合作用，导致CO2浓度的下降，引起pH升高(约由5变为7)，淀粉磷酸化酶促使淀粉转化为葡萄糖-1-P，细胞里葡萄糖浓度高，水势下降，副卫细胞(或周围表皮细胞)的水分通过渗透作用进入保卫细胞，气孔便开放。黑暗时，光合作用停止，由于呼吸积累CO2和H2CO3，使pH降低，淀粉磷酸化酶促使糖转化为淀粉，保卫细胞里葡萄糖浓度低，于是水势升高，水分从保卫细胞排出，气孔关闭。试验证明，叶片浮在pH值高的溶液中，可引起气孔张开；反之，则引起气孔关闭。 但是，事实上保卫细胞中淀粉与糖的转化是相当缓慢的，因而难以解释气孔的快速开闭。试验表明，早上气孔刚开放时，淀粉明显消失而葡萄糖并没有相应增多；傍晚，气孔关闭后，淀粉确实重新增多，但葡萄糖含量也相当高。另外，有的植物(如葱)保卫细胞中没有淀粉。因此，用淀粉-糖转化学说解释气孔的开关在某些方面未能令人信服。 2.无机离子吸收学说(inorganic ion uptake theory) 该学说认为，保卫细胞的渗透势是由钾离子浓度调节的。光合作用产生的ATP，供给保卫细胞钾氢离子交换泵做功，使钾离子进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。 3.苹果酸生成学说(malate production theory) 苹果酸代谢影响着气孔的开闭。在光下，保卫细胞进行光合作用，由淀粉转化的葡萄糖通过糖酵解作用，转化为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，同时保卫细胞的CO2浓度减少，pH上升，剩下的CO2大部分转变成碳酸氢盐(HCO3-)，在PEP羧化酶作用下，HCO3-与PEP结合，形成草酰乙酸，再还原为苹果酸。苹果酸会产生H+，ATP使H+-K+交换泵开动，质子进入副卫细胞或表皮细胞，而K+进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。此外，气孔的开闭与脱落酸(ABA)有关。当将极低浓度的ABA施于叶片时，气孔就关闭。后来发现，当叶片缺水时，叶组织中ABA浓度升高，随后气孔关闭。3.蒸腾作用的意义：（1）蒸腾作用是水分吸收和运输的主要动力        对于高大的植物来说，假如没有蒸腾作用，由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生，植株较高部分就无法获得水分，会影响植物生长；（2）矿质盐类要溶于水才能被植物吸收和在体内运转 ，而蒸腾作用又是水分和流动的动力，因此，矿物质也随水分的吸收流动而被吸入和运输到植物体各部分中去。所以，蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输都是有帮助的；     （3）蒸腾作用可以降低叶温    太阳光照射到叶片上时，大部分光能转变为热能，如果叶片没有降温的本领，叶温过高叶片就会被灼烧，而蒸腾作用过程中，液态水变为水蒸气需要吸收热量，从而降低叶温。第二章1.矿质元素的生理意义。答：矿质元素在植物的生理生化活动中起着非常重要的作用：1、是细胞结构物质和生物大分子的组成成分，如N、S、P等；2、通过调节酶活动来调节植物生命活动如钾离子、钙离子等；3、起电化学作用，包括离子浓度平衡、胶体的稳定以及电荷中和，如钾离子、二价铁离子、氯离子；4、第二信使，如钙离子，有些矿质元素以化合物形式存在时也是第二信使，如NO、H2S、ROS等；5、渗透调节，如钾离子、氯离子参与了植物水势等的调节。2.根系吸收水分和矿质元素的区别与联系：植物吸收矿质元素也是一个复杂的过程。它一方面与吸水有关；另一方面又具有独立性，同时对不同离子的吸收还有选择性。植物根系吸收水分和吸收矿质元素是相互依赖又相对独立的过程，。相关性表现在：（1）矿物质要溶于水后才能被植物吸收和运输，根系吸水时，溶于水中的矿质元素的一部分会进入植物体内，并随蒸腾流运输到植物各部分，但矿物质不是由水分顺便“带进”植物体内的；（2）根系对矿质的吸收能引起根部水势降低，有利于水分进入根部；（3）水分的蒸腾产生蒸腾拉力，有利于溶于水中的矿质元素的吸收和运输，但两者不成比例关系；（4）水分上升使导管保持低盐浓度，促进矿质吸收。 区别表现在：（1）根系吸收水分和吸收矿质的机制不同，吸收水分一般是以被动吸收为主，而矿质的吸收则以主动吸收为主，有选择性和饱和效应。根系吸收水分的三种方式为：扩散、集流（驱动力：压力梯度）、渗透作用（驱动力：压力梯度，浓度梯度）。 矿质吸收的三种方式：被动运输、主动运输、胞饮作用。 被动运输包括通道运输和载体运输，顺化学梯度，不耗能。 主动运输有质子泵、离子泵，逆化学梯度，耗能 胞饮作用通过膜的内陷来实现，无选择性，不耗能。（2）植物吸收矿质元素的量与吸收水分的量不成比例关系；（3）两者的运输方向不同，水分主要被运输到叶片用于蒸腾消耗，而矿质元素一般运输到生长中心供生长。（4）根系吸收水的途径有共质体途径、质外体途径和跨膜途径，根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力；根部吸收矿物质是离子通过交换吸附方式吸附在根部细胞表面，之后以共质体途径和质外体途径进入根的内部。3.如何合理施肥：植物营养最大效率期对肥料的利益效率最高，最需要但不等于只需要在这个时期施肥。作物对矿质元素的吸收随本身的生育期而有很大的改变，所以应在充足基肥的基础上，分期追肥，以满足植物不同生育期的需要。具体时间看实际情况而定。植物生长发育受环境支配，而环境千变万化，植物生长情况实际上是环境对植物影响的综合反映，所以具体施肥时期和数量还需要根据植株生长情况来决定。（1）追肥的形态指标：相貌，例如：氮肥多，植物生长快，叶长而软，株型松散；氮肥不足，则生长慢，叶短而直，株型紧凑。叶色：叶色是反映作物体内营养状况最灵敏的指标，例例如：叶色深，氮和叶绿素均高，反之，则少。（2）追肥的生理指标：营养元素诊断、酰胺含量、酶活性。所以追肥不是越多越好，而是根据不同时期不同生长环境及植物的生长状况来决定的，这需要经验的积累及相关的农业知识。第三章1. C3、C4和CAM途径的异同点。答：C3、C4和CAM途径的相同点是：（1）都是利用光反应形成的同化力（ATP和NADPH）将CO2还原形成糖类物质的过程；（2）CO2的固定酶都有Rubisco,C3途径是最基本的途径，C4和CAM途径包含C3途径。不同点是：（1）从羧化酶种类和所在位置来看，C3植物是由叶肉细胞叶绿体的Rubisco羧化空气中的CO2，而C4植物和CAM植物则由细胞质基质中的PEP羧化；（2）从卡尔文循环固定的CO2来看，C3植物直接固定空气中的二氧化碳，而C4植物和CAM植物则是利用C4酸脱羧出来的CO2;(3)从进行卡尔文循环叶绿体位置来看，C3和CAM植物都是在叶肉细胞中进行，而C4植物在维管束鞘细胞中进行；（4）从同化CO2和进行卡尔文循环来看，C3植物是同时同处进行，C4植物在空间分隔进行，即分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞进行。CAM植物是在时间上分隔进行，即分别在夜晚和白天进行。C3途径C4途径CAM途径CO2固定酶RubiscoPEP羧化酶RubiscoPEP羧化酶RubiscoCO2固定途径只有卡尔文循环在不同空间分别进行C4途径和卡尔文循环在不同时间分别进行CAM途径和卡尔文循环最初CO2接收体RuBPPEP光下：RuBP暗中：PEPCO2固定的最初产物PGAOAA光下：PGA暗中：OAAATP、NADPH利用部位叶肉细胞维管束鞘细胞叶肉细胞淀粉合成部位叶绿体维管束鞘叶绿体2. 光合作用中释放的氧来源于：(  H2O  )。3. 培养黄化植物的暗室内，安装的安全灯最好选用：( 绿光灯   )。4. 下列4组物质中，光合碳循环所必需的一组是：( CO2、NADPH、ATP   )。5. PSI的反应中心色素分子对光的最大吸收峰位于(700nm )。6. CAM植物在光下固定CO2的最初产物是(  PGA  )。7. 光合作用的意义是：( 把无机物变成有机物   )、(   把无机物变成有机物 )、(  把无机物变成有机物  )。8. 叶绿素a吸收的红光光谱比叶绿素b的偏向(  长波 )方向，而在蓝紫光区域偏向(  短波  )方向。9. 光合磷酸化有下列3种类型：(非环式电子传递    )、(环式电子传递    )和( 假环式电子传递  )，通常情况下(非环式电子传递     )占主要地位。10. 光合作用中淀粉是在( 叶绿体   )形成的，蔗糖的合成是在( 细胞质   )中进行的。11. 叶绿体色素提取液在反射光下观察呈(  红  )色，在透射光下观察呈(   绿 )色。12. 叶绿素分子具有哪些化学性质?答：叶绿素分子具有的化学性质：（1）叶绿酸是叶绿素的酯，在碱性条件下会发生皂化反应；（2）取代反应   叶绿素分子中的镁原子与卟啉环结合不稳定，容易被氢离子、铜离子取代，形成去没叶绿素；（3）亲脂性（4）亲水性（5）收集和传递光能，少数叶绿素a对能将光能转化为化学能。13、 C3植物的光呼吸为什么比C4植物高?答：原因是（1）C3途径的CO2固定是通过Rubisco羧化作用来实现的，而C4途径的CO2固定是由PEP羧化酶催化完成的，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco强很多，因此，C4植物的光合速率比C3植物快许多。（2）由于PEP对CO2亲和力大，所以C4植物能够利用低浓度的CO2，而C3植物不能。C4植物的CO2补偿点比较低（<10mg/l),而C3植物的CO2补偿点较高（50150mg/l).（3）C4植物的PEP羧化酶活性较强，对CO2的亲和力很大，且C4酸由叶肉细胞进入维管束鞘，这种酶就起一个CO2泵的作用，把外界的CO2“压”进维管束鞘薄壁细胞中去，增加维管束鞘薄壁细胞的【CO2/【O2】比率，改变Rubisco的作用方向，羧化大于加氧。因C4植物在光照下只产生少量的乙醇酸，光呼吸非常低。（4）C4植物的光呼吸酶系主要集中在维管束鞘薄壁细胞中，光呼吸就局限在维管束鞘内进行，在它外面的叶肉细胞，具有对co2亲和力很强的PEP羧化酶，所以，即使光呼吸在维管束鞘放出CO2,也很快被叶肉细胞再次吸收利用，不易“漏出”。由于以上原因，C3植物的光呼吸比C4植物的高。14. 光合作用(photosynthesis)答：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程，称为光合作用（photosynthesis).光合作用是一个复杂的过程，大致可以分为以下三个步骤：原初反应、电子传递和光合磷酸化、碳同化。15. 天线色素(antenna pigment)答：天线色素(antenna pigment)：也叫聚光色素，指聚光复合物中没有光化学活性，只有吸收和传递光能作用的色素，将光能聚集到反应中心复合物的特殊叶绿素a对。绝大多数光和色素包括大部分叶绿素a和全部叶绿素b、类胡罗卜素类都属于天线色素。16. 光饱和点(1ight saturation point)答：光饱和点(1ight saturation point)：在一定的光强度范围内，植物的光合强度随光照强度的上升而增加，当光照强度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照强度。17. 光合链(photosynthetic chain)答：光合链(photosynthetic chain)：在类囊体膜上的PSll和PSl之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。18. C4植物(C4 plant)答：C4植物(C4 plant)：甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物，故称为四碳二羧酸途径，简称C4途径，碳同化过程中具有C4途径的植物叫C4植物。19. 光合作用与呼吸作用有何联系和区别?答：植物的光合作用和呼吸作用是植物体内相互独立又相互依存的两个过程，光合作用制造有机物、贮存能量的过程，而呼吸作用则是分解有机物，释放能量的过程，两者的区别是：光合作用呼吸作用1.以CO2和H2O为原料1.以O2和有机物为原料2.产生糖类和氧气2.产生CO2和H2O3.叶绿素等捕获光能3.有机物的化学能暂时贮存在ATP中或以热能消失4.H2O的氢主要转移至NADP+4.有机物的氢主要转移至NAD+5.仅有叶绿素的细胞才能进行光合作用5.活细胞都能进行呼吸作用6.只在光照下发生6.在光照或暗里都能发生7.发生于真核细胞植物的叶绿体中7.糖酵解和磷酸戊糖途径发生于细胞质基质中，三羧酸循环和生物氧化发生于线粒体中8.糖合成过程主要利用ATP和NADPH+H+8.细胞是活动是利用ATP和NADPH+H+9.通过光合磷酸化把光能转变为ATP9.通过氧化磷酸化把有机物的化学能转化形成ATP联系是：光合作用和呼吸作用又共处于一个统一体中。没有光合作用形成有机物，就不可能有呼吸作用，没有呼吸作用，光合作用也无法完成。主要表现如下：（1）光合作用所需的ADP和辅酶NADP+与呼吸作用所需要的是相同的，这两种物质在光合和呼吸中可共用；（2）光合作用的碳循环与呼吸作用的磷酸戊糖途径基本上是互为逆反应；（3）光合释放的氧气可供呼吸利用，而呼吸作用释放的二氧化碳亦能为光合作用所同化。第四章1.呼吸作用与光合作用的区别与联系：区别光合作用呼吸作用部位含有叶绿体的细胞所有的活细胞条件光有光,无光均可原料二氧化碳和水有机物和氧气产物有机物，氧气二氧化碳，水能量变化制造有机物，储存能量分解有机物，释放能量联系：如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，呼吸作用释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量。如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。因为光合作用过程中，原料的吸收和产物的运输需要能量，该能量是呼吸作用释放的。光合作用和呼吸作用是相互作用相互调节的。2.植物呼吸代谢的多样性的意义：植物呼吸代谢具有多样性，它表现在呼吸途径的多样性（EMP，TCA和PPP等），呼吸链电子传递的多样性（电子传递主路：细胞色素系统途径，外NAD（P）H支路和内NAD（P）H支路及抗氰途径）.末端氧化系统的多样性（细胞色素C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，对植物的生长调节有重要意义，是植物长期进化过程中对不断变化的环境的适应的表现，以不同方式为植物提供新的物质和能量，对植物度过不良环境及抗病免疫方面有极其重要的作用。第五章1.有机物运输的形式，途径，特点。    答：有机物运输的形式：通过蚜虫吻刺实验证明植物运输的有机物多数是糖类（主要是蔗糖）。途径：通过环割实验，证明有机物运输是由韧皮部担任的。韧皮部装载的途径是质外体途径和共质体途径。特点：（1）源到库 （2）优先供应生长中心 （3）就近供应，同侧运输 （4）同龄叶片之间不存在相互运输 （5）同化物质分配2.压力流学说：该学说主张筛管中溶液流运输是由源端和库端之间渗透产生压力梯度推动的。椰肉细胞将蔗糖装载到筛分子-伴胞复合体，由于蔗糖浓度升高，源端筛管内的水势降低，导致筛管分子从临近的木质部吸收水分，由此膨胀产生高的膨压。与此同时，库端筛管内的蔗糖不断卸出，进入库细胞，导致库端水势升高，水分流到木质部，降低了库端筛管的膨压，源端和库端就存在膨压差。推动筛管内同化物的集流，由源端向库端运输。第八章1.试述五大类植物激素的生理功能。答：生长素（AUX):生长素的生理作用是广泛的，它影响细胞分裂、伸长和分化，也影响营养器官和生殖器官的生长、成熟和衰老，现将生长素的生理作用总结如下：（1）促进作用   促进细胞分裂，维管束分化，茎伸长，叶片扩大，顶端优势，种子发芽，侧根和不定根形成，根瘤形成，偏上性生长，形成层活性，光合作用分配，雌花增加，单性结实，乙烯产生，坐果等。（2）抑制作用    抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老等。生长素对细胞伸长的促进作用，与生长素浓度，细胞年龄和植物器官种类有关。赤霉素（GA）：（1）促进作用    促进种子萌发和茎生长，两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开花，花粉发育，细胞分裂，叶片扩大，抽薹，侧枝伸长，胚轴弯钩变直，果实生长以及某些植物坐果。（2）抑制作用   抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。赤霉素在啤酒生产上可促进麦芽糖化。细胞分裂素（CTK）：（1）促进作用    促进细胞分裂、细胞膨大，地上部分分化，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，养分移动，气孔扩张，偏上性生长，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物作果。（2）抑制作用   抑制不定根形成和侧枝形成，延缓叶片衰老等。乙烯（ETH):(1)促进作用   促进解除休眠，地上部和根的生长分化，不定根形成，叶片和果实脱落，某些植物的花有道形成，两性花中雌花形成，开花，花和果实衰老，呼吸跃变型果实成熟，茎增粗，萎蔫，街道防御反应。（2）抑制作用   抑制某些植物开花，生长素的转运，茎和根的伸长生长。脱落酸（ABA）：（1）促进作用   促进叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，块茎休眠，叶片衰老，光合产物运向发育中的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。（2）抑制作用   抑制种子发芽，IAA运输，植株生长。脱落酸控制植物生长，提高抗逆性等都是农业生产上的重要问题。2.除五大类植物激素外，植物体内还有哪些天然的植物生长物质?各有何生理功能?答：除五大类植物激素外，植物体内还有以下天然的植物生长物质：油菜素内酯、茉莉酸、水杨酸、多肽类与多胺等。生理功能：油菜素内酯（BL）：促进细胞生长和分裂（因为BL可使绿豆和豌豆而定DNA 聚合酶和RNA聚合酶的活性增大，DNA和RNA含量增多，蛋白质合成增多。BL又会刺激质膜上的ATP酶活性，促使质膜分泌氢离子到细胞壁，同样遵循“酸生长”学说）；促进木质部分化、花粉管伸长及种子萌发；在玉米、小麦等的花期施用，可提高产量；还可以提高作物的抗冷性、抗旱性和抗盐性。茉莉酸（JA）：有促进作用也有抑制作用：（1）促进作用   促进乙烯合成，叶片衰老，叶片脱落，气孔关闭，呼吸作用，蛋白质合成，块茎形成。（2）抑制作用    抑制种子萌发，营养生长，花芽形成，叶绿素形成，光合作用。JA还能提高植物的抗逆性，增强对病虫和机械伤害的防御能力。水杨酸（SA）：在植物抗病过程中起着重要作用。一些抗病植物受病原微生物侵染后，会诱发SA的形成，进一步形成治病相关的蛋白，提高抗病能力。还能抑制ACC转变为乙烯，诱导浮萍开花等。多胺（polyamine):(1)促进生长；（2）延迟衰老；（3）适应逆境条件。多肽激素（plant polypeptide hormone):有调节生理过程和传递细胞信号的功能。3.试用酸生长理论解释生长素的作用机理。答：生长素通过增加壁的伸展性来刺激细胞的生长。酸生长理论：IAA激活氢离子ATP酶导致胞外氢离子浓度升高胞间介质酸化激活纤维素酶等多种壁水解酶壁组分降解壁伸展性加大细胞扩大。特点：反应速度快（其反应速率在3060min达到最高）。4.乙烯是如何促进果实成熟的?答：乙烯从以下几个方面促进果实成熟：（1）促进呼吸，诱导呼吸跃变，加快果实成熟代谢；（2）增加果实细胞膜的透性，是气体交换加速，呼吸代谢加强，还是得膜的分室作用减弱，酶能与底物有效接触；（3）诱导多种与成熟有关的基因表达，这些基因产物包括多种与果实成熟有关的酶，如纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、几丁质酶等加速细胞内大分子物质的降解和转化。上述三个方面的原因导致某些肉质果实出现呼吸聚变，进而果实内的各种有机物质发生急剧变化，使果实甜度增加，酸味减少，涩味消失，香味产生，色泽变艳，果实由硬变软，最终达到完全成熟。5.IAA、GA、CTK生_理效应有什么异同?ABA、ETH又有哪些异同?答：IAA、GA、CTK三者都能促进细胞分裂，在一定程度上都能延缓器官衰老与脱落，都能调节与生长相关的基因表达。三者的生理效应的不同点是：IAA促进细胞核分裂，对促进细胞分化和伸长具有双重作用，即在低浓度下促进生长，在高浓度下抑制生长尤其是对离体器官的效应更明显，还能维持顶端优势，促进不定根的形成，促进雌花分化，诱导单性结实，IAA能延长某些种子或块茎的休眠；GA促进分裂的作用主要是缩短了细胞周期中G1期和S期，促进整体植株细胞伸长的效应更明显，无双重效应，抑制不定根的形成，另外GA可促进雄花分化，诱导单性结实；CTK则主要促进细胞质的分裂和细胞扩大，促进芽的分化，打破顶端优势，促进侧芽生长，此外，CTK能打破一些种子的休眠。ABA、ETH二者都能促进器官的衰老、脱落，增强抗逆性，调节基因表达，一般情况下都抑制阴阳器官的生长。二者不同的：ABA能促进休眠，引起气孔关闭；乙烯（ETH）则能打破一些种子和芽的休眠，果实成熟，促进雌花分化，引起不对称生长，有道不定根的形成。6.植物激素(plant hormone，phytohormone)答：植物激素：在植物体内合成，能从合成部位运到作用部位，对植物生长发育产生显著调节作用的微量有机物质。目前国际上公认的植物激素有五大类（AUX、GA.CTK.ETH.ABA).7. 系统素(systemin) 答：系统素：是植物受到机械伤害或昆虫侵害时在细胞质中产生的具有信号传导作用的内源物质，也是植物伤害生理领域研究中最关键的因素之一。8. 生物测定(bioassay)答：生物测定：又称生物检(鉴)定。利用某些生物对某些物质（如维生素、氨基酸）的特殊需要，或对某些物质（如激素、植物激素、抗生素、药物等）的特殊反应来定性、定量测定这些物质的方法。如用小鼠的惊厥反应测定胰岛素，用微生物测定维生素B12等。生物测定有时比其他测定方法更为灵敏和专一。它是生物学、医学、特别是毒理学的重要内容和基础。9. 植物生长物质(plant growth substance)答：植物生长物质是一些具有强烈生理功能，能调节植物生长发育的物质。10. 植物生长调节剂(plant growth regulator)答：植物生长调节剂是一些具有植物激素生理活性的人工合成的物质。如2,4-D、NAA、乙烯利等。11. 生长素的极性运输(polar transport of auxin)答：生长素的极性运输(polar transport of auxin)是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。12. 乙烯的三重效应(triple response of ethylene)答：乙烯的三重效应：乙烯对黄化豌豆幼苗的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎和根的增粗生长和使茎横向生长（即使茎失去负向重力性生长）的三个方面的效应，是由乙烯导致的典型的生物效应。13. 生长延缓剂(growth retardant) 答：生长延缓剂：抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂。它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长，其效应可以被外施赤霉素解除。生长延缓剂是抗赤霉素类，全部是人工合成的，如矮壮素（CCC）、多效唑（PP333）等。14. 生长抑制剂(growth inhibitor)答：生长抑制剂：抑制植物顶端分生组织生长的生长调节剂。它能干扰顶端细胞的分裂，引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势，其作用不能被赤霉素所恢复。常见的天然生长抑制剂有ABA、水杨酸、茉莉酸、咖啡酸、绿原酸等，常见的人工合成的生长抑制剂有三碘苯甲酸（TIBA）、青鲜素（MH）、整形素等。15. 植物激素受体(phytohormone receptor)植物体内能与植物激素特异性结合的、并能引发特殊生理生化反应的蛋白质。它可能存在于细胞质膜、细胞器膜或核膜上，也可能存在于细胞质或细胞核中，也称为蛋白受体。16.偏上性生长(epinasty growth)植物器官上下两部分的生长速度不一致，上部组织的生长速度快于下部组织的现象。乙烯对叶柄有偏上生长的作用，从而造成叶片下垂。第六章1.简述次生代谢物质的意义。答：植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。主要有以下几方面的意义：次级代谢是植物长期演化过程中产生的，对植物的生长、繁衍、适应等生理过程都具有重要的作用。次级代谢产物贮存在液泡或细胞壁中，是代谢的最终产物，除了极少数之外，大部分不再参加代谢活动。 某些次级代谢产物是植物生命活动必需的，如吲哚乙酸、赤霉素等植物激素。 叶绿素、类胡萝卜素和木质素等可影响植物的生长发育；花色素等色素和有挥发性萜类使植物具有一定的色、香、味，吸引昆虫或动物来传粉和传播种子。某些植物产生对植物本身无毒而对动物或微生物有毒的次级代谢产物（如多酚单宁），防御天敌吞食，保存自己。作物被微生物感染时，会合成植保素，抵御微生物入侵。次生代谢产物是重要的药物（如奎宁碱）或工业原料（如橡胶），深受人们重视。2.什么是初生代谢，什么是次生代谢？什么是初生代谢物质，什么是次生代谢物质？初生代谢：初生代谢是指所有生物的共同的代谢途径。合成糖类，氨基酸类,普通的脂肪酸类，核酸类以及由它们形成的聚合物(多糖类、蛋白质类、RNA、DNA等等)。次生代谢：次生代谢是指生物合成生命非必需物质并储存次生代谢产物的过程。初生代谢物质：光合作用的直接产物（糖类、脂肪、核酸和蛋白质等）称出生代谢物质。次生代谢物质:是植物体的其他有机物，他们是由糖类等有机物次级代谢衍生出来的物质，因此称为次级代谢物质，如萜类、酚类、和生物碱等。第七章1.什么是信号，信号转导的步骤有那些?答：信号即环境变化对细胞所产生的刺激，包括物理信号、化学信号（配体）、胞外信号、胞内信号。植物细胞信号转导是指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。信号转导可分为4个步骤：信号分子与细胞表面受体结合；跨膜信号转换；在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合；导致生理生化变化。2. 请你列出你知道的第二信使，各有什么功能？答：我所知道的第二信使：Ca2+/CaM、   IP3/DAG（IP3/ Ca2+、DAG/PKC）、  H2S 、ROS、NO。Ca2+/CaM在信号转导中的作用：Ca2+是植物细胞中信号转导重要的第二信使,几乎外界所有刺激,如激素、逆境胁迫、病原体的侵入、创伤等都可以引起植物细胞的Ca2+变化.另外,在向光反应、重力反应、体细胞发生等过程中,也发生Ca2+变化. Ca2+继而与CaM、CDPK等结合而起作用。Ca2+的跨膜运转调节细胞内的钙稳态，细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长壁， 最终调节细胞生长发育。IP3/DAG在信号转导中的作用：（1）IP3/ Ca2+信号传递途径：是水溶性的，可从质膜扩散到胞质，以后与内质网膜或液泡膜上的IP3Ca2+门通道结合，使通道打开。液泡Ca2+浓度升高，Ca2+就顺着浓度梯度由液泡释放出来，增加胞质Ca2+浓度，引起生理反应。（2）DAG/PKC在信号转导中的作用：DAG与PKC结合并使之激活，PKC进一步使其他激酶（G蛋白、磷脂酶C等）磷酸化，调节细胞的繁殖和分化。H2S在信号转导中的作用：在动物体内，H2S主要通过血管平滑肌细胞上的KATP通道调节血压;在植物体内与植物的抗病虫害能力有关，H2S参与了植物生长发育的整个过程。（由于看的文献有限及相关研究不成熟，所以回答的不全面或者不正确，请老师多多指教）ROS的功能：高等植物代谢过程中活性氧的产生是不可避免的，活性氧在机体中浓度过高有毒害作用，浓度低有时是必不可少的信号，活性氧最终降解为过氧化氢，过氧化氢作为信号分子，可引起细胞保护反应、细胞程序死亡、种子萌发、根相重力性和气孔关闭等生理效应。NO的功能：NO在植物抗逆境中有重要作用，同样调节植物的各项生理功能。此外，还有脂质分子、PH变化、一些氧化还原剂如抗坏血酸、谷胱甘肽等都是第二信使。第九章1.光受体有哪些？有何生理意义？答：光受体有：（1）光敏色素    感受红光及远红光区域的光（650nm-740nm)；（2）隐花色素和向光素  感受蓝光和近紫外光区域的光；（3）UV-B受体   感受紫外线B区域的光；（4）UV-R受体。生理意义：在植物长期的进化中，形成完善的光受体系统，来感受不同波长、光强和方向的光，以便更好地适应环境。2.什么是PCD？有何生理意义？答：PCD即程序性细胞死亡，是一种主动的、生理性的细胞死亡，由细胞内业已存在的、由基因编码的程序控制的细胞自然死亡过程，是生长发育过程中不可缺一的过程。生理意义：程序性细胞死亡对植物正常生长发育有重要的意义，它是植物体发育过程中必不可少的部分，如种子萌发后糊粉层细胞死亡，根尖生长时根冠细胞死亡等。在植物体对外界环境的反应方面也有重要作用，如玉米等因水涝导致根和茎部分皮层薄细胞死亡。在导管的形成、雌配子体的形成、过敏反应的防护作用等方面也有重要意义，由此可见，没有程序性细胞死亡就不能形成植物体，就不能进行正常的生命活动。3. 简述种子萌发和成熟时的生理生化变化的差异。答：种子萌发时，其基本上包括种子吸水，贮藏组织内主要物质（淀粉、脂类和蛋白质）水解成可溶性糖类和氨基酸并运输到生长部位合成细胞组分，胚根和胚芽出现等过程。种子的吸水可分为急剧吸水、停止吸水和再度迅速吸水三个阶段；种子萌发时的呼吸过程可分为急剧上升-滞缓-再急剧上升-显著下降三个阶段；有机物的转变为大分子-小分子-大分子；植物激素的变化是GA、AUX 、CTK等增加，ABA、ETH等减少。种子的成熟过程大体上与种子萌发时的变化相反，种子成熟实质是胚从小长大以及营养物质在种子中变化和积累的过程。种子成熟期间，植物营养器官的养料，以可溶性的低分子化合物状态（如蔗糖、氨基酸等）运往种子，在种子中逐渐转化为不溶性的高分子化合物（如淀粉，蛋白质、脂类等），并且积累起来，同时，种子成熟时其含水量逐渐减少。4. 植物激素如何控制器官和维管束的分化?答：通过控制植物激素之间的比例控制植物组织和器官的分化。（1）IAA/GA的值高促进木质部分化，比值 中，促进木质部和韧皮部的分化，比值低，促进韧皮部分化；（2）IAA/CTK比值高促进根分化，比值更高促进愈伤组织的诱导及生长，比值中促进根和茎的分化，比值低促进茎分化；（3）GA/CTK比值高促进顶端分化为雄花，比值低促进顶端分化为雌花；（4）GA/ABA比值高打破种子休眠，促进萌发，有利于雄花的分化，比值低诱导种子休眠，抑制萌发，有利于雌花的分化。5.光在植物生长发育中的意义是什么？答：光对植物一生的生长都有极其重要的作用，可从光照时间、光质、光强和光周期四个方面变现出来。（1）光是光合作用的能源和叶绿素形成的条件，即光是植物生长的基本条件。（2）光照时间长短直接影响光合作用，从而影响生长；另外日照长短还影响生长和休眠，绝大多数多年生植物都是在长日照条件下促进生长、在短日照条件下诱导休眠的。（3）光质影响光合效率，橙光和红光的效率最高，蓝光次之，绿光最差；短波光尤其是紫外光抑制茎伸长生长，例如UV-B能使核酸分子结构破坏，多种蛋白质变性，IAA氧化，细胞的分裂和伸长受阻，从而使植株矮化、叶面积减小，但可促进细胞分裂成熟，利于植株健壮生长。（4）光强主要影响光合作用。在一定范围内，光强增加，光合效率增大，但光强过高会出现光宝盒现象，产生光抑制。（5）光周期对植物生长发育的影响可以通过光敏色素控制，如成花诱导，长日植物和短日植物的开花对日照长短都有严格的要求。（6）光对形态建成的作用：黄花苗转绿。植物在黑暗中生长呈黄化，表现出茎叶淡黄、茎秆细长、叶小而不伸展等状态，若给黄化植株就能使茎叶逐渐转绿。需光种子的萌发。受光质影响，通常红光促进需光种子萌发，而远红光抑制需光种子萌发。控制植物的形态。叶的厚度和大小、茎的高矮、分枝的多少、长度、根冠比等都与光照强弱和光质有关。向光性运动。通常茎叶有正向光性，有效光是蓝光。6. 植物的运动有哪些？有何生理意义？答：植物运动即植物的器官在某种因素影响下发生空间位移的现象。高等植物的运动可分向性运动和感性运动。向性运动是植物的某个器官或部位对来自环境因素的单方向性刺激所引起的定向运动。向性运动包括感受，感受到外界刺激；转导，即感受到的信号传导到向性发生的细胞；反应，接受信息后就弯曲生长。依外界因素不同，向性运动可分为向光性、向重力性、向化性和向水性等。感性运动是植物受无定向的外界刺激而引起的运动。有两类生长性运动，不可逆的细胞伸长，如偏上性运动等；紧张性运动，由叶枕膨压变化产生，是可逆性变化，如叶片感夜运动、感热运动、感震运动等。生理意义：吸收充足的阳光、水分、肥料等满足生长发育的需要，向重力性具有利于根向地生长，在抗倒伏方面有重要意义，对植物适应环境提供保障。   第十章1.什么是春化作用，有何应用前景？答：低温诱导植物开花的过程，称为春花作用。低温是春花作用的主要条件。运用前景：进行春化处理种子，即使萌动种子通过春化的低温处理。通过春化处理的植物，花诱导加速，提早开花成熟，也可以通过春化处理解决一些种子的春播问题。在育种时利用春化处理，可以加速冬性作物育种过程。2. 什么是光周期和光周期现象？植物对光周期反应有哪些类型？答：光周期：在一天中，白天和黑夜的相对长度称为光周期。光周期现象：植物对白天和黑夜的相对长度的反应，光周期现象。植物对光周期反应类型：长日植物（LDP）  指必须长于其临界日照长度的日照才能开花的植物；短日植物（SDP)   指必须短于其临界日照长度的日照才能开花的植物；日中性植物（DNP）  指任何光照条件下都可以开花的植物。3.光周期在农业生产上有何应用？答：光周期在农业生产上的应用：（1）控制开花   在花卉栽培中，可用延长或缩短光照时数，来控制开花时期，使它们在需要的时节开花。（2）引种    要考虑两地的日照时数是否一致及作物对光周期的要求，还要注意收获的对象是生殖器官还是营养器官。对于短日植物（SDP)来说，北方植物引种到南方，发育提前，发育期缩短，应选晚熟品种；南方北方，发育期延迟，发育期延长，应选早熟品种。长日植物（LDP） 北方南方，发育推迟，发育期应选早熟品种；南方北方，发育提前，发育期缩短，应选晚熟品种。（3）在育种上的利用   根据作物光周期特性，利用我国气候多样性的特点，可以进行作物的南繁北育。（4）调节营养生长和生殖生长   以收获营养器官为主的作物通过控制光周期抑制其开花。  4. 简述花形态发生的ABC模型。答：该模型要点是，正常花器官结构的形成是由A、B、C3类基因的共同作用完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C3类基因中的一类或两类基因的正常表达。即A基因控制萼片和花瓣的形成，B基因控制花瓣和雄蕊的形成，C基因控制雄蕊和柱头，若A基因突变，则不能形成萼片，B基因突变则没有影响，C基因突变则不能形成正常的柱头。5. 如何克服自交不亲和性？答：花粉和柱头之间有相互识别的机能，能保证稳定与繁衍。然而，在育种工作中，远种杂交不亲和性影响到工作的开展，所以需要克服自交不亲和性，主要的途径有：（1）蒙导法，即在授予有活力的不亲和花粉的同时，混合一些杀死的亲和花粉，从而使柱头不能识别不亲和的花粉，而使其受精，这种方法称为蒙导法，可以运用于克服自交不亲和性；（2）媒介法，当两种远源植物杂交不易成功时，先将一个远源亲本与一个比较近源的植物进行杂交，然后用其杂种再与另一亲本杂交，可以提高远源杂交的结实率，这种方法叫媒介法；（3）还可以用物理化学方法（变温、辐射、生长调节剂）处理柱头。花柱等组织，打破不亲和性。十一章1.果实成熟时的生理生化变化是什么？答：果实成熟时的生理生化变化与种子萌发时大致相反，主要有有机物的变化、呼吸变化、植物激素的变化。（1）主要有机物的变化：是物质的合成累积为主，可溶性糖类不溶性糖类；非蛋白氮蛋白氮；糖类脂类。（2）呼吸速率：有机物累积和种子的呼吸速率有密切联系。有机物累积迅速时，呼吸作用旺盛，种子接近成熟时，呼吸作用降低。（3）水分减少，失水到种子的安全含水量。（4）植物激素的变化:如GA、AUX、CTK等激素的含量减少，而ABA、ETH等激素的含量增加。2. 什么是休眠？原因何在？如何破除？答：休眠：具有生命活力的成熟种子或延存器官在合适萌发的条件下仍不萌发的现象，包括生理和强迫休眠。种子休眠的原因：种皮限制（不透水、不透气、种皮对胚的机械阻碍作用）、种子未完成后熟、胚未完全发育（胚芽未形成）、抑制物质的存在。破除种子休眠的方法：用机械摩擦、化学物质等除去种皮限制，采用层积处理的方法将种子进行低温处理，完成种子的后熟，也可以用促进种子萌发的植物激素（如赤霉素）处理种子，打破休眠。3. 植物衰老的理论有哪些？答：（1）营养亏缺理论：生殖器官是一个“强库”，垄断了植株的营养分配，聚集了营养器官的养料，导致了营养体衰老。（2）激素调控理论：营养体细胞分裂素减少 促进衰老激素的增加（如ETH、ABA等)。（3）自由基假说：ROS损伤蛋白、生物膜、DNA等。（4）DNA损伤假说：表达误差。（5）PCD理论（6）衰老阶段：启动时期：启动衰老信号；               退化时期：生物大分子的分解代谢；               终止时期：细胞死亡。十二章1. 什么是逆境？植物对逆境抵抗有哪些方式？逆境：对植物生长发育和生存不利的各种环境因素的总称，包括生物逆境和非生物逆境，又称胁迫。植物对逆境的抵抗方式有：（1）避逆性  植物通过缩短生育期来避开逆境的适应或抵抗方式；（2）抑逆性  植物通过建立某种屏障以阻止或减小胁迫进入植物体内的适应或抵抗方式；（3）耐逆性  通过某些生理生化机制来减轻或消除胁迫引起的伤害。2. 逆境对植物伤害的可能共同机理是什么？答：逆境对植物伤害的可能共同机理是：（1）生物膜的伤害         （2）蛋白质变性（3）氧化胁迫（ROS的产生）   （4）渗透胁迫（缺水）（5）钙离子毒害与酸中毒3. 植物对逆境的适应或抵抗的共同机理是什么？答：植物对逆境的适应或抵抗的共同机理是：（1）生物膜的修复与重建（通过改变膜的组分含量及不饱和度来修复或重建细胞膜）；（2）合成胁迫蛋白；（3）抗氧化系统活力的增强；（4）渗透调节。（5）Ca2+平衡和PH稳定4. 什么是渗透调节?渗透调节物质的特点有哪些？答：渗透调节   细胞通过主动吸收无机离子，主动合成有机小分子来降低水势，增强细胞吸水能力的方式称为渗透调节。渗透调节物质的特点：（1）小分子     （2）溶解度大   （3）合成迅速   （4）高浓度下无毒性    （5）生理PH不带电荷 （6）能被细胞膜保持住不外流专心-专注-专业