植物生理学

绪论

植物生理学（plant physiology）：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。

研究内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理。 植物生理学的诞生与成长：3个历史阶段，植物生理学的孕育阶段、植物生理学的诞生与成长阶段、植物生理学发展阶段。

植物生理学的研究趋势：第一，与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵深领域拓展；第二，对植物信号传递和信号转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径；第三，物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点；第四，植物生理学与农业科学技术的关系更加密切。

植物生理学的任务：①作物高产优质生理理论与技术；②现代设施农业中的理论与技术；③作物遗传改良中植物生理学的应用。

第一章 细胞生理

名词解释： 1.流动镶嵌模型（fluid mosaic model）：膜的骨架是由膜脂双分子层构成，疏水性尾部向内，亲水性头部向外，通常呈液晶态。膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表面，与膜脂亲水性的头部相连接；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间，甚至穿透膜的内外表面，以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合，漂浮在膜脂之中，具有动态性质。两个基本特点：不对称性、流动性。

2.共质体：植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。

质外体：质膜以外的胞间层、细胞壁及细胞间隙，彼此形成了连续的整体。 简答题：

1. 真核细胞与原核细胞的主要区别是什么？

原核细胞和真核细胞在细胞结构组成、代谢和遗传方面都有显著差别。

原核细胞一般体积很小，没有典型的细胞核，只有一个无核膜的环状DNA分子构成的类核；除了核糖体、光合片层外，无其他细胞器存在；有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构；细胞分裂方式为无丝分裂。原核细胞的基因表达的调控比较简单，转录与翻译同时同时进行。 真核细胞体积较大，有核膜包裹的典型细胞核，有各种结构与功能不同的细胞器分化，有复杂的内膜系统和细胞骨架系统存在，细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂。真核细胞基因表达程序具有严格的时空关系，核内转录，细胞质内翻译，有严格的阶段性与区域性；其遗传物质中包含各种特殊的基因结构，对基因表达具有复杂而多层次性的调控。

2. “细胞壁是细胞中非生命组成部分”是否正确？为什么？

不正确；因为其组成成分中主要是纤维素、半纤维素、果胶物质等多糖，还包含伸展蛋白、过氧化物酶、植物凝集素等多种具有生理活性的蛋白质，参与植物细胞的各项生命活动过程，对植物生活有重要意义。。 3. 植物细胞壁的主要生理功能有哪些？

①稳定细胞形态和保护作用；②控制细胞生长扩大；③参与胞内外信息的传递； ④防御功能；⑤识别作用；⑥参与物质运输。

4. 最流行的细胞镶膜结构假说“流动镶嵌模型”基本要点是什么？如何评价？ 基本要点：膜的不对称性和膜的流动性。

膜的不对称性：磷脂双分子层的磷脂分子是不对称的，且数量是不相等的。膜蛋白的种类和数量在膜两侧的分布有很大差别。膜糖只分布于膜脂的外半层。

流动性：膜中的磷脂层可做旋转运动、侧向运动、翻转运动等。膜蛋白只做侧向扩散和旋转扩散。膜上的受体蛋白、免疫球蛋白等只能在一定区域做相互扩散运动。膜甾醇可以插入磷脂单分子层中，可沿分子长轴摆动和做旋转运动，对膜脂流动性有一定的调控作用。 评价：这一模型强调了膜结构的流动性和不对称性，对细胞的结构和功能做出了较为科学的解释，被广泛接受，也得到许多实验的支持。

流动镶嵌模型在某些方面还不够完善，如忽略了无机离子和水所起的作用，忽视了蛋白质分子对膜脂分子流动性的控制作用，忽略了膜的各个部分流动性的不均匀性等等。

第二章 代谢生理

名词解释：

1.自由水：不被胶体颗粒或渗透物质亲水基团所吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分。 2.束缚水：凡是被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质亲水基团所吸引，且紧紧被束缚在其周围、不能自由移动的水分。 3.渗透作用（osmosis）：水分从水势高的系统通过选择透性膜向水势低的系统移动现象。 4.吸胀作用（imbibition）：干燥种子具有非常低的衬质势，对水分子的吸引力很强，吸收水分子的作用。

5.水势：偏摩尔体积的水在一个系统中的化学势与纯水在相同温度、压力下的化学势之间的差。

6. 衬质势：处于分生区的细胞和风干种子细胞，其中心液泡尚未形成，其水势组分即~。 7. 水孔蛋白(aquaporin)：一类具有专一选择性、高效转运水分的跨膜内在蛋白或通道蛋白的总称。

8. 蒸腾作用(transpiration)：指植物体内的水分以气态方式从植物体的表面向外界散失的过程。

9. 根压：靠根系的生理活动，使液流由根部上升的压力。

10. 小孔扩散率：气体通过多孔表面的扩散速率不与小孔面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。

11. 水分临界期：作物对水分不足最敏感、最易受害的时期。 简答题

1. 植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点？

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。 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弛情况的影响。 2.一个细胞放在纯水中其水势及体积如何变化？

如果把细胞放到纯水中，细胞吸水，体积增大，Ψp随之增高。随着细胞含水量的增加，细胞液浓度降低，Ψs增高，Ψw也随着升高，细胞吸水能力下降。当细胞吸水达到紧张状态，

细胞体积最大，Ψw=0,Ψp=-Ψs。

3.植物体内水分存在形式与植物代谢强弱、抗逆性有何关系？

植物体内水分的存在状态有两种：自由水和束缚水。自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性较差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。

4.质壁分离与复原在植物生理学上有何意义？

①判断细胞是否存活；②测定细胞的渗透势；③观察物质透过原生质层的难易程度；④说明原生质层是半透膜。

5.试述气孔运动的机制及其影响因素？

运动机制：淀粉与糖转化学说、K+累积学说、苹果酸代谢学说、玉米黄素假说。 影响因素：CO2、光、温度、水分、风。 6.试述水分进出植物体的途径及动力。

质外体途径，跨膜途径，共质体途径。

上端原动力-蒸腾拉力；下端原动力-根压；中间原动力-水分子间的内聚力及导管壁附着力。

第三章 植物的矿质元素

名词解释：

1. 矿质营养（mineral nutrition）：植物对矿质元素的吸收、转运和利用。 2. 植物必需元素：对植物生长发育必不可少的元素。

3. 电化学势梯度：不带电荷的溶质的转移取决于溶质在细胞膜两侧的浓度梯度，而浓度梯度决定着溶质的化学势；带电荷的溶质跨膜转移则是由膜两侧的电势梯度和化学势梯度共同决定的。电势梯度和化学势梯度合称为电化学势梯度。 4. 协助扩散（易化扩散）：小分子物质借助于膜传递蛋白顺化学势梯度的跨膜转运过程。 5. 被动吸收：指细胞对矿质元素的吸收不需要代谢能量直接参与，离子顺着电化学势梯度转移的过程。

6. 主动运输：指植物细胞利用代谢能量逆电化学势梯度吸收矿物质的过程。

7. 离子通道：由多肽链的若干疏水区段在膜内脂质双分子层中形成的跨膜孔道结构。 8. 质子泵：用来转运H+的ATP酶。 9. 共向转运（次级主动运输）：由H+-ATP酶所建立的跨膜电化学势梯度（质子动力）驱动其他无机离子或小分子有机物的跨膜运输过程。 10. 单盐毒害：将植物培养在单一溶液中，不久植株就会呈现不正常状态，最终死亡的现象。 11. 离子对抗：在单盐溶液中若加入少量含其他金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减弱或消除，离子间的这种作用。

12. 平衡溶液：植物只有在含有适当比例的、按一定浓度配成的多盐溶液中才能正常生长发育，这种溶液。

13. 诱导酶：指植物在缺乏诱导条件时不含有某种酶，在特定诱导物的诱导下，可以产生这种酶，所产生的酶。 简答题：

1. 如何确定植物必需的矿质元素？植物必需的矿质元素有哪些生理作用？

植物必需元素的三个标准：不可缺少性、不可替代性、直接功能性。根据以上标准，采用溶液培养法，现已确定17种元素是植物的必需元素。

生理作用：①是细胞结构物质的组成成分，如N、P、K等；②作为酶、辅酶的成分或激活剂等，参与调节酶的活性，如Fe2+、K+、Mn2+等；③起电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和及能量转换过程中的电子载体等，如K+、Cl+、Fe2+等；④作为重要的细

胞信号转导信使，如Ca2+、NO等。

2.试述矿质元素在光合作用中的生理作用。

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Fe会影响光合电子传递 ③磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位；

④光合作用所必需的辅酶或调节因子，如Rubisco、FBPase的活化酶需要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。

3. 试比较被动吸收、简单扩散和协助扩散有何异同？ 相同点：对矿质元素的吸收不需要代谢能量直接参与，物质从其电化学势较高的区域向其较低的区域扩散。 区别 内容 所运输的物质 决定因素 所需结构 特点 类型 简单扩散 单纯扩散 不带电荷的溶质 细胞内外浓度梯度 脂质双分子层 通道扩散 离子 离子的带电情况及水合程度 通道蛋白 是 协助扩散 载体运输 分子和离子 细胞内溶质浓度和载体数量 载体蛋白 是 动力学符合米氏方程，载体运输具有饱和效应 不同点：被动运输包括简单扩散和协助扩散。

4. H+-ATP酶是如何与主动转运相关的？还有哪些生理作用？

H+-ATP酶的主要功能是水解ATP，同时将细胞中的H+泵至细胞外，使细胞外侧的H+浓度增加，形成跨膜H+电化学势梯度，二者合称为质子动力。H+-ATP直接利用ATP逆着电化学势梯度转运H+的过程，是一个主动运输的过程。并且由H+-ATP酶所建立的跨膜电化学势梯度驱动其他无机离子或小分子的跨膜转运过程。

H+-ATP酶对植物的许多生命活动起着重要的调控作用，例如，细胞内环境的PH稳定、细胞的伸长生长、气孔运动、种子萌发等。

5. 为什么植物缺钙、铁等元素时，缺素症最先表现在幼叶上？ 主要是看所缺元素在植物内移动性的大小。缺氮磷镁钾表现在老叶上，缺钙硼锌铜表现在新叶上，这是因为钙、铁等元素移动性差，当缺乏钙铁时，这些所缺元素又难以从老叶中转移出来进入幼叶供幼叶生长，所以幼叶先表现缺素症状了。 6. 植物的氮素同化包括哪几个方面？

硝酸盐的代谢还原、氨的同化、生物固氮。

是否具有选择透过性 否 脂溶性较好的非极性通道蛋白具有离子选溶质能较快地通过膜 择性和门控作用 第四章 植物的光合作用

名词解释

1.光合作用（photosynthesis）：绿色植物大规模地利用太阳能把二氧化碳和水合成富能的有机物，并释放出氧气的过程。

2. 光和色素（photosynthetic pigments）：在光和作用过程中吸收光能的色素。

3. 反应中心色素（reaction center pigments）：少数状态的叶绿素a分子，其既能捕获光能，又能将光能转换为电能。

4. 天线色素（antenna pigments）：主要作用是吸收光能，并把吸收的光能传递到反应中心色素的一类色素分子，包括绝大部分叶绿素a和全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等。 5. 光反应：该阶段受光驱动，将光能变成同化力并产生氧气，该反应在类囊体上进行。 6. 碳同化（反应）：该阶段在叶绿体基质中进行，在一系列酶的催化下，利用光反应产生的同化力固定CO2，形成糖。

7. 希尔反应（Hill reaction）：绿色植物的离体叶绿体在光下分解水，放出氧气，同时还原电子受体的反应。

8. 同化力（assimilatory power）：由于ATP和NADPH在碳同化过程中用于CO2的同化，故合称为~。

9. 量子效率（量子产额）：即每吸收一个光子后释放出的氧分子数。

10. 红降：用波长大于685nm的远红光照射绿藻时，虽然光子仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降的现象。

11. 双光增益效应（爱默生效应）：在远红光照射下，如补充红光，则量子产额大增，并且比这两种波长的光单独照射时的总和还要大，将这样两种波长的光促进光合效率的现象称为~。

12. 原初反应：光合色素分子对光能的吸收、传递与转换的过程。

13. 光合单位：结合于类囊体膜上能完成光反应的最小功能单位。

14. 光合作用反应中心：进行原初反应的最基本的功能单位，至少包括一个原初电子供体、一个原初电子受体和一个次级电子供体等电子传递体，以及维持这些电子传递体的微环境所必需的色素蛋白复合体。

15. 光系统：是进行光吸收的功能单位，是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。

16. 原初电子供体：天线色素分子将光能吸收和传递到反应中心后，使反应中心色素分子（P）激发而成为激发态，当其释放电子给原初电子受体时，就在反应中心形成了电子“空穴”，在此过程中P作为原初电子供体。

17. 非环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ合PSⅠ两个光系统，最终传递给NADP+的电子传递。

18. 环式电子传递：指PSⅠ产生的电子传给Fd，再到Cytb6f复合体，然后经PC返回PSⅠ电子传递。

19. 假环式电子传递：指水光解放出的电子经PSⅡ和PSⅠ两个光系统，最终传给O2的电子传递。

20. 光合磷酸化：叶绿体在光下把无机磷（Pi）与ADP合成ATP的过程。

21. 光呼吸（photorespiration）:绿色组织在光下吸收氧气，放出CO2的过程。 22. 光饱和点（light saturation point）：光合速率开始达到最大值时的光强度。 23. 光补偿点（light compensation point）：随着光强度的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强度时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强度称为~。 24. CO2补偿点：随着CO2浓度增高，光合速率增加，当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度。

25. 光抑制：光是植物光合作用所必需的，然而，当植物吸收的光能超过其所需时，过剩的光能会导致光合效率降低的现象。

的反应有很大差异。

生长素：双重作用，高浓度抑制，低浓度促进。不同器官敏感度不同，根>芽>茎，对离体器官的生长有明显促进作用，而对整株植物效果不佳。 2. 植物激素对开花有哪些影响？

生长素：在多数情况下，IAA抑制花的形成（由于IAA诱导ETH产生而引起）。只有凤梨科植物例外，其开花受到外源IAA和ETH的强烈促进。

黄瓜成花阶段完成之后，AUXs能够保证雌性器官的继续发育，表现出增加雌花的效应（通过诱导ETH产生而实现）

AUXs可诱导少数植物的单性结实，其中包括番茄、辣椒、黄瓜、南瓜及柑橘属等。 早春低温易引起番茄和辣椒等作物落花落果，施用AUXs及其调节剂可以起到保花保果的作用。 赤霉素：GAs对植物开花的诱导效应视不同植物反应型而异。施用GAs能促进多种长日照植物或需低温的植物在不适宜的环境下开花，但对短日照及中间性植物一般没有效果。 不同种类的GAs对开花的影响也有差别.

不同植物种类的成花诱导也可能需要不同的GAs。 GAs对花的性别分化及随后的果实发育起调节作用。

乙烯：ETH能诱导菠萝等凤梨科植物开花，并且开花提早，花期一致，但ETH对大多数植物的成花诱导没有作用。在成花诱导完成之后，ETH表现出对性别分化的调控作用。 ETH的一个主要功能是对花衰老的调控。

油菜素甾醇类：BRs促进成花是通过降低一个成花抑制子FLC的转录水平来实现的。纳摩尔水平的BL能促进花粉管的伸长。

3. 试用基因激活假说与酸生长理论解释生长素是如何促进细胞生长的？

基因激活假说：当生长素与其受体结合后，便会启动信号转导过程，活化一些转录因子；这些被活化的转录因子进入细胞核，就能促进特异基因的表达，产生细胞生理效应，如细胞伸长、壁蛋白合成等。

酸生长理论：IAA通过激活细胞质膜H+-ATPase向外分泌H+，引起细胞壁环境的酸化。细胞壁中的扩展蛋白在酸性PH条件下，通过减弱细胞壁多糖组分间的氢键，使细胞壁松弛、可塑性增加，液泡吸水扩大，细胞伸长。

4. GAs水平随着种子成熟过程而降低，而同时ABA的水平却上升，这有什么生理意义？ 说明植物激素对生长发育的调控具有顺序性。ABA在胚成熟阶段发挥重要的生理效应，而GAs则在胚和种子生长阶段发挥作用。‘ 5. 简述油菜素甾醇类的生理作用。

调节营养器官的生长；促进种子萌发；影响维管束分化；调节生殖生长；参与向重力性和光形态建成；BRs能促进整株植物的不对称生长；促进菜豆植株细胞分裂和木髓细胞分裂。促进萝卜子叶扩大时，与细胞分裂素有加成效应；能促进同化产物的运输与再分配；能提高对干旱、冷害、重金属、除草剂伤害、盐胁迫和真菌侵染等逆境的抗性。

第九章 植物的生长生理

名词解释：

1.细胞周期（cell cycle）：从母细胞分裂后形成的子细胞到下次再分裂成两个子细胞所需要的时间。

2.植物生长（plant growth）：是指植物在体积和数目和质量（干重）上的不可逆增加，是一种量的变化。

3.发育（development）：是植物生长和植物分化的总和，是两者在基因控制与环境条件影响

下形态结构和生理代谢功能上有序的动态全过程。

4.细胞分化（cell differentiation）:是指由分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的过程。

5.细胞程序性死亡（programmed cell death PCD）:细胞的自然死亡过程是由细胞内业已存在的、由基因编码的程序所控制的过程。

6.种子萌发（seed germination）：是指种子从吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化过程。

7.种子生活力（seed viability）：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。 8.种子活力（seed dormancy）：是指活种子在适宜的萌发条件下仍不能发芽的现象。 9.种子寿命（seed longevity）：种子从发育成熟到丧失活力所经历的时间。 10.需光种子（light seed）:需要光照才能萌发的种子。 需暗种子（dark seed）：只能在暗处萌发，有光则抑制其萌发的种子。

11.长命mRNA（long lived mRNA）:负责编码种子萌发早期蛋白质合成的mRNA是在种子形成过程中就已经产生，并保存在干燥种子中，这部分mRNA被称为~。 12.植物组织培养（plant tissue culture）：是指在无菌条件下，将外植体接种到人工配制的培养基上培育成植株的技术。

13.细胞全能型：植物体的每个细胞携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。

14.生长大周期（grand period of growth）：植物体或个别器官所经历的“慢-快-慢”的整个生长过程。

15.生长的温周期性（thermoperoidicity of growth）:植物的生长按温度的昼夜周期性发生有规律的变化。

16.生长的季节周期性（seasonal periodicity of growth）:植物的生长在一年四季中也会发生有规律性的变化。

17.相关性（correlation）：高等植物是由各种器官组成的统一整体，各种器官虽然在形态结构及功能上不同，但它们的生长是相互依赖又相互制约的。

18.根冠比（root/top R/T）：地下部分的质量与地上部分的质量的比值。 19.顶端优势（apical dominance）：植物的顶端在生长上占有优势并抑制侧枝或侧根生长的现象。

20.极性（polarity）:是指植物体或植物体的一部分在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现象。

21.再生（regeneration）：是指植物体的离体部分具有恢复植物体其他部分的能力。 22.光形态建成（photomorphogenesis）：通常将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。 23.黄化现象（etiolation）：黑暗中生长的植物产生黄花苗的现象。

24.光敏色素（phytochrome）:感受红光和远红光。 25.隐花色素（crytochrome）:感受蓝光和近紫外光。 26.向光素（phototropin）:吸收蓝光和近紫外光而调节形态建成、新陈代谢和向光性的受体，是一种蓝光受体。

27.紫外光-B受体（UV-B-receptor）：感受较短波长的紫外光。 28.棚田效应（Tanada effect）：红光照射离体绿豆根尖后能诱导少量正电荷的产生，远红光则可逆转。

29.植物运动（plant movement）：植物的整体不能自由移动，但是植物的器官却可以在空间位置上有限度地移动。

30.向性运动（tropical movement）：是指植物的某些器官由于受到外界环境中单方向的刺激而产生的运动。

31.向光性（phototropism）:植物根据光照的方向而弯曲的能力。 32.向重力性（gravitropism）：植物在重力的影响下，保持一定方向生长的特性。 32.平衡石（statolith）:植物中感受重力的细胞器。

33.感性运动（nastic movement）:是指植物受无定向的外界刺激所引起的运动，运动的方向与外界的刺激的方向无关。

34.感夜性：昼夜光暗变化引起（叶和花）的运动。 35.感热性:植物对温度起反应的感性运动。

36. 感震性：感受外界震动而引起的植物运动。

37.近似昼夜节奏（circadian rhythm）或生物钟（physiological clock）：植物的一些生理活动具有周期性或节奏性，而且这种周期性是一个不受环境条件的影响，以近似昼夜周期的节奏自由运行的过程。

简答题：

1.植物激素和蔗糖含量对细胞分化有什么影响？

植物激素：可能作为细胞分化的信号在细胞分化中起着重要作用。在植物组织培养过程中，由愈伤组织分化为根和芽，是由细胞分裂素与生长素的含量决定的。[CTK]/[IAA]比值低时，促进根的形成；[CTK]/[IAA]比值高时，促进芽的形成；两种激素含量相当时，则愈伤组织不分化，继续形成新的愈伤组织。乙烯对根的形成也有促进作用，而较高浓度的赤霉素则抑制根的形成。生长素可诱导愈伤组织分化形成木质部。CTK在诱导木质部分化过程中与生长素有相似效应。

蔗糖：蔗糖含量与木质部和韧皮部的分化也有关系。在丁香茎髓的愈伤组织培养中，若培养基中蔗糖含量较低，将诱导形成木质部；若蔗糖含量较高，诱导形成韧皮部；若蔗糖含量在中等水平，则诱导木质部和韧皮部同时形成，且中间还有形成层。 2.长命mRNA是在何时被合成，何时起作用的？

长命mRNA是在种子形成过程中产生，在种子萌发时起作用。

3.阐述种子萌发过程中贮藏物质的动员和再利用过程。 ①淀粉的动员：

淀粉在淀粉酶和淀粉磷酸化酶的作用下降解，以蔗糖的形式从胚乳或子叶运输到生长中的胚芽和胚根中。 ②脂肪的动员

脂肪水解的产物甘油经磷酸化后变为磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮后可以进入糖酵解，再经有氧呼吸途径氧化为CO2和水，或逆糖酵解途径转变为葡萄糖、蔗糖等。水解产物脂肪酸经过β-氧化后生成乙酰辅酶A，再经乙醛酸循环等一系列步骤而转变为蔗糖，并转运至胚轴供生长之用。

③蛋白质的动员

蛋白质在多种蛋白酶、肽酶的作用下，分解为游离氨基酸，并主要以酰胺的形式运输到胚轴中供生长所用。氨基酸可直接合成新的蛋白质，可通过转氨基形成其他种类氨基酸，可通过脱氨作用，转变为有机酸和氧。 ④植酸的动员

种子萌发时，植酸在植酸酶的作用下，分解为肌醇和磷酸，磷酸参与体内能量代谢，肌醇可参与到细胞壁的形成过程中。

4.植物地上部和地下部相关性表现在哪些方面？生产上如何应用？ 地下部和地上部的相关性可用根冠比来表示。

地下部与地上部的生长是相互依赖的。地下部的根负责从土壤中吸收水分、矿物质、有机质及合成少量有机物、细胞分裂素等供地上部所用，但根生长所必需的糖类、维生素等却需要由地上部供给。

地下部和地上部的生长还存在相互制约的一面，主要表现在对水分、营养等的争夺，并从根冠比的变化上反映出来。

应用：在农业生产上，常用水肥措施来调控作物的根冠比，促进收获器官的生长，以达到增产的目的。

5.就“植物生长”而言,光起什么作用？

①光对植物生长的间接作用就是通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量基础；

②直接作用是指光对植物形态建成的作用。光促进幼叶展开，抑制茎的伸长。蓝光对植物生长有明显的抑制作用，紫外光对植物的生长的抑制作用更强。

③黑暗中生长的幼苗与光下生长的幼苗在形态上也有很大差异。 ④光对植物生长的抑制主要是与光对生长素的破坏有关。

⑤光对植物生长的许多过程如种子的萌发、休眠芽的萌发生长、冬季植物生长减慢或停止、黄化现象及转绿等都有影响，并且都是通过光敏色素实现的。 6.什么是光形态建成？其光反应特性与光合作用有何区别？

作用方式：光形态建成以信号的方式影响生长发育，光合作用以能量的方式影响生长发育。 反应：光形态建成是低能反应，与光能有无、性质有关。光合作用是高能反应，与光的强弱有关。

受体：光敏色素、隐花色素、紫外光-B-受体。光合作用是光合色素。

7.光敏色素分子的结构特点是什么？在植物体内有哪些生理作用？ 结构特点：在生理条件下，由两个亚基构成二聚体。每个亚基有两个组成部分：一个称为“生色团”的吸光色素分子和一个脱辅基蛋白，两者结合构成全蛋白。光敏色素有两种可以相互转化的构象形式，红光吸收型和远红光吸收型。

生理作用：目前已知有200多个形态生理反应受光敏色素的调节，包括种子萌发、叶子和茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、植物的花诱导和花粉育性等。

第十章 植物的生长生理

名词解释：

1.花熟状态（ripeness flower state）：植物开花之前必须达到的生理状态。 2.春化作用（vernalization）:低温促进植物开花的作用。 3.去春化作用（devernalization）：高温消除春化作用的现象。

4.再春化现象（revernalization）：脱春化的植物再度被低温恢复春化的现象。 5.短日春化现象（SD vernalization）：短日照处理可以部分或全部代替春化处理的现象。 6.光周期（photoperiod）：一天中白天和黑夜的的相对长度。 光周期现象（photoperiodism）：植物对白天和黑夜相对长度的反应。 7.短日照植物（short day plant SDP）：是指在昼夜周期中日照长度短于某一临界值时才能开花的植物。

8.长日照植物（long day plant LDP）：是指在昼夜周期中日照长度长于某一临界值时才能开花的植物。

10.临界日长（critical daylength）：是指在昼夜周期中诱导短日照植物开花所需的最长日照长度或诱导长日植物开花所必需的最短日照长度。

11.光周期诱导（photoperiodic induction）：达到一定生理年龄的植株，只要经过一定时

间适宜的光周期处理，以后即使处在不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果而诱导植物开花的现象。

12.雌雄异株植物（dioecious plant）：同一植株上只具有单性花的植物。 13.雌雄同花植物（hermaphroditic plant）：大多数植物在花芽分化中逐渐在同一朵花内形成雌蕊和雄蕊。

14.雌雄同株植物（monoecious plant）或雌雄异花植物：在同一植株上，有两种花，一种是雄花，一种是雌花的植物。

15.自交不亲和性（homomorphic incompatibility）：是指植物雌蕊的柱头或花柱通过识别自体或异体花粉，并抑制自体花粉的萌发或生长，导致自体受精不能正常进行的现象。 16.群体效应（population effect）：单位面积内，花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管的生长越好。

简答题：

1.植物的成花包括哪三个阶段？

成花诱导：适宜的环境刺激诱导植物从营养生长向生殖生长转变； 成花启动：处于成花决定态的分生组织，经过一系列内部变化分化成形态上可辨认的花源基的过程；

花的发育：植物茎尖从营养生长到花形成的过程。

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？ 春化作用（vernalization）:低温促进植物开花的作用。

植物感受低温的部位是茎尖生长点：如栽培于温室中的芹菜，由于得不到花芽分化所需的低温，不能开花结果。如果用橡胶管把芹菜茎的顶端缠绕起来，让冷水不断通过，只让生长点得到低温，就能通过春化而在长日照下开花结实。如果将芹菜置于低温条件下，给予茎尖25C左右的较高温度处理时，则植株不能开花；离体的胡萝卜和苞菜的茎尖经低温处理亦能顺利通过春化。

3.什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型？ 光周期现象（photoperiodism）：植物对白天和黑夜相对长度的反应。 光周期类型：

短日照植物：如大豆、菊花、高粱。 长日照植物：如小麦、大麦、油菜。 日中性植物：如番茄、黄瓜、茄子。 长-短日植物：大叶落地生根、芦荟。 短-长日植物：风铃草、白三叶草。 中日性植物：甘蔗

4.为什么说暗期长度对短日照植物成花比日照长度更为重要？ 以临界日长为13-14h的短日照植物大豆为材料时，如果将光期长度固定为16h或4h，在4-20h范围内改变暗期长度，观察到只有当暗期长度超过10h以上时才能开花。由此可见，暗期长度比日照长度对植物开花更为重要。

5.春化和光周期理论在农业生产上有哪些应用？ 人工春化，加速成花； 指导引种；

控制开花。

6.简述ABCDE模型的主要内容。 A类基因单独控制萼片的形成； A类核B类基因联合控制花瓣的发育；

B类核C类基因共同决定雄蕊的形成； C类基因单独调控心皮的形成； D类基因控制胚珠的发育；

E类基因促使营养器官向生殖器官的转变。

第十一章 植物的成熟和衰老生理

1.呼吸跃变（respiratory climacteric）：在细胞分裂迅速的幼果期，呼吸速率很高，当细胞分裂停止，果实体积增大时，呼吸速率逐渐降低，果实体积长成和进入成熟之前，呼吸又急剧升高，最后又下降。果实在成熟之前发生的这种呼吸突然升高的现象。

2.后熟（after ripening）:是指种子采收后需经过一系列的生理生化变化达到真正的成熟才能萌发的过程。

3.层积处理：是解除种子休眠的一种方法，即将种子埋在湿沙中置于1-10C温度中，经1-3个月的低温处理就能有效的解除休眠。 4.单性结实（parthenocarpy）：有些植物的胚珠不经过受精，其子房仍然能继续发育成为没有种子的果实。

5.植物的休眠（dormancy）：是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的一种现象，是植物抵抗和适应不良环境的一种保护性的生物学特性。

6.衰老(senescence)：是指植物体生命周期的最后阶段，是在正常环境下，成熟的细胞、组织、器官和整个植株自然地发生技能衰退、逐渐终止生命活动的过程。

7.脱落（abscission）：是指植物器官自然离开母体的现象。

8.自由基：游离存在的、具有极为活泼的化学特性的带有不成对电子的分子、原子或离子。 9.活性氧：是指化学性质极为活泼、氧化能力很强的含氧物的总称。 10.衰老相关基因（senescence-associated genes SAGs）：一些未曾在功能叶片中表达的基因在衰老期间被激活，一些低水平表达的基因表达量得到增强，这一类基因称为~。 11.程序性细胞死亡（PCD）：植物体内存在特定基因控制细胞衰老事件。

简答题：

1.种子成熟过程中会发生哪些生理生化变化？

呼吸速率：种子成熟过程是有机物质合成与积累的过程，新陈代谢旺盛，需要呼吸作用提供能量；

内源激素：种子成熟受多种激素调控，种子中的内源激素随种子发育进程而发生变化。 2.果实成熟期间在生理生化上有哪些变化？

呼吸跃变和乙烯的释放；

有机物质的转化：甜味增加、酸味减少、涩味消失、香味产生、果实变软、色泽变艳、维生素含量增高；

内源激素的变化：一般在幼果生长期时，生长素、赤霉素、细胞分裂素的含量增高。到了果实成熟时。都下降至最低点，而这时乙烯、脱落酸含量则升高。 3.种子休眠的原因有哪些？如何破除休眠？

种子休眠 ——采用物理和化学方法去除或破开种皮，使种皮透水透气； 胚未完全发育

种子未完成后熟——低温层积法处理

抑制物的存在——将种子从果实中取出，用流水除去抑制物质。 4.植物衰老时发生哪些生理生化变化？衰老的机制如何？

生理生化变化：水解酶活性增强；光合速率下降；呼吸速率下降；生物膜结构变化；植物内源激素的变化。

衰老机制：DNA损伤假说及基因时空调控假说；自由基损伤假说；植物激素调节假说；程序性细胞死亡。

第十二章 植物的逆境生理

名词解释：

1.逆境（environmental stress）：指对植物生长发育和生存不利的各种环境因素的总和。 2.抗逆性（stress resistance）：植物在长期的系统发育中形成的对逆境的适应能力和抵抗能力。

3.抗性锻炼（hardening）：抗性是植物对环境的适应性反应，是逐步形成的，这种适宜性形成的过程。 4.交叉适应（cross adaptation）：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境的相互适应作用称为~。

5.渗透调节（osmoregulation）：在细胞含水量不变的情况下，通过增加或降低细胞内的溶质浓度，改变细胞的渗透势，调节细胞内外的渗透平衡。 6.冻害（freezing injury）：冰点以下的低温使植物组织内结冰引起的伤害。： 7.冷害（chilling injury）：0C以上低温对植物造成的危害。 8.逆境蛋白（stress proteins）：逆境能诱导合成一些与逆境相适应的蛋白质，以提高植物对各种逆境的抵抗能力。 9.热害（heat injury）：由高温引起植物伤害的现象。

10.热激蛋白（HSP）：受高温刺激后大量合成的一类蛋白质。 11.大气干旱（atmosphere drought）：高温、强光、大气相对湿度低，导致植物强烈蒸腾，失水量大于根系吸水量，造成植物体内严重水分缺失。 12.土壤干旱（soil drought）：土壤中可利用水缺乏，植物根系吸水困难，体内水分亏缺严重，引起永久萎蔫的现象。

13.生理干旱（physiological drought）：由于土壤温度过低、土壤溶液离子浓度过高或土壤缺氧、存在有毒物质等原因，使根系正常的生理活动受到阻碍，不能吸水而使植物受旱的现象。

问答题：

1.胁迫因子对植物产生的伤害效应种类有哪些？逆境胁迫对植物代谢有哪些影响？ 种类：物理胁迫、化学胁迫、生物胁迫。

代谢失调：水分代谢失调；光合速率下降；呼吸速率大起大落；分解代谢大于合成代谢。 2.植物如何从形态结构和生理代谢两方面提高对逆境的适应？

形态结构适应：植物通过形态结构变化来抵抗或适应逆境。如以根系发达、叶小以适应干旱条件；扩大根部通气组织以适应淹水条件；如冬季低温来临，植物生长停止，进入休眠，以适应周期性逆境等。

生理适应：植物通过代谢变化来适应逆境，主要形成逆境蛋白、增加渗透调节物质和ABA含量，减少质膜系统的破坏，提高细胞对各种逆境的抵抗能力。 3.试述逆境蛋白产生的生物学意义？

逆境能诱导合成一些与逆境相适应的蛋白质，以提高植物对各种逆境的抵抗能力。如热激蛋白是在高温下诱导合成的，能提高植物抗热性；抗冻蛋白是低温胁迫下诱导合成的，能抑制冰晶生长，减轻冰晶对生物膜系统中如类囊体膜、线粒体膜等的伤害；冷相应蛋白是低温诱导合成的，可提高抗寒性；病程相关蛋白是植物受到病菌侵染过程中诱导合成的一些相对分子质量较小的蛋白质，参与植物的抗病过程。 4.什么是渗透调节？渗透调节的功能如何？

渗透调节（osmoregulation）：在细胞含水量不变的情况下，通过增加或降低细胞内的溶质浓

度，改变细胞的渗透势，调节细胞内外的渗透平衡。

功能：渗透调节是植物对逆境的一种适应性反应，其主要功能是维持细胞膨压和细胞膜稳定，保持气孔开放以维持植物光合作用，保持细胞持续生长等。

考试形式：

填空 20’

名词解释（英文：每一章最主要） 20’ 选择题 20’ 判断题 10’

简答题（4个） 20’ 论述题（1个） 10’

重点章节 光合作用 呼吸作用 矿质元素 发育

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