植物生理学答案(1)

第一章 植物的水分生理

一、名词解释。

渗透势(solute potential):由于溶液中溶质颗粒的存在,降低了水的自由能而引起的水势低于纯水水势的值,此值为负值.其也称为溶质势.

质外体途径(apoplast pathway): 指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动方式速度快。

共质体途径(symplast pathway): 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，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。

渗透作用(osmosis):物质依水势梯度而移动,指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象.对于水溶液而言,就是指水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象.

蒸腾作用(transpiration): 指水分以气体状态,通过植物体的表面，从体内散失到体外的现象。

二、 思考题

1、 将植物细胞分别放在纯水和1mol／L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水

势及细胞体积各会发生什么变化？

答：在正常情况下，植物细胞的水势为负值，在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片水

势为-0.8～-0.2MPa。将植物细胞放在纯水中时，纯水的水势为0，故植物细胞会吸水，渗

透势、压力势及水势均上升，细胞体积变大。当吸水达到饱和时，细胞体积达最大，水势最

终变为0，渗透势和压力势绝对值相等、符号相反，各组分不再变化。当植物细胞放于1mol

／L蔗糖溶液中时，根据公式计算蔗糖溶液的水势（设温度为27 ℃，已知蔗糖的解离系数

i＝1） ＝-icRT＝-1mol／L×0.0083L·MPa／（mol·K）×(273+27)K＝-2.49MPa,由于细胞

的水势大于蔗糖溶液的水势，因此细胞放入溶液后会失水，渗透势、压力势及水势均减少，

体积也缩小，严重时还会发生质壁分离现象。如果细胞处于初始质壁分离状态，其压力势为

0，水势等于渗透势。

2、植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？

答：①保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性的增大40-100%；

②保卫细胞细胞壁的厚度不同，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保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。

第二章 植物的矿质营养

一、 名词解释

矿质营养(mineral nutrition)：通常把植物对矿物质的吸收、转运和同化的过程称为矿质营养。

溶液培养(solution culture method)：亦称水培法，是指在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。

单向运输载体(uniport carrier)：指能催化分子或离子单方向的顺着电化学势梯度跨质膜运输的载体蛋白。质膜上已知的单向运输载体有运输

等载体。

生物固氮(biological nitrogen fixation)：指某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

诱导酶(induced enzyme)：是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，

可以生成这种酶，这种现象就是酶的诱导形成，所形成的酶偏叫做诱导酶或适应酶。

二、 思考题。

1、 无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？

答：无土栽培可以替代天然土壤的功能，能为植物提供更好的水、肥、气等根际环境。无土栽培技术目前主要应用于蔬菜、优质蔬菜和食用菌、花卉和药用植物等地栽培以及牧草、果树和树苗的生产。①反季节蔬菜、优质蔬菜和食用菌的栽培。如高产、早熟、优质的番茄、黄瓜等蔬菜的栽培。②花卉栽培。多用于草本和木本花卉的栽培，其特点是花朵较大、鲜艳、品质优并且花期较长。③药用植物的栽培。主要是名贵草本药用植物的栽培。④植物营养的研究。在植物营养生理、环境生理、快速繁殖等研究领域应用十分普遍。⑤在家庭庭院中应用。在庭院、阳台或楼房顶层上利用无土栽培技术养花、栽培蔬菜等。⑥在戈壁滩、盐碱地、沙漠等土壤严重退化或受到严重污染不适宜生产蔬菜和花卉的地区，无土栽培则是最有效的栽培技术。

2、 在作物栽培是为什么不能施用过量的化肥？怎样施肥才比较合理？

答：过量施肥时，可使植物的渗透势降低，根系吸水困难，烧伤作物，影响植物的正常生理

过程，同时，根部也吸收不了，造成浪费。合理施肥就是要适时、适量施肥。适时就是要注

意在植物营养最大效率和营养临界期施肥，适量就是要根据不同植物及同一植物不同生育期

的需肥量施肥。不同植物、同一植物不同的生育期对矿质元素的需要量不同。大多数

一年生

植物生长旺盛期在春秋两季，因而施肥多在春秋季进行。肥料种类应根据植物种类和生长发

育的不同时期进行选择，一般苗期以氮肥为主，花芽分化期和开花结果期以磷肥为主。春天

可多施氮肥，越冬前氮肥要少施。以茎叶为收获目的的植物可适当施氮肥，禾谷类作物生长

前期要多施氮肥，生长后期则应以多施磷肥和钾肥为主。作物一般在开花结实期需肥量最大，

以后随着植物的衰老，需肥量逐渐减少，最后完全停止，表现出“低-高-低”的规律。具体

的施肥时间和数量还要根据植株的生长状况来决定。合理施肥还要根据植株的形态特征和生

理特征确定，在施足底肥的基础上，分期适时适量追肥，以满足不同植物以及同一植物不同

生育期的需要。

3、 细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？有什么异同？

答：植物根系吸收水分和吸收矿质元素是相互依赖又相对的过程，两者有一定的

联系，但不存在直接的依赖关系。相关性表现在：①矿物质要溶于水后才能被植物吸收和运输，根系吸水时，溶于水的矿质元素的一部分会进入植物体内，并随蒸腾流运输到植株各部分，但矿物质不是由水分顺便“带进”植物体内的；②根系对矿质的吸收能引起根部的水势降低，有利于水分进入根部；③水分的蒸腾产生蒸腾拉力，有利于溶于水中的矿质元素的吸收和运输，但两者不成比例关系；④水分上升使导管保持低盐浓度，促进矿质吸收。相互性表现在：①根系吸收水分与吸收矿质的机制不同，吸收水分一般是以被动吸收为主，而矿质吸收则以主动吸收为主，有选择性和饱和效应；②植物吸收矿质元素的量和吸收水分的量不成比例关系；③两者的运输方向不同，水分主要被运输到叶片用于蒸腾消耗，而矿质元素一般运输到生长中心供生长。

第三章 植物的光合作用

一、名词解释。

反应中心(reaction centre)：由参与能量转换的特殊叶绿素a对、脱镁叶绿素和醌等电子受体分子组成的将光能转化成化学能的膜蛋白复合体。

光合链(photosynthetic chain)：在类囊体膜上的PSⅡ和PSⅠ之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递传递的总轨道。

光合速率（photosynthetic rate）：指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者是积累干物质的量。

卡尔文循环(Calvin cycle)：以核酮糖-1，5-二磷酸（亦称RuBP）为CO2受体，CO2固定后的最初产物为一种三碳化合物甘油酸-3-磷酸（亦称PGA）的光合途径，亦称C3途径。是所有植物光合作用碳同化的基本途径，大致可分为3个阶段，即羧化阶段、还原阶段和更新阶段。

C4途径（C4 pathway）：指以叶肉细胞质中的PEP为CO2受体，CO2固定后的最初产物为四碳

二羧酸化合物的光合途径。该途径由PEP固定CO2开始至PEP再生结束，其反应

步骤可分为：羧化、转变、脱羧与还原、再生。

光呼吸（photoresperation）：是指植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。

这是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸。又称乙醇酸氧化途径。

CO2补偿点（CO2 compensation point）：指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的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。

二、 思考题。

1、 试比较PSⅠ和PSⅡ的结构及功能特点。

答：PSⅠ复合体颗粒较小，直径为11nm，仅位于基质片层和基粒片层的非堆叠区，PSⅠ核心复合体由反应中心色素P700、电子受体和PSⅠ捕光复合体3部分组成，它们都结合在蛋白亚基上，其反应中心色素最大吸收波长700nm，PSⅠ捕光复合体是由不同的捕光色素蛋白复合体LHCI组成。PSⅠ的功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。

PSⅡ复合体颗粒较大，直径为17.5nm，位于近内腔一侧，多存在于基粒片层的堆叠区。PSⅡ主要由PSⅡ反应中心、捕光复合体Ⅱ和放氧复合体等亚单元组成，其反应中心色

素最大吸收波长680nm。PSⅡ的功能是利用光能氧化水和还原质体醌，这两个反应分别在类囊体膜的两侧进行，即在腔一侧氧化水释放质子于腔内，在基质一侧还原质体醌，于是在类囊体两侧建立H+质子梯度。

2、光合作用的碳同化有哪些途径？试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同？

答：碳同化途径有三条，即C3途径、C4途径和CAM（景天酸代谢）途径。

水稻为C3途径；玉米为C4途径；菠萝为CAM;

C3 C4 CAM

固定酶 Rubisco PEPcase/Rubisco PEPcase/Rubisco

CO2 受体 RUBP RUBP/PEP RUBP/PEP

初产物 PGA OAA OAA

3、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。

答：①高光效。C4 植物转运1mol CO2 要消耗2mol ATP,但CO2 在鞘细胞中浓缩3～10倍，有利于羧化反应。②C4 植物的PEP羧化酶对CO2 亲和力高，能利用低浓度的CO2 。C3 植物CO2 的固定式通过Rubisco的作用来实现的，而在C4 植物中CO2 首先被PEP羧化酶固定。尽管是当外界干旱，气孔关闭时，C4 植物能利用细胞间隙中低浓度的CO2 ，继续生长。③低光呼吸。C4 植物途径具有CO2 泵的作用，把外界CO2 泵入维管束薄壁

细胞，增加维管束薄壁细胞的CO2 ／O2 的比值，使Rubisco向更有利于羧化方向进行，因此C4 植物光呼吸的速率非常低。另外，C4 植物的光呼吸只局限在鞘细胞，光呼吸放在的CO2 被“花环”结构叶肉细胞利用，不易露出。在高光强、高温及干燥气候条件下，C4 植物的光合速率远远高于C3 植物。④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。⑤C4 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、 从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？

答：光呼吸的途径经过3种细胞器，即在叶绿体中合成乙醇酸，在过氧化物酶体中氧化乙醇酸，在线粒体中释放CO2。光呼吸在生理上的意义主要有：①回收碳素。通过C2 碳氧化环可回收乙醇酸中3／4的碳。②维持C3 光合碳循环的运转。在叶片气孔关闭或外界CO2 浓度低时，光呼吸释放的CO2 能被C3途径再利用，以维持C3光合碳循环的运转，而且光呼吸可减轻O2对光合碳同化的抑制作用。③防止强光对光合机构的破坏作用。在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH与NADP+、ATP与ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成对光合膜、光合器官有伤害作用的超氧阴离子自由基，而光呼吸可以消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。④与氮代谢有关。⑤消除乙醇酸对细胞的毒害作用。

第四章 植物的呼吸作用

一、名词解释。

呼吸作用(respiration)：是植物代谢的中心,是一切生物细胞的共同特征,它是将体内的物质不断分解,并释放能量以供给各种生理活动的需要,属于新陈代谢的异化作用方面,包括有氧呼吸和无氧呼吸。

有氧呼吸（aerobic respiration）：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。

无氧呼吸（anaerobic respiration）：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。

糖酵解（glycolysis）：指胞质溶胶中的己糖在无氧状态下或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程，亦称为EMP途径（EMP pathway）。

三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle）：糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧的条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成水和二氧化碳为止，故这个过程称为三羧酸循环（TCA环）。、

生物氧化（biological oxidation）：指有机物质在生物体细胞内进行氧化分解和释放能量的过程。

二、思考题。

1、为什么呼吸作用既是一个放能的过程又是一个贮能的过程？

答：通过ＥＭＰ、ＴＣＡ、ＰＰＰ等呼吸代谢途径将有机物分解，释放的能量暂贮于ＮＡＤ

Ｈ（ＮＡＤＰＨ）＋Ｈ＋或ＡＴＰ中，ＮＡＤＨ（ＮＡＤＰＨ）＋Ｈ＋可通过氧化磷酸化进

一步形成ＡＴＰ，供生命活动之需，所以说呼吸作用既是一个放能的过程又是一个贮能的过

程。

２、分析下列措施，并说明它们有什么作用？

⑴将果蔬贮存在低温下；⑵小麦、水稻、玉米、高粱等粮食贮藏之前要晒干；

⑶给作物中耕松土；⑷早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。

答：⑴ 降低植物的呼吸作用，保持果蔬的新鲜性；

⑵ 降低植物的光合作用，降低含水量；

⑶ 改善土壤的通气条件；

⑷ 控制温度和空气，使呼吸作用顺利进行。

3、红茶和乌龙茶是怎样制成的？道理何在？

答：制绿茶：把采下的茶叶立即焙火杀青，破坏多酚氧化酶，才能保持茶叶的绿色。

制红茶：使叶先凋萎脱去20%-30%水分，然后揉捻，将细胞揉破，通过多酚氧化酶的作用，将茶叶的儿茶酚和鞣质氧化并聚合成红褐色的色素，从而制得红茶。

制乌龙茶：在烤烟时，要多注意多酚氧化酶的活性，特别是烤烟达到变黄末期，要采取使烟叶迅速脱水的措施，抑制多酚氧化酶的活性，防止烟叶中存在的多酚类物质被氧化成黑色，保持烟叶鲜明的黄色，提高品质。

5、 请设计一个证明植物具有呼吸作用的实验。

提示：利用植物的呼吸作用会释放二氧化碳和水的特点以及NaOH遇CO2 会发生生化学反应的特点，在酸碱指示剂(酚酞)的作用下，观察到NaOH为酸性可以证明植物具有呼吸作用。

第六章 植物体内有机物的运输

一、名词解释。

韧皮部装载(phloem loading)：指光合产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。

韧皮部卸出(phloem unloading)：是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。韧皮部卸出首先是蔗糖从筛分子卸出，然后以短距离运输途径运到接受细胞，最后在接受细胞贮藏或代谢。

库强度(sink strength)：等于库容量(sink volume)和库活力(sink activity)的乘积.而库容量指库的总质量(一般是干重),库活力是指单位时间单位干重吸收同化产物的速率.

二、思考题。

1、植物叶片中合成的有机物是以什么形式和通过什么途径运输到根部？如何用实验证明植

物体内有机物运输的形式和途径？

答：①植物叶片中的叶肉细胞和维管束鞘细胞进行光合作用，形成的磷酸丙糖通过叶绿体膜

上的磷酸转运器进入细胞质，在一系列酶作用下合成蔗糖，蔗糖是同化产物的主要运输形式，

在运输的途径中蔗糖有一部分转变成其他形式的运输糖。同化产物由叶肉细胞通过胞间连丝

运输到叶片细胞的筛分子附近，通过韧皮部装载途径进入维管系统。在叶、茎和根维管系统

中通过韧皮距离运输到根部，然后通过韧皮部卸出系统进入根部库细胞，从而实现蔗糖

等同化产物由源到库的运输。②要判别同化物运输形式，首先要正确收集韧皮部汁液。收集

方法有两种：a.例如蚜虫的口器可以分泌果胶酶帮助其吻针刺入韧皮部筛管分子，当蚜虫的

吻针刺入筛管分子后，用CO2将其麻醉，切除母体仅留下吻针。由于筛管正压力的存在，韧

皮部汁液可以持续不断地从吻针流出。b.切口法。在韧皮部上切一个1nm深的刀口，然后用

毛细管收集韧皮部汁液。该方法仅适用于韧皮部和木质部相对的植物。将上述方法收集

到的韧皮部汁液，用液相色谱等仪器分析其成分和含量，便可以知道被运输的同化物

主要是

蔗糖。③证明有机物运输途径有2种常见方法：a.环割实验。在木本植物的树干或枝条上，

环割一周，割至形成层为止，剥去树皮，使韧皮部中断，让水分和矿物质通过木质部向上运

输。经过一段时间后，环割切口上方边缘膨大，形成“树瘤”。再过一段时间后，如果树皮

割的太宽，上下树皮不能再连接起来，环割口的下端又没有分出新的枝条，则会导致根系大

量死亡，甚至整株植物死亡。如果树皮环割的不宽，上下树皮可以再连接起来，植物一般无

太大影响。这个实验说明，叶片制造的有机物是通过韧皮部向下运输的，当运输到环割口时，

由于有机物质的大量积累，加剧了环割口上端的组织生长，而形成“树瘤”。b.同位素示踪

法。

2、如何理解植物体内有机物分配的“库”与“源”之间的关系？

答：源是制造同化物的器官，而库是接受同化物的器官，源与库共存于同一植物体，

相互促

进，相互依赖，相互制约。库与源在植物生理代谢和产量形成中是不可分割的统一整体，作

物要高产，需要库源的相互适应，协调一致，相互促进。库大会促源，源大会促库；库小会

抑制源，源小库就不会大，高产就困难。作物产量形成的源库关系有3种类型，即源型、

库型和库源互补型。增源与增库均能达到增产目的。库是植物产量物质基础，是决定植

物产量的关键。减少叶面积或降低叶片的光合速率，造成源的短缺，对库的供应能力减弱，

必定引起植株器官的减少或器官发育不良，影响库强度，最终影响植物的产量和质量。库依

赖于源生存 ，库接受源同化物的多少（库强度），直接受源的同化效率及输出数量的影响，

库与源是供求关系。库有一种“拉力”，即库的竞争能力。另外，库对源的同化能力具有明

显的反馈作用。所以，适当增大库源比，对增强源的活性和促进源的供应能力有重要的作用。

第八章 植物生长物质

一、名词解释。

生长素极性运输（polar transport）:是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。如胚芽鞘中的生长素只能从形态学上端（顶部）向下端（基部）进行运输。

三重反应（triple response）:乙烯对黄化豌豆幼苗的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗生长和使茎横向生长（即使茎失去负向重力性生长）的3个方面的效应，是由乙烯导致的典型的生物效应。

二、思考题。

1、生长素与赤霉素、生长素与细胞素、赤霉素与脱落酸，乙烯与脱落酸各有什么相互关系？

答：①生长素与赤霉素的相互关系。a.两者之间存在相辅相成的作用：两者都能促进细胞分

裂，在一定程度上都能延缓器官衰老与脱落，都能调节与生长相关的基因表达，GA有抑制

IAA氧化酶活性的作用，能防止IAA的氧化，GA能增加蛋白酶的活性，促进蛋白质分解，色

氨酸数量增多，有利于IAA的生物合成，GA促进生长素由束缚型转变为自由型。b.两者的

生理效应有明显的不同，IAA促进细胞核，对促进细胞分化和伸长具有双重作用，即在

低浓度下促进生长，在高浓度下抑制生长尤其是对离体器官的效应更明显，还能维持顶端优

势，促进不定根的形成，促进雌花分化，诱导单性结实，而GA促进的作用

主要是缩短了细胞周期中G1期和S期，促进整体植株伸长的效应更明显，无双重效应，抑

制不定根的形成，另外GA可以促进雄花分化，诱导单性结实。

②生长素与细胞素之间的关系。a.两者都能促进细胞，在一定程度上都能延缓器官

衰老与脱落，都能调节与生长相关的基因表达。b.两者的作用方式有不同。IAA促进细胞核

，对促进细胞分化和伸长具有双重作用，即在低浓度下促进生长，在高浓度下抑制生长

尤其是对离体器官的效应更明显，还能维持顶端优势，促进不定根的形成，促进雌花分化，

诱导单性结实；CTK则主要促进细胞质的核细胞扩大，促进芽的分化，打破顶端优势，

促进侧芽生长，此外；CTK能打破一些种子的休眠，而IAA能延长某些种子或块茎的休眠。

③赤霉素与脱落酸之间的关系。a.两者的合成前体物质都是甲瓦龙酸，在形成共同的中间产

物—异戊烯基焦磷酸（iPP）之后，再分别在长日照和短日照条件下经由光敏色素介导，进

行合成。b.两者之间的关系更多地表现为功能上的相互拮抗。如赤霉素能促进茎和叶的生长、

诱导抽苔开花，脱落酸则抑制植物生长，并能诱导植物适应逆境；赤霉素能打破休眠，而脱

落酸则能促进休眠；赤霉素能防止器官脱落，脱落酸则促进脱落等。

④乙烯与脱落酸之间的关系。a.共同点：都能促进器官的衰老、脱落，增强抗逆性，调节基

因表达，一般情况下都抑制营养器官的生长。b.不同点：ABA能促进休眠，引起气孔关闭；

乙烯则能打破一些种子和芽的休眠，促进果实成熟，促进雌花分化，引起不对称生长，诱导

不定根的形成。

2、生长素、赤霉素、细胞素、脱落酸和乙烯在农业生产上有何作用？

答：①生长素在农业生产上的应用主要表现在下述几个方面：促进插枝生根，阻止器官脱落，促进结实防止落花落果，促进菠萝开花，促进黄瓜雌花分化，延长种子、块茎的休眠。②赤霉素在农业生产上的应用主要表现在下述几个方面：促进麦芽糖化，促进营养生长，防止脱落，促进单性结实，打破休眠。③细胞素在农业生产上的应用主要表现在下述几个方面：试管苗的组织培养过程中诱导芽的生成，花果等的保鲜，延长蔬菜的贮藏时间，防止果树生理落果等。④脱落酸在农业生产上的应用主要表现在下述几个方面：促进脱落，促进休眠，抑制种子萌发，促进气孔关闭，提高植物的抗逆性等。⑤乙烯在农业生产上的应用主要表现在下述几个方面：果实催熟和改善品质，促进次生物质分泌，促进开花，促进雌花分化，化学杀雄，促进脱落。

第九章 光形成建成

一、 名词解释。

光敏色素（phytochrome）:一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形成建成、调节植物发育的色素蛋白。它有两种形式：Pr型与Pfr型。Pr型是吸收红光（最大吸收峰在红光去的660nm）的生理钝化型，Pfr型是吸收远红光（最大吸收峰在远红光区的730nm）的生理活化型。这两种光敏色素被光照射后可以互相转化，照射白光或红光后，没有生理活性的Pr型可以转化为具有生理活性的Pfr型；相反，照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。

二、思考题。

1.光敏色素的结构有什么特点？光敏色素有什么功能？

答：光敏色素是植物体内含量甚微的易溶于水的浅蓝色的色素蛋白质，是由2个亚基

组成的

二聚体，每个亚基由生色团和脱辅基蛋白组成全蛋白，其生色团为一长链状的4个砒咯环，

具有独特的吸光特性，脱辅基蛋白多肽链上的半胱氨酸通过硫醚键与生色团相连。光敏色素

有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），Pr的吸收高峰在660nm，而Pfr

的吸收高峰在730nm，Pr和Pfr在不同光谱作用下可以相互转换。当Pr吸收660nm红光后，

就转变为Pfr，而Pfr吸收730nm远红光后，会逆转为Pr。Pfr是生理激活型，Pr是生理失

活型。

光敏色素在植物生命活动中作用很广泛，可归结为下述几个方面：①细胞水平：光敏色素可

以影响质体的形成，原生质体膨大，膜透性的改变，细胞的分化及花色素的形成。②光形态

建成：一些需光种子如烟草等植物的种子萌芽时需要光照，在红光下萌发率高，在远红光下

萌发率低。另外光敏色素在光形态建成中的作用还表现在根原基起始，叶分化与扩大，弯钩

张开，子叶张开，单子叶植物叶片开展，叶片偏上生长，节间延长，叶片肉质化等方面。③

营养生长：子叶运动，含羞草小叶运动，节律现象，叶脱落，休眠，贮藏器官如块茎的形成

和生长。④生殖生长：引起光周期反应，诱导花芽分化开花，性别表现，花粉育性（如可引

起光敏雄性不育）。⑤内源激素代谢（如乙烯的合成）及运输。⑥可许多酶的活性，

也调节Rubisco的基因表达。

2、按你所知，请全面考虑，光对植物生长发育有什么影响？

第十章 植物的生长生理

一、名词解释。

细胞周期（cell cycle）:指新生的持续的细胞从第一次形成的细胞至下一次

再成为两个子细胞为止所经历的过程。其包括间期和期。

细胞全能性（totipotency）:指植物体的每个细胞都携带着一套完整的基因组，并具

有发育成完整植株的潜在能力。

组织培养（tissue culture）:是指在控制的环境条件下，在人工配制的培养基中，将离体的植物细胞、组织或器官（也称外植体）进行培养的技术。

极性（polarity）:是植物分化和形态建成中的一个基本现象，它通常是指在器官、组织甚至细胞中在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异。极性一旦建立，就难于逆转。事实上，合子在第一次形成茎细胞及顶端细胞就是极性现象。

顶端优势（apical dominance）:顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象，称为顶端优势。

二、思考题。

顶端优势的原理在树木、果树和园林植物生产上有何应用？

第十一章 植物的生殖生理

一、 名词解释。

春化作用（vernalization）：是指低温诱导植物开花的过程。

光周期（photoperiod）：在一天中，白天和黑夜的相对长度称为光周期。

光周期现象（photoperiodism）：指植物对白天和黑夜的相对长度的反应。

长日植物(long-day plant ，LDP):是指在一定的发育时期内，每天光照时间必须长于一定时数并经过一定天数（临界日长）才能开花的植物。如小麦、胡萝卜、洋葱、甜菜、

油菜等。

短日植物（short-day plant ，SDP）：是指在一定的发育时期内，每天光照时间必须短于一定时数才能开花的植物。如大豆、菊花、水稻、甘蔗、棉花等。

日中性植物（day-neutral plant， DNP）：是指在任何日照条件下都可以开花的植物，如番茄、茄子、黄瓜、辣椒等。

临界暗期（critical dark period）：是指在昼夜周期中短日植物能够开花的最短暗期长度，或长日植物能够开花的最长暗期长度。

二、思考题。

1、自交不亲和的原因是什么？有什么生物学意义？

答：自交不亲和性是指植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象。可以分为2类;孢

子体型自交不亲和性（SSI）和配子体型自交不亲和性（GSI）。属于SSI的植物如十字花科、

菊科等，SSI的不亲和性表现为花粉在柱头上无水合作用，不能萌发，或是产生很短的花粉

管，至多仅穿入乳突表面短距离，花粉的不亲和性是由双倍体亲本植物S位点的基因控制。

属于GSI的植物如茄科、禾本科等，比较普遍，它的不亲和发生在花粉中，花粉管进

入花

柱后，中途停顿、破裂，花粉的不亲和性是由单倍体花粉本身S位点的的基因控制。

意义：自交不亲和性是保障开花植物远系繁殖的机制之一，有利于物种的稳定、繁衍和进化。

2、有什么方法可使菊花在春节开花而且花多？又有什么办法使其在夏季开花而且花多？

3、向花卉工作者请教，花卉的花期调节该从哪些方面入手?

第十三章 植物的抗性生理

一、 名词解释。

生物胁迫（biotic stress）：有病害、虫害和杂草。

非生物胁迫（abiotic stress）：指由过度或不足的物理或化学条件引发的对植物生长、发育或繁殖产生不利影响。

逆境（environmental stress）：又称胁迫（stress），指对植物生存和生长不利的各种环境（包括生物因素和非生物因素，生物因素有病虫害和杂草等，非生物因素有低温、高温、干旱、涝害、盐渍等）的总称。

热激蛋白（heat shock protein ，HSP）：在高于正常生长温度10-15以上的温度即热激下，

生物体大部分正常蛋白质的合成和RNA的转录被抑制，同时迅速大量合成一

种新的蛋白，这种新蛋白就称为热激蛋白。大多HSP具有分子伴侣的作用，

它不是分子组成的蛋白质，而是使错折叠变成合适的折叠，阻止错折叠，有利

于转运过膜，提高细胞的抗热性。

二、思考题。

1、 植物产生抗逆蛋白有何生物学意义？

答：逆境蛋白是在特定的环境条件下基因表达的结果，逆境条件使一些正常表达的基因被关闭，而一些与适应性有关的基因被启动，使植物增强对相应逆境的适应性。低温诱导蛋白与植物抗寒性提高相联系；病原相关蛋白的合成增加了植物的抗病能力，植物细胞耐盐性的获得也与盐逆境蛋白的产生相一致。有些逆境蛋白与酶抑制蛋白有同源性，有的逆境蛋白与解毒作用有关。植物在逆境条件下合成的逆境蛋白有：①热激蛋白可以和受热激伤害后的变性蛋白质结合，维持其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合体，使这些酶的热失活温度明显提高；②低温诱导蛋白，也称为冷激蛋白，它与植物抗寒性的提高有关。由于这些蛋白具有高亲水性，所以具有减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病程相关蛋白与植物局部和系统诱导抗性有关，还能抑制真菌孢子的萌发，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。

2、谈谈如何运用水肥管理和应用植物生长调节剂，提高作物的抗旱性？