南林大植物生理学简答题

1南林大植物生理学简答题1,从生理功能上解释为何C4植物比C3植物具有更强的光合作用.答：1,C4植物的PEP羧化酶对CO2亲和力高，能利用低浓度CO2。C3植物CO2的固定是通过Rubisco的作用来实现的，而在C4植物中CO2首先被PEP羧化酶固定。尽管两种酶都可以固定CO2，但PEP羧化酶对CO2的亲和力远远大于Rubisco.尤其当外界干旱，气孔关闭时，C4植物能够利用细胞间隙中的低浓度的CO2，继续生长。2，鞘细胞中缺少PSII，鞘细胞光合固碳时放O2较少，有利于羧化反应3，C4植物的光合产物就近运输到维管束，避免积累光合产物，对光合作用产生抑制[4，高光效，C4植物转运1molCO2要消耗2molATP,但CO2在鞘细胞中浓缩3~10倍，有利于羧化反应5，低光呼吸，C4途径具有CO2泵的作用，把外界CO2泵入维管束薄壁细胞，增加维管束鞘薄壁细胞的CO2/O2比值，使Rubisco向更有利于羧化方向进行，因此C4植物光呼吸速率非常低]2,高山上的植物为何长得比较矮小答：a、光照强，强光特别是紫外光抑制植物生长。b、水分少；土壤贫瘠；气温低；风力大等，不利于树木纵向生长。3,提高环境CO2浓度对植物叶片气孔开度有无影响，请说明理由.答:有。叶片内部低的CO2分压可使气孔张开，高CO2则使气孔关闭，在光下或暗中都可以观察到这种现象。其他外界环境因素（光照、温度等）很可能是通过影响叶内CO2浓度而间接影响气孔开关的。4,制红茶为何先要将鲜叶进行凋萎和揉捻.答：制红茶时，需要使茶叶先凋萎脱去20%~30%的水,随着水分的快速散失，细胞汁的浓度增加，原生质中的水分缓慢外渗蒸发，茶叶细胞中的酶活性有所改变，叶绿素有部分降低，糖类物质发生水解。然后揉捻，揉破细胞，通过酚氧化酶的作用，将茶叶中的酚类和单宁氧化并聚合成红褐色的色素从而制出红茶（制绿茶时,把采下的茶叶立即焙火杀青以破坏酚氧化酶,才能保持茶叶的颜色）5,简述生长素在农林业生产中的主要应用.答：1,促进插枝生根。可使一些不易生根的植物枝条顺利生根。常用的生长调节剂有IBA、NAA等诱导生根2，防止器官脱落。在生产上常用NAA和2，4-D防止棉花花蕾和棉铃脱落3，促进单性结实。用2，4-D溶液喷于开花的番茄，能保花保果和促进果实的生长4，促进菠萝开花。用NAA或2，4-D处理菠萝植株，可促进开花5，促进黄瓜雌花分化。用10mg/LNAA喷施黄瓜幼苗，能提高黄瓜雌花的数量，增加产量6，其他。用较高浓度的生长素可抑制马铃薯的发芽，也可疏花疏果，还可杀除杂草。6,在阳光充足、灌溉条件和昼夜温差大的地区所产瓜果甜度特大，试作解释.答：白天阳光强烈，植物能够进行充分的光合作用，吸收的养分充足，糖分也积累得多。干旱导致瓜果中糖分大幅增加。瓜果甜是由于瓜果为了抵抗干旱，保持足够水分（防止缺水）维持正常的生长，大幅增加糖分，提高渗透势，减少水分损失。昼夜温差大，光合产物较多，但因呼吸作用消耗掉的较少，而光合产物的原始形态就是蔗糖。7,从生理角度分析植物失绿的可能原因.答：植物呈现绿色是因其细胞内叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故.所以影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿.可能原因有：1,光.光是影响叶绿素形成的主要条件,从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光,而光过强,叶绿素反而因光氧化2而遭到破坏2,温度.叶绿素的生物合成是一系列酶促反应,受温度影响.叶绿素形成的最低温度约为2C,最适温度约为30C,最高温度约为40C.高温和低温都会使叶片失绿3,营养元素.氮和镁都是叶绿素的组成成分,铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成中有催化功能或其他间接作用.因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症4,氧.缺氧能引起Mg-原卟啉IX的积累，影响叶绿素的合成5,水.缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解.此外,叶绿素的形成还受遗传因素控制,如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素.有些病毒也能引起花叶病8,在缺乏CO2的情况下，对绿色叶片照光能观察到荧光，然后在供给CO2的情况下，荧光立即被猝灭，试解释其原因.答：激发态的叶绿素分子处于能量不稳定的状态，会发生能量的转变，或用于光合作用，或用于发热、发射荧光与磷光。荧光是激发态的叶绿素分子以光子的形式释放能量的过程。在缺乏CO2的情况下，光反应形成的同化力不能用于光合碳同化，故光合作用被抑制，叶片中被光激发的叶绿素分子中的多数以光的方式去激化。所以在缺乏CO2的情况下，给绿色叶片照光可以观察到荧光，而当在供给CO2时，被叶吸收的光能用于光合作用，故使荧光猝灭。9,试述同化物分配的一般规律.答：同化物的分配是指植物体内有规律的光合同化物向各种库器官的输送。1，同化物分配的总规律是由源到库。由某一源制造的同化物主要流向与其组成源-库单位中的库。多个代谢库同时存在时，强库多分，弱库少分，近库先分，远库后分2，优先供应生长中心：各种作物在不同生育期各有其生长中心，这些生长中心通常是一些代谢旺盛、生长速率快的器官或组织，它们既是矿质元素的输入中心，也是同化物的分配中心3，就近供应：一个库的同化物来源主要靠它附近的源叶来供应。随着库间距离的加大，相互间供求程度就逐渐减弱。一般来说，上位叶光合产物较多地供应籽实、生长点；下位叶光合产物则较多地供应给根4，同侧运输：同一方位的叶制造的同化物主要供给相同方位的幼叶、花序和根。10,追施N肥为什么会提高光合速率?答：1，间接影响，即能促进叶片面积增大，叶片数目增多，增加光合面积2，直接影响，即促进叶绿素含量急剧增加，加速光反应。氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是酶的主要组成成分，使暗反应顺利进行,光合作用增强。总之施氮肥可促进光合作用的光反应和暗反应11,C3途径是谁发现的?分哪几个阶段?每个阶段的作用是什么?答：C3途径是卡尔文（Calvin）等人发现的。可分为三个阶段：1,羧化阶段。CO2被固定，生成3-磷酸甘油酸,为最初产物。2,还原阶段。利用同化力将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛，即光合作用中的第一个三碳糖。3,更新阶段。光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛，经过一系列的转变。再重新形成RuBP的过程12,种子休眠的原因有哪些?答：1、种皮的限制：种皮坚硬、透水、透气性差。如紫云英、椴树等。2、种子未完成后熟：有些种子如苹果，桃、樱桃等种子，胚的分化发育虽已完成，但生理上尚未成熟，经一段后熟期后，才能破除休眠。(后熟：成熟种子离开母体后，胚还需要通过一些生理生化变化才能完成生理成熟。后熟方法：低温层积。)3、胚未完全发育：有些植物如白蜡、银杏等种子，虽然完全成熟，并脱离母体，但胚的生长和分化未完成，采收后胚尚需要吸收胚乳中养料，继续生长，达到发育完全才能萌发。4、萌发抑制剂的存在：如：子叶(菜豆)、胚乳(鸢尾)、种皮(苍3耳)、果肉(西瓜)里存在一些酚类、ABA、有机酸、醛类、等萌发抑制剂。（破除方法：1，机械破损：对于过厚或紧实不透水的种子，可用摩擦破种皮2，化学处理：用硫酸处理棉花、合欢等种子，可增加种皮的透气性，促进萌发。用生长调节剂处理可打破休眠，促进萌发3，物理处理：利用X射线、超声波等处理也可解除种子休眠4，层积处理：对于胚已长成或胚已分化完成，但需要完成生理后熟的种子，如苹果、小麦等种子5，清水冲洗：含有萌发抑制物的种子如番茄、辣椒等，播种前用流水反复冲洗，能促进萌发6，光照处理：需光种子吸胀后照光可以解除休眠，诱导发芽）13,简述蒸腾作用的利与弊？答：利：1）植物体的被动吸水来自于蒸腾作用所提供的蒸腾拉力，如果没有蒸腾作用，高大乔木的顶端将无法获得水分2）水分蒸发时需消耗热能，因此，蒸腾作用在夏季降低叶面的温度上起着一定作用3）由于蒸腾作用引起的上升的液流，有助于根吸收的矿质离子在植物体内运输弊：1）植物体内水分通过蒸腾作用的过分散失会使细胞的膨压下降，从而破坏叶细胞的光合作用机构而降低植物的光合产量2）在干旱地区，蒸腾作用降低植物的生存能力，不利于植物在缺水的情况下生长，降低了植物的抗旱能力3）植物的蒸腾作用散失的水分来自于植物所生长的土壤，所以蒸腾作用会导致土壤中水分的大量散失，不利于水土涵养4）在园艺产品中，过分蒸腾引起的失水让产品失去商品价值。14,在果实储藏中，呼吸跃变产生的可能原因是什么，可采用哪些措施来调节呼吸跃变？答：1）随着果实发育成熟，细胞内线粒体增多，呼吸作用增强2）产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了呼吸作用的增强3）乙烯释放量增加，增加了果皮的透气性，呼吸作用增强4）乙烯可能诱导了抗氰呼吸以及其他代谢途径中的关键酶基因表达可通过降低温度推迟呼吸越变发生的时间，另外，适当增加环境中CO2浓度，减少O2浓度，降低呼吸跃变发生的强度，这样就可以达到延熟、保鲜、防止腐烂的目的。15,简述作物光合‘午休’现象的原因.答：1，中午水分供应不足、气孔关闭2，CO2供应不足3，光合产物淀粉等来不及分解运走，累积在叶肉细胞中，阻碍细胞内CO2的运输4，中午时的高温低湿降低了碳同化酶的活性5，生理钟调控16,光周期现象在农业生产中有何应用价值？答：1，引种和育种，不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地生长季节的日照条件，否则，可能使植物过早或过迟开花而造成减产，甚至颗粒无收。2，控制花期花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花3，调节营养生长和生殖生长，对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。17,怎样证明植物感受光周期刺激的部位是叶？答：1，将植物全株置于不适宜的光周期条件下，植物不开花而保持营养生长2，将植物全株置于适宜个光周期下，植物可以开花3，只将植物叶片置于适宜的光周期条件下，植物正常开花4，只将植物叶片置于不适宜的光周期下，植物不开花。18,试讨论光对植物生长发育的影响作用.答：光对植物一生的生长都有极其重要的作用，可以从光照时间、光质、光强和光周期4方面表现出来。1，光是光合作用的能源和叶绿素形成的条件，即光是4植物生长的根本条件2，光照时间长短直接影响光合从而影响生长；另外日照长短还影响生长和休眠，绝大多数多年生植物都是长日照条件下促进生长、短日照条件下诱导休眠的3，光质影响光合效率橙光和红光的效率最高，蓝光的次之，绿光的最差；短波光尤其是紫外光抑制伸长生长4，光强主要影响光合作用，在一定范围内，光强增加，光合效率增大，但光强过高会出现光饱和现象，产生光抑制5，光周期对植物生长发育的影响可以通过光敏色素控制，如成花诱导，长日植物和短日植物的开花对日照长短都有严格的要求6，光对形态建成的作用：a，黄化苗的转绿。植物在黑暗中生长呈黄花，表现出茎叶淡黄、茎秆细长、叶小而不伸展等状态，若给黄化植株照光就能使茎叶逐渐转绿。b，需光种子萌发。受光质影响，通常红光促进需光种子萌发，而远红光抑制需光种子萌发。c，控制植物的形态。叶的厚度和大小、茎的高矮、分枝的多少、长度、根冠比等都与光照强弱和光质有光。d，向光性运动。通常茎叶有正向光性，有效光是蓝光。19,举两例说明五大类激素在调节植物生长发育方面相互促进或相互拮抗的关系.答：1，增效作用方面：生长素和赤霉素在促进植物节间的伸长生长方面、生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落时表现出增效作用。如IAA促进核的分裂，CTK促进质的分裂，两者共同作用，加快了细胞分裂。2，拮抗作用方面：GA和ABA在影响a-淀粉酶合成上、脱落酸和细胞分裂素在作用衰老进程上表现出拮抗作用。3，激素间的比例关系对生理作用的影响：CTK/IAA比值高促进芽分化，比值低促进根分化；GA/IAA共同控制形成层的分化，GA促进木质部形成，IAA促进韧皮部的分化。20,如何证明某一生理现象由光敏素参与调节.答：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏素有关。21,北方苹果移栽到南方种植开花受抑制主要原因.答：苹果是喜冷凉干燥的温带果树，要求冬无严寒，夏无酷暑。如果冬季温度过高，休眠期低温时数不足，花