高级植物生理学题库

第一章 植物水分生理

一、名词解释 （写出下列名词的英文并解释）

自由水free water：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。所以，当自由水比率增加时，植物细胞原生质处于溶胶状态，植物代谢旺盛，但是抗逆性减弱。

束缚水bound water：与细胞的组分紧密结合,不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。所以，当束缚水比率高时，植物细胞原生质处于凝胶状态，植物代谢活动减弱，但是抗逆性增加。

生理需水：直接用于植物生命活动与保持植物体内水分平衡所需要的水称为生理需水

生态需水：水分作为生态因子，创造作物高产栽培所必需的体外环境所消耗的水

水势Water potential：水势是指在同温同压同一系统中，一偏摩尔体积（V）溶液（含溶质的水）的自由

0

能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μw)的差值(Δμw)。

00

Ψw=(μw / Vw) -（μw／Vw） =(μw-μw)／Vw=Δμw／Vw 植物细胞的水势是由溶质势、压力势、衬质势来组成的。

溶质势Solute potential、渗透势Osmotic potential ：由于溶质的

1水分生理。水分的吸收机理(细胞的吸收，根的吸收)，提高抗逆性

水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 一、细胞吸水的机理：

1.渗透吸水 指由于溶质势的下降而引起的细胞吸水，为含有液泡的细胞吸水。

2.吸胀吸水 对于无液泡的分生组织和干燥种子来说，主要是依赖于细胞内的亲水性物质，有较低低的衬质势。

二、植物根系吸水。

植物根系吸水的方式按动力不同，分为主动吸水和被动吸水两种方式。主动吸水是由植物根系本身的生理活动而引起的吸水方式，动力来自根压，根压指由于根系生理活动引起水势下降，导致土壤周围细胞的水分向根部流动，这种是液体从根部上升的压力；被动吸水是由于枝叶的蒸腾作用而引起根部吸水的方式，动力来自蒸腾拉力，蒸腾拉力指由于整体作用产生的一些列水势梯度使导管中水分上升的力量。

根系吸水的途径

有三条，质外体途径，跨膜途径和共质体途径。质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙等无细胞质部分的移动，速度快；共质体途径是指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，速度较慢；跨膜运输指水分从一个细胞移到另一个细胞，要通过两次质膜和液泡膜；

提高作物抗旱性途径是什么？

（1）根据作物抗旱特征 可以选择不同抗旱性的作物品种

第一章 植物水分生理

一、名词解释 （写出下列名词的英文并解释）

自由水free water：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。所以，当自由水比率增加时，植物细胞原生质处于溶胶状态，植物代谢旺盛，但是抗逆性减弱。

束缚水bound water：与细胞的组分紧密结合,不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。所以，当束缚水比率高时，植物细胞原生质处于凝胶状态，植物代谢活动减弱，但是抗逆性增加。

生理需水：直接用于植物生命活动与保持植物体内水分平衡所需要的水称为生理需水

生态需水：水分作为生态因子，创造作物高产栽培所必需的体外环境所消耗的水

水势Water potential：水势是指在同温同压同一系统中，一偏摩尔体积（V）溶液（含溶质的水）的自由

0

能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μw)的差值(Δμw)。

00

Ψw=(μw / Vw) -（μw／Vw） =(μw-μw)／Vw=Δμw／Vw 植物细胞的水势是由溶质势、压力势、衬质势来组成的。

溶质势Solute potential、渗透势Osmotic potential ：由于溶质的

高级植物生理学，植物细胞信号转导

植物在整个生长过程中，受到来自外部内部的各种生物的或非生物的刺激。如温度、光、重力、植物激素、病原生物，这些刺激都能影响植物的生长和发育过程。

在长期的进化过程中，植物体本身形成了许多应答(response)这些刺激的机制，其中信号转导(signal transduction)就是应答这些刺激最为重要的环节。细胞通过感受这些物理的、化学的或生物的信息，并作出适当的生理反应以维持其生命活动的进行。

例如植物的向光性能促使植物向光线充足的方向生长，在这个过程中，首先植物体要能感受到光线，然后把相关的信息传递到有关的靶细胞，并诱发胞内信号转化传递，调节基因的表达或改变酶的活性，从而使细胞作出反应。这种信息的胞间传递和胞内转导过程称为植物体内的信号传导。

植物体的信息系统可概括为两大类：

一类是遗传基因信息系统。在生物进化过程中形成的，以核酸蛋白质为组成的生物大分子信息系统。

高等植物细胞全能性的发现，证实了细胞中含有发育成为完整植株的全套的遗传信息。植物生长发育就是植物基因（遗传信息）受内外环境的影响，在时间和空间顺序表达的结果。

另一类是环境刺激—细胞反应偶联信息系统。植物感受到环境信号，并将其转变为植物体内的信号，从而调节植

高级植物生理学复习题

1、试述质子驱动力的产生过程及其结果。 2、试述植物吸收、同化硝态氮的过程。 3、试述质膜载体蛋白和离子吸收的关系。

4、试述质膜、液泡膜上跨膜离子运输蛋白的类型及功能。 5、试述质膜H+-ATPase的生理功能。

6、植物逆境蛋白的产生及其与抗性的关系。 7、植物的主动抗性的主要抗病因子及其作用 8、抗病基因与防卫反应基因的功能。 9、影响根系对水分吸收的因素有那些？ 10、植物AQP的可分为几类？简述其功能。 11、试述提高作物WUE的技术途径 12、干旱对植物生长及生理过程影响。 13、光质对植物形态建成的调控作用。 14、光受体的种类及基各自的功能。 15、光敏素在植物生态适应中的作用

16、简述蓝光反应及其在植物形态建成、生态适应中的作用。

17、请从叶绿素能级的角度解释红光和蓝光对植物光合作用的作用，并解释荧光

和磷光的产生。

18、请画出从水到NADPH的详细光合电子传递链途径，并明确每个电子传递体

的化学本质。

19、质体醌（PQ）的氧化还原状态影响光合作用的很多方面。请分析PQ氧化还

原状态对细胞核基因表达（以LHCII/CAB为例）和对LHCII/CAB在类囊体膜侧向移动的调控及其生物学意义

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

名词解释

●植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、解释植物生命现象本质的科学。

●共质体：是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连 续的整体。

●质外体：指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质

互相连 结成的一个连续的整体。

●胞间连丝： 穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道，其通道可

由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。

●自由水：细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。

●束缚水： 与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。

●小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与

小孔的周长或直径成正比的规律。气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。

●水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。 ●单盐毒害： 植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。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。

●离子对抗：离子间相互消除毒害的现象。

●诱导酶：指植物体内原本没有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。 ●光合作用： 常指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放

氧气的过程。

●同化力：指ATP(腺苷三磷酸

同化物分配

一、同化物的运输 1 短距离运输 （1）胞内运输

主要方式： 扩散作用、原生质环流、细胞器膜内外的物质交换、囊泡的形成以及内含物的释放等。 （2）胞间运输

(a) 共质体运输 主要通过胞间连丝

(b) 质外体运输 自由扩散的被动过程，速度很快； (c) 交替运输 2、 长距离运输

木质部和韧皮部是长距离运输的两条途径，其中韧皮部主要用于运输同化产物。 被子植物的韧皮部由筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞组成。

伴胞的生理功能；伴胞的类型；转移细胞特点；中间细胞特点 3、 研究方法

环割试验；同位素示踪法 4、 韧皮部溶质的种类和研究方法

蔗糖占筛管汁液干重的73％以上，是有机物质的主要运输形式。

其他：氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸；多种矿质元素（K+最多, P其次）等。 5、 同化物运输的方向与速度

运输的方向：由源到库。双向运输，以纵向运输为主，可横向运输。 运输速度：一般约为100 cm h-1。

二、同化物的装载和卸出 1、 同化物的装载 定义：同化产物从叶肉细胞的叶绿体通过共质体和质外体进行胞间运输，最终进入筛分子—伴

第一章 植物的水分代谢

第一节 水分在植物生命活动中的意义 一、水分在植物生命活动中的生理作用 二、植物体内水分存在的状态 1.自由水 2. 束缚水

第二节 植物对水分的吸收 一、植物细胞的水势

1. 分生组织细胞：ψw =ψs+ψm+ψp 2. 成熟细胞：ψw =ψs+ψp

3. 无液泡的细胞:ψw =ψm 二.相邻细胞间水分的运转

三、植物的细胞吸水：渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水

四、植物体对水分的吸收

1.主动吸水：根压; 2.被动吸水：蒸腾拉力 第三节 蒸腾作用

一、蒸腾作用的生理意义 二、蒸腾作用的方式及指标

1.蒸腾作用的方式：皮孔蒸腾 角质蒸腾 气孔蒸腾(主要方式)

2.蒸腾作用的指标：蒸腾速率 蒸腾效率 蒸腾系数

三.蒸腾作用的气孔

1.小孔扩散原理： 2.气孔蒸腾的过程 四.外界条件对蒸腾作用的影响 1.温度 2.空气温度 3.风速 4.光强 第五节 植物体内水分的运输 一、水分运输的途径和方式 1.长距离运输。 2.短距离运输。 二、水分传导的动力

第六节 合理灌溉的生理基础 一、作物的需水规律 二、灌溉的指标

第三章 呼吸作用

第一节 呼吸作用的概念及生理意义 一、呼吸作用的概念 二、呼吸作用的意义 三. 呼吸作

1. 自由水和束缚水：不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的水叫自由水。与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水叫束缚水。 2. 巴斯德效应：生物细胞和组织中的糖发酵为氧所抑制的效应。

3. 休眠：植物体或其器官在发育的某个时期生长和代谢暂时停顿的现象。 4. 荧光现象：是指叶绿素在透射光下为绿色，而在反射光下为红色的现象。

5. 原初反应：叶绿素分子从被光激发至引起第一个光化学反应为止的过程。包括光能的吸收、传递与转换。

6. 源与库：能够制造或输出有机物质的组织、器官或部位称为源；消耗或储存有机物的组织、器官或部位称为库。

7. 三重反应：随着浓度的升高，乙烯抑制茎的伸长生长、促进茎或根的横向增粗以及茎的横向地性生长的现象。

8. 光周期现象：植物对昼夜长短变化后的反应。

9. 逆境：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。

10. 呼吸骤变：当果实成熟到一定程度时，其呼吸强度突然增高,称为呼吸骤变。 1、说明确定植物必须元素的标准。

答：①这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史－必要性。② 这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素时，植物会表现出特有