植物生理學第八版本答案?植物生理學知識點自用簡答題,今天小編就來說說關于植物生理學第八版本答案?下面更多詳細答案一起來看看吧!
植物生理學知識點自用
簡答題
1.“細胞壁是細胞中非生命組成部分“是否正确?為什麼?
不正确。因為其組成成分主要是纖維素,半纖維素,果膠物質等多糖,還包含伸展蛋白,過氧化物酶,植物凝集素等多種具有生理活性的蛋白質,參與植物細胞的各項生命活動過程,對植物生活有重要意義。
2.植物細胞壁主要生理功能?
① 維持細胞形狀,控制細胞生長;
② 物質運輸與信息傳遞:細胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質通過,而将大分子或微生物等阻于其外;
③ 防禦與抗性:細胞壁中一些寡糖片段能誘導植保素(phytoalexin)的形成;
④ 其他功能:細胞壁還參與了植物與根瘤菌共生固氮的相互識别作用;細胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶和凝集素還可能參與了砧木和接穗嫁接過程中的識别反應。
⑤ 穩定細胞形态和保護作用
⑥ 控制細胞生長擴大
⑦ 參與胞内外信息的傳遞
⑧ 防禦功能
⑨ 識别功能
⑩ 參與物質運輸
3.植物的内膜系統和細胞骨架的生物學意義如何?
内膜系統是指内質網、高爾基體、溶酶體和液泡(包括内體和分泌泡)等四類膜結合細胞器;
生理意義:擴大膜的總面積,為酶提供附着的支架,如脂肪代謝、氧化磷酸化相關的酶都結合在線粒體内膜上;将細胞内部區分為不同的功能區域,保證各種生化反應所需的獨特的環境.
細胞骨架是指真核細胞中由蛋白質構成的纖維網架體系,維持細胞的形态結構及内部結構的有序性,同時在細胞的運動、胞内物質運輸、信息傳遞、細胞分化等方面起着重要作用。細胞骨架主要由微管、微絲和中間纖維三類蛋白纖維組成。
4.植物細胞胞間連絲有哪些功能?
① 物質交換 相鄰細胞的原生質可通過胞間連絲進行交換,使可溶性物質(如電解質和小分子有機物)、生物大分子物質(如蛋白質、核酸、蛋白核酸複合物)甚至細胞核發生胞間運輸
② 信号傳遞 通過胞間連絲可進行體内信息傳遞,物理信号、化學信号可通過共質體傳遞。
5.一個細胞放在純水中其水勢及體積如何變化?
如果把細胞放到純水中,細胞吸水,壓力勢随之增高:随着細胞含水量的增加,細胞液濃度降低,溶質勢增高,水勢也随着增高,細胞吸水能力下降:當細胞吸水管緊張狀态,細胞體積最大,水勢=0,壓力勢與溶質勢等量相反。
6.植物體内水分的存在的形式與植物代謝強弱,抗逆性有何關系?
随着植株或細胞環境變化時,自由水/束縛水比值也相應改變。自由水能起溶劑作用,可以直接參與植物的生理過程和生化過程和生化反應:而束縛水不能起溶劑的作用,不參與這些過程。因此,自由水/束縛水比值較高時,植物代謝活躍,生長較快,抗逆性較差;反之,代謝活性低、生長緩慢,但抗逆性較強。
7.試述氣孔運動的機制及其影響因素?
4種假說:①.澱粉與糖轉化學說:在光下,光合作用消耗CO2;在黑暗中,光合作用停止呼吸作用仍進行,CO2累積。
②.K*累積學說:在光F,保衛細胞葉綠體通過光合磷酸化合成ATP,活化了質膜H*-ATP酶,使K*主動吸收到保衛細胞中, K濃度增高引起滲透勢下降,水勢降低,促進保衛細胞吸水,氣孔張開。
③.蘋果酸代謝學說:保衛細胞内澱粉和蘋果酸之間存在一定的數量關系, 即澱粉、蘋果酸與氣孔開閉有關,與糖無關。
④.玉米黃素假說:保衛細胞中玉米黃素可能作為藍光反應的受體,參與氣孔運動的調控。
8、哪些因素影響植物吸水和蒸騰作用?
凡是能改變水蒸氣分子的擴散力或擴散阻力的因素,都可對蒸騰作用産生影響。内部因素:
①.氣孔的構造特征是影響氣孔蒸騰的主要因素:
②.葉片内部面積增大,細胞壁的水分變成水蒸氣的面積就增大,細胞間隙充滿水蒸氣,葉片内外蒸汽壓差大,有利于蒸騰。
外界因素:
② 光照:光照對蒸騰起決定性作用:
③ 大氣濕度:當大氣相對濕度增大時,大氣蒸汽壓也增大,葉片外蒸汽壓差變小,蒸騰減弱,反之蒸騰加強:
④ 大氣溫度:
④ 風:微風可以讓蒸騰速率加快,強風可以使蒸騰速率減弱;⑤.土壤條件:植物地上蒸騰與根系的吸水有密切的關系。
9、試述水分進出植物體的途徑及動力?
土壤水→根毛→根皮層一根中柱鞘→根導管→莖導管→葉柄導管→葉脈導管→葉肉細胞→葉肉細胞間隙- -氣孔下腔-氣孔→大氣中。
動力主要是植物頂端産生的負壓力( 蒸騰拉力)拉動水向上運動,其次是根部産生的正壓力(根壓)可以壓迫水分向上運動。
10、農業生産中若施肥不當,易産生燒苗現象,為什麼?
當施用化肥過多或過于集中時,可使根部土壤溶液濃度急速升高,土壤溶液濃度過高會降低土壤水勢。若土壤水勢低于根系水勢,植物不能吸水,反而要喪失水分,引起“燒苗”。
11、如何理解農業生産“有收無收在于水”這句話?
水是生命的源泉,是植物重要的生存條件之一。植物的一切正常生命活動都隻有在水環境中才能進行,否則植物的生長發育就會受到阻礙,甚至死亡。 水對農業生産具有重要性。通過合理灌溉可以滿足作物生長發育對水分的需要,同時為作物提供良好的生态環境,這對實現農作物的高産優質,水分的高效利用,減輕病害發生都有重要意義。
12、質壁分離及複原在植物生理學上有何意義?
質壁分離的細胞浸在水勢較高的溶液或蒸餾水中,外界的水分子進入細胞,液泡變大,整個原生質體慢慢地恢複原狀,這個現象稱為質壁分離複原.這個現象證明植物細胞是一個滲透系統.質壁分離及其複原現象是生活細胞的典型特征,可以用來:
(1)确定細胞是否存活.已發生膜破壞的死細胞,半透膜性質喪失,不産生質壁分離現象.
(2)測定細胞的滲透勢.将植物組織或細胞置于一系列已知水勢的溶液中,那種恰好使細胞處于初始質壁分離狀态的溶液水勢值與該組織或細胞的滲透勢相等.(3)觀察物質透過原生質層的難易程度.利用質壁分離複原的速度來判斷物質透過細胞的速率.同時可以比較原生質粘度大小。
13、如何區别主動吸水和被動吸水?
被動吸水是由于枝葉蒸騰作用失水産生蒸騰拉力而吸水的過程。主動吸水是由根壓引起的。因為根在不斷轉運離子進來,就導緻根内的滲透壓高于根外,水就能進來。由于是根據自己的行為導緻的水的吸收,所以叫主動吸水。
14、合理灌溉在節水農業中意義如何?如何才能做到合理灌溉?
合理利用水資源,節省田間用水,降低輸水損失,對我國農業的是長期穩定發展具有廣泛的現實意義。最節水的灌溉方式是滴灌,這是我國農業發展灌溉的方向,滴灌是利用塑料管道将水通過直徑約10毫米毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。它是目前幹旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式。
第三章 植物的礦質營養
二.簡答題
1、如何确定植物必須的礦質元素?植物必須的礦質元素有哪些作用?
可根據以下三條标準來判斷:
第一 如無該元素,則植物生長發育不正常,不能完成生活史;
第二 植物缺少該元素時,呈現出特有的病症,隻有加入該元素後才能逐漸轉向正常;
第三 該元素對植物的營養功能是直接的,絕對不是由于改善土壤或培養基的物理、化學和微生物條件所産生的間接效應。
作用:
(1)作為細胞結構物質的組分。如碳、氫、氧、氮、磷、硫等組成糖類、脂類、蛋白質和核酸等有機物的組分,參與細胞壁、膜系統,細胞質等結構組成。
(2)作為植物生命活動的調節者。可作為酶組分或酶的激活劑參與酶的活動,還可作為内源生理活性物質(如激素類生長調節物質)的組分,調控植物的發育過程。
(3)參與植物體内的醇基酯化。例如磷與硼分别形成磷酸酯與硼酸酯,磷酸酯對代謝物質的活化及能量的轉換起着重要作用。而硼酸酯有利于物質運輸。
(4)起電化學作用。如鉀、鎂、鈣等元素能維持離子濃度的平衡,原生質膠體的穩定及電荷中和等。
2、試述礦質元素在光合作用中的生理作用。
N :葉綠素、細胞色素、酶類和膜結構等組成成分。
P : NADP 為含磷的輔酶, ATP 的高能磷酸鍵為光合作用所必需;光合碳循環的中間産物都是含磷基團的糖類,澱粉合成主要通過含磷的 ADPG 進行;磷促進三碳糖外運到細胞質,合成蔗糖。
K :調節氣孔的開閉;也是多種酶的激活劑。
Mg :葉綠素的組成成分;是一些催化光合碳循環酶類的激活劑。
Fe :是細胞色素、鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白的組成成分,還能促進葉綠素合成。
Cu :質蘭素( PC )的組成成分。
Mn :參與水的光解放氧。
B :促進光合産物的運輸。
S : Fe-S 蛋白的成分;膜結構的組成成分。
Cl :光合放氧所必需。
3.H - ATP酶是如何與主動轉運相關的?H - ATP酶還有哪些生理作用?
用來轉運H 的ATP酶稱為H - ATP酶或H 泵、質子泵。H - ATP酶的主要功能是催化水解ATP,同時将細胞質中的H 泵至細胞外,使細胞外側的H 濃度增加,形成跨膜H 電化學勢梯度,即pH梯度和電位差,兩者合稱質子電化學勢梯度,也稱質子動力,從而參與主動運輸。
4.為什麼植物缺鈣、鐵等元素,缺素症最先表現在幼葉上?
鈣和鐵進入植物體後形成穩定的化合物,幾乎不能被重複利用,不參加循環。所以缺素症先表現在幼葉上。
5..合理施肥為何能夠增産,要充分發揮肥效應采取哪些措施?
合理施肥是通過無機營養來改善有機營養,從而增加幹物質的積累,提高産物産量。
合理施肥可改善光合性能、合理施肥還能改善栽培環境
為了充分發揮肥效,除了合理施肥,還應采取以下措施:
(1)适當灌溉 (2)适當深耕 (3)改善光照條件 (4)改進施肥方式 (5)調控微生物活動。
6.試述根系吸收礦質元素的特點、主要過程及影響因素
礦質元素的特點;
(1)對礦質元素和水分的相對吸收;(2)對離子選擇性吸收;(3)單鹽毒害和離子對抗
礦質元素的主要過程;
(1)離子吸附在根部細胞表面;(2)離子進入根内部;(3)離子進入導管
礦質元素的影響因素;
(1)土壤溫度;(2)土壤溶液濃度;(3)土壤溶液pH;(4)土壤通氣狀況;(5)土壤含水量;(6)土壤微生物;(7)土壤顆粒對離子吸附能力;(8)土壤中離子間的相互作用
7.主動吸收、初級主動轉運和次級主動轉運有何區别?
異:初級主動轉運直接利用ATP分解的能量;次級主動轉運間接利用能量轉運離子;
同:逆化學勢梯度吸收礦質物質;
第四章
二、簡答題
1、如何證明光合電子傳遞有兩個光系統參與,并接力進行?
以下幾方面的事例可證明光合電子傳遞由兩個光系統參與。
(1)紅降現象和雙光增益效應 紅降現象是指用大于 680 nm 的遠紅光照射時,光合作用量子效率急劇下降的現象;而雙光增益效應是指在用遠紅光照射時補加一點稍短波長的光(例如 650 nm 的光),量子效率大增的現象,這兩種現象暗示着光合機構中存在着兩個光系統,一個能吸收長波長的遠紅光,而另一個隻能吸收稍短波長的光。
(2)光合放 O 2的量子需要量大于8,從理論上講一個量子引起一個分子激發,放出一個電子,那麼釋放一個O2 ,傳遞 4 個電子隻需吸收 4 個量子( 2H 2 O → 4H 4e O 2 )。而實際測得光合放氧的最低量子需要量為 8 ~ 12 。這也證實了光合作用中電子傳遞要經過兩個光系統,有兩次光化學反應。
(3)類囊體膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白複合體 現在已經用電鏡觀察到類囊體膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ顆粒,能從葉綠體中分離出 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白複合體,在體外進行光化學反應與電子傳遞,并證實 PSI 與 NADP 的還原有關,而 PS Ⅱ與水的光解放氧有關。
2、碳三植物分為哪3個階段?各階段的作用是什麼?
C 3 途徑是卡爾文( Calvin )等人發現的。
(1)羧化階段 完成了 CO 2 的固定,生成的 3- 磷酸甘油酸,是光合作用第一個穩定産物。
(2)還原階段 将 3- 磷酸甘油酸還原成 3- 磷酸甘油醛,在此過程中消耗了 ATP 和 NADPH H , 3- 磷酸甘油醛是光合作用中形成的第一個三碳糖。
(3)更新階段 光合循環中生成的三碳糖和六碳糖,其中的一部分經過丙、丁、戊、巳、庚糖的轉變,重新生成 RuBP 。
3、光呼吸是如何發生的?有何生理意義?
綠色植物在光下吸收氧氣,放出二氧化碳的過程,人們稱為光呼吸。光呼吸始于Rubisco。Rubisco是一種雙功能酶。具有催化RuBP羧化反應和加氧反應兩種功能。其催化方向取決于環境中二氧化碳和氧氣的分壓。當二氧化碳分壓高而氧氣分壓低時,RuBP與二氧化碳經此酶催化生成2分子的PGA;反之,則生成1分子PGA和1分子C2化合物,後者在磷酸乙醇酸磷酸酶的作用下變成乙醇酸。乙醇酸則進入C2氧化光合碳循環。
(1)有害方面:
①從碳素同化角度看,光呼吸将光合作用已固定的碳素的 30% 左右,再釋放出去,減少了光合産物的形成。
②從能量利用上看,光呼吸過程中許多反應都消耗能量。
(2)光呼吸對植物也具有積極的生理作用:
①消耗光合作用中産生的副産品乙醇酸,通過乙醇酸途徑将它轉變成碳水化合物,另外,光呼吸也是合成磷酸丙糖和氨基酸的補充途徑。
②防止高光強對光合作用的破壞,在高光強和二氧化碳不足的條件下,過剩的同化力将損傷光合組織。通過光呼吸對能量的消耗,保護了光合作用的正常進行。
③防止O2對碳素同化的抑制作用,光呼吸消耗了 O 2 ,提高了 RuBP 羧化酶的活性,有利于碳素同化作用的進行。
4、C3和C4植物和CAM植物在碳代謝上各有何異同點?
CAM植物與C4植物固定與還原CO2的途徑基本相同。二者都是由C4途徑固定CO2,C3途徑還原CO2,都由PEP羧化酶固定空氣中的CO2,由Rubisco羧化C4二羧酸脫羧釋放的CO2。二者的差别在于,C4植物是在同一時間(白天)和不同的空間(葉肉細胞和維管束鞘細胞)完成CO2固定(C4途徑)和還原(C3途徑)兩個過程。而CAM植物則是在不同時間(白天和黑夜)和同一空間(葉肉細胞)完成上述兩個過程。
5.目前大田作物光能利用率不高的原因有哪些?
作物光能利用率低的原因有: 漏光損失;由于反射原因,作物僅能吸收照射在葉片上的部分輻射能;光合色素吸收的光能不可能全部轉化為化學能儲存起來,大部分轉化為熱能用于蒸騰作用;光強的限制,一些作物的午休現象就與強光抑制直接有關。
6.試繪制一般植物的光強-光合速率曲線,并對曲線的特點加以說明。
如圖所示,在暗中葉片無光合作用,隻有呼吸作用釋放CO2(圖中的OD為呼吸速率)。随着光強的增高,光合速率相應提高,當達到某一光強時,葉片的光合速率與呼吸速率相等,淨光合速率為零,這時的光強稱為光補償點。在一定範圍内,光合速率随着光強的增加而呈直線增加;但超過一定光強後,光合速率增加轉慢;當達到某一光強時,光合速率就不再随光強增加而增加,這種現象稱為光飽和現象。光合速率開始達到最大值時的光強稱為光飽和點。植物出現光飽和點的實質是強光下暗反應跟不上光反應從而限制了光合速率随着光強的增加而提高。因此,限制飽和階段光合作用的主要因素有CO2擴散速率(受CO2濃度影響)和CO2固定速率(受羧化酶活性和RuBP再生速率影響)等。
7.“光合速率高,作物産量一定高”,這種觀點是否正确?為什麼?
不正确。因為産量的高低取決于光合性能的五個方面,即光合速率、光合面積、光合時間和光合産物分配與消耗。
8.C4植物光合速率為什麼在強光、高溫和低二氧化碳濃度條件下比C3植物的高?
C4植物沒有或有很弱的光呼吸,而C3 植物在強光條件下,光呼吸較強,使有機物分解成CO2但不産生ATP,所以在強光下,C4植物光合速率比C3強。
C4植物固定CO2的第-一個酶要比C3植物固定CO2的酶在低濃度CO2下強很多倍,所以C4植物在低CO2下更高。
9、光合作用為什麼與人類生活的關系非常密切?
光合作用不僅是生物鍊的初級生産者,而且也是最初氧氣生産者和當前大氣中氧氣含量相對穩定的維持者。因此,沒有光合作用便沒有生物豐富多彩的演化和繁榮,也不可能有人類社會的生存和持續發展。
10、光合色素的結構、性質與光合作用有什麼關系?
光合色素是在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應的色素,一般包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿蔔素。 葉綠素a和葉綠素b的吸收光譜很相似,但也略有不同:葉綠素a在紅光區的吸收帶偏向長波方面,吸收帶較寬,吸收峰較高;而在藍紫光區的吸收帶偏向短光波方面,吸收帶較窄,吸收峰較低.葉綠素a對藍紫光的吸收為對紅光吸收的1.3倍,而葉綠素b則為3倍,說明葉綠素b吸收短波藍紫光的能力比葉綠素a強.絕大多數的葉綠素a分子和全部的葉綠素b分子具有吸收光能的功能,并把光能傳遞給極少數特殊狀态的葉綠素a分子,發生光化學反應。 胡蘿蔔素和葉黃素的吸收光譜與葉綠素不同,它們的最大吸收帶在400~500nm的藍紫光區,不吸收紅光等長波光. 從能量轉變的角度來看,光合作用可以做如下劃分:光能───→電能─────→ 活躍化學能────→穩定化學能 原初反應是指光合色素分子對光能的吸收、傳遞與轉換過程.它是光合作用的第一步,所以光合色素在光合作用中是必不可少的。
11、說明光合作用與呼吸作用的聯系和區别?
1、部位不同:光合作用進行的部分必須有葉綠體的細胞,因為葉綠體是進行光合作用的結構基礎,形象地比喻為制造有機物的“機器”。呼吸作用所有的活細胞都要進行,細胞活着就要進行正常的生命活動,而生命活動需要能量支持才能正常完成,而這個能量是由呼吸作用分解有機物釋放得來的,沒有呼吸作用,細胞就不能正常生活,就會死亡。2、條件不同:光合作用需要有光,因為光合作用把光能轉變成化學能貯存在有機物中,光能在這裡起到了動力作用。呼吸作用與光無關,無論白天黑夜細胞隻要正常活着就需要能量,就得靠呼吸作用提供能量。3、原料不同:根據光合作用、呼吸作用的概念可知光合作用原料是二氧化碳和水。呼吸作用的原料是有機物和氧。4、産物不同:光合作用的産物是有機物和氧,呼吸作用的産物是二氧化碳和水。5、能量轉變不同:光合作用是制造有機物,把光能轉變成化學能儲存起來。呼吸作用是分解有機物,把有機物中的化學能釋放出來供生命活動利用,少部分以熱的形式散失。二、光合作用和呼吸作用的聯系呼吸作用與光合作用是相互依存的關系。如果沒有光合作用制造的有機物,呼吸作用就無法正常進行。這是因為呼吸作用所分解的有機物正是光合作用的産物,呼吸作用所釋放的能量正是光合作用儲存在自機物中的能量。如果沒有呼吸作用,光合作用也無法正常進行。這是因為植物進行光合作用的時候,原料的吸收和産物的運輸所需要的能量,正是呼吸作用釋放出來的。
12、提高作物的産量的途徑有哪些?
高産=品種 環境 管理,首先肯定是選取優良的品種,品種好,産量才會更好。除了選取優良的品種外,提高農作物産量的方法主要涉及以下三個方面:其一、增加植物中有機物的含量:适當增加光照強度,延長光照時間,适當增加二氧化碳濃度。
其二、可用溫室大棚進行種植,在溫室中可以使用人造光,可調節二氧化碳的濃度,可調節濕度、溫度等,能夠産生一切有利于植物生長的條件,從而增加産量。其三、在田間種植時,應注意以下幾點:
1. 合理的密植,保證光照和通風;
2. 輪作,隔作和間作,輪作是指田間幾種作物的輪作,隔作是指在同一生長時期内,在相同的耕地上定期種植兩種或更多種作物,間作是指另一種作物的播種,以便在某種作物(例如棉花和小麥)生長的後期充分利用其肥力和生育期;
3. 調節二氧化碳,合理施肥;
4. 溫度調節,一般采用适時播種的方法控制溫度;
5. 合理灌溉;
6. 及時松土,增加土壤的滲透性,促進土壤中微生物對垃圾,動物殘渣和糞便的分解,有利于農作物生長。
所以在生産實踐中,作物在生長發育過程中采取的栽培措施,幾乎都能影響産量與品質的形成,其中以輪作、種植密度、播種期、施肥、灌溉排水、收獲時期等影響較大。所以科學的栽培技術是提高産量的重要方法。
第五章
二.問答題:
1.植物呼吸代謝多條路線有何種生物學意義?
呼吸作用對植物生命活動具有十分重要的意義,主要表現在以下三個方面:
植物的呼吸代謝有多條途徑,如表現在呼吸底物的多樣性、呼吸生化曆程的多樣性、呼吸鍊電子傳遞系統的多樣性以及末端氧化酶的多樣性等。
不同的植物、器官、組織、不同的條件或生育期,植物體内物質的氧化分解可通過不同的途徑進行。呼吸代謝的多樣性是在長期進化過程中,植物形成的對多變環境的一種适應性,具有重要的生物學意義,使植物在不良的環境中,仍能進行呼吸作用,維持生命活動。例如,氰化物能抑制生物正常呼吸代謝,使大多數生物死亡,而某些植物具有抗氰呼吸途徑,能在含有氰化物的環境下生存。
2.抗氰呼吸的生理意義有?
⑴放熱效應。抗氰呼吸是一個放熱呼吸,其産生的大量熱量對産熱植物早春開花有保護作用。也有利于種子的萌發。
⑵促進果實成熟。在果實成熟的過程中出現的呼吸躍變現象,主要表現為抗氰呼吸速率增強。
⑶增強抗病力。如抗黑斑病菌的甘薯品種塊根組織的抗氰呼吸速率明顯高于感病品種。
⑷代謝協同調控。有人提出能量“溢流假說”,即在底物和還原力(NADH)豐富和過剩時,使細胞色素途徑呈飽和狀态,抗氰呼吸非常活躍,可分流電子,将多餘的底物和還原力消耗掉。
3.油料種子呼吸作用有何特點?
油料種子脂肪含量高,氫元素的含量相對較大,萌發時對氧氣的需求量較高。
4.呼吸作用與谷物種子、果蔬貯藏有何關系?
答:在果實貯藏和運輸中,重要的問題是延遲其成熟。措施是:一、降低溫度,推遲呼吸躍變發生的時間,二、增加周圍環境的CO2和N2的濃度,降低氧濃度,以降低呼吸躍變發生的強度。而在需要果品供應市場時,則可對貯藏中未成熟的果實進行人工乙烯處理,可以收到催熟的效果。但塊根、塊莖在貯藏期間是處于休眠狀态,而不是像果實一樣處于成熟之中,在貯藏期間适當提高貯藏的環境濕度,有利于保鮮;适當提高CO2濃度可降低呼吸,有利于安全貯藏。
5.呼吸作用與作物栽培關系如何?
所有的生物都需要呼吸,而農作物都是有氧呼吸,比如松土就是為了根的呼吸作用,産生能量用于吸收礦質離子和營養物質,而呼吸作用的産物二氧化碳是光合作用的産物.所以栽培時應該注意根的呼吸,并注意二氧化碳濃度,便于光合作用。
6、長時間的無氧呼吸為什麼會使植物受到傷害?
長時間的無氧呼吸會使陸生植物受到以下影響:
(1)無氧呼吸釋放的能量少,要依靠無氧呼吸釋放的能量來維持生命活動的需要就要消耗大量的有機物,以至呼吸基質很快耗盡。
(2)無氧呼吸生成氧化不徹底的産物,如酒精、乳酸等。這些物質的積累,對植物會産生毒害作用。
(3)無氧呼吸産生的中間産物少,不能為合成多種細胞組成成分提供足夠的原料。
7、呼吸作用的反饋調節表現在哪些方面?
呼吸作用是這樣一個過程:植物把貯存在其機體内的化學能(糖、澱粉等),一部分轉化為生物功(如呼吸運輸等),一部分轉化為具有更高序性的結構和組合形式,以維護有機體的存在和功能,在基因潛勢所确定的限度内被所控制的呼吸代謝作用控制着植物的形态結構和生理功能。
第六章
二、簡答題
1、如何證明高等植物的同化物長距離運輸的通道是韌皮部?
1)環割試驗剝去樹幹(枝)上的一圈樹皮(内有韌皮部),這樣阻斷了葉片形成的光合同化物通過韌皮部向下運輸,而導緻環割上端韌皮部組織因光合同化物積累而膨大,環割下端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡。
(2)放射性同位素示蹤法讓葉片同化14CO2,數分鐘後将葉柄切下并固定,對葉柄橫切面進行放射性自顯影,可看出14CO2标記的光合同化物位于韌皮部
2、簡述壓力流動學說的要點、實驗證據及遇到的難題。
答案:根據壓力模型可以預測韌皮部運輸有如下特點:
①各種溶質以相似的方向被運輸;
②在一個篩管中運輸時單向的;
③篩闆的篩孔是暢通的;
④在篩管的源端和庫端間必須有足夠大的壓力度。裝載與卸出需要能量,而在運輸途中不需消耗大量能量。
有關證據:①韌皮部汁液中各種糖的濃度随樹幹距地面高度的增加而增加(與有機物向下運輸方向一緻)。
②秋天落葉後,濃度差消失,有機物運輸停止。
③蚜蟲吻刺法證明篩管汁液存在壓力。難題:壓力流動學說不能解釋雙向運輸。
3、同化産物在韌皮部的裝載和卸出機制如何?
同化物從韌皮部卸出的途徑有兩條: (1)共質體途徑 如正在生長發育的葉片和根系,同化物是經共質體途徑卸出的,即蔗糖通過胞間連絲沿蔗糖濃度梯度從SE-CC複合體釋放到庫細胞中。 (2)質外體途徑 在SE-CC複合體與庫細胞間不存在胞間連絲的器管或組織(如甜菜的塊根、甘蔗的莖及種子和果實等)中,其韌皮部卸出是通過質外體途徑進行的。在這些組織的SE-CC複合體中的蔗糖隻能通過擴散作用或通過膜上的載體進入質外體空間,然後直接進入庫細胞,或降解成單糖後進入庫細胞。
4、何謂源、流、庫?它們之間的關系如何?
答:代謝源是指能夠制造并輸出同化産物的組織、器官或部位;代謝庫是指消耗或貯藏同化産物的組織、器官或部位;流是連接植物源和庫的樞紐,它包括連接源端和庫端的所有輸導組織的結構及其性能。源是流的起點,對流起着推力的作用;庫是流的終點,對流起着拉力的作用。
3.如何判斷同化物韌皮部裝載是通過質外體途徑還是共質體途
以下實驗證明可能通過質外體葉片SE-CC 與周圍薄壁細胞間無胞間連絲;
若SE-CC 内蔗糖濃度明顯高于周圍葉肉細胞; 給葉片喂14CO2,若合成14C-蔗糖大量存在質外體; 用代謝抑制劑或缺氧處理,若抑制SE-CC 對蔗糖吸收; 用質外體運輸抑制劑PCMBS (對氯汞苯磺酸)處理,能抑制SE-CC 對蔗糖吸收;
将不能透過膜的染料如熒光黃注入葉肉細胞,一段時間後在篩管中不可檢測到染料。
5、簡述同化産物運輸分配與作物産量形成的關系?
6、同化産物配置主要包括哪些内容?同化産物配置如何調節?
1.光合葉片中的配置
光合所固定的碳在光合細胞中可以配置進入以下3條途徑:
(1)光合固定的碳可以合成貯存化合物光合固定的碳可以合成作為貯存用的化合物。
(2)光合固定的碳可以祖光合細胞質利用光合固定的碳可以用于光合細胞自身所需的能量或者合成光合細胞的結構化合物。
(3)光合固定的碳可以合成用于運輸的化合物光合固定的碳可以合成被運輸的糖然後被輸出到各種庫組織中。
同化産物的分配(partitioning)主要有以下幾個特點:
1.優先供應生長中心
所謂生長中心是指生長快、代謝旺盛的部位或器官。作物的不同生育期各有明顯的生長中心,這些生長中心既是礦質元素輸人的中心,也是光合産物的分配中心。
2.就近供應,同側運輸
葉片制造的光合産物首先分配給距離近的生長中心,且向同側分配較多。
示蹤技術對甜菜進行的實驗也得到了類似的結果(圖6-10)。
3.功能葉之間無同化産物供應關系
4.同化産物和營養元素的再分配與再利用
7、試述同化産物運輸與分配的特點和規律。
(1). 總方向是由源到庫 由某一源制造的同化物主要流向與其組成源,庫單位的庫。
(2). 優先供應生長中心3). 就近供應 (4). 同側運輸 分配多少受源的供應能力、庫的競争能力及源庫間的運輸能力影響。果實和種子中積累的物質有相當部分來自體内物質的再分配。(5)功能葉之間無同化産物供應關系(6)同化産物和營養元素的再分配和利用 細胞内含物先解體後再經質外體、共質體途徑撤離、轉移,也有不解體而直接穿壁轉移的,直至全部細胞撤離一空。
8、影響同化産物運輸和分配的因素有哪些?
第八章植物生長物質
二.簡答題
1. 為什麼切去頂芽會刺激腋芽的發育?如何解釋生長素抑制腋芽生長而不抑制頂芽的生長?(教材P222-224)
生長素在較低濃度下促進生長,高濃度下印制生長,切去頂芽,生長素不再生長,腋芽處生長素濃度下降即可促進生長。極性運輸:生長素會由形态學頂端向下端運輸,産生生長素的位置不會累積過多生長素。
腋芽生長所需的最适IAA濃度遠低于莖伸長所需的濃度,産生于頂芽并流向植物基部的IAA流,雖然維持着莖的伸長生長,卻足以能夠抑制腋芽的發育。
2. 生長素和赤黴素都影響莖的伸長,莖對生長素和赤黴素的反應在哪些方面表現出差異?(教材P223、230)
生長素:雙重作用(高濃度抑制低濃度促進);不同器官敏感度不同(根>芽>莖);對離體器官的生長有明顯促進作用,而對整株植物效果不佳。
赤黴素:促進整株植物的生長,尤其對矮生突變品種的效果特别明顯;一般促進節間伸長而非節數增加;對生長的促進作用不存在最适濃度的抑制作用;不同植物種和品種對赤黴素的反應有很大差異。
3. 植物激素對開花有哪些影響?
① 在多數情況下生長素(IAA)抑制花的形成(P224)
② 赤黴素(GA)能促進多種長日照植物或需低溫的植物在不适宜的環境下開花,但對短日照及中間性植物一般沒有效果。赤黴素對花的性别分化及随後的果實發育起調節作用,在黃瓜等葫蘆科植物花芽分化初期施用赤黴素能促進雄花發育,施用赤黴素合成抑制劑有促進雌花發育的趨向。(P231)
③ 乙烯(ETH)能誘導菠蘿等鳳梨科植物開花,并且開花提早,花期一緻,但ETH對大多數植物的成花誘導沒有作用。在成花誘導完成之後,ETH表現出對性别分化的調控作用。ETH的一個主要功能是對花衰老的調控。(P245)
④ 赤黴素能誘導開花、促進雄花分化。
⑤ 細胞分裂素能促進果樹花芽分化、促進結實。
⑥ 乙烯能促進開花和雌花分化
4. Gas水平随着種子成熟過程而降低,而同時ABA的水平卻上升,這有什麼生理意義?
研究表明,植物激素對生長發育的調控具有順序性:這表明,ABA在胚成熟階段發揮重要的生理效應,而GAs和IAA則在胚和種子生長階段發揮作用。
5. 植物生長調節劑在農業生産中應用在哪些方面?應注意些什麼?(P263)
控制種子萌發;促進植物生根;促進營養生長;調整花時及分化;促進果實成熟。
注意:①首先要明确生長調節劑的性質;②要根據不同對象(植物或器官)和不同的目的選擇合适的藥劑;③正确掌握藥劑的濃度和劑量;④先試驗,再推廣。
6、一些種子會積累生長素結合物,這在生理上可能具有哪些意義。
植物生長調節劑是對植物激素具有類似生理和生物學效應的物質。發現氨基鮮酯(DA-6)、氯苯脲、二硝基苯酚鈉、生長素、赤黴素、乙烯、細胞分裂素、脫落酸、油菜素内酯、水楊酸、茉莉酸、多效唑和多胺對植物生長發育有調節作用,主要用于農業生産中作為植物生長調節劑。( 此部分内容不準确 )
7、試用基因激活假說與酸生長理論解釋生長素是如何促進細胞生長的?
第九章 植物的生長生理
二.簡答題
1. 種子萌發過程中吸水的動力是如何變化的?(P276)
第一階段:吸漲作用引起的物理過程,而不是代謝過程,因而死、活種子及休眠種子都可以進入第一階段;
第二階段:種子缺少吸水動力,吸水緩慢,被稱為吸水停滞期,這是由于幹燥種子中的機制已經被水合,液泡及大量新的原生質又未形成,但此時種子代謝活動旺盛,細胞分裂迅速;
第三階段:迅速吸水的過程,此時胚根已突破種皮,主動吸水。
2. 澱粉是如何被徹底降解為葡萄糖的?α-澱粉酶和β-澱粉酶的作用方式有何不同?(P277)
澱粉降解:
澱粉中的α-1,4糖苷鍵作用方式為:α-澱粉酶和β-澱粉酶的共同作用下,再經麥芽糖酶作用下,分解為葡萄糖;澱粉中的α-1,6糖苷鍵作用方式是由R-酶(去分支酶)完成的。
作用方式:
α-澱粉酶:從直鍊澱粉上一次切下6個或12個葡萄糖分子,将澱粉轉化為小分子的糊精;β-澱粉酶:從直鍊澱粉或糊精的末端葡萄糖起,每次隻切下一個麥芽糖分子。
3. 植物的生長為何表現出生長大周期的特性?(P280)
生長初期植株幼小,合成物質總量少,生長慢;生長中期植株光合能力加強,合成物質總量多,生長快;生長後期植株整體衰老,光和能力下降,物質合成速度減慢,生長減慢後停止。
4. 用所學知識解釋“根深葉茂”“本固枝榮”“旱長根、水長苗”。(P284)
“根深葉茂”、“本固枝榮”:地上部分與地下部分是相互依賴的。地下部的根負責從土壤中吸收水分、礦物質、有機質以及合成少量有機物、細胞分裂素等供地上部分使用,但根生長所必須的糖類、維生素等需要由地上部供給。
“旱長根、水長苗”:根在土壤容易得到水,地上部分水分要靠根供應,缺水時地上生長受一定的抑制,為獲取水分根的相對質量增加;當土壤水分較多時,由于透氣性不良,根的生長受到抑制,地上部分水分充足生長旺盛,因而根冠比增加。
5. 為何植物有頂端優勢?如何利用頂端優勢指導生産實踐?
“生長素學說”:頂芽合成生長素并極性運輸到側芽,抑制側芽的生長。
生産實踐:①.調節植物株型;②.生産上增加植物側枝利于多開花多結果。
6.植物地上部與地下部相關性表現在哪些方面,(P282)在生産上如何應用?(P283)
表現在:植物地上部與地下部相互依賴、相互制約。
生産上:常用水肥措施調控作物的根冠比,促進收獲器官的生長,以達到增産的目的。
對于收獲器官是地下部分的作物(如甘薯),前期應保證充足的水肥供應,以促進莖葉的生長,加強光合作用;而在後期則應減少氮肥和水分的供應,增加磷、鉀肥。以利于光合産物向下運輸及澱粉的積累,從促進薯塊增大。
7. 什麼是光形态建成,其光反應特性與光合作用有何區别?(P287)
光控制植物生長、發育和分化的過程就是光形态建成。
在光合作用中光是以能量的方式影響植物的生長發育,而在光形态建成中,光則是作為一種信号在起作用。
8.光敏色素分子的結構特點是什麼,在植物體内有哪些生理作用?(P290)
由兩個亞基構成的二聚體,每個亞基有兩個組成部分:一個稱為“生色團”吸光色素分子和一個脫輔基蛋白,兩者結合構成全蛋白。
種子萌發、葉子和莖的伸長、氣孔分化、葉綠體和葉片運動、植物的花誘導和花粉育性等。
9、植物激素和蔗糖含量對細胞分化有什麼影響?
植物激素隻起調節作用,蔗糖是起到一個C源與能量的補充作用,不管什麼東西都是适量好,少了分化效果不明顯,多了也會有抑制作用,也可能導緻植物的死亡。
10、種子的生活力和活力有什麼不同?
種子活力與種子發芽力(生活力)對種子劣變的敏感性有很大的差異。當種子劣變達X水平時,種子發芽力并不下降,而活力則有下降,當劣變發展到Y水平時,發芽力開始下降,而活力則表現嚴重下降,當劣變至最後一根縱線時,其發芽力尚有50%,而活力僅為10%,此時種子已沒有實際應用價值。1、種子生活力(Viability)是指種子的發芽潛在能力和種胚所具有的生命力,通常是指一批種子中具有生命力(即活的)種子數占種子總數的百分率。2、種子發芽力(生命力)是指種子在适宜條件下(實驗室可控制的條件下)發芽并長成正常植株的能力,通常用發芽勢和發芽率表示,發芽試驗的目的也是測定一批種子中活種子所占的百分率,因此某種意義上說,廣義的種子生活力應包括種子發芽力。但狹義的種子生活力是指應用生化法(四唑)快速測定的結果。3、種子活力通常指田間條件下的出苗能力及與此有關的生産性能和指标。
11、闡述種子萌發過程中吸水的動力是如何變化的?
1.先吸脹吸水,後滲透吸水。
2.首先,種子中含有的澱粉等親水物質會吸脹吸水,等吸夠了,種子萌發了,細胞中就形成了液泡,這時就可以進行滲透吸水了。
12、就“植物生長”而言,光起什麼作用?
光照對植物生長主要有光合作用和光形态建成作用;
(1)光合作用是植物在光照射下通過葉綠素吸收光能,在植物體内将二氧化碳和水合成碳水化合物放出氧氣的過程。同時光也是影響葉綠素形成的主要因素,光線過弱,不利于葉綠素的生物合成,所以,作物栽培密度過大,上部遮光過甚,植株下部葉片葉綠素分解速度大于合成速度,葉色變黃。
光照對光合作用的影響:光合作用是一個光生物化學反應,所以光合作用随着光照強度的增減而增減。在暗中葉片不進行光合作用,而呼吸作用不斷釋放CO2。
第十二章 植物的逆境生理
二.簡答題
1.比較生物膜在植物各種抗性中的特點?
①生物膜結構成分與抗冷性:碳鍊長度相同時,膜脂脂肪酸碳鍊越短,不飽和脂肪酸越多,不飽和程度越大,則膜的固化溫度越低,越不易固化,膜的流動性就越大,植物就越耐低溫,抗冷性就越強。
②生物膜結構成分與抗凍性:進入越冬期間,膜磷脂含量顯著增高,抗凍性增強。經抗寒鍛煉後,由于膜脂中不飽和脂肪酸增多,膜相變的溫度降低,膜透性穩定,細胞内的NADPH/NADP的比值增高,ATP 含量增加,保護物質增多,可以降低冰點,膜透性穩定,從而可以提高植物的抗凍性。
③生物膜結構成分與抗熱性:膜脂液化程度與脂肪酸的飽和程度有關,飽和程度越高,膜脂流動性越不易受高溫影響,越不易液化,其耐熱性越強。
④生物膜結構成分與抗鹽性:一般抗鹽性強的植物其原生質膜對鹽的透性低。實驗表明,膜脂成分中MGDG (單葡萄糖甘油二酯)含量多的葡萄品種,對鹽分透過多。另外菜豆和甜菜根的實驗表明,當膜脂含不飽和脂肪酸多時,膜對鹽分吸收也增多,不抗鹽。
⑤生物膜結構成分與抗旱性。膜脂正常的雙分子層排列要靠磷脂極性頭部與水分子相互連接,所以膜内必須有一定的束縛水才能維持這種結構。膜飽和脂肪酸含量與抗旱力有關, :如抗旱性強的小麥品種葉表皮細胞的飽和脂肪酸較多。
2.什麼是滲透調節?滲透調節的功能如何?
水分脅迫時,植物體内主動積累各種有機和無機物質來提高細胞液濃度,降低滲透勢,提高細胞保水力,從而适應水分脅迫環境,這種現象稱為滲透調節。
功能:
3.簡述脫落酸與植物抗性的關系
ABA通過關閉氣孔,減少蒸騰失水,保持組織内的水分平衡,并能增加根的透氣性和水的通導性來增加植物抗性。
4.抗寒鍛煉過程中,植物體内發生了哪些适應性生理生化變化?
1細胞膜系統受損;2根系吸收能力下降;3光合作用減弱;4呼吸速率大起大落;5物質代謝失調
5.試述幹旱的類型及對植物的傷害,如何提高植物的抗旱性?(P370)
土壤幹旱,大氣幹旱,生理幹旱
細胞膜結構破壞,生長受抑制,光合作用減弱,破壞了正常代謝,植物體内水分重新分配,細胞原生質機械損傷。
抗旱鍛煉;化學誘導;合理施肥;生長延緩劑與抗蒸騰劑的使用
6.試述植物抗鹽方式及提高途徑,簡述植物耐鹽的分子機制及SOS信号轉導。
避鹽:植物回避鹽脅迫的抗鹽方式稱為避鹽。
(1)排鹽:也稱泌鹽,指植物将吸收的鹽分主動排洩到莖葉的表面,而後被雨水沖刷脫落,防止過多鹽分在體内的積累
(2)稀鹽:指通過吸收水分或加快生長速率來稀釋細胞内鹽分的濃度
(3)拒鹽 一些植物對某些鹽離子的透性很小,在一定濃度的鹽分範圍内,根本不吸收或很少吸收鹽分。也有些植物拒鹽隻發生在局部組織。
耐鹽:指通過生理或代謝過程來适應細胞内的高鹽環境。
耐滲透脅迫:通過細胞的滲透調節以适應由鹽漬而産生的水分逆境。植物耐鹽的主要機理是鹽分在細胞内的區域化分配。植物也可通過合成可溶性糖、甜菜堿、脯氨酸等滲透物質,來降低細胞滲透勢和水勢,從而防止細胞脫水
營養元素平衡:有些植物在鹽漬時能增加對K 的吸收,有的藍綠藻能随Na 供應的增而加大對N的吸收,所以它們在鹽脅迫下能較好地保持營養元素的平衡。
代謝穩定性:在較高鹽濃度中某些植物仍能保持酶活性的穩定,維持正常的代謝。
滲調蛋白
途徑:種子在一定濃度的鹽溶液中吸水膨脹,然後再播種萌發,可提高作物生育期的抗鹽能力
以在培養基中逐代加NaCl的方法,可獲得耐鹽的适應細胞,适應細胞中含有多種鹽脅迫蛋白,以增強抗鹽性
改良土壤,培育耐鹽品種,使用生長調節劑等都是從農業生産的角度上抵抗鹽害的重要措施。
7、如何用實驗證實植物感受光周期的部位及光周期誘導開花刺激物的傳導?
葉片感受光周期作用的能力和年齡有關:成熟葉片大于未成熟葉片;不同植物對光周期作用敏感的年齡不同:大多在子葉伸張時期;水稻在七葉期前後過了敏感期之後,年齡越大,光周期誘導的時間約長.1 光周期:感受部位是“成熟的葉片。”光周期證明——将葉片遮住株,與對比株(葉片不遮住)同時在夜晚進行燈光照射數小時處理。2 春化感受部位是芽。證明是将種子萌芽時,放在溫度不同的條件(冰箱)下處理,觀察後效,低溫能使其開花,沒有經過低溫者不能開花。
8、植物的成花誘導有幾條主要途徑?
成花誘導與抑制的途徑:1.溫度處理包括打破休眠、春化作用、花芽分化、花芽生長和花莖伸長的控制等方面。進行适當的溫度處理可以提前打破休眠,形成花卉并加速花卉生長而提早開花,反之,不給相應的溫度條件,可使之延遲開化。
2.日照處理對長日照和短日照植物可以人為地控制日照長度,以提早或延遲其花芽分化和生長,調節花期。
3.處理主要有打破球根花卉及花木類的休眠,促進萌芽和生長,提前開花。
4.措施調節繁殖期或栽植期,采取修剪、摘心、施肥和控水、控溫等措施,可以有效地調節花期。
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