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课后习题答案


第一章 植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和 1mol/L 蔗糖溶液中,细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体 积各会发生什么变化? 答:在纯水中,各项指标都增大;在蔗糖中,各项指标都降低。 2.从植物生理学角度,分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答:水,孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的,水是植物的一个重要的“先天” 环境条件。 植物的一切正常生命活动, 只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行, 否则, 植物的正常生命活动就会受阻,甚至停止。可以说,没有水就没有生命。在农业生产上,水 是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大,主要表现在 4 个方面: ? 水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在 70~90%,使细胞质呈溶胶状态,保 证了旺盛的代谢作用正常进行,如根尖、茎尖。如果含水量减少,细胞质便变成凝胶状 态,生命活动就大大减弱,如休眠种子。 ? 水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程 中,都有水分子参与。 ? 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。 一般来说, 植物不能直接吸收固态的无机物质和 有机物质,这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样,各种物质在植物体内的 运输,也要溶解在水中才能进行。 ? 水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分,维持细胞的紧张度(即膨胀) , 使植物枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体。同时,也使花朵张开,有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的? ? 通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ? 膜上的水孔蛋白形成水通道,造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型: 质膜上的质膜内在蛋白、 液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白, 其中 液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的?水分又是如何运输到叶片的? 答:进入根部导管有三种途径: ? 质外体途径:水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,移动速度 快。 ? 跨膜途径:水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次通过质膜,还要通过液泡膜。 ? 共质体途径:水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形 成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。 这三条途径共同作用,使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式:蒸腾拉力是水分上升的主要动力,使水分在茎内上升到达叶片,导 管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是:水分子的内聚力很大,足以抵抗张力,保证 由叶至根水柱不断,从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开,在黑暗条件下会关闭? ? 保卫细胞细胞壁具有伸缩性,细胞的体积能可逆性地增大 40~100%。 ? 保卫细胞细胞壁的厚度不同,分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形,内壁厚、外壁 薄,外壁易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物的保卫细胞是哑铃形,中 间厚、两头薄,吸水时,横向膨大,使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖,累积在液泡中,降低渗透势,于是吸水膨胀,气 孔张开;在黑暗条件下,进行呼吸作用,消耗有机物,升高了渗透势,于是失水,气孔关闭。

6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关? ? 细胞壁具有伸缩性,细胞的体积能可逆性地增大 40~100%。 ? 细胞壁的厚度不同,分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形,内壁厚、外壁薄,外壁 易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物的保卫细胞是哑铃形,中间厚、两 头薄,吸水时,横向膨大,使气孔张开。 9.设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。 10.设计一个测定水分运输速度的实验。 第二章 植物的矿质营养 1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验方法证明植物生长需这些元素? 答:分为大量元素和微量元素两种: ? 大量元素:C H O N P S K Ca Mg Si ? 微量元素:Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni 实验的方法:使用溶液培养法或砂基培养法证明。通过加入部分营养元素的溶液,观察 植物是否能够正常的生长。如果能正常生长,则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素; 如果不能正常生长,则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。 2.在植物生长过程中,如何鉴别发生缺氮、磷、钾现象;若发生,可采用哪些补救措施? 缺氮:植物矮小,叶小色淡或发红,分枝少,花少,子实不饱满,产量低。 补救措施:施加氮肥。 缺磷:生长缓慢,叶小,分枝或分蘖减少,植株矮小,叶色暗绿,开花期和成熟期都延迟, 产量降低,抗性减弱。 补救措施:施加磷肥。 缺钾: 植株茎秆柔弱易倒伏,抗旱性和抗寒性均差, 叶色变黄, 逐渐坏死, 缺绿开始在老叶。 补救措施:施加钾肥。 4.植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要? (一) 扩散 1.简单扩散:溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。 2.易化扩散:又称协助扩散,指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运,不 需要细胞提供能量。 (二) 离子通道:细胞膜中,由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。 (三) 载体:跨膜运输的内在蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。 1.单向运输载体:uniport carrier) ( 能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。 2.同向运输器: (symporter)指运输器与质膜外的 H 结合的同时,又与另一分子或离子结合, 同一方向运输。 3.反向运输器: (antiporter)指运输器与质膜外侧的 H 结合的同时,又与质膜内侧的分子或 离子结合,两者朝相反的方向运输。 (四) 离子泵:膜内在蛋白,是质膜上的 ATP 酶,通过活化 ATP 释放能量推动离子逆化学 势梯度进行跨膜转运。 (五) 胞饮作用:细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 7.植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度? ? 钾离子通道: 分为内向钾离子通道和外向钾离子通道两种。 内向钾离子通道是控制胞外 钾离子进入胞内;外向钾离子控制胞内钾离子外流。 ? 载体中的同向运输器。运输器与质膜外侧的氢离子结合的同时,又与另一钾离子结合, 进行同一方向的运输,其结果是让钾离子进入到胞内。 8.无土栽培技术在农业生产上有哪些应用?

?

可以通过无土栽培技术, 确定植物生长所必须的元素和元素的需要量, 对于在农业生产 中,进行合理的施肥有指导的作用。 ? 无土栽培技术能够对植物的生长条件进行控制, 植物生长的速度快, 可用于大量的培育 幼苗,之后再栽培在土壤中。 10.在作物栽培时,为什么不能施用过量的化肥,怎样施肥才比较合理? 过量施肥时,可使植物的水势降低,根系吸水困难,烧伤作物,影响植物的正常生理过 程。同时,根部也吸收不了,造成浪费。 合理施肥的依据: ? 根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。 ? 通过对叶片营养元素的诊断,结合施肥,使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。 ? 测土配方,确定土壤的成分,从而确定缺少的肥料,按一定的比例施肥。 11.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系?是否完全一致? 关系:矿质元素可以溶解在溶液中,通过溶液的流动来吸收。 两者的吸收不完全一致 相同点:①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。 ②温度和通气状况都会影响两者的吸收。 不同点:①矿质元素除了根部吸收后,还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收矿物质。 ②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。 12.细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系?有什么异同? 关系:水分在通过集流作用吸收时,会同时运输少量的离子和小溶质调节渗透势。 相同点:①都可以通过扩散的方式来吸收。②都可以经过通道来吸收。 不通电:①水分可以通过集流的方式来吸收。 ②水分经过的是水通道,矿质元素经过的是离子通道。 ③矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。 13.自然界或栽种作物过程中,叶子出现红色,为什么? ? 缺少氮元素:氮元素少时,用于形成氨基酸的糖类也减少,余下的较多的糖类形成了较 多的花色素苷,故呈红色。 ? 缺少磷元素:磷元素会影响糖类的运输过程,当磷元素缺少时,阻碍了糖分的运输,使 得叶片积累了大量的糖分,有利于花色素苷的形成。 ? 缺少了硫元素:缺少硫元素会有利于花色素苷的积累。 ? 自然界中的红叶:秋季降温时,植物体内会积累较多的糖分以适应寒冷,体内的可溶性 糖分增多,形成了较多的花色素苷。 14.植株矮小,可能是什么原因? ? 缺氮:氮元素是合成多种生命物质所需的必要元素。 ? 缺磷:缺少磷元素时,蛋白质的合成受阻,新细胞质和新细胞核形成较少,影响细胞分 裂,生长缓慢,植株矮小。 ? 缺硫:硫元素是某些蛋白质或生物素、酸类的重要组成物质。 ? 缺锌:锌元素是叶绿素合成所需,生长素合成所需,且是酶的活化剂。 ? 缺水:水参与了植物体内大多数的反应。 15.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素?请列表说明。 ? 引起嫩叶发黄的:S Fe,两者都不能从老叶移动到嫩叶。 ? 引起老叶发黄的:K N Mg Mo,以上元素都可以从老叶移动到嫩叶。 ? Mn 既可以引起嫩叶发黄,也可以引起老叶发黄,依植物的种类和生长速率而定。 16.叶子变黄可能是那些因素引起的?请分析并提出证明的方法。

? 缺乏下列矿质元素:N Mg F Mn Cu Zn。证明方法是:溶液培养法或砂基培养法。 分析:N 和 Mg 是组成叶绿素的成分,其他元素可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂, 在叶绿素形成过程中起间接作用。 ? 光照的强度:光线过弱,会不利于叶绿素的生物合成,使叶色变黄。 证明及分析:在同等的正常条件下培养两份植株,之后一份植株维持原状培养,另一份放置 在光线较弱的条件下培养。比较两份植株,哪一份首先出现叶色变黄的现象。 ? 温度的影响:温度可影响酶的活性,在叶绿素的合成过程中,有大量的酶的参与,因此 过高或过低的温度都会影响叶绿素的合成,从而影响了叶色。 证明及分析:在同等正常的条件下,培养三份植株,之后其中的一份维持原状培养,一份放 置在低温下培养,另一份放置在高温条件下培养。比较三份植株变黄的时间。 第三章 植物的光合作用 1.植物光合作用的光反应和碳反应是在细胞的哪些部位进行的?为什么? 答:光反应在类囊体膜(光合膜)上进行的,碳反应在叶绿体的基质中进行的。 原因:光反应必须在光下才能进行的,是由光引起的光化学反应,类囊体膜是光合膜,为光 反应提供了光的条件;碳反应是在暗处或光处都能进行的,由若干酶催化的化学反应,基质 中有大量的碳反应需要的酶。 2.在光合作用过程中,ATP 和 NADPH 是如何形成的?又是怎样被利用的? 答:形成过程是在光反应的过程中。 ? 非循环电子传递形成了 NADPH: PSII 和 PSI 共同受光的激发, 串联起来推动电子传递, 从水中夺电子并将电子最终传递给 NADP+,产生氧气和 NADPH,是开放式的通路。 ? 循环光和磷酸化形成了 ATP:PSI 产生的电子经过一些传递体传递后,伴随形成腔内外 H 浓度差,只引起 ATP 的形成。 ? 非循环光和磷酸化时两者都可以形成:放氧复合体处水裂解后,吧 H 释放到类囊体腔 内,把电子传递给 PSII,电子在光和电子传递链中传递时,伴随着类囊体外侧的 H 转 移到腔内, 由此形成了跨膜的 H 浓度差, 引起 ATP 的形成; 与此同时把电子传递到 PSI, 进一步提高了能位,形成 NADPH,此外,放出氧气。是开放的通路。 利用的过程是在碳反应的过程中进行的。 C3 途径:甘油酸-3-磷酸被 ATP 磷酸化,在甘油酸-3-磷酸激酶催化下,形成甘油酸-1,3-二 磷酸,然后在甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下被 NADPH 还原,形成甘油醛-3-磷酸。 C4 途径:叶肉细胞的叶绿体中草酰乙酸经过 NADP-苹果酸脱氢酶作用,被还原为苹果酸。 C4 酸脱羧形成的 C3 酸再运回叶肉细胞,在叶绿体中,经丙酮酸磷酸双激酶催化和 ATP 作 用,生成 CO2 受体 PEP,使反应循环进行。 3.试比较 PSI 和 PSII 的结构及功能特点。 PSII 位于类囊体的堆叠区,颗粒较大 由 12 种不同的多肽组成 反应中心色素最大吸收波长 680nm 水光解,释放氧气 含有 LHCII PSI 位于类囊体非堆叠区,颗粒小 由 11 种蛋白组成 反应中心色素最大吸收波长 700nm 将电子从 PC 传递给 Fd 含有 LHCI

4.光和作用的氧气是怎样产生的? 答:水裂解放氧是水在光照下经过 PSII 的放氧复合体作用,释放氧气,产生电子,释放质 子到类囊体腔内。放氧复合体位于 PSII 类囊体膜腔表面。当 PSII 反应中心色素 P680 受激 发后,把电子传递到脱镁叶绿色。脱镁叶绿素就是原初电子受体,而 Tyr 是原初电子供体。 失去电子的 Tyr 又通过锰簇从水分子中获得电子,使水分子裂解,同时放出氧气和质子。

6.光合作用的碳同化有哪些途径?试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同? 答:有三种途径 C3 途径、C4 途径和景天酸代谢途径。 水稻为 C3 途径;玉米为 C4 途径;菠萝为 CAM。 C3 植物种类 固定酶 CO2 受体 初产物 温带植物 Rubisco RUBP PGA C4 热带植物 PEPcase/Rubisco RUBP/PEP OAA CAM 干旱植物 PEPcase/Rubisco RUBP/PEP OAA

7.一般来说,C4 植物比 C3 植物的光合产量要高,试从它们各自的光合特征以及生理特征比 较分析。 C3 叶片结构 叶绿素 a/b CO2 固定酶 CO2 固定途径 最初 CO2 接受体 光合速率 CO2 补偿点 饱和光强 光合最适温度 羧化酶对 CO2 亲和力 光呼吸 无花环结构, 只有一种叶绿体 2.8+-0.4 Rubisco 卡尔文循环 RUBP 低 高 全日照 1/2 低 低 高 C4 有花环结构,两种叶绿体 3.9+-0.6 PEPcase/Rubisco C4 途径和卡尔文循环 PEP 高 低 无 高 高,远远大于 C3 低

总体的结论是,C4 植物的光合效率大于 C3 植物的光合效率。 8.从光呼吸的代谢途径来看,光呼吸有什么意义? 光呼吸的途径:在叶绿体内,光照条件下,Rubisco 把 RUBP 氧化成乙醇酸磷酸,之后在磷 酸酶作用下,脱去磷酸产生乙醇酸;在过氧化物酶体内,乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢, 过氧化氢变为洋气,乙醛酸形成甘氨酸;在线粒体内,甘氨酸变成丝氨酸;过氧化物酶体内 形成羟基丙酮酸,最终成为甘油酸;在叶绿体内,产生甘油-3-磷酸,参与卡尔文循环。 ? 在干旱和高辐射期间,气孔关闭,CO2 不能进入,会导致光抑制。光呼吸会释放 CO2, 消耗多余的能量,对光合器官起到保护的作用,避免产生光抑制。 ? 在有氧条件下,通过光呼吸可以回收 75%的碳,避免损失过多。 ? 有利于氮的代谢。 9.卡尔文循环和光呼吸的代谢有什么联系? ? 卡尔文循环产生的有机物的 1/4 通过光呼吸来消耗。 ? 氧气浓度高时,Rubisco 作为加氧酶,是 RUBP 氧化,进行光呼吸;CO2 高时,Rubisco 作为羧化酶,使 CO2 羧化,进行卡尔文循环。 ? 光呼吸的最终产物是甘油酸-3-磷酸,参与到卡尔文循环中。 10.通过学习植物水分代谢、矿质元素和光合作用知识之后,你认为怎样才能提高农作物的 产量。 ? 合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各种生理作用,还能改变栽培环境,间接地对作用发 生影响。 ? 合理追肥。 根据植物的形态指标和生理指标确定追肥的种类和量。 同时, 为了提高肥效, 需要适当的灌溉、适当的深耕和改善施肥的方式。 ? 光的强度尽量的接近于植物的光饱和点, 使植物的光合速率最大, 最大可能的积累有机

物,但是同时注意光强不能太强,会产生光抑制的现象。 ? 栽培的密度适度的大点,肥水充足,植株繁茂,能吸收更多的 CO2,但同时要注意光 线的强弱,因为随着光强的增加 CO2 的利用率增加,光合速率加快。同时,可通过人 工的增加 CO2 含量,提高光合速率。 ? 使作物在适宜的温度范围内栽植, 使作物体内的酶的活性在较强的水平, 加速光合作用 的碳反应过程,积累更多的有机物。 11.C3 植物、C4 植物和 CAM 在固定 CO2 方面的异同。 C3 受体 固定酶 进行的阶段 初产物 能量使用 RUBP Rubisco
CO2 羧化、CO2 还原、更新

C4 PEP PEPcase/Rubisco
CO2 羧化、转变、脱羧与还原、再生

CAM PEP PEPcase/Rubisco
羧化、还原、脱羧、C3 途径

PGA

OAA 先 NADPH 后 ATP

OAA

12.据你所知,叶子变黄可能与什么条件有关,请全面讨论。 ? 水分的缺失。水分是植物进行正常的生命活动的基础。 ? 矿质元素的缺失。 有些矿质元素是叶绿素合成的元素, 有些矿质元素是叶绿素合成过程 中酶的活化剂,这些元素都影响叶绿素的形成,出现叶子变黄。 ? 光条件的影响。光线过弱时,植株叶片中叶绿素分解的速度大于合成的速度,因为缺少 叶绿素而使叶色变黄。 ? 温度。 叶绿素生物合成的过程中需要大量的酶的参与, 过高或过低的温度都会影响酶的 活动,从而影响叶绿素的合成。 ? 叶片的衰老。叶片衰老时,叶绿素容易降解,数量减少,而类胡萝卜素比较稳定,所以 叶色呈现出黄色。 13.高 O2 浓度对光合过程有什么影响? 答:对于光合过程有抑制的作用。高的 O2 浓度,会促进 Rubisco 的加氧酶的作用,更偏向 于进行光呼吸,从而抑制了光合作用的进行。 15.“霜叶红于二月花” ,为什么霜降后枫叶变红? 答:霜降后,温度降低,体内积累了较多的糖分以适应寒冷,体内的可溶性糖多了,就形成 较多的花色素苷,叶子就呈红色的了。 第四章 植物的呼吸作用 6.用很低浓度的氰化物和叠氮化合物或高浓度的 CO 处理植物,植物很快会发生伤害,试分 析该伤害的原因是什么? 答:上述的处理方法会造成植物的呼吸作用的抑制,使得植物不能进行正常的呼吸作用,为 植物体提供的能量也减少了,从而造成了伤害的作用。 7.植物的光合作用与呼吸作用有什么关系? 相对性 物质代谢 能量代谢 主要环境因素 场所 光合作用 合成物质 储能过程:光能-化学能 光合电子传递、光合磷酸化 光、CO2 叶绿体 呼吸作用 分解物质 放能过程:化学能-ATP/NADPH 呼吸电子传递、氧化磷酸化 温度、O2 所有活细胞

相关性: ? 载能的媒体相同:ATP、NADPH。 ? 物质相关:很多重要的中间产物是可以交替使用的。

? 光合作用的 O2 可以用于呼吸作用;呼吸作用的 CO2 可以用于光合作用。 ? 磷酸化的机制相同:化学渗透学说。 8.植物的光呼吸和暗呼吸有哪些区别? 暗呼吸 代谢途径 底物 发生条件 发生部位 对 O2 和 CO2 浓度反应 糖酵解、三羧酸循环等途径 葡萄糖,新形成或储存的 光、暗处都可以进行 胞质溶胶和线粒体 无反应 光合磷酸化 驱动能量 H、e 的来源 H、e 的传递方向 场所 H 梯度 影响因素 光能 水的光解 水--NADP 类囊体膜 内膜》外膜 光 光呼吸 乙醇酸代谢途径 乙醇酸,新形成的 光照下进行 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 高 O2 促进,高 CO2 抑制 氧化磷酸化 化学能 底物氧化脱氢 NADPH---O2 线粒体内膜 外膜》内膜 O2 和温度

9.光合磷酸化与氧化磷酸化有什么异同?

相同点:使 ADP 与 pi 合成 ATP。 10.分析下列的措施,并说明它们有什么作用? 1) 将果蔬贮存在低温下。 2) 小麦、水稻、玉米、高粱等粮食贮藏之前要晒干。 3) 给作物中耕松土。 4) 早春寒冷季节,水稻浸种催芽时,常用温水淋种和不时翻种。 答:分析如下 1) 在低温情况下,果蔬的呼吸作用较弱,减少了有机物的消耗,保持了果蔬的质量。 2) 粮食晒干之后,由于没有水分,从而不会再进行光合作用。若含有水分,呼吸作用会消 耗有机物,同时,反应生成的热量会使粮食发霉变质。 3) 改善土壤的通气条件。 4) 控制温度和空气,使呼吸作用顺利进行。 11.绿茶、红茶和乌龙茶是怎样制成的?道理何在? 第六章 植物体内有机物的运输 1.植物叶片中合成的有机物质是以什么形式和通过什么途径运输到根部?如何用实验证明 植物体内有机物运输的形式和途径? 答:形式主要是还原性糖,例如蔗糖、棉子糖、水苏糖和毛蕊糖,其中以蔗糖为最多。运输 途径是筛分子-伴胞复合体通过韧皮部运输。 验证形式:利用蚜虫的吻刺法收集韧皮部的汁液。 蚜虫以其吻刺插入叶或茎的筛管细胞吸 取汁液。当蚜虫吸取汁液时,用 CO2 麻醉蚜虫,用激光将蚜虫吻刺于下唇处切断,切口处 不断流出筛管汁液,可收集汁液供分析。 验证途径:运用放射性同位素示踪法。 5.木本植物怕剥皮而不怕空心,这是什么道理? 答:叶片是植物有机物合成的地方,合成的有机物通过韧皮部向双向运输,供植物的正常生 命活动。剥皮即是破坏了植物的韧皮部,使有机物的运输收到阻碍。 第七章 细胞信号转导 1.什么叫信号转导?细胞信号转导包括哪些过程?

答: 信号转导是指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机 制。包括四个步骤:第一,信号分子与细胞表面受体的相结合;第二,跨膜信号转换;第三, 在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大和整合;第四,导致生理生化变化。 2.什么叫钙调蛋白?它有什么作用? 答: 钙调蛋白是一种耐热的球蛋白, 具有 148 个氨基酸的单链多肽。 两种方式起作用: 第一, 可以直接与靶酶结合,诱导构象变化而调节靶酶的活性;第二,与 CA 结合,形成活化态的 CA/cam 复合体,然后再与靶酶结合,将靶酶激活。 3.蛋白质可逆磷酸化在细胞信号转导中有什么作用? 答:是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。细胞内第二信使如 CA 等往往通过调节细胞内 多种蛋白激酶和蛋白磷酸酶,从而调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程,进一步传递信号。 4.植物细胞内钙离子浓度变化是如何完成的? 答:细胞壁是胞外钙库。质膜上的 CA 通道控制 CA 内流,而质膜上的 CA 泵负责将 CA 泵 出细胞。胞内钙库的膜上存在 CA 通道、CA 泵和 CA/H 反向运输器,前者控制 CA 外流, 后两者将胞质 CA 泵入胞内钙库。 第八章 植物生长物质 1.生长素是在植物体的哪些部位合成的?生长素的合成有哪些途径? 答:合成部位---叶原基、嫩叶、发育中种子 途径(底物是色氨酸)----吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚乙腈途径和吲哚乙酰胺途径。 2.根尖和茎尖的薄壁细胞有哪些特点与生长素的极性运输是相适应的? 答: 生长素的极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。 在细胞基部的质 膜上有专一的生长素输出载体。 3.植物体内的赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的生物合成有何联系。

4.细胞分裂素是怎样促进细胞分裂的? 答: CTK+CRE1——信号的跨膜转换——CRE1 上的 pi 基团到组氨酸磷酸转移蛋白上——细 胞核内反应蛋白——基因表达——细胞分裂 5.香蕉、芒果、苹果果实成熟期间,乙烯是怎样形成的?乙烯又是怎样诱导果实成熟的? 答:Met——SAM——ACC+O2——Eth(MACC) 诱导果实的成熟:促进呼吸强度,促进代谢;促进有机物质的转化;促进质膜透性的增加。 6.生长素与赤霉素,生长素与细胞分裂素,赤霉素与脱落酸,乙烯与脱落酸各有什么相互关 系? 8.生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯在农业生产上有何作用?

生长素:1.促进扦插的枝条生根 2.促进果实发育 3.防止落花落果 赤霉素:1.在啤酒生产上可促进麦芽糖化。2.促进发芽。3.促进生长。4.促进雄花发生。 细胞分裂素:细胞分裂素可用于蔬菜、水果和鲜花的保鲜保绿。其次,细胞分裂素还可用于 果树和蔬菜上,主要作用用于促进细胞扩大,提高坐果率,延缓叶片衰老。 脱落酸:1.抑制生长 2.促进休眠 3.引起气孔关闭 4.增加抗逆性 乙烯:1.催熟果实。2.促进衰老。 10.要使水稻秧苗矮壮分蘖多,你在水肥管理或植物生长调节剂应用方面有什么建议? 答:在水肥管理中,在氮、磷、硫、锌的肥料的使用中,要适量不能使用太多,使用太多利 于伸长生长。在植物生长调节剂方面,使用 TIBA、CCC。 11.要使水仙矮化而又能在春节期间开花, MH 处理好呢, 用 还是用 PP333 处理好呢?为什么? 答:用 PP333 处理。原因:MH 是生长抑制剂,植株矮小,生殖器官也会受影响;PP333 是生 长延缓剂,使用后,植株矮小,而不会影响花的发育。 13.作物能抵御各种逆境胁迫,是由一种激素起作用或多种激素协同作用?请分析。 答:多种激素协同作用。 第九章 光形态建成 1.什么是植物光形态建成?它与光合作用有何不同? 答:依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官的建成,就称为光 形态建成,亦即光控制发育的过程。光形态建成控制的是细胞的结构,光合作用控制的是物 质的形成; 光形态建成中利用红光、 远红光、 蓝光和紫外光, 光合作用中利用蓝紫光和红光; 光形态建成在植物的各个器官中进行,光合作用在叶片中进行。 5.按你所知,请全面考虑,光对植物生长发育有什么影响? 答:光合作用,光形态建成。 6.光敏色素作用机理。 答:前体—Pr—Pfr——+【X】——【Pfr.X】——生理反应。 Pr——Pfr 为 660nm;相反为 730nm。 7.举例说明光敏控制的快反应。 答:快反应是吸收光量子到诱导形态变化反应迅速,以分秒计。有棚田效应,指离体的绿豆 根尖在红光下诱导膜产生少量正电荷, 可以吸附在带负电荷的玻璃表面, 而远红光逆转这种 现象。 8.举例说明 3 中以上与光敏色素有关的生理现象。 答:棚田效应(快反应) 、红光促进莴苣种子萌发和诱导幼苗去黄花反应(慢反应) 。 第十章 植物的生长生理 1.水稻种子或小麦种子在萌发过程中,其吸水过程和种子内有机物是如何变化的? 答:吸水过程分为三个过程:首先是急剧吸水,是由于细胞内容物中亲水物质所引起的吸胀 作用;其次是停止吸水,细胞利用已吸收的水分进行代谢作用;最后是再重新迅速吸水,由 于胚的迅速长大和细胞体积的加大, 重新大量吸水, 这时的吸水是与代谢作用相连的渗透性 吸水。 种子内有机物变化:淀粉被水解为葡萄糖;脂肪水解生成甘油和脂肪酸;蛋白质分解为 小肽,再被水解为氨基酸。 4.顶端优势的原理在树木、果树和园林植物生产上有何应用? 答:修形、增加侧枝从而增加收获。 6.生长素与赤霉素是怎样诱导细胞伸长生长的? 生长素的酸-生长假说:首先,生长素与受体结合,进一步通过信号转导,促进 H-ATP 酶基 因活化, 形成 mRNA, 运输到细胞质, 翻译成 H-ATP 酶, 再运输到质膜。 其次, 在质膜的 H-ATP

酶把 H 排出到细胞壁去,使细胞壁酸化。酸性环境就可以活化一组叫做膨胀素的蛋白,在一 定范围内,pH 越低,活性越大,细胞伸长越多。膨胀素作用于细胞壁中的纤维和半纤维素 之间的界面,打断细胞壁多糖之间的 H 键。多糖分子之间结构组织点破裂,联系松弛,膨压 就推动细胞伸长。 赤霉素: 赤霉素影响细胞的伸长依赖于生长素诱发细胞壁酸化。 赤霉素增加细胞壁伸展性与 XET 活性有关。XET 可使木葡聚糖产生内转基作用,把木葡聚糖切开,然后重新形成另一个 木葡聚糖分子,再排列为木葡聚-纤维素网。XET 有利于膨胀素穿入细胞壁,因此膨胀素和 XET 是赤霉素促进细胞伸长必需的。 7.将发芽后的谷种随意播于秧田,几天后根总是向下生长,茎总是向上生长,为什么?有什 么生物学意义? 答:植物有向性运动。 向光性的意义:叶子具有向光性的特点,可以尽量的处于最适宜利用光能的位置。 向重力性的意义:种子播到土中,不管胚的方位如何,总是根向下长,茎向上长,方位合理, 有利于植物生长发育。 8.举例说明快速鉴定种子活力的方法。 9.分析植物地上、地下部分的相关性。 答:地下部分对地上部分的促进作用:首先,地上部分生长所需要的水分和矿物质,主要是 由根系供应的;其次,根部是全株的细胞分裂素合成中心,形成后运输到地上部分;此外, 根部还能合成植物碱等含氮化合物。 地上部分对地下部分的促进作用:地上部分为根提供糖;某些根所需的维生素在叶中合成。 两者的抑制作用:当土壤水分含量降低时,会增加根的相对质量,而减少地上部分的相对质 量,根冠比值增高;反之,土壤水分稍多,减少土壤通气而限制根系活动,而地上部分得到 良好的水分供应,生长过旺,根冠比值降低。 10.用生产实例说明营养生长与生殖生长的相关性。 答:营养器官生长过旺,消耗较多养分,便会影响到生殖器官的生长。例如:小麦、水稻前 期肥水过多,造成茎叶徒长,就会延缓幼穗分化过程,显著增加空瘪粒;后期肥水过多,造 成贪青晚熟,影响粒重。又如果树、棉花等枝叶徒长,往往不能正常开花结实,甚至花、果 严重脱落。 生殖器官生长同样也影响营养器官生长。在番茄开花结实时,如让花果自然成熟,营养器官 生长就日渐减弱,最后衰老,死亡。但是如果把花、 果不断摘除,营养器官就继续繁茂生长。 第十一章 植物的生殖生理 2.将北方的苹果引起华南地区种植,苹果仅进行营养生长而不开花结果,试分析其原因。 答:冬天的温度太高,不能使苹果树进行正常的休眠,使能量消耗太多。 3.为什么晚造的水稻品种不能用于旱造种植? 答:晚造水稻是典型短日植物,在长时间光照条件下,不能在正常生长期内进行正常的生殖 生长。 4.试分析下列花卉在我国华南地区的广东、海南种植能否开花? ①菊花、②月季、③剑兰、④牡丹、⑤郁金香、⑥风信子。 答:5、6 有春化作用,在低温下诱导植物开花,因此不能。 7.有什么办法可使菊花在春节开花而且花多?又有什么办法使其在夏季开花而且花多? 答:菊花是短日照植物,经过遮光形成短日照,在夏季就可以开花;若延长光照或晚上闪光 使暗间断,则可使花期延后。同时,要采用摘心的方法,增加花数。所谓摘心,就是用手指 掐去或用剪剪去植株主枝或者侧枝上的顶芽。 10.如何用实验证明感受低温和光周期的部位?

感受低温部位的验证:芹菜会进行春化作用。将芹菜种植在高温的温室中,由于得不到花分 化所需要的低温,不能开花结实。如果以橡皮管把芹菜茎的顶端缠绕起来,管内不断通过冰 冷的水流, 使茎的生长点获得低温, 就能通过春化, 可开花结实。 如把芹菜放在冰冷的室内, 而使茎生长点处于高温下, 也不能开花结实。 证明了低温的感受部位是茎尖端生长点和嫩叶。 感受光周期部位的验证:对于短日照植物菊花做四种处理,长日照(不开花) 、叶子短日照 顶端长日照(开花) 、叶子长日照顶端短日照(不开花) 、全株短日照(开花) ,证明了感受 光周期刺激的部位不是生长点而是叶子。 11.短日植物为什么更适合叫长夜植物?长日植物为什么更适合叫短夜植物? 答:短日照植物的开花决定于暗期的长度,而不决定于光期时间的长度。 第十二章 植物的成熟和衰老生理 4.从下列果实中取出种子立刻播在土中,种子不能很快萌发,请解释原因。 答:松树和桃树种子因为完成后熟,经过后熟才萌发,另外松树种子外皮坚硬。洪桐的胚没 有发育完全,同时果皮和种子的子叶含有抑制物质。菜豆子叶和番茄种子果肉中有抑制物, 需要除掉抑制物。 5.市面上出售方形的西瓜,这是怎么得来的? 答:方形玻璃容器。 6.苹果表面上长出字母,这是怎么得来的? 7.为什么果树有大小年现象?怎样克服它? 答: 果树的发芽, 长叶, 开花等早春的生长活动都是有果树上一年的储备营养来完成, 同时, 幼果生长阶段正是花芽分化期,因此,上一年留果量过大会造成形成花芽所需的养分不足, 所以形成的花量不足,另外也会使冬季树体积累的营养减少,所以第二年结果很少。因为第 二年结果少又回形成大量花芽,所以树体会从一个极端走向另一个极端,即一年接很多,一 年接很少形成大小年。解决的方法很简单,在大年时严格疏花蔬果,同时加强肥水管理,大 小年就会消失。 8.水分和温度对种子化学成分的影响。 水分对种子化学成分的影响:水分缺少时,种子在较早的时期干缩,可溶性糖来不及转变为 淀粉,被糊精胶结在一起,形成玻璃状而不呈粉状的子粒。蛋白质受影响较小,含量较高。 温度对种子成分的影响: 温度对于油料种子的含油量和油份性质的影响都很大。 种子成熟期 间,适当的低温有利于油脂的累积。在油脂品质上,在亚麻种子成熟时温度较低而昼夜温差 大时,有利于不饱和脂肪酸的形成;在相反的情形下,有利于饱和脂肪酸的形成。 第十三章 植物的抗性生理 3.为什么脱落酸在交叉适应中起作用? 答:植物在某一种逆境条件下,会提高脱落酸含量以适应该不良环境,而脱落酸含量提高又 能增强另一种抗逆能力,因此就形成交叉适应特性。 4.北方地区路灯下的树枝容易受冻害,为什么? 答:北方地区冬天的气温低,树木要进行冬眠,以保证植物的安全。在路灯下,由于产生的 热量容易解除树木的休眠,使低温对植物造成伤害。 7.生物膜在各种抗性中有什么特点? 答:抗冷性—膜脂由液晶态转变为凝胶态。 抗冻性—质膜上 H-ATP 酶活性降低或消失。 抗热性—生物膜功能键断裂,膜蛋白变性,膜脂分子液化,膜结构破坏。 抗旱性—膜双层结构被破坏,出现孔隙,会渗出大量溶质。 抗盐性—膜结构破坏,功能改变,细胞内的 K、磷和有机溶质外渗。


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