植物生理學(xué)課后習(xí)題答案

1、.第一章 植物的水分生理1.將植物細(xì)胞分別放在純水和1mol/L蔗糖溶液中，細(xì)胞的滲透勢(shì)、壓力勢(shì)、水勢(shì)及細(xì)胞體積各會(huì)發(fā)生什么變化？答：在純水中，各項(xiàng)指標(biāo)都增大；在蔗糖中，各項(xiàng)指標(biāo)都降低。2.從植物生理學(xué)角度，分析農(nóng)諺“有收無收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陸生植物是由水生植物進(jìn)化而來的，水是植物的一個(gè)重要的“先天”環(huán)境條件。植物的一切正常生命活動(dòng)，只有在一定的細(xì)胞水分含量的狀況下才能進(jìn)行，否則，植物的正常生命活動(dòng)就會(huì)受阻，甚至停止?？梢哉f，沒有水就沒有生命。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，水是決定收成有無的重要因素之一。水分在植物生命活動(dòng)中的作用很大，主要表現(xiàn)在4個(gè)方面：l 水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分。細(xì)胞質(zhì)

2、的含水量一般在7090%，使細(xì)胞質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，保證了旺盛的代謝作用正常進(jìn)行，如根尖、莖尖。如果含水量減少，細(xì)胞質(zhì)便變成凝膠狀態(tài)，生命活動(dòng)就大大減弱，如休眠種子。l 水分是代謝作用過程的反應(yīng)物質(zhì)。在光合作用、呼吸作用、有機(jī)物質(zhì)合成和分解的過程中，都有水分子參與。l 水分是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?。一般來說，植物不能直接吸收固態(tài)的無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)只有在溶解在水中才能被植物吸收。同樣，各種物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，也要溶解在水中才能進(jìn)行。l 水分能保持植物的固有姿態(tài)。由于細(xì)胞含有大量水分，維持細(xì)胞的緊張度（即膨脹），使植物枝葉挺立，便于充分接受光照和交換氣體。同時(shí)，也使花朵張開，有利于傳粉

3、。3.水分是如何跨膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)以滿足正常的生命活動(dòng)的需要的？l 通過膜脂雙分子層的間隙進(jìn)入細(xì)胞。l 膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物細(xì)胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三種類型：質(zhì)膜上的質(zhì)膜內(nèi)在蛋白、液泡膜上的液泡膜內(nèi)在蛋白和根瘤共生膜上的內(nèi)在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物體中分布最豐富、水分透過性最大。4.水分是如何進(jìn)入根部導(dǎo)管的？水分又是如何運(yùn)輸?shù)饺~片的？答：進(jìn)入根部導(dǎo)管有三種途徑：l 質(zhì)外體途徑：水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞質(zhì)部分的移動(dòng)，阻力小，移動(dòng)速度快。l 跨膜途徑：水分從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞，要兩次通過質(zhì)膜，還要通過液泡膜。l 共質(zhì)體途徑：水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間

4、連絲，移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個(gè)細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，移動(dòng)速度較慢。這三條途徑共同作用，使根部吸收水分。根系吸水的動(dòng)力是根壓和蒸騰拉力。運(yùn)輸?shù)饺~片的方式：蒸騰拉力是水分上升的主要?jiǎng)恿?，使水分在莖內(nèi)上升到達(dá)葉片，導(dǎo)管的水分必須形成連續(xù)的水柱。造成的原因是：水分子的內(nèi)聚力很大，足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷，從而使水分不斷上升。5.植物葉片的氣孔為什么在光照條件下會(huì)張開，在黑暗條件下會(huì)關(guān)閉？l 保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞壁具有伸縮性，細(xì)胞的體積能可逆性地增大40100%。l 保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞壁的厚度不同，分布不均勻。雙子葉植物保衛(wèi)細(xì)胞是腎形，內(nèi)壁厚、外壁薄，外壁易于伸長(zhǎng)，吸水時(shí)向外擴(kuò)展，拉開氣孔；禾本科植物的

5、保衛(wèi)細(xì)胞是啞鈴形，中間厚、兩頭薄，吸水時(shí)，橫向膨大，使氣孔張開。保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體在光下會(huì)形成蔗糖，累積在液泡中，降低滲透勢(shì)，于是吸水膨脹，氣孔張開；在黑暗條件下，進(jìn)行呼吸作用，消耗有機(jī)物，升高了滲透勢(shì)，于是失水，氣孔關(guān)閉。6.氣孔的張開與保衛(wèi)細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)有關(guān)？l 細(xì)胞壁具有伸縮性，細(xì)胞的體積能可逆性地增大40100%。l 細(xì)胞壁的厚度不同，分布不均勻。雙子葉植物保衛(wèi)細(xì)胞是腎形，內(nèi)壁厚、外壁薄，外壁易于伸長(zhǎng)，吸水時(shí)向外擴(kuò)展，拉開氣孔；禾本科植物的保衛(wèi)細(xì)胞是啞鈴形，中間厚、兩頭薄，吸水時(shí)，橫向膨大，使氣孔張開。9.設(shè)計(jì)一個(gè)證明植物具有蒸騰作用的實(shí)驗(yàn)裝置。10.設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定水分運(yùn)輸速度的實(shí)驗(yàn)。第二

6、章 植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)1.植物進(jìn)行正常生命活動(dòng)需要哪些礦質(zhì)元素？如何用實(shí)驗(yàn)方法證明植物生長(zhǎng)需這些元素？答：分為大量元素和微量元素兩種：l 大量元素：C H O N P S K Ca Mg Sil 微量元素：Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni實(shí)驗(yàn)的方法：使用溶液培養(yǎng)法或砂基培養(yǎng)法證明。通過加入部分營(yíng)養(yǎng)元素的溶液，觀察植物是否能夠正常的生長(zhǎng)。如果能正常生長(zhǎng)，則證明缺少的元素不是植物生長(zhǎng)必須的元素；如果不能正常生長(zhǎng)，則證明缺少的元素是植物生長(zhǎng)所必須的元素。2.在植物生長(zhǎng)過程中，如何鑒別發(fā)生缺氮、磷、鉀現(xiàn)象；若發(fā)生，可采用哪些補(bǔ)救措施？缺氮：植物矮小，葉小色淡或發(fā)紅，分枝少，花少，子實(shí)不飽

7、滿，產(chǎn)量低。補(bǔ)救措施：施加氮肥。缺磷：生長(zhǎng)緩慢，葉小，分枝或分蘗減少，植株矮小，葉色暗綠，開花期和成熟期都延遲，產(chǎn)量降低，抗性減弱。補(bǔ)救措施：施加磷肥。缺鉀：植株莖稈柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，葉色變黃，逐漸壞死，缺綠開始在老葉。補(bǔ)救措施：施加鉀肥。4.植物細(xì)胞通過哪些方式來吸收溶質(zhì)以滿足正常生命活動(dòng)的需要？(一) 擴(kuò)散1.簡(jiǎn)單擴(kuò)散：溶質(zhì)從高濃度的區(qū)域跨膜移向濃度較低的鄰近區(qū)域的物理過程。2.易化擴(kuò)散：又稱協(xié)助擴(kuò)散，指膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白易讓溶質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要細(xì)胞提供能量。(二) 離子通道：細(xì)胞膜中，由通道蛋白構(gòu)成的孔道，控制離子通過細(xì)胞膜。(三) 載體：跨膜運(yùn)輸?shù)膬?nèi)在蛋白，

8、在跨膜區(qū)域不形成明顯的孔道結(jié)構(gòu)。1.單向運(yùn)輸載體：（uniport carrier）能催化分子或離子單方向地順著電化學(xué)勢(shì)梯度跨質(zhì)膜運(yùn)輸。2.同向運(yùn)輸器：（symporter）指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外的H結(jié)合的同時(shí)，又與另一分子或離子結(jié)合，同一方向運(yùn)輸。3.反向運(yùn)輸器：（antiporter）指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外側(cè)的H結(jié)合的同時(shí)，又與質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的分子或離子結(jié)合，兩者朝相反的方向運(yùn)輸。(四) 離子泵：膜內(nèi)在蛋白，是質(zhì)膜上的ATP酶，通過活化ATP釋放能量推動(dòng)離子逆化學(xué)勢(shì)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。(五) 胞飲作用：細(xì)胞通過膜的內(nèi)陷從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程。7.植物細(xì)胞通過哪些方式來控制胞質(zhì)中的鉀離子濃度？l 鉀離

9、子通道：分為內(nèi)向鉀離子通道和外向鉀離子通道兩種。內(nèi)向鉀離子通道是控制胞外鉀離子進(jìn)入胞內(nèi)；外向鉀離子控制胞內(nèi)鉀離子外流。l 載體中的同向運(yùn)輸器。運(yùn)輸器與質(zhì)膜外側(cè)的氫離子結(jié)合的同時(shí)，又與另一鉀離子結(jié)合，進(jìn)行同一方向的運(yùn)輸，其結(jié)果是讓鉀離子進(jìn)入到胞內(nèi)。8.無土栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有哪些應(yīng)用？l 可以通過無土栽培技術(shù)，確定植物生長(zhǎng)所必須的元素和元素的需要量，對(duì)于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行合理的施肥有指導(dǎo)的作用。l 無土栽培技術(shù)能夠?qū)χ参锏纳L(zhǎng)條件進(jìn)行控制，植物生長(zhǎng)的速度快，可用于大量的培育幼苗，之后再栽培在土壤中。10.在作物栽培時(shí)，為什么不能施用過量的化肥，怎樣施肥才比較合理？過量施肥時(shí)，可使植物的水勢(shì)降低

10、，根系吸水困難，燒傷作物，影響植物的正常生理過程。同時(shí)，根部也吸收不了，造成浪費(fèi)。合理施肥的依據(jù)：l 根據(jù)形態(tài)指標(biāo)、相貌和葉色確定植物所缺少的營(yíng)養(yǎng)元素。l 通過對(duì)葉片營(yíng)養(yǎng)元素的診斷，結(jié)合施肥，使?fàn)I養(yǎng)元素的濃度盡量位于臨界濃度的周圍。l 測(cè)土配方，確定土壤的成分，從而確定缺少的肥料，按一定的比例施肥。11.植物對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收有什么關(guān)系？是否完全一致？關(guān)系：礦質(zhì)元素可以溶解在溶液中，通過溶液的流動(dòng)來吸收。兩者的吸收不完全一致相同點(diǎn)：兩者都可以通過質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑進(jìn)入根部。 溫度和通氣狀況都會(huì)影響兩者的吸收。不同點(diǎn)：礦質(zhì)元素除了根部吸收后，還可以通過葉片吸收和離子交換的方式吸收礦物質(zhì)。

11、 水分還可以通過跨膜途徑在根部被吸收。12.細(xì)胞吸收水分和吸收礦質(zhì)元素有什么關(guān)系？有什么異同？關(guān)系：水分在通過集流作用吸收時(shí)，會(huì)同時(shí)運(yùn)輸少量的離子和小溶質(zhì)調(diào)節(jié)滲透勢(shì)。相同點(diǎn)：都可以通過擴(kuò)散的方式來吸收。都可以經(jīng)過通道來吸收。不通電：水分可以通過集流的方式來吸收。水分經(jīng)過的是水通道，礦質(zhì)元素經(jīng)過的是離子通道。礦質(zhì)元素還可以通過載體、離子泵和胞飲的形式來運(yùn)輸。13.自然界或栽種作物過程中，葉子出現(xiàn)紅色，為什么？l 缺少氮元素：氮元素少時(shí)，用于形成氨基酸的糖類也減少，余下的較多的糖類形成了較多的花色素苷，故呈紅色。l 缺少磷元素：磷元素會(huì)影響糖類的運(yùn)輸過程，當(dāng)磷元素缺少時(shí)，阻礙了糖分的運(yùn)輸，使得葉片

12、積累了大量的糖分，有利于花色素苷的形成。l 缺少了硫元素：缺少硫元素會(huì)有利于花色素苷的積累。l 自然界中的紅葉：秋季降溫時(shí)，植物體內(nèi)會(huì)積累較多的糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)的可溶性糖分增多，形成了較多的花色素苷。14.植株矮小，可能是什么原因？l 缺氮：氮元素是合成多種生命物質(zhì)所需的必要元素。l 缺磷：缺少磷元素時(shí)，蛋白質(zhì)的合成受阻，新細(xì)胞質(zhì)和新細(xì)胞核形成較少，影響細(xì)胞分裂，生長(zhǎng)緩慢，植株矮小。l 缺硫：硫元素是某些蛋白質(zhì)或生物素、酸類的重要組成物質(zhì)。l 缺鋅：鋅元素是葉綠素合成所需，生長(zhǎng)素合成所需，且是酶的活化劑。l 缺水：水參與了植物體內(nèi)大多數(shù)的反應(yīng)。15.引起嫩葉發(fā)黃和老葉發(fā)黃的分別是什么元素？

13、請(qǐng)列表說明。l 引起嫩葉發(fā)黃的：S Fe，兩者都不能從老葉移動(dòng)到嫩葉。l 引起老葉發(fā)黃的：K N Mg Mo，以上元素都可以從老葉移動(dòng)到嫩葉。l Mn既可以引起嫩葉發(fā)黃，也可以引起老葉發(fā)黃，依植物的種類和生長(zhǎng)速率而定。16.葉子變黃可能是那些因素引起的？請(qǐng)分析并提出證明的方法。l 缺乏下列礦質(zhì)元素：N Mg F Mn Cu Zn。證明方法是：溶液培養(yǎng)法或砂基培養(yǎng)法。分析：N和Mg是組成葉綠素的成分，其他元素可能是葉綠素形成過程中某些酶的活化劑，在葉綠素形成過程中起間接作用。l 光照的強(qiáng)度：光線過弱，會(huì)不利于葉綠素的生物合成，使葉色變黃。證明及分析：在同等的正常條件下培養(yǎng)兩份植株，之后一份植株維

14、持原狀培養(yǎng)，另一份放置在光線較弱的條件下培養(yǎng)。比較兩份植株，哪一份首先出現(xiàn)葉色變黃的現(xiàn)象。l 溫度的影響：溫度可影響酶的活性，在葉綠素的合成過程中，有大量的酶的參與，因此過高或過低的溫度都會(huì)影響葉綠素的合成，從而影響了葉色。證明及分析：在同等正常的條件下，培養(yǎng)三份植株，之后其中的一份維持原狀培養(yǎng)，一份放置在低溫下培養(yǎng)，另一份放置在高溫條件下培養(yǎng)。比較三份植株變黃的時(shí)間。第三章 植物的光合作用1.植物光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)是在細(xì)胞的哪些部位進(jìn)行的？為什么？答：光反應(yīng)在類囊體膜（光合膜）上進(jìn)行的，碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。原因：光反應(yīng)必須在光下才能進(jìn)行的，是由光引起的光化學(xué)反應(yīng)，類囊體膜是光

15、合膜，為光反應(yīng)提供了光的條件；碳反應(yīng)是在暗處或光處都能進(jìn)行的，由若干酶催化的化學(xué)反應(yīng)，基質(zhì)中有大量的碳反應(yīng)需要的酶。2.在光合作用過程中，ATP和NADPH是如何形成的？又是怎樣被利用的？答：形成過程是在光反應(yīng)的過程中。l 非循環(huán)電子傳遞形成了NADPH：PSII和PSI共同受光的激發(fā)，串聯(lián)起來推動(dòng)電子傳遞，從水中奪電子并將電子最終傳遞給NADP+，產(chǎn)生氧氣和NADPH，是開放式的通路。l 循環(huán)光和磷酸化形成了ATP：PSI產(chǎn)生的電子經(jīng)過一些傳遞體傳遞后，伴隨形成腔內(nèi)外H濃度差，只引起ATP的形成。l 非循環(huán)光和磷酸化時(shí)兩者都可以形成：放氧復(fù)合體處水裂解后，吧H釋放到類囊體腔內(nèi)，把電子傳遞給P

16、SII，電子在光和電子傳遞鏈中傳遞時(shí)，伴隨著類囊體外側(cè)的H轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的H濃度差，引起ATP的形成；與此同時(shí)把電子傳遞到PSI，進(jìn)一步提高了能位，形成NADPH，此外，放出氧氣。是開放的通路。利用的過程是在碳反應(yīng)的過程中進(jìn)行的。C3途徑：甘油酸-3-磷酸被ATP磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1，3-二磷酸，然后在甘油醛-3-磷酸脫氫酶作用下被NADPH還原，形成甘油醛-3-磷酸。C4途徑：葉肉細(xì)胞的葉綠體中草酰乙酸經(jīng)過NADP-蘋果酸脫氫酶作用，被還原為蘋果酸。C4酸脫羧形成的C3酸再運(yùn)回葉肉細(xì)胞，在葉綠體中，經(jīng)丙酮酸磷酸雙激酶催化和ATP作用，生成CO2受體

17、PEP，使反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行。3.試比較PSI和PSII的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)。PSIIPSI位于類囊體的堆疊區(qū)，顆粒較大位于類囊體非堆疊區(qū)，顆粒小由12種不同的多肽組成由11種蛋白組成反應(yīng)中心色素最大吸收波長(zhǎng)680nm反應(yīng)中心色素最大吸收波長(zhǎng)700nm水光解，釋放氧氣將電子從PC傳遞給Fd含有LHCII含有LHCI4.光和作用的氧氣是怎樣產(chǎn)生的？答：水裂解放氧是水在光照下經(jīng)過PSII的放氧復(fù)合體作用，釋放氧氣，產(chǎn)生電子，釋放質(zhì)子到類囊體腔內(nèi)。放氧復(fù)合體位于PSII類囊體膜腔表面。當(dāng)PSII反應(yīng)中心色素P680受激發(fā)后，把電子傳遞到脫鎂葉綠色。脫鎂葉綠素就是原初電子受體，而Tyr是原初電子供體。失去電子的

18、Tyr又通過錳簇從水分子中獲得電子，使水分子裂解，同時(shí)放出氧氣和質(zhì)子。6.光合作用的碳同化有哪些途徑？試述水稻、玉米、菠蘿的光合碳同化途徑有什么不同？答：有三種途徑C3途徑、C4途徑和景天酸代謝途徑。水稻為C3途徑；玉米為C4途徑；菠蘿為CAM。C3C4CAM植物種類溫帶植物熱帶植物干旱植物固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoPEPcase/RubiscoCO2受體RUBPRUBP/PEPRUBP/PEP初產(chǎn)物PGAOAAOAA7.一般來說，C4植物比C3植物的光合產(chǎn)量要高，試從它們各自的光合特征以及生理特征比較分析。C3C4葉片結(jié)構(gòu)無花環(huán)結(jié)構(gòu)，只有一種葉綠體有花環(huán)結(jié)構(gòu)，兩種葉綠

19、體葉綠素a/b2.8+-0.43.9+-0.6CO2固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoCO2固定途徑卡爾文循環(huán)C4途徑和卡爾文循環(huán)最初CO2接受體RUBPPEP光合速率低高CO2補(bǔ)償點(diǎn)高低飽和光強(qiáng)全日照1/2無光合最適溫度低高羧化酶對(duì)CO2親和力低高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C3光呼吸高低總體的結(jié)論是，C4植物的光合效率大于C3植物的光合效率。8.從光呼吸的代謝途徑來看，光呼吸有什么意義？光呼吸的途徑：在葉綠體內(nèi)，光照條件下，Rubisco把RUBP氧化成乙醇酸磷酸，之后在磷酸酶作用下，脫去磷酸產(chǎn)生乙醇酸；在過氧化物酶體內(nèi)，乙醇酸氧化為乙醛酸和過氧化氫，過氧化氫變?yōu)檠髿?，乙醛酸形成甘氨酸；在線

20、粒體內(nèi)，甘氨酸變成絲氨酸；過氧化物酶體內(nèi)形成羥基丙酮酸，最終成為甘油酸；在葉綠體內(nèi)，產(chǎn)生甘油-3-磷酸，參與卡爾文循環(huán)。l 在干旱和高輻射期間，氣孔關(guān)閉，CO2不能進(jìn)入，會(huì)導(dǎo)致光抑制。光呼吸會(huì)釋放CO2，消耗多余的能量，對(duì)光合器官起到保護(hù)的作用，避免產(chǎn)生光抑制。l 在有氧條件下，通過光呼吸可以回收75%的碳，避免損失過多。l 有利于氮的代謝。9.卡爾文循環(huán)和光呼吸的代謝有什么聯(lián)系？l 卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的有機(jī)物的1/4通過光呼吸來消耗。l 氧氣濃度高時(shí)，Rubisco作為加氧酶，是RUBP氧化，進(jìn)行光呼吸；CO2高時(shí)，Rubisco作為羧化酶，使CO2羧化，進(jìn)行卡爾文循環(huán)。l 光呼吸的最終產(chǎn)物是甘

21、油酸-3-磷酸，參與到卡爾文循環(huán)中。10.通過學(xué)習(xí)植物水分代謝、礦質(zhì)元素和光合作用知識(shí)之后，你認(rèn)為怎樣才能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。l 合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各種生理作用，還能改變?cè)耘喹h(huán)境，間接地對(duì)作用發(fā)生影響。l 合理追肥。根據(jù)植物的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)確定追肥的種類和量。同時(shí)，為了提高肥效，需要適當(dāng)?shù)墓喔取⑦m當(dāng)?shù)纳罡透纳剖┓实姆绞?。l 光的強(qiáng)度盡量的接近于植物的光飽和點(diǎn)，使植物的光合速率最大，最大可能的積累有機(jī)物，但是同時(shí)注意光強(qiáng)不能太強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生光抑制的現(xiàn)象。l 栽培的密度適度的大點(diǎn)，肥水充足，植株繁茂，能吸收更多的CO2，但同時(shí)要注意光線的強(qiáng)弱，因?yàn)殡S著光強(qiáng)的增加CO2的利用率增加，光合

22、速率加快。同時(shí)，可通過人工的增加CO2含量，提高光合速率。l 使作物在適宜的溫度范圍內(nèi)栽植，使作物體內(nèi)的酶的活性在較強(qiáng)的水平，加速光合作用的碳反應(yīng)過程，積累更多的有機(jī)物。11.C3植物、C4植物和CAM在固定CO2方面的異同。C3C4CAM受體RUBPPEPPEP固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoPEPcase/Rubisco進(jìn)行的階段CO2羧化、CO2還原、更新CO2羧化、轉(zhuǎn)變、脫羧與還原、再生羧化、還原、脫羧、C3途徑初產(chǎn)物PGAOAAOAA能量使用先NADPH后ATP12.據(jù)你所知，葉子變黃可能與什么條件有關(guān)，請(qǐng)全面討論。l 水分的缺失。水分是植物進(jìn)行正常的生命活動(dòng)的基礎(chǔ)

23、。l 礦質(zhì)元素的缺失。有些礦質(zhì)元素是葉綠素合成的元素，有些礦質(zhì)元素是葉綠素合成過程中酶的活化劑，這些元素都影響葉綠素的形成，出現(xiàn)葉子變黃。l 光條件的影響。光線過弱時(shí)，植株葉片中葉綠素分解的速度大于合成的速度，因?yàn)槿鄙偃~綠素而使葉色變黃。l 溫度。葉綠素生物合成的過程中需要大量的酶的參與，過高或過低的溫度都會(huì)影響酶的活動(dòng)，從而影響葉綠素的合成。l 葉片的衰老。葉片衰老時(shí)，葉綠素容易降解，數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉色呈現(xiàn)出黃色。13.高O2濃度對(duì)光合過程有什么影響？答：對(duì)于光合過程有抑制的作用。高的O2濃度，會(huì)促進(jìn)Rubisco的加氧酶的作用，更偏向于進(jìn)行光呼吸，從而抑制了光合作用的

24、進(jìn)行。15.“霜葉紅于二月花”，為什么霜降后楓葉變紅？答：霜降后，溫度降低，體內(nèi)積累了較多的糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)的可溶性糖多了，就形成較多的花色素苷，葉子就呈紅色的了。第四章 植物的呼吸作用6.用很低濃度的氰化物和疊氮化合物或高濃度的CO處理植物，植物很快會(huì)發(fā)生傷害，試分析該傷害的原因是什么？答：上述的處理方法會(huì)造成植物的呼吸作用的抑制，使得植物不能進(jìn)行正常的呼吸作用，為植物體提供的能量也減少了，從而造成了傷害的作用。7.植物的光合作用與呼吸作用有什么關(guān)系？相對(duì)性光合作用呼吸作用物質(zhì)代謝合成物質(zhì)分解物質(zhì)能量代謝儲(chǔ)能過程：光能-化學(xué)能光合電子傳遞、光合磷酸化放能過程：化學(xué)能-ATP/NADPH呼

25、吸電子傳遞、氧化磷酸化主要環(huán)境因素光、CO2溫度、O2場(chǎng)所葉綠體所有活細(xì)胞相關(guān)性：l 載能的媒體相同：ATP、NADPH。l 物質(zhì)相關(guān)：很多重要的中間產(chǎn)物是可以交替使用的。l 光合作用的O2可以用于呼吸作用；呼吸作用的CO2可以用于光合作用。l 磷酸化的機(jī)制相同：化學(xué)滲透學(xué)說。8.植物的光呼吸和暗呼吸有哪些區(qū)別？暗呼吸光呼吸代謝途徑糖酵解、三羧酸循環(huán)等途徑乙醇酸代謝途徑底物葡萄糖，新形成或儲(chǔ)存的乙醇酸，新形成的發(fā)生條件光、暗處都可以進(jìn)行光照下進(jìn)行發(fā)生部位胞質(zhì)溶膠和線粒體葉綠體、過氧化物酶體、線粒體對(duì)O2和CO2濃度反應(yīng)無反應(yīng)高O2促進(jìn)，高CO2抑制9.光合磷酸化與氧化磷酸化有什么異同？光合磷酸

26、化氧化磷酸化驅(qū)動(dòng)能量光能化學(xué)能H、e的來源水的光解底物氧化脫氫H、e的傳遞方向水-NADPNADPH-O2場(chǎng)所類囊體膜線粒體內(nèi)膜H梯度內(nèi)膜外膜外膜內(nèi)膜影響因素光O2和溫度相同點(diǎn)：使ADP與pi合成ATP。10.分析下列的措施，并說明它們有什么作用？1) 將果蔬貯存在低溫下。2) 小麥、水稻、玉米、高粱等糧食貯藏之前要曬干。3) 給作物中耕松土。4) 早春寒冷季節(jié)，水稻浸種催芽時(shí)，常用溫水淋種和不時(shí)翻種。答：分析如下1) 在低溫情況下，果蔬的呼吸作用較弱，減少了有機(jī)物的消耗，保持了果蔬的質(zhì)量。2) 糧食曬干之后，由于沒有水分，從而不會(huì)再進(jìn)行光合作用。若含有水分，呼吸作用會(huì)消耗有機(jī)物，同時(shí)，反應(yīng)生

27、成的熱量會(huì)使糧食發(fā)霉變質(zhì)。3) 改善土壤的通氣條件。4) 控制溫度和空氣，使呼吸作用順利進(jìn)行。11.綠茶、紅茶和烏龍茶是怎樣制成的？道理何在？第五章 植物體內(nèi)有機(jī)物的代謝第六章 植物體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)輸1.植物葉片中合成的有機(jī)物質(zhì)是以什么形式和通過什么途徑運(yùn)輸?shù)礁浚咳绾斡脤?shí)驗(yàn)證明植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)男问胶屯緩?？答：形式主要是還原性糖，例如蔗糖、棉子糖、水蘇糖和毛蕊糖，其中以蔗糖為最多。運(yùn)輸途徑是篩分子-伴胞復(fù)合體通過韌皮部運(yùn)輸。驗(yàn)證形式：利用蚜蟲的吻刺法收集韌皮部的汁液。 蚜蟲以其吻刺插入葉或莖的篩管細(xì)胞吸取汁液。當(dāng)蚜蟲吸取汁液時(shí)，用CO2麻醉蚜蟲，用激光將蚜蟲吻刺于下唇處切斷，切口處不斷流出篩

28、管汁液，可收集汁液供分析。驗(yàn)證途徑：運(yùn)用放射性同位素示蹤法。5.木本植物怕剝皮而不怕空心，這是什么道理？答：葉片是植物有機(jī)物合成的地方，合成的有機(jī)物通過韌皮部向雙向運(yùn)輸，供植物的正常生命活動(dòng)。剝皮即是破壞了植物的韌皮部，使有機(jī)物的運(yùn)輸收到阻礙。第七章 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1.什么叫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)？細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)包括哪些過程？答：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指細(xì)胞偶聯(lián)各種刺激信號(hào)與其引起的特定生理效應(yīng)之間的一系列分子反應(yīng)機(jī)制。包括四個(gè)步驟：第一，信號(hào)分子與細(xì)胞表面受體的相結(jié)合；第二，跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換；第三，在細(xì)胞內(nèi)通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳遞、放大和整合；第四，導(dǎo)致生理生化變化。2.什么叫鈣調(diào)蛋白？它有什么作用？答：鈣調(diào)蛋白是一種耐

29、熱的球蛋白，具有148個(gè)氨基酸的單鏈多肽。兩種方式起作用：第一，可以直接與靶酶結(jié)合，誘導(dǎo)構(gòu)象變化而調(diào)節(jié)靶酶的活性；第二，與CA結(jié)合，形成活化態(tài)的CA/cam復(fù)合體，然后再與靶酶結(jié)合，將靶酶激活。3.蛋白質(zhì)可逆磷酸化在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中有什么作用？答：是生物體內(nèi)一種普遍的翻譯后修飾方式。細(xì)胞內(nèi)第二信使如CA等往往通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)多種蛋白激酶和蛋白磷酸酶，從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化過程，進(jìn)一步傳遞信號(hào)。4.植物細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度變化是如何完成的？答：細(xì)胞壁是胞外鈣庫。質(zhì)膜上的CA通道控制CA內(nèi)流，而質(zhì)膜上的CA泵負(fù)責(zé)將CA泵出細(xì)胞。胞內(nèi)鈣庫的膜上存在CA通道、CA泵和CA/H反向運(yùn)輸器，前者控制CA

30、外流，后兩者將胞質(zhì)CA泵入胞內(nèi)鈣庫。第八章 植物生長(zhǎng)物質(zhì)1.生長(zhǎng)素是在植物體的哪些部位合成的？生長(zhǎng)素的合成有哪些途徑？答：合成部位-葉原基、嫩葉、發(fā)育中種子途徑（底物是色氨酸）-吲哚丙酮酸途徑、色胺途徑、吲哚乙腈途徑和吲哚乙酰胺途徑。2.根尖和莖尖的薄壁細(xì)胞有哪些特點(diǎn)與生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是相適應(yīng)的？答：生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是指生長(zhǎng)素只能從植物體的形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸。在細(xì)胞基部的質(zhì)膜上有專一的生長(zhǎng)素輸出載體。3.植物體內(nèi)的赤霉素、細(xì)胞分裂素和脫落酸的生物合成有何聯(lián)系。4.細(xì)胞分裂素是怎樣促進(jìn)細(xì)胞分裂的？答：CTK+CRE1信號(hào)的跨膜轉(zhuǎn)換CRE1上的pi基團(tuán)到組氨酸磷酸轉(zhuǎn)移蛋白上細(xì)胞核內(nèi)反應(yīng)蛋白基因表

31、達(dá)細(xì)胞分裂5.香蕉、芒果、蘋果果實(shí)成熟期間，乙烯是怎樣形成的？乙烯又是怎樣誘導(dǎo)果實(shí)成熟的？答：MetSAMACC+O2Eth（MACC）誘導(dǎo)果實(shí)的成熟：促進(jìn)呼吸強(qiáng)度，促進(jìn)代謝；促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；促進(jìn)質(zhì)膜透性的增加。6.生長(zhǎng)素與赤霉素，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素，赤霉素與脫落酸，乙烯與脫落酸各有什么相互關(guān)系？8.生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有何作用？生長(zhǎng)素：1.促進(jìn)扦插的枝條生根2促進(jìn)果實(shí)發(fā)育3.防止落花落果赤霉素：1.在啤酒生產(chǎn)上可促進(jìn)麥芽糖化。2.促進(jìn)發(fā)芽。3.促進(jìn)生長(zhǎng)。4.促進(jìn)雄花發(fā)生。細(xì)胞分裂素：細(xì)胞分裂素可用于蔬菜、水果和鮮花的保鮮保綠。其次，細(xì)胞分裂素還可用于果樹和

32、蔬菜上，主要作用用于促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大，提高坐果率，延緩葉片衰老。脫落酸：1.抑制生長(zhǎng)2.促進(jìn)休眠3.引起氣孔關(guān)閉4.增加抗逆性乙烯：1.催熟果實(shí)。2.促進(jìn)衰老。10.要使水稻秧苗矮壯分蘗多，你在水肥管理或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用方面有什么建議？答：在水肥管理中，在氮、磷、硫、鋅的肥料的使用中，要適量不能使用太多，使用太多利于伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑方面，使用TIBA、CCC。11.要使水仙矮化而又能在春節(jié)期間開花，用MH處理好呢，還是用PP333處理好呢？為什么？答：用PP333處理。原因：MH是生長(zhǎng)抑制劑，植株矮小，生殖器官也會(huì)受影響；PP333是生長(zhǎng)延緩劑，使用后，植株矮小，而不會(huì)影響花的發(fā)育。1

33、3.作物能抵御各種逆境脅迫，是由一種激素起作用或多種激素協(xié)同作用？請(qǐng)分析。答：多種激素協(xié)同作用。第九章 光形態(tài)建成1.什么是植物光形態(tài)建成？它與光合作用有何不同？答：依賴光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終匯集成組織和器官的建成，就稱為光形態(tài)建成，亦即光控制發(fā)育的過程。光形態(tài)建成控制的是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，光合作用控制的是物質(zhì)的形成；光形態(tài)建成中利用紅光、遠(yuǎn)紅光、藍(lán)光和紫外光，光合作用中利用藍(lán)紫光和紅光；光形態(tài)建成在植物的各個(gè)器官中進(jìn)行，光合作用在葉片中進(jìn)行。5.按你所知，請(qǐng)全面考慮，光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有什么影響？答：光合作用，光形態(tài)建成。6.光敏色素作用機(jī)理。答：前體PrPfr+【X】【Pfr.X

34、】生理反應(yīng)。PrPfr為660nm；相反為730nm。7.舉例說明光敏控制的快反應(yīng)。答：快反應(yīng)是吸收光量子到誘導(dǎo)形態(tài)變化反應(yīng)迅速，以分秒計(jì)。有棚田效應(yīng)，指離體的綠豆根尖在紅光下誘導(dǎo)膜產(chǎn)生少量正電荷，可以吸附在帶負(fù)電荷的玻璃表面，而遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)這種現(xiàn)象。8.舉例說明3中以上與光敏色素有關(guān)的生理現(xiàn)象。答：棚田效應(yīng)（快反應(yīng)）、紅光促進(jìn)萵苣種子萌發(fā)和誘導(dǎo)幼苗去黃花反應(yīng)（慢反應(yīng)）。第十章 植物的生長(zhǎng)生理1.水稻種子或小麥種子在萌發(fā)過程中，其吸水過程和種子內(nèi)有機(jī)物是如何變化的？答：吸水過程分為三個(gè)過程：首先是急劇吸水，是由于細(xì)胞內(nèi)容物中親水物質(zhì)所引起的吸脹作用；其次是停止吸水，細(xì)胞利用已吸收的水分進(jìn)行代謝作

35、用；最后是再重新迅速吸水，由于胚的迅速長(zhǎng)大和細(xì)胞體積的加大，重新大量吸水，這時(shí)的吸水是與代謝作用相連的滲透性吸水。種子內(nèi)有機(jī)物變化：淀粉被水解為葡萄糖；脂肪水解生成甘油和脂肪酸；蛋白質(zhì)分解為小肽，再被水解為氨基酸。4.頂端優(yōu)勢(shì)的原理在樹木、果樹和園林植物生產(chǎn)上有何應(yīng)用？答：修形、增加側(cè)枝從而增加收獲。6.生長(zhǎng)素與赤霉素是怎樣誘導(dǎo)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的？生長(zhǎng)素的酸-生長(zhǎng)假說：首先，生長(zhǎng)素與受體結(jié)合，進(jìn)一步通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)H-ATP酶基因活化，形成mRNA，運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)，翻譯成H-ATP酶，再運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜。其次，在質(zhì)膜的H-ATP酶把H排出到細(xì)胞壁去，使細(xì)胞壁酸化。酸性環(huán)境就可以活化一組叫做膨脹素的蛋白，

36、在一定范圍內(nèi)，pH越低，活性越大，細(xì)胞伸長(zhǎng)越多。膨脹素作用于細(xì)胞壁中的纖維和半纖維素之間的界面，打斷細(xì)胞壁多糖之間的H鍵。多糖分子之間結(jié)構(gòu)組織點(diǎn)破裂，聯(lián)系松弛，膨壓就推動(dòng)細(xì)胞伸長(zhǎng)。赤霉素：赤霉素影響細(xì)胞的伸長(zhǎng)依賴于生長(zhǎng)素誘發(fā)細(xì)胞壁酸化。赤霉素增加細(xì)胞壁伸展性與XET活性有關(guān)。XET可使木葡聚糖產(chǎn)生內(nèi)轉(zhuǎn)基作用，把木葡聚糖切開，然后重新形成另一個(gè)木葡聚糖分子，再排列為木葡聚-纖維素網(wǎng)。XET有利于膨脹素穿入細(xì)胞壁，因此膨脹素和XET是赤霉素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)必需的。7.將發(fā)芽后的谷種隨意播于秧田，幾天后根總是向下生長(zhǎng)，莖總是向上生長(zhǎng)，為什么？有什么生物學(xué)意義？答：植物有向性運(yùn)動(dòng)。向光性的意義：葉子具有向

37、光性的特點(diǎn)，可以盡量的處于最適宜利用光能的位置。向重力性的意義：種子播到土中，不管胚的方位如何，總是根向下長(zhǎng)，莖向上長(zhǎng)，方位合理，有利于植物生長(zhǎng)發(fā)育。8.舉例說明快速鑒定種子活力的方法。9.分析植物地上、地下部分的相關(guān)性。答：地下部分對(duì)地上部分的促進(jìn)作用：首先，地上部分生長(zhǎng)所需要的水分和礦物質(zhì)，主要是由根系供應(yīng)的；其次，根部是全株的細(xì)胞分裂素合成中心，形成后運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?；此外，根部還能合成植物堿等含氮化合物。地上部分對(duì)地下部分的促進(jìn)作用：地上部分為根提供糖；某些根所需的維生素在葉中合成。兩者的抑制作用：當(dāng)土壤水分含量降低時(shí)，會(huì)增加根的相對(duì)質(zhì)量，而減少地上部分的相對(duì)質(zhì)量，根冠比值增高；反之，土

38、壤水分稍多，減少土壤通氣而限制根系活動(dòng)，而地上部分得到良好的水分供應(yīng)，生長(zhǎng)過旺，根冠比值降低。10.用生產(chǎn)實(shí)例說明營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性。答：營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)過旺，消耗較多養(yǎng)分，便會(huì)影響到生殖器官的生長(zhǎng)。例如：小麥、水稻前期肥水過多，造成莖葉徒長(zhǎng)，就會(huì)延緩幼穗分化過程，顯著增加空癟粒；后期肥水過多，造成貪青晚熟，影響粒重。又如果樹、棉花等枝葉徒長(zhǎng)，往往不能正常開花結(jié)實(shí)，甚至花、果嚴(yán)重脫落。生殖器官生長(zhǎng)同樣也影響營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)。在番茄開花結(jié)實(shí)時(shí)，如讓花果自然成熟，營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)就日漸減弱，最后衰老，死亡。但是如果把花、果不斷摘除，營(yíng)養(yǎng)器官就繼續(xù)繁茂生長(zhǎng)。第十一章 植物的生殖生理2.將北方的蘋果引起華

39、南地區(qū)種植，蘋果僅進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)而不開花結(jié)果，試分析其原因。答：冬天的溫度太高，不能使蘋果樹進(jìn)行正常的休眠，使能量消耗太多。3.為什么晚造的水稻品種不能用于旱造種植？答：晚造水稻是典型短日植物，在長(zhǎng)時(shí)間光照條件下，不能在正常生長(zhǎng)期內(nèi)進(jìn)行正常的生殖生長(zhǎng)。4.試分析下列花卉在我國(guó)華南地區(qū)的廣東、海南種植能否開花？菊花、月季、劍蘭、牡丹、郁金香、風(fēng)信子。答：5、6有春化作用，在低溫下誘導(dǎo)植物開花，因此不能。7.有什么辦法可使菊花在春節(jié)開花而且花多？又有什么辦法使其在夏季開花而且花多？答：菊花是短日照植物，經(jīng)過遮光形成短日照，在夏季就可以開花；若延長(zhǎng)光照或晚上閃光使暗間斷，則可使花期延后。同時(shí)，要采用摘心的方法，增加花數(shù)。所謂摘心，就是用手指掐去或用剪剪去植株主枝或者側(cè)枝