[农学]植物生理学复习题 97页

97植物生理学复习题学院：农学院专业：09农资姓名：龙啸天联系电话：15285114673\n97目录农业资源与环境091龙啸天绪论30植物细胞的结构与功能4第一章植物的水分生理7第二章植物的矿质营养18第三章植物的光合作用24第四章植物的呼吸作用38第七章同化物的运输、分配及信号转导46第八章植物生长物质54第十章植物的生长生理69第十一章植物的生殖生理78第十二章植物的生殖与衰老84第十三章植物的抗逆生理90\n97绪论1．与其他生物相比较，绿色植物代谢活动有哪些显著的特点？　　答：植物的基本组成物质如蛋白质、糖、脂肪和核酸以及它们的代谢都与其他生物（动物、微生物）大同小异。但是，植物本身的代谢活动有一些独特的地方，如：①绿色植物代谢活动的一个最大特点，是它的“自养性”，绿色植物不需要摄取现成的有机物作为食物来源，而能以太阳光能作动力，用来自空气中的CO2和主要来自土壤中的水及矿物质合成有机物，因而是现代地球上几乎一切有机物的原初生产者；②植物扎根在土中营固定式生活，趋利避害的余地很小，必须能适应当地环境条件并演化出对不良环境的耐性与抗性；③植物的生长没有定限,虽然部分组织或细胞死亡，仍可以再生或更新，不断地生长；④植物的体细胞具全能性，在适宜的条件下，一个体细胞经过生长和分化，就可成为一棵完整的植株。　　因此作为研究植物生命活动规律以及与环境相互关系的科学--植物生理学在实践上、理论上都具有重要的意义，是大有可为的。2．请简述植物生理学在中国的发展情况。　　答：在科学的植物生理学诞生之前，我国劳动人民在生产劳动中已积累并记载下了丰富的有关植物生命活动方面的知识，其中有些方法至今仍在民间应用。　　比较系统的实验性植物生理学是20世纪初开始从国外引进的。20世纪20～30年代钱崇澍、李继侗、罗宗洛、汤佩松等先后留学回国，在南开大学、清华大学、中央大学等开设了植物生理学课程、建立植物生理实验室，为中国植物生理学的发展奠定了基础。1949年以后，植物生理的研究和教学工作发展很快,设有中国科学院上海植物生理研究所(现改名为中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所)；各大地区的植物研究所及各高等院校中，设有植物生理学研究室（组）或教研室(组)；农林等部门设立了作物生理研究室（组）。中国植物生理学会自1963年成立后,已召开过多次全国性的代表大会，许多省、市、自治区陆续成立了地方性植物生理学会。中国植物生理学会主办了《植物生理学报》(现改名《植物生理与分子生物学学报》)和《植物生理学通讯》两刊物，北京植物生理学会主办有不定期刊物《植物生理生化进展》。　　中国植物生理学会会员现在已发展到5000余人，植物生理学的研究队伍在不断壮大，在有关植物生理学的各个领域里,都开展了工作，有些工作在国际植物生理学领域中已经占有一席之地。目前在中国植物生理学主要研究方向有：功能基因组学研究：水稻及拟南芥的突变群体构建，基因表达谱和DNA芯片，转录因子，细胞分化和形态建成。分子生理与生物化学研究：光合作用，植物和微生物次生代谢，植物激素作用机理，光信号传导和生物钟，植物蛋白质组学研究。环境生物学和分子生态学研究：植物-昆虫相互作用，植物－微生物相互作用，共生固氮，植物和昆虫抗逆及对环境的适应机制，现代农业，空间生物学。基因工程与生物技术：植物遗传转化技术，优质高抗农作物基因工程，植物生物反应器等。　　为了更好地适应当今植物生理学领域的发展趋势，中国植物生理学界的广大科技工作者将继承和发扬老一辈的爱祖国、爱科学的优良传统，将分子、生化、生物物理、遗传学等学科结合起来，在植物的细胞、组织、器官和整体水平，研究结构与功能的联系及其与环境因素的相互作用等，以期在掌握植物生理过程的分子机理，促进农业生产、改善生态环境、促进人与自然和谐发展的过程中发挥更大的作用。\n970植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能（一）填空　　1．指出图中植物细胞各部分的名称：⑴              ，⑵              ，⑶              ，⑷              ，⑸              ，⑹              ，⑺              ，⑻              。（质体或叶绿体，线粒体，核模，质膜，细胞壁，内质网，高尔基体，液泡膜）　　2．植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征是              、              和              。（大液泡，叶绿体，细胞壁）　　3．植物细胞的胞间连丝的主要生理功能有              和              两方面。（物质交换，信号传递）　　4．原生质体包括              、              和              。（细胞膜，细胞质，细胞核）　　5．当原生质处于              状态时，细胞代谢活跃，但抗逆性弱；当原生质呈              状态时，细胞生理活性低，但抗性强。（溶胶，凝胶）　　6．典型的植物细胞壁由              、              和              组成。（胞间层，初生壁，次生壁）　　7．纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是由D-葡萄糖残基以              键相连的无分支的长链。（β-1,4-糖苷）　　8．生物膜的化学组成基本相同，都是以              和              为主要成分的。（蛋白质，脂类）　　9．根据蛋白质在膜中的排列部位及其与膜脂的作用方式，膜蛋白可分为              和              。（外在蛋白，内在蛋白）　　10．生物膜的不对称性主要是由于              和              的不对称分布造成的。（脂类，蛋白质）　　11．除细胞核外，有的细胞器如              和              中也含有DNA。（叶绿体，线粒体）　　12．在细胞有丝分裂过程中，牵引染色体向细胞两极移动的纺缍体是由              构成的。（微管）　　13．植物细胞的骨架是细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括              、              和              \n97等。（微管，微丝，中间纤维）　　14．一般在粗糙型内质网中主要合成              ，而光滑型内质网中主要合成              。（蛋白质，糖蛋白的寡糖链和脂类）　　15．植物的内膜系统主要包括              、              、              和液泡等。（核膜，内质网，高尔基体）　　16．在细胞中高尔基体除参与细胞壁形成和生物大分子装配外，还参与              和              。（物质集运，物质分泌）　　17．植物衰老过程中，衰老细胞的大部分内含物被由              释放的水解酶水解后，再运送到其他器官再利用。（溶酶体）　　18．植物细胞中存在着两种微体，即              和              ，分别与              和              有关。（过氧化物体，乙醛酸体，光呼吸，脂类代谢）　　19．圆球体一般在              上形成，是贮藏              的细胞器。（粗糙型内质网，油脂）　　20．核糖体主要是由              和              组成的，它是细胞中合成              的场所。（rRNA，蛋白质，蛋白质）　　21．很多代谢反应可以在细胞质基质中进行，如              、              、              和              等。（糖酵解，戊糖磷酸途径，脂肪酸合成，蔗糖合成）　　22．植物的细胞周期可以分为四个时期，即              、              、              和              。（G1期，S期，G2期和M期）　　23．高等植物细胞共有三个基因组，即              、              和              ，后两组又称为              。（核基因组，叶绿体基因组，线粒体基因组，核外基因组）（二）选择题　　1．真核细胞的主要特征是              。D．　　A．细胞变大B．细胞质浓C．基因组大D．细胞区域化　　2．一个典型的植物成熟细胞包括              。C　　A．细胞膜、细胞质和细胞核B．细胞质、细胞壁和细胞核　　C．细胞壁、原生质体和液泡D．细胞壁、原生质体和细胞膜　　3．中胶层是由果胶多聚物组成的，其中包括              。A．　　A．果胶酸、果胶和原果胶B．果胶酸的钙盐和镁盐　　C．多聚半乳糖醛酸D．阿拉伯聚糖　　4．原生质胶体的分散相是生物大分子，主要成分是              。B．　　A．脂类B．蛋白质C．淀粉D．纤维素　　5．去掉细胞壁的植物原生质体一般呈球形，这是原生质的              造成的。C．　　A．弹性B．粘性C．张力D．流动性　　6．原生质的粘性与植物的抗逆性有关，当原生质的粘性增加时，细胞代谢活动，抗逆性就              。C．　　A．强，强B．弱，弱C．弱，强D．弱，弱　　7．伸展蛋白是细胞壁中的一种富含              的糖蛋白。C．　　A．亮氨酸B．组氨酸C．羟脯氨酸D．精氨酸　　8．一般说来，生物膜功能越复杂，膜中的              种类也相应增多。A．　　A．蛋白质B．脂类C．糖类D．核酸　　9．下列哪一种代谢活动与生物膜无关：              。C．　　A．离子吸收B．电子传递C．DNA复制D．信息传递　　10．植物细胞内的产能细胞器除线粒体外，还有              。A．　　A．叶绿体B．核糖体C．乙醛酸体D．过氧化物体　　11．下列哪一种不属于质体：              。D．　　A．淀粉体B．叶绿体C.杂色体D．圆球体　　12．花瓣、果实等呈现各种不同的颜色，因为其细胞中含有              。B．　　A．叶绿体B．杂色体C．线粒体D．圆球体　　13．在线粒体内膜内表面有许多小而带柄的颗粒，它们是              \n97。B．　　A．核糖体B．H+-ATP酶C．微体D．小囊泡　　14．不同的植物细胞有不同的形状，这主要是由于细胞质中的定向排列，而影响细胞壁微纤丝的排列。C．　　A．微丝B．内质网C．微管D．高尔基体　　15．微体有两种，即：              。B．　　A．叶绿体和质体B．过氧化物体和乙醛酸体　　C．线粒体和叶绿体D．圆球体和溶酶体　　16．植物细胞原生质的流动一般是由              驱动的。A．　　A．微丝B．微管C．肌动蛋白D．韧皮蛋白　　17．微管主要是由              和              两种亚基组成的异二聚体。A．　　A．α-微管蛋白，β-微管蛋白B．微管蛋白，原纤丝　　C．收缩蛋白，肌动蛋白D．微管，微丝　　18．植物细胞的区隔化主要靠              来完成。D．　　A．高尔基体B．液泡C．细胞膜D．内质网　　19．被称为细胞的自杀性武器的是              。B．　　A．微体B．溶酶体C．内质网D．高尔基体　　20．下列哪个过程不属于细胞程序性死亡：              。C．　　A．导管形成B．花粉败育C．冻死D．形成病斑（三）问答题1．为什么说真核细胞比原核细胞进化？　　答：原核细胞没有明显的由核膜包裹的细胞核，只有由若干条线型DNA构成的拟核体，细胞体积一般很小，质膜与细胞质的分化简单，除核糖体外，没有其它亚细胞结构，主要以无丝分裂方式繁殖。而真核细胞有明显的由两层核膜包裹的细胞核，细胞体积较大，细胞质高度分化形成了各种大小不一和功能各异的细胞器，各种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜系统，细胞分裂以有丝分裂为主。由于真核细胞出现复杂的内膜系统和高度分化的细胞器，使细胞结构区域化，代谢效率提高，遗传物质稳定，能组成高等的真核生物。两者相比，真核细胞显然要比原核细胞进化得多。2．典型的植物细胞与动物细胞的最主要差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？　　答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？　　答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？　　答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。　　(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。类囊体是由封闭的扁平小泡组成，膜上含有叶绿体色素和光合电子传递体，这与其具有的光能吸收、电子传递与光合磷酸化等的光反应功能相适应。而C02同化的全部酶类存在于叶绿体间质，从而使间质成为C02固定与同化物生成的场所。由于叶绿体具有上述特性，使它能成为植物进行光合作用的细胞器。　　(2)线粒体是进行呼吸作用的细胞器，也含有双层膜，外膜蛋白质含量低，因而透性较大，有利于线粒体内外物质的交流，内膜蛋白质含量高，且含有电子传递体和ATP酶复合体，这使内膜不仅通透性小，而且可在其上能进行电子传递和氧化磷酸化，并保证各种代谢的正常进行。　　(3)微管是由微管蛋白组装成的中空的管状结构，在细胞中能聚集与分散，组成早前期带、纺缍体等多种结构。它在保持细胞形状、细胞内的物质运输、细胞分裂和细胞壁合成中起重要作用。　　(4)微丝由收缩蛋白构成，类似于肌肉中的肌动蛋白，呈丝状，主要为胞质运动提供动力。　　(5)内质网大部分呈膜片状，由两层平行排列的单位膜组成，内质网相互联通成网状结构，穿插于整个细胞质中，既提供了细胞空间的支持骨架，又起到了细胞内的分室作用，另外内质网是细胞内的物质合成、运输和贮藏系统，也是细胞间物质与信息的传递系统。　　(6)高尔基体是由膜包围的液囊垛叠而成，除参与物质集运外，也参与某些生物大分子的装配，并可分泌成壁物质和其它物质。　　(7)液泡随着细胞的生长，常融合成一个大的中央液泡，其内糖、酸等溶质具有渗透势，这对调节水分平衡、维持细胞的挺度具有重要作用。另外液泡膜上有ATP酶、离子通道和多种载体，能选择性地吸收和积累各种物质。5．生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？\n97　　答：生物膜主要由蛋白质和脂类组成，膜中脂类大多为极性分子，其疏水尾部向内，亲水头部向外，组成双脂层，蛋白质镶嵌在膜中或分布在膜的表面。脂性的膜不仅把细胞与外界隔开，而且把细胞内的空间区域化，从而使细胞的代谢活动有条不紊地“按室分工”。膜上的蛋白质有的是酶，有的是载体或通道，还有的是能感应刺激的受体，因而生物膜具有进行代谢反应、控制物质进出以及传导信息等功能。膜中蛋白质和脂类的比值因膜的种类不同而有差异，一般来说，功能多而复杂的生物膜，其蛋白质的种类以及与脂类的比值大，反之，膜的功能简单，其所含蛋白质的种类与数量就少。如线粒体内膜以及类囊体膜的功能复杂，要进行电子传递和磷酸化作用，因而其蛋白质种类和数量较多，而且其中许多蛋白质与其它物质组成了蛋白复合体。　　关于膜的结构有流动镶嵌、板块镶嵌等模型。流动镶嵌模型的结构特点是强调膜的不对称性和流动性，不对称性主要指脂类和蛋白质分布的不对称；而流动性则指组成膜的脂类双分子层或蛋白质都是可以流动或运动的。膜的流动性保证了生物膜能经受一定程度的形变而不致破裂，这也可使膜中各种成分按需要重新组合，使之合理分布，有利于表现膜的多种功能。更重要的是它允许膜互相融合而不失去对通透性的控制，确保膜分子在细胞分裂、膜动运输、原生质体融合等生命活动中起重要的作用。板块镶嵌模型的结构特点是强调整个生物膜是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的膜块所组成，不同流动性的区域可同时存在，各膜块随生理状态和环境条件会改变与转化，这种板块镶嵌模型有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性。6．细胞内部的区域化对其生命活动有何重要意义？　　答：细胞内的区域化是指由生物膜把细胞内的空间分隔，形成各种细胞器，这样不仅使各区域内具有的pH值、电位、离子强度、酶系和反应物不同，而且能使细胞的代谢活动“按室进行”，各自执行不同的功能。同时由于内膜系统的存在又将多种细胞器联系起来，使得各细胞器之间能协调地进行物质、能量交换与信息传递，有序地进行各种生命活动。7．植物细胞的胞间连丝有哪些功能？　　答：植物细胞胞间连丝的主要生理功能有两方面：一是进行物质交换，相邻细胞的原生质可通过胞间连丝进行交换，使可溶性物质（如电解质和小分子有机物）、生物大分子物质（如蛋白质、核酸、蛋白核酸复合物）甚至细胞核发生胞间运输。二是进行信号传递，物理信号（电、压力）和化学信号（生长调节剂）都可通过胞间连丝进行共质体传递。8．细胞周期各阶段有何特点？　　答：G1-期是从有丝分裂完成到DNA复制之前的时期，主要进行mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成，为DNA复制作准备。　　S期是DNA复制时期，主要进行DNA及有关组蛋白的合成。此期中DNA的含量增加一倍。　　G2期为DNA复制完毕到有丝分裂开始的一段间隙，主要进行染色体的精确复制，为有丝分裂作准备。　　M期是细胞进行有丝分裂的时期，此期染色体发生凝缩、分离并平均分配到两个子细胞中。细胞分裂按前期、中期、后期和末期的次序进行，分裂后子细胞中的DNA含量减半。9．植物细胞的基因表达有何特点？　　答：（1）植物是真核生物，其细胞的DNA含量和基因数目远远多于原核细胞，蛋白质或RNA的编码基因序列往往是不连续的，大多数基因都含有内含子。DNA与组蛋白结合，以核小体为基本单位，形成染色体或染色质，遗传物质分散到多个DNA分子上。　　（2）植物细胞的基因为单顺反子，无操纵子结构，有各自的调控序列，而且基因表达有明显的“时”与“空”的专一性。另外，植物基因表达比动物更容易受环境因子（如光、温、水分）的影响，环境因子会引起植物基因表达的改变。　　（3）植物细胞中有三种RNA聚合酶参与基因的表达，RNA聚合酶Ⅰ负责rRNA的合成，RNA聚合酶Ⅱ负责形成mRNA，RNA聚合酶Ⅲ负责tRNA和小分子RNA的合成。植物细胞中的DNA通过组蛋白阻遏等机制，使大部分基因不能表达，又借在转录等水平上的各级复杂调节机制，使得在特定组织和特定发育阶段中有相应基因进行适度表达，产生与组织结构和代谢功能相适应的蛋白质或酶。10．你怎样理解植物细胞的程序化死亡？　　答：细胞程序化死亡(programmedcelldeath,PCD)是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程，与通常意义上的细胞衰老死亡不同，在PCD发生过程中，通常伴随有特定的形态变化和生化反应，如细胞核和细胞质浓缩、DNA降解等。它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡方式。在细胞分化、过敏性反应和抗病抗逆中有特殊作用，如维管束中导管的形成、性别分化过程中单性花的形成、感染区域及其周围病斑的形成等，这些都是细胞程序化死亡的表现。1植物的水分生理植物的水分生理\n97(一)填空　　1．由于              的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为              。溶质势也可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝              来计算。(溶质颗粒，渗透势，-iCRT)　　2．具有液泡的细胞的水势Ψw＝              。干种子细胞的水势Ψw＝              。(Ψs＋Ψp，Ψm)　　3．盐碱地或灌溉水中的盐分浓度高，可引起作物              干旱。(生理)　　4．某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500g，，其蒸腾系数为              ，蒸腾效率为____________。(500，2g·kg-1H2O)　　5．通常认为根压引起的吸水为              吸水，而蒸腾拉力引起的吸水为              吸水。（主动吸水，被动吸水）　　6．植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为              ，它是              存在的体现。(吐水，根压)　　7．在标准状况下，纯水的水势为              。加入溶质后其水势              ，溶液愈浓其水势愈              。（0、下降、愈低）　　8．永久萎蔫是              引起的，暂时萎蔫则是暂时的              引起的。相当于土壤永久萎蔫系数的水，其水势约为              MPa。（土壤缺少有效水，蒸腾＞吸水，－1.5）　　9．植物的吐水是以              状态散失水分的过程，而蒸腾作用以              状态散失水分的过程。（液体，气体）　　10．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称              苗，其原因是土壤溶液水势              于作物体的水势，引起水分外渗。(烧，低)　　11．种子萌发时靠              作用吸水，干木耳吸水靠              作用吸水。形成液泡的细胞主要靠              　作用吸水。(吸胀，吸胀，渗透)　　12．植物细胞处于初始质壁分离时，压力势为              ，细胞的水势等于其              。当吸水达到饱和时，细胞的水势等于              。（0，Ψs，0）　　13．植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性              ，代谢活性              ，抗逆性              。（降低，上升，下降）　　14．气孔开放时，水分通过气孔扩散的速度与小孔的              成正比，不与小孔的              成正比。(周长，面积)　　15．气孔在叶面上所占的面积一般为              %，但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合              原理。(1，小孔律)　　16．移栽树木时，常常将叶片剪去一部分，其目的是减少              。(蒸腾面积)　　17．植物激素中的              促进气孔的张开；而              则促进气孔的关闭。(细胞分裂素，脱落酸)　　18．常用的蒸腾作用指标是              、              和              。(蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数或需水量)　　19．C4植物的蒸腾系数要              于C3植物。(小)　　20．设甲乙两个相邻细胞，甲细胞的渗透势为-1.6MPa，压力势为0.9MPa，乙细胞的渗透势为-1.3MPa，压力势为0.9MPa，甲细胞的水势是              ，乙细胞的水势是              ，水应从              细胞流向              细胞。(-0.7MPa，-0.4MPa，乙，甲)　　21．利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞              ，测定细胞的              。(死活，渗透势)　　22．蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞的细胞壁都因失水而收缩，使              势下降，从而引起这些细胞水势下降而吸水。(压力)　　23．根系吸水的部位主要在根的尖端，其中以              区的吸水能力为最强。(根毛)　　24．根中的质外体常常是不连续的，它被内皮层的              分隔成为内外两个区域。(凯氏带)　　25．共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过              进入另一个细胞的细胞质的移动过程，其水分运输阻力较。(胞间连丝，大)　　26．蒸腾作用的生理意义主要有：产生力、促进部物质的运输、降低和促进CO2的同化等。(蒸腾拉力、木质部、植物体的温度)　　27．保卫细胞的水势变化主要是由              和              等渗透调节物质进出保卫细胞引起的。（K＋，苹果酸）　　28．通常认为在引起气孔开启的效应中，红光是通过              效应，而蓝光是通过\n97              效应而起作用的。红光的光受体可能是              ，而蓝光的光受体可能是              色素。（间接，直接，叶绿素，隐花）　　29．低浓度CO2促进气孔              ，高浓度CO2能使气孔迅速              。（张开，关闭）　　30．植物叶片的              、              、              、              和等均可作为灌溉的生理指标，其中              是最灵敏的生理指标。（细胞汁液浓度，渗透势，水势，气孔开度，叶片水势）　　31．影响气孔开闭的最主要环境因素有              、              、              和              等。（光、温、水、CO2）　　32．和纯水比较，含有溶质的水溶液的蒸汽压              ，沸点              ，冰点              ，渗透压              ，渗透势              。（下降，升高，下降，升高，下降）　　33．适当降低蒸腾的途径有：减少              、降低              及使用              等。（蒸腾面积，蒸腾速率，抗蒸腾剂）(二)选择题　　1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括：              。B．　　A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质　　C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质D．细胞壁和液泡膜和它们之间的细胞质　　2．在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势              。B．　　A．高B．低C．差不多D．无一定变化规律　　3．植物水分亏缺时              。A．　　A．叶片含水量降低，水势降低，气孔阻力增高B．叶片含水量降低，水势升高　　C．叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力增高D．气孔阻力不变　　4．当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时，这时细胞在纯水中：              。C．　　A．吸水加快B．吸水减慢C．不再吸水D．开始失水　　5．将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：              。D．　　A．细胞失水B．既不吸水，也不失水　　C．既可能吸水，也可能失水D．是否吸水和失水，视细胞压力势而定　　6．已形成液泡的细胞，在计算细胞水势时其衬质势可省略不计，其原因是：              。D．　　A．衬质势很低B．衬质势很高C．衬质势不存在D．衬质势等于细胞的水势　　7．苍耳种子开始萌芽时的吸水属于：              。A．　　A．吸胀吸水B．代谢性吸水C．渗透性吸水D．降压吸水　　8．植物分生组织的吸水依靠：。A．　　A．吸胀吸水B．代谢性吸水C．渗透性吸水D．降压吸水　　9．当细胞在0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该细胞置纯水中会              。A．　　A．吸水B．不吸水也不失水C．失水　　10．水分在根或叶的活细胞间传导的方向决定于              。C．　　A．细胞液的浓度B．相邻活细胞的渗透势梯度　　C．相邻活细胞的水势梯度D．活细胞水势的高低　　11．设根毛细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.6MPa，土壤Ψs为-0.2MPa，这时是              。C．　　A．根毛细胞吸水B．根毛细胞失水C．水分处于动态平衡　　12．在保卫细胞内，下列哪一组因素的变化是符合常态并能促使气孔开放的？              D．　　A．CO2含量上升，pH值升高，K+含量下降和水势下降　　B．CO2含量下降，pH值下降，K+含量上升和水势下降　　C．CO2含量上升，pH值下降，K+含量下降和水势提高　　D．CO2含量下降，pH值升高，K+含量上升和水势下降　　13．在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为              。A．　　A．-0.8～-0.2MPaB．-8～-2MPaC．-2～-1MPaD．0.2～0.8MPa　　14．在土壤水分充足的条件下，一般一般陆生植物叶片细胞的溶质势为              \n97。C．　　A．-0.8～-0.2MPaB．-8～-2MPaC．-2～-1MPaD．0.2～0.8MPa　　15．植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψs              。A．　　A．增大B．减小C．不变D．等于零　　16．蒸腾旺盛时，在一张叶片中，距离叶脉越远的部位，其水势              。B．　　A．越高B．越低C．基本不变D．与距离无关　　17．在温暖湿润的天气条件下，植株的根压              。A．　　A．比较大B．比较小C．变化不明显D．测不出来　　18．植物刚发生永久萎蔫时，下列哪种方法有可能克服永久萎蔫？              A．　　A．灌水B．增加光照C．施肥D．提高大气湿度　　19．蒸腾作用的快慢，主要决定于              。B．　　A．叶面积的大小B．叶内外蒸汽压差的大小　　C．蒸腾系数的大小D．气孔的大小　　20．微风促进蒸腾，主要因为它能              。C．　　A．使气孔大开B．降低空气湿度C．吹散叶面水汽D．降低叶温　　21．将Ψp为０的细胞放入等渗溶液中，其体积              。A．　　A．不变B．增大C．减少　　22．大气的水势通常              。A．　　A．低于－10-7PaB．高于－10-7PaC．等于0PaD．低于10-7Pa　　23．风和日丽的情况下，植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为              。B　　A．低-高-低B．高-低-高C．低-低-高D．高-高-低　　24．气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系：              D．　　A．ABAB．苹果酸C．钾离子D．GA　　25．压力势呈负值时，细胞的Ψw。C．　　A．大于ΨsB．等于ΨsC．小于ΨsD．等于0　　26．某植物在蒸腾耗水2kg，形成干物质5g，其需水量是              。C．　　A．2.5B．0.4C．400D．0.0025　　27．植物带土移栽的目的主要是为了              。A．　　A．保护根毛B．减少水分蒸腾C．增加肥料D．土地适应　　28．把植物组织放在高渗溶液中，植物组织              。B．　　A．吸水B．失水C．水分动态平衡D．水分不动　　29．呼吸抑制剂可抑制植物的              。A．　　A．主动吸水B．被动吸水C．蒸腾拉力加根压D．叶片蒸腾　　30．当细胞充分吸水完全膨胀时              。A．　　A．Ψp＝Ψs，Ψw＝0B．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp　　C．Ψp＝-Ψs，Ψw＝0D．Ψp＜0，Ψw＝Ψs-Ψp　　31．当细胞处于质壁分离时              。A．　　A．Ψp＝0，Ψw＝ΨpB．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp　　C．Ψp＝0，Ψw＝ΨsD．Ψp＜0，Ψw＝-Ψp　　32．进行渗透作用的条件是              。D．　　A．水势差B．细胞结构C．半透膜D．半透膜和膜两侧水势差　　33．可克服植物暂时萎蔫。B．　　A．灌水B．遮荫C．施肥D．增加光照　　34．水分临界期是指植物的时期。              C．　　A．消耗水最多B．水分利用效率最高　　C．对缺水最敏感最易受害D．不大需要水分　　35．植物的下列器官中，含水量最高的是              。A．　　A．根尖和茎尖B．木质部和韧皮部C．种子D．叶片　　36．影响蒸腾作用的最主要环境因素组合是              。D．　　A．光，风，O2B．光，温，O2C．光，湿，O2D．光，温，湿　　37．生长在岩石上的一片干地衣和生长在地里的一株萎蔫的棉花，一场阵雨后，两者的吸水方式              。B．　　A．都是吸胀作用B．分别是吸胀作用和渗透作用　　C．都是渗透作用\n97D．分别是渗透作用和吸胀作用　　38．小液流法测定植物组织的水势，如果小液流向上，表明组织的水势              于外界溶液水势。B．　　A．等于B．大于C．小于　　39．植物中水分的长距离运输是通过              B．　　A．筛管和伴胞B．导管和管胞C．转移细胞D．胞间连丝　　40．植物体内水分经的运输速度，一般为3～45m·h-1。C．　　A．共质体B．管胞C．导管D．叶肉细胞间　　41．施肥不当产生“烧苗”时              。A．　　A．土壤溶液水势（Ψ土）＜根毛细胞水势（Ψ细）B．ΨW土＞ΨW细C．ΨW细＝ΨW土　（三）问答题1．简述水分在植物生命活动中的作用。答：　　(1)细胞的重要组成成分一般植物组织含水量占鲜重的75%～90%。　　(2)代谢过程的反应物质如果没有水，许多重要的生化过程如光合作用放氧反应、呼吸作用中有机物质的水解都不能进行。　　(3)各种生理生化反应和物质运输的介质如矿质元素的吸收、运输、气体交换、光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。　　(4)使植物保持固有的姿态植物细胞含有大量水分，产生的静水压可以维持细胞的紧张度，使枝叶挺立，花朵开放，根系得以伸展，从而有利于植物捕获光能、交换气体、传粉受精以及对水肥的吸收。　　(5)具有重要的生态意义通过水所具有的特殊的理化性质可以调节湿度和温度。例如：植物通过蒸腾散热，调节体温，以减轻烈日的伤害；水温的变化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮时可以灌水护秧；高温干旱时，也可通过灌水来调节植物周围的温度和湿度，改善田间小气候；此外可以水调肥，用灌水来促进肥料的释放和利用。因此水在植物的生态环境中起着特别重要的作用。2．植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系？答：植物体内的水分存在两种形式，一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动、不易蒸发散失的水，称为束缚水，另一种是与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水，称为自由水。自由水可参与各种代谢活动，因此，当自由水/束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱；反之，自由水少时，细胞原生质呈凝胶状态，植物代谢活性低，生长迟缓，但抗逆性强。3．在植物生理学中引入水势概念有何意义？答：(1)可用热力学知识来分析水分的运动状况不论在生物界、非生物界，还是在生物界与非生物界之间，水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为O为止。　　2)可用同一单位来判别水分移动水势的单位为压力(Pa)，与土壤学、气象学中的压力单位相一致，使在土壤-植物-大气的水分连续系统中，可用同一单位来判别水分移动。　　(3)与吸水力联系起来水势概念与传统的吸水力（S）概念有联系，在数值上Ψw＝-S，使原先前人测定的吸水力数值在加上负号后就变成水势值。4．土壤溶液和植物细胞在水势的组分上有何异同点？答：(1)共同点：土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。　　(2)不同点：①土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子，而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外，还有有机溶质；②土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的，而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而所引起的；③土壤溶液是个开放体系，土壤的压力势易受外界压力的影响，而细胞是个封闭体系，细胞的压力势主要受细胞壁结构和松驰或紧张状态情况的影响。5．植物吸水有哪几种方式？答：通常认为细胞的水势主要由三部分组成：Ψ细胞＝Ψs＋Ψm＋Ψp，这三个组成中的任何一个发生变化，都会影响细胞水势的变化，从而影响细胞与外界水分的交换。所以引起植物吸水主要有三种方式：　　(1)渗透吸水指由于Ψs的下降而引起的细胞吸水。含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水主要为渗透吸水。　　(2)吸胀吸水依赖于低的Ψm而引起的吸水。无液泡的分生组织和干燥种子中含有较多衬质(亲水物体)，它们可以氢键与水分子结合，吸附水分。　　(3)降压吸水这里是指因Ψp的降低而引发的细胞吸水。如蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞(特别是萎蔫组织)的细胞壁都因失水而收缩，使压力势下降，从而引起细胞水势下降而吸水。失水过多时，还会使细胞壁向内凹陷而产生负压，这时Ψp＜0，细胞水势更低，吸水力更强。6．温度为什么会影响根系吸水？\n97答：温度尤其是土壤温度与根系吸水关系很大。过高过低对根系吸水均不利。　　(1)低温使根系吸水下降的原因：①水分在低温下粘度增加，扩散速率降低，同时由于细胞原生质粘度增加，水分扩散阻力加大；②根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱；③根系生长缓慢，不发达，有碍吸水面积扩大。　　(2)高温使根系吸水下降的原因：①土温过高会提高根的木质化程度，加速根的老化进程；②使根细胞中的各种酶蛋白变性失活。　　土温对根系吸水的影响还与植物原产地和生长发育的状况有关。一般喜温植物和生长旺盛的植物的根系吸水易受低温影响，特别是骤然降温，例如在夏天烈日下用冷水浇灌，对根系吸水很不利。7．试述将鲜嫩的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。答：鲜嫩的蒜头浸入溶液中不能进行正常的有氧呼吸。另外，高浓度蔗糖溶液的渗透势很低，低于蒜头细胞的水势，使蒜头细胞失水发生质壁分离。同时，食醋的主要成分是醋酸，它是蛋白质的凝固剂，对细胞膜结构有破坏作用，因而当用蔗糖与食醋配制的浓溶液浸渍鲜嫩的新蒜不仅会对蒜细胞有杀伤作用，而且使大蒜细胞死亡，原生质层成为全透性，这样蔗糖和醋酸分子均可进入蒜细胞内，新蒜就被浸渍成糖醋蒜。8．气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、温度、CO2浓度调节的？答：关于气孔开闭机理主要有两种学说:　　(1)无机离子泵学说又称K＋泵假说。光下K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K＋浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中，K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。这是因为保卫细胞质膜上存在着H+_ATP酶，它被光激活后，能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的pH值升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH值降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K＋通道进入保卫细胞，引发开孔。　　(2)苹果酸代谢学说在光下，保卫细胞内的部分CO2被利用时，pH值上升至8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶，PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原为苹果酸。苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加，水势降低；苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+在电学上保持平衡。同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。气孔蒸腾显著受光、温度和CO2等因素的调节。　　(1)光光是气孔运动的主要调节因素。光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。　　(2)温度气孔运动是与酶促反应有关的生理过程，因而温度对蒸腾速率影响很大。当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃，因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。当气温过高时，叶片过度失水，气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。　　3)CO2低浓度CO2促进气孔张开，高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。9．简述水分在植物体内的运输途径和运输速率。答：水分在植物体内的运输的途径是：土壤水分→根毛→根皮层→根内皮层→根中柱鞘→根中柱薄壁细胞→根的导管或管胞→茎的导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。水分运输途径中有经质外体的，有经共质体的，如从皮层→根中柱，叶脉→叶肉细胞，是通过共质体活细胞进行的。共质体运输虽只有几毫米，但阻力大，速度一般只有10-3cm·h-1。从土壤中吸收的水分进入根中柱之后，以集流的方式沿着导管和管胞向地上部运输。它们占水分运输全部途径（从根表皮到叶表皮）的99.5%以上。导管是中空而无原生质体的长形死细胞，阻力小，运输速度较快，一般3～45m·h-1；而管胞中由于相连的细胞壁未打通，水分须经壁中纹孔移动，阻力较大，运输速度不到0.6m·h-1。通常蒸腾作用旺盛，叶片失水多，根冠水势梯度大，植物体水分运输的速率也就较大。10．高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还能不能得到水分？为什么？答：蒸腾作用产生的强大拉力把导管中的水往上拉，而导管中的水柱可以克服重力的影响而不中断，这通常可用蒸腾流－内聚力－张力学说，也称“内聚力学说”来解释，即水分子的内聚力大于张力，从而能保证水分在植物体内的向上运输。水分子的内聚力很大，可达几十MPa。植物叶片蒸腾失水后，便向导管吸水，而水本身有重量，受到向下的重力影响，这样，一个上拉的力量和一个下拖的力量共同作用于导管水柱上就会产生张力，其张力可达-3.0MPa，但由于水分子内聚力远大于水柱张力，同时，水分子与导管或管胞壁的纤维素分子间还有附着力，因而维持了输导组织中水柱的连续性，使得水分不断上升。　　导管水溶液中有溶解的气体，当水柱张力增大时，溶解的气体会从水中逸出形成气泡。在张力的作用下，气泡还会不断扩大，产生气穴现象。然而，植物可通过某些方式消除气穴造成的影响。例如气泡在某一些导管中形成后会被导管分子相连处的纹孔阻挡，而被局限在一条管道中。当水分移动遇到了气泡的阻隔时，可以横向进入相邻的导管分子而绕过气泡，形成一条旁路，从而保持水柱的连续性。另外，在导管内大水柱中断的情况下，水流仍可通过微孔以小水柱的形式上升。同时，水分上升也不需要全部木质部参与作用，只需部分木质部的输导组织畅通即可。11．适当降低蒸腾的途径有哪些?答\n97：　　(1)减少蒸腾面积如移栽植物时，可去掉一些枝叶，减少蒸腾失水。　　(2)降低蒸腾速率如在移栽植物时避开促进蒸腾的高温、强光、低湿、大风等外界条件，增加植株周围的湿度，或复盖塑料薄膜等都能降低蒸腾速率。　　(3)使用抗蒸腾剂，降低蒸腾失水量。12．合理灌溉在节水农业中的意义如何？如何才能做到合理灌溉？答：我国水资源总量并不算少，但人均水资源量仅是世界平均数的26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一个突出问题。节约用水，发展节水农业，是一个带有战略性的问题。合理灌溉是依据作物需水规律和水源情况进行灌溉，调节植物体内的水分状况，满足作物生长发育的需要，用适量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在节水农业中具有重要的意义。要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水规律。反映作物需水规律的参数有需水量和水分临界期。作物需水量（蒸腾系数）和水分临界期又因作物种类、生长发育时期不同而有差异。合理灌溉则要以作物需水量和水分临界期为依据，参照生理和形态等指标制定灌溉方案，采用先进的灌溉方法及时地进行灌溉。13．合理灌溉为何可以增产和改善农产品品质？答：作物要获得高产优质，就必须生长发育良好，而合理灌溉能在水分供应上满足作物的生理需水和生态需水，促使植物生长发育良好，使光合面积增大，叶片寿命延长，光合效率提高，根系活力增强，促进肥料的吸收和运转，并能促进光合产物向经济器官运送与转化，使产量和品质都得以提高。14．测定植物组织水势的方法主要有哪些？各方法的基本原理是什么？答：测定植物组织水势的方法有多种，较常用的以下几种：　　(一)液体交换法植物组织放在已知水势的一系列溶液中，如果组织的水势(Ψ细)小于某一溶液的水势(Ψ外)，则组织吸水，反之组织失水。若两者相等，水分交换保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、比重、电导以及组织本身的体积与重量发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。　　下表是液体交换法测定水势的种类和原理：判据Ψ＝Ψ外-Ψ细组织的水分得失组织的体积长度或重量变化外液的比重变化外液的浓度变化外液的电导变化△Ψ＞0吸水增加升高增加增高△Ψ＜0失水降低降低降低降低△Ψ＝0平衡不变不变不变不变测定方法\n97组织体积(重量)法小液流法折射仪法电导仪法使用器材直尺(天平)测量组织的体积(重量)变化用毛细移液管测定外液的比重变化用折射仪测定外液的浓度变化用电导仪测定外液的电导变化适用的材料块茎、块根和果实叶片或碎的组织叶片或碎的组织叶片或碎的组织　　(二)蒸气压法用于测定含有样品的密闭容器中的水蒸气压。把植物组织样品封入小室中，小室内装有作为温度传感器的热电偶，热电偶上带一滴溶液。开始时，水分同时从组织和液滴蒸发，使小室内的湿度升高，直至小室中的空气被水蒸气饱和或接近饱和。此时，如果植物组织与液滴的水势不同，则会发生水分的迁移，液滴温度也会发生变化。要是组织的水势低于液滴的水势，那么，水分将从液滴蒸发，通过空气扩散，最后被组织吸收。液滴水分蒸发的结果是使其温度降低，且蒸发得越迅速（即组织与液滴间水势差越大），温度降得越低。反之，要是液滴的水势低于组织的水势，水分将从组织蒸发，在液滴上凝结，使液滴的温度升高。如果植物组织与液滴的水势相同，则在组织与液滴间就没有水分的净迁移，液滴的温度将与环境温度相同。因而，通过改变液滴溶液浓度，可找到一个温度不变的液滴，即一个与组织水势相同的溶液。　　如果把植物组织事先冷冻，破坏细胞膜的结构，然后按上法测定，所得结果为植物组织的渗透势。而压力势为Ψp＝Ψw-Ψπ。用此法也能测定纯胶体溶液的衬质势。　　(三)压力室法快速测定枝条、完整叶片水势的方法。可将植物枝条或叶片切下，导管中原为连续的水柱断裂，水柱会从切口向内部收缩。将切下的材料密封于钢制压力室中；使枝条的切割端或叶柄伸出压力室。测定时向压力室通压缩空气（或氮气），直至小水柱恰好重新回到切面上为止，所加的压力，称为平衡压力，可以从仪器的压力表上读出，加上负号即为该水柱的压力势，又由于木质部的溶质势绝对值很小，因此可用测得的压力势来近似地代表该器官的水势。该法简单迅速，被广泛应用。(四)计算题1．一个细胞的Ψw为-0.8MPa，在初始质壁分离时的Ψs为－1.65MPa，设该细胞在发生初始质壁分离时比原来体积缩小4%，计算其原来的Ψπ和Ψp各为多少MPa？答：根据溶液渗透压的稀释公式，溶质不变时，渗透压与溶液的体积成反比，有下列等式：　　π1V1＝π2V2或Ψπ1V1＝Ψπ2V2　　Ψπ原来×100%＝Ψπ质壁分离×96%　　Ψπ原来＝(-1.65MPa×96)/100＝-1.536MPa　　Ψp＝Ψw–Ψπ＝-0.8MPa–(-1.536MPa)＝0.736MPa　　原来的Ψπ为-1.536MPa，Ψp为0.736MPa.2．将Ψm为-100MPa的干种子，放置在温度为27℃、RH为60%的空气中，问干种子能否吸水?答：气相的水势可按下式计算:　　Ψw＝(RT/Vw，m)·lnRH＝[8.3cm3·MPa·mol-1·K-1·(273＋27)K/18cm3·mol-1]·ln60%　　＝138.33MPa·(-0.5108)＝-70.70MPa　　由于RH为60%的气相水势大于-100MPa干种子的水势，因此干种子能从RH为60%空气中吸水.3．一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减小?答：细胞的水势Ψw＝Ψs＋Ψp＝-0.8MPa＋0.1MPa＝-0.7MPa　　蔗糖溶液的水势Ψw溶液＝-iCRT＝0.3mol·L-1×0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273＋27)K　　＝-0.747MPa　　由于细胞的水势＞蔗糖溶液的水势，因此细胞放入溶液后会失水，使组织的重量减少，体积缩小。4．若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，这表明细胞水势约为多少？答\n97：植物细胞放在已知水势的溶液中，只有和溶液间水分交换保持动态平衡时，溶液的水势等于细胞水势。本题中洋葱鳞叶表皮细胞水势相当于0.4mol·L-1的蔗糖溶液的水势。　　Ψw＝-RTC＝-0.0083L·MPa·mol-1·K-1×0.4mol·L×(273＋27)K＝0.996Mpa　　洋葱鳞叶表皮细胞水势为0.996Mpa。5．有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝3×105Pa。请问：(1)A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2)在28℃时，将A细胞放入0.12mol·L-1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？答：　　(1)A细胞：Ψw＝-106Pa＋4×105Pa＝-6×105Pa　　B细胞：Ψw＝-6×105Pa＋3×105Pa＝-3×105Pa　　由于B细胞水势高于A细胞的，所以相互接触时从B细胞流入A细胞；　　(2)A细胞：Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273＋28)K×0.12mol·L-1　　＝-3×105Pa　　Ψπ＝-106Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-3×105Pa－-106Pa＝7×105Pa；　　B细胞的Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273＋28)K×0.2mol·L-1　　＝-5×105Pa，　　Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-5×105Pa－-6×105Pa＝105Pa，　　由于A细胞水势高于B细胞的，所以相互接触时水从A细胞流入B细胞。6．三个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。AΨs＝-1MpaΨp＝0.4MpaBΨs＝－0.9MpaΨp＝0.6MpaCΨs＝－0.8MpaΨp＝0.4Mpa答：细胞水势：A：Ψw＝－0.6Mpa，B：Ψw＝－0.3Mpa，C：Ψw＝－0.4Mpa　　水流方向：　　细胞C流向细胞A。7．25℃时，纯水的饱和蒸汽压为3168Pa·1mol·L–1蔗糖溶液中水的饱和蒸汽压为3105Pa.。水的偏摩尔体积近似为18cm3·　　mol–1。请计算1mol·L–1蔗糖溶液的水势是多少？答：气相的水势公式则按下式计算：　　Ψw＝RT/Vw，m×ln（Pww/P0w）w＝0.0083dm3·MPa·mol-1·K-1×(273＋25)K/18cm3·mol-1×ln（3168/3105）＝2.78×106Pa8．假设一个细胞的Ψπ＝-8×105Pa，将其放入Ψπ＝-3×105Pa的溶液中，请计算细胞Ψp为何值时才能分别发生以下三种情况：(1)细胞失水；(2)细胞吸水；(3)细胞既不吸水又不失水。答：(1)细胞失水：8×105Pa≥Ψp＞5×105Pa　　(2)细胞吸水：0Pa≤Ψp＜5×105Pa　　(3)细胞既不吸水又不失水：Ψp＝5×105Pa9．假定土壤的渗透势和衬质势之和为–105Pa，生长在这种土壤中的植物根的Ψπ为–106Pa，Ψp为7×105Pa。在根与土壤达到平衡时，其Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果向土壤加入盐溶液，其水势变为-5×105Pa，植物可能会出现什么现象？　　答：达到平衡时，根的Ψw＝-105Pa，Ψπ＝-106Pa，Ψp＝9×105Pa，当土壤水势降为-5×105Pa，因为根中的水分流向土壤，所以植物会发生萎蔫。10．气温为15.5℃时，假定水分在植物体内的运输不受任何阻力，仅有1大气压(1.01325×105Pa)的作用能使水在植物体内升高多少米？如果仅有根压在水分运输中起作用，根压为3×105Pa时，植物的最大高度能为多少米？　　答：1.01325×105Pa＝1.01325×105N·m-2；3×105Pa＝3×105N·m-2　　根据Ψg＝ρWgh，　　h＝Ψg÷ρWg＝1.01325×105N·m-2÷(1000Kg·m-39.8N·Kg-1)＝10.3m\n97　　h＝Ψg÷ρWg＝3×105N·m-2÷(1000Kg·m-3×9.8N·Kg-1)＝30.6　　1大气压(1.01325×105Pa)能使水在植物体内升高10.3米。根压为3×105Pa时，植物最大高度可为30.6米。11．实验测得表中数据，请计算这些植物的蒸腾系数和蒸腾效率（1mg干物质＝1.5mgCO2）4种植物的光合速率及蒸腾速率植物光合速率mgCO2·m-2·s-1蒸腾速率mgH2O·m-2·s-1蒸腾系数gH2O·g-1干物蒸腾效率g·Kg-1H2O杉树0.19632.242464.07油茶0.15430.512963.37樟树0.13221.552454.08马尾松0.08327.575012.00　　答：蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数。蒸腾效率是指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数。在忽略呼吸消耗的情况下，二者可以通过植物的光合速率和蒸腾速率来计算。　　蒸腾系数:　　32.24÷(0.196÷1.5)＝32.24÷0.131＝246　　30.51÷(0.154÷1.5)＝30.51÷0.103＝296　　21.55÷(0.132÷1.5)＝21.55÷0.088＝245　　27.57÷(0.083÷1.5)＝27.57÷0.055＝501　　蒸腾效率:　　1000÷246＝4.07　　1000÷296＝3.37　　1000÷245＝4.08　　1000÷501＝2.0012．请根据下表数据计算蒸腾效率：植物高粱玉米小麦\n97燕麦紫苜蓿蒸腾系数272346471636831答：蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它的倒数为蒸腾效率，指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数，单位为g·kg-1H2O。那么：　　蒸腾效率＝1000/蒸腾系数植物高粱玉米小麦燕麦紫苜蓿蒸腾系数272346471636831蒸腾效率g·Kg-1H2O3.682.892.121.571.2013．A，B，C三种土壤的田间持水量分别为38%，22%，9%，其永久萎蔫系数分别为18%，11%，3%，用这三种土分别盆栽大小相同的同一种植物，浇水到盆底刚流出水为止，此后不再浇水，请问哪种土壤中的植物将首先萎蔫？答：可利用水量为田间持水量与永久萎蔫系数的差值。因此，A，B，C三种土壤的中的可利用水分别为20%，11%和6%，三种土壤中如种的是大小相同的同一种植物，其消耗水的速度应该是基本相同的，所以C土壤中的可利用水会首先消耗完而植物发生萎蔫，其次是B，最后是A。2植物的矿质营养植物的矿质营养(一)填空　　1．矿质元素中植物必需的大量元素包括              、              、              、              、              、              。(N，P，K，Ca，Mg，S)　　2．植物必需的微量元素有              、              、              、              、              、              、              、              。(Fe，Cl，Cu，Zn，Mn，B，Mo，Ni)　　3．植物体中，碳和氧元素的含量大致都为干重的              %。（45）\n97　　4．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是              。（氮）　　5．植物体干重0.01%为铁元素，与铁元素含量大致相等的是              。（氯）　　6．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1)物质的组成成分              ，(2)              活动的调节者，(3)起              作用。(细胞结构，植物生命，电化学)　　7．氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的              。(16%～18%)。　　8．可被植物吸收的氮素形态主要是              和              。（铵态氮，硝态氮）。　　9．N、P、K的缺素症从              叶开始，因为这些元素在体内可以              。(老叶，移动)。　　10．通常磷以              形式被植物吸收。(H2P04-)　　11．K+在植物体内总是以              形式存在。（离子）　　12．氮肥施用过多时，抗逆能力              ，              成熟期。（减弱，延迟）　　13．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在              叶而后者则出现在              叶。（新，老）　　14．白菜的“干心病”、西红柿“脐腐病”是由于缺              引起。（钙）　　15．缺              时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。（B）　　16．必需元素中              可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。（Ca2+）　　17．植物老叶出现黄化，而叶脉仍保持绿色是典型的缺              症。              是叶绿素组成成分中的金属元素。（Mg，Mg）　　18．植株各器官间硼的含量以              器官中最高。硼与花粉形成、花粉管萌发和              过程有密切关系。(花，受精)　　19．以叶片为材料来分析病株的化学成分，并与正常植株化学成分进行比较从而判断植物是否缺素的诊断方法称为              诊断法。（化学）　　20．植物体内的离子跨膜运输根据其是否消耗能量可以分为              运输和              运输两种。（主动，被动）　　21．简单扩散是离子进出植物细胞的一种方式，其动力为跨膜              差。(电化学势)　　22．离子通道是质膜上              构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，负责离子的              跨膜运输，根据其运输方向可分为              、              两种类型。（内在蛋白，单向，内向，外向）　　23．载体蛋白有3种类型分别为              、              和              。(单向运输载体、同向运输器，反向运输器)　　24．质子泵又称为酶。（H+-ATP酶）　　25．研究植物对矿质元素的吸收，不能只用含一种盐分的营养液培养植物，因为当溶液中只有一种盐类时即使浓度较低，植物也会发生              。(单盐毒害)　　26．营养物质可以通过叶片表面的              进入叶内，也可以经过角质层孔道到达表皮细胞，进一步经              到达叶细胞内。(气孔，外连丝)　　27．根瘤菌等侵染豆科植物根系形成的根瘤固氮系统称为              固氮系统。（共生）　　28．矿质元素主动吸收过程中有载体参与，可以从              现象和              现象两现象得到证实。（离子竞争抑制，饱和）　　29．植物吸收(NH4)2SO4后会使根际pH值              ，而吸收NaNO3后却使根际pH值              （降低，升高）　　30．植物体内硝酸盐还原速度白天比夜间              。(快)　　31．果树“小叶病”是由于缺              的缘故。(锌)　　32．植物体内与光合放氧有关的微量元素有              、              和              。（Mn，Cl，Ca）。　　33．植物对养分缺乏最敏感的时期称为              。（养分临界期）　　34．土壤中含铁较多，一般情况下植物不缺铁。但在              性土或石灰质土壤中，铁易形成不溶性的化合物而使植物缺铁。缺铁最明显的症状是              叶缺绿发黄，甚至变为黄白色。(碱，幼)　　35．钼是酶的组成成分，缺钼则硝酸不能还原，呈现出缺              病症。(硝酸还原，氮)　　36．在自然固氮中约有              %是通过微生物完成的，某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程，称为              。(90，生物固氮)(二)选择题　　1．1840年              建立了矿质营养学说，并确立了土壤供给植物无机营养的观点。A．　　A．J.LiebigB.J.BoussingaultC．J.SachsD．W.Knop　　2．不同植物体内矿质含量不同，一般              植物矿质含量占干重的5%～10%。B．　　A．水生植物B．中生植物C．盐生植物　　3．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少：              。D．　　A．茎的生长点B．果实、种子C．嫩叶D．老叶　　4．构成细胞渗透势的重要成分的元素是              。C．　　A．氮B．磷C．钾D．钙　　5．              元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。D．　　A．硼B．锌C．钴D．硅　　6．植物缺锌时，下列              \n97的合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。D．　　A．丙氨酸B．谷氨酸C．赖氨酸D．色氨酸　　7．植物白天吸水是夜间的2倍，那么白天吸收溶解在水中的矿质离子是夜间的              。D．　　A．2倍B．小于2倍C．大于2倍D．不一定　　8．植物吸收下列盐分中的              不会引起根际pH值变化。A．　　A．NH4N03B．NaN03C．Ca(N03)2D．(NH4)2S04　　9．植物溶液培养中的离子颉颃是指              。C．　　A．化学性质相似的离子在进入根细胞时存在竞争　　B．电化学性质相似的离子在与质膜上载体的结合存在竞争　　C．在单一盐溶液中加入另外一种离子可消除单盐毒害的现象　　D．根系吸收营养元素的速率不再随元素浓度增加而增加的现象　　10．进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能              。B．　　A．缺少NO3--N的供应B．氮素供应充足　　C．缺少NH4+-N的供应D．NH4+-N的供应充足而NO3--N的供应不足　　11．叶肉细胞内的硝酸还原过程是在              内完成的。C．　　A．细胞质、液泡B．叶绿体、线粒体C．细胞质、叶绿体D．细胞质、线粒体　　12．生物固氮中的固氮酶是由下列哪两个亚基组成              。A．　　A．Mo-Fe蛋白，Fe蛋白B．Fe-S蛋白，Fd　　C．Mo-Fe蛋白，CytcD．Cytc，Fd　　13．下列哪一点不是离子通道运输的特性              。C．　　A．有选择性B．阳离子和阴离子均可运输C．无选择性D．不消耗能量　　14．当体内有过剩的NH4+时，植物避免铵毒害的方法是              。D．　　A．拒绝吸收NH4+-NB．拒绝吸收NO3--NC．氧化其为NO3--ND．合成酰胺　　15．植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的              。C．　　A．根尖分生区B．伸长区C．根毛区D．根冠　　16．NO3-被根部吸收后              。C．　　A．全部运输到叶片内还原．B．全部在根内还原．　　C．在根内和叶片内均可还原．D．在植物的地上部叶片和茎杆中还原。．　　17．缺硫时会产生缺绿症，表现为              。A．　　A．叶脉缺绿不坏死B．叶脉间缺绿以至坏死C．叶肉缺绿D．叶脉保持绿色　　18．苹果树顶芽迟发，嫩枝长期不长，叶片狭小呈簇生状，严重时新梢由上而下枯死，是缺少下列              元素。D．　　A．钙B．硼C．钾D．锌　　19．油菜心叶卷曲，下部叶片出现紫红色斑块，渐变为黄褐色而枯萎。生长点死亡，花蕾易脱落，主花序萎缩，开花期延长，花而不实，是缺少下列              元素。B．　　A．钙B．硼C．钾D．锌　　20．占植物体干重              以上的元素称为大量元素。C．　　A．百分之一B．千分之一C．万分之一D．十万分之一　　21．钴、硒、钠、硅等元素一般属于：              。C．　　A．大量元素B．微量元素C．有益元素D．有害元素　　22．植物体中的镁和磷含量大致相等，都为其干重的              %。C．　　A．2B．1C．0.2D．0.05　　23．锰、硼、铜、钼都是微量元素，其含量都在植物干重的              μｇ/ｇ之间。B．　　A．0.1～1B．1～50C．0.01～0.1D．501～100　　24．除了碳氢氧三种元素以外，植物体中含量最高的元素是              。A．　　A．氮B．磷C．钾D．钙　　25．豆科植物共生固氮不可缺少的3种元素是：              。C．　　A．硼铜钼B．锌硼铁C．铁钼钴D．氯锌硅　　26．植物根部吸收的无机离子主要是通过              向植物地上部分运输的。C．　　A．韧皮部B．共质体C．木质部D．质外体　　27．叶片吸收的矿质主要是通过              \n97向下运输。A．　　A．韧皮部B．共质体C．木质部D．质外体　　28．根据楞斯特(Nernst)方程，当细胞膜内外离子移动平衡时，膜电势差与              成正比。D．　　A．膜内外离子B．膜内外离子活度C．膜内外离子活度比D．膜内外离子活度比的对数　　29．典型的植物细胞，在细胞膜的内侧具有较高的电荷，而在细胞膜的外侧具有较高的              电荷。B．　　A．负、负B．负、正C．正、负D．正、正　　30．              化肥属于生理碱性盐？C．　　A．硝酸钾B．硝酸铵C．硝酸钠D．磷酸铵　　31．玉米下部叶脉间出现淡黄色条纹，后变成白色条纹，极度缺乏时脉间组织干枯死亡，这是缺少              元素的原故。D．　　A．NB．SC．KD．Mg　　32．水稻植株瘦小，分蘖少，叶片直立，细窄，叶色暗绿，有赤褐色斑点，生育期延长，这与缺              有关。B．　　A．NB．PC．KD．Mg　　33．茶树新叶淡黄，老叶叶尖、叶缘焦黄，向下翻卷，这与缺              有关。C．　　A．ZnB．PC．KD．Mg　　34．番茄裂果时可采取              。C．　　A．叶面喷施0.3%尿素溶液B．叶面喷施0.2%磷酸二氢钾溶液　　35．氨在植物体内通过              酶的催化作用形成氨基酸。B．　　A．谷氨酸脱氢酶B．谷氨酰氨合成酶和谷氨酸合酶　　C．氨甲酰激酶和氨甲酰磷酸合成酶D．转氨酶　　36．以下措施中有错误的是              。C．　　A．秧苗栽后发生肥害，应立即灌“跑马水”B．死秧率达30%以上者，应翻耕重栽　　C．分蘖达到穗数时，应立即灌水润田　　37．施肥促使增产的原因              作用。D．　　A．完全是直接的B．完全是间接的C．主要是直接的D．主要是间接的　　38．作物缺素症的诊断，通常分三步进行，第一步为              。B．　　A．根据具体症状确定所缺乏的元素B．察看症状出现的部位　　C．察看老叶症状者是否有病斑，新叶症状者是否顶枯　　39．叶色浓绿，叶片大，茎高节间疏，生育期延迟，易患病，易倒伏。此作物为              。A．　　A．氮过剩B．磷过剩C．钾过剩D．铁过剩　　40．作物下部叶片脉间出现小褐斑点，斑点从尖端向基部蔓延，叶色暗绿，严重时，叶色呈紫褐色或褐黄色，根发黑或腐烂。此作物              。D．　　A．氮过剩B．磷过剩C．钾过剩D．铁过剩(三)问答题　　1．植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确定？　　答：植物进行正常生命活动必需的矿质（含氮）元素有13种，它们是氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯（也有文献将钠和镍归为必需元素）。根据国际植物营养学会的规定，植物必需元素有三条标准：第一，由于缺乏该元素，植物生长受阻，不能完成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。　　确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法，可在配制的营养液中除去或加入某一元素，观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。如果在培养液中，除去某一元素，植物生长发育不良，并出现特有的病症，或当加入该元素后，病状又消失，则说明该元素为植物的必需元素。反之，若减去某一元素对植物生长发育无不良影响，即表示该元素为非植物必需元素。　　2．试述氮、磷、钾的生理功能及其缺素病症。　　答：(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\n97　　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。v3)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．下列化合物中含有哪些必需的矿质元素(含氮素)。　　叶绿素碳酸酐酶细胞色素硝酸还原酶多酚氧化酶　　ATP辅酶A蛋氨酸NADNADP　　答：叶绿素中含N、Mg；碳酸酐酶中含N、Zn；细胞色素中含N、Fe；硝酸还原酶中含N、Mo；多酚氧化酶中含N、Cu；ATP中含N、P；辅酶A中含N、P、S；蛋氨酸中含N、S；NAD中含N、P；NADP中含N、P。　　4．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。　　答：植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为二类。一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上褪绿发黄。　　5．植物根系吸收矿质有哪些特点？　　答：　　（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程。　　相互关联表现在：①盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随水流分布到植株各部分；②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。相互独立表现在：①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；②二者的吸收机理不同，水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主；③二者的分配方向不同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心。　　（2）根对离子吸收具有选择性　　植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同，从而引起外界溶液pH发生变化。　　（3）根系吸收单盐会受毒害　　任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象称为单盐毒害。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清除，这被称为离子间的颉颃作用。　　6．试述矿质元素如何从膜外转运到膜内的。　　答：物质通过生物膜有三种方式，一是被动运转，是顺浓度梯度的运转，包括简单扩散与协助扩散；二是主动运转，是逆浓度梯度的运转；三是膜动运转，包括内吞和外排。　　矿质元素从膜外转运到膜内主要通过前二种方式：被动吸收和主动吸收。前者不需要代谢提供能量，后者需要代谢提供能量。二者都可通过载体运转，由载体进行的转运若是顺电化学势梯度，则属于被动吸收过程，若是逆电化学势梯度，则属于主动吸收。　　(1)被动吸收被动吸收有扩散作用和协助扩散两种方式。①扩散作用指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。②协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白两类，它们都是细胞膜中一类内在蛋白。通道蛋白构成了离子通道。载体蛋白通过构象变化转运物质。　　(2)主动吸收矿质元素的主动吸收需要ATP提供能量，而ATP的能量释放依赖于ATP酶。ATP酶是质膜上的插入蛋白，它既可以在水解ATP释放能量的同时直接转运离子，也可以水解ATP时释放H+建立△μH+后启动载体(传递体)转运离子。通常将质膜ATP酶把细胞质内的H+向膜外泵出的过程称为原初主动运转。而把以△μH+为驱动力的离子运转称为次级共运转。进行次级共运转的传递体有共向传递体、反向传递体和单向传递体等，它们都是具有运转功能的蛋白质。矿质元素可在△μH+的驱动下通过传递体以及离子通道从膜外转运到膜内。\n97　　7．用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收。　　答：将植物的根系放入含有矿质元素的溶液中，首先有一个矿质迅速进入根的阶段，称为第一阶段，然后矿质吸收速度变慢且较平稳，称为第二阶段。在第一阶段，矿质通过扩散作用进入质外体，而在第二阶段矿质又进入原生质和液泡。如果将植物根系从溶液中取出转入水中，进入组织的矿质会有很少一部分很快地泄漏出来，这就是原来进入质外体的部分。如果将植物的根系处于无O2、低温中，或用抑制剂来抑制根系呼吸作用时，会发现：矿质进入质外体的第一阶段基本不受影响，而矿质进入原生质和液泡的第二阶段会被抑制。这一实验表明，矿质进入质外体与其跨膜进入细胞质和液泡的机制是不同的。前者是由于扩散作用而进行的吸收，这是不需要代谢来提供能量的顺电化学势梯度被动吸收矿质的过程；后者是利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度主动吸收矿质的过程。　　8．白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？　　答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：　　(1)光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD(P)H、Fdred和ATP。　　(2)光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。　　(3)硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3-对NR、NiR活性的激活作用。　　9．试述硝态氮进入植物体被还原，以及合成氨基酸的过程。　　答：硝酸还原以及合成氨基酸的过程大致可用图3.1示意：图3.1硝酸还原以及合成氨基酸的过程示意图硝酸盐被植物吸收后，可在根或叶中被还原。在绿叶中硝酸还原在细胞质中进行，细胞质中的硝酸还原酶利用NADH将NO3-还原成NO2-，NO2-被运送到叶绿体，由亚硝酸还原酶利用光反应中生成的还原型Fd将NO2-还原成NH4+。在根中硝酸还原也在细胞质中进行，但是NADH来自于糖酵解，形成的NO2-再在前质体中被亚硝酸还原酶还原成NH4+。　　由硝酸盐还原形成的NH4+须立即被同化为氨基酸。氨(铵)的同化在根、根瘤和叶部进行，是通过谷氨酸合成酶循环进行的。此循环中GS和GOGAT参与催化作用。GS普遍存在于各种植物的所有组织中。它对氨有很高的亲和力，能有效防止氨累积而造成的毒害。GOGAT有两种形式，一是以NAD（P）H为电子供体的NAD（P）H-GOGAT，另一是以还原态Fd为电子供体的Fd-GOGAT（图示中所列出的形式）。两种形式的GOGAT均可催化上述反应。　　此外，还有谷氨酸脱氢酶（GDH）也能参与氨的同化过程，但其在植物同化氨的过程中并不很重要，因为GDH与NH3的亲和力很低。　　10．试述矿质元素在光合作用中的生理作用。　　答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：　　（1）叶绿体结构的组成成分如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素。　　（2）电子传递体的重要成分如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。　　（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位如构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。　　（4）光合作用所必需的辅酶或调节因子如Rubisco，FBPase的活化需要Mg2+；放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-；而K+和Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。　　11．试分析植物失绿的可能原因。　　答：植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体，而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。可能的原因有：　　（1）光光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光，而光过强，叶绿素反而会受光氧化而破坏。　　（2）温度叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约为2℃，最适温度约30℃，最高温度约40℃。高温和低温都会使叶片失绿。高温下叶绿素分解加速，褪色更快。　　（3）营养元素氮和镁都是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大，因此叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。　　（4）氧缺氧能引起Mg-原卟啉Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。　　（5）水缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解。　　此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素。有些病毒也能引起花叶病。　　12．为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？　　答：叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。　　钾与糖类的合成有关。钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累则较少。钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。　　13．为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？\n97　　答：植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，在不断地更新。水稻秧苗根系在栽插过程中受伤，影响植株对构成叶绿素的重要矿质元素N和Mg的吸收，使叶绿素的更新受到影响，而分解过程仍然进行。另一方面，N和Mg等矿质元素是可重复利用元素，根系受伤后，新叶生长所需的N和Mg等矿质元素依赖于老叶中叶绿素分解后的转运，即新叶向老叶争夺N和Mg等矿质元素，这就加速了老叶的落黄，因此水稻秧苗在栽插后有一个叶色落黄过程。当根系恢复生长后，新根能从土壤中吸收N、Mg等矿质元素，使叶绿素合成恢复正常。随着新叶的生长，植株的绿色部分增加，秧苗返青。　　14．根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？　　答：根外施肥主要的优点：　　（1）用肥省　所用肥料不会被土壤吸附固定，一般大量元素浓度1%(0.5%～2%)，微量元素浓度仅需0.001%～0.1%。　　（2）肥效快叶面喷施比根施见效快，KCl喷后30分钟K+进入细胞；尿素喷后24小时内吸收50%～75%，肥效可至7～10天。　　（3）补充养料的不足如在作物群体高大封行，不便根部施肥；生长后期根系吸肥能力衰退、土壤缺少有效水，根部施肥难以发挥效益；或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低，钼在酸性土壤中强烈被固定等情况下，采用根外追肥可以收到明显效果。谷类作物生长后期喷施氮肥，可有效地增加种子蛋白质含量。　　（4）可作为诊断缺素症的一种方法若叶面喷施某种元素后症状消失，可以基本断定是缺乏该种元素引起的。　　根外施肥的不足之处是：　　（1）不能代替根部施肥，它用肥少肥效短只能作根肥的补充。　　（2）对角质层厚的叶片(如柑橘类)效果较差。　　（3）喷施浓度稍高，易造成叶片伤害，出现“烧苗”现象。(四)计算题　　1．将5cm3的植物组织放入100ml0.2007mol•L-1的SO42-溶液中，经过一段时间后，达到扩散平衡，测得溶液浓度为0.2000mol•L-1。　　（1）植物组织含有多少摩尔从溶液中扩散来的SO42-?　　（2）表观自由空间的体积是多少？　　答：（1）70μmol（2）0.35cm3（3）7%　　（1）(0.2007mol•L-1－0.2000mol•L-1)×100ml＝0.0007mol•L-1×100ml＝70μmol　　（3）0.35cm3÷5cm3＝7%　　2．硫酸铵含氮21%，碳酸氢铵含氮17%，尿素含氮45%，原计划在一块地里施85kg硫酸铵，但现在只能购到碳酸氢铵或尿素，如要施用相同氮素水平的肥料，需用多少碳酸氢铵或尿素各多少？　　答：85kg×21%÷17%＝105kg85kg×21%÷45%＝40kg需碳酸氢铵105kg，或尿素40kg。3植物的光合作用植物的光合作用（一）填空　　1．绿色植物和光合细菌都能利用光能将              合成有机物，它们都属于光养生物。从广义上讲，所谓光合作用，是指光养生物利用              把              合成有机物的过程。（CO2，光能，CO2）　　2．光合作用本质上是一个氧化还原过程。其中              是氧化剂，              是还原剂，作为CO2还原的氢的供体。（CO2，H2O）　　3．1940年S.Ruben等发现当标记物为H218O时，植物光合作用释放的Ｏ2是              ，而标记物为C18O2时，在短期内释放的Ｏ2则是              。这清楚地指出光合作用中释放的Ｏ2来自于              。（18O2，Ｏ2，H2O）　　4．1939年Robert.Hill发现在分离的叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体，如铁氰化钾或草酸铁等，照光时可使水分解而释放氧气，这一现象称为              ，其中的电子受体被称为              。（希尔反应，希尔氧化剂）　　5．1954年美国科学家D.I.Arnon等在给叶绿体照光时发现，当向体系中供给无机磷、ADP和NADP时，体系中就会有\n97              和              两种高能物质的产生。同时发现，只要供给了这两种高能物质，即使在黑暗中，叶绿体也可将              转变为糖。所以这两种高能物质被称为“              ”。(ATP，NADPH，CO2，同化力)　　6．20世纪初人们研究光强、温度和CO2浓度对光合作用影响时发现，在弱光下增加光强能提高光合速率，但当光强增加到一定值时，再增加光强则不再提高光合速率。这时要提高温度或CO2浓度才能提高光合速率。用藻类进行闪光试验，发现在光能量相同的前提下闪光照射的光合效率是连续光下的200%～400%。这些实验表明光合作用可以分为需光的              和不需光的              两个阶段。(光反应，暗反应)　　7．由于ATP和NADPH是光能转化的产物，具有在黑暗中使光合作用将CO2转变为有机物的能力，所以被称为“              ”。光反应的实质在于产生“              ”去推动暗反应的进行，而暗反应的实质在于利用“              ”将              转化为有机碳(CH2O)。（同化力，同化力，同化力，CO2）　　8．量子产额的倒数称为              ，即光合作用中释放1分子氧和还原1分子二氧化碳所需吸收的              。(量子需要量，光量子数)　　9．类囊体膜上主要含有四类蛋白复合体，即              、              、              、和              。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的，所以称类囊体膜为              膜。(PSI复合体，PSⅡ复合体，Cytb6/f复合体，ATPase复合体，光合)　　10．反应中心色素分子是一种特殊性质的              分子，它不仅能捕获光能，还具有光化学活性，能将              能转换成              能。其余的叶绿素分子和辅助色素分子一起称为              色素或              色素。(叶绿素a，光，电，聚(集)光，天线)　　11．一个“光合单位”包含多少个叶绿素分子?这要依据其执行的功能而定。就O2的释放和CO2的同化而言，光合单位为              ；就吸收一个光量子而言，光合单位为              ；就传递一个电子而言，光合单位为              。（2500，300，600）　　12．PSI中，电子的原初供体是              ，电子原初受体是              。PSⅡ中，电子的原初供体是              ，电子原初受体是              。(P680，Pheo，P700，A0即单体Chla)　　13．叶绿体是由被膜、              、和              三部分组成。叶绿体被膜上              叶绿素，外膜为非选择透性膜，内膜为              性膜。叶绿体中起吸收并转变光能的部位是              膜，而固定和同化CO2的部位是              。（基质，类囊体，无，选择透，类囊体，基质）　　14．基质是进行              的场所，它含有还原CO2与合成淀粉的全部酶系，其中              酶占基质总蛋白的一半以上。（碳同化，1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶或Rubisco）　　15．类囊体分为二类：              类囊体和              类囊体。（基质，基粒）　　16．叶绿素分子含有一个由              组成的的“头部”和一个含有由              组成的“尾巴”。叶绿素分子的              端为亲水端，              端为亲脂端。通常用含有少量水的有机溶剂如80％的              或95%              来提取叶片中的叶绿素。（卟啉环，叶绿醇或植醇，卟啉环，叶绿醇或植醇，丙酮，乙醇）　　17．当卟啉环中的镁被H+所置换后，即形成褐色的去              叶绿素，若再被Cu2+取代，就形成鲜绿的              代叶绿素。（镁，铜）　　18．叶绿素对光最强的吸收区有两处：波长640～660nm的              光部分和430～450nm的              光部分。叶绿素对              光的吸收最少。（红，蓝紫，绿）　　19．类胡萝卜素的吸收带在400～500nm的              光区，它们基本不吸收              光，从而呈现黄色。（蓝紫，黄）　　20．根据能量转变的性质，可将光合作用分为：              反应、              传递和              磷酸化、以及              等阶段。（原初，电子，光合，碳同化）　　21．原初反应包括光能的              、              和              反应，其速度非常快，且与              度无关。（吸收，传递，光化学，温）　　22．叶绿体色素吸收光能后，其光能在色素分子之间传递。在传递过程中，其波长逐渐              ，能量逐渐              。（变长，降低）　　23．光合链中的电子传递体按氧化还原电位高低，电子传递链呈侧写的              形。在光合链中，电子的最终供体是              ，电子最终受体是              。（Z，水，NADP+）　　24．质醌在叶绿体中含量很高，为脂溶性分子，能在类囊体膜中自由移动，转运电子与质子，质醌在类囊体膜中的穿梭和反复进行氧化还原反应，对跨膜转移              和建立类囊体膜内外的              \n97梯度起着重要的作用。（质子、质子）　　25．根据电子传递到Fd后去向，将光合电子传递分为              式电子传递、              式电子传递和              式电子传递三种类型。（非环，环，假环）　　26．非环式电子传递指              中的电子经PSⅡ与PSⅠ一直传到              的电子传递途径。假环式电子传递的电子最终受体是              。（水，NADP+，O2）　　27．叶绿体的ATP酶由两个蛋白复合体组成：一个是突出于膜表面的亲水性的              ；另一个是埋置于膜中的疏水性的              ，后者是              转移的主要通道。（CF1，CFo，质子）　　28．根据植物碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点，可将碳同化途径分为              途径、              途径和              途径三种类型。（C3，C4，景天科酸代谢）　　29．C3途径是在叶绿体的              中进行的。全过程分为              、              和              三个阶段。（基质，羧化，还原，再生）　　30．核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶简称              ，它既能使RuBP与CO2起              ，推动C3碳循环，又能使RuBP与O2起              而引起光呼吸。(Rubisco，羧化反应，加氧反应)　　31．C3途径每同化一个CO2需要消耗              个ATP和              个NADPH，还原3个CO2可输出1个              ；C4植物每同化1分子CO2，需要消耗              分子ATP和              分子NADPH。（3，2，磷酸丙糖，5，2）　　32．C3途径形成的磷酸丙糖可运出叶绿体，在              中合成蔗糖或参与其它反应；形成的磷酸己糖则可在              中转化成淀粉而被临时贮藏。（细胞质，叶绿体）　　33．光呼吸生化途径要经过              体、              体和              体三种细胞器。光呼吸的底物是              。（叶绿，过氧化，线粒，乙醇酸）　　34．RuBP加氧酶催化底物              加氧生成              和              ，后者是光呼吸底物的主要来源。（RuBP，PGA即3－磷酸甘油酸，磷酸乙醇酸）　　35．C4植物的光合细胞有              细胞和              细胞两类。C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶主要存在于的              细胞的细胞质中；而Rubisco等参与的碳同化的酶主要存在于              细胞中。（叶肉，维管束鞘，叶肉，维管束鞘）　　36．C4途径基本上可分为              、              、              和              等四个阶段。（羧化，还原或转氨，脱羧，底物再生）　　37．在弱酸作用下，绿色的叶绿素溶液会变成              色。在反射和折射光下叶绿素溶液会变成              色，这就是叶绿素的              。（黄褐，血红，荧光现象）　　38．CAM途径的特点是：晚上气孔              ，在叶肉细胞的              中由              固定CO2，形成的苹果酸贮藏于液泡，使液泡的pH；白天气孔              ，苹果酸脱羧，释放的CO2由              羧化。(开启，细胞质，PEPC，降低，关闭，Rubisco)　　39．C4植物是在同一              和不同的              完成CO2固定和还原两个过程；而CAM植物则是在不同              和同一              完成上述两个过程的。｛时间(白天)，空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)，时间(黑夜和白天)，空间(叶肉细胞)｝　　40．当环境中CO2浓度增高，植物的光补偿点              ，当温度升高时，光补偿点              。（降低，升高）　　41．在炎热的中午，叶片因水势下降，引起气孔开度下降，这时气孔导度              ，胞间CO2浓度              ，利于              酶的加氧反应，导致              呼吸上升，从而使植物光合速率下降。（变小，下降，Rubisco，光）　　42．C4植物种类很多，常见的有              和              等（举二例）。CAM植物常见的有              和              等（举二例）。(玉米，苋菜，仙人掌，芦荟)　　43．与C3植物相比C4植物的PEPC的Km较              ，对CO2亲和力较              。（低，高）　　44．能使光合速率达到              的温度被称为光合最适温度。（最高）　　45．在生产上能缓和植物“午睡”程度的措施有              和              等（举二例）。（适时灌溉，选用抗旱品种）。　　46．通常植物的光能利用率较低，约为              %。光能利用率低的主要原因是              和              等。（5，漏光损失，环境条件不适）　　47．CO2补偿点指光合速率与呼吸速率相等时，也就是              为零时环境中的CO2浓度。C3植物的CO2\n97补偿点通常为              μl/L，C4植物的CO2补偿点通常为              μl/L。(净光合速率，50，0～5)　　48．按非环式光合电子传递，每传递4个电子，分解个              H2O，释放1个O2，需要吸收8个光量子，量子产额为              。（2，1／8）　　49．叶绿素在红光区和蓝光区各有一个吸收峰，用分光光度法测定光合色素提取液中叶绿素含量时通常选用叶绿素在红光区的吸收峰波长，这是因为可以排除在              吸收的干扰。叶绿素a、b在波长652nm处的比吸收系数是              。(类胡萝卜素，蓝光区，34.5)　　50．因为光呼吸的底物              和其氧化产物              ，以及后者经转氨作用形成的              皆为C2化合物，因此光呼吸途径又称为C2循环。(乙醇酸，乙醛酸，甘氨酸)　　51．置于暗中的植物材料(叶片或细胞)照光，起初光合速率很低或为负值，要光照一段时间后，光合速率才逐渐上升，并趋于稳态。从照光开始至光合速率达到稳态值这段时间，称为              ，又称              。（光合滞后期，光合诱导期）　　52．图4.5是光呼吸途径及其在细胞中的定位图。图4.5光呼吸途径及其在细胞中的定位　　请分别填上图中数字处的参与光呼吸途径的酶的名称：1.，2.，3.，4.，5.甘氨酸脱羧酶和丝氨酸羟甲基转移酶，6.，7.，8.甘油酸激酶，9.。（1.Rubisco，2.磷酸乙醇酸磷酸(酯)酶，3.乙醇酸氧化酶，4.谷氨酸-乙醛酸转氨酶，6.丝氨酸-谷氨酸转氨酶，7.羟基丙酮酸还原酶，9.过氧化氢酶）（二）选择题　　1．光合细胞是在              内合成淀粉的。A．　　A．叶绿体的基质B．过氧化物体C．线粒体D．细胞质　　2．在提取叶绿素时，研磨叶片时加入少许CaCO3，其目的是              。C．　　A．使研磨更充分B．加速叶绿素溶解C．保护叶绿素D．使叶绿素a、b分离　　3．夜间，CAM植物细胞的液泡内积量大量的              。C．　　A．氨基酸B．糖类C．有机酸D．CO2　　4．与能量转换密切有关的细胞器是              。D．　　A．高尔基体与中心体B．中心体与叶绿体C．内质网和线粒体D．线粒体和叶绿体　　5．叶片在              阶段，其光合速率往往最强。C．　　A．幼龄B．正在生长C．已充分生长D．成龄　　6．半叶法是测定单位时间单位叶面积              。B　　A．O2的产生量B．干物质的积累量C．CO2消耗量D．水的消耗量　　7．要测定光合作用是否进行了光反应，最好是检查：              。C．　　A．葡萄糖的生成B．ATP的生成C．氧的释放D．CO2的吸收　　8．作物在抽穗灌浆时，如剪去部分穗，其叶片的光合速率通常会              。B．　　A．适当增强B．一时减弱C．基本不变D．变化无规律　　9．光合产物是以              的形式从叶绿体转移到细胞质中去的。D．　　A．核酮糖B．葡萄糖C．蔗糖D．磷酸丙糖　　10．光合链中的              是电子传递的分叉点，因为此后电子有多种去向。C．　　A．H2OB．PCC．FdD．NADP+\n97　　11．光合链中数量最多，能同时传递电子、质子的电子传递体是              。B．　　A．FdB．PQC．PCD．Cytb　　12．光合作用每同化1分子CO2所需光量子约              个。C．　　A．2～4B．4～8C．8～10D．12～16　　13．现在认为叶绿体ATP合酶是由              种亚基组成的蛋白复合体。C．　　A．2B．4C．9D．12　　14．早春，作物叶色常呈浅绿色，通常是由              引起的。C．　　A．吸收氮肥困难B．光照不足C．气温偏低D．细胞内缺水　　15．              导致了光合作用中存在两个光系统的重要发现。B．　　A．HillreactionB．Emersonenhancementeffect　　C．Calvin-BensoncycleD．Hatch-Slackpathway　　16．在无氧条件下能以H2S为氢源，以CO2为碳源的光自养细菌是              。A．　　A．硫细菌B．氨细菌C．蓝细菌D．铁细菌　　17．叶绿素分子能产生荧光，这种荧光的能量来自叶绿素分子的              。B．　　A．基态B．第一单线态C．第二单线态D．三线态　　18．叶绿素分子能产生磷光，这种磷光的能量来自叶绿素分子的              。D．　　A．基态B．第一单线态C．第二单线态D．三线态　　19．温室效应的主要成因是由于大气中的              浓度增高引起的。D．　　A．O3B．SO2C．HFD．CO2　　20．在其他条件适宜而温度偏低的情况下，如果提高温度，光合作用的CO2补偿点、光补偿点和光饱和点              。A．　　A．均上升B．均下降C．不变化D．变化无规律　　21．如果光照不足，而温度偏高，这时叶片的CO2补偿点              。A．　　A．升高B．降低C．不变化D．变化无规律　　22．叶绿素提取液，如背着光源观察，其反射光呈              。A．　　A．暗红色B．橙黄色C．绿色D．蓝色　　23．光呼吸的底物是              。C．　　A．丝氨酸B．甘氨酸C．乙醇酸D．乙醛酸　　24．光合作用反应中心色素分子的主要功能是              。C．　　A．吸收光能B．通过诱导共振传递光能　　C．利用光能进行光化学反应D．推动跨膜H＋梯度的形成　　25．光合链上的PC是一种含元素              的电子传递体。C．　　A．FeB．MnC．CuD．Zn　　26．光合链中的Fd是一种含              的电子传递体。A　　A．FeB．CuC．MnD．Ca　　27．一般认为发现光合作用的学者是              。B．　　A．Van．HelmontB．JosephPriestleyC．F.F.BlackmanD．M.Calvin　　28．光下叶绿体的类囊体内腔的pH值往往              间质的pH值。A．　　A．高于B．等于C．低于D．无规律性　　29．光合链中的PQ，每次能传递              。C．　　A．2个eB．2个H+C．2个e和2个H+D．1个e和2个H+　　30．在光照、温度等条件适宜的情况下，给植物以18O标记过的水，过一段时间后测定，可发现18O存在于              。C．　　A．三碳化合物中B．淀粉中C．周围空气中D．C6H12O6中　　31．C4植物的氮素利用效率比C3植物的              。C．　　A．低B．一样C．高D．不一定　　32．一般C3植物的CO2饱和点为              μl·L-1左右。D．　　A．5B．50C．300～350D．1000～1500　　33．一般C3植物的CO2补偿点为μl·L-1              左右。B．　　A．5B．50C．300～350D．1000～1500　　34．在温度上升、光强减弱、水分亏缺、氧浓度增加等条件下，CO2补偿点              \n97。C．　　A．降低B．不变C．上升　　35．光合作用的原初反应是指光能转变成              的过程。A．　　A．电能B．化学能C．同化力D．碳水化合物　　36．光合作用的光化学反应是指              的过程。B．　　A．光能的吸收传递B．光能转变为电能　　C．电能转变转变为变活跃的化学能D．活跃的化学能转变为稳定的化学能　　37．电子传递和光合磷酸化的结果是把              。C．　　A．光能吸收传递B．光能转变为电能　　38．光合作用的碳同化的过程是              的过程。D．　　A．光能吸收传递B．光能转变为电能　　C．电能变活跃的化学能D．活跃的化学能转变为稳定的化学能　　39．光合碳循环中最先形成的C6糖是磷酸              。D．　　A．核酮糖B．赤藓糖C．葡萄糖D．果糖　　40．在一定温度范围内，昼夜温差大，              光合产物的积累。C．　　A．不利于B．不影响C．有利于　　41．维持植物正常生长所需的最低日光强度是              。B　　A．等于光补偿点B．大于光补偿点C．小于光补偿点　　42．CAM途径中最先固定CO2的产物是              。B．　　A．MAB．OAAC．AspD．Glu　　43．叶黄素分子是              化合物。D．　　A．单萜B．倍半萜C．二萜D．四萜　　44．光合链中的最终电子受体是              。D．　　A．H2OB．CO2C．ATPD．NADP+　　45．光合作用中Rubisco羧化反应发生在              。C．　　A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上C．叶绿体间质中D．类囊体腔中　　46．光合作用中电子传递发生在              。B．　　A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上C．叶绿体间质中D．类囊体腔中　　47．光合作用中光合磷酸化发生在              。B．　　A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上C．叶绿体间质中D．类囊体腔中　　48．光合作用中原初反应发生在              。B．　　A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上C．叶绿体间质中D．类囊体腔中　　49．光合作用放氧反应发生的氧气先出现在              。D．　　A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上C．叶绿体间质中D．类囊体腔中　　50．Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较高时，主要发生              。A．　　A．羧化反应B．加氧反应C．加氧反应大于羧化反应　　51．Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较低时，主要发生              。B．　　A．羧化反应B．加氧反应C．羧化反应大于加氧反应　　52．玉米的PEPC固定CO2在              中。B．　　A．叶肉细胞的叶绿体间质B．叶肉细胞的细胞质　　C．维管束鞘细胞的叶绿体间质D．维管束鞘细胞的的细胞质　　53．C4植物光合作用过程中的OAA还原为Mal一步反应发生在              中。A．　　A．叶肉细胞的叶绿体间质B．叶肉细胞的细胞质　　C．维管束鞘细胞的叶绿体间质D．维管束鞘细胞的细胞质　　54．CAM植物PEPC固定CO2在              中。B．　　A．叶肉细胞的叶绿体间质B．叶肉细胞的细胞质　　C．维管束鞘细胞的叶绿体间质D．维管束鞘细胞的细胞质　　55．指出下列四组物质中，哪一组是光合碳循环所必须的              。B　　A．叶绿素、类胡萝卜素、CO2B．CO2、NADPH2、ATP　　C．O2、H2O、ATPD．CO2、叶绿素、NADPH2　　56．化学渗透学说是1961由英国的              提出。C．　　A．C.B.VanNielB．Robert.HillC．PeterMitchellD．J.Priestley　　57．1946年              等人采用14C\n97同位素标记和双向纸层析技术探明了光合作用中碳同化的循环途径。C．　　A．M.D.Hatcht和C.R.SlackB．Robert.Hill　　C．M.Calvint和A.BensonD．J.Priestley　　58．70年代初澳大利亚的              等人探明了14C固定产物的分配以及参与反应的各种酶类，提出了C4-双羧酸途径。A．　　A．M.D.Hatcht和C.R.SlackB．Robert.Hill　　B．M.Calvint和A.BensonD．J.Priestley　　59．C4植物多集中在单子叶植物的              中，其约占C4植物总数的75%。B．　　A．莎草科B．禾本科C．十字花科D．菊科　　60．通常光饱和点低的阴生植物              受到光抑制危害。C．　　A．不易B．易C．更易　　61．蓝光              气孔开启。A．　　A．促进B．抑制C．不影响　　62．光呼吸中释放二氧化碳的主要部位是              。D．　　A．细胞质B．叶绿体C．过氧化体D．线粒体　　63．一棵重10g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中，一月后重达20g，增加的质量主要来自：              。D　　A．光照B．空气C．水分D．水分和空气　　64．氧气对光呼吸有              作用。B．　　A．抑制B．促进C．无　　65．爱默生效益说明              。A．　　A．光反应是由两个不同光系统串联而成B．光合作用放出的氧来自于水　　C．光合作用可分为光反应和暗反应两个过程D．光呼吸是与光合作用同时进行的　　66．以下叙述，仅              是正确的。C．　　A．Rubisco的亚基是由核基因编码B．Rubisco的亚基是由叶绿体基因编码　　C．Rubisco的小亚基是由核基因编码D．Rubisco的大亚基是由核基因编码　　67．放氧复合体中不可缺少矿质元素              。D．　　A．Mg2+和Cl-B．K+和Ca2+C．K+和Mg2+D．Mn2+和Cl-　　68．在适宜的温光条件下，在同时盛有水生动物和水生植物的养鱼缸中，当处于下列哪一种情况时，整个鱼缸的物质代谢恰好处于相对平衡              。C．　　A．动物的呼吸交换等于植物的光合作用的交换　　B．动物吸收的氧等于植物光合作用释放的氧　　C．动植物的CO2输出等于植物光合作用CO2的吸收　　69．用比色法测定丙酮提取液中的叶绿素总量时，首选用的波长是：              。C．　　A．663nmB．645nmC．652nmD．430nm　　70．在光合碳循环运转正常后，突然降低环境中的CO2浓度，则光合环中的中间产物含量会发生如下的瞬时变化：              。A．　　A．RuBP的量突然升高，而PGA的量突然降低。　　B．PGA的量突然升高，RuBP的量突然降低。　　C．RuBP和PGA的量均突然降低。　　D．RuBP和PGA的量均突然升高。　　71．DCMU对光合作用的抑制作用是由于它阻止了光合链中              的电子传递。A．　　A．QA→QBB．Fd→FNRC．PC→P700D．Cytf→PC　　72．              的二氯酚吲哚酚可以为PSⅠ提供电子，所以它可作为人工电子供体进行光合作用中电子传递的研究。C．　　A．高浓度B．人工合成C．还原型D．氧化型　　73．光合作用中，暗反应的反应式为              。B．　　A．12H2O＋12NADP＋nPi→12NADPH2＋6O2＋nATP　　B．6CO2＋12NADPH2＋nATP→C6H12O6＋12NADP＋6H2O＋nADP＋nPi　　C．12NADPH2＋6O2＋nATP→12H2O＋12NADP＋nADP＋nPi　　D．6CO2＋12H2O＋nATP→C6H12O2＋6O2＋6H2O＋nADP＋\n97nPi　　74．关于              的合成及运输的研究证实了叶绿体中的某些蛋白是在细胞质中合成，而后再运入叶绿体中的。D．　　A．PQ蛋白B．PC蛋白C．Rubisco大亚基D．Rubisco小亚基　　75．下列哪种反应与光无直接关系              。C．　　A．原初反应B．Hiil反应C．电子传递与光合磷酸化D．Emerson效应　　76．以下哪个条件能使光合作用上升，光呼吸作用下降：              。B．　　A．提高温度B．提高C02浓度C．提高氧浓度D．提高光强度　　77．以下哪个反应场所是正确的：              。B．　　A．C02十H20→(CH20)十02反应发生在叶绿体基质中　　B．4Fe3+十2H2O→4Fe2+十4H+十O2反应发生在类囊体上　　C．PEP十HC03-→OAA十Pi反应发生在叶绿体中　　D．RuBP十02→磷酸乙醇酸十PGA反应发生在细胞质中　　78．把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中最强的吸收区在              。B　　A．绿光部分B．红光和蓝紫光部分C．蓝紫光部分D．黄橙光部分　　79．以下关于CF1-CFo、复合体中的这个“o”的说法              是正确的。C．　　A．是数字“0”的意思　　B．表示是质子转移通道的意思　　C．表示来自寡霉素(oligomycin)的第一个字母“o”的意思　　D．表示是突出在膜表面的意思　　80．用14C标记参加光合作用的CO2，可以了解光合作用的哪一过程：              。C　　A．光反应必须在有光条件下进行B．暗反应不需要光　　C．CO2被还原为糖的过程光合作用中能量的转移过程　　81．下列哪种说法不正确              ：D．　　A．PSⅠ存在于基质类囊体膜与基粒类囊体膜的非堆叠区　　B．PSⅡ主要存在于基粒片层的堆叠区　　C．Cytb6/f复合体分布较均匀　　D．ATPase存在于基质类囊体膜与基粒类囊体膜的堆叠区　　82．在天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，打取一定的面积，于100℃下烘干，称其重量；到黄昏时，再取同一株上着生位置与叶片形状都与甲基本相同的叶片乙，同样处理称其重量，其结果是：              。B　　A．甲叶片比乙叶片重B．乙叶片比甲叶片重C．两叶片重量相等D．不一定（三）问答题1．写出光合作用的总反应式，并简述光合作用的重要意义。　　答：光合作用的总反应式：CO2＋H2O光叶绿体CH2O＋O2（ΔＧ０＇＝4.8×105J）此反应式指出，植物光合作用是利用光能同化CO2和释放O2的过程，每固定1molCO2（12克碳）就转化与贮存了约480kJ的能量，并指出光合作用进行的场所是叶绿体。由于食物、能量和氧气是人类生活的三大要素，它们都与光合作用密切有关，所以光合作用对人类的生存和发展具有重要的意义，主要表现在三方面：　　(1)光合作用把CO2转化为碳水化合物。　　(2)光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能。　　(3)光合作用中释放氧气，维持了大气中CO2和氧气的平衡。2．如何证实光合作用中释放的O2来自水?　　答：以下三方面的研究可证实光合作用中释放的O2来自水。　　(1)尼尔(C.B.VanNiel)假说尼尔将细菌光合作用与绿色植物的光合作用反应式加以比较，提出了以下光合作用的通式：CO2＋2H2A光光养生物(CH2O)＋2A＋H2O这里的H2A代表还原剂，可以是H2S、有机酸等，对绿色植物而言，H2A就是H2O，2A就是O2。　　(2)希尔反应希尔(Robert.Hill)发现在叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气：4Fe3+＋2H2O光破碎的叶绿体4Fe2+＋4H+＋Ｏ2这个反应称为希尔反应。此反应证明了氧的释放与CO2还原是两个不同的过程，O2的释放来自于水。　　(3)18O的标记研究用氧的稳定同位素18O标记H2O或CO2进行光合作用的实验，发现当标记物为H218O时，释放的是18O2，而标记物为C18O2时，在短期内释放的则是Ｏ2。CO2＋2H218O光光合细胞（CH2O）＋18O2＋H2O这清楚地指出光合作用中释放的Ｏ2来自于H2O。3．如何证明叶绿体是光合作用的细胞器?\n97　　答：从叶片中提取出完整的叶绿体，在叶绿体的悬浮液中加入CO2底物，给予照光，若有氧气的释放，并且光合放氧速率接近于活体光合速率的水平，这就证明叶绿体是进行光作用的细胞器。4．如何证明光合电子传递由两个光系统参与?　　答：以下几方面的事例可证明光合电子传递由两个光系统参与。　　(1)红降现象和双光增益效应红降现象是指用大于680nm的远红光照射时，光合作用量子效率急剧下降的现象；而双光效应是指在用远红光照射时补加一点稍短波长的光(例如650nm的光)，量子效率大增的现象，这两种现象暗示着光合机构中存在着两个光系统，一个能吸收长波长的远红光，而另一个只能吸收稍短波长的光。　　(2)光合放氧的量子需要量大于８从理论上讲一个量子引起一个分子激发，放出一个电子，那么释放一个O2，传递4个电子只需吸收4个量子(2H2O→4H+＋4e＋Ｏ2↑)而实际测得光合放氧的最低量子需要量为8～12。这也证实了光合作用中电子传递要经过两个光系统，有两次光化学反应。　　(3)类囊体膜上存在PSⅠ和PSⅡ色素蛋白复合体现在已经用电镜观察到类囊体膜上存在PSⅠ和PSⅡ颗粒，能从叶绿体中分离出PSⅠ和PSⅡ色素蛋白复合体，在体外进行光化学反应与电子传递，并证实PSⅠ与NADP+的还原有关，而PSⅡ与水的光解放氧有关。5．根据图4.6所示，简述光合作用过程以及光反应与暗反应的关系?图4.6光合作用过程示意图　　答：根据对光的需要情况，把光合作用可以分为需光的光反应和不需光的暗反应两个阶段。光反应是在叶绿体的类囊体膜上进行的，而暗反应是在叶绿体的基质中进行的。位于叶绿体的类囊体膜上的光系统受光激发，引起电子传递。电子传递的结果，引起水的裂解放氧，并产生类囊体膜内外的H＋电化学势差。依H＋电化学势差，H+从ATP酶流出类囊体时，发生磷酸化作用。光反应的结果产生了ATP和NADPH，这两者被称为同化力。依靠这种同化力，在叶绿体基质中发生CO2的固定，暗反应的初产物是磷酸丙糖(TP)，TP是光合产物运出叶绿体的形式。　　可见，光反应的实质在于产生同化力去推动暗反应的进行，而暗反应的实质在于利用同化力将无机碳(CO2)转化为有机碳(CH2O)。当然，光暗反应对光的需求不是绝对的，在光反应中有不需光的过程(如电子传递与光合磷酸化)，在暗反应中也有需要光调节的酶促反应。现在认为，光反应不仅产生同化力，而且产生调节暗反应中酶活性的调节剂，如还原性的铁氧还蛋白。6．电子传递为何能与光合磷酸化偶联?　　答：根据化学渗透学说，ATP的合成是由质子动力(或质子电化学势差)推动形成的，而质子动力的形成是H＋跨膜转移的结果。在光合作用过程中随着类囊体膜上的电子传递会伴随H＋从基质向类囊体膜腔内转移，形成质子动力，由质子动力推动光合磷酸化的进行。用以下实验也可证实电子传递是与光合磷酸化偶联的：在叶绿体体系中加入电子传递抑制剂如DCMU，光合磷酸化就会停止；如果在体系中加入磷酸化底物如ADP与Pi则会促进电子传递。7．为什么说光呼吸与光合作用是伴随发生的？光呼吸有何生理意义？　　答：光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的反应，这种反应需叶绿体参与，仅在光下与光合作用同时发生，光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用的碳代谢提供。光呼吸与光合作用伴随发生的根本原因主要是由Rubisco的性质决定的，Rubisco是双功能酶，它既可催化羧化反应，又可以催化加氧反应，即CO2和O2竞争Rubisco同一个活性部位，并互为加氧与羧化反应的抑制剂。因此在O2和CO2共存的大气中，光呼吸与光合作用同时进行，伴随发生，既相互抑制又相互促进，如光合放氧可促进加氧反应，而光呼吸释放的CO2又可作为光合作用的底物。光呼吸在生理上的意义推测如下：　　(1)回收碳素通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳(2个乙醇酸转化1个PGA，释放1个CO2)。　　(2)维持C3光合碳还原循环的运转在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3\n97途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。　　(3)防止强光对光合机构的破坏作用在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用，而光呼吸可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。8．C3途径可分为哪三个阶段?各阶段的作用是什么?C4植物与CAM植物在碳代谢途径上有何异同点?　　答：C3途径可分为羧化、还原、再生3个阶段。　　(1)羧化阶段指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，生成PGA的过程。　　(2)还原阶段指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。　　(3)再生阶段甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1，5-二磷酸的过程。CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同，二者都是由C4途径固定CO2，C3途径还原CO2，都由PEP羧化酶固定空气中的CO2，由Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2，二者的差别在于：C4植物是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C4途径)和还原(C3途径)两个过程；而CAM植物则是在不同时间(黑夜和白天)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程的。9．C4植物叶片在结构上有哪些特点?采集一植物样本后，可采用什么方法来鉴别它属哪类植物?　　答：C4植物的光合细胞有两类：叶肉细胞和维管束鞘细胞(BSC)。C4植物维管束分布密集，间距小(每个叶肉细胞与BSC邻接或仅间隔1个细胞)，每条维管束都被发育良好的大型BSC包围，外面又为一至数层叶肉细胞所包围，这种呈同心圆排列的BSC与周围的叶肉细胞层被称为克兰兹(Kranz)解剖结构，又称花环结构。C4植物的BSC中含有大而多的叶绿体，线粒体和其它细胞器也较丰富。BSC与相邻叶肉细胞间的壁较厚，壁中纹孔多，胞间连丝丰富。这些结构特点有利于叶肉细胞与BSC间的物质交换，有利于光合产物向维管束的就近转运。此外，C4植物的两类光合细胞中含有不同的酶类，叶肉细胞中含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶以及与C4二羧酸生成有关的酶；而BSC中含有Rubisco等参与C3途径的酶、乙醇酸氧化酶以及脱羧酶。在这两类细胞中进行不同的生化反应。　　采集一植物样本后，可根据C3、C4和CAM植物的主要特征来鉴别它是属于哪类植物。如可根据植物的地理分布、分类学上的区别、叶片的形态结构、背腹两面颜色、光合速率和光呼吸的大小以及两者的比值、CO2补偿点、叶绿素a/b比、羧化酶的活性以及碳同位素比等来区分（参见表4.2）。　　表4.2C3、C4、CAM植物的光合和生理生态特性的比较10．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\n97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。11．产生光合作用“午睡”现象的可能原因有哪些?如何缓和“午睡”程度?　　答：引起光合“午睡”的主要因素是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，使植株的失水大于吸水，就会引起萎蔫与气孔导性降低，进而使CO2吸收减少。另外，中午及午后的强光、高温、低CO2浓度等条件都会使光呼吸激增，光抑制产生，这些也都会使光合速率在中午或午后降低。光合“午睡”是植物中的普遍现象，也是植物对环境缺水的一种适应方式。但是“午睡”造成的损失可达光合生产30%，甚至更多，在生产上可采用适时灌溉、选用抗旱品种、增强光合能力、遮光等措施以缓和“午睡”程度。12．光对CO2同化有哪些调节作用?　　答：　　(1)光通过光反应对CO2同化提供同化力。　　(2)调节着光合酶的活性。C3循环中的Rubisco、PGAK、GAPDH、FBPase，SBPase，Ru5PK都是光调节酶。光下这些酶活性提高，暗中活性降低或丧失。光对酶活性的调节大体可分为两种情况：一种是通过改变微环境调节，即光驱动的电子传递使H＋向类囊体腔转移，Mg2+则从类囊体腔转移至基质，引起叶绿体基质的pH从7上升到8，Mg2+浓度增加。较高的pH与Mg2+浓度使Rubisco等光合酶活化。另一种是通过产生效应物调节，即通过Fd-Td(铁氧还蛋白-硫氧还蛋白)系统调节。FBPase、GAPDH、Ru5PK等酶中含有二硫键(－S－S－)，当被还原为2个巯基(－SH)时表现活性。光驱动的电子传递能使基质中Fd还原，进而使Td还原，被还原的Td又使FBPase和Ru5PK等酶的相邻半胱氨酸上的二硫键打开变成2个巯基，酶被活化。在暗中则相反，巯基氧化形成二硫键，酶失活。13．在缺乏CO2的情况下，对绿色叶片照光能观察到荧光，然后在供给CO2的情况下，荧光立即被猝灭，试解释其原因。　　答：激发态的叶绿素分子处于能量不稳定的状态，会发生能量的转变，或用于光合作用，或用于发热、发射荧光与磷光。荧光即是激发态的叶绿素分子以光子的形式释放能量的过程。在缺乏CO2的情况下，光反应形成的同化力不能用于光合碳同化，故光合作用被抑制，叶片中被光激发的叶绿素分子较多式以光的方式退激。故在缺乏CO2的情况下，给绿色叶片照光能观察到荧光，而当供给CO2时，被叶吸收的光能用于光合作用，故使荧光猝灭。14．为什么C4植物的光呼吸速率低?　　答：(1)维管束鞘细胞中有高的CO2浓度C4植物的光呼吸代谢是发生在BSC中，由于C4途径的脱羧使BSC中CO2浓度提高，这就促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。　　(2)PEPC对CO2的亲和力高由于C4植物叶肉细胞中的PEPC对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEPC再固定。15．图4.7为光强－光合曲线，分别指出图中B、F两点，OA、AC和DE线段，CD曲线，以及AC斜率的含义？图4.7光强－光合曲线　　答：B点为光补偿点，F点为光饱和点，OA线段为暗呼吸强度，AC线段为光强－光合曲线的比例阶段，DE线段为光强－光合曲线的饱和阶段，CD曲线为比例阶段向饱和阶段的过渡阶段，AC斜率即为光强－光合曲线的比例阶段斜率，可衡量光合量子产量。\n9716．用同位素示踪法研究光合作用，被试植物先在1%CO2中进行光合作用，而后将CO2浓度降到0.003%。测得14C标记的3－磷酸甘油酸（PGA）和核酮糖二磷酸（RuBP）含量的变化如图4.8所示。从这项研究中能引出什么结论？图4.8CO2浓度变化对入RuBP和PGA含量的影响　　答：这项研究表明(1)RuBP可能是CO2受体，因为当CO2浓度突然降低，作为CO2受体的化合物会积累，而在高浓度CO2时它的含量下降。(2)PGA是光合初产物，因为在高浓度CO2时它的含量上升，而当CO2浓度突然降低，它它的含量减少。(3)RuBP可由PGA转变来，否则在PGA含量下降时RuBP的含量不会增加。17．影响光能利用率的因素有哪些?如何提高光能利用率?　　答：影响光能利用率的因素大体有以下几方面：　　(1)光合器官捕获光能的面积占土地面积的比例，作物生长初期植株小，叶面积不足，日光的大部分直射于地面而损失。　　(2)光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%，其余的47%不能用于光合作用。　　(3)照射到光合器官上的光不能被光合器官全部吸收，要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。　　(4)吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失，如发热、发光的损耗。　　(5)光合器将光能转化为同化力，进而转化为稳定化学能过程中的损耗。　　(6)光、暗呼吸消耗以及在物质代谢和生长发育中的消耗。　　(7)内外因素对光合作用的影响，如作物在生长期间，经常会遇到不适于作物生长与进行光合的逆境，如干旱、水涝、低温、高温、阴雨、缺CO2、缺肥、盐渍、病虫草害等。在逆境条件下，作物的光合生产率要比顺境下低得多，这些也会使光能利用率大为降低。　　提高作物光能利用率的主要途径有:　　(1)提高净同化率如选择高光效的品种、增施CO2、控制温湿度、合理施肥等。　　(2)增加光合面积通过合理密植或改变株型等措施，可增大光合面积。　　(3)延长光合时间如提高复种指数、适当延长生育期，补充人工光源等。18．图4.9是研究光质对绿藻光合作用影响的实验示意图。载玻片上放上含有好氧细菌和绿藻的溶液，绿藻中含有叶绿体，具有光合放氧活性，当用不同光质的光照绿藻时，光合放氧量不同。绿藻光合放氧量的多少用好氧细菌的趋氧性来衡量。根据图中结果的示意，阐明光质对光合作用的影响。图4.9光质对绿藻光合放氧影响的实验示意图　　答：图中结果示意，趋向被蓝光和红光照射绿藻叶绿体部分的好氧细菌较多，而趋向被绿光照射部分的好氧细菌很少，由于好氧细菌较多的部分是光合放氧量高的部分，因而本实验结果表明：蓝光与红光是有利于光合作用的光波，而绿光是光合作用低效光。\n9719．图4.10为贾格道夫(Jagendorf1963)等进行酸-碱磷酸化实验的示意图。在暗中把叶绿体的类囊体放在pH4的弱酸性溶液中平衡，让类囊体膜腔的pH下降至4，然后加进pH8和含有ADP和Pi的缓冲溶液，结果生成ATP。问这一实验有什么科学意义？图4.10酸-碱磷酸化实验的示意图　　答：这一实验的实质是要回答这样一个问题，在不照光，没有电子传递的情况下，人为瞬间改变类囊体膜内外pH值，使类囊体膜内外之间产生一个H＋梯度是否能使ADP与Pi生成ATP。这一实验结果证实了在不照光，没有电子传递的情况下，只要类囊体膜内外的有质子梯度就能驱动ATP合成。而光照下类囊体内外的pH差在活体中正是由光合电子传递和H＋转运所形成的。这一酸碱磷酸化实验给化学渗透假说以最重要的支持证据。20．测定光合作用的方法主要有哪些？　　答：根据光合作用的总反应式：　　CO2＋H2O→CH2O＋O2　　光合速率原则上可以用任何一反应物消耗速度或生成物的产生速度来表示。由于植物体内水分含量很高，而且植物随时都在不断地吸水和失水，水参与的生化反应又特多，所以实际上不能用水的含量变化来测定光合速率。在科学实验中通常用单位时间、单位叶面积上CO2吸收量或O2释放量或干物质积累量来表示光合速率。其中最常用的方法有：红外线CO2分析法、氧电极法和半叶法。以下介绍这三种方法。　　⑴红外线CO2分析法红外线CO2分析仪是专门测定CO2浓度的仪器。把红外线CO2分析仪与叶室连接，叶室中放入待测的叶片，把叶室中的气体用气泵输入红外线CO2分析仪，叶室中的CO22浓度就能被红外线CO2分析仪测定和记录。因此用红外线CO2分析仪测定光照下流经叶片前后气流中CO2浓度差可计算叶片对CO2的吸收量，另测定放入叶室中叶片的面积便可计算出该叶片的光合速率。　　⑵氧电极法氧电极及测氧仪是专门测定O2浓度的仪器。把氧电极与反应杯连接，反应杯溶液中放入绿色组织或光合细胞，氧电极测氧仪就能测定绿色组织或光合细胞在光下因光合作用引起溶液中氧含量的增加值，另测定放入反应杯中绿色组织或光合细胞的数量便可计算出绿色组织或光合细胞的光合放氧速率。　　⑶半叶法同一叶片的中脉两侧，其内部结构，生理功能基本一致。半叶法就是沿叶脉剪取叶片的一半，放在暗中；留下另一半进行光合作用，过一定时间后取下另一半。在两个半叶上打取相同的面积，烘干称重，后者增加的重量就是在这段时间内，这部分叶片光合作用所引起的。根据照光部分干重的增量便可计算光合速率。　　改良半叶法就是在半叶法的基础上采用一定的方法，如烫伤、环割等破坏叶柄叶鞘的韧皮部，阻止叶片光合产物的外运，这样就可用后来增加的重量计算出单位时间单位面积上干物质的积累量以表示光合速率。(四)计算题1．假定中国长江流域年总辐射量为5.0×106kJ·m-2，一年二熟，水稻产量每100m2为75kg，小麦产量每100m2为60kg。经济系数水稻为0.5，小麦为0.4，含水量稻谷13%，小麦籽粒为12%，干物量含能均按1.7×10４kJ·kg-1计算，试求该地区的光能利用率。　　答：光能利用率＝(光合产物中积累的能量/辐射总量)×100%光合产物中积累的能量＝[75kg·100m-2÷0.5×(1-13%)＋60kg·100m-2÷0.4×(1-12%)]×1.7×10４kJ·kg-1＝4.4625×10４kJ·m2光能利用率＝(4.4625×104kJ·m-2/5.0×106kJ·m-2)×100%＝0.89%2．假定还原1molCO2需要8mol光量子，请计算波长为680nm的光转换效率。如以光合有效辐射(1mol光合有效辐射的平均能量为209kJ)推动光合作用，其光能利用率又是多少？(同化1molCO2形成碳水化合物贮存的化学能为478kJ)　　答：8mol波长680nm光量子的能量为：hNC/λ×8＝6.626×10-34Ｊ·s×6.023×1023×(3.0×108m·s-1／680×10-9m)×8＝1410kJ680nm的光能转化率＝贮存的化学能/吸收的光能＝478kJ÷1410kJ≈0.34＝34%光合有效辐射的光能转化率＝贮存的化学能/吸收的光能＝478kJ÷(209kJ×8)≈0.285＝28.5%3．假定在细胞内条件下从ADP和无机磷生成ATP的ΔG0ˊ为＋50kJ.mol-1。请计算在吸收1mol红光（650nm）量子时所产生的ATP分子的最大理论值。\n97　　答：1mol波长650nm光量子的能量为：hNC/λ＝6.626×10-34Ｊ·s×6.023×1023×(3.0×108m·s-1／650×10-9m)＝184kJ184kJ÷50kJ.mol-1≈3.7mol吸收1mol红光（650nm）量子时所产生的ATP分子的最大理论值为4.4mol4．在光合碳固定阶段，经过卡尔文循环，由3molC2O合成1mol丙糖磷酸，其自由能变化为1465kJ。与此同时，光合同化力形成阶段产生的9molATP和6molNADPH全部被用于丙糖磷酸的形成。请计算光合碳固定阶段的能量转化效率？　　答：每形成1molATP需要约50kJ能量，每形成1molNADPH的自由能变化220kJ9molATP和6molNADPH中能量＝50kJ×9＋220kJ×6＝1770kJ光合碳固定阶段的能量转化效率＝1465kJ÷1770kJ≈82.8%。5．用红外线CO2分析法测定小麦叶片的呼吸耗氧速率和光合放氧速率。供试叶面积为10cm-2；叶片放入叶室后，暗中体系的CO2释放速率为0.15μmolCO2·min-1；光照下体系的CO2消耗速率为1.5μmolCO2·min-1。计算小麦叶片的呼吸速率和光合速率（μmolCO2·m-1·s-1）。　　解：　　呼吸速率＝体系CO2释放速率（μmolCO2·min-1）÷60s·min-1÷叶面积（m-2）＝0.15μmolCO2·min-1÷60s·min-1÷0.001m2＝2.5μmolCO2·m-2·s-1光合速率＝体系CO2消耗速率（μmolCO2·min-1）÷60s·min-1÷叶面积（m-2）＝1.5μmolCO2·min-1÷60s·min-1÷0.001m2＝25μmolCO2·m-2·s-1　　答：此小麦叶片的呼吸速率和光合速率分别为2.5μmolCO2·m-2·s-1和25μmolCO2·m-2·s-1。4植物的呼吸作用植物的呼吸作用（一）填空　　1．依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为              和              两大类型。（有氧呼吸，无氧呼吸）　　2．有氧呼吸是指生活细胞利用              ，将某些有机物彻底氧化分解，形成              和              ，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为              。(O2，CO2，H2O，呼吸底物或呼吸基质)　　3．无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的              ，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为              。(氧化产物，发酵)　　4．糖酵解途径可分为下列三个阶段：(1)己糖              ，(2)己糖              ，(3)丙糖              。（活化，裂解，氧化）　　5．代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在              进行的，其氧化条件              ，并由              催化。（细胞内，温和，酶）　　6．TCA循环开始的二步反应是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下氧化脱羧生成              ，后者在酶催化下与草酰乙酸缩合生成              。（乙酰CoA，柠檬酸）　　7．戊糖磷酸途径可分为葡萄糖              和分子              两个阶段。若6分子的G6P经过两个阶段的运转，可以释放              分子CO2、              分子NADPH，并再生              分子G6P。（氧化脱羧，重组，6，12，5）　　8．高等植物的无氧呼吸随环境中O2的增加而              ，当无氧呼吸停止时，这时环境中的O2浓度称为无氧呼吸              。（降低，熄灭点）　　9．植物细胞内产生ATP的方式有三种，即              磷酸化、              磷酸化和              磷酸化。（光合，氧化，底物水平）\n97　　10．若细胞内的腺苷酸全部以ATP形式存在时，能荷为              。若细胞内的腺苷酸全部以ADP形式存在，能荷为              。（1，0.5）　　11．在完全有氧呼吸的条件下，C6H12O6的呼吸商为              。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则              。（1，＜1）　　12．呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子由              到              的传递；抗菌素A抑制电子由              到              的传递；氰化物复合体抑制电子由              到              的传递。(NADH，CoQ，细胞色素b，细胞色素C1，细胞色素aa3，O2)　　13．线粒体是进行              的细胞器，在其内膜上进行              过程，衬质内则进行              。（呼吸作用，电子传递和氧化磷酸化，三羧酸循环）　　14．高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于              的过度消耗，              供应不足，加上              物质的积累，因而对植物是不利的。（底物，能量，有毒）　　15．线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还有              氧化酶、              氧化酶、              氧化酶和              等氧化酶。其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将Cyta3中的电子传至              ，生成              。（抗氰，酚，抗坏血酸，乙醇酸，O2，H2O）　　16．许多肉质果实在成熟时其呼吸作用              ，这一现象称为              现象，植物激素中的              与这一过程有密切的关系。（上升，呼吸跃变，乙烯）　　17．种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮尚未突破，此时以              呼吸为主，RQ值              ，而从萌发到胚部真叶长出，此时转为以              呼吸为主，RQ值降到1。（无氧，＞1，有氧）　　18．天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进行              呼吸的结果。（抗氰）　　19．把采下的茶叶立即杀青可以破坏              酶的活性，保持茶叶绿色（多酚氧化酶）　　20．催化PPP的酶系分布在              ，催化EMP途径的酶系分布在              。（细胞质内，细胞质内）　　21．巴斯德效应是指氧气对              的抑制现象；瓦布格效应是指氧气对              的抑制现象。（无氧呼吸，光合作用）　　22．高等植物在正常呼吸时，主要的呼吸底物是              ，最终的电子受体是              。（葡萄糖，氧气）　　23．在解偶联剂存在时，从电子传递中产生的能量以              的形式散失。（热）　　24．使植物的无氧呼吸完全停止的环境条件中O2浓度称为              。(无氧呼吸消失点)　　25．通过细胞内              之间转化对呼吸代谢的调节叫做能荷调节。(腺苷酸)　　26、淀粉种子的安全水分约在              ，油料种子的安全水分大约              。超出这一范围后，种子的呼吸速率很快提高。(12%～14%，8%～9%)　　27．就同一植物而言，呼吸作用的最适温度总是              于光合作用的最适温度。（高）　　28．制作泡菜时，泡菜坛子必须密封的原因是避免氧对              的抑制。（发酵作用）　　29．糖酵解途径唯一的脱氢反应是3-磷酸甘油醛氧化为              ，脱下的氢由              递氢体接受。(1，3-二磷酸甘油酸，NAD)　　30．1mol乙酰CoA和1mol草酰乙酸经三羧酸循环最终可产生              molATP和              mol草酰乙酸。(12，1)　　31．工业酿酒就是利用酵母菌的              发酵作用，此发酵的反应式是v\n97。（酒精，C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2）　　32．呼吸传递体中的氢传递体主要有NAD+、              、              和              等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体主要有              系统、某些              蛋白和              蛋白等。（FMN，FAD，UQ，细胞色素，黄素、铁硫）　　33．磷酸戊糖途径的最主要的生理意义是生成              和              等。(NADPH＋H+，5-磷酸核糖)　　34．糖酵解过程中发生              次底物水平磷酸化，在TCA循环中发生              次底物水平磷酸化（2，1）　　35．线粒体中呼吸链从NADH开始至氧化成水，可形成              分子的ATP，即P/O比是              。如从琥珀酸脱氢生成的FADH2通过泛醌进入呼吸链，则形成              分子的ATP，即P/O比是              。（3，3，２，２）　　36．质子动力使H+流沿着              酶的H＋通道进入线粒体基质时，释放的自由能推动              的合成。（ATP，ATP）　　37．所谓呼吸最适温度是使呼吸速率保持              的最高的温度，一般温带植物呼吸速率的最适温度为              ℃。（稳态，25～30，）　　38．所谓气调法贮藏粮食，是将粮仓中空气抽出，充入              ，达到              呼吸，安全贮藏的目的。（氮气，抑制）　　39．根据是否出现呼吸跃变现象可将果实分为两类，一类是呼吸跃变型果实，如              等；另一类是非呼吸跃变型果实，如              等。（苹果、梨、香蕉；柑橘、葡萄、菠萝）　　40．6-磷酸果糖激酶的正效应物是              ，负效应物是              和              。(AMP，ATP，柠檬酸)　　41．1mol葡萄糖经糖的有氧氧化可生成              mol的丙酮酸，再转变成              mol的乙酰CoA进入三羧酸循环。(2，2)　　42．由1分子丙酮酸进入三羧酸循环，可有              次的脱氢过程和              次的底物水平磷酸化过程。(5，1)（二）选择题　　1．植物组织衰老时，磷酸戊糖支路在呼吸代谢途径中所占比例              。B．　　A．下降B．上升C．维持一定水平　　2．在正常生长情况下，植物细胞里葡萄糖降解主要是通过              途径。A．　　A．EMP-TCACB．PPPC．GAC　　3．在植物体内，糖与油脂可以发生互相转变，油脂转化为糖时，呼吸商              。A．　　A．变小B．变大C．不变　　4．以下              物质可以自辅酶Ⅰ至黄素蛋白处打断呼吸链，使氧化磷酸化不能进行。B．　　A．抗霉素B．安密妥C．NAN3　　5．水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件，是因为低氧时              活性加强的缘故。B．　　A．黄酶B．细胞色素氧化酶C．酚氧化酶D．抗氰氧化酶　　6．当植物组织从有氧条件下转放到无氧条件下，糖酵解速度加快，是由于              。A．　　A．柠檬酸和ATP合成减少B．ADP和Pi减少C．NADH＋H+合成减少　　7．寡霉素通过以下方式干扰了ATP的合成              ：D．　　A．阻止电子传递B．破坏线粒体内膜两侧的氢离子梯度　　C．使能量以热的形式释放D．抑制了线粒体内ATP酶的活性　　8．呼吸跃变型果实在成熟过程中，抗氰呼吸增强，与下列物质密切相关              。C．　　A．酚类化合物B．糖类化合物C．乙烯D．ABA　　9．有机酸作为呼吸底物时呼吸商是              ：A．　　A．大于1B．等于1C．小于1\n97D．不一定　　10．琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂是              ：B．　　A．KCNB．丙二酸C．NaN3D．CO　　11．在糖酵解过程中，脱氢酶的辅酶是              。B．　　A．FADB．NAD+C．NADP+D．CoQ　　12．呼吸作用发生解偶联是指。D．　　A．底物氧化受阻B．发生无氧呼吸C．呼吸链电子传递中断D．氧化磷酸化受影响　　13．在呼吸链中既可传递电子又可传递质子的组分是              组。B．　　A．NAD、FAD和CytbB．NAD、FAD和CoQ　　C．Cytb、FAD和CoQD．Fe-S、Cytaa3和Cytb　　14．在呼吸链中只能传递电子的组分是              组。D．　　A．NAD、FAD和CytbB．NAD、FAD和CoQ　　C．Cytb、FAD和CoQD．Fe-S、Cytaa3和Cytb　　15．在缺氧条件下，呼吸速率减慢，底物分解速率              。B．　　A．也减慢B．反而上升C．变化不显著D．无一定变化规律　　16．以葡萄糖作为呼吸底物，其呼吸商              。A．　　A．RQ＝1B．RQ＞1C．RQ＜1D．RQ＝0　　17．植物组织从缺氧条件转入有氧条件下，呼吸速率减慢，ATP形成速率              。A．　　A．加快B．减慢C．不变D．变化无常　　18．下列生理活动中，不产生ATP的是              。B．　　A．光反应B．暗反应C．有氧呼吸D．无氧呼吸　　19．糖酵解中由6-磷酸果糖→1，6-二磷酸果糖，需要的条件是              。C．　　A．果糖二磷酸酶，ATP和Mg+2B．果糖二磷酸酶，ADP，Pi和Mg+2　　C．磷酸果糖激酶，ATP和Mg+2D．磷酸果糖激酶，ADP，Pi和Mg+2　　20．糖酵解中催化六碳糖裂解为2个三碳糖的酶是              。C．　　A．磷酸己糖异构酶B．磷酸果糖激酶C．醛缩酶D．磷酸丙糖异构酶　　21．影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是              。B．　　A．温度B．水分C．O2D．CO2　　22．与油料种子相比，淀粉种子萌发时消耗的氧气              。B．　　A．更多些B．较少C．差异不大D．差异无规律　　23．植物在持续饥饿条件下，它将动用用于呼吸代谢              。A．　　A．蛋白质B．葡萄糖C．脂肪D．淀粉　　24．油料种子萌发初期用              作呼吸底物。C．　　A．蛋白质B．葡萄糖C．脂肪D．淀粉　　25．当细胞内的腺苷酸全是AMP时，其能荷等于              。D．　　A．1B．0.75C．0.5D．0　　26、在磷酸戊糖途径中，脱氢酶的辅酶是              。B．　　A．NAD+B．NADP+C．FADD．CoQ　　27．呼吸商是呼吸过程中              的比值。B．　　A．吸收O2/放出CO2B．放出CO2/吸收O2　　C．吸收O2/产生H2OD．放出CO2/产生H2O　　28．苹果和马铃薯等切开后，组织变褐，是由于              作用的结果。D．　　A．抗坏血酸氧化酶B．抗氰氧化酶C．细胞色素氧化酶D．多酚氧化酶　　29．呼吸链中的细胞色素靠元素              化合价的变化来传递电子。C．　　A．MoB．MnC．FeD．Cu　　30．植物组织进行强烈的需能反应时，其能荷              。B．　　A．增大B．减小C．变化不大D．无规律变化　　31．标记葡萄糖的C1和C6，分别测定呼吸放出的CO2来源，若测出的C6/C1接近于零，说明呼吸主要走              。B．　　A．EMP-TCA循环B．磷酸戊糖途径（PPP）\n97C．EMP-TCA循环和磷酸戊糖途径都有　　32．如果糖的分解完全通过EMP-TCA循环，那么C6/C1应为：              。C．　　A．＞1B．＜1C．＝1D．不一定　　33．呼吸作用发生解偶联时，P/O比              。B．　　A．增大B．下降C．变化不大D．无规律性变化　　34．二硝基苯酚能抑制下列哪种细胞功能              ？C．　　A．糖酵解B．三羧酸循环C．氧化磷酸化D．无氧呼吸　　35．抗氰呼吸的最明显的特征之一是              化合物不能抑制呼吸。D．　　A．N3-B．COC．CO2D．CN-　　36．呼吸作用过程中若有二氧化碳放出，则可判断              。D．　　A．是有氧呼吸B．是无氧呼吸C．不是酒精发酵D．不是乳酸发酵　　37．巴斯德效应是氧气能限制              的过程。A．　　A．EMPB．TCA循环C．PPPD．氧化磷酸化　　38．当呼吸底物为脂肪时，完全氧化时呼吸商              ：D　　A．大于1B．等于1C．等于2D．小于1　　39．具有明显放热特征的呼吸途径，其末端氧化酶是              氧化酶。B．　　A．细胞色素B．抗氰C．抗坏血酸D．多酚　　40．一葡萄糖经完全有氧氧化可产生ATP的摩尔数              。D．　　A．12B．24C．30～32D．36～38　　41．1分子葡萄糖经糖酵解可产生              个ATP分子。B．　　A．1B．2C．3D．4　　42．糖酵解的最后产物是              。C．　　A．羟基丙酮酸B．丙酸C．丙酮酸D．乙醛酸　　43．在有氧呼吸中，O2的作用是              。D．　　A．参与底物氧化B．参与氢的传递　　C．参与电子传递D．作为电子与质子的最终受体　　44．植物在强烈的合成反应时常常使              加强。C．　　A．EMP-TCA循环B．无氧呼吸C．PPPD．乙醛酸循环　　45、植物组织需能反应微弱时，其能荷              。A．　　A．增大B．减小C．变化不大D．无规律变化　　46．水稻、小麦种子的安全含水量约为              %。C．　　A．6～8B．8～10C．12～14D．16～18　　47．三羧酸循环是1937英国生物化学              首先发现的。B　　A．G．EmbdenB．H．KrebsC．M．CalvinD．J．Priestley　　48．在无氧条件下，糖酵解速度加快的原因是              。D．　　A．ADP和无机磷的减少B．ATP和柠檬酸的增加　　C．NADPH和H＋的增加D．ATP和柠檬酸的减少　　49．三羧酸循环中，底物水平合成的1分子高能磷酸化合物是在              反应中形成的。B　　A．柠檬酸→α－酮戊二酸B．α－酮戊二酸→琥珀酸　　C．延胡索酸→苹果酸D．琥珀酸→延胡索酸　　50．植物在受伤或感病时常常改变呼吸作用途径，使              加强。C．　　A．EMP-TCA循环B．无氧呼吸C．PPPD．乙醛酸循环　　51．线粒体电子传递链中电势跨度最大的一步在              之间。A．　　A．细胞色素a3和O2B．TCA环的中间产物和NADH　　C．泛醌和细胞色素bD．黄素蛋白和辅酶Q　　52．将植物幼苗从蒸馏水中转移到稀盐溶液中时，其根系的呼吸速率增加，这种呼吸被称为              。D．　　A．硝酸盐呼吸B．无氧呼吸C．抗氰呼吸D．盐呼吸　　53．下列哪种方法能提高温室蔬菜的产量              。A．　　A．适当降低夜间温度B．适当降低白天温度　　C．适当提高夜间温度D．昼夜温度保持一致（三）问答题\n971．试述呼吸作用的生理意义。植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？　　答：呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义，主要表现在以下三个方面：　　(1)为植物生命活动提供能量除绿色细胞可直接从光合作用获取能量外，其它生命活动所需的能量都依赖于呼吸作用。呼吸过程中有机物质氧化分解，释放的能量一部分以ATP形式暂贮存起来，以随时满足各种生理活动对能量的需要；另一部分能量则转变为热能散失，以维持植物体温，促进代谢，保证种子萌发、幼苗生长、开花传粉、受精等生理过程的正常进行。　　(2)中间产物为合成作用提供原料呼吸过程中有机物的分解能形成许多中间产物，其中的一部分用作合成多种重要有机物质的原料。呼吸作用在植物体内的碳、氮和脂肪等物质代谢活动中起着枢纽作用。　　(3)在植物抗病免疫方面有着重要作用植物受伤或受到病菌侵染时，呼吸作用的一些中间产物可转化为能杀菌的植保素，以消除入侵病菌分泌物中的毒性。旺盛的呼吸还可加速细胞木质化或栓质化，促进伤口愈合。　　植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在含有氰化物的环境下生存。2．写出有氧呼吸和无氧呼吸的总方程式，两者有何异同点？　　答：有氧呼吸的总过程可用下列总反应式来表示：　　C6H12O6＋6O2→CO2＋6H2O△G°′＝-2870kJ·mol-1　　无氧呼吸可用下列反应式表示：　　C6H12O6→C2H5OH＋2CO2△G°′＝-226kJ·mol-1　　(1)共同点：①有氧呼吸和无氧呼吸都是生活细胞内在酶的参与下，将有机物逐步氧化分解并释放能量的过程。②它们都可为植物的生命活动提供能量和中间产物。③有氧呼吸和无氧呼吸最初阶段的反应历程都经过了糖酵解阶段。　　(2)不同点：①有氧呼吸有分子氧的参与，而无氧呼吸可在无氧条件下进行。②有氧呼吸的呼吸底物能彻底氧化分解为C02和水，释放的能量多，而无氧呼吸对呼吸底物进行不彻底的氧化分解，释放的能量少，而且它的生成物如酒精、乳酸对植物有毒害作用。③有氧呼吸产生的中间产物多，即为机体合成作用所能提供的原料多，而无氧呼吸产生的中间产物少，为机体合成作用所能提供的原料也少。3．为什么说长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死亡？　　答：　　(1)无氧呼吸释放的能量少，要依靠无氧呼吸释放的能量来维持生命活动的需要就要消耗大量的有机物，以至呼吸基质很快耗尽。　　(2)无氧呼吸生成氧化不彻底的产物，如酒精、乳酸等。这些物质的积累，对植物会产生毒害作用。　　(3)无氧呼吸产生的中间产物少，不能为合成多种细胞组成成分提供足够的原料。4．EMP途径产生的丙酮酸可能进入哪些反应途径？　　答：糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃，可以通过各种代谢途径，产生不同的反应。若继续处在无氧的情况下，丙酮酸就进入无氧呼吸的途径，转变为乙醇或乳酸等(通过乙醇发酵，丙酮酸先在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧生成乙醛酸和CO2，再在乙醇脱氢酶的作用下，乙醛被还原为乙醇，或通过乳酸发酵，在乳酸脱氢酶的作用下丙酮酸被NADPH还原为乳酸)；在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体，通过三羧酸循环逐步脱羧脱氢，彻底氧化分解为CO2和水；丙酮酸也可参于氮代谢用于氨基酸的合成等。5．TCA循环、PPP、GAC途径各发生在细胞的什么部位?各有何生理意义？　　答：　　(1)TCA循环发生在线粒体的基质中，它的生理意义：①在TCA循环中，丙酮酸彻底氧化分解为CO2和水，同时生成NADH、FADH和ATP，所以TCA循环是需氧生物体内有机物质彻底氧化分解的主要途径，也是需氧生物获取能量的最有效途径。②TCA循环可通过代谢中间产物与其他多条代谢途径发生联系，所以说，TCA循环是需氧生物体内的多种物质的代谢枢纽。　　(2)PPP途径是在细胞质内进行的，它的生理意义：①PPP在生物合成中占有十分重要的地位，\n97该途径中生成的中间产物是多种重要化合物合成的原料，能沟通多种代谢。例如：Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料；E4P是合成莽草酸的原料，经莽草酸途径可进一步合成芳香族氨基酸，还可合成与植物生长、抗病有关的生长素、木质素、绿原酸、咖啡酸等。PPP可生成大量的NADPH，这是脂肪合成所必需的“还原力”，所以在植物感病、受伤、干旱，或合成脂肪代谢旺盛时，该途径在呼吸中的比重上升。②由于该途径和EMP-TCA途径的酶系统不同，因此当EMP-TCA途径受阻时，PPP可代行正常的有氧呼吸，并有较高的能量转化效率。　　(3)GAC途径发生在植物和微生物的乙醛酸体中，它的生理意义：①GAC中生成中的二羧酸与三羧酸，可以进入TCA循环；②油料作物种子萌发时，通过乙醛酸循环，将脂肪转变为糖，为满足生长发育的需要。6．简述氧化磷酸化的机理。　　答：氧化磷酸化的机理有多种假说，如化学偶联学说、结构偶联学说和化学渗透学说。其中得到较多支持的是米切尔(P.Mitchell，1961)的化学渗透学说。根据该学说的原理，呼吸链的电子传递所产生的跨膜质子动力是推动ATP合成的原动力。其主要观点是：①呼吸链上的递氢体与电子传递体在线粒体内膜上有特定的位置，彼此间隔交替排列，质子和电子定向传递。②递氢体有质子泵的作用，当递氢体从线粒体内膜内侧接受从底物传来的氢（2H）后，可将其中的电子（2e）传给其后的电子传递体，而将两个H+泵出内膜。膜外侧的H+不能自由通过内膜而返回内侧，因而使内膜外侧的H+浓度高于内侧，造成跨膜的质子浓度梯度(△pH)和外正内负的膜电势差(△E)，二者构成跨膜的H＋电化学势梯度(△μH+)。③质子动力使H＋流沿着ATP酶的H＋通道进入线粒体基质时，在ATP酶的作用下推动ADP和Pi合成ATP。7．呼吸作用与光合作用有何区别与联系？　　答：　　(1)光合作用与呼吸作用的主要区别：　　①光合作用以CO2、H2O为原料，而呼吸作用的反应物为淀粉、己糖等有机物以及O2；②光合作用的产物是己糖、蔗糖、淀粉等有机物和O2，而呼吸作用的产物是CO2和H2O；③光合作用把光能依次转化为电能、活跃化学能和稳定化学能，是贮藏能量的过程，而呼吸作用是把稳定化学能转化为活跃化学能，是释放能量的过程；④在光合过程中进行光合磷酸化反应，在呼吸过程中进行氧化磷酸化反应；⑤光合作用发生的部位是在绿色细胞的叶绿体中，只在光下才发生，而呼吸作用发生在所有生活细胞的线粒体、细胞质中，无论在光下、暗处随时都在进行。　　(2)光合作用与呼吸作用的联系：①两个代谢过程互为原料与产物，如光合作用释放的O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化；光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系，它们有多种相同的中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等)，催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。②在能量代谢方面，光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP和供产生NADPH所需的NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，它们可以通用。8．生长旺盛部位与成熟组织或器官在呼吸效率上有何差异?　　答：呼吸效率是指每消耗1克葡萄糖可合成生物大分子物质的克数。生长旺盛部位，即生理活性高的部位如幼根、幼茎、幼叶、幼果等，呼吸作用所产生的能量和中间产物，大多数用来合成供细胞生长的如蛋白质、核酸、纤维素、磷脂等生物大分子物质，因而呼吸效率很高。而在生长活动已停止的成熟组织或器官内，呼吸作用所产生的能量和中间产物不是用于合成生物大分子物质，而主要是用于维持细胞活性，其中相当部分能量以热能形式散失掉，因而呼吸效率低。9．如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？　　答：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。10．呼吸作用与谷物种子贮藏的关系如何?　　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。11．为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？\n97　　答：油料种子中含脂肪多，萌发时，耗氧多，呼吸商小，种子如果播种过深会影响正常的有氧呼吸，对物质转化和器官的形成都不利，特别是根的生长和分化会受到明显的抑制。所以油料种子播种时需要注意适当浅播，以保证O2的供应。12．为什么说C6/C1比值的变化可以反映呼吸途径的变化？　　答：在糖酵解和三羧酸循环中，所释放的CO2均来自C1和C6原子，所以C6/C1＝1。而PPP途径中释放的仅来自C1原子，所以C6/C1＜1。由此可见该比值越小，PPP途径所占比值越大。13．在酵母提取液中葡萄糖发酵产生乙醇。如果向提取液中分别加入下列物质，对发酵速率有何影响？请简要说明其原因。(1)碘代乙酸，(2)ATP，(3)ADP+无机磷，(4)NaF。　　答：碘代乙酸是磷酸甘油醛脱氢酶的抑制剂，NaF是烯醇化酶的抑制剂，ATP抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。所以(1)、(2)和(4)都降低发酵速率。ADP和无机磷可提高磷酸果糖激酶的活性，从而提高发酵的速率。14．为什么说呼吸作用是一个多步骤的过程，而不是葡萄糖的直接氧化？　　答：葡萄糖的直接氧化就相当于燃烧，能量会以热的形式全部释放出来。对植物而言，突然释放出这样多的能量是一种浪费，而且对机体会造成伤害。在呼吸作用过程中通过一系列步骤的氧化，将葡萄糖等有机物中的能量逐步地释放出来，有的以热能的形式释放，有的用于合成ATP分子，为各种生命活动提供能量。15．用温室栽培蔬菜，昼夜温度都保持25℃的恒温是否合适？应如何控制温度？　　答：昼夜温度都保持25℃的恒温并不合适，因为25℃左右是一般植物生长的最适温度，光合作用和呼吸作用都比较强。到了夜晚，光合作用停止，而在这样的温度下旺盛的呼吸消耗大量的有机物，积累的就比较少了，也即净同化率比较低。正确的方法是：白天维持25℃左右，晚上应适当降低温室的温度。新疆的瓜果大又甜、青海的小麦千粒重高，与当地气候特点昼夜温差大有直接关系。16．常用的测定植物呼吸速率的方法有哪些？　　答：呼吸速率是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，测定方法有多种，如测定O2吸收量、CO2的释放量或有机物的消耗量。常用的方法有：用红外线CO2气体分析仪测定CO2的释放量；用氧电极测氧装置测定O2吸收量，还有广口瓶法(小篮子法)、微量呼吸检压法（瓦氏呼吸计法）等。　　1)红外线CO2气体分析仪法红外线CO2分析仪是专门测定CO2浓度的仪器。把红外线CO2分析仪与样品室连接，样品室中放入待测的样品，把样品室中的气体用气泵输入红外线CO2分析仪，样品室中的CO2浓度就能被红外线CO2分析仪测定和记录。因此用红外线CO2分析仪测定流经样品前后气流中CO2浓度差可计算叶片对CO2的释放量，另测定放入样品室中重量或面积便可计算出该样品的呼吸速率。此法通常可用于叶片、块根、块茎、果实等器官释放CO2的速率。　　(2)氧电极法氧电极及测氧仪是专门测定O2浓度的仪器，氧电极测氧具有很高的灵敏度。氧电极是用银丝或银片为参比电极（阳极），用铂丝或铂片为阴极，外表用一层透氧的薄膜覆盖，溶液中的氧可透过薄膜进入电极在铂阴极上还原，同时在极间产生扩散电流，电流强弱与溶解氧浓度成正比。把氧电极与反应杯连接，反应杯溶液中放入组织或细胞，氧电极测氧仪就能在暗中测定组织或细胞在因呼吸作用引起溶液中氧含量的减少值，用此来计算呼吸耗氧速率。此法通常可用于叶碎片、细胞、线粒体等耗氧速率的测定。　　(3)微量呼吸检压法（瓦氏呼吸计法）基本原理是在一密闭的、定温定体积的系统中进行样品气体变化的测定。当气体被吸收时，反应瓶中气体分子减少，压力降低；反之，产生气体时，压力则上升，此压力的变化可在测压计上表现出来，由此可计算出产生的CO2或吸收O2的量。此法可用于细胞、线粒体等耗氧速率和发酵作用的测定，也可进行研究其他有关和O2和CO2气体交换反应，如光合作用、酶的活性等。　　(4)广口瓶法(小篮子法)在密闭容器中植物材料呼吸放出的CO2被容器中的碱性溶液（如Ba(OH)2）所吸收，而后用标准的草酸溶液滴定剩余碱液，可计算出呼吸过程中CO2的释放量。此法可用于种子等植物材料的呼吸速率的测定。17．请在图5.2中标有数字处填上线粒体的结构名称，并简述其具有的生理功能\n97图5.2线粒体的结构　　答：　　(1)膜间空间(intermembranespace)内含许多可溶性酶底物和辅助因子。　　(2)外膜(outermembrane)较光滑，通透性相对大，有利于线粒体内外物质交流，控制物质进出线粒体。　　(3)内膜(innermembrane)进行电子传递和氧化磷酸化场所。通透性小，可使酶系统存在于内膜中并保证其代谢正常进行；内膜的内侧表面有许多小而带柄的颗粒，即ATP合成酶复合体，它是合成ATP的场所。　　(4)嵴(cristae)使内膜的表面积大大增加，有利于呼吸过程中的酶促反应。　　(5)基质(matrix)基质的化学成分主要是可溶性蛋白质，它是三羧酸循环的场所。其中还有少量DNA，以及自我繁殖所需的基本组分，能进行DNA自我繁殖。（四）计算题1．在真核细胞中，lmol葡萄糖通过EMP-TCAC-细胞色素系统被彻底氧化，问：(1)可以产生多少molATP？(2)能量转化效率是多少？　　答：　　(1)lmol葡萄糖在EMP途径中，在磷酸化时要消耗2molATP，通过底物水平磷酸化产生4molATP和生成的2molNADH。在真核细胞中，细胞质中生成NADH须经甘油-3-磷酸-二羟丙酮磷酸穿梭过程，进入线粒体呼吸链，经过氧化磷酸化只能生成2molATP，所以净生成6molATP。　　1mol葡萄糖在TCA循环中可生成8molNADH和2molFADH2，它们进入呼吸链经氧化磷酸化，每1molNADH和FADH2可分别生成3mol和2molATP，再加上由琥珀酰CoA转变为琥珀酸时形成的2molATP，在TCA环中可产生30molATP。　　因此在真核细胞中1mol葡萄糖经EMP-TCAC-细胞色素系统彻底氧化后共生成36molATP。　　(2)lmol葡萄糖完全氧化时，△G°′＝-2870kJ·mol-1　　假设细胞内lmolATP水解时，△G°′＝31.8kJ·mol-1　　能量转化效率为：31.8×36＝1144.8kJ·mol-1/2870kJ·mol-1×100%＝39.8%2．请计算1摩尔14碳原子的饱和脂肪酸经过β-氧化经TCA环被完全氧化，最多可产生多少摩尔ATP？　　答：1摩尔14碳原子的饱和脂肪酸经过6次β-氧化生成7摩尔乙酰CoA，每次β－氧化可生成1摩尔FADH2和1摩尔NADH+H+。1摩尔乙酰CoA经三羧酸循环和呼吸链最终可产生12摩尔ATP，1摩尔FADH2和1摩尔NADH+H+经呼吸链分别可产生2或3摩尔ATP，因此共产生的ATP摩尔数为：　　12×7＋2×6＋3×6＝114(摩尔)　　若除去脂肪酸活化消耗的2摩尔ATP，则净生成ATP数为：114－2＝112(摩尔)3．用氧电极法测定叶片的呼吸耗氧速率和光合放氧速率。供试叶面积为0.02dm2；叶片放入反应杯后，暗中体系的耗氧速率为0.02μmolO2·min-1；光照下体系的放氧速率为0.1μmolO2·min-1。计算叶片的呼吸耗氧速率和光合放氧速率（μmolO2·dm-2·h-1）。　　解：　　呼吸耗氧速率＝体系的耗氧速率（μmolO2·min-1）×60min·h-1÷叶面积（dm-2）＝0.02μmolO2·min-1×60min·h-1÷0.02dm2＝60μmolO2·dm-2·h-1光合放氧速率＝体系的放氧速率（μmolO2·min-1）×60min·h-1÷叶面积（dm-2\n97）＝0.1μmolO2·min-1×60min·h-1÷0.02dm2＝300μmolO2·dm-2·h-1　　答：此叶片的呼吸耗氧速率和光合放氧速率分别为60μmolO2·dm-2·h-1和300μmolO2·dm-2·h-15同化物的运输、分配及信号转导同化物的运输、分配及信号转导(一)填空　　　　1．根据运输距离的长短，可将高等植物体内的运输可分为              距离运输和              距离运输。（短，长）　　2．一般认为，胞间连丝有三种状态：(1)              态，(2)              态，(3)              态。一般地说，细胞间的胞间连丝多、孔径大，存在的浓度梯度大，则              于共质体的运输。（正常，开放，封闭，有利）　　3．物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的              转运，(2)逆浓度梯度的              转运，(3)依赖于膜运动的              转运。(被动，主动，膜动)　　4．以小囊泡方式进出质膜的膜动转运包括              ，              和              三种形式。(内吞，外排，出胞)　　5．一个典型的维管束可由四部分组成：(1)以导管为中心，富有纤维组织的              ，(2)以筛管为中心，周围有薄壁组织伴联的              ，(3)穿插木质部和韧皮部间及四周的多种              ，(4)包围木质部和韧皮部。(木质部，韧皮部，细胞，维管束鞘)　　6．目前测定韧皮部运输速度的常用的方法有两种。一种是利用              作为示踪物，用显微注射技术将这种分子直接注入筛管分子内，追踪这种分子在筛管中的运输状况，根据单位时间中此分子的移动距离来计算运输速度。另一种是              同位素示踪技术，常用的同位素是              。将它的化合物饲喂叶片，然后追踪化合物在筛管中的运输状况、运输速度，用这种技术还可研究同化物的分配动态。(染料分子，放射性，14C）　　8．筛管中糖的主要运输形式是              糖和              糖。(寡聚糖（棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等），蔗糖)　　9．光合同化物在韧皮部的装载要经过三个区域：即（1）光合同化物              区，指能进行光合作用的叶肉细胞；（2）同化物              区，指小叶脉末端的韧皮部的薄壁细胞；（3）同化物              区，指叶脉中的SE-CC。（生产，累积，输出，）　　10．质外体装载是指              细胞输出的蔗糖先进入质外体，然后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体              蔗糖浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。共质体装载途径是指              细胞输出的蔗糖通过胞间连丝              浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。（光合，逆浓度，光合，顺蔗糖浓度）　　11．韧皮部卸出的途径有两条：一条是              途径，另一条是              途径。（共质体，质外体）　　12．光合碳代谢形成的磷酸丙糖可继续参与卡尔文循环的运转，或滞留在              内，并在一系列酶作用下合成淀粉；或者通过位于叶绿体被膜上的              进入细胞质，再在一系列酶作用下合成蔗糖。(叶绿体，磷酸丙糖转运器)　　13．1930年E、Münch提出了解释韧皮部同化物运输的              学说。该学说的基本论点是，同化物在筛管内是随液流流动的，而液流的流动是由              两端的膨压差引起的。（压力流，输导系统）\n97　　14．转化酶是催化蔗糖              反应的酶。根据催化反应所需的最适pH，可将转化酶分成两种，一种称为              转化酶，该酶对底物蔗糖的亲和力较高，主要分布在液泡和细胞壁中；另一类称为              转化酶，该酶主要分布在细胞质部分。(水解，酸性，碱性或中性)　　15．光合细胞中蔗糖的合成是在              内进行的。催化蔗糖降解代谢的酶有两类，一类是              ，另一类是              。（细胞质，转化酶，蔗糖合成酶）　　16．库细胞中淀粉合成的部位是              。G1P在              酶的作用下形成ADPG，ADPG则在              酶催化下和葡聚糖引物反应合成直链淀粉，直链淀粉又可在              酶作用下最终形成支链淀粉。（淀粉体，ADPG焦磷酸化，淀粉合成，分支）　　17．淀粉合成酶有两种形式：一种位于淀粉体的可溶部分，称              淀粉合成酶，另一种是和淀粉粒结合的，称              淀粉合成酶。（可溶性，结合态）　　18．根据同化物到达库以后的用途不同，可将库分成              库和              库两类。另外，根据同化物输入后是否再输出，又可把库分为              库和              库。（代谢，贮藏，可逆，不可逆）　　19．同化物分配的总规律是由              到              ，并具有以下的特点：（1）优先供应，（2）就近              ，（3）同侧              。（源库，生长中心，供应，运输）　　20．植物体除了已经构成植物骨架的细胞壁等成分外，其他的各种细胞内含物当该器官或组织衰老时都有可能被              ，即被转移到其他器官或组织中去。同化物再分配的途径除了走原有的输导系统，质外体与共质体外，细胞內的细胞器如核等可以解体后再撤离，也可不经解体直接              ，直至全部细胞撤离一空。（再度利用，穿壁转移）　　21．植物细胞的信号分子按其作用范围可分为              信号分子和              信号分子。对于细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段，即：（1）              信号传递，（2）              信号转换，（3）              信号转导，（4）              可逆磷酸化。（胞间，胞内，胞间，膜上，胞内，蛋白质）　　22．植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。常见的化学信号：              、              、              等，常见的物理信号有：              、              、              等。(植物激素、蛋白酶抑制物、寡聚糖、生长调节物质等，电信号、水力学信号、重力、光波)　　23．随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量也随之增加的化学物质称之为              化学信号；而随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量随之减少的化学物质称为              化学信号。(正，负)　　24．G蛋白的生理活性有赖于与              的结合以及具有              的活性而得名。(三磷酸鸟苷(GTP)，GTP水解酶)　　25．质膜中的磷酸脂酶C水解PIP2(磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸)而产生              以及              两种信号分子。因此，该系统又称双信号系统。其中              通过调节Ca2+浓度，而              则通过激活蛋白激酶C(PKC)来传递信息。(肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，二酰甘油(DAG)，IP3，DAG)。　　26．已有实验证实了在叶绿体光诱导花色素苷合成过程中，              与Ca2+-CaM信号转导系统在合成完整叶绿体过程中协同起作用。(cAMP或环核苷酸信号系统)　　27．蛋白质磷酸化以及脱磷酸化是分别由一组蛋白              酶和蛋白              酶所催化的。(激，磷酸酯)（二）选择题　　　　1．叶绿体中输出的糖类主要是              。A．　　A．磷酸丙糖B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖　　2．春天树木发芽时，叶片展开前，茎杆内糖分运输的方向是              。B．　　A．从形态学上端运向下端B．从形态学下端运向上端C．既不上运也不下运　　3．植物体内有机物质转移与运输的方向是              \n97。C．　　A．只能从高浓度向低浓度方向移动，而不能从低浓度向高浓度方向转移　　B．既能从高浓度向低浓度方向转移，也能从低浓度向高浓度方向运输　　C．长距离运输是从高浓度向低浓度方向转移，短距离运输也可逆浓度方向进行　　4．温度对同化物质的运输也会产生影响，当气温高于土温时              。B．　　A．有利于同化物质向根部输送B．有利于同化物质向顶部运输　　C．只影响运输速率，不影响运输方向　　5．抽穗期间长期阴雨对水稻产量的影响主要表现在              。B．　　A．降低结实率，不减少千粒重B．降低结实率，也减少千粒重　　C．减少千粒重，一般不影响结实率D．主要是减少颖花数，而不是降低结实率和千粒重　　6．摘去植物的繁殖器官后，其营养器官的寿命              。A．　　A．延长B．缩短C．变化不显D．无一定变化规律　　7．UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是              。A．　　A．蔗糖-6-磷酸合成酶B．蔗糖-6-磷酸酯酶　　C．果糖-1，6-二磷酸脂酶D．UDPG焦磷酸化酶　　8．正开花结实的作物，其叶片的光合速率比开花之前              。A．　　A．有所增强B．有所下降C．变化无常　　9．激素对同化物运输有明显的调节作用，其中以              最为显著。B．　　A．CTKB．IAAC．GAD．Eth　　10．气温过高或过低，或植株受到机械损伤时，筛管内会形成              而阻碍同化物的运输。D．　　　　A．几丁质B．角质C．维纤丝D．胼胝质　　11．大部分植物筛管内运输的光合产物是              。D．　　A．山梨糖醇B．葡萄糖C．果糖D．蔗糖　　12．以下              物质不是植物胞间信号。D．　　A．植物激素B．电波C．水压D．淀粉　　13．以下哪种物质不是植物胞内信号？              。A．　　A．激素受体和G蛋白B．肌醇磷脂信号系统C．环核苷酸信号系统D．钙信号系统　　14．在叶肉细胞中合成淀粉的部位是              。A．　　A．叶绿体间质B．类囊体C．细胞质D．高尔基体　　15．蔗糖向筛管的质外体装载是              进行的。B．　　A．顺浓度梯度B．逆浓度梯度C．等浓度D．无一定浓度规律　　16．油料种子发育过程中，首先积累              。B．　　A．油脂B．可溶性糖和淀粉C．蛋白质D．淀粉和油脂　　17．转化酶催化下列              反应。D．　　A．G1P＋ATP→ADPG＋Pi　　B．UDPG＋果糖→蔗糖＋UDP　　C．F1，6BP＋H2O→F6P＋PPi　　D．蔗糖＋H2O→葡萄糖＋果糖　　18．源库单位的              是整枝、摘心、疏果等栽培技术的生理基础。C．　　A．区域化B．对应关系C．可变性D．固定性　　19．下列哪些器官可称为可逆库              。B．　　A．块根和块茎B．叶鞘和茎杆C．种子D．果实　　20．稻麦单位土地面积上的颖花数或单个颖果胚乳细胞数等可用来表示：              。C．　　A．库活力B．库强C．库容　　21．促进筛管中胼胝质的合成和沉积的植物激素是              。A．　　A．ETHB．IAAC．GA3D．IAA和GA3　　22．植物细胞壁上的Ca2＋含量一般在：              。D．　　A．10-7～10-6mol·L-1B．≥１０-6mol·L-1C．10-4～10-3mol·L-1D．1～5mol·L-1　　23．根椐同化物运输规律，水稻第3叶制造的同化物主要供给第              \n97生长。A．　　A．5、7、9叶B．4、5、6叶C．4、6、8叶　　24．关于环割的作用，错误的说法是              。D．　　A．此处理主要阻断了叶片形成的光合同化物在韧皮部的向下运输　　B．此处导致环割上端韧皮部组织中光合同化物积累引起膨大　　C．如果环割不宽，切口能重新愈合　　D．如果环割太宽，环割上端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡　　25．在筛管中下面哪种离子的含量最高              。D．　　A．AL3+B．Cl-1C．Ca2+D．K+　　26．P蛋白存在于中。C．　　．导管B．管胞C．筛管D．伴胞　　27．              主要分布在导管和筛管的两端，它们的功能是将溶质输出或输入导管或筛管。其突出的特点是质膜内陷或折叠以增加其表面积。B．　　A．通道细胞B．转移细胞C．保卫细胞D．厚壁细胞　　28．蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的，连接方式是通过              。C．　　A．α-1，6-苷键B．α-1，4-苷键C．α-1，2-苷键　　29．可以水解淀粉分子α-1，6-苷键的酶是              。A．　　A．R酶B．α-淀粉酶C．β-淀粉酶　　30、植物体内酰胺含量丰富时，说明体内              。B．　　A．供氮不足B．供氮充足C．供氮一般D．糖分充足　　31．细胞依靠              将原生质相互联系起来，形成共质体。B．　　A．纤维丝B．胞间连丝C．微管D．微丝（三）问答题1．如何证明高等植物的同化物长距离运输的通道是韧皮部？　　答：　　(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通过韧皮部向下运输，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．维管束系统对植物的生命活动具有哪些功能?　　答：　　(1)物质长距离运输的通道一般情况下水和无机营养由木质部输送，同化物由韧皮部输送。　　(2)信息物质传递的通道如根部合成的细胞分裂素和脱落酸等可通过木质部运至地上部分，而茎端合成的生长素则通过韧皮部向下极性运输。植物受环境刺激后产生的电波也主要在维管束中传播。　　(3)两通道间的物质交换木质部和韧皮部通过侧向运输可相互间运送水分和养分。如筛管中的膨压变化就是由于导管与筛管间发生水分交流引起的。　　(4)对同化物的吸收和分泌这不仅发生在源库端，在运输途中也能与周围组织发生物质交换。　　(5)对同化物的加工和储存在维管束中的某些薄壁细胞内，可将运输中的同化物合成淀粉，并储存下来。需要时淀粉则可水解再转运出去。　　(6)外源化学物质以及病毒等传播的通道外源化学物质以及病毒等可通过筛管传播，另外筛管本身也存在一定的防卫机制。　　(7)植物体的机械支撑植物的长高加粗与维管束有密切关系，若树木没有木质部形成的心材，就不可能长至几米、几十米、甚至一百多米的高度。3．关于韧皮部运输机理的研究应包括哪些内容？　　答：　　(1)同化物从叶肉细胞进入筛管(装载)的过程和调节。　　(2)同化物在筛管中运输的动力、方向、速度和控制因素。　　(3)同化物从筛管向库细胞释放(卸出)的过程和调节。4．要研究光合同化物运输的途径、方向、形式时可分别进行哪些实验？　　答：　　（1）研究同化物运输途径的实验有：\n97　　①环割实验。环割是将树干(枝)上的一圈树皮(韧皮部)剥去而保留树干(木质部)的一种处理方法。此处理主要阻断了叶片形成的光合同化物在韧皮部的向下运输，而导致环割上端韧皮部组织中光合同化物积累引起膨大，环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。这些实验结果可表明叶子同化的物质经韧皮部运输。　　②同位素示踪法设法将14CO2或14C标记的蔗糖等物质引入植物体。标记一定时间后，将植株材料迅速冷冻、干燥(以防止标记物移动)，用石蜡或树脂包埋，切成薄片，在薄片上涂一层感光乳胶，置于暗处，经过一段时间后，标记元素的辐射使乳胶片曝光，显定影后，胶片上与组织中存在标记元素的部位便会出现银颗粒(底片呈黑色处)。实验结果表明，被14C标记的光合同化物位于韧皮部，即韧皮部是光合产物运输的通道。　　（2）研究同化物运输方向的实验　　将放射性14CO2或14C标记的蔗糖等引入某一具有库源关系植物体的源（如叶片）。经过一段时间后进行同位素自显影，检测被14C标记同化物在植物体中的分布，就可判别光合同化物运输方向。结果指出同化物运输方向为由源到库。被14C标记的同化物主要分布在库源单位中的维管束韧皮部和库器官(如果实)里，光合同化物在韧皮部中可向上或向下运输，但其运输的方向取决于库的位置。　　（3）研究同化物运输形式的实验　　要判别同化物运输形式，首先要正确收集韧皮部汁液。收集韧皮部汁液的方法有以下几种：　　①吻针法。例如蚜虫的口器可以分泌果胶酶帮助其吻针刺入韧皮部筛管分子，当蚜虫的吻针刺入筛管分子后，用CO2将其麻醉，切除母体而留下吻针。由于筛管正压力的存在，韧皮部汁液可以持续不断地从吻针流出。　　②切口法。在韧皮部上切一个1mm深的刀口，然后用毛细管收集韧皮部汁液。该法仅适用于韧皮部和木质部相对独立的植物，如木本植物、棉花、麻类等。　　③空种皮技术。用解剖刀将部分豆荚壳切除，开一“窗口”，切除正在生长种子的一半（远种脐端），将另一半种子内的胚性组织去除，仅留下种皮组织和母体相连部分，制成空种皮杯。在空种皮杯中放入4%琼脂或含有EGTA溶液的棉球，收集空种皮中的分泌物此法适用于豆科植物。实验证明，在短时间内，空种皮杯内韧皮部汁液的收集量与种子实际生长量相仿。　　将上述方法收集到的韧皮部汁液，用液相色谱等仪器分析具其成分和含量，便可知道被运输的同化物主要是蔗糖和氨基酸。5．测定韧皮部运输速度有哪些方法。　　答：目前应用比较普遍的方法有两种。一种是利用染料分子作为示踪物，用显微注射技术将染料分子直接注入筛管分子内，追踪染料分子在筛管中的运输状况，根据单位时间中染料分子移动距离计算运输速度。另一种是放射性同位素示踪技术。常用的同位素是14C。将14CO2气体饲喂叶片，并在运输的途径上(如茎杆上)相隔一定距离放置些检测放射性强度的探头，然后测定标记同位素经过相邻两个探头间的时间，就能推算运输速率。6．蔗糖作为同化物的运输形式具有哪些特点？　　答：蔗糖是光合作用的主要产物，是韧皮部运输物质的主要形式，其具有以下适合进行长距离的韧皮部运输的特点：　　(1)蔗糖是非还原糖，化学性质比还原糖稳定，运输中不易发生反应。　　(2)蔗糖的糖苷键键能高，运输中不易分解，但水解和氧化时能产生相对高的自由能，因而蔗糖是很好的贮能物质。　　(3)蔗糖分子小、水溶性高、移动性大，运输速率高。7．试述同化物在韧皮部的装载途径。　　答：同化物从周围的叶肉细胞转运进韧皮部SE-CC复合体的过程中存在着两种装载途径：　　(1)质外体装载途径光合细胞输出的蔗糖进入质外体后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体逆浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管。　　(2)共质体装载途径光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管。8．如何判别同化物韧皮部装载是通过质外体途径还是通过共质体途径的？　　答：可根据以下实验进行判断：　　(1)从结构上判断，若叶片SE-CC复合体与周围薄壁细胞间无胞间连丝连接，即表明同化物韧皮部装载是通过质外体途径；若SE-CC复合体与周围薄壁细胞间存在紧密的胞间连丝，则表明同化物韧皮部装载可能是通过共质体途径。　　(2)从浓度梯度上判断，若SE-CC复合体内的蔗糖浓度明显高出周围叶肉细胞中的蔗糖浓度，则表明同化物韧皮部装载可能是通过质外体途径，反之装载是通过共质体途径。　　(3)从蔗糖分布上判断，若标记的高浓度的14CO2\n97-蔗糖大量存于质外体中，即表明同化物韧皮部装载是通过质外体途径，反之装载是通过共质体途径。　　(4)用代谢抑制剂或缺氧处理后判断，若能抑制SE-CC复合体对蔗糖的吸收，则表明同化物韧皮部装载是通过质外体途径，反之是通过共质体途径。　　(5)用质外体运输抑制剂PCMBS(对氯汞苯磺酸)处理后判断，如能抑制SE-CC复合体对蔗糖的吸收，表明同化物韧皮部装载是通过质外体途径，如果同化物的韧皮部装载对PCMBS不敏感，表明是通过共质体途径。　　(6)将不能透过膜的染料如荧光黄注入叶肉细胞后判断，若经过一段时间后可检测到筛管分子中存在这些染料，说明同化物韧皮部装载是通过共质体装载途径的。9．简述同化物从韧皮部卸出的途径　　答：韧皮部卸出的途径有两条：　　(1)共质体途径如正在生长发育的叶片和根系，同化物是经共质体途径卸出的，即蔗糖通过胞间连丝沿蔗糖浓度梯度从SE-CC复合体释放到库细胞中。　　(2)质外体途径在SE-CC复合体与库细胞间不存在胞间连丝的器管或组织（如甜菜的块根、甘蔗的茎及种子和果实等）中，其韧皮部卸出是通过质外体途径进行的。在这些组织的SE-CC复合体中的蔗糖只能通过扩散作用或通过膜上的载体进入质外体空间，然后直接进入库细胞，或降解成单糖后进入库细胞。10．简述压力流学说的要点和实验证据。　　答：1930年明希(E.Münch)提出了解释韧皮部同化物运输的压力流学说，其基本论点是，同化物在筛管内是随液流而流动的，而液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。而压力梯度的形成则是由于源端光合同化物不断向SE-CC复合体进行装载，库端同化物不断从SE-CC复合体卸出，以及韧皮部和木质部之间水分的不断再循环所致。即光合细胞制造的光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子，从而降低了源端筛管内的水势，而筛管分子又从邻近的木质部吸收水分，以引起筛管膨压的增加；与此同时，库端筛管中的同化物不断卸出并进入周围的库细胞，这样就使筛管内水势提高，水分可流向邻近的木质部，从而引起库端筛管内膨压的降低。因此，只要源端光合同化物的韧皮部装载和库端光合同化物的卸出过程不断进行，源库间就能维持一定的压力梯度，在此梯度下，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。　　根据压力流学说，韧皮部的运输应具有如下特点：①各种溶质以相似的速度被运输；②在一个筛管中运输是单方向的；③筛板的筛孔是畅通的；④在筛管的源端与库端间必须有足够大的压力梯度；⑤装载与卸出过程需要能量，而在运输途中不需消耗大量的能量。现有实验结果大多支持压力流学说，主要证据有:①以11CO2或14CO2作脉冲标记的实验表明，在单一筛管分子中，同化物运输是单向的。②改进固定材料方法和制片技术，用电镜观察，可发现筛板的筛孔是开放的。③用昆虫吻针法可测定到筛管具有正压力，源库间具有压力差。④实验表明源的装载和库的卸出与代谢有关，装载和卸出能被呼吸抑制剂抑制，而长距离运输受呼吸抑制剂的影咐不大。另外，通过解剖观察，源库端的伴胞(或薄壁细胞)胞质浓，细胞体积比筛细胞大；而茎或叶柄中的伴胞胞质稀，细胞体积比筛细胞小。就此也可推测装载与卸出过程需要能量，而长距离运输的途中只需要少量能量。上述的实验证据都支持压力流学说。11．试述光合细胞中蔗糖合成途径和主要调节酶。　　答：蔗糖的合成是在细胞质内进行的（参见图6.4）。光合中间产物磷酸丙糖通过叶绿体被膜上的磷酸丙糖转运器进入细胞质。在细胞质中，磷酸二羟丙酮(DHAP)在磷酸丙糖异构酶作用下转化为磷酸甘油醛(GAP)，DHAP和GAP处于平衡状态，二者在醛缩酶催化下形成果糖-1，6-二磷酸（F1，6BP）。F1，6BPC1位上的磷酸被果糖-1，6-二磷酸酯酶(FBPase)水解而形成果糖-6-磷酸(F6P)。这一步反应是不可逆的，也是调节蔗糖合成的第一步反应，FBPase是这一反应的调节酶。F6P在磷酸葡萄糖异构酶和磷酸葡萄糖变位酶作用下，形成葡萄糖-6-磷酸(G6P)和葡萄糖-1-磷酸(G1P)，G1P和UDP由UDPG焦磷酸化酶(UGP)催化下合成蔗糖所需的葡萄糖供体UDPG。UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是蔗糖磷酸合成酶(SPS)，SPS是蔗糖合成途径中另一个重要的调节酶。蔗糖合成的最后一步反应是S6P由蔗糖磷酸酯酶水解形成蔗糖。12．简述库细胞内淀粉合成的可能途径。　　答：催化淀粉合成的途径有两条，一条称ADP葡萄糖(ADPG)途径；另一条为淀粉磷酸化酶催化的途径。然而，植物体内淀粉磷酸化酶主要催化淀粉降解代谢。因此，ADPG途径为淀粉合成的主要途径（参见图6.5）。库细胞细胞质中形成的G1P或丙糖磷酸要通过位于淀粉体膜上的己糖载体或磷酸转运器才能进入淀粉体，然后再在ADPG焦磷酸化酶(AGP)等酶的作用下形成ADPG，ADPG则在淀粉合成酶催化下将分子中的葡萄糖转移到葡聚糖引物的非还原性末端逐渐形成直链淀粉，直链淀粉又可在分支酶作用下最终形成支链淀粉。13．试述同化物分配的一般规律。　　答：　　(1)同化物分配的总规律是由源到库由某一源制造的同化物主要流向与其组成源-库单位中的库。多个代谢库同时存在时，强库多分，弱库少分，近库先分，远库后分。　　(2)优先供应生长中心\n97各种作物在不同生育期各有其生长中心，这些生长中心通常是一些代谢旺盛、生长速率快的器官或组织，它们既是矿质元素的输入中心，也是同化物的分配中心。　　(3)就近供应一个库的同化物来源主要靠它附近的源叶来供应，随着源库间距离的加大，相互间供求程度就逐渐减弱。一般说来，上位叶光合产物较多地供应籽实、生长点；下位叶光合产物则较多地供应给根。　　(4)同侧运输同一方位的叶制造的同化物主要供给相同方位的幼叶、花序和根。14．请举出植物体内同化物被再分配再利用的几个例子。　　答：　　（1）小麦叶片衰老时，原有氮的85%与磷的90%能从叶片转移到穗部。　　（2）许多植物的花瓣在受精后，细胞内含物就大量转移，而后花瓣迅速凋谢。　　（3）许多植物器官在离体后仍能进行同化物的转运，如收获的洋葱、大蒜、大白菜、青菜等在贮藏过程中其鳞茎或外叶枯萎干瘪而新叶照常生长。　　（4）北方农民为了减少秋霜为害，在预计严重霜冻到达前，连夜把玉米连杆带穗堆成一堆，让茎叶不致冻死，使茎叶内的有机物继续向籽粒中转移，即所谓“蹲棵”，这种方法可使玉米增产5%～10%。稻、麦、芝麻、油菜等作物收割后若不马上脱粒，连杆堆放在一起，也有提高粒重的作用。15．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：源是指是产生或提供同化物的器官或组织，库是消耗或积累同化物的器官或组织。流则是指光合产物从源至库的运输，包括连接源、库两端的输导组织的结构及其性能。在作物栽培生理研究中，常用源、库、流的理论来阐明作物产量形成的规律。从产量形成角度看，源主要指群体叶面积的大小及其光合能力，库则指产品器官的容积及其接纳养料的能力，流则指作物体内输导系统的发育状况及其运转速率。作物产量的高低取决于源、库、流三因素的发展水平及其功能强弱。　　(1)源对库的影响　　源是库的同化物供应者，源是产量形成和充实的重要物质基础。剪叶（减源）、遮光（减源限流）、环割（截流）等试验证明，人为的减少叶面积或降低叶片的光合速率，造成源的亏缺，均会引起产品器官的减少（如花器官退花、不育或脱落等），或使产品器官发育不良（如秕粒增多、粒重下降等）。可见，要争取单位面积上有较大的库容能力，就必须从强化源的供给能力入手。　　(2)库对源的影响　　①库依赖于源而生存，库内接纳同化物的多少，直接受源的同化效率及输出数量决定，两者是供求关系。　　②库对源的大小，特别是对源的光合活性具有明显的反馈作用。因此，在高产栽培中，适当增大库源比，对增强源的活性和促进干物质的积累均有重要的作用。　　③库对源还可发挥“动员”和“征调”作用，迫使其内含物向库转移。植物正在发育的器官，如幼叶，特别是生殖器官，不仅能吸引叶部同化物向其运输，而且能征调下部其他贮藏或衰老器官贮存的有机物。　　(3)源库对流的影响　　许多研究表明，库、源的大小及其活性对流的方向、速率、数量都有明显影响，起着“拉力”和“推力”的作用。要提高作物产量，必须在栽培和育种上从源库方面着手。从源方面要合理地增加叶数和叶面积，提高开花以后时期的叶面积指数，同时还要提高成熟期叶片净同化率，防止叶片早衰，延长源对库的供应时间；应抑制营养体生长速度，使同化物优先向籽粒分配。在库方面主要是保持单位面积有足够的穗数及粒数（如颖花数量），提高库容能力，提高籽粒充实程度。还应是茎秆粗壮，运输流畅，采取各种措施促进有机物运输分配。源、库、流在植物代谢活动和产量形成中是不可分割的统一整体，三者的发展水平及其平衡状况决定着作物产量的高低。但需指出，在实际生产中，作物同一品种植株的输导系统除了发生倒伏或遭受病虫害等特殊情况外，一般不会成为限制产量的主要因素，而源库往往是决定产量的关键。实践证明，只有使作物群体和个体的发展达到源足、库大、流畅的要求时，才可能获得高产。源小于库，则限制光合产物的输送分配，降低源的光合效率；若源库皆小，也同样难以获得高产。16．如何理解库强在决定同化物分配中的重要性。　　答：库强是指库器官接纳和转化同化物的能力。库强对光合产物向库器官的分配具有极其重要的作用。源强虽然为库提供光合产物，并控制输出的蔗糖浓度、时间以及装载蔗糖进入韧皮部的数量；然而源中蔗糖的输出速率和输出方向由库强控制，这是因为：库强时，进入库细胞的蔗糖随即被合成贮藏物质，或者分解后用于库细胞的生长，从而使库细胞处于低浓度的蔗糖状态，保持了源库两端有高的压力势差，从而使源端制造的光合产物源源不断地运入库，这样也有利于源强的维持。17．高等植物体内信号长距离运输的途径有哪些？　　答：　　(1)易挥发性化学信号在体内气相中传递\n97它可在植株体内的气腔网络中扩散而迅速传递，如乙烯和茉莉酸甲酯通常能从合成位点迅速扩散到周围环境中，并迅速到达作用部位而产生效应。　　(2)化学信号的韧皮部传递植物体内许多化学信号物质，如ABA、JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。　　(3)化学信号的木质部传递化学信号通过集流的方式在木质部内传递。如根系合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的开放。　　(4)电信号的传递如植物电波信号可通过维管束长距离传递。　　(5)水力学信号的传递水力学信号可通过由木质部导管组成的水连续体系来传递。18．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。　　(3)胞内信号转导将胞内信号转换为具有调节生理生化功能的调节因子的过程。　　(4)蛋白质可逆磷酸化对靶酶进行磷酸化或去磷酸化的反应，使靶酶执行生理功能。19．简述植物细胞把环境刺激信号转导为胞内反应的可能途径。　　答：通过环境刺激-细胞反应偶联信息系统，植物感受到各种化学和物理的环境信号（包括来自环境的外源信号，来自个体内其他细胞的内源信号）。先产生胞间通讯信号（又称第一信使），到达细胞表面或细胞内受体，通过G蛋白跨膜信号转换，转变为胞内信号（又称第二信使，是由胞外刺激信号引起改变的、具有生理调节活性的细胞内因子，包括钙信号系统、肌醇磷酸脂系统和环核苷酸信号系统等），将信息转导到胞内的特定效应部位，通过蛋白质可逆磷酸化起作用而产生细胞反应，调节植物体的生长发育。　　将偶联各种胞外刺激信号（包括各种内、外源激素信号）与其相应的生理效应之间的一系列分子反应机制，称为细胞信号转导。从上可见，细胞信号转导的分子途径可分为四个阶段，即胞间信号、跨膜信号转换机制、胞内信号及蛋白质可逆磷酸化。20．简述Ca2+在细胞中的分布特点以及钙的信使作用。　　答：　　（1）细胞游离Ca2+的分布特点　　通常细胞中钙以结合态和自由离子态(Ca2+)两种形式存在。在未受到刺激时植物细胞质液中Ca2+浓度水平相当低，约为10-6～10-7mol·L-1，而胞外可达10-3mol·L-1。胞壁是细胞最大的钙库，Ca2+浓度可达1～5mol·L-1。细胞器如线粒体、叶绿体、微体、液泡、内质网等的Ca2+浓度较高，是胞质的几百到几千倍。液泡大量积累Ca2+并形成不溶性钙盐（草酸钙、苹果酸钙等）可看作是从细胞溶质中清除过量Ca2+的手段之一。　　（2）钙的信使作用　　Ca2+作为第二信使，主要起调节酶与细胞功能的作用。植物细胞的钙信号受体蛋白之一是钙结合蛋白(CaBP)，它与Ca2+有很高的亲和力和专一性。胞内Ca2+浓度变化可通过膜透性的变化或通过开启/关闭膜上的Ca2+通道引起。当某刺激到达细胞时，质膜上Ca2+通道打开，膜对Ca2+通透性瞬间增加，到达一定阈值（通常为10-6L-1以上）时即与CaM结合，形成复合体，激活状CaM*进而与靶酶结合而激活靶酶。这些CaM调节的酶也包括主动运输Ca2+过膜的Ca2+-ATP酶，所以Ca2+又被反馈地泵出细胞或泵入某些细胞钙库。细胞质Ca2+降低到与CaM结合阈值以下时，Ca2+与CaM分离。CaM与靶酶复合体亦告解离，CaM与靶酶均回到非活性状态。通过这样的途径，即依赖细胞质内Ca2+浓度的变化而把细胞外的信息传递给细胞内各相关过程的功能，这就是Ca2+的信号功能。试验证明，胞外刺激信号（如光照、温度、重力、触摸等物理刺激和各植物激素、病原菌诱导因子等化学物质）引起胞内游离Ca2+浓度变化的时间、幅度、频率、区域化分布等都不尽相同，不同刺激信号的特异性可能就是靠Ca2+浓度变化的不同形式而体现的。（四）计算题　　马铃薯的一块茎和植株相连的韧皮部横断面面积为0.0042cm2，块茎经100d生长，鲜重为200g，其中25%为有机物，计算比集转运速率。　　答：比集转运速率＝运转的干物质量/(韧皮部横切面积×时间)　　＝(200g×0.25)/(0.0042cm2×24h·d-1×100d)　　≈4g·cm-2·h-1\n978植物生长物质植物生长物质(一)填充题　　　　1．大家公认的植物激素有              、              、              、              和              等五大类。（生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯）　　2．生长素有两种存在形式。              型生长素的生物活性较高，而成熟种子里的生长素则以              型存在。生长素降解可通过两个方面：              氧化和              氧化。(游离，束缚，光，酶)　　3．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯的合成前体分别是              、甲瓦龙酸（甲羟戊酸）、              、              和              。（色氨酸，异戊烯基焦磷酸和AMP，甲瓦龙酸，蛋氨酸）　　4．赤霉素可部分代替              和              而诱导某些植物开花。(低温，长日照)　　5．促进插条生根的植物激素是              ；促进气孔关闭的是              ；保持离体叶片绿色的是              ；促进离层形成及脱落的是              ；防止器官脱落的是              ；使木本植物枝条休眠的是              ；促进小麦、燕麦胚芽鞘切段伸长的是              ；促进无核葡萄果粒增大的是              ；促进菠菜、白菜提早抽苔的是              ；破坏茎的负向地性的是              。（生长素，脱落酸，细胞分裂素，乙烯，生长素，脱落酸，生长素，赤霉酸，赤霉酸，乙烯)　　6．诱导α-淀粉酶形成的植物激素是              ；延缓叶片衰老的是              ；促进休眠的是              ；打破芽和种子休眠的是              ；促进种子萌发的是              ；促进瓜类植物多开雌花的是              ；能使子房膨大，发育成无籽果实的是              。(赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，赤霉素，细胞分裂素，乙烯或生长素，生长素)　　7．促进果实成熟的植物激素是              ；打破土豆休眠的是              ；促进菠萝开花的是              ；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是              ；促进细胞壁松驰的是              ；促进愈伤组织芽的分化的是              。(乙烯，赤霉素，乙烯或生长素，赤霉素，生长素，细胞分裂素)　　8．促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是              ；加速橡胶分泌乳汁的是              ；促进矮生玉米节间伸长的是              ；降低蒸腾作用的是              ；促进马铃署块茎发芽的是              。(细胞分裂素，乙烯，赤霉素，脱落酸，青鲜素或萘乙酸盐或萘乙酸甲酯)　　9．组织培养研究表明：当培养基中CTK/IAA比值高时，诱导              分化；比值低时，诱导              分化。(芽，根)　　10．赤霉素的基本结构是              。激动素是              的衍生物。脱落酸是一种以异戊二烯为基本结构单位的含有              个碳原子的化合物。(赤霉烷，腺嘌呤，15)　　11．不同植物激素组合，影响着输导组织的分化，当IAA/GA比值低时，促进              部分化，比值高时，促进              部分化。(韧皮，木质)　　12．经典生物鉴定生长素的方法是              试法，在一定范围内生长素的含量与去尖胚芽鞘的              度成正比。实践中一般不将IAA直接施用在植物上，这是因为IAA在体内受酶破坏效果不稳定的缘故。IAA储藏时必须避光是因为IAA易被\n97。(燕麦，弯曲，IAA氧化，光氧化)　　13．ABA抑制大麦胚乳中              的合成，因此有抗              的作用。(α-淀粉酶，赤霉素)　　14．生长抑制物质包括生长              剂和生长              剂两类。(抑制，延缓)　　15．缺氧气对乙烯的生物合成有              作用；干旱、淹水对乙烯的生物合成有              作用。(抑制，促进)　　16．甲瓦龙酸在长日照条件下形成              ，在短日照条件下形成              。(赤霉素，脱落酸)　　17．生长素对植物生长具有双重作用：即在低浓度下可              生长，高浓度时则              生长。(促进，抑制)　　18．生产上用生长素处理，可使子房及其周围组织膨大而获得无籽果实，这是因为生长素具有很强的              和              养分的效应。(吸引，调运)　　19．生长素生物合成的途径有四条：              途径、吲哚              途径、吲哚              途径和吲哚乙酰胺途径。(色胺，丙酮酸，乙腈)　　20．能与激素特异结合，并引起特殊生理反应的物质，称为激素              。关于它存在的位置，一种看法认为它在              上，另一种认为它在              上。(受体，细胞核或细胞质，质膜)　　21．生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分裂的效应，但它们各自所起的作用不同。生长素只促进              的分裂，细胞分裂素主要是对              的分裂起作用，而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了              期和              期的时间。(核，细胞质，G1(DNA合成准备期)，S(DNA合成期))　　22．高等植物各器官和组织中都有脱落酸，其中以将要              或              的器官和组织中较多，在              条件下脱落酸含量会迅速增多。（脱落，进入休眠，逆境）　　23．脱落酸的合成部位主要是在              和萎蔫的              ，茎、种子、花和果等器官也有合成脱落酸的能力。(根冠，叶片)　　24．一般情况下，乙烯就在              部位起作用。乙烯主要以              形式在植物体内进行远距离运输。(合成，ACC(1-氨基环丙烷-1羧酸))　　25．植物组织和器官中激素种类和含量会随生育期变化。例如小麦籽粒在发育初期，胚与胚乳正进行细胞分裂，此时              含量出现高峰；进入籽粒发育中期，胚细胞旺盛生长和充实时，              和              的含量出现高峰；在籽粒发育后期，              含量出现高峰，而此时种子脱水进入成熟休眠期。（CTK，GA，IAA，ABA）　　26．生长抑制剂和生长延缓剂的主要区别在于：前者干扰茎的              分生组织的正常活动，后者则是干扰茎的              分生组织的活动。（顶端，亚顶端）　　27．植物生长调节剂的应用有三个重要特点：第一是              效应、第二是              效应、第三是              效应。(浓度，位置，配合)　　28．在下列生理过程中，哪两种激素相互颉颃？(1)气孔运动是ABA和CTK相互颉颃；(2)叶片脱落是              和              相互颉颃；(3)种子休眠是              和              相互颉颃；(4)顶端优势是              和              相互颉颃；(5)α-淀粉酶的合成是              和              相互颉颃。(IAA/ETH，GA/ABA，IAA/CTK，GA/ABA)　　29．配成一定浓度的GA3溶液，在夏季室温下经过一段时间以后效果降低，是因为GA3转变成无活性的              和              等的缘故。(伪赤霉素，赤霉烯酸)　　30．脱落酸除了抑制细胞              和              外，还有促进器官              、              、气孔              和植物              等作用。(分裂，伸长，脱落，休眠，关闭，衰老)　　31．植物生长物质是调节植物生长发育微量的化学物质。它可分为两类：              和植物              。(植物激素，生长调节剂)　　32．激素在植物中的含量极低，性质又不稳定，加之细胞中其他化合物的干扰，故测定的方法必须十分              和              。(灵敏，专一)　　33．生长素在植物体内的运输具有              特点，此特点与植物的\n97              有密切的关系。(极性，发育)　　34．生长素的极性运输是一种可以逆浓度梯度的              运输过程，其运输速度比物理的扩散速度约10多倍。在缺              的条件下会严重地阻碍生长素的运输，一些抗生长素类化合物如              和萘基邻氨甲酰苯甲酸等能抑制生长素的极性运输。(主动，氧，2，3，5-三碘苯甲酸)　　35．色氨酸转变为生长素时，其侧链要经过              、              、              等反应。(转氨，脱羧，氧化)　　36．植物的              分生组织、禾本科植物的              尖端、              和正在扩展的              等器官和组织是IAA的主要合成部位。(茎端，芽鞘，胚，叶)　　37．植物体内具活性的生长素浓度一般都保持在最适范围内，对于多余的生长素(IAA)，植物一般是通过              和              进行自动调控的。(结合，降解)　　38．生长素最明显的效应就是在外用时可促进              切段和              切段的伸长生长，其原因主要是促进了。(茎，胚芽鞘，细胞的伸长)　　39．生长素对生长的作用有三个特点：              、              和              。(双重作用，不同器官对生长素的敏感性不同，对离体器官和整株植物效应有别)　　40．不同器官对生长素的敏感性不同，通常              ＞              ＞              。(根，芽，茎)　　41．对生长素的作用机理前人先后提出了“              ”和“              ”两种假说。(酸生长理论，基因活化学说)　　42．赤霉素是植物激素中种类最              的一种激素。根据赤霉素分子中碳原子的不同，可分为              -C赤霉素和              -C赤霉素。(多，20，19)　　43．植物体内合成GA的场所是顶端幼嫩部分如              和              ，也包括生长中的种子和果实，其中正在发育的              是GA的丰富来源。一般来说，              器官中所含的GA比              器官中的高。(根尖，茎尖，种子，生殖，营养)　　44．GA在植物体内的运输没有极性，可以              运输。根尖合成的GA通过              部向上运输，而叶原基产生的GA则是通过              部向下运输，其运输速度与              产物的运输速度相同。(双向，木质，韧皮，光合)　　45．赤霉素最显著的生理效应就是促进植物的生长，这主要是它能促进              。GA促进生长具有三个特点：促进              植物生长；促进              的伸长而不是促进节数的增加；不存在              浓度的抑制作用。(细胞的伸长，整株，节间，超最适)　　46．大麦籽粒在萌发时，贮藏在胚中的              型的GA水解释放出              型的GA，通过胚乳扩散到糊粉层，并诱导糊粉层细胞合成              ，酶扩散到胚乳中催化淀粉水解，水解产物供胚生长需要。(束缚，游离，α-淀粉酶)　　47．天然细胞分裂素可分为两类，一类为              态细胞分裂素，常见的有玉米素              、二氢玉米素和异戊烯基              。另一类为              态细胞分裂素。常见的有              腺苷、甲硫基异戊烯基腺苷、甲硫基玉米素。常见的人工合成的细胞分裂素有：              、              和四氢吡喃苄基腺嘌呤等。在农业和园艺上应用得最广的细胞分裂素是              和              。(游离，核苷，腺嘌呤，结合，异戊烯基，激动素，6-苄基腺嘌呤，激动素，6-苄基腺嘌呤)　　48．一般认为，细胞分裂素的合成部位是              ，然后经过              部运往地上部产生生理效应。(根尖，木质)　　49．研究表明，              、              和              \n973种植物激素对植物体内有机物的运转有一定的促进作用。(生长素，细胞分裂素，赤霉素)　　50．植物生长调节剂能诱导瓜类的性别分化，一般IAA引起              花分化，GA促进              花分化，乙烯抑制              花分化，而CCC则促使多开              花。(雌，雄，雄，雌)　　51．生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分裂的效应，但它们各自所起的作用不同。生长素只促进              的分裂，而与细胞质的分裂无关。而细胞分裂素主要是对              的分裂起作用，而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了细胞周期中的              期和              期的时间，从而加速了细胞的分裂。(细胞核，细胞质，G1，S)　　52．细胞分裂素可促进一些双子叶植物如菜豆、萝卜的子叶或叶圆片扩大，这种扩大主要是因为促进了细胞的              。而生长素只促进细胞的              ，赤霉素对子叶的扩大没有显著效应。(横向增粗，纵向伸长)　　53．细胞分裂素延缓衰老是由于细胞分裂素能够延缓              和              等物质的降解速度，稳定多聚核糖体，抑制              酶、              酶及              酶的活性，保持膜的完整性等。(叶绿素，蛋白质，DNA，RNA，蛋白)　　54．脱落酸生物合成的途径主要有两条：              途径和              途径。前者为合成ABA的直接途径，后者为合成ABA的间接途径。通常认为在高等植物中，主要以              途径合成ABA。(类萜，类胡萝卜素，间接)　　55．在秋天的短日条件下，叶中甲瓦龙酸合成的              量减少，而合成的              量不断增加，使芽进入休眠状态以便越冬。(GA，ABA)　　56．ABA促使气孔关闭的原因是它使保卫细胞中的              外渗，从而使保卫细胞的水势              周围细胞的水势而失水。ABA还能促进根系的              与              速率，增加其向地上部的供水量，因此ABA是植物体内调节蒸腾的激素。(K+，高于，吸水，溢泌)　　57．一般来说，干旱、寒冷、高温、盐渍和水涝等逆境都能使植物体内ABA迅速增加，同时抗逆性增强。因此，ABA被称为              激素或              激素。(应激，胁迫)　　58．对于具有呼吸跃变的果实，当后熟过程一开始，乙烯就大量产生，这是由于              合成酶和              氧化酶的活性急剧增加的结果。(ACC，ACC)　　59．乙烯在植物体内易于移动，并遵循              定律。乙烯的运输是              过程，但其生物合成过程一定要在具有              结构的活细胞中才能进行。(虎克扩散，被动的扩散，完整膜)　　60．一般情况下，乙烯就在              部位起作用。乙烯的前体              可溶于水溶液，因而推测              可能是乙烯在植物体内远距离运输的形式。(合成，ACC，ACC)　　61．乙烯对植物生长的典型效应是：抑制              生长、促进              增粗及茎的横向生长(即使茎失去负向重力性)，这就是乙烯所特有的“三重反应”。乙烯促使茎横向生长是由于它引起              所造成的。(茎的伸长，茎或根的横向，偏上生长)　　62．              是乙烯最主要和最显著的效应，因此乙烯也称为              激素。(催熟，催熟)　　63．              是控制叶片脱落的主要激素。这是因为它能促进细胞壁降解酶              酶的合成，并且控制              酶由原生质体释放到细胞壁中，从而促进细胞衰老和细胞壁的分解，迫使叶片、花或果实机械地脱离。(乙烯，纤维素，纤维素)　　64．已发现的各种天然BR，根据其B环中含氧的功能团的性质，可分为3类，即              型、              型和              型(还原型)。(内酯，酮，脱氧)　　65．BR1促进细胞的分裂和伸长，其原因是增强了              酶活性，促进了核酸和蛋白质的合成；BR1还可增强              酶活性，促进质膜分泌H+到细胞壁，使细胞伸长。(RNA聚合，ATP)　　66．医学上的药物阿斯匹林即              ，在生物体内可很快转化为              \n97。(乙酰水杨酸，水杨酸)　　67．SA诱导的生热效应实质上是与              途径的电子传递系统有关。(抗氰呼吸)　　68．根据对生长的效应，将植物生长调节剂分为以下几类：生长              剂、生长              剂和生长              剂。(促进，抑制，延缓)　　69．常见的生长促进剂有              、              、              、              等，常见的生长抑制剂有              、              、              、              等。常见的生长延缓剂有              、              、              等。(吲哚丙酸，萘乙酸，激动素，6-苄基腺嘌呤，三碘苯甲酸，青鲜素，水杨酸，整形素，矮壮素，多效唑，比久)　　70．应用生长调节剂的注意事项有以下四点：（1）              ；（2）              ；（3）              ；（4）              。(明确生长调节剂的性质；要根据不同对象和不同的目的选择合适的药剂；正确掌握药剂的浓度和剂量；先试验，再推广)。（二）选择题　　１．最早从植物中分离、纯化ＩＡＡ的人是              。B．　　A．温特B．科戈C．斯库格D．博伊森　　2．发现最早分布最普遍的天然生长素是              。C．　　A．苯乙酸B．4—氯—3—吲哚乙酸C．3—吲哚乙酸D．吲哚丁酸　　3．IAA生物合成的直接前体物质是              。C．　　A．色胺B．吲哚丙酮酸C．吲哚乙醛D．吲哚丁酸　　4．吲哚乙酸氧化酶需要两个辅基，它们是              。A．　　A．Mn++和酚B．Mo6+和醛C．Fe++和醌D．Mn++和酮　　5．在维持或消除植物的顶端优势方面，下面哪两种激素起关键性作用              。C．　　A．IAA和ABAB．CTK和ABAC．IAA和CTKD．IAA和GA　　6．下面哪些作物在生产上需要利用和保持顶端优势？              。A．　　A．麻类和向日葵B．棉花和瓜类C．茶树和果树D．烟草和绿篱　　7．生长素促进细胞伸长，与促进              合成无关。A．　　A．脂肪B．RNAC．蛋白质D．核酸　　8．生长素在植物体内运输方式是              。C．　　A．只有极性运输B．只有非极性运输　　C．既有极性运输又有非极性运输D．既无极性运输又无非极性运输　　9．叶片中产生的生长素对叶片脱落              。A．　　A．抑制作用B．促进作用C．作用甚微D．没有关系　　10．已发现的赤霉素达120多种，其基本结构是              。A．　　A．赤霉素烷B．吲哚环C．吡咯环D．苯环　　11．赤霉素呈酸性，是因为各类赤霉素都含有              。B．　　A．酮基B．羧基C．醛基D．苯基　　12．赤霉素在植物体内的运输              。B．　　A．有极性B．无极性C．兼有极性和非极性D．极性和非极性都无　　13．赤霉素在细胞中生物合成的部位是              。C．　　A．线粒体B．过氧化物体C．质体D．高尔基体　　14．赤霉素可以诱导大麦种子糊粉层中形成              。B．　　A．果胶酶B．α-淀粉酶C．β-淀粉酶D．纤维素酶　　15．细胞分裂素生物合成是在细胞里的              中进行的。C．　　A．叶绿体B．线粒体C．微粒体D．过氧化体　　16．细胞分裂素主要的生理作用是              。B．　　A．促进细胞伸长B．促进细胞分裂C．促进细胞扩大D．抑制细胞分裂　　17．GA对不定根形成的作用是              \n97。A．　　A．抑制作用B．促进作用C．既抑制又促进D．无任何作用　　18．向农作物喷施B9等生长延缓剂，可以              。A．　　A．增加根冠比B．降低根冠比C．不改变根冠比D．与根冠比无关　　19．脱落酸的结合位点是              。B．　　A．只与细胞质膜专一结合B．只与细胞核专一结合　　C．只与线粒体专一结合D．只与细胞质专一结合　　20．脱落酸对核酸和蛋白质生物合成具有              。B．　　A．促进作用B．抑制作用C．作用甚微D．无任何作用　　21．在IAA相同条件下，低浓度蔗糖可以诱导              。B．　　A．韧皮部分化B．木质部分化　　C．韧皮部和木质部分化D．不能诱导韧皮部和木质部分化　　22．试验证明与生长素诱导伸长有关的核酸是              。C．　　A．tRNAB．rRNAC．mRNAD．DNA　　23．生长素对根原基发生的主要作用是              。C．　　A．促进细胞伸长B．刺激细胞的分裂C．促进根原基细胞的分化D．促进细胞扩大　　24．促进RNA合成的激素是              。D．　　A．细胞分裂素B．脱落酸C．乙烯D．生长素　　25．细胞分裂素与细胞分裂有关，其主要作用是              。B．　　A．缩短分裂周期B．调节胞质分裂　　C．促进核的有丝分裂与胞质分裂无关D．促进核的无丝分裂　　26．乙烯利在下列pH条件下，分解放出乙烯              。C．　　A．pH3.5～4.0B．pH3以下C．pH4以上D．pH3～3.5以上　　27．同一植物不同器官对生长素敏感程度次序为              。D．　　A．芽＞茎＞根B．茎＞芽＞根C．根＞茎＞芽D．根＞芽＞茎　　28．束缚型生长素在植物体内的运输              。B．　　A．有极性B．非极性C．既有极性又有非极性运输D．主动运输　　29．              两种激素在气孔开放方面是相互颉颃的。B．　　A．赤霉素与脱落酸B．生长素与脱落酸C．生长素与乙烯D．赤霉素与乙烯　　30．赤霉素是在研究水稻              时被发现的。C．　　A．纹枯病B．白叶枯病C．恶苗病D．稻瘟病　　31．              不是植物体内合成GA的场所。D．　　A．根尖B．茎尖C．正在发育的种子D．叶片　　32．赤霉素促进节间伸长的特点是              。A．　　A．促进节间伸长而节数不增加B．促进节间伸长且节数也增加　　C．对离体茎切段也有明显促进作用D．对离体茎切段无明显促进作用　　33．植物体内天然形式的脱落酸主要为              。B．　　A．左旋B．右旋C．外消旋体D．内消旋体　　34．在各种植物激素中分子结构最简单的是              。D．　　A．生长素B．赤霉素C．细胞分裂素D．乙烯　　35．乙烯生物合成的直接前体为              。A．　　A．ACCB．AVGC．AOAD．蛋氨酸　　36．由于              能通过对细胞膜的作用，增强对各种逆境的抵抗力，因此有人将其称为“逆境缓和激素”。C．　　A．ABAB．ETHC．BRD．JA　　37．能引起菜豆幼苗第二节间显著伸长弯曲，细胞分裂加快，节间膨大甚至开裂等反应的生长物质是              。D．　　A．IAAB．GAC．CTKD．BR　　38．能使植物花序产生生热现象的生长物质是              。A．　　A．SAB．BRC．JAD．PA　　39．下列生长物质中，可作为除草剂使用的是              ：D．　　A．JAB．ABAC．6-BAD．2，4-D　　40．超适量的IAA对植物生长有抑制作用，这是由于其诱导生成了              \n97引起的。B．　　A．ABAB．ETHC．BRD．JA　　41．              在生产上需要削除顶端优势？B．　　A．麻类和向日葵B．棉花和瓜类C．用材树D．玉米和高粱　　42．被广泛应用于啤酒生产中的植物激素是              。D．　　A．IAAB．JAC．SAD．GA　　43．大量用于生产无根豆芽的复配剂是              。C．　　A．吲哚乙酸＋赤霉素B．吲哚乙酸＋脱落酸　　C．6－苄基胺茎嘌呤＋生长素D．赤霉素＋乙烯　　44．能明显引起水稻幼苗第二叶片倾斜的物质是              。D．　　A．CTKB．6－BAC．IBAD．BRs　　45．可作为细胞分裂素生物鉴定法是              。B．　　A．燕麦试法B．萝卜子叶圆片法C．α－淀粉酶法D．棉花叶柄脱落法　　46．在果实呼吸跃变正要开始之前，果实内含量明显升高的植物激素是              。C．　　A．IAAB．GAC．ETHD．ABA　　47．              气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系。D．　　A．ABAB．苹果酸C．钾离子D．GA　　48．促进叶片衰老和脱落的激素是              。B．　　A．IAA＋GAB．ABA＋ETHC．GA＋CTKD．CTK＋IAA　　49．植物激素和植物生长调节剂最根本的区别是              。C．　　A．二者的分子结构不同B．二者的生物活性不同　　C．二者合成的方式不同D．二者在体内的运输方式不同　　50．生长素促进枝条切段根原基发生的主要作用是              。B．　　A．促进细胞伸长B．刺激细胞分裂C．引起细胞分化D．促进物质运输　　51．下列物质中，除              外均为天然的细胞分裂素。D．　　A．玉米素B．异戊烯基腺嘌呤C．双氢玉米素D．苄基嘌呤　　52．以下符号中，仅有              特指天然存在的脱落酸。A．　　A．(S)-ABAB．(RS)-ABAC．(R)-ABAD．ABA　　53．              对乙烯生物合成起促进作用。D．　　A．AVGB．N2C．低温D．O2　　54．以下叙述中，仅              是没有实验证据的。B．　　A．乙烯促进鲜果的成熟，也促进叶片的脱落B．乙烯促进光合磷酸化　　C．乙烯抑制根的生长，却刺激不定根的形成D．乙烯增加膜的透性　　55．下列叙述，仅              是没有实验根据的。D．　　A．ABA调节气孔开关B．ABA抑制GA诱导的大麦糊粉层中α-淀粉酶的合成　　C．ABA与植物休眠活动有关D．ABA促进花粉管生长　　56．在IAA浓度相同条件下，低浓度蔗糖可以诱导维管束分化，有利于              。B．　　A．韧皮部分化B．木质部分化C．韧皮部和木质部分化　　57．首次进行胚芽鞘向光性实验的人是              。A．　　A．达尔文B．温特C．科戈D．斯库格　　58．赤霉素具有促进生长、诱导单性结实和促进形成层活动等生理效应，这是因为赤霉素可使内源              的水平增高。B．　　A．ABAB．IAAC．ETHD．CTK　　59．近年来发展起来的快速、灵敏、简便的植物激素测定方法是              。D．　　A．化学方法B．生物测定法C．物理方法D．免疫分析法　　60．矮壮素之所以抑制植物生长因为它抑制了植物体内的              生物合成。C．　　A．IAAB．CTKC．GAD．ABA　　61．用箭头连接下列植物激素的合成前体              。(A→c，B→d，C→a，D→b)　　A．IAA\n97a．类胡萝卜素　　B．GAb．1-氨基环丙烷-1-羧酸　　C．ABAc．色氨酸　　D．Ethd．甲羟戊酸(甲瓦龙酸)　　62．具有极性运输的植物激素是              。A．　　A．IAAB．GA3C．CTKD．ETH　　63．IAA的生物合成与              离子有关。B．　　A．Mn2+B．Zn2+C．Cl-D．Br-　　64．生长素在植物体中的含量每克鲜重通常在              。B．　　A．10～100mgB．10～100ngC．100～1000mgD．1～10mg　　65．赤霉素的受体位于              。A．　　A．质膜B．细胞核C．胞质溶胶D．液泡膜　　66．每克鲜重的植物体ABA含量是              。B．　　A．10～50mgB．10～50ngC．100～1000ngD．1～5ng　　67．天然的脱落酸是              的。B．　　A．左旋B．右旋C．左右旋各一半D．左旋60%、右旋40%　　68．脱落酸对核酸生物合成              。B．　　A．有促进作用B．有抑制作用C．无影响D．影响很小　　69．与生长素诱导细胞伸长有关的核酸是              。B．　　A．rRNAB．mRNAC．tRNAD．DNA　　70．乙烯对蛋白质生物合成              。A．　　A．有促进作用B．有抑制作用C．无影响D．影响很小(三)问答题　　1．简要比较植物激素和动物激素的差别？　　答：植物激素这个名词最初是从动物激素衍用过来的。植物激素与动物激素有某些相似之处，然而它们的作用方式和生理效应却差异显著。例如，动物激素的专一性很强，并有产生某激素的特殊腺体和确定的“靶”器官，表现出单一的生理效应。而植物没有产生激素的特殊腺体，也没有明显的“靶”器官。植物激素可在植物体的任何部位起作用，且同一激素有多种不同的生理效应，不同种激素之间还有相互促进或相互颉颃的作用。2．五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促进生长，如10-10mol·L-1生长素能促进根的伸长，但浓度高时抑制生长；②促进插条不定根的形成，如发根素的主要成分就是荼乙酸；③对养分有调运作用，可诱导无籽果实；④其它生理作用如:引起顶端优势、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，如10mg·L-1GA3就显著促进水稻茎的伸长；②诱导开花；③打破休眠，用2～３mg·L-1的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽；④促进雄花分化，GA处理使雌雄异花同株的植物多开雄花；⑤诱导单性结实等。　　(3)细胞分裂素的生理作用①促进细胞分裂，主要是对细胞质的分裂起作用；②促进芽的分化；③促进细胞扩大；④促进侧芽发育，消除顶端优势；⑤延缓器官衰老，可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿，防止落果；⑥打破种子休眠，可代替光照打破需光种子的休眠。　　(4)脱落酸的生理作用①促进休眠；②促进气孔关闭；③抑制生长，该抑制效应是可逆的；④促进脱落；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促进脱落，它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。3．简要说明生长素的作用机理。　　答：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（acidgrowththeory）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\n97：①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．植物体内有哪些因素决定了特定组织中生长素的含量？　　答：(1)通过与生长素生物合成有关酶的数量和活性，调节生长素的合成速率，控制体内生长素含量。　　(2)通过与其他化合物结合成无生长素活性的络合物(束缚型生长素)。束缚型生长素可作为生长素的贮藏和运输的形式，调节游离生长素的含量。　　(3)生长素的降解。吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶活性高，组织中生长素含量低；吲哚乙酸氧化酶活化需要Mn2+和单元酚为辅基，单元酚可抑制IAA与氨基酸的结合，影响IAA的侧链的氧化过程并可抑制IAA的极性运输，使IAA在体内的分布受影响；在有天然色素(可能是核黄素或紫黄质)存在情况下，IAA的光氧化作用将大大加速，因而降低了IAA的含量。　　(4)矿质元素。如缺Zn影响生长素疥体色氨酸的合成，进而影响生长素的含量。　　(5)生长素的运输(输出或输入)等，决定了特定组织中的生长素的含量。IAA在细胞中的区域化(如在液泡)也调节着细胞中游离生长素的水平。5．简要比较茉莉酸与脱落酸的异同？　　答：茉莉酸与脱落酸结构有相似之处，其生理效应也有许多相似的地方，例如抑制生长、抑制种子和花粉萌发、促进器官衰老和脱落、诱导气孔关闭、促进乙烯产生、抑制含羞草叶片运动、提高抗逆性等等。但是，JA与ABA也有不同之处，例如在莴苣种子萌发的生物测定中，JA不如ABA活力高，JA不抑制IAA诱导燕麦芽鞘的伸长弯曲，不抑制含羞草叶片的蒸腾，不抑制茶的花粉萌发。6．束缚态生长素的作用可能有哪些方面？　　答：(1)作为贮藏形式。(2)作为运输形式。(3)解毒作用。(4)防止氧化。(5)调节自由生长素含量。7．如何用证明实验证明生长素极性运输？　　答：取一段小麦胚芽鞘，在其上端放一块含有一定量生长素的琼脂块作为供体，下端放一块不含生长的琼胶块作为接受体，过一定时间测定表明下端接受体中含有生长素，证明有生长素从上边传下来。如果，把一段胚芽鞘倒过来，把底端朝上放，作同样试验，则下端接受体(形态学上端的琼脂块)中无生长素出现，表明形态学下端的生长素没有传到形态学上端。以上即证明生长素只能从形态学顶端运到下端，而不能相反地运输，这就是生长素的极性运输。8．采用什么方法可证明GA能诱导大麦胚乳中α-淀粉酶的形成。　　答：证明的步骤是：(1)用半粒法先证明胚乳中α-淀粉酶由胚控制；(2)再证明GA对α-淀粉酶的诱导，糊粉层为靶细胞；(3)最后有14C标记及RNA合成抑制剂证明α-淀粉酶是新合成。　　(1)在有氧的条件下把大麦胚和胚乳分开分别放在培养瓶中培养，都不能观察到α-淀粉酶的活性，而把分开的胚和胚乳放在一个培养瓶中一起培养，在胚乳中就能检测到α-淀粉酶的活性。因此认为胚乳中α-淀粉酶的产生是由胚控制的。　　(2)把去掉胚的大麦粒放在含有GA的培养基上培养，也能检测到α-淀粉酶的活性；但是如果把去掉胚和糊粉层的大麦粒放到含有GA的培养基上培养，就检测不到α-淀粉酶的活性。这些实验证明了胚分泌GA到糊粉层中，GA在糊粉层中诱导产生α-淀粉酶。　　(3)把14C标记的氨基酸加到去胚的大麦粒或糊粉层中，再放在含有GA的培养基上培养，在α-淀粉酶中可以检测到放射性氨基酸的存在，这说明α-淀粉酶是新合成的，而不是原来钝化的酶被激活。　　(4)放线菌素D是一种RNA合成的专一抑制剂，它也抑制GA诱导的淀粉酶的合成。这就意味着GA可能参与DNA样板上RNA分子的形成。很可能在细胞核中形成淀粉酶的基因原先是被抑制的，而GA解除了这种抑制。GA诱导α-淀粉酶的形成而使淀粉被水解成还原糖的这个极其专一的反应已被用作GA定量测定的生物鉴定法。这是因为在一定范围内由去胚大麦粒产生的还原糖量与GA的浓度成直线关系。9．细胞分裂素为什么能延缓叶片衰老？　　答：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。　　(2)细胞分裂素促使营养物质向含有细胞分裂素的部位移动。10．植物的休眠与生长可能是由哪两种激素调节的？如何调节？　　答\n97：一般认为，植物的生长和休眠是由赤霉素和脱落酸两种激素调节的。它们的合成前体都是甲瓦龙酸，甲瓦龙酸在长日照条件下形成赤霉素，短日条件下形成脱落酸。因此，夏季日照长，产生赤霉素促进植物生长；而冬季来临，日照短，产生脱落酸使芽进入休眠。11．乙烯利的化学名称叫什么？在生产上主要应用于哪些方面？　　答：乙烯利的化学名称叫2-氯-乙基膦酸。在生产上乙烯利主要应用于：①催熟果实。如对于外运的水果或蔬菜在售前一周左右用500～5000μl·L-1(随果实不同而异)的乙烯利浸沾，就能达到催熟和着色的目的，这已广泛用于柑桔、葡萄、梨、桃、香蕉、柿子、芒果、番茄、辣椒、西瓜和甜瓜等上。②促进开花。如用120～180μl·L-1的乙烯利喷施菠萝，可促进菠萝开花。乙烯利也能诱导苹果、梨、芒果和番石榴等的花芽分化。③促进雌花分化。如用100～200μl·L-1的乙烯利喷洒1～4叶的南瓜和黄瓜等瓜类幼苗，可使雌花的着生节位降低，雌花数增多。④促进脱落。如用乙烯利处理茶树，可促进花蕾掉落以提高茶叶产量。柑桔用200～250μl·L-1，枣子用200～300μl·L-1乙烯利在采前7～8天喷洒，易于采收。⑤促进次生物质分泌。用乙烯利水溶液或油剂涂抹于橡胶树干割线下的部位，可延长流胶时间，使乳胶增产。12．生长抑制剂与生长延缓剂在概念及作用方式有何异同？　　答：生长抑制剂和生长延缓剂都是抑制植物茎顶端分生组织生长的植物生长调节物质，但生长抑制剂是抑制植物茎顶端分生组织生长的生长调节物质，而生长延缓剂是抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节物质生长。　　生长抑制剂主要作用是使茎顶端分生组织细胞的核酸和蛋白合成受阻，细胞分裂变慢，植株生长矮小。由于生长抑制剂对顶端分生组织细胞的伸长和分化有影响，从而破坏顶端优势，使生殖器官发育受抑。外施生长素等可以逆转这种抑制效应，而赤霉素对生长抑制剂无颉颃作用。因为这种抑制作用不是由于缺少赤霉素而引起的。常见的生长抑制剂有三碘苯甲酸、青鲜素、水杨酸、整形素等。　　生长延缓剂主要作用是抑制亚顶端分生组织中的细胞伸长，由于亚顶端分生组织中的细胞伸长与赤霉素有关，所以外施赤霉素往往可以逆转这种效应。常见的生长延缓剂有矮壮素、多效唑、比久(B9)等，由于它们不影响顶端分生组织的生长，因而不影响叶片的发育和数目，一般也不影响花的发育。13．根据图7.2所示，阐述ETH的生物合成途径及其调控因素。图7.2乙烯生物合成及其调节　　粗黑箭头表示诱导因子；空白箭头表示抑制因子；ACC.1-氨基环丙烷-1-羧酸；Ade.腺嘌呤；Ado.腺苷；AVG.氨基乙氧基乙烯基甘氨酸；AOA.氨氧乙酸；SAM.S-腺苷蛋氨酸；MACC.丙二酰基ACC；Met.蛋氨酸；MTA.5′-甲硫基腺苷；MTR.5-甲硫核糖　　答\n97：在植物体内，乙烯的生物合成前体为蛋氨酸(Met)，其直接前体为1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)。蛋氨酸经过蛋氨酸循环，形成5′-甲硫基腺苷(MTA)和ACC，前者通过循环再生成蛋氨酸，而ACC则在ACC氧化酶的催化下氧化生成乙烯。调控乙烯生物合成的因素有发育因素和环境因素。　　(1)发育因素如在种子萌发、果实成熟、叶的脱落和花的衰老等阶段常会诱导乙烯的产生。　　(2)环境因素如缺氧、高温、Co2+、解偶联剂、自由剂清除剂等阻碍乙烯的形成；而在高氧、低温、干旱、淹涝等环境中，或在受到切割、碰撞、射线、虫害等物理伤害时，或受到AOA、AVG、SO2和CO2等化学物质刺激时都会诱导乙烯的大量产生。14．植物体内有哪些因素决定了特定组织中生长素的含量？　　答：　　(1)与生长素生物合成有关的酶活性合成酶活性高时，组织中生长素含量高。　　(2)与生长素降解有关的酶活性吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶都能氧化分解生长素，这些氧化酶活性高，组织中生长素含量降低。　　(3)形成束缚型生长素的量束缚型生长素可作为IAA的贮藏和运输的形式，调节游离生长素的含量。　　(4)酚类物质、色素种类及水平酚类物质可能抑制IAA与氨基酸的结合，影响IAA的侧链的氧化过程，并可抑制IAA的极性运输，使IAA在体内的分布受影响；在有天然色素（可能是核黄素或紫黄质）或合成色素存在的情况下，IAA的光氧化作用将大大加速，降低IAA的含量。　　(5)矿质元素如锌影响生长素前体色氨酸的合成，进而影响生长素含量。　　(6)生长素的运输生长素的运输（输出或输入）等决定了特定组织中的生长素的含量。根据图15．7.3所示，阐述GA促使IAA水平增高的原因？图7.3GA与IAA形成的关系　　双线箭头表示生物合成；虚线箭头表示调节部位。○表示促进；×表示抑制　　答：如图7.3所示，植物体内的IAA的水平主要受三方面影响，①合成：色氨酸→IAA；②转化：束缚型IAA→游离型IAA；③分解：IAA→氧化产物。GA促使内源IAA的水平增高的原因也就是在这三方面起调节作用。①GA促进蛋白酶的活性，使蛋白质水解，IAA的合成前体(色氨酸)增多；②GA促进束缚型IAA释放出游离型IAA；③GA降低了IAA氧化酶的活性，阻止IAA氧化分解。以上三个方面都增加了细胞内IAA的水平，从而促进生长。16．IAA、GA、CTK生理效应有什么异同？ABA、ETH又有哪些异同？　　答\n97：(1)IAA、GA和CTK　　①共同点：都能促进细胞分裂；在一定程度上都能延缓器官衰老；调节基因表达，IAA、GA还能引起单性结实。　　②不同点：IAA能促进细胞核分裂、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，尤其是对离体器官效应更明显，还能维持顶端优势，促进雌花分化，促进不定根的形成；而GA促进分裂的作用主要是缩短了细胞周期中的G1期和S期，对整体植株促进细胞伸长生长效应明显，无双重效应，另外GA可促进雄花分化，抑制不定根的形成；细胞分裂素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，另外还能延缓衰老；GA、CTK都能打破一些种子休眠，而IAA能延长种子、块茎的休眠。　　(2)ABA和ETH　　①共同点：都能促进器官的衰老、脱落，增强抗逆性，调节基因表达，一般情况下都抑制营养器官生长。　　②不同点：ABA能促进休眠、引起气孔关闭；乙烯则能打破一些种子和芽的休眠，促进果实成熟，促进雌花分化，具有三重反应效应，引起不对称生长，诱导不定根的形成。17．除五大类激素外，植物体内还含有哪些能显著调节植物生长发育的有活性的物质？它们有哪些主要生理效应？　　答：除五大类激素外，植物体内还含有以下能显著调节植物生长发育的有活性的物质：　　(1)油菜素甾体类化合物（BRs）如油菜素内酯（BR1，BL），主要生理效应有：①促进细胞伸长和分裂；②促进光合作用；③提高抗逆性；④促进萌发、参与光形态建成的作用。　　(2)茉莉酸类（JAs）如茉莉酸（JA）和茉莉酸甲酯（JA-Me），主要生理效应有：①抑制生长和萌发；②促进生根；③促进衰老；④抑制花芽分化；⑤提高抗性；⑥促进块茎形成，诱导气孔关闭。　　(3)水杨酸（SA）主要生理效应有：①诱导某些植物产热；②诱导开花；③增强抗性；④抑制顶端优势；⑤促进种子萌发。　　(4)多胺类（PA）如腐胺（Put），尸胺（Cad），亚精胺（Spd），精胺（Spm），主要生理效应有：①促进生长；②延缓衰老；③提高抗性；④参与光形态建成；⑤调节植物的开花过程；⑥促进根系对无机离子吸收。18．证明细胞分裂素是在根尖合成的依据有哪些？　　答：　　(1)许多植物(如葡萄、向日葵等)的伤流中有细胞分裂素，可持续数天。　　(2)测定豌豆根各切段的细胞分裂素含量，在根尖0～1mm切段的细胞分裂素含量较远根尖切段的高。　　(3)无菌培养水稻根尖，根可向培养基中分泌细胞分裂素。19．农业上常用的生长调节剂有哪些？在作物生产上有哪些应用？　　答：根据对植物生长的效应，农业上常用的生长调节剂可分为三类：　　(1)植物生长促进剂如生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、油菜素内酯等生长调节剂。如IBA、NAA可用于插枝生根；NAA、GA、6-BA、2，4-D可防止器官脱落；2，4-D、NAA、GA、乙烯利可促进菠萝开花；乙烯利、IAA可促进雌花发育；GA可促进雄花发育、促进营养生长；乙烯利可催熟果实，促进茶树花蕾掉落，促进橡胶树分泌乳胶等。　　(2)植物生长抑制剂如用三碘苯甲酸可增加大豆分枝；用整形素能使植株矮化而常用来塑造木本盆景。　　(3)植物生长延缓剂如PP333、矮壮素、烯效唑、缩节安等可用来调控株型。20．应用生长调节剂时要注意的事项　　答：　　(1)明确生长调节剂的性质。要明确生长调节剂不是营养物质，不能代替其它农业措施。只有配合水、肥等管理措施施用，方能发挥其效果。　　(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如促进插枝生根宜用NAA，对难生根者则用IBA，促进长芽则要用KT或6-BA；促进茎、叶的生长用GA；提高作物抗逆性用BR；打破休眠、诱导萌发用GA；抑制生长时，草本植物宜用CCC，木本植物则最好用B9。　　(3)正确掌握药剂的浓度和剂量先确定剂量，再定浓度。浓度不能过大，否则易产生药害，但也不可过小，过小又无药效。　　(4)先试验，再推广应先做单株或小面积试验，再中试，最后才能大面积推广。21．各种赤霉素的结构、活性共同点及相互区别是什么？　　答：　　(1)共同点：①各种赤霉素都具有赤霉烷结构；②所有有活性的赤霉素的第七位碳为羧基；③C17上要有双键。　　(2)不同点：①据赤霉素中碳原子数的不同可分为20C赤霉素和19C赤霉素；②19C赤霉素活性较高；③A环有内酯的赤霉素活性较高；④C3上有羟基时活性较强；⑤第2位有羟基时丧失活性。22．在调控植物的生长发育方面，五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效作用或颉颃作用？　　　　答：　　(1)增效作用方面生长素和赤霉素在促进植物节间的伸长生长方面、生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落时表现出增效作用。如IAA促进核的分裂，CTK促进质的分裂，两者共同作用，加快了细胞分裂。　　(2)颉颃作用方面GA和ABA在影响α-淀粉酶合成上、GA和ABA在影响伸长生长方面、生长素和脱落酸在影响器官脱落上、脱落酸和细胞分裂素在作用衰老进程上、IAA和CTK在影响顶端优势等方面均表现出颉颃作用。如GA促进禾谷类种子α-淀粉酶合成，而ABA抑制α-淀粉酶合成；IAA维持顶端优势，而CTK减弱顶端优势。23．根据图7.4所示的结果，阐明乙烯的具有哪种生理特性。\n97图7.4乙烯对植物生长的效应　　A.不同乙烯浓度下黄化豌豆幼苗生长的状态B.用10μl·L-1乙烯处理4小叶后番茄苗的形态　　答：图7.4所示的结果阐明了乙烯具有“三重反应”和偏上生长的生理特性。　　图7.4A展示了不同乙烯浓度下黄化碗豆幼苗生长的形态变化，指出随乙烯处理浓度增加，上胚轴伸长受抑(矮化)、横向生长受促(加粗)、茎失去负向重力性生长(横向生长、偏向生长)。这就是乙烯特有的“三重反应”。　　图7.4B展示了乙烯处理番茄苗4小时后，番茄苗叶柄上部生长速度快于下部，发生向下弯曲生长的形态，这是乙烯偏上生长的效应。所谓偏上生长，就是指的器官的上部生长速度快于下部的现象。24．乙烯是如何促进果实成熟的？　　答：　　（1）促进呼吸，诱导呼吸跃变，加快果实成熟代谢。　　（2）乙烯增加了果实细胞膜的透性，加速了气体交换，使得膜的分室作用减弱，酶能与底物接触。　　（3）乙烯可诱导多种与果实成熟相关的基因表达，如纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、几丁质酶基因等，加速胞内大分子降解和转化，从而满足了果实成熟过程中有机物质、色素的变化及果实变软等过程的需要。25．PenotM.学者在1978年曾做过如图7.3A所示的实验，即在天竺葵的叶片不同部位滴上IAA、H2O和14C-葡萄糖，得到如图7.3B所示的的结果。这一实验结果说明了IAA具有什么样的效应？这一效应在生产上有何应用？图7.5生长素调运养分的作用　　A.在天竺葵的叶片不同部位滴上IAA、H2O和14C-葡萄糖；B.48小时后同一叶片的放射性自显影。原来滴加14C葡萄糖的部位已被切除，以免放射自显影时模糊。　　答：图7.5B所示：滴上IAA的半边天竺葵叶片上具有很强的放射性，而滴上H2O的半边天竺葵叶片上不具有放射性，即14C标记的葡萄糖向着IAA浓度高的地方移动。此实验结果说明了生长素具有很强的吸引与调运养分的效应。　　生产上利用生长素类物质具有调运养分的效应，可用生长素类的生长调节剂处理子房，诱导单性结实，或增加座果。如：10mg·L-12，4-D溶液喷洒番茄花簇，即可坐果，促进结实，且可形成无籽果实。26．用10μg·株-1GA在不同时间处理豌豆幼苗，得到图7.6所示结果，从这项研究中引出的结论是什么？\n97图7.6GA3对碗豆幼苗高度的影响　　○、△、□和●分别表示在第3、6、9天用GA3处理(箭头表示)和对照实验　　答：从这项研究中引出的结论有：　　(1)GA3对幼苗生长有显著的促进作用，不论在幼苗期何时使用都能增加苗高。　　(2)在本试验的时间范围内，GA3处理豌豆幼苗时间越早（如第3天），其对苗高的影响越明显，处理时间越晚（如第9天），则效果较差（比对照稍高些），这表明豌豆幼苗对外源GA3的敏感性在一定时间范围内随发育的进程而降低。27．不同种类的生长素对培养在含有BA的MS培养基中的花生子叶分化芽的影响如表7.1所示。表中数据说明了什么问题？表7.1不同种类的生长素对花生子叶分化芽(分化率%)的影响生长素种类       NAA              2，4-D               IAA             IBABA(μg/g)    2      5          2     5           2       5         2        0        62.0    64.0       62.0    64.0       62.0    64.0      62.0生长素  0.5      60.0    59.0       65.7    56.4       60.0    66.7      60.0浓度    1        52.5    55.4       62.0    22.0       65.0    76.7      60.0(μg/g) 2        26.8    20.7       53.9    35.0       65.0    86.7      47.6        5        10.3     0.04      2.03    4.57       5.08    4.82       6.5　　答：表中数据说明了不同浓度的NAA、2，4-D和IBA对芽的分化均起抑制作用。在BA为2μg·g-1时，同一浓度生长素中NAA的抑制作用最强；在两种BA浓度下，IAA对芽的分化均起促进作用，在BA为5μg·g-1时，2μg·g-1IAA的促进作用最明显。（四）计算题1．请计算0.175μg.g-1IAA溶液的摩尔浓度。　　解\n97：IAA的分子量为175　　0.175μg·g-1IAA溶液的浓度为0.175×10-6g÷10-3L　　摩尔浓度＝0.175×10-6g÷10-3L÷175g·mol-1＝10-6mol·L-12．要配制1LMS培养基，其中BA浓度为10-5mol·L-1，NAA浓度为10-7mol·L-1。应加入10-3mol·L-1的BA和10-4mol·L-1的NAA各多少毫升？在这种培养基上培养烟草愈伤组织，可能会得到什么结果？　　解：(1)所需BA母液的毫升数　　(1L×10-5mol·L-1)÷10-3mol·L-1＝10-2L＝10ml　　(2)所需NAA母液的毫升数(1L×10-7mol·L-1)÷10-4mol·L-1＝10-3L＝1ml配制1LMS培养基，应加入10-3mol·L-1的BA10ml和10-4mol·L-1的NAA1ml。此培养基中BA浓度是NAA浓度100倍，在这种培养基上培养烟草愈伤组织极可能分化出芽。3．将2mgIAA配成1000ml的水溶液，分别处理豌豆的离体根和茎，可能会产生什么结果？　　解：所配制的IAA溶液浓度为：　　2mg·L-1÷175×103mg·mol-1≈1.1×10-5mol·L-1(175为IAA的分子量)　　由于促进根生长的最适生长素浓度为10-10mol·L-1，促进茎生长的最适生长素浓度为10-5mol·L-1，所以本实验中将1.1×10-5mol·L-1IAA溶液分别处理豌豆的离体根和茎，可能会抑制根的生长而促进茎的生长。4.某一植物生长调节剂的有效成分为75%，比重为1.2，如需配制100ppm(10-4mol·L-1)的溶液50kg,需用原液多少ml？　　解：原液用量(g)＝10-4×50000÷75%＝6.67原液用量(ml)＝6.67÷1.2＝5.56　10植物的生长生理植物的生长生理一）填空　　　　1．任何一种生物个体，总是要有序地经历发生、发展和死亡等时期，人们把一生物体从发生到死亡所经历的过程称为              。种子植物的生命周期，要经过              形成、              萌发、幼苗生长、              形成、生殖体形成、              结实、衰老和死亡等阶段。习惯上把生命周期中呈现的个体及其器官的形态结构的形成过程，称作              发生或              建成。(生命周期，胚胎，种子，营养体，开花，形态、形态)　　2．通常将营养器官(根、茎、叶)的生长称为              生长，繁殖器官(花、果实、种子)的生长称为              生长。根据生长量是否有上限，又可把生长分为              生长和              生长两类。叶、花、果和茎的节间等器官的生长属于              生长类型；而营养生长中的茎尖和根尖生长，以及茎和根中形成层的生长属于              生长类型。(营养，生殖，有限，无限，有限，无限)　　3．在分生组织内，细胞分裂的方向，即分裂面的位置对组织的生长和器官的形态建成就显得十分重要。当进行              分裂时，就促使植物器官增粗；而进行              分裂时，就促使植株长高，叶面扩大，根系扩展。（平周，垂周）　　4．壁的存在阻碍着细胞体积的增长。克服这种阻碍有两种方式：一种是增加              ，因为只有当              超过细胞壁的抗张程度时细胞才能生长；另一种是让细胞壁              ，减弱壁的强度。（膨压，膨压，松弛）。　　5．基因表达要经过两个过程，一是              ，即由DNA转录成为mRNA；二是              ，即以mRNA为模板合成特定的蛋白质。（转录，翻译）　　6．极性是指细胞(也可指器官和植株)内的一端与另一端在形态结构和生理生化上存在差异的现象。主要表现在细胞质              的不一，              的多少，\n97              的偏向等方面。极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。（浓度，细胞器数量，核位置）　　7．根据外植体的种类，又可将组织培养分为：              培养、              培养、              培养、              培养以及原生质体培养等。按组织培养的方式可将其分为              培养和              培养两种。(器官，组织，胚胎，细胞，固体，液体)　　8．组织培养的基本步骤大体可分以下4步：(1)              准备，(2)              制备，（3）              与              ，（4）              移栽。培养基的成分大致可分五类：（1）水；（2）              营养；（3）              营养；(4)              附加物；(5)              物质。（材料，培养基，接种，培养，小苗，无机，有机，天然，植物生长）　　9．植物组织培养在科研和生产上有很多应用：如进行：（1）的快速繁殖；（2）种苗培育；（3）的选育；（4）人工种子和保存；（5）的工业化生产等。（无性系，无病毒，新品种，种质，药用植物和次生物质）　　10．在有              的水分、              的温度和              的空气条件下，种子开始萌发。根据种子萌发过程中的吸水量，可将种子的萌发分为              吸水阶段、              吸水阶段和              吸水阶段等三个阶段。（足够，适宜，正常，吸胀，迟缓，生长）　　11．影响种子萌发的主要外因有：              、              、              三个必备条件，有些种子的萌发还受              的影响。（水分，温度，氧气，光）　　12．土壤水分不足时，使根冠比变              。土壤中N肥不足时，使根冠比变              。在水分              并增施              肥条件下，可降低植物的根冠比。（大，大，充足，氮）　　13．植物生长大致可分成三个时期，即              期、              期和              期。（指数，线性，衰减）　　14．相对生长速率(RGR)、叶面积比(LGR)和净同化率(NAR)之间具有RGR＝              的关系。(LAR×NAR)　　15．在自然环境中，对植物生长影响显著的物理因子有：温度、              、机械刺激与              等：对植物生长影响显著的化学因子有：水分、              、              与生长调节物质等；对植物生长影响显著的生物因子有：动物、              和              。（光，重力，大气，矿质，植物，微生物）　　16．植物中除含有大量的叶绿素、类胡萝卜素和花青素外，还含有一些微量色素，已知的有              色素、              色素和              受体。这些微量色素因能接受光              、              光、光照时间、光照方向等信号的变化，进而影响植物的光形态建成，故被称为光敏受体。（光敏，隐花，紫外光-B，强，质）　　17．光敏色素有两种可以互相转化的形式：吸收红光(R)的              型(最大吸收峰在红光区的660nm)和吸收远红光(FR)的              型(最大吸收峰在远红光区的730nm)。              型是生理钝化型，              型是生理活化型。（Pr，Pfr，Pr，Pfr）　　18．关于光敏色素作用于光形态建成的机理，主要有两种假说：              作用假说与              调节假说。（膜，基因）　　19．高等植物的运动可分为              运动和              运动。              运动是指植物器官对环境因素的单方向刺激所引起的定向运动。根据刺激因素的种类可将其分为              性、              性、向触性和              性等。并规定对着刺激方向运动的为              运动，背着刺激方向的为              运动。（向性，感性，向性，向光，向重，向化，正，负）　　20．感性运动则是指              一定方向的外界因素均匀作用于植株或某些器官所引起的运动。感性运动多数属              运动。常见的感性运动有              性、              性和感温性。\n97（无，膨压，感夜，感震）　　21．植株或器官生长速率随              或              变化发生有规律的变化，这种现象称为植物生长的周期性。常见的植物生长的周期性有：              周期性和              周期性。              钟也是一种周期性。（昼夜，季节，昼夜，季节，生物）　　22．植物器官生长的相关性主要表现在：地上部分与              部分的相关，主茎与              的相关，营养生长与              生长的相关。（地下，侧枝，生殖）　　23．将柳树枝条挂在潮湿的空气中，无论如何挂法，其形态学              端总是长芽，而形态学              端总是长根。扦插时枝条不能倒插，否则不会成活，这是              现象在生产上的应用。（上，下，极性）　　24．生产上要消除顶端优势的例子有：              、              。保持顶端优势的例子有：              、              。（棉花打顶和整枝、瓜类摘蔓，绿篱修剪可促进侧芽生长形成密集灌丛状，麻类、向日葵、烟草、玉米、高粱等作物生长，控制用材树木侧枝生长使主茎强壮而挺直）（二）选择题　　1．叶、花和果实都是由              分生组织分化而来的。D．　　A．侧生B．次生C．基生D．顶端　　2．韭菜割后能不断长出是由              分生组织不断活动的结果。C．　　A．侧生B．茎尖C．基生D．居间　　3．通常树木的长高是由              分生组织不断活动的结果。B．　　A．侧生B．茎尖C．基生D．居间　　4．禾谷类叶片的伸出是由              分生组织不断活动的结果。C．　　A．侧生B．茎尖C．基生D．居间　　5．毛竹的长高是由              分生组织不断活动的结果。D．　　A.侧生B．茎尖C．基生D．居间　　6．禾谷类的拔节是由              分生组织不断活动的结果。D．　　A．侧生B．茎尖C．基生D．居间　　7．细胞分裂过程中物质含量变化最显著的是              ：。B．　　A．蛋白质B．DNAC．激素D．脂类　　8．细胞生长的原动力是：              。C．　　A．物质合成B．核增大C．膨压D．细胞器增多　　9．促进莴苣种子萌发的光是：              。B．　　A．蓝紫色B．红光C．远红光D．绿光　　10．花生、棉花等含油较多种子，萌发时较其他种子需要更多的              。C　　A．水分B．矿质元素C．氧气D．激素　　11．种子萌发初期，胚根长出之前，呼吸类型主要是              。A　　A．无氧呼吸B．有氧呼吸C．有氧呼吸兼无氧呼吸　　12．在茎的整个生长过程中生长速率都表现出              的规律。C．　　A．快-慢-快B．慢-慢-快C．慢-快-慢D．快-快-快　　13．多种试验表明，植物向光性反应的光受体是：              。C．　　A．核黄素B．花色素C．蓝光受体D．叶绿素　　14．光敏色素有两个组成部分，它们是              ：。B．　　A．酚和蛋白质B．生色团和蛋白质C．吲哚和蛋白质D．吡咯环与蛋白质　　15．感性运动方向与外界刺激方向              。B．　　A．有关B．无关C．关系不大　　16．菜豆叶的昼夜运动，即使在不变化的环境条件中，在一定天数内，仍显示着周期性和节奏性的变化，每一周期接近              。B．　　A．20hB．24hC．30hD．36h　　17．              \n97更有利于种子的萌发。B．　　A．恒温B．变温C．高温D．低温　　18．典型的植物有限生长曲线呈：              。A．　　A．S形B．抛物线形C．线形D．倒钟形　　19．生物钟的一个特性是能被外界因素重拨，此重拨信号一般是              。B．　　A．黎明或黄昏的温度变化B．黎明或黄昏的光暗变化C．水分变化　　20．通常所说的“根深叶茂”、“本固枝荣”就是指              。A．　　A．地上部分与地下部分的协调关系B．顶端优势C．根冠比　　21．甘薯、甜菜等作物在生育后期，根冠比会              。A．　　A．增大B．减小C．不变　　22．增施P、K肥通常能              根冠比。A．　　A．增加B．降低C．不影响　　23．中耕与移栽暂时了根冠比，一段时间之后根冠比则会              。C．　　A．增加,降低B．增加,增加C．降低,增加D．降低,降低　　24．外植体在适宜培养条件下，细胞能重新分裂增殖，这种现象称为              。C．　　A．生长B．分化C．脱分化D．再生　　25．植物细胞分化的第一步是              。D．　　A．合成DNAB．合成RNAC．合成蛋白质D．产生极性　　26．植物形态学上端长芽，下端长根，这种现象称为              现象。D．　　A．再生B．脱分化C．再分化D．极性　　27．在可见光谱中，对植物生长发育影响不大的波长段是              区。B．　　A．蓝紫光B．绿光C．远红光D．红光　　28．目前认为蓝光效应是光受体是              B．　　A．光敏色素B．隐花色素C．紫色素D．叶绿素　　29．种子萌发过程中的呼吸速率是呈              变化。B．　　A．快慢快B．慢快快C．快快慢D．快快快　　30．种子萌发过程中的吸水速率是呈              变化。A．　　A．快慢快B．慢快快C．快快慢D．慢快慢　　31．生长最适温是指              的温度。B．　　A．生长最快又健壮B．生长最快，但不太健壮　　C．生长次快，但很健壮D．生长很慢，但很健壮　　32．协调最适温是指              的温度。C．　　A．生长最快又健壮B．生长最快，但不太健壮　　C．生长次快，但很健壮D．生长很慢，但很健壮　　33．果树枝叶繁茂，但开花结实很少，这是由于              不协调的结果。A．　　　　A．营养生长与生殖生长B．地上部和地下部生长　　C．主茎和侧芽生长D．花和叶生长　　34．禾谷类种子萌发过程中贮藏物质常转化为              运往胚根胚芽。A．　　A．蔗糖和氨基酸B．有机酸和氨基酸C．氨基酸和葡萄糖D．葡萄糖和有机酸　　35．下列方法中，组合能打破桃李等植物种子休眠。C．　　A．机械摩擦和温水浸种处理B．机械摩擦和加H2O2处理　　C．低温层积和加GA处理D．曝晒加GA处理　　36．愈伤组织在适宜条件下产生根、芽、胚状体等的过程，称为              。D．　　A．分化B．脱分化C．再分化D．再生　　　　37．黄化是指              引起的叶片缺绿的现象。C．　　A．阳光不足B．温度过低C．因缺乏某些条件而影响叶绿素形成D．缺必需元素　　38．为防止作物生长发生黄化现象，应注意              。C．　　A．增施氮肥和防止干旱B．防止干旱和改善光照　　C．改善光照和增施氮肥D．防治病虫害和增施氮肥　　39．需光种子在有光的条件下发芽              。A．　　A．比暗中好B．比暗中差C．同暗中一样好D．同暗中一样差　　40．嫌光种子在有光的条件下发芽              。B．　　A．比暗中好B．比暗中差C．同暗中一样好\n97D．同暗中一样差　　41．南瓜、洋葱等种子在有光的条件下发芽              。B．　　A．比暗中好B．比暗中差C．同暗中一样好D．同暗中一样差　　42．就全球范围而言，多年生树木芽的休眠常发生在              。C．　　A．冬季和夏季B．冬季和雨季C．冬季和旱季D．夏季和雨季　　43．植物生长大周期在生长速率上表现为一条              曲线。B．　　A．双曲线型B．S型C．抛物线D．正弦曲线　　44．增施N肥，植株的根冠比              。B．　　A．增大B．减少C．基本不变D．无一定变化规律　　45．下列中属于生长的是              。A．　　A．叶片变大B．叶片脱落C．种子吸水膨胀D．花芽分化　　46．增加土壤水分，植株的根冠比              。B．　　A．增大B．减少C．基本不变D．无一定变化规律　　47．微管是由              组成的。B．　　A．糖蛋白B．微管蛋白C．肌动蛋白D．脂蛋白　　48．下列中属于分化的是              。B．　　A．细胞有丝分裂B．根毛形成C．种子吸水膨胀D．花开放　　49．下列中属于分化的是              。A．　　A．筛管的形成B．毛竹长高C．种子发芽D．花开放　　50．N肥不足的条件下根冠比提高，是由于N不足              。B．　　A．促进根系生长B．对地上部生长的抑制大于对根系生长的抑制　　C．抑制地上部生长D．对地上部生长的抑制大于对根系生长的抑制　　51．适施磷钾肥根冠比提高，主要是由于磷钾              。B．　　A．促进地上部生长B．促进光合同化物向根部运输　　C．抑制地上部生长D．对地上部生长的抑制大于对根系生长的抑制　　52．种子萌发过程中干重呈              趋势。A．　　A．下降B．增加C．不变　　53．次生根和支持根是由              分生组织分化而来的。A．　　A．侧生B．茎端C．基生D．根端　　54．发育具有              调节的特点。C．　　A．时间顺序B．空间方向C．时间和空间D．无规律　　55．植物激素调节植物顶端优势和侧芽生长，其中以              最为明显。C．　　A．IAA和ABAB．CTK和GAC．IAA和CTKD．CTK和IAA　　56．促使温带树木秋季落叶的信号是              。C．　　A．气温下降B．光强减弱C．日照变短D．秋季干燥　　57．花粉管向珠孔方向生长，属于              运动。B．　　A．向重性B．向化性C．向心性D．感性　　58．由外部一定方向的刺激引起的运动现象，称为              运动。A．　　A．向性B．趋性C．感性D．生物钟　　59．含羞草遇外界刺激，小叶合拢，这种现象是              。B．　　A．向性运动B．感性运动C．生长运动D．偏上生长　　60．合欢小叶的开闭运动属于              。D．　　A．感震性运动B．向光性运动C．感温性运动D．感夜性运动（三）问答题1．生长、分化和发育三者之间的区别与联系。　　答：生长、分化和发育三者之间既有区别又有联系。　　(1)三者的区别\n97　　①生长是量变，是基础；　　②分化是质变，是变异生长；　　③发育则是有序的量变与质变。　　(2)三者的联系　　①发育包含了生长和分化。如花的发育，包括花原基的分化和花器官各部分的生长；果实的发育包括了果实各部分的生长和分化等。这是因为发育只有在生长和分化的基础上才能进行，没有营养物质的积累，细胞的增殖、营养体的分化和生长，就没有花和果实的发育。　　②生长和分化又受发育的制约。植物的某些部位的生长和分化往往要在通过一定的发育阶段后才能开始。如水稻幼穗的分化和生长必须在通过光周期的发育阶段之后才能进行。2．微管是如何控制细胞分裂和细胞生长的？　　答：　　(1)由微管组成的早前期带的位置在细胞分裂开始时就决定了细胞的分裂部位与分裂面。　　(2)在细胞分裂中，由微管组成的有丝分裂器—纺缍体与染色体的着丝点相连，并牵引染色单体移向两极。　　(3)由微管参与的成膜体的扩展，控制着细胞板的形成。　　(4)周质微管决定着纤维素微纤丝的取向和沉积，而纤维素微纤丝的取向和沉积决定着细胞的生长。这是因为周质微管排列在质膜内侧，象轨道一样引导着合成纤维素微纤丝的复合体在膜中移动，从而控制微纤丝沉积的方向。3．细胞的分化受哪些因素控制？　　答：　　(1)遗传基因的表达细胞分化是具有相同基因的细胞有着不同蛋白质产物的表达结果。　　(2)细胞极性极性是细胞分化的前提，细胞极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。　　(3)环境条件光照、温度、营养、pH、离子、电势以及地球的引力等环境条件都能影响细胞的分化。如短日照处理，可诱导菊花提前开花；低温处理，能使小麦通过春化而进入幼穗分化。　　(4)植物激素植物激素能诱导细胞的分化，如IAA有诱导维管组织分化的作用；改变培养基中生长素和细胞激动素的比例，可诱导愈伤组织是向根还是向芽分化。4．试述植物组织培养的意义，以及组织培养一般的步骤？　　答：　　(1)植物组织培养意义：　　①组织培养是研究植物生长和分化规律的重要手段组织培养是在人工控制条件下培养外植体再生器官或植株的技术，可以在不受植株体其它部分干拢下研究被培养部分生长和分化的规律，并可以利用各种培养条件影响它们的发育进程。　　②组织培养是开展生物工程的基本技术各种基因转移和基因重组技术是组织培养基础上建应的。　　③组织培养可快速繁殖植物种苗目前组织培养在无性系的快速繁殖、无病毒种苗培育、新品种的选育、人工种子和种质保存、药用植物和次生物质的工业化生产等方面的应用已十分广泛。　　(2)植物组织培养的一般步骤为：　　①培养基制备　　②材料准备与接种　　③愈伤组织的诱导　　④器官分化或体细胞胚的发生　　⑤小苗移栽等　　其中器官分化或体细胞胚的发生最为关键，因为它关系到组织培养能否成苗。5．试述种子萌发三阶段，以及各阶段的代谢特点。　　答：根据萌发过程中种子吸水量，即种子鲜重增加量的“快-慢-快"的特点，可把种子萌发分为三个阶段：　　(1)吸胀吸水阶段依赖原生质胶体吸胀作用的物理吸水。通过吸胀吸水，活种子中的原生质胶体由凝胶状态转变为溶胶状态，使那些原在干种子中结构被破坏的细胞器和不活化的高分子得到伸展与修复，表现出原有的结构和功能。　　(2)缓慢吸水阶段经前阶段的快速吸水，原生质的水合程度趋向饱和，酶蛋白恢复活性，细胞中某些基因开始表达，转录成mRNA，“新生”的mRNA与原有“贮备”的mRNA一起翻译与萌发有关的蛋白质。与此同时，酶促反应与呼吸作用增强。子叶或胚乳中的贮藏物质开始分解，转变成葡萄糖、氨基酸等可溶性化合物，可溶性的分解物运入胚后为胚的发育提供营养。　　(3)生长吸水阶段在贮藏物质转化转运的基础上，胚根、胚芽中细胞的组成成分合成旺盛，细胞吸水加强。胚细胞的生长与分裂引起了种子外观可见的萌动。当胚根突破种皮时，新生器官生长加快，表现为种子的渗透吸水和鲜重的持续增加。6．简述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\n97：　　(1)地上部分和地下部分相关性　　植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。因而具有相关性。　　①物质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、氨基酸等。　　②信息交换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。　　③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。　　(2)根冠比调节　　①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可加大植物的根冠比。　　②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可降低根冠比。　　③运用修剪与整枝等技术也可调节根冠比。7．产生顶端优势的可能原因是什么？举出实践中利用或抑制顶端优势的2～3个例子。　　答：　　(1)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。　　(2)顶端优势的应用　　①利用和保持顶端优势的例子：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。　　②消除顶端优势，以促进分枝生长的例子：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。8．高山上的树木为什么比平地生长的矮小？　　答：相对平地，高山上树木的纵向生长有以下不利因素：　　(1)高山上土壤较瘠薄，肥力较低，水分较少，气温也较低；　　(2)高山上风力较大，受到摇晃、震动的机械刺激大；　　(3)高山上空气稀薄，短波长的光易透过，日光中紫外线特别UV-B丰富，UV-B严重抑制植物生长。　　因而高山植物长得相对矮小9．常言道：“根深叶茂”是何道理？　　答\n97：通常所说的“根深叶茂”以及“本固枝荣”原意都是指地上部分与地下部分的协调关系。就是说，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。“根深叶茂”的成因大体有以下三方面。　　(1)植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信息物质的大量交换。　　(2)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。　　(3)地下部分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。　　因此，地上部分和地下部分的生长与发育存在着相互依赖，相互促进和相互制约的关系，根深才能叶茂，叶茂有利根深。10．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。11．试以一种作物为例，讨论水分在其一生中的作用。　　答：水分是生命之源，在植物一生中水的作用是多方的。它在控制种子萌发、植物生长及形态建成、授粉受精及开花结实以及休眠等方面都有突出的作用。　　（1）水分在种子萌发中的作用　　吸水是种子萌发的首要条件。解除休眠的种子只有在吸收一定量的水分后才能萌发。如小麦吸足它重量50%以上的水分才可萌发。在种子萌发的中过程中，水分能润湿软化种皮，使原生质从凝胶状态转变为溶胶状态，植物激素由束缚型转变为游离型，使酶活性提高，物质代谢加快，胚乳或子叶中贮藏的大分子有机物迅速分解转化，运至胚中供胚生长。　　（2）水分在植物生长及形态建成中的作用　　植物细胞扩张生长依赖于细胞吸水后产生的膨压；如果水分不足，细胞的扩张受阻，植株生长及形态建成就受抑。如小麦，在拔节和抽穗期间，主要靠各节间细胞的扩张生长来增加植株高度，如果严重缺水，不仅植株生长矮小，而且有可能抽不出穗子，导致严重减产。另外，水分参光合作用，光合作用产物是建造细胞壁和原生质的材料。缺水光合作用降低，有机物趋向分解，无效呼吸增加，这些都不利于植物生长。　　（3）水分在授粉受精及开花结实中的作用　　水分对花的形成过程是十分必要的，雌雄蕊分化期和花粉母细胞、胚囊细胞减数分裂期，对水分特别敏感。水分缺乏易引起幼穗分化延迟，颖花退化和雌雄蕊败育。如在小麦上则引起花粉畸形，胚囊发育不完全而形成不孕小花，空粒增加。因此只有在适当的水分供应时才能使植物进行正常生殖生长，完成开花结实过程。　　（4）水分在植物休眠中的作用　　休眠是植物经过长期进化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性。小麦成熟过程中，含水量逐渐减少，束缚水/自由水之比增加，原生质状态由溶胶变为凝胶，使种子处于强迫休眠之中。如果小麦成熟期间遇雨，持续时间稍长，便会造成“穗发芽”。因而风干种子安全贮藏必须在安全水以下。12．生产芽菜试验，相同的种子，相同的温度和供水，一组放在光下，一组放在暗中，经过一段时间后，两组芽菜在干重和形态上有什么不同？　　答：芽菜有多品种，如豆芽菜，碗豆苗，萝卜芽，荞麦苗等，它们共同的生长特点是依赖于种子吸水后的萌发和生长，萌发的营养供应主要来自种子中贮藏的养分，而萌发后茎芽生长的营养供应则要视光照情况而定。　　暗中的芽菜生长，因茎叶中无叶绿素和叶绿体，不能自身制造光合产物，全靠种子贮藏物的分解，所以干重低。形态表现为：植株黄化，茎柔嫩细长，叶片小而薄，含水量高。　　放于光下的芽菜：因茎叶中有叶绿素，能进光合作用，制造光合产物，植株干重大。形态表现为：茎叶绿化，茎较短壮，叶片大而厚，含水量较低。13．光敏色素作用的模式主要有哪两类假说？各类假说的要点是什么？如何判断一生理过程是否与光敏色素有关？　　答：关于光敏色素作用于光形态建成的机理，主要有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。　　(1)膜作用假说认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。　　(2)基因调节假说\n97认为光敏色素对光形态建成的作用，是通过调节基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。　　目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素作为其中光敏受体的实验标准是：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏色素有关。14．试述植物向光性和根向重性运动的机理。　　答：　　(1)向光性机理对于植物向光性的机理有两种学说。　　①生长素学说认为向光性反应是由于生长素浓度的差异分布引起的，光照下生长素自顶端向背光侧运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧而生长较快，导致茎叶向光弯曲。　　②生长抑制物质学说认为向光性反应并非是背光侧IAA含量大于向光侧所致，而是由于向光侧的生长抑制物质多于背光侧，向光侧的生长受到抑制的缘故。生长抑制剂抑制生长的原因可能是妨碍了IAA与IAA受体结合，减少IAA诱导与生长有关的mRNA的转录和蛋白质的合成；另外，生长抑制物质可能阻止表皮细胞中微管的排列，引起器官的不均衡伸长。　　(2)向重性机理　　生长素学说认为，植物的向重性生长是由于重力诱导对重力敏感的器官内生长素不对称分布使器官两侧的差异生长而引起的。按照这个假说，生长素是植物的重力效应物，在平放的根内，由于向地一侧浓度过高而抑制根的下侧生长，以致根向地弯曲。根中感受重力最敏感的部位是根冠，根冠中的柱细胞含有淀粉体。一般认为柱细胞中的淀粉体具有感受与传递重力信息的功能。其可能过程如下：①根由垂直改为水平后，柱细胞下部的淀粉体随重力方向沉降；②淀粉体的沉降触及内质网，使Ca2+从内质网释放；③Ca2+在胞质内与CaM结合；④Ca2+-CaM复合体激活质膜ATPase；⑤活化的ATPase把Ca2+和IAA从不同通道运出柱细胞，并向根尖运输，从而引起生长素的不对称分布。15．根据图8.2，阐述环境因素和遗传信息对植物功能代谢和生长发育的调节。　　图8.2环境因素和遗传信息对植物功能代谢和生长发育调节的示意图　　答：植物生命活动中的功能代谢主要指光合作用、呼吸作用、水分代谢、矿质营养、物质运输和信息传导，其中的生化反应主要在细胞和细胞中进行。在这些功能代谢的基础上就表现出生长、分化和发育。生长、分化和发育可表现在细胞、组织、器官以及整体等不同水平上。生长、分化和发育一方面受到遗传信息表达即由DNA→RNA→蛋白质的控制，另一方面也受到光、温、水、气、化学物质及其他生物等环境因素的影响。因为植物的生长、分化和发育是遗传信息在内外条件作用下，在时间和空间上的有序表达的结果。遗传信息的表达和环境因素既可直接影响植物生长、分化和发育的过程，又可通过影响功能代谢的速率来调节生长、分化和发育的进程。就以植物的花发育为例，花发育包括花原基的分化和花器官各部分的生长。花原基的分化通常在植株有一定的营养体以及经过一定的低温和光照诱导成花基因表达后才能分化。而花器官的生长又依赖于根系对水分矿质的吸收，叶片光合作用生产的有机物质，输导组织对物质运输和信号的传导，以及花器官本身的呼吸作用和物质代谢等功能代谢，而这些生长发育过程和功能代谢理又都是受遗传信息和环境条件控制的。（四）计算题1．根据表8.1中的测定数据，试计算玉米的相对生长速率、净同化率和叶面积比。（注：相对生长速率（RGR）＝(lnW2-1nW1)/(t2-t1)；净同化率（NAR）＝（W2－W1）(lnL2－lnL1)/(t2－t1)(L2－L1)；叶面积比（LAR）＝（L2－L1）（lnW2-1nW1）/(lnL2-1nL1)(W2－W1)）表8.1玉米生长量调查(加藤荣，1981)日期干重(g/株)单株叶面积(m2/株)叶片叶鞘+茎+穗根7月11日15.912.66.30.4208月1日75.5162.850.01.487　　答：W1＝15.9+12.6+6.3＝34.8g　　W2＝75.5+162.8+50.0＝296.3g　　相对生长速率（RGR）＝(lnW2-1nW1)/(t2－t1)　　＝(ln296.3－ln34.8)/21＝0.102(g·g-1·d-1)　　净同化率（NAR）＝（W2－W1）(lnL2－lnL1)/(t2－t1)(L2－L1)　　＝(296.3－34.8)(ln1.487－ln0.420)/21(1.487－0.420)＝14.8(g·m-2·d-1\n97)　　叶面积比（LAR）＝（L2－L1）（lnW2－lnW1）/(lnL2－lnL1)(W2－W1)　　＝(1.487－0.420)(ln293.3－ln34.8)/(ln1.437－ln0.420)(296.3－34.8)　　＝6.91×10-3(m2·g-1)2．图8.3为测定植物动作电位和传递速度的示意图。将测定电极插入植株，参比电极插入根周围土壤或盆钵中，两电极间电位变化用精密毫伏计测定并由记录仪记录，记录仪灵敏度为100mV·cm-1,a与b处的动作电位峰高均为1cm，在b处测定到的动作电位峰比a处测定到的动作电位峰迟1s，请根据这些数据计算动作电位与传递速度。　　图8.3植物动作电位和传递速度测定示意图a、b处分别放上二个测量电极，它们的参比电极插在盆钵中，在S处给以剌激(冷、热、触及等)。启动植株中的电波传递(左)，产生的动作电位先被电极a测到，随后被电极b测到，见记录图。　　答：动作电位＝100mV·cm-1×1cm＝100mV　　传递速度＝15mm÷1sec＝15mm·sec-111植物的生殖生理植物的生殖生理（一）填空　　1．植物在达到花熟状态之前的生长阶段称为              期，一般以              作为植物生殖生长开始的标志。(幼年，花芽分化)　　2．1918年，加斯纳（Gassner）发现，冬黑麦在萌发期或苗期必须经历一个              阶段才能开花。1928年，李森科（Lysenko）将吸水萌动的冬小麦种子经低温处理后春播，可在当年夏季抽穗开花，他将这种处理方法称为              。（低温，春化）　　3．根据所要求春化条件的不同，一般可将小麦品种分为              性、              性和              性三种类型。（冬，半冬，春）　　4．一般来说，冬性越强，要求的春化温度越              ，春化天数越              。（低，长）　　5．对大多数要求低温的植物来说，最有效的春化温度是              。在一定期限内，春化的效应会随低温处理时间的延长而              。（1～7℃，增加）　　6．低温是春化作用的主要条件。除了低温外，春化作用还需要充足的              、适量的              和作为呼吸底物的              __等条件。（氧气，水分，糖分）　　7．植物的光周期现象是美国园艺学家              和              在1920年研究日照长度对烟草开花的影响时发现的。（加纳（Garner），阿拉德（Allard））　　8．植物光周期的反应类型主要有3种：              植物、              植物和              植物。（短日，长日，日中性）　　9．植物成花诱导中，感受光周期诱导和感受低温的部位分别是              和              。（叶片，茎尖端生长点）　　10．光敏色素对成花的作用与Pfr/Pr比值有关，其中，短日植物要求该比值              于一定的阈值，而长日植物要求该比值              于一定的阈值。（低，高）　　11．要想使菊花提前开花可对菊花进行              处理，要想使菊花延迟开花，可对菊花进行延长              或              间断处理。（短日照，光照，暗期）　　12．短日植物南种北引，则生育期              ，若要引种成功，应引用              品种，长日植物南种北引，则生育期              ，应引用              品种。（变长，早熟，变短，晚熟）　　13．日照时间对植物性别分化有较大的影响。一般来说，持续短日照促使短日植物多开              花，长日植物多开              \n97花，而长日照促使长日植物多开              花，短日植物多开              花。（雌，雄，雌，雄）　　14．光周期还影响植物的育性，如湖北光敏感核不育水稻在短日下花粉              育，在长日下              育。（可，育）　　15．对土壤适度干旱和少N肥处理可促进花的分化；土壤中N肥多，水分充足，可促进              花分化。（雄，雌）　　16．雌雄同株异花的植物花芽分化时，通常              花的发育要早于              花。（雄，雌）　　17．矮壮素能抑制              花的分化。三碘苯甲酸抑制              花的分化。（雄，雌）　　18．最早由              提出了成花素学说。但迄今尚未有人分离出纯化的成花素来。（M.K.Chailakhyan柴拉轩）　　19．在黄瓜、丝瓜等瓜类的植株上，通常              花着生在较高的节位上，而              花着生在较低的节位上。(雌，雄)　　20．植物体内光受体有光合色素、              色素、              受体、              受体等。（光敏，蓝光，UV-B）　　21．植物在感受环境条件的刺激而诱导开花时所必需达到的生理状态称为              状态。（花熟）　　22．较大的昼夜温差条件对许多植物的              花发育有利。(雌)　　23．              等人曾做过许多嫁接实验以研究春化效应的传递，但至今仍未能分离出他说的所谓春化素来。（梅尔彻斯）　　24．菊花只在秋天开花的原因是菊花为              日照植物，如果要使菊花提前在夏天开花，处理的方法是              日照时间。（短，缩短）　　25．花的某一器官位置被另一类器官替代，如花瓣部位被雄蕊替代，这种遗传变异现象称之为花发育的              。(同源异型突变)（二）选择题　　1．将北方的冬小麦引种至广东栽培，结果不能抽穗结实，主要原因是              。B．　　A．日照短B．气温高C．雨水多D．光照强　　2．小麦经过春化作用后，对日照要求是              。A．　　A．在长日照下才能开花B．在短日照下才能开花C．在任何日照下都能开花　　3．下列哪种植物开花不需经历低温春化作用              。D．　　A．油菜B．胡萝卜C．天仙子D．棉花　　4．一般解除春化的温度为              。C．　　A．15～20℃B．20～25℃C．25～40℃D．40～50℃　　5．多数植物感受低温诱导后产生的春化效应，可通过              传递下去。A．　　A．细胞分裂B．嫁接C．分蘖D．种子　　6．多数植物通过光周期诱导后产生的效应，可通过              传递下去。B．　　　　A．细胞分裂B．嫁接C．分蘖D．种子　　7．春化处理的冬小麦的呼吸速率比未处理的要              ：B．　　A．低B．高C．相差不多　　8．小麦、油菜等经过春化处理后体内赤霉素含量会              。B．　　A．减少B．增加C．不变　　9．春化作用感受部位是。C．　　A．叶片B．叶鞘C．茎尖生长点D．根系　　10．暗期中如给予光间断处理，则促进开花的是              。A．　　A．LDPB．SDPC．DNPD．LDP或DNP　　11．幼苗或吸胀后的种子经低温处理后，其开花反应被促进的现象称为              。B．　　A．去春化作用B．春化作用C．抗冷锻炼\n97D．解除春化　　12．玉米的雌穗原基中有较高的水平和较低的              水平。B．　　A．CTK，GAB．IAA，GAC．GA，IAAD．CTK，IAA　　13．Pfr对光谱的吸收峰是              。D．　　A．660nmB．685nmC．652nmD．725nm　　14．光周期刺激的感受部位是              ：A．　　A．叶片B．顶芽C．叶子和顶芽　　15．自然条件下，光周期诱导所要求的光照强度是              。A．　　A．低于光合作用所要求的光照强度B．大于光合作用所要求的光照强度　　C．等于光合作用所要求的光照强度　　16．利用暗期间断抑制短日植物开花，选择下列哪种光最有效。A．　　A．红光B．蓝紫光C．远红光D．绿光　　17．经过适当光周期诱导过的短日植物，继续处于短日光周期下，雌雄花的比例是              。A．　　A．雌雄花比例加大B．雌雄花比例减少C．雌雄花比例变化不大。　　18．土壤干旱和氮肥缺乏对雌雄同株异花植物的花性别分化的影响是              。B．　　A．促进雌花分化，抑制雄花分化B．促进雄花分化，抑制雌花分化　　C．只影响花的数目，不影响花性别的分化　　19．下列植物中哪些是长日植物?              C．　　A．黄瓜和晚稻B．蜡梅和萝卜C．小麦和油菜D．四季豆和番茄　　20．植物体感受光周期诱导的光敏受体是              。C．　　A．叶绿素B．蓝光受体C．光敏色素D．紫外光B受体　　21．不同种类的植物通过光周期诱导的天数不同，短的如苍耳、水稻、浮萍、油菜等只要合适光周期即可完成光周期诱导。              A．　　A．1个B．2个C．4个D．6个　　22．一植物只有在日长短于14小时的情况下开花，该植物是              。B．　　A．长日植物B．短日植物C．日中性植物D．中日性植物　　23．用环割处理证明，光周期诱导产生的开花刺激物质主要是通              向茎生长点运输的。C．　　A．木质部B．胞间连丝C．韧皮部D．细胞间隙　　24．以12小时作为短日植物和长日植物的临界日长的假定是              。C．　　A．正确的B．可以的C．不正确的　　25．某大豆品种的临界日长为15小时，以下              方法经光周期性诱导后可使其开花。A．　　　　A．14h光照＋10h黑暗B．13h光照＋11黑暗并在暗期开始后3小时处用红光中断15分钟　　C．16h光照＋8h黑暗D．8h光照＋16h黑暗并在暗期中间用白光中断15分钟　　26．在赤道附近地区能开花的植物一般是              植物。A．　　A．中日B．长日C．短日D．长－短日　　27．在温带地区，春末夏初能开花的植物一般为是              植物。B．　　A．中日B．长日C．短日D．短－长日　　28．在温带地区，秋季能开花的植物一般是              植物。C．　　A．中日B．长日C．短日D．绝对长日　　29．除了光周期、温度和营养3个因素外，控制植物开花反应的另一个重要因素是              。C．　　A．光合磷酸化的反应速度B．同化物的运输速度C．植物的年龄D．同化物的分配方向　　30．长日植物南种北移时，其生育期              。B．　　A．延长B．缩短C．不变D．既可能延长也可能缩短　　31．若在光期中插入一短暂的暗期，对长日植物和短日植物的开花反应              。D．　　A．对长日植物有影响，对短日植物没有影响B．都有影响　　C．对长日植物没有影响，对短日植物有影响D．都没有什么影响　　32．长日植物天仙子和短日植物烟草嫁接，在长日照或短日照条件下两者              \n97。A．　　A．都能相互影响都能开花B．长日植物能开花　　C．短日植物能开花D．都不能开花　　33．菊花是需春化的              植物。B．　　A．长日B．短日C．日中性D．中日　　34．将南方的大豆放在北京地区栽培，开花期会              。C．　　A．延长B．不变C．推迟D．不一定　　35．菊花若给予遮光缩短光照处理，则开花期              。A．　　A．提前B．不改变C．推迟D．不一定　　36．南麻北种通常可使麻秆生长较高，纤维产量和质量，种子              。C．　　A．提高，能及时成熟B．降低，能及时成熟　　C．提高，不能及时成熟D．降低，不能及时成熟　　37．夏季的适度干旱可提高果树的C/N比，              花芽分化。A．　　A．有利于B．不利于C．推迟D．不影响　　38．高等植物一般在个体发育后期才完成性别表达，其性别分化              受环境因素或化学物质的影响。D．　　A．绝不会B．不可能C．不易D．容易　　39．氮肥过多，枝叶旺长，花芽分化              。C．　　A．增加B．不影响C．受影响（三）问答题1．植物的成花包括哪三个阶段？　　答：植物的成花包括三个阶段：　　(1)成花诱导，经某种环境信号刺激诱导，植物改变发育进程，从营养生长向生殖生长转变；　　(2)成花启动，分生组织经一系列变化分化成形态上可辨认的花原基，亦称之为花的发端；　　(3)花的发育，即花器官的形成和生长。2．什么是春化作用？如何证实植物感受低温的部位是茎尖生长点。　　答：低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。　　栽培于温室内中的芹菜，由于得不到花分化所需的低温，不能开花结实。如果用胶管把芹菜茎尖缠绕起来，通入冷水，使茎的生长点得到低温，就能通过春化而在长日下开花；反之，如果将芹菜植株置于低温条件下，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能通过春化而开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点(或其它能进行细胞分裂的组织)。3．赤霉素与春化作用有何关系？　　答：许多植物经低温处理后，体内赤霉素含量增加；用赤霉素生物合成抑制剂处理会抑制春化作用。许多需春化的植物，如二年生天仙子、白菜、甜菜和胡萝卜等不经低温处理就只长莲座状的叶丛，而不能抽薹开花，但使用赤霉素却可使这些植物不经低温处理就能开花，这些都表明赤霉素与春化作用有关，可以部分代替低温的作用。但赤霉素并不能诱导所有需春化的植物开花。植物对赤霉素的反应也不同于低温，被低温诱导的植物抽薹时就出现花芽，而对赤霉素起反应的莲座状植物，茎先伸长形成营养枝，花芽以后才出现。总之，赤霉素与春化作用的关系很复杂，有待进一步研究。4．春化作用的可能机理是什么？　　答：尽管对春化作用已研究了几十年，但对其作用机理还了解甚少。　　梅尔彻斯（Melchers）和兰（Lang）1965年曾提出如下假说：春化作用由两个阶段组成，第Ⅰ阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物；第Ⅱ阶段是不稳定的中间产物再在低温下转变成能诱导开花的最终产物，从而促进植物开花。这种不稳定中间产物如遇高温会被破坏或分解，所以若在春化过程中遇上高温，则春化作用会被解除。　　植物发育的每一时期中，都伴随着特异基因的表达。春化过程诱导一些特异基因的活化、转录和翻译，从而导致一系列生理生化代谢过程的改变，最终进入花芽分化、开花结实。5．春化作用在农业生产实践中有何应用价值？　　答：　　(1)人工春化，加速成花\n97如将萌动的冬小麦种子闷在罐中，放在0～5℃低温下40～50天，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，可以在一年中培育3～4代冬性作物，加速育种进程；为了避免春季“倒春寒”对春小麦的低温伤害，可对种子进行人工春化处理后适当晚播，使之在缩短生育期的情况下正常成熟；春小麦经低温处理后，可早熟5～10天，既可避免不良的气候(如干热风)的影响，又有利于后季作物的生长。　　(2)指导引种引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。若将北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能顺利通过春化阶段，使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失。　　(3)控制花期如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对以营养器官为收获对象的植物，可贮藏在高温下使其不通过春化(如当归)，或在春季种植前用高温处理以解除春化(如洋葱)，可抑制开花，延长营养生长，从而增加产量和提高品质。6．什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型。　　答：自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期。生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对白天黑夜相对长度的反应，称为光周期现象。植物的开花、休眠和落叶，以及鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的形成都受昼夜长度的调节，其中研究最多的是植物成花的光周期诱导。根据植物开花对光周期的反应，将植物分为三种主要的光周期类型。　　(1)长日植物在昼夜周期中日照长度长于某临界值时数才能成花的植物。如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等。　　(2)短日植物在昼夜周期中日照长度短于某临界值时数才能成花的植物。如大豆、苍耳、菊花、晚稻、美洲烟草等。　　(3)日中性植物只要其他条件满足，在任何长度的日照下都能成花的植物。如月季、黄瓜、番茄、四季豆、向日葵等。7．如何用实验证明植物感受光周期的部位，以及光周期刺激可能是以某种化学物质来传递的？　　答：植物在适宜的光周期诱导后，成花部位是茎端的生长点，而感受光周期的部位却是叶片。这一点可以用对植株不同部位进行光周期处理后观察对开花效应的情况来证明：①将植物全株置于不适宜的光周期条件下，植物不开花而保持营养生长；②将植物全株置于适宜的光周期下，植物可以开花；③只将植物叶片置于适宜的光周期条件下，植物正常开花；④只将植物叶片置于不适宜的光周期下，植物不开花。　　用嫁接试验可证明植物的光周期刺激可能是以某种化学物质来传递的：如将数株短日植物苍耳嫁接串联在一起，只让其中一株的一片叶接受适宜的短日光周期诱导，而其它植株都在长日照条件下，结果数株苍耳全部开花。8．如果你发现一种尚未确定光周期特性的新植物种，怎样确定它是短日植物、长日植物或日中性植物？　　答：将此新植物种分别置于不同的光周期条件下，其它条件控制在相同适宜范围，观察它的开花反应。若日照时数只有在短于一定时数才能开花，表明此种植物为短日植物；若日照时数只有在长于一定时数才能开花，则为长日植物；如在不同的日照时数下均能开花的，则为日中性植物。或将新植物种分别置于一定的光周期条件下，在暗期给予短暂的光照处理，抑制开花的是短日植物，促进开花的是长日植物，对暗期照光不敏感的为日中性植物。9．用实验说明暗期和光期在植物的成花诱导中的作用。　　答：对植物进行不同时间长度的光暗处理，可以发现：①短日植物需暗期长于一定时数才能开花，如在24h的光暗周期中，短日植物苍耳需暗期长于8.5h才能开花，如果处于16h光照和8h暗期就不能开花；②用短时间的黑暗打断光期，并不影响光周期成花诱导；③用闪光处理中断暗期，则使短日植物不能开花，继续营养生长，相反地，反而诱导了长日植物开花。这些结果说明，在植物的光周期诱导成花中，暗期的长度是植物成花的决定因素。　　强调了暗期的重要性，并不是说光期不重要，只有在适当暗期以及昼夜交替作用下，植物才能正常开花。暗期的长度决定植物是否发生花原基，而光期长度决定了花原基的数量，如果没有光期的光合作用，那么花原基分化所需的养料也就没有了。光期的作用不仅与光合作用有关，而且对成花诱导本身也有关系。如大豆固定在16小时暗期和不同长度光期条件下生育，结果指出：①当光期长度小于2小时时，植株不能开花；②在2～10小时的范围内，随光期长度增加开花数也增加；③当光期长度大于10小时后，开花数反而下降。实验表明，只有在适当的光暗交替条件下，植物才能正常开花。10．为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程？它与植物成花之间有何关系？　　答：用不同波长的光间断暗期的试验表明，无论是抑制短日植物开花，还是促进长日植物开花，都是以600～660nm波长的红光最有效；且红光促进开花的效应可被远红光逆转。这表明光敏色素参与了成花反应，光的信号是由光敏色素接受的。　　光敏色素有两种可以互相转化的形式：吸收红光的Pr型和吸收远红光的Pfr型。Pr是生理钝化型，Pfr是生理活化型。照射白光或红光后，Pr型转化为Pfr型；照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的可逆转化有关，成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量，而是受Pfr/Pr比值的影响。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花，而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花。11．试述植物激素与成花的关系？\n97　　答：实验证实多种植物激素与植物的成花有关系，其中赤霉素、生长素和细胞分裂素影响较大。但到目前为止未发现一种激素可以诱导所有光周期特性相同的植物在不适宜的光周期条件下开花。因此，可以这样认为：植物的成花过程（包括花芽分化和发育）可能不是受某一种激素的单一调控，而是受几种激素以一定的比例在空间上（激素作用的部位）和时间上（花器官诱导与发育时期）的多元调控。植物的成花过程是分段进行的，在不同的光周期条件下，是通过刺激或抑制各种植物激素之间的协调平衡来控制植物成花的。在适宜的光周期诱导下或外施某种植物激素，可改变原有的激素比例关系而建立新的平衡。新建立的平衡会诱导与成花过程有关的基因的开启，合成某些特殊的mRNA和蛋白质，从而起到调节成花的作用。12．试述柴拉轩“成花素假说”的观点。你从中得到什么启示？　　答：1937年柴拉轩就提出，植物在适宜的光周期诱导下，叶片产生一种类似激素性质的物质即“成花素”，传递到茎尖端的分生组织，从而引起开花反应。1958年柴拉轩提出了“成花素假说”用于解释赤霉素在开花中的作用的。他认为成花素是由形成茎所必须的赤霉素和形成花所必须的开花素两种互补的活性物质所组成，开花素必须与赤霉素结合才表现活性。植物必须形成茎后才能开花，即植物体内存在赤霉素和开花素两种物质时，才能开花。日中性植物本身具有赤霉素和开花素，所以无论在长、短日照条件下都能开花；而长日照植物在长日条件下、短日照植物在短日条件下，都具有赤霉素和开花素，因此，都可以开花；但长日照植物在短日条件下缺乏赤霉素、而短日照植物在长日条件下缺乏开花素，所以都不能开花；冬性长日植物在长日条件下具有开花素，但无低温条件时，缺乏赤霉素的形成，所以仍不能开花。赤霉素是长日植物开花的限制因素子，而开花素是短日植物开花的限制因素子。因此，用赤霉素处理处于短日条件下的某长日植物可使其开花，但赤霉素处理处于长日条件下的短日植物则无效。　　然而到目前为止，开花素并没有找到，成花素假说也缺少足够的实验证据，但是成花素假说所提出的开花激素复合物以及不同类型植物中存在不同的限制开花因子的概念，对于进一步认识开花这个复杂过程的控制机理，是很有启发意义的。13．简述光周期反应类型与植物原产地的关系。　　答：一般起源于低纬度地区的植物多属于短日植物，因为这些地区终年的日照长度都接近12小时，没有更长的日照条件；起源于高纬度地区的植物多属于长日植物，因为这些地区的生长季节正好处于较长日照的时期；中纬度地区则长日植物短日植物都有，长日植物在日照较长的春末和夏季开花，如小麦、油菜等；而短日植物在日照较短的秋季开花，如晚稻、大豆、菊花等。14．举例说明光周期理论在农业实践中的应用。　　答：　　(1)指导引种不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地区生长季节的日照条件，对以收获种子为主的作物，若是短日植物，比如大豆，从北方引种到南方，会提前开花，应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。否则，就有可能使植物提早或推迟开花，而造成减产甚至颗粒无收。　　(2)育种上的利用根据作物光周期特性，利用中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖2～3代，加速了育种进程，缩短育种年限。　　具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。通过人工控制光周期，可使两亲本同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻秧苗4～7叶期进行遮光处理，促使其提早开花以便和早稻进行杂交授粉，培育新品种。如在进行甘薯杂交育种时，可以人为地缩短光照，使甘薯开花整齐，以便进行有性杂交，培育新品种。　　(3)控制花期花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如短日植物菊花，用遮光缩短光照时间的办法，可以从十月份提前至六、七月间开花；若在短日来临之前，人工补充延长光照时间或进行暗期间断，则可推迟开花。对于长日性的花卉，如杜鹃、山茶花等，人工延长光照或暗期间断，可提早开花。　　(4)调节营养生长和生殖生长对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。如将短日植物烟草引种至温带，可提前至春季播种，促进营养生长，提高烟叶产量。对于短日植物麻类，南种北引可推迟开花，增加植物高度，提高纤维产量和质量，15．南麻北种有何利痹？为什么？　　答：麻类是短日植物，南种北引可推迟开花，营养生长期长，使麻杆生长较长，提高纤维产量和质量，但因为北方地区较难满足短日作物麻类成花所需的短日条件，因而南麻北种会延迟开花，种子不能及时成熟。若在留种地采用苗期短日处理方法，可解决留种问题。16．影响植物花器官的形成的条件有哪些？\n97　　答：　　(1)内因：　　①营养状况营养是花芽分化以及花器官形成与生长的物质基础。其中的碳水化合物对花的形成尤为重要，C/N过小，营养生长过旺，影响花芽分化。　　②内源激素花芽分化受内源激素的调控。如GA可抑制多种果树的花芽分化；CTK、ABA和乙烯则促进果树的花芽分化；IAA在低浓度起促进作用而高浓度起抑制作用。一般说来，当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富，CTK和ABA含量较高而GA含量低时，有利于花芽分化。　　(2)外因：　　①光照光照对花器官形成有促进作用。在植物花芽分化期间，若光照充足，有机物合成多，则有利于花芽分化。此外，光周期还影响植物的育性，如湖北光敏感核不育水稻，在短日下可育，在长日下不育。　　②温度一般植物在一定的温度范围内，随温度升高而花芽分化加快。温度主要影响光合作用、呼吸作用和物质的转化及运输等过程，从而间接地影响花芽的分化。低温还影响减数分裂期花粉母细胞的发育，使其不能正常分裂。　　③水分不同植物的花芽分化对水分的需求不同，如对稻麦等作物来说，孕穗期对缺水敏感，此时缺水影响幼穗分化；而对果树而言，夏季的适度干旱可提高果树的C/N比，反而有利于花芽分化。　　④矿质营养缺氮，花器官分化慢且花的数量减少；氮过多，营养生长过旺，花的分化推迟，发育不良。在适宜的氮肥条件下，如能配合施用磷、钾肥，并注意补充锰、钼、硼等微量元素，则有利于花芽分化。17．植物的性别表现有什么特点？研究植物的性别分化有何实际意义？　　答：　　(1)与高等动物相比，植物的性别表现具有多样性和易变性，主要表现特点为：①雌雄性别间的差别主要表现在花器官以及生理上，一般无明显第二性征。②性别分化表现出多种形式，主要类型有雌雄同株同花型，雌雄同株异花型、雌雄异株型、雌花两性花同株型、雌花两性花异株型、雄花两性花同株型、雄花两性花异株型等。③一般在个体发育后期才能完成性别表达，其性别分化极易受环境因素和化学物质的影响。　　(2)研究植物的性别分化，不仅理论上有意义，也有实际意义。不少有经济价值的植物都存在性别差异问题，如银杏、千年桐、杜仲、番木瓜、大麻等，都是雌雄异株型植物，而雄株和雌株的经济价值不同，如以收获果实或种子为栽培目的的，需要培育雌株；而以纤维为收获对象的大麻，则其雄株的纤维拉力较强，需要培育雄株。对于雌雄同株异花型的瓜类，生产上往往希望提早分化雌花并增加雌花的数量，以获取更大的经济效益。因此，如何在早期鉴别植物尤其那些雌雄异株的木本植物的性别、如何调节雌雄花的分化等是生产中迫切需要解决的实际问题，受到人们的重视和关注。18．植物的性别表现受哪些因素的调控？　　答：性别分化的调控因素：　　(1)遗传控制植物性别表现类型的多样性有其不同的遗传基础。　　(2)年龄雌雄同株异花的植物的性别分化随年龄而发生变化。通常是先出现雄花，然后是两性花和雄花混合出现，最后才出现雌花。　　(3)环境条件主要包括光周期、温周期和营养条件等。经过适宜光周期诱导的植物能开花，但雌雄花的比例却受诱导之后的光周期影响，如果植物继续处于适宜的光周期下，可促进多开雌花，否则，多开雄花。较低的夜温与较大的昼夜温差对许多植物的雌花发育有利。一般水分充足，氮肥较多时促进雌花分化，而土壤较干旱、氮肥较少时则雄花分化较多。另外，烟薰、折伤也可促进雌花分化。　　(4)植物激素不同性别植株或性器官的植物激素含量有所不同。外施植物生长物质也影响植物的性别表现。如，IAA和乙烯增加雌株和雌花；CTK有利于雌花形成，GA增加雄株和雄花；三碘苯甲酸和马来酰肼抑制雌花，而矮壮素抑制雄花形成。19．图9-2表示植物对不同日长的开花反应。请说明各曲线所代表的植物类型。　　图9-2植物对不同日长的开花反应　　答：1．日中性植物；2．相对长日植物；3．绝对长日植物；4．绝对短日植物；5．相对短日植物。12植物的生殖与衰老\n97植物的生殖与衰老（一）填空　　1．花粉中含量最多的酶类是。（水解酶）　　2．可育花粉和不育花粉在内含物上的主要区别是              、              和              的多少或有无。（淀粉，蔗糖，脯氨酸）　　3．双受精过程中，一个精细胞与卵细胞融合形成              ，另一个精细胞与中央细胞的两个极核融合，形成初生              核。（合子，胚乳）　　4．在育种工作中，一般用              、              和              等条件来暂时保存花粉。（干燥、低温、低氧）　　5．花粉的识别物质是              ，雌蕊的识别感受器是柱头表面的              。(壁蛋白，亲水蛋白质膜)　　6．引导花粉管定向生长的无机离子是              。（Ca2+）　　7．元素              对花粉的萌发和花粉管的生长有明显的促进效应。（B）　　8．孢子体型不亲和发生在柱头表面，表现为花粉管不能              ，而配子体型不亲和发生在花柱中，表现为花粉管生长              。（穿过柱头，停顿、破裂）　　9．受精后雌蕊中激素              的含量会大大增加，从而使雌蕊的代谢发生剧烈变化。（IAA）　　10．种子中的胚是由              发育而来的；胚乳是由              发育而来的。（受精卵，受精极核）　　11．多数种子的发育可分为              、              和              三个时期。（胚胎发生期，种子形成期，成熟休止期）　　12．种子中的贮藏物质主要有              、              、              。（淀粉，蛋白质，脂类）　　13．油料种子成熟过程中，脂肪是由              转化来的。（碳水化合物）　　14．油料种子发育时，先形成              脂肪酸，然后再转变成              脂肪酸。（饱和，不饱和）　　15．昼夜温差大，有机物质呼吸消耗              ，瓜果含糖量              ，禾谷类作物千粒重              。（少，高，高）　　16．北方小麦的蛋白质含量比南方的              。北方油料种子的含油量比南方的              。（高，高）　　17．温度较低而昼夜温差大时有利于              脂肪酸的形成。（不饱和）　　18．风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较              。（高）　　19．同一种植物，无籽种的子房中生长素含量比有籽种的              。（高）　　20．人们认为果实发生呼吸跃变的原因是由于果实中产生              的结果。（ETH）　　21．果实的大小主要取决于              、              和              。（薄壁细胞的数目，细胞体积，细胞间隙）　　22．果实成熟后变甜是由于              的缘故。未成熟的柿子之所以有涩味是由于细胞液内含有              。（淀粉转变成糖，单宁）　　23．休眠有多种形式，一、二年生植物大多以              为休眠器官；多年生落叶树则以              作为休眠器官；而多种二年生或多年生草本植物则以休眠的              、鳞茎、球茎、块根、块茎等度过不良环境。（种子，芽，根系）　　24．引起种子休眠的原因主要有              、              和              。（胚未成熟，种皮（果皮）的限制，抑制物的存在）　　25．引起芽休眠的原因主要是              、              。（日照长度，休眠促进物）　　26．根据种子寿命的长短，可将种子分为三类：              、              和              。（短命种子，中命种子，长命种子）　　27．种子活力是指种子的              ，即指种子              、              \n97发芽出苗的潜在能力。（健壮度，迅速，整齐）　　28．种子的老化是指种子活力的，一般在              、              的条件下种子老化过程加快。种子劣变则是指种子生理机能的。（自然衰退，高温，高湿，恶化）　　29．在叶片衰老时，蛋白质含量下降可能有两个原因：一是蛋白质              ，二是蛋白质              。（合成能力减弱，分解加快）　　30．叶片衰老过程中，其光合作用和呼吸作用都会              。（下降）　　31．植物在衰老过程中，内源激素的含量会发生变化，其中含量增加的激素有              、              ；含量下降的激素有              、              、              。（ABA，ETH；IAA，GA，CTK）　　32．一般来说，CTK对叶片衰老有              作用，ABA则可              叶片衰老。（延缓，加速）　　33．与脱落有关的酶类较多，其中              和              与脱落关系最密切。（纤维素酶，果胶酶）　　34．叶片和花果的脱落都是由于              细胞分离的结果。（离层）（二）选择题　　1．植物花粉的生活力有很大的差异，水稻花粉寿命很短，只有              。A．　　A．5～10分钟B．1～2小时C．1～2天D．3天　　2．可育花粉中含量最多的氨基酸是              。A．　　A．脯氨酸B．羟脯氨酸C．谷氨酸D．色氨酸　　3．淀粉型可育花粉中含量最多的可溶性糖是              。B．　　A．淀粉B．蔗糖C．葡萄糖D．果糖　　4．对花粉萌发具有显著促进效应的元素是              。D．　　A．NB．KC．SiD．B　　5．水稻柱头的生活力在一般情况下，能维持              。C．　　A．几小时B．1～2天C．6～7天D．10天左右　　6．人工辅助授粉增产的生理基础是              。C．　　A．生长中心理论B．识别反应C．集体效应D．杂种优势　　7．花粉壁中的识别蛋白是              。A．　　A．糖蛋白B．色素蛋白C．脂蛋白D．核蛋白　　8．在淀粉种子成熟过程中，可溶性糖的含量是              。A．　　A．逐渐降低B．逐渐增高C．变化起伏较大D．变化不大　　9．油料种子在成熟过程中，糖类总含量是              。A．　　A．不断下降B．不断上升C．先降后升D．变化不大　　10．在豌豆种子发育过程中，种子最先积累的是              。B．　　A．蛋白质B．以蔗糖为主的糖分C．脂肪D．淀粉　　11．在小麦籽粒成熟时，脱落酸的含量是              。A．　　A．大大增加B．大大减少C．变化不大D．不确定　　12．              能促进糖类运输，增加籽粒或其它贮藏器官的淀粉含量。C．　　A．N肥B．P肥C．K肥D．B肥　　13．在油料种子发育过程中，最先积累的贮藏物质是              。D．　　A．油脂B．脂肪酸C．蛋白质D．淀粉　　14．油料种子成熟时，脂肪的碘值              。B．　　A．逐渐减小B．逐渐升高C．没有变化　　15．种子发育后期耐脱水性逐渐增强，原因是              。D．　　A．淀粉合成B．脂肪合成C．ABA合成D．LEA蛋白合成　　16．中国小麦单产最高地区在青海，原因是该地区              。C．　　A．生育期长B．气温高C．昼夜温差大D．湿度低　　17．在生产上，一般不用作诱导果实单性结实的植物生长物质有              。C．　　A．NAAB．GAC．6-BAD．2，4-D　　18．以下果实中，生长曲线呈双S形的是              。A．　　A．樱桃B．苹果C．梨\n97D．香蕉　　19．下列果实中，能发生呼吸跃变的有              。A．　　A．梨B．橙子C．荔枝D．菠萝　　20．下列              果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单S曲线。A．　　A．番茄B．李C．桃D．橙　　21．在果实要发生呼吸跃变时，果实内含量明显升高的植物激素是              。D．　　A．IAAB．GAC．ABAD．ETH　　22．苹果、梨的种子胚已经发育完全，但在适宜条件下仍不能萌发，这是因为              。B．　　A．种皮限制B．抑制物质C．未完成后熟D．日照长度　　23．有些木本植物的种子要求在              的条件下解除休眠，因此通常用层积处理来促进其萌发。A．　　A．低温、湿润B．温暖、湿润C．湿润、光照D．低温、光照　　24．可以迅速解除芽休眠的物质是              。A．　　A．GAB．青鲜素C．萘乙酸钠盐D．IAA　　25．一般认为在              条件下形成的小麦种子休眠程度低，易引起穗发芽。C．　　A．强光B．低温C．高温D．干燥　　26．种子生活力一般就是指：              。C．　　A．种子活力B．种子健壮度C．种子的发芽力D．种子寿命　　27．顽拗性种子是不耐失水的，它们在贮藏中忌              。B．　　A．高温高湿B．低温低湿C．高温低湿D．低温高湿　　28．多年生常绿木本植物的叶片的衰老属于              型。D．　　A．整体衰老B．地上部衰老C．落叶衰老D．顺序衰老　　29．在植物衰老过程中也有某些蛋白质合成，这些蛋白质主要是              。A．　　A．水解酶B．RubiscoC．LEA蛋白D．识别蛋白　　30．植物衰老过程往往伴随着              活性的降低。C．　　A．LOXB．蛋白酶C．SODD．核酸酶　　31．生产上常用一种乙烯吸收剂              来推迟果实、叶片的衰老和延长切花寿命。B．　　　A．KC1B．KMnO4C．KNO3D．NaC1　　32．以下哪种环境因素能加速植物的衰老              。A．　　A．干旱B．施NC．CTK处理D．长日照　　33．在不发生低温伤害的条件下，适度的低温对衰老的影响是：              。B．　　A．促进衰老B．抑制衰老C．无影响　　34．以下哪种作物不会产生离层，因而不会发生叶片脱落。              C．　　A．棉花B．大豆C．水稻D．油菜　　35．与脱落有关的主要是下列哪两种酶              。C．　　A．核酸酶和蛋白酶B．果胶酶和脂酶C．纤维素酶和果胶酶D．淀粉酶和脂酶　　36．以下哪种因素能抑制或延缓脱落              。D．　　A．弱光B．高温C．高氧D．施N　　37．生产上可通过施用              来防止叶片或花果脱落。B．　　A．乙烯利B．硫代硫酸银C．亚胺环己酮D．高浓度奈乙酸　　38．用呼吸抑制剂碘乙酸、氟化钠和丙二酸处理叶柄时，则              。B．　　A．促进脱落B．抑制脱落C．无影响　　39．叶片脱落与生长素有关，把生长素施于离区的近基一侧，则会              。A．　　A．加速脱落B．抑制脱落C．无影响（三）问答题1．植物受精后，雌蕊的代谢主要有哪些变化？　　答：植物受精后，雌蕊的代谢变化主要表现在：①受精后雌蕊的呼吸速率一般要比未受精的高，并有起伏变化；②生长素和细胞分裂素等含量显著增加；③营养物质向雌蕊的输送增强。\n972．高等植物的受精作用受哪些因素影响？　　答：影响高等植物受精的因素主要有：①花粉的活力。刚从花药中散发出来的成熟花粉活力最强，最容易受精；②柱头的活力。关系到花粉落到柱头上后能否萌发，花粉管能否生长；③环境条件。温度影响花药开裂，也影响花粉的萌发和花粉管的生长；花粉萌发需要一定的湿度，空气湿度太低会影响花粉生活力和花丝的生长，并使雌蕊花柱干枯，但湿度太大时花粉会因过度吸水而破裂；其它如土壤水肥条件、株间的通风、透光等情况因影响雌雄蕊的发育从而也影响受精。3．克服自交和远缘杂交不亲和的途径有哪些？　　答：克服不亲和的途径可从遗传和生理两个方面考虑：（1）遗传上克服不亲和的方法有：①选择亲和或不亲和性弱的品种进行种间杂交；②增加染色体倍数；③采用细胞融合法，导入亲和基因等。（2）生理上克服不亲和的方法有：①避开雌蕊中的识别物质的产生时期，如蕾期授粉法和延期授粉法等；②破坏识别物质或抑制识别反应，如高温处理、花粉蒙导法、辐射诱变、激素等试剂处理、重复授粉等；③去除识别反应的组织，如胚和胚珠培养、切除花柱授粉法、试管授精法、细胞融合或DNA导入技术等。4．种子发育可分为哪几个时期？各时期在生理上有哪些特点？　　答：多数种子的发育可分为胚胎发生期、种子形成期和成熟休止期三个时期。①胚胎发生期以细胞分裂为主，进行胚、胚乳或子叶的分化；②种子形成期以细胞扩大生长为主，呼吸代谢旺盛，进行淀粉、蛋白质、脂肪等贮藏物质的合成与积累，引起胚、胚乳或子叶的迅速生长，此期间种子已具备发芽能力；③成熟休止期贮藏物质的积累逐渐停止，种子含水量下降，原生质由溶胶状态转变为凝胶状态，呼吸速率逐渐降到最低水平，胚进入休眠期。5．种子中主要的贮藏物质有哪些？它们的合成与积累有何特点？　　答：种子中主要的贮藏物质有淀粉、蛋白质和脂类，分别积累在淀粉体、蛋白体和圆球体中。　　①淀粉合成与积累的特点是：淀粉合成的葡萄糖引物为ADPG，而ADPG是由运进胚乳或子叶中的蔗糖或己糖转化来的。淀粉种子成熟过程中，可溶性糖浓度逐渐降低，而淀粉含量不断升高。②蛋白质合成与积累的特点：种子中贮藏蛋白合成的原料是来自营养器官输入的氨基酸和酰胺。在种子发育的不同时期有不同的蛋白质合成，在胚胎发生期，主要合成与胚分化有关的蛋白质；在种子形成期，主要合成与贮藏物质积累有关的蛋白质；而在成熟休止期主要合成与种子休眠与耐脱水有关的胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）。③脂类合成与积累的特点：合成脂肪的原料是磷酸甘油和脂酰CoA。在油料种子发育过程中，首先积累可溶性糖和淀粉，其后碳水化合物转化为脂肪，种子发育时先形成饱和脂肪酸，然后转变为不饱和脂肪酸，先期形成的游离脂肪酸在种子成熟过程中逐渐形成复杂的油脂。6．谈谈果实的生长模式以及影响果实大小的主要因素。　　答：果实生长主要有两种生长模式：单S形生长曲线和双S形生长曲线。单S形的果实在生长过程中表现出慢-快-慢的生长节奏，如苹果、梨、香蕉、板栗、柑橘等，这类果实慢-快-慢的生长节奏是与果实中细胞分裂、膨大以及成熟的节奏相一致。双S形的果实生长中期出现一个缓慢生长期，表现出慢-快-慢-快-慢的生长节奏，如桃、李、杏、梅、葡萄等。其中的缓慢生长期是果肉暂时停止生长，而内果皮木质化、果核变硬的时期。果实第二次迅速生长期主要是中果皮细胞的膨大和营养物质的大量积累。　　果实大小是由细胞数目、细胞体积和细胞间隙的大小决定的。细胞数目是果实增大的基础，而细胞体积和细胞间隙则对果实最终大小贡献更大。因而凡能影响细胞数目、体积和间隙的因素都能影响果实的大小，这些除受遗传因素即品种特性影响外，还受树体的营养和外界条件的影响。例如梨和苹果等果实的细胞数目与树体贮备营养状况相关，上一年营养生长好的树体，其幼果的生长就好；而果实的细胞体积主要受当年栽培条件的影响，若在果实生长期加强肥水管理，并疏去多量的果实，就能使留下的果实体积显著增加。7．试述乙烯与果实成熟的关系及其作用机理。　　答：果实的成熟与乙烯的诱导有密切关系。果实开始成熟时，乙烯的释放量迅速增加，超过一定的阈值时，便诱导果实成熟。已成熟的果实若和未成熟果实一起存放，则已成熟果实释放的乙烯也能加速未成熟果实的成熟过程，达到可食状态。用外源乙烯或乙烯利处理未成熟果实，也能诱导和加速其成熟。人为地将果实内部的乙烯除去，则果实的成熟便推迟。如果促进或抑制果实内乙烯的生物合成过程，则会相应地促进或抑制果实的成熟。利用反义RNA技术将ACC合成酶或ACC氧化酶的cDNA的反义系统导入番茄，转基因番茄果实中乙烯的合在严重受阻，果实不能正常成熟。因此，乙烯与果实的成熟密切相关，特别是跃变型果实。　　乙烯诱导果实成熟的原因可能有以下几方面：　　（1）乙烯与细胞膜相结合，改变了细胞膜的透性，诱导了呼吸高峰的出现，加速果实内部的物质转化，促进果实成熟。　　（2）乙烯促进与成熟相关的酶活性的升高，如乙烯处理后，过氧化物酶、纤维素酶、果胶酶、磷酸酯酶等的含量和活性都增强。　　（3）乙烯诱导新的RNA和蛋白质的合成，这些新合成的蛋白质与呼吸酶有关。8．肉质果实成熟期间在生理生化上有哪些变化？\n97　　答：　　（1）糖含量增加。果实成熟后期，淀粉转变成可溶性糖，使果实变甜。　　（2）有机酸减少。未成熟的果实中积累较多的有机酸，使果实出现酸味。随着果实的成熟，含酸量逐渐下降，这是因为：①有机酸的合成被抑制；②部分酸转变成糖；③部分酸被用于呼吸消耗；④部分酸与K+、Ca2+等阳离子结合生成盐。　　（3）果实软化。这与果肉细胞壁物质的降解有关，如中层的不溶性的原果胶水解为可溶性的果胶或果胶酸。　　（4）挥发性物质的产生。这使成熟果实发出特有的香气。主要是酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物。　　（5）涩味消失。有些果实未成熟时有涩味，这是由于细胞液中含有单宁等物质。随着果实的成熟，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或凝结成不溶性的单宁盐，还有一部分可以水解转化成葡萄糖，因而涩味消失。　　（6）色泽变化。随着果实的成熟，多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。与果实色泽有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。叶绿素破坏时果实褪绿，类胡萝卜素使果实呈橙色，花色素形成使果实变红，类黄酮素被氧化时果实变褐。9．影响果实着色的因素有哪些？　　答：果实着色与花色素苷、类胡萝卜素等色素分子在果皮中积累有关，因而凡是影响色素分子合成与积累的因素都会影响果实着色，主要的影响因素有：　　（1）碳水化合物的积累。花色素苷的生物合成与碳水化合物的转化有关，因此促进光合作用以及有利于糖分积累的因素都能促进果实着色。　　（2）温度。高温往往影响花色素苷的合成，因而不利于果实着色。我国南方苹果着色很差的原因主要就在于此。　　（3）光。类胡萝卜素和花色素苷的合成需要光，如紫色的葡萄只有在阳光照射下才能显色，苹果也要在直射光下才能着色。　　（4）氧气。果实的褐变主要是由于酚被氧化生成褐黑色的醌类所致。　　（5）植物生长物质。乙烯、2,4-D、多效唑、B9、茉莉酸甲酯等都对果实着色有利。10．引起种子休眠的原因有哪些？如何解除休眠？　　答：种子休眠一般是由三种原因引起的：①胚未成熟。②种皮（果皮）的限制。③抑制物的存在。针对产生休眠的原因，可采取相应的破眠方法。　　解除休眠的方法主要有：①机械破损，有坚硬种皮的种子，用沙子与种子摩擦，切伤种皮或者去除种皮，可以促进萌发；②清水漂洗，播种前将种子浸泡在水中，反复漂洗，让种子外壳中的萌发抑制物渗透出来，能够提高发芽率；③层积处理，在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降，而GA和CTK的含量增加，促进胚的后熟，从而促进萌发；④温水处理，某些种子经日晒和用35～40℃的温水处理，可增加透性，提高萌发率；⑤化学处理，如酒精、甘油和浓硫酸等可提高种皮透性，过氧化氢由于能给种子提供氧气，促进呼吸，因而也能提高萌发率；⑥激素处理，多种植物生长物质特别是GA能打破种子休眠，促进种子萌发；⑦光照处理，需光种子吸胀后照光可解除休眠，诱导发芽；⑧物理方法，如X-射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理种子，也有破除休眠的作用。11．顽拗性种子不耐脱水的主要原因是什么？保存时可采取什么措施？　　答：顽拗性种子成熟时有较高的含水量，贮藏时不耐干燥与低温。关于顽拗性种子不耐脱水的主要原因可能与LEA蛋白有关，LEA蛋白有很高的亲水性，易被干旱诱导合成，推测LEA蛋白可作为脱水保护剂稳定细胞的结构。由于顽拗性种子植物大多生长在温湿地区，体内LEA蛋白合成与积累不多，表现出对脱水的敏感性。一旦脱水，细胞的结构被破坏，影响萌发，导致生活力的迅速丧失。　　目前贮存顽拗性种子主要采用适温保湿法，可以防止脱水伤害和低温伤害，使种子寿命延长至几个月甚至一年。另一种比较有希望的方法是用液氮贮藏离体胚（或胚轴）。12．引起芽休眠的主要原因是什么？常用的解除芽休眠和延长芽休眠的方法有哪些？　　答\n97：引起芽休眠的主要原因是：①日照长度。这是诱发和控制芽休眠的最重要的因素。对多年生植物而言，通常长日照促进生长，短日照引起伸长生长停止及休眠芽的形成。②抑制物的存在。其中最主要的是脱落酸，其次是HCN、氨、乙烯、芥子油、多种有机酸等。　　解除芽休眠的方法有：①低温处理，许多木本植物的休眠芽需经历260～1000小时0～5℃的低温才能解除休眠；②温浴法，把植株整个地上部分或枝条浸入30～35℃温水中12小时，取出放入温室就能解除芽的休眠；③乙醚气薰法，把整株植物或离体枝条置于一定量乙醚薰气的密封装置内，保持1～2天就能发芽；④植物生长调节剂，如用GA打破芽的休眠效果显著。　　延长芽休眠的方法有：喷施2000～3000μl·L-1青鲜素，或1%萘乙酸钠盐溶液，或用萘乙酸甲酯的粘土粉剂均匀撒布，可防止马铃薯块茎和洋葱、大蒜等鳞茎在贮藏时发芽。13．植物衰老时在生理生化上有哪些变化？　　答：植物在衰老过程中，其外部表现为生长速率下降，叶色发黄，同时在内部也发生了一系列生理生化变化，主要表现为：①光合色素丧失。叶绿素含量不断下降，叶绿素a/b比值减小，最后导致光合能力丧失。②核酸的变化。RNA总量下降，尤其是rRNA的减少最为明显。DNA含量也下降，但下降速度较RNA小。③蛋白质的变化。蛋白质分解超过合成，游离氨基酸积累。核糖核酸酶、蛋白酶、酯酶、纤维素酶的含量或活性增加。④呼吸作用异常。呼吸速率先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率比光合速率降低得慢。⑤激素变化。促进生长的植物激素如IAA、CTK、GA等含量减少，而诱导衰老的植物激素ABA和乙烯含量升高。⑥细胞结构的变化。膜结构破坏，选择透性丧失，细胞产生自溶而解体。14．引起植物衰老的可能因素有哪些？　　答：　　（1）自由基损伤。衰老时SOD活性降低和脂氧合酶活性升高，导致生物体内自由基产生与消除的平衡被破坏，以致积累过量的自由基，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，如加强酶蛋白的降解、促进脂质过氧化反应、加速乙烯产生、引起DNA损伤、改变酶的性质等，进而引发衰老。　　（2）蛋白质水解。当液泡膜蛋白与蛋白水解酶接触而引起膜结构变化时即启动衰老过程，蛋白水解酶进入细胞质引起蛋白质水解，从而使植物衰老与死亡。　　（3）激素失去平衡。抑制衰老的激素（如CTK、IAA、GA、BR、PA等）和促进衰老的激素（如Eth、ABA、JA等）之间不平衡时或促进衰老的激素增高时可加快衰老进程。　　（4）营养亏缺和能量耗损。营养亏缺和能量耗损的加快会加速衰老。15．如何调控器官的衰老与脱落？　　答：（1）调控衰老的措施主要有：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。一般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O2会加速自由基形成，引发衰老，而高浓度CO2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）调控脱落的措施主要有：①应用植物生长调节剂。可用各类生长调节剂以促进或延缓脱落。②改善水肥条件。如增加水肥供应和适当修剪，使花、果得到足够养分，减少脱落。③基因工程。可通过调控与衰老有关的基因表达，进而影响脱落。13植物的抗逆生理植物的抗逆生理（一）填空　　1．逆境是指对植物生存生长不利的各种环境因素的总称.根据环境的种类的不同又可将逆境分为              因素逆境和              因素逆境等类型，植物对逆境的忍耐和抵抗能力叫植物的              性。（生物，理化，抗逆）　　2．由于提高细胞液浓度，降低渗透势而表现出的调节作用称为              调节。调节细胞液浓度的渗透物质大致可分为两大类。一类是由外界进入细胞的              离子，一类是在细胞内合成的              物质。（渗透，无机，有机）　　3．常见的有机渗透调节物质有：              、              和              等。（脯氨酸，甜菜碱，可溶性糖）　　4．在逆境下脯氨酸累积的原因主要有三：一是脯氨酸              加强。二是脯氨酸              作用受抑，三是              \n97合成减弱。脯氨酸在抗逆中有两个作用：一是作为              调节物质，用来保持原生质与环境的渗透平衡。二是保持膜结构的完整性。（合成，氧化，蛋白质，渗透）　　5．渗透调节物质种类虽多，但它们都有如下共同特点：分子量              、易溶解；有机调节物在生理pH范围内不带              ；能被细胞              保持住；引起酶结构变化的作用极小；在酶结构稍有变化时，能使酶构象稳定，而不至溶解；              迅速，并能累积到足以引起渗透势调节的量。（小，静电荷，膜，生成）　　6．ABA是一种              激素，它在调节植物对逆境的适应中显得最为重要。ABA主要通过关闭              ，保持组织内的水分              ，增强根的透性，提高水的              性等来增加植物的抗性。（胁迫，气孔，平衡，通导）　　7．生物膜的              对逆境的反应是比较敏感的，如在干旱、冰冻、低温、高温、盐渍、SO2污染和病害发生时，质膜              都增大，内膜系统出现膨胀、收缩或破损。在正常条件下，生物膜的膜脂呈              态，当温度下降到一定程度时，膜脂变为晶态。（透性，透性，液晶）　　8．高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等逆境条件下诱导形成的蛋白质(或酶)，统称为              蛋白，它具有多样性。如：              蛋白、              蛋白、              蛋白、              蛋白、              蛋白等(逆境，低温诱导，热休克，病原相关，盐逆境，厌氧，紫外线诱导，干旱逆境，化学试剂诱导)　　9．过度水分亏缺的现象，称为干旱。因土壤水分缺乏引起的干旱称              干旱；因大气相对湿度过低引起的干旱称              干旱；由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏缺的现象称              干旱。干旱对植物的危害称              害。植物抵抗旱害的能力称为              性。(土壤，大气，生理，旱，抗旱)　　10．冻害主要是              的伤害。植物组织结冰可分为两种方式：              结冰与              结冰。（冰晶，胞外，胞内）　　11．胞间结冰引起植物受害的主要原因是：(1)              过度脱水，(2)              对细胞的机械损伤。（3）解冻过快对              的损伤。胞内结冰对细胞的危害更为直接，              形成以及融化时对质膜与细胞器以及整个细胞质产生破坏作用。胞内结冰常给植物带来致命的损伤。（原生质，冰晶体，细胞，冰晶）　　12．植物对高温胁迫的适应称为              性。高温对植物的危害首先是蛋白质的              ，其次是              的液化。（抗热，变性和凝固，脂类）　　13．不同植物对受害温度不同：喜冷植物在温度              ℃以上即受高温伤害；中生植物在温度超过              ℃会受伤；喜温植物通常要在              ℃以上才受伤害；有些植物则在65～100℃才受害，称为极度喜温植物。发生热害的温度和作用时间有关，即致伤的高温和暴露的时间成              比，暴露时间愈短，植物可忍耐的温度愈              。(15～20，35，45，反，高）　　14．根据对水分的需求，把植物分为三种生态类型：需在水中完成生活史的植物叫              植物；在陆生植物中适应于不干不湿环境的植物叫              植物；适应于干旱环境的植物叫              植物。然而这三者的划分不是绝对的。根据植物对干旱的适应和抵抗能力、方式不同，可把植陆生物分为              旱型植物和              旱型植物两种类型。（水生，中生，旱生，避，耐）　　15．提高作物抗旱性的途径有：(1)              锻炼，(2)              诱导，(3)合理              ，(4)合理使用              剂与              剂等。(抗旱，化学，施肥，生长延缓，抗蒸腾)　　16．水分过多对植物的危害称涝害，涝害一般有两层含义，即              害和              害。植物对积水或土壤过湿的适应力和抵抗力称植物的              性。(湿，涝，抗涝)　　17．涝害对植物的影响核心问题是液相中含              量少，缺\n97              给植物的代谢、生长和形态带来一系列的不良影响。会引起              紊乱，              失调，              增加，              受抑等现象。作物抗涝性的强弱决定于对缺              的适应能力。(氧，氧，代谢，营养，乙烯，生长，氧)　　18．土壤中可溶性盐过多对植物的不利影响叫              害。植物对盐分过多的适应能力称为              性。盐的种类决定土壤的性质，若土壤中盐类以碳酸钠和碳酸氢钠为主时，此土壤称为              土;若以氯化钠和硫酸钠等为主时，则称其为              土。因盐土和碱土常混合在一起，盐土中常有一定量的碱土，故习惯上把这种土壤称为              土。根据植物的耐盐能力，可将植物分为              植物和              植物。(盐，抗盐，碱，盐，盐碱，盐生，甜土)　　19．植物在受到盐胁迫时发生的危害主要表现在：(1)              胁迫，(2)              失调与              毒害，(3)              透性改变，(4)              紊乱。(渗透，离子，单盐，膜，生理代谢)　　20．植物抗盐性方式有（1）              盐，它可通过被动              盐、主动              盐和              盐分来达到抗盐的目的。（2）              盐，指通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境。(避，拒，排，稀释，耐)　　21．真菌、细菌、病毒等微生物对寄主产生危害叫              害。植物抵抗病原物侵袭的能力称              性。寄主对病原物侵染的反应可分为下列四种类型：(1)              病，(2)              病，(3)              抗病，(4)              。根据植物对病原物侵染的反应又可将抗病性分为(1)              病，(2)抗              ，(3)抗              ，(4)反应等类型。(病，抗病，感，耐，免疫，避，侵入，扩展，过敏性)　　22．病害对植物的生理生化有以下影响：（1）              平衡失调；（2）              作用加强；（3）              作用抑制；（4）              发生变化；（5）              运输受干扰。(水分，呼吸，光合，激素，同化物)　　23．植物抗病的途径很多，主要有：（1）形态上产生              结构；（2）使              坏死；（3）产生              制物；(4)诱导              蛋白。(屏障，组织局部，病菌抑，病原相关)　　24．根据田间观察害虫在植物上生存、发育和繁殖的相对情况，寄主植物对虫害的反应可分为如下类型：(1)              型；(2)              型；（3)              型；(4)              型；(5)              型。(免疫，高抗，低抗，易感，高感)　　25．大气污染物进入细胞后积累到一定阈值即产生伤害，危害方式可分为              伤害、              伤害和              伤害三种。(急性，慢性，隐性)（二）选择题　　1．植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物伍              。D．　　A．避逆性B．御逆性C．耐逆性D．抗逆性　　2．              总称为逆境逃避。B．　　A．避逆性和耐逆性B．御逆性和避逆性C．耐逆性和御逆性D．抗逆性和耐逆性　　　　3．逆境下植物的呼吸速率变化有三种类型：              。A．　　A．⑴降低，⑵先升高后降低,⑶明显增强　　B．⑴降低，⑵先升高后降低,⑶不变化　　C．⑴不变化，⑵先升高后降低,⑶明显增强　　D．⑴降低，⑵不变化,⑶明显增强　　4．参与细胞渗透调节的物质种类大致可分为两大类：              。A．\n97　　A．一类是无机离子，一类是有机物质　　B．一类是无机离子，一类是脯氨酸　　C．一类是可溶性糖，一类是甜菜碱　　D．一类是无机离子，一类是可溶性糖　　5．在植物受旱情况下，细胞中的              含量显著提高。C．　　A．天冬氨酸B．精氨酸C．脯氨酸D．谷氨酸　　6．              是一种胁迫激素，它在植物激素调节植物对逆境的适应中显得最为重要。D．　　A．细胞分裂素B．乙烯C．茉莉酸甲脂D．脱落酸　　7．以下哪种蛋白质不是逆境蛋白？              D．　　A．热击蛋白B．冷响应蛋白C．盐逆境蛋白D．叶绿蛋白　　8．缺水、缺肥、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力，这种现象是              的体现。A．　　A．交叉适应B．低温锻炼C．逆境忍耐D．逆境逃避　　9．在多数逆境条件下植物体内脱落酸含量会              。B．　　A．减少B．增多C．变化不大　　10．植物对冰点以上低温的适应能力叫              。B．　　A．抗寒性B．抗冷性C．抗冻性D．耐寒性　　11．植物对              的适应能力叫抗冷性。B．　　A．冰点以下低温B．冰点以上低温C．零度以下低温D．零度以上低温　　12．膜脂中不饱和脂肪酸的比例高，相变温度              。B．　　A．高B．低C．不受影响　　13．膜脂中              在总脂肪酸中的相对比值，可作为衡量植物抗冷性的生理指标。C．　　A．脂肪酸链长B．脂肪酸C．不饱和脂肪酸D．不饱和脂肪酸双键　　14．影响植物区系分布的因素是              。D．　　A．温度、光强度、降雨量等气候因素　　B．地势起伏、地质性质等自然地理因素　　C．天然或人为的环境污染和植物种群之间或之内的生存竞争　　D．上述A、B、C三者变化是相一致的　　15．植物受到干旱胁迫时，光合速率会              。B．　　A．上升B．下降C．变化不大　　16．当植物细胞遭受寒害时，随着寒害伤害程度的增加，质膜电阻              。B．　　A．不变B．变小C．变大D．无规律地变化　　17．以下哪种途径不是提高植物的抗性的正确途径              。C．　　A．低温锻炼可提高植物抗冷性B．植物适应盐胁迫的关键问题是排盐　　C．增施氮肥能提高植物的抗性D．合理使用生长延缓剂与抗蒸腾剂可提高作物抗旱性　　18．受冷害的植物有多种表现。以下各种表现中，仅              没有实验依据。C．　　A．代谢紊乱B．离子泄露C．光合速率增加D．膜透性增加　　19．胞内结冰直接引起植物受害的原因是              。D．　　A．使原生质过度脱水B．冰晶体对细胞的机械损伤　　　　C．解冻过快对细胞的损伤D．对质膜与细胞器以及整个细胞质产生破坏作用　　20．细胞间结冰伤害的主要原因是              。A．　　A．原生质过度脱水B．机械损伤C．膜伤害　　21．经过低温锻炼后，植物组织内              降低。B．　　A．可溶性糖含量B．自由水/束缚水的比值　　C．脯氨酸含量D．不饱和脂肪酸的含量　　22．作物越冬时体内可溶性糖的含量              。A．　　A．增多B．减少C．变化不大　　23．高温的直接伤害是              。C．　　A．蛋白质合成下降B．高温下呼吸作用大于光合作用，植物发生饥饿　　C．蛋白质变性\n97D．高温使氧气的溶解度减小，无氧呼吸所产生的有毒物质　　24．借缩短生育期的方法，在较短的雨季中迅速完成生活史，从而避开干旱的植物称为              植物。C．　　A．耐旱B．御旱C．避旱D．抗旱　　25．干旱伤害植物的根本原因是              。A．　　A．原生质脱水B．机械损伤C．代谢紊乱D．膜透性改变　　26．可作为选择抗旱品种的形态生理指标为              ：C．　　A．光合速率B．蒸腾速率C．根冠比D．叶绿素含量　　27．植物适应干旱条件的形态特征之一是根/冠比              。A．　　A．大B．小C．中等　　28．下列那些反应不是植物的抗旱适应              。D．　　A．⑴⑵⑶⑷B．⑸⑹⑺⑻C．⑼⑽⑾⑿D．⒀⒁⒂⒃　　⑴叶片面积减小；⑵叶片表面的沉积蜡质；⑶根冠比大增大；⑷根系向深层、湿润的土壤延伸；⑸乙烯含量提高，加快植物部分器官的脱落；⑹脱落酸从根部合成运向地上部分导致气孔关闭；⑺脯氨酸、甜菜碱等物质积累；⑻幼叶向老叶吸水，促使老叶枯萎死亡；⑼细胞的渗透调节维持植物的水分平衡；⑽诱导了一些植物体内的景天酸代谢途径；⑾渗透胁迫改变了基因表达；⑿诱导干旱逆境蛋白质合成；⒀液相水流的阻力提高；⒁改变了叶片的能量消耗方式；⒂呼吸短时间上升，而后下降；⒃细胞脱水，液泡收缩，细胞壁上形成很多折叠　　29．涝害的根源是细胞              。B．　　A．乙烯含量增加高B．缺氧C．无氧呼吸D．营养失调　　30．缺氧逆境中，植物产生的主要缺氧逆境蛋白是              。B．　　A．RubiscoB．乙醇脱氢酶C．热激蛋白D．磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶　　31．作物抗涝性的强弱决定于              。C．　　A．有无发达的通气系统B．对有毒物质具忍耐力C．对缺氧的适应能力D．大的根冠比　　32．造成盐害的主要原因为              。A．　　A．渗透胁迫B．膜透性改变C．代谢紊乱D．机械损伤　　33．通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境的抗盐方式称              。D．　　A．避盐B．排盐C．稀盐D．耐盐　　34．通过吸收水分或加快生长速率来稀释细胞内盐分浓度的抗盐方式称              。C．　　A．拒盐B．排盐C．稀盐D．耐盐　　35．通过回避盐胁迫的抗盐方式称              。A．　　A．避盐B．排盐C．稀盐D．耐盐　　36．将吸收的盐分主动排泄到茎叶表面的抗盐方式称              。B．　　A．拒盐B．排盐C．稀盐D．耐盐　　37．以下哪条不是植物抗病的途径。              D．　　A．产生屏障结构或组织局部坏死B．产生病原相关蛋白　　C．产生病菌抑制物D．提高膜的透性　　38．水稻恶苗病就是由于感染赤霉菌后产生了大量的              。A　　A．赤霉素B．生长素C．脱落酸D．细胞分裂素　　39．植物组织受伤害时，受伤处往往迅速呈褐色，其主要原因是              A．　　A．醌类化合物的聚合作用B．产生褐色素C．细胞死亡D．光的照射　　40．最易受大气污染物的侵入与伤害的部位为              。C．　　A．芽B．根C．叶片D．果实　　41．我国当前最主要的大气污染物是              。B．　　A．氟化物B．二氧化硫C．氯化物D．氮氧化物　　42．酸雨主要成因是空气污染物中的              。B．　　A．乙烯B．二氧化硫C．臭氧D．氟化物　　43．大气污染时，对植物有胁迫作用的气体主要是              。D．　　A．臭氧和二氧化碳B．氮气和一氧化碳　　C．二氧化碳和氢气D．二氧化碳、一氧化碳和臭氧　　44．叶片尖端发焦像火烧一样，是              伤害植物最显著的特征。C．　　A．臭氧B．二氧化硫C．氟化物D．含氮化合物（三）问答题\n971．植物的抗性有哪几种方式？　　答：植物的抗性有避逆性、御逆性和耐逆性三种方式。　　(1)避逆性指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生活史，这种方式在植物进化上是十分重要的。　　(2)御逆性指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活动的特性，这主要是植物体营造了适宜生活的内部环境，免除外部不利条件对其的危害，这类植物通常具有根系发达，吸水、吸肥能力强，物质运输阻力小，角质层较厚，还原性物质含量高，有机物质的合成快等特点。避逆性和御逆性总称为逆境逃避。　　(3)耐逆性又称为逆境忍耐，是指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。2．逆境蛋白的产生对植物有何生理意义？　　答：逆境蛋白是在特定的环境条件下产生的，通常使植物增强对相应逆境的适应性。如热预处理后植物的耐热性往往提高；低温诱导蛋白与植物抗寒性提高相联系；病原相关蛋白的合成增加了植物的抗病能力；植物耐盐性细胞的获得也与盐逆境蛋白的产生相一致。有些逆境蛋白与酶抑制蛋白有同源性。有的逆境蛋白与解毒作用有关。　　逆境蛋白的产生是基因表达的结果，逆境条件使一些正常表达的基因被关闭，而一些与适应性有关的基因被启动。从这个意义上讲，也是植物对多变外界环境的主动适应和自卫能力。3．在逆境中，植物体内积累脯氨酸有什么作用？　　答：脯氨酸在抗逆中有两个作用：　　(1)作为渗透调节物质，用来保持原生质与环境的渗透平衡。它可与胞内一些化合物形成聚合物，类似亲水胶体，以防止水分散失。　　(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，增强蛋白质的水合作用。4．生物膜结构成分与抗寒性有何关系？　　答：生物膜主要由脂类和蛋白质镶嵌而成，具有一定的流动性。生物膜对低温敏感，其结构成分与抗寒性密切相关。低温下，膜脂会发生相变。膜脂相变温度随脂肪酸链的加长而增加，随不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸、亚麻酸等所占比例的增加而降低，不饱和脂肪酸越多，愈耐低温。在缓慢降温时，由于膜脂的固化使得膜结构紧缩，降低了膜对水和溶质的透性；温度突然降低时，由于膜脂的不对称性，膜体紧缩不均而出现断裂，造成膜的破损渗漏，透性加大，胞内溶质外流。生物膜对结冰更为敏感，发生冻害时膜的结构被破坏，与膜结合的酶游离而失去活性。此外，低温也会使膜蛋白质大分子解体为亚基，并在分子间形成二硫键，产生不可逆的凝聚变性，使膜受到伤害。经抗寒锻炼后，由于膜脂中不饱和脂肪酸增多，膜相变的温度降低，膜透性稳定，从而可提高植物的抗寒性。同时，细胞内的NADPH/NADP的比值增高，ATP含量增加，保护物质增多，可降低冰点，减少低温对膜表面的伤害。5．冰点以上低温对植物细胞的生理生化变化有那些影响？　　答：冰点以上低温对植物的危害叫做冷害。冷害对植物细胞的生理生化有许多影响。　　(1)膜透性增加。膜的选择透性减弱，使膜内大量溶质外渗。　　(2)原生质流动减慢或停止。原生质流动减慢或停止表明ATP代谢受到了抑制。　　(4)光合速率减弱。低温危害后蛋白质合成小于降解，叶绿体分解加速，叶绿素含量下降，加之酶活性又受到影响，因而光合速率明显降低。　　(5)呼吸代谢异常。在刚受到冷害时，植物呼吸速率会增高，这是因为呼吸上升，放出的热量多，有利抵抗寒冷。但时间较长以后，呼吸速率便大大降低，这是因为原生质停止流动，氧供应不足，无氧呼吸比重增大。　　(6)有机物水解大于合成。不仅蛋白质分解加剧，游离氨基酸的数量和种类增多，而且还积累许多对细胞有毒害的中间产物，如乙醛、乙醇、酚、α-酮酸等。6．干旱对植物的伤害有哪些？　　答：干旱对植物最直接影响是引起原生质脱水，原生质脱水是旱害的核心，由此可引起一系列的伤害，主要表现如下：　　(1)改变膜的结构与透性细胞膜在干旱伤害下，失去半透性，引起胞内氨基酸、糖类物质的外渗。　　(2)破坏正常代谢过程\n97如，①光合作用显著下降，甚至停止；②呼吸作用因缺水而增强，使氧化磷酸化解偶联，能量多以热的形式消耗掉，但也有缺水使呼吸减弱的，这些都影响了正常的生物合成过程；③蛋白质分解加强，蛋白质的合成过程削弱，脯氨酸大量积累；④核酸代谢受到破坏，干旱可使植株体内的DNA、RNA含量下降；⑤干旱可引起植物激素变化，最明显的是ABA含量增加。　　(3)水分的分配异常干旱时一般幼叶向老叶吸水，促使老叶枯萎死亡。蒸腾强烈的功能叶向分生组织和其它幼嫩组织夺水，使一些幼嫩组织严重失水，发育不良。　　(4)原生质体的机械损伤干旱时细胞脱水，向内收缩，损伤原生质体的结构，如骤然复水，引起细胞质与壁的不协调膨胀，把原生质膜撕破，导致细胞、组织、器官甚至植株的死亡。7．在不同的低温下经受霜冻后的针叶松，化冻后的呼吸作用变化如图11.4所示。这一现象的名称是什么？产生这一现象的原因是什么？图11.4不同低温下霜冻后的针叶松化冻时的呼吸速率变化　　答：被霜冻的植物在化冻后的一段时间内，其呼吸速率显著增加，这一现象称为“呼吸剧增”。其原因一方面是植物在低温下积累的呼吸底物加速了常温下的呼吸速率，另一方面则反映了植物修复冻伤在能量和物质方面的迫切需要。8．你预期温带植物和寒带植物细胞膜脂中的脂肪酸组成会有什么差别？　　答：因为脂肪酸的熔点因其不饱和程度增高而降低。在一定温度下，饱和脂肪酸呈固态，而相应的不饱和脂肪酸却为液体。不饱和脂肪酸与植物的抗寒性有密切关系。脂肪酸不饱和程度高的植物其抗寒性的增高。根据这种现象，预期温带植物和寒带植物中的脂肪酸会有一定的差别，温带植物中，脂肪酸饱和程度比寒带植物中的高。9．抗寒锻炼为什么能提高植物的抗寒性？　　答：植物经抗寒锻炼后，会发生如下的生理生化变化，提高抗寒性。　　(1)植株内含水量下降，束缚水相对增多，不易结冰；　　(2)呼吸减弱，糖分消耗少，有利于糖分积累，增强对不良环境的抵抗力；　　(3)脱落酸含量增加，生长素、赤霉素含量减少，促使植物进入休眠；　　(4)保护物质增多，如淀粉含量减少，可溶性糖含量增多，冰点下降，这样可缓冲原生质过度脱水，不使原生质胶体遇冷凝固；　　(5)膜不饱和脂肪酸含量增加，膜透性稳定。10．植物抗旱的生理基础有哪些？如何提高植物的抗旱性？　　答：植物抗旱的生理基础主要有：　　(1)细胞具有高的亲水能力在干旱条件下，若细胞亲水能力有高，就能防止细胞严重脱水，稳定水解酶如RNA酶、蛋白酶、脂酶等的结构与活性，减少生物大分子的降解，这样就可以保护原生质体(主要是膜结构)不受破坏，可使细胞内有较高的粘性与弹性。粘性增高可加强细胞保水能力，弹性增高则可防止细胞失水时的机械损伤。原生质结构的稳定就可使得光合作用与呼吸作用在干旱下仍维持较高的水平。　　(2)积累脯氨酸与ABA脯氨酸是渗透调节剂，ABA是逆境激素，可使气孔关闭，减少蒸腾失水。脯氨酸与ABA的积累有利于植物抗旱。　　(3)具有大的根冠比抗旱性强的作物往往根系发达，伸入土层较深，能更有效地利用土壤水分。　　(4)水分临界期能避开干旱植物在水分临界期，即在花芽分化期、生殖器官形成期抗旱性弱，而在萌发与分孽期抗旱性较强，若植物生活周期中的水分临界期能避开干旱缺水期，可降低受旱害程度。　　提高植物抗旱性的途径有：　　(1)选育抗旱品种这是提高作物抗旱性的一条重要途径。　　(2)进行抗旱锻炼如采用“蹲苗”、“双芽法”、“搁苗”、“饿苗”等农业措施。　　(3)进行化学诱导用化学试剂处理种子或植株，可产生诱导作用，提高植物抗旱性。如用0.25%CaCl2\n97溶液浸种，或用0.05%ZnSO4喷洒叶面都有提高抗旱性的效果。　　(4)合理的矿质营养如少施氮素，多施磷钾肥。因为氮素过多对作物抗旱不利，凡是枝叶徒长的作物，蒸腾失水增多，易受旱害，而磷、钾肥能促进根系生长，提高植株的保水力。　　(5)使用生长延缓剂和抗蒸腾剂矮壮素、B9等能增加细胞的保水能力。合理使用抗蒸腾剂也可降低蒸腾失水。11．植物耐盐的生理基础表现在哪些方面？如何提高植物的抗盐性？　　答：　　(1)植物耐盐的生理基础植物的耐盐性是指植物通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境，主要表现在：　　①耐渗透胁迫通过细胞的渗透调节以适应由盐渍而产生的水分逆境。植物耐盐的主要机理是盐分在细胞内的区域化分配，盐分在液泡中积累可降低其对功能细胞器的伤害。有的植物将吸收的盐分离子积累在液泡里。植物也可通过合成可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸等渗透物质，来降低细胞渗透势和水势，从而防止细胞脱水。　　②营养元素平衡有些植物在盐渍时能增加K+的吸收，有的蓝绿藻能随Na+供应的增加而加大对N的吸收，它们在盐胁迫下能较好地保持营养元素的平衡。　　③代谢稳定在较高盐浓度中某些植物仍能保持酶活性的稳定，维持正常的代谢。抗盐的植物表现在高盐下往往抑制某些酶的活性，而活化另一些酶，特别是水解酶活性。　　④与盐结合通过代谢产物与盐类结合，减少离子对原生质的破坏作用，如抗盐植物中广泛存在的清蛋白，它可以提高亲水胶体对盐类凝固作用的抵抗力，避免原生质受电解质影响而凝固。　　(2)提高植物抗盐性的途径有：　　①选育抗盐性较强的作物品种如以在培养基中逐代加NaCl的方法，可获得耐盐的适应细胞，适应细胞中含有多种盐胁迫蛋白，以增强抗盐性；选育盐胁迫蛋白高或含不饱和脂肪酸高或原生质膜对盐的透性差高的品种。　　②播种前以一定浓度盐溶液浸种如用3%NaCl溶液预浸棉花和玉米种子，可增强作物的耐盐力。　　③用植物激素处理植株如喷施IAA或用IAA浸种，可促进作物生长和吸水，提高抗盐性。ABA能诱导气孔关闭，减少蒸腾作用和盐的被动吸收，提高作物的抗盐能力。12．植物感病后在生理生化方面有哪些变化？作物抗病的生理基础如何？　　答：植物感病后生理生化方面的变化有：　　(1)水分平衡失调常以萎蔫或猝倒为特征。造成水分失调的原因主要有：①根被病菌损坏，不能正常吸水；②维管束被病菌或病菌引起的代谢产物（胶质、粘液等）堵塞，水流阻力增大；③病菌破坏了原生质结构，透性加大，蒸腾失水过多。　　(2)呼吸作用加强感病组织一般比健康组织的呼吸增高，且感病后氧化磷酸化解偶联，部分能量以热能形式释放出去，所以感病组织的温度升高。　　(3)光合作用下降感病后植物叶绿体遭破坏，叶绿素含量减少，光合速率显著下降。　　(4)激素发生变化IAA、Eth大量合成，GAs、ABA、JAs、SA等也有变化。　　(5)同化物运输受干扰感病后同化物比较多的运向病区，糖输入增加和病区组织呼吸提高是相一致的。　　作物抗病的生理基础有：　　(1)形态结构屏障许多植物外部都有角质层保护，坚厚的角质层能阻止病菌侵入机体组织。　　(2)组织局部坏死植物感病后产生过敏性组织坏死，使有些只能寄生于活细胞的病原真菌死亡。　　(3)病菌抑制物①植物体原本就含有一些物质对病菌有抑制作用，使病菌无法在寄主中生长。如原儿茶酸、儿茶酚、绿原酸、生物碱、单宁等都有一定的抗病作用。②合成植保素，病菌侵染后，植物合成与抗病有关的化学物质，如避杀酊、异类黄酮、萜类等物质。　　(4)诱导产生病原相关蛋白（PRs）PRs是植物被病原菌感染或一些特定化合物处理后新产生(或累积)的蛋白。有的PRs具有水解酶活性，通过对病原菌菌丝的直接裂解作用而抑制病原菌菌丝进一步对植物的侵染。　　(5)加强氧化酶的活性如加强抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶等氧化酶的活性，这些氧化酶可以分解毒素，促使伤口愈合，抑制病菌水解酶活性。　　(6)产生免疫反应如果先用无致病力的菌株或死的病菌接种植物体内，植物就会产生对病原菌有毒杀作用的物质。13．什么叫大气污染？主要污染物有哪些？有哪几种伤害方式？　　答：　　(1)大气污染是指大气中对人类、动植物产生危害的有毒物质的总称。　　(2)主要污染物有：二氧化硫、氟硅酸盐、氟化氢、氯气、臭氧、二氧化氮、CO、CO2\n97及光化学烟雾。　　(3)危害方式可分为急性、慢性和隐性三种。　　①急性伤害指在较高浓度有害气体短时间（几小时、几十分钟或更短）的作用下所发生的组织坏死。　　②慢性伤害指由于长期接触亚致死浓度的污染空气，而逐步破坏叶绿素的合成，使叶片缺绿，变小，畸形或加速衰老，有时在芽、花、果和树梢上也会有伤害症状。　　③隐性伤害从植株外部看不出明显症状，生长发育基本正常，只是由于有害物质积累使代谢受到影响、导致作物品质和产量下降。14．写出植物体内能清除自由基的抗氧化物质与抗氧化酶类。　　答：抗氧化物质有：锌、硒、硫氢基化合物（如谷胱甘肽、半胱氨酸等）、Cytf、PC、类胡萝卜素、维生素A、维生素C、维生素E、辅酶A、辅酶Q、甘露醇、山梨醇等。　　抗氧化酶类有：超氧物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶、谷胱甘肽还原酶等。15．植物氧代谢失调会引起哪些伤害？　　答：氧气是植物生命活动的必需条件，但氧在参与新陈代谢的过程中会被活化成活性氧，活性氧具有很强的氧化能力，对许多大分子的结构具有破坏作用，因此活性氧的积累必然导致对细胞的伤害：　　（1）抑制生长当环境中的氧浓度超过正常空气含量时，植物的生长会受到明显的抑制。且随着氧浓度的增大对生长的抑制增强。如以空气中（含氧20%）培养的幼苗为对照（生长量为100%），培养在氧浓度分别为40%、60%和80%的水稻幼苗，其生长量仅为对照的83%、66%和25%。植物在受到轻度的氧伤害时当解除高氧逆境后可恢复生长，重则不可逆致死。高浓度氧对生长的抑制或伤害是通过诱导植物体内活性氧的积累引起的。加入活性氧清除剂（如没食子酸丙酯、甘露醇等）则能降低高氧逆境对生长的抑制。　　（2）损伤细胞结构与功能高氧逆境能诱导活性氧的产生，因而会引起细胞结构和功能的损伤。如导致叶绿体膨胀，基粒出现松散或崩裂，光合能力降低等。　　（3）诱发膜脂过氧化作用膜脂过氧化是指生物膜中不饱和脂肪酸在自由基诱发下发生的过氧化反应，其结果不仅使膜中不饱和脂肪酸含量降低，引起膜流动性下降以致膜相分离和膜透性增大，膜的正常功能破坏，而且膜脂过氧化产物MDA等也能直接对细胞起毒害作用。　　（4）对生物大分子的损伤活性氧具有很强的氧化能力，对许多物质大分子具有破坏作用。?OH既能破坏蛋白质的一级结构，又能造成二、三级结构的损伤。O2-.，.OH可导致多种酶失活，其原因是：①与MDA一样，可使酶分子间发生交联、聚合，导致酶失活；②O2-.，.OH能攻击-SH，而-SH是多种酶活性中心的组成基团，因而使酶不可逆失活；③氧自由基可通过氧化修饰酶蛋白的不饱和氨基酸或与酶分子中金属离子起反应导致酶失活。　　此外，O2-.对大分子量DNA有剪切、降解和修饰作用，因而也能引起DNA结构的损伤。16．什么叫植物的交叉适应？交叉适应有哪些特点？　　答：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用，称为植物的“交叉适应”。如低温、高温等刺激都可提高植物对水分胁迫的抵抗力；缺水、矿质、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力，干旱或盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性。　　交叉适应的有以下特点：　　(1)多种保护酶的参与，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸过氧化物酶都参与植物的抗性反应。　　(2)多种逆境条件下植物体内的脱落酸、乙烯等激素含量都增加，从而提高对多种逆境的抵抗能力。　　(3)产生逆境蛋白，一种逆境可使植物产生多种逆境蛋白，多种逆境可使植物产生同样的逆境蛋白，如缺氧、水分胁迫、盐、脱落酸、亚砷酸盐和镉等都能诱导HSPs的合成，多种病原菌、乙烯、乙酰水杨酸、几丁质等都能诱导病原相关蛋白的合成。　　(4)在多种逆境条件下，植物都会积累脯氨酸等渗透调节物质，通过渗透调节作用来提高对逆境的抵抗能力。　　(5)在多种逆境条件下生物膜的结构和透性发生相似的变化，多种膜保护物质可能发生类似的反应，使细胞内自由基的产生和清除达到动态平衡。　　(6)在一种逆境下植物生长受到抑制，各种代谢发生相应变化，从而减弱了对胁迫条件的敏感性，故对另一种胁迫可能导致的危害有了更大的适应性。17．植物在环境保护中可起什么作用？　　答：植物在环境保护中的作用有：　　(1)吸收和分解有毒物质通过植物本身对各种污染物的吸收、积累和代谢作用，能达到分解有毒物质减轻污染的目的。污物被植物吸收后，有的分解成为营养物质，有的形成络合物，从而降低了毒性。　　(2)净化环境植物通过光合作用可吸收CO2，释放氧气，维持大气中CO2和O2的平衡。水域中藻类繁生污染水源，如在水中种植水葫芦就可抑制藻类生长，可净化水质。　　(3)天然吸尘器\n97植物叶片表面的绒毛、皱纹及分泌的油脂等可以阻挡、吸附和粘着粉尘。有的植物象松树、桉树、柏树、樟树等可分泌挥发性物质，杀灭细菌，从而有效减少大气中细菌数。　　(4)监测环境污染利用植物对某些污染物的高度敏感性，即在很低剂量情况下植物就表现出伤害症状的特点来进行环境监测和生物报警，如唐昌蒲是一种对HF非常敏感的植物，可用来监测大气中HF的浓度变化。