植物生理学简答题整理

植物生理学简答题整理

1.从植物生理学的角度，分析“有收无收在于水”的道理。

答：（1、）从水在植物生命中的作用上看：水分是细胞质的主要成分，是代谢作用过程的反应物质，是植物对物质吸收运输的溶剂，能够保持植物的固有形态。

（2）、从作物的需水规律上看：从分蘖期到抽穗期、灌浆期、乳熟末期都需要大量的水分，如果水分供应不知，则会减产。

2.简述肉质果实在成熟期间所发生的生理生化变化。

（1）淀粉转变成可溶性糖，使果实变甜。

（2）有机酸减少。

（3）果实软化。这与果肉细胞壁物质的降解有关，如中层的不溶性的原果胶水解为可溶性的果胶或者果胶酸

（4）挥发性物质的产生。香气产生。

（5）涩味消失。

（6）色泽变化。变得鲜艳。

3.根系是怎么样吸收矿质元素的。

根系对矿质元素的吸收是以细胞吸收为基础的。

首先，根系对盐分和水分相对吸收。由于根系对盐分和水分的吸收机制不同，吸收量不成比例。

其次是，根系对矿质元素的吸收有选择性。

其三是，单盐毒害与离子对抗。

根系吸收矿质元素的部位是根尖的根毛区，因为该区域具有根毛，吸收面积大，更重要的是其内部已分化出输导组织。

根系吸收矿质元素要经过以下几个步骤：

（1）把离子吸附在根部细胞表面。阳离子同根部细胞质膜表面的-H+ 交换，阴离子同根部细胞质膜表面的HCO3- 交换。

(2)离子进入根细胞内部。吸附在根细胞表面的离子即可被根细胞吸收后通过共质体途径进入木质部,也可以通过质外体途径扩散进入根的内皮层以外的质外体部分。但由于根内皮层上有凯氏带,必须转入共质体才能继续向内运送至木质部;

(3)离子进入导管。离子经共质体途径最终进入木质部后,通过主动的或被动的方式由木质薄壁细胞进入导

4.植物必须的矿质元素要具备什么条件

答：1．缺乏该元素植物发育发生障碍不能完成生活史。2。除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症可以预防和恢复的。3.该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。

5．1) 引起种子休眠的原因（3.5分）：种皮障碍、胚休眠、抑制物质

2) 生产上打破种子休眠方法（3.5分）：机械破损、层积处理、药剂处理

6．1）目前植物光能利用率低的原因：（4分）

①漏光损失；

②反射及透射损失；

③蒸腾损失；

④环境条件不适。

2）提高光能利用率的途径：（6 分）

①增加光合面积；

②延长光合时间；

③提高光合效率；

④减少呼吸消耗。

7.答1：①吸胀吸水阶段：为依赖原生质胶体吸胀作用的物理吸水阶段，无论种子是否通过休眠还是有无生命力，均具有此阶段（5分）；②缓慢吸水阶段：种子吸水受种皮的束缚，原生质的水合度达到饱和，酶促反应与呼吸作用增强，贮藏物质开始分解，胚细胞的吸水力提高（5分）；③生长吸水阶段：在贮藏物质加快转化的基础上，胚根、胚芽中的核酸、蛋白质等原生质组分合成加快，细胞吸水加强。当胚根突破种皮后，有氧呼吸增强，种子吸水与鲜重持续增加（5分）。

8、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？

植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡

9、简述植物叶片水势的日变化

（1）叶片水势随一天中的光照及温度的变化而变化。（2）从黎明到中午，在光强及温度逐渐增加的同时，叶片失水量逐渐增多，水势亦相应降低；（3）从下午至傍晚，随光照减弱和温度逐渐降低，叶片的失水量减少，叶水势逐渐增高；（4）夜间黑暗条件下，温度较低，叶片水势保持较高水平。

10、答：根和地上部分的关系是既互相促进、互相依存又互相矛盾、互相制约的。根系生长需要地上部分供给光合产物、生长素和维生素，而地上部分生长又需根部吸收的水分，矿物质、根部合成的多种氨基酸和细胞分裂素等，这就是两者相互依存、互相促进的一面，所以说树大根深、根深叶茂。但两者又有相互矛盾、相互制约的一面，例如过分旺盛的地上部分的生长会抑制地下部分的生长，只有两者的比例比较适当，才可获得高产。在生产上，可用人工的方法加大或降低根冠比，一般说来，降低土壤含水量、增施磷钾肥、适当减少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之则降低根冠比。

11、答：原因有两方面：一方面是高山上水分较少，土壤也较瘠薄，肥力较低，气温也较低，且风力较大，这些因素都不利于树木纵向生长；另一方面是高山顶上因云雾较少，空气中灰尘较少，所以光照较强，紫外光也较多，由于强光特别是紫外光抑制植物茎伸长，因而高山上树木生长缓慢而矮小。

12. 答：干旱对植物带来的最严重的损害是原生质脱水，干旱对植物的伤害，具体表现如下：（1）各部位间水分重新分配，水分不足时，不同器官或不同组织间的水分，按各部位的水势高低重新分配，从而引起老叶死亡，生殖器官因缺水

数目也减少，灌浆也会受阻。（2）细胞膜在干旱胁迫下，失去半透性，引起胞内氨基酸、糖类物质的外渗。（3）呼吸作用因缺水而增强，而氧化磷酸化解偶联，能量多以热能的形式消耗掉，影响了正常的生物合成过程。（4）光合怍用急剧下降，主要是由于缺水导致气孔关闭，降低了对CO2的同化效率，缺水时叶绿素合成受阻，放氧现象明显减弱。（5）蛋白质分解加强，合成减弱，Pro 大量积累。（6）核酸代谢受破坏。干旱使植株的DNA、RNA含量下降的主要原因是核酸的分解加强而合成减弱，ER上的核糖体显著减少。（7）干旱还可引起植物激素变化，ABA含量明显增加。另外，干旱还会引起机械损伤。总之，干旱对植物的伤害可概括为直接伤害和间接伤害。直接伤害是细胞脱水直接破坏了细胞结构，从而引起细胞受害死亡。间接伤害是由于细胞脱水而引起的代谢失调，缺乏营养，影响了生长，加速了衰老和死亡。

13. 答：（1）涝害缺氧可以降低植物的生长量，如亚细胞结构的线粒体则发育不良。（2）涝害缺氧导致光合作用明显下降。（3）涝害还会引起植株发生营养失调。一是缺氧使根吸盐能力下降，二是由于厌氧微生物的活动产生了大量的CO2与还原性的有毒物质，影响根的吸收。同时淹水后，土壤酸度增加，引起硝化作用受阻，微量元素Mn、Zn，Fe溶解度增大，植物易中毒，死亡。

植物抗涝性的生理基础是：

（1）与植物对O2的适应力有关。很多植物通过胞间连丝系统把O2输送到根或缺O2部位，可增强抗捞性，柳树一类耐涝植物是在呼吸作用中利用NO3-作为O2的供体，以适应O2不足。（2）植物真正对缺O2忍耐是通过代谢变化进行的。因为缺O2对植物的危害主要是无氧呼吸产生的有毒物质，耐缺O2的植物

生理生化机理就是要消除有毒物质的积累或者对有毒物质具有忍耐能力。具体方法有：（a）改变呼吸途径，例如湿生植物一般是PPP途径占优势；（b）通过代谢来破坏或控制有毒物的合成，如通过提高乙醇脱氢酶的活性，以减少乙醇的积累。

14、如何理解 C4 植物比 C3植物的光呼吸低？（为什么C4植物的光合效率一般比C3植物的高？）

答：C4植物，PEP 羧化酶对 CO2亲和力高，固定 CO2的能力强，在叶肉细胞形成 C4 二羧酸后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出 CO2，就起到了 CO2 泵的作用，增加了 CO2 浓度，提高了 RuBP 羧化酶的活性，有利于 CO2 的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以 C3 植物光呼吸测定值很低。而 C3植物，在叶肉细胞内固定 CO2，叶肉细胞的 CO2/O2的比值较低，此时，RuBP 加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3 植物中 RuBP羧化酶对CO2 亲和力低，光呼吸释放的 CO2 不易被重新固定。

15、试述提高植物光能利用率的途径和措施。

答：（一）增加光合面积：（1）合理密植，（2）改善株型。

（二）延长光合时间：（1）提高复种指数，（2）延长生育期，（3）补充人工光照。

（三）提高光合速率：（1）增加田间 CO2浓度，（2）降低光呼吸。

16、答：种子萌发必须有足够的水分、充足的氧气和适宜的温度。此外，有些种子萌发还受光的影响。种子吸水分为三个阶段：1）急剧吸水阶段。2）吸水停止

阶段。3）胚根长出后重新迅速吸水阶段。第一阶段细胞主要靠吸胀作用。第二、三阶段是靠渗透性吸水。

17、肉质果实成熟时有哪些生理生化变化？答： (1)果实变甜。 (2) 酸味减少。(3)涩味消失。 (4) 香味产生。 (5) 由硬变软。这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果胶有关。 (6) 色泽变艳。

18.指出感受光周期刺激的部位及反应部位，并举例证明。

感受光周期刺激的部位是成长的叶片，产生反应的部位是茎尖生长点。例如：将菊花（短日照植物）叶片放在短日照条件下，茎尖放在长日照条件下植物开花；叶片放在长日照条件下，茎尖放在短日照条件下，不开花；整株处于短日照条件下，开花，整株处于长日照条件下，不开花。总之，只要叶片处于短日照下，菊花就开花。

19、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？(可能论述题) （重要）

答：C4植物，PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出CO2（将CO2从叶肉细胞转移到维管束鞘细胞），就起到了CO2泵的作用，增加了CO2浓度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C3植物光呼吸测定值很低。

而C3植物，在叶肉细胞内固定CO2，叶肉细胞的CO2/O2的比值较低，此时，RuBP加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低，光呼吸释放的CO2不易被重新固定。

20.简述生长素的主要生理作用（经常出）

答：生长素主要的生理功能为：

（1）促进离体胚芽鞘或幼茎段细胞的伸长生长，及促进根、茎的伸长生长（2）促及维管束分化，低浓度IAA促进韧皮部的分化，高浓度促进木质部的（3）促进侧根和不定根的发生

（4）影响花和果实的发育，促进雌花增加，刺激子房发育形成果实（促进单性结实）

（5）诱导叶原基的发生，从而调控叶片和叶序的形成，调控叶片的脱落

（6）维持顶端优势

21．简述引起种子休眠的原因有哪些？生产上如何打破种子休眠？

1) 引起种子休眠的原因：种皮障碍、胚休眠、抑制物质

2) 生产上打破种子休眠方法：机械破损、层积处理、药剂处理

22、简述种子休眠的原因（比较重要），及解除休眠的方法（重要）

答：（1）种皮限制。种胚外的种皮、果皮以及一些其他附属对种子萌发有抑制作用，。有些种皮有蜡质或角质层，或由于坚硬而厚的种皮阻止胚对水和氧气的吸收；

（2）胚未完全发育。有些植物如人参、当归等的种子或果实离开母体后，胚尚未发育完全，在湿润和适当低温条件下，胚继续从胚乳中吸取营养完成发育后，才能萌发。

（3）种子未完全成熟。有些种子的胚已经发育完全，但在适宜的条件下仍不萌发，他们一定要经过一段时间休眠，在胚内发生一些生理生化变化才能萌发，通常称之为后熟过程。

（4）抑制物质的存在。许多种子中存在萌发抑制物质，如HCN、NJ3等。

接触休眠的方法有：机械破损、层积处理、清洗处理、化学处理、光照处理（需光作物）。

23、肉质果实成熟时有哪些生理生化变化？（重要！）

答：(1)果实变甜。果实成熟后期，淀粉可以转变成为可溶性糖，使果实变甜。

(2)酸味减少。未成熟的果实中积累较多的有机酸。在果实成熟时，有机酸含量下降，这是因为：有的转变为糖；有的作为呼吸底物氧化为二氧化碳和水；有些则被钙离子、钾离子等所中和。

(3)涩味消失。果实成熟时，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，涩味消失。

(4)香味产生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，还有一些特殊的醛类，如橘子中柠檬醛可以产生香味。

(5)由硬变软。这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果胶有关。

(6)色泽变艳。果皮由绿色变为黄色，是由于果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝卜素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色

（7）果实变软：细胞壁水解酶类活性增加，使原果胶等水解，果实硬度降低；果胶进一步降解，果肉细胞离散，果实变软。

（8）呼吸变化：果实成熟中，某些过时的呼吸速率最初降低，至成熟末期突然升高，随后再下降，这种现象成为呼吸突变。呼吸突变的出现通常标志着果实成熟。但有些过时不出现呼吸突变，据此果实可分为突变性和非突变性。呼吸突变产生的主要原因是内源乙烯含量的增加。突变型果实有大量乙烯产生，非突变性果实乙烯含量维持在较低水平。

24、试述光对植物生长的影响。

①光合作用的能源；

②参与光形态建成；

③与一些植物的开花有关；

④日照时数影响植物生长与休眠；

⑤影响一些植物的种子萌发；

⑥影响叶绿素的生物合成；

⑦影响植物细胞的伸长生长；

⑧调节气孔开闭；

⑨影响植物的向性运动、感性运动等等。

25、冬季到来之前，树木发生了哪些适应低温生理变化？（重要！）

温度是和休眠相关的重要因子。秋季低温植物进入休眠，其内部的生理过程产生了以下变化：

（1）细胞含水量降低，束缚水的相对含量增高

（2）呼吸减弱整个代谢强度降低

（3）ABA含量增加，GA含量减少，生长停止，进入休眠

（4）保护性物质增大，细胞浓度增加，冰点降低。

在秋末进行灌水，施肥等生长过旺，不能进入休眠，或休眠不深等，一遇严寒即受冻害，严重时则可致死，因此要注意入秋的栽培措施。

26．粮食贮藏为什么要降低呼吸速率？（看一下就能明白了）

1）呼吸作用过强，消耗大量的有机物，降低了粮食的质量；

2）呼吸产生水会使贮藏种子的湿度增加；呼吸释放的热又使种子温度升高，反过来促使呼吸加强；严重时会使种子发霉变质。

27、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？

植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。

28、试述光对光合作用的影响。

光对光合作用的影响是多方面的。包括光强和光质，一方面影响叶绿素的生物合成，一方而影响光合速率。

光是叶绿素形成的必要条件，由原对绿素酸酯还原成叶绿素酸酯需要在光下才能进行。所以黑暗中生长的幼苗不能形成叶绿素而呈黄白色。过强的光照容易使叶

绿素被光氧化破坏，对叶绿素形成也不利。实验证明，光质对叶绿素形成有关，单色光不如全色光，单色光中又以红光最好，兰光次之，绿光最差。

光还影响叶绿体的发育，黑暗下，叶绿体发育是畸形，片层结构不发达或不能形成，见光后才能逐渐转入正常。

光影响气孔的开闭，进而影响叶片温度和CO2的吸收．

光是光合作用能量的来源，没有光，同化力（ATP和NADPH＋H+）不能形成，就不能同化CO2；除光强外，光质也影响光合速率。例如菜豆在红光下光合速率最快，兰光次之，绿光最差。水稻表现为兰光最好，红光次之，绿光最差。

29、何谓光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？

光能利用率是指单位面积上的绿色植物光合产物中所累积的化学能量与照射在这块面积上的日光能的比率。以年来计算，一般作物的光能利用率不到1%，森林植物大概只有0.1%。

光能利用率不高的原因是很多的，主重有以下几方面。

（1）一部分光不能参加光合作用，可以参加光合作用的光是可见光，它只占到达地球表面的太阳辐射的45%左右。

（2）漏光，一年中即使种三季，也会有30%左右的光是没有照射到植物上的。（3）反射与透射，照在植物叶片上的光大约有15—20%未补吸收，而是损失于反射和透射。

（4）量子需要量的损失，被叶绿体吸收的光，在光合作用能量转化过程中只有23%左右累积到光合产物中，77%都损失消耗了。

（5）呼吸消耗的损失，光合产物大约1/3是呼吸消耗了。

此外，还有许多因子影响光能利用率，例如光饱和点的损失、叶片衰老、CO2供给不足、病虫危害、水分亏缺、矿质营养不良等都会影响植物对光能的利用。

30、答：有机物的运输分配是受供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力：指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力：包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力最主要。

31、GA促进植物生长，包括促进细胞分裂和细胞扩大两个方面。并使细胞周期缩短30%左右。GA可促进细胞扩大，其作用机理与生长素有所不同，GA不引起细胞壁酸化，GA可使细胞壁里钙离子移入细胞质中，胞质中的钙离子浓度升高，钙离子与钙调素结合使之活化，激活的钙调素作用于细胞核的DNA，使之形成mRNA，mRNA与胞质中的核糖体结合，形成新的蛋白质，从而使细胞伸长。

32.答：植物经抗寒锻炼后，会发生如下的有利于提高植物抗寒能力的生理变化：（1）植株体内含水量下降，束缚水相对增多，不易结冰。（2）呼吸减弱，消耗糖分少，有利于糖分积累。呼吸微弱，代谢活动低，对不良环境的抵抗力增强。（3）脱落酸含量增多，促进植物进入休眠，提高了抗寒力。（4）生长停止，进入休眠状态，是植株对低温的一种适应。（5）保护物质增多，淀粉含量减少、

可溶性糖（葡萄糖等）含量增多，冰点下降，又可缓冲细胞质脱水，保护细胞质胶体不致遇冷凝固。