植物的逆境生理复习题参考答案

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植物的逆境生理复习题参考答案

一、名词解释

1、逆境(environmental stress)：又称胁迫(stress)。系指对植物生存和生长不利的各种环境因素的总称。如低温、高温、干旱、涝害、病虫害、有毒气体等。

2、抗逆性(stress resistance)：植物对逆境的抵抗和忍耐能力，简称为抗性。抗性是植物对环境的一种适应性反应，是在长期进化过程中形成的。

3、抗性锻炼(hardiness hardening)：在生活周期中，植物的抗逆遗传特性需要特定环境因子的诱导才能表现出来，这种诱导过程称为抗性锻炼，例如抗寒锻炼、抗旱锻炼。

4、抗寒锻炼(cold resistance hardening)：植物在冬季来临之前，随着气温的降低，体发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强，这种抗寒能力逐渐提高的过程称为抗寒锻炼。

5、抗旱锻炼(drought resistance hardening )：在种子萌发期或幼苗期进行适度的干旱处理，使植物的生理代上发生相应的变化，从而增强对干旱的抵抗能力，这个过程称为抗旱锻炼。

6、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，这种对不同逆境间的相互适应作用，称为交叉适应。

7、避逆性（stress avoidance）：植物通过设置物理屏障或某些特殊的代反应和生长发育变化，从而避免或减小逆境对植物组织施加的影响，使其仍保持较正常的生理活动，这种抵抗称为避逆性。

8、耐逆性(stress tolerance)：又称逆境忍耐。植物组织虽然经受逆境的影响，但可通过代反应阻止、降低或者修复由逆境造成的损伤，从而保持其生存能力，这种抵抗称为耐逆性。

9、逆境逃避(stress escape)：指植物通过生育期的调整避开逆境，例如沙漠中的一些植物在雨季里快速生长，完成生活史，自身并不经历逆境。

10、渗透调节(osmotic adjustment.) ：植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势，增强吸水和保水能力，以维持正常细胞膨压的作用。

11、寒害(cold injury)：低温导致的植物受伤或死亡。

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12、冻害(feezing injury)：温度下降到零度以下，植物体发生冰冻，因而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。

13、冷害(cilling injury)：零度以上低温，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡，这种现象叫冷害。

14、涝害(flood injury)：土壤水分过多对植物产生的伤害。

15、植保素(phytoalexin)：是寄主被病原菌侵入后产生的一类对病菌有毒的物质。

16、抗病性(disease resistance)：植物对病原微生物侵染的抵抗能力。

17、活性氧(active oxygen)：是性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称。包括含氧的自由基、过氧化氢、单线态分子氧等。

18、生物自由基(biological free radical)：泛指生物体自身代产生的带有未配对电子的基团或分子，包括含氧自由基和非含氧自由基。它们的化学性质极其活泼，不稳定的。

19、逆境蛋白(stress proteins)：由逆境因素如干旱、水涝、高温、低温、病虫害、有毒气体和紫外线等诱导植物体形成的新蛋白质(酶)。

20、大气干旱(atmosphere drought)：空气极度干燥，相对湿度极低，根系吸水赶不上蒸腾失水，因而发生水分亏缺现象。

21、土壤干旱(soil drought)：因土壤中缺少可利用的水，导致植物体水分亏缺发生永久萎蔫的现象。

22、干旱(drought)与生理干旱(physiological drought)：过度水分亏缺的现象称为干旱。由于土壤中盐分过多，引起土壤水势降低，使植物根系吸收水分困难，甚至发生体水分外渗的受旱现象，叫生理干旱。寒害也能引起植物产生生理干旱现象。

二、写出下列符号的中文名称

1、CAT —过氧化氢酶；

2、MDA —丙二醛；

3、O-.2 —超氧自由基；

4、1O2 —单线态氧；

5、*OH —羟基自由基；

6、POD —过氧化物酶；

7、P- —蛋白质自由基；

8、RO- —烷氧自由基；

9、UFAI —不饱和脂肪酸指数；10、RuFA —多元不饱和脂肪酸；11、SOD —超氧物歧化酶；12、ROO* —脂质过氧化物；

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13、HSPs —热击蛋白；14、PRs —病程相关蛋白；15、HF —氟化氢。

三、填空题

1、双硫键，凝聚；

2、膜相的改变，由于膜损伤而引起代紊乱导致死亡；

3、孕穗期，灌浆至乳熟末期；

4、硫化物，氟化物，氯化物，氮氧化合物，粉尘，带有各种金属元素的气体；

5、降低；

6、强；

7、多；

8、无机离子，可溶性糖，脯氨酸，甜菜碱等；

9、少；10、慢；11、慢；12、脱落酸；13、高；14、冻害，冷害，15、机械损伤，16、正比例，17、大气，土壤；18、糖；19、暂时萎蔫；

20、弱；21、强；22、HF；23、超氧自由基，羟基自由基，单线态氧，过氧化氢，脂质过氧化物；24、强；25、水，大气。

四、是非判断与改正

1、√；

2、√；

3、×（过度脱水）；

4、×（零度以上低温时）；

5、√；

6、×（速度减慢）；

7、√；

8、×（耐热性强）；

9、√；10、×（下降）；11、√；12、√；

13、√；14、×（酚、氰、铬、砷、汞）；15、√；16、×（对某一污染物极敏感的植物）。

五、简答题.

1、膜脂与植物的抗冷性有何关系?

答：一般生物膜脂呈液晶态，当温度下降到一定程度时，膜脂由液晶态变为凝胶态，从而导致原生质停止流动，透性加大。膜脂碳链越长，固化温度越高，碳链长度相同时，不饱和键数越多，固化温度越低。即不饱和脂肪酸越多植物的抗冷性就越强。

2、在逆境中，植物体累积脯氨酸有什么作用?

答：脯氨酸在逆境中的作用有两点：(1)作为渗透调节物质。适合于用来保持原生质与环境的渗透平衡。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，增强蛋白质和蛋白质间的水合作用。

3、BA提高植物抗逆性的原因是什么?

答：原因有四点：(1)可能减少膜的伤害；(2)减少自由基对膜的破坏。(3)改变体代。(4)减少水分丧失，提高抗旱、抗冷、抗寒和抗盐的能力。

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4、物组织的伤害大致分为几个步骤?

答：分两个步骤，第一步，是膜相的改变。在低温时膜从液晶态转变为凝胶态，膜收缩，出现裂缝或通道，使膜的透性增加。第二步，是由于膜损伤而引起代紊乱导致死亡。结合在膜上的酶系统受到破坏。同时结合在膜上的酶系统与膜外游离酶系统之间丧失固有的平衡，导致代紊乱。

5、出植物体能消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、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等。

6、冷害过程中，植物体发生了哪些生理生化变化?

答：(1)原生质流动减慢或停止。对冷害敏感的植物如番茄、西瓜等在10℃下1分钟，原生质流动很缓慢或完全停止。

(2)水分平衡失调。秧苗受到冷害后，吸水跟不上蒸腾，叶尖、叶片会萎蔫、干枯。

(3)光合速率减弱。低温影响叶绿素合成和与光合作用有关酶的活性，加上阴雨，光照不足，光合作用产物形成少，导致减产。

(4)呼吸速率大起大落。冷害初期呼吸速度加快，随着低温加剧或时间延长，至病症出现时，呼吸更强，以后迅速下降。

7、提高作物抗旱性的途径是什么？

答：(1)根据作物抗旱特征(根系发达，根／冠比大等)，可以选择不同抗旱性的作物品种，或作为抗旱育种的亲本，加速抗旱育种。

(2)提高作物抗旱性的生理措施，例如：抗旱锻炼、蹲苗、合理施用磷肥、钾肥均能提高作物抗旱性；氮肥过多、过少抗旱性差，所以要适量；硼在抗旱中的作用与钾类似。

(3)施用生长延缓剂，如矮壮素等。

8、SO2危害植物的原因是什么?

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答：SO2通过气孔进入叶，溶化浸润于细胞壁的水分中成为重亚硫酸离子(HSO-3)和亚硫酸离子(SO-3)，并产生氢离子，这三种离子会伤害植物细胞。H+降低细胞的pH值，干扰代过程，SO-3和HSO-3直接破坏蛋白质的结构，使酶失活。间接影响是因产生更多的自由基(如O-˙2，*OH等)，伤害细胞，比直接影响更大。

9、作物适应干旱的形态和生理特征有哪些?

答：形态特征：根系发达而深扎，根冠比大，叶片细胞小，叶脉致密，单位面积气孔数目多。

生理特征：细胞液的渗透势低，在缺水情况下气孔关闭较晚，光合作用不立即停止，酶的合成活动仍占优势。

10、植物在环境保护中有什么作用?

答：(1)植物通过光合作用不断从空气中吸收二氧化碳，释放氧气，可以维持大气中二氧化碳和氧的平衡。

(2)植物可以吸收环境中的污染物，并加以分解。如垂柳吸收SO2和氟化物的能力都较强。植物吸收污染物后，有的分解成营养物质、有的形成络合物，从而降低了毒性。

(3)抑制藻类生长。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，净化水质。

(4)植物叶片表面的绒毛、皱纹及分泌物等可以阻挡、吸附或粘着粉尘。

(5)植物对某些污染物的高度敏感性，可以用作环境监测或生物报警，如唐昌蒲对氟化氢非常敏感，可以监测大气中氟化氢的浓度变化。

六、论述题

1、03对植物的伤害主要表现在哪些方面?

答：植物受O3伤害的症状：一般出现在成熟的叶片上，它对植物伤害主要表现在：（1）破坏质膜。O3能氧化质膜的组成成分如蛋白质和不饱和脂肪酸等，破坏质膜，使细胞含物外渗。（2）破坏细胞正常的氧化还原过程。由于O3氧化SH 基为—S—S—键，破坏了以SH基为活性基的酶(如多种脱氢酶)的活性，从而导致细胞正常的氧化还原过程受扰，影响各种代过程。（3）O3破坏叶绿素的合成，使光合速率降低。（4）改变呼吸途径。O3不只抑制氧化磷酸化水平，同时还抑

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制糖酵解，促进戊糖磷酸途径。

2、对植物代有何影响?

答：(1)逆境导致水分胁迫，细胞脱水，膜系统受害，透性加大。

(2)光合速率下降，同化产物减少，缺水引起气孔关闭，叶绿体受损伤，RuBPC 等失活或变性。

(3)冰冻、高温、淹水时、呼吸速率逐渐下降，冷害、干旱胁迫时，呼吸先升后降，感病时呼吸显著升高。

(4)逆境导致糖类和蛋白质转变成可溶性化合物，性上升有关。

(5)组织脱落酸含量迅速升高。

3、病害对植物生理生化有何影响?作物抗病的生理基础如何?

答：病害对植物生理生化的影响如下：（1）水分平衡失调，许多植物感病后发生萎蔫或猝倒。（2）呼吸作用加强。染病组织一般比健康组织的呼吸速率可增加许多倍，且氧化磷酸化解偶联，大部分能量以热能形式释放出去，所以染病组织的温度大大升高。（3）光合作用下降。染病后，叶绿体破坏，叶绿素含量减少，光合速率显著下降。（4）生长改变。有些植物染病后由于IAA、GA增加，引起植物徒长，偏上生长，形成肿瘤等。

作物抗病的生理基础是：（1）加强氧化酶(抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶)的活性，可以分解毒素，促进伤口愈合，抑制病菌水解酶活性。（2）植物染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菌死亡。（3）产生抑制物质。如马铃薯植株产生绿原酸，可以防止黑疤病菌的感染，亚麻的根分泌一种含氰化物的物质，抑制微生物的呼吸。（4）作物还具有免疫反应。即在病菌侵入时，体产生某种对病原菌有毒的化合物(多为酚类化合物)防止病菌侵染。此外，作物体还含有一些化学物质，如生物碱、单宁、苦杏仁苷等，对侵入的病菌有毒杀作用或防御反应，能减轻病害。

4、什么叫植物的交叉适应?它具有什么特点?

答：植物和动物一样，在经历了某种逆境之后能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对于不良环境之间的相互适应作用，称为交叉适应。其特点如下：:

(1)在干旱、盐渍等多中逆境条件下，植物体的脱落酸、乙烯等植物激素含量都

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有增加，从而可以提高植物对多种逆境的抵抗能力。

(2)植物在遭受多种逆境胁迫下，会同时有多种保护酶参与作用，如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等。

(3)植物在一种逆境下可以产生多种逆境蛋白，而在多种逆境下则又可以产生类似的逆境蛋白。如在高温、干旱、盐渍等胁迫下都能诱导热激蛋白的合成。(4)在多种逆境条件下，植物都会积累脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质，通过渗透调节作用来提高自身对逆境的抵抗力。干旱、盐处理可提高水稻的抗冷性，就是植物发生交叉适应反应的例证。

5、环境污染中的”五毒”是什么?它们是如何危害植物的?

答：通常讲环境污染中的五毒是指酚、氰、汞、络、砷。其中，酚会损害细胞质膜，破坏膜的选择透性，影响植物对水分、矿质元素的吸收和代，导致根腐烂、叶片发黄，生长受阻。氰化物会抑制细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶的活性，呼吸作用受阻，植株生长不良，分蘖少，植株矮小，甚至停止生长。铬会导致水稲叶鞘出现褐斑，叶片失绿枯黄，根系发育不良，植株矮小。汞会破坏叶绿素，叶子发黄，光合速率明显下降，植赞矮小，根系不发达，分蘖受抑制。砷可使叶片变为绿褐色，叶柄基部出现褐色斑点，根系发黑，植株枯萎。其伤害的机理可能与蛋白质变性有关。

6、渗透调节物质有哪些?渗透调节的主要生理功能是什么?

答：植物渗透调节物质可分为两大类：一是由外界引入细胞中的无机离子，包括钾、钠、钙、镁、氯等;二是在细胞合成的有机溶质，主要是蔗糖、山梨醇、脯氨酸、甜菜碱等。其主要的生理功能包括：

(1)维持细胞膨压变化不大，有利于其他生理生化过程的进行。

(2)维持气孔开放，以保证光合作用较正常的进行。

7、植物在逆境下可以合成哪些逆境蛋白?它们有什么生理功能?

答：植物在逆境条件下合成的逆境蛋白有：

(1)热击蛋白f(HSPs)，可以和受热激伤害后变性蛋白质结合，维持它们的可溶状态或使其恢复原有的空间构象和生物活性。热激蛋白也可以与一些酶结合成复

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合体，使这些酶的热失活温度明显提高。

(2)低温诱导蛋白，亦称冷击蛋白，它与植物抗寒性的提高有关。由于这些蛋白具有高亲水性，所以具有诚少细胞失水和防止细胞脱水的作用。

(3)渗调蛋白，有利于降低细胞的渗透势和防止细胞脱水，提高植物的抗盐性和抗旱性。

(4)病程相关蛋白(PRs)，与植物局部和系统诱导抗性有关。还能抑制真茵孢子的萌发，抑制菌丝生长，诱导与其他防卫系统有关的酶的合成，提高其抗病能力。

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