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植物生理学一、名词解释（1）水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。（2）质外体：质外体是由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。（3）共质体：共质体，由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连，构成一个相互联系的原生质的整体（不包括液泡）。（4）根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力（5）蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。（6）蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。（6）吸收光谱：经过叶绿素吸收后，在光谱上出现黑线或暗带。（7）水分临界期：植物在生命周期中，对水分缺乏最敏感，最易受害的时期。压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果（8）光合磷酸化：是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP和磷酸合成为ATP的过程。（9）光合速率：单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者积累干物质的量。（10）CO2补偿点：当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这时外界CO2含量。（11）光补偿点：同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。（12）吸收光谱：反应某种物质吸收光波的光谱。（13）增益效应（爱默生效应）：如果在远红光（大于685nm）照射下补充红光（650nm），量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高，这种效应称为增益效应。（14）呼吸速率：用植物的单位鲜重、干重或原生质表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积来表示。（15）呼吸商：植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率。（16）抗氰呼吸：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制。（17）末端氧化酶：是把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。（16）植物激素：是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。（17）三重反应：乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，地上部分失去负向地性生长（偏上生长）。（18）植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。（19）植物生长延缓剂：是赤霉素类，使植株矮小，茎粗，节间短，叶面积小，叶厚，叶色深绿，不影响花的发育。（20）植物生长促进剂：促进分生组织分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育，外施生长抑制剂可抑制其促进效能。（21）植物生长抑制剂：抑制顶端分生组织生长，使植物丧失顶端优势，侧枝多，叶小，生殖器官也受影响。（22）生长大周期：开始生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点，然后生长速率又减慢至停止。（23）顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。（24）向性运动：由外界刺激而产生，运动方向取决于外界的刺激方向。（25）感性运动：由外界刺激或内部时间机制而引起的，外界刺激方向不能决定运动方向。（26）光形态建成：依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组春化作用：低温诱导植物开花的过程。脱春化作用：在春化过程结束之前，如遇高温，低温效果会削弱甚至消除的现象。光周期现象：植物对白天和黑夜的相对长度的反应。长日照植物：只有当日照长度超过临界日长，或者说暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物短日植物：花芽分化需要每天日照时间短于12小时的光周期的为短日照植物临界日长：昼夜周期中能诱导植物开花所需的最低或最高的极限日照长度临界暗期：在昼夜周期中能诱导植物开花所需的最短或最长的暗期长度器官的建成。（27）呼吸跃变：果实成熟到一定程度时，呼吸速率先是降低，后突然升高，后又下降的现象。（28）单性结实：不经受精而雌蕊的子房形成无子果实的现象。（29）休眠：成熟种子、鳞茎和芽在合适的萌发条件下暂时停止生长的现象植物抗性：对不良环境的适应性和抵抗力，有两种形式（避逆性、耐逆性）逆境：对植物产生伤害的环境冷害：是在农作物生长季节，0℃以上低温对作物的损害冻害：即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰，对作物造成的伤害交叉适应：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用二、思考题1.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。2.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：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。3、设计一个实验证明植物具有蒸腾作用的实验装置。答：例一、去一盆绿色植物，把一片叶子装进干燥的玻璃瓶里，用棉花包紧叶柄塞住瓶口，密封，放置在阳光充足的地方。过一会儿，瓶子内壁出现一些水珠，显然水珠是由植物叶片蒸腾出来的水蒸气凝结而成。例二、取一个广口瓶，瓶中装一定量的清水。取与瓶相匹配的橡皮塞，橡皮塞上打一孔，孔径与待测枝条相同。选取生长健壮的枝条，在水中将枝条基部剪去一段(以防空气进入导管)，迅速插入橡皮塞的孔中，在孔的周围涂上凡士林，以防漏气，盖紧橡皮塞。将枝条用干燥的不透水的透明尼龙薄膜袋套住并扎紧，放在阳光充足的地方，一段时间后观察袋内是否有水珠出现及瓶内水量是否减少。3.试比较PSI的PSII的结构及功能特点？4.一般来说，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及生理特征比较分析。5.C3植物、C4植物和CAM植物在固定CO2方面有什么异同？6.简述C3途径（卡尔文循环）的基本过程。大致分为三个阶段，即羧化阶段，还原阶段和更新阶段。（P92）7、糖酵解、磷酸戊糖途径和三羧酸循环，它们分别在细胞质基质、质体、线粒体内进行，氧化磷酸化在线粒体内膜中进行。8、线粒体内膜的复合体I、复合体II、复合体III和复合体IV各有什么结构及功能特点？答：复合体I：也称NADH脱氢酶，由紧密结合的辅因子FMN和几个Fe-S中心组成，其作用是将4个质子泵到膜间隙，同时也将电子传递给泛醌。复合体II：又叫琥珀酸脱氢酶由FAD和3个Fe-S中心组成，功能是催化琥珀酸氧化为延胡索酸，并把H+转移到FAD，生成FADH2,然后再把H+转移到UQ生成还原态泛醌（UQH2）。（将FADH2的电子经Fe-S传入电子传递链,并保证了电子的相对高转移势能）复合体III：细胞色素还原酶、Cytb、Fe-S、Cytc1,催化电子从QH2转移到细胞色素c.复合体IV：细胞色素氧化酶、CuA、Cyta、Cyta3、CuB,把呼吸底物的电子经过细胞色素系统直接传递给分子态氧,最终生成H2O9、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。10、请设计一个证明植物具有呼吸作用的实验。0将植物放置于密闭的玻璃罩内，用放射性同位素标记玻璃罩内的氧分子，遮光处理一天，避免光合左右影响，一天后会发现罩内空气中的二氧化碳分子中的氧原子上发现放射性同位素标记，即可证明。11、简述细胞分裂素的生理作用？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12、植物激素、植物生长调节剂、植物生长促进剂、植物生长延缓剂和植物生长抑制剂各有什么区别？试各举一列说明。植物激素是促进植物体自身合成的，对自身生长发育产生显著作用的微量有机物（如生长素类，赤霉素类，细胞分裂素类，乙烯和脱落酸）。植物生长调节剂是人工合成的有机化合物，包括（植物生长促进剂，植物生长延缓剂和植物生长抑制剂）植物生长促进剂（生长素类、赤霉素类、细胞分裂素、乙烯类）植物生长延缓剂（CCC）P233植物生长抑制剂（人工合成的抑制剂有三碘苯甲酸TIBA和马来酰MH、整形素）13、下列哪些种子在萌发时需要较多的水分？哪些种子需水较少？为什么？水稻，小麦，玉米，大豆，绿豆，花生，油菜，芝麻答：水量最多的是蛋白质种子（大豆，绿豆）其次是油料种子（花生，油菜和芝麻）最后是淀粉种子（水稻，小麦和玉米）14、顶端优势的原理在树木、果树和园林植物生产上有何应用？例如：果树修剪整形、棉花整枝等。15、有什么方法可使菊花在春节开花而且花多？在夏季又怎样会开花而且花多？菊花是短日照植物，一般是在秋季开花。要使在春天开花，要适应延长光照，使花期推迟到春节。同时，菊花生长期间要摘心以增多花数，和施磷肥。适当缩短光照，可提早花期于夏季开花，增长花数的方法一样。16、举例说明春化作用和光周期现象在农业上的作用春化作用在农业上的应用，主要表现在春化处理、引种和控制花期光周期应用有引种，育种。17、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。松树、桃、珙桐、菜豆、番茄答：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。18.简述种子休眠的原因？（1）种皮限制（2）种子未完全成熟（3）胚未完全发育（4）抑制物质的存在19、北方在路灯下的树枝容易受冻害为什么短日照促进植物进入休眠状态，提高抗寒力，而长日照则阻止植物休眠，抗寒性差，路灯下的植物因为晚上路灯的照明，即延长了光照时间，处于长日照状态下，未能进入休眠，冬天常有被冻死的危险20、简述如何提高作物抗旱性选育抗旱品种是提高作物抗旱的一条重要途径进行抗旱锻炼措施进行化学诱导用化学试剂处理种子或植株，可产生诱导作用，提高植物抗旱性合理的矿质营养如少施氮素，多施磷钾肥等使用生长延缓剂和抗蒸腾剂等能增加细胞的保水能力。