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文檔簡介
1、1簡述水分在植物生命活動中的作用。(1)水是植物細(xì)胞的主要組成成分;(2)水分是植物體內(nèi)代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)。水是光合作用的直接原料,水參與呼吸作用、有機物質(zhì)的合成與分解過程。(3)細(xì)胞分裂和伸長都需要水分。(4)水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸及生化反應(yīng)的溶劑。(5)水分能使植物保持固有姿態(tài)。(6)可以通過水的理化特性以調(diào)節(jié)植物周圍的大氣溫度、濕度等。對維持植物體溫穩(wěn)定和降低體溫也有重要作用。2、簡述影響根系吸水的土壤條件1、土壤中可用水量:當(dāng)土壤中可用水分含量降低時,土壤溶液與根部細(xì)胞間的水勢差減小,根系吸水緩慢2、土壤通氣狀況:土壤通氣狀況不好,土壤缺氧和二氧化碳濃度過高,使根系細(xì)胞呼吸速率下降
2、,引起根系吸水困難。3、土壤溫度:低溫不利于根系吸水,因為低溫下細(xì)胞原生質(zhì)黏度增加,水分?jǐn)U散阻力加大;同時根呼吸速率下降,影響根壓產(chǎn)生,主動吸水減弱。高溫也不利于根系吸水,土溫過高加速根的老化進(jìn)程,根細(xì)胞中的各種酶蛋白高溫變形失活。4、土壤溶液濃度:土壤溶液濃度過高引起水勢降低,當(dāng)土壤溶液水勢與根部細(xì)胞的水勢時,還會造成根系失水。3、導(dǎo)管中水分的運輸何以能連續(xù)不斷?由于植物體葉片的蒸騰失水產(chǎn)生很大的負(fù)凈水壓,將導(dǎo)管中的水柱向上拉動,形成水分的向上運輸;水分子間有相互吸引的內(nèi)聚力,該力很大,可達(dá)20 MPa以上;同時,水柱本身有重量,受向下的重力影響,這樣,上拉的力量與下拖的力量共同作用于導(dǎo)管水
3、柱,水柱上就會產(chǎn)生張力,但水分子內(nèi)聚力遠(yuǎn)大于水柱張力。此外,水分子與導(dǎo)管或管胞細(xì)胞壁纖維素分子間還具有很大的附著力,因而維持了導(dǎo)管中水柱的連續(xù)性,使得導(dǎo)管水柱連續(xù)不斷,這就是內(nèi)聚力-張力學(xué)說。4試述蒸騰作用的生理意義。答:(1)是植物對水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿Α?2)促進(jìn)植物對礦物質(zhì)和有機物的吸收及其在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運。(3)能夠降低葉片的溫度,以免灼傷。5、根系吸水有哪些途徑并簡述其概念。答:有3條途徑:質(zhì)外體途徑:指水分通過細(xì)胞壁,細(xì)胞間隙等部分的移動方式。跨膜途徑:指水分從一個細(xì)胞移動到另一個細(xì)胞,要兩次經(jīng)過質(zhì)膜的方式。共質(zhì)體途徑:指水分從一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲,移動到另一個細(xì)胞的細(xì)
4、胞質(zhì)的方式。6、簡述植物體內(nèi)水分向上運輸?shù)膭恿彤a(chǎn)生原因。(世界最高的什么樹,為什么水分和營養(yǎng)物質(zhì)能運輸?shù)饺~子上?)答:植物體內(nèi)水分向上運輸?shù)膭恿κ歉鶋汉驼趄v拉力。根壓產(chǎn)生的原因:植物根系從土壤溶液中吸收離子,離子通過一系列途徑被釋放到木質(zhì)部導(dǎo)管中。內(nèi)皮層細(xì)胞相當(dāng)于皮層和導(dǎo)管間的半透膜。離子在導(dǎo)管內(nèi)引起導(dǎo)管內(nèi)滲透壓下降,水勢因此也下降,從而在內(nèi)皮層內(nèi)外建立了水勢梯度,水分沿著水勢梯度進(jìn)入導(dǎo)管并因此而產(chǎn)生樂正的凈水壓,即根壓。根壓推動水分向上運輸。蒸騰拉力產(chǎn)生的原因:當(dāng)植物葉片進(jìn)行蒸騰作用時,水分從氣孔蒸騰散失到大氣中,氣孔下腔附近的葉肉細(xì)胞因蒸騰失水而水勢下降,失水的細(xì)胞便會向相鄰的水勢較高的
5、葉肉細(xì)胞吸水。如此傳遞,接近葉脈導(dǎo)管的細(xì)胞向葉脈導(dǎo)管、莖導(dǎo)管、根導(dǎo)管、和根部吸水。這樣便從葉片到根系產(chǎn)生了一個由低到高的水勢梯度,促使根系從土壤吸水。這種因蒸騰作用所產(chǎn)生的吸水的能力就是蒸騰拉力。7、影響蒸騰作用的因素有那些?1、內(nèi)部因素:氣孔數(shù)量、七孔大小和氣孔阻力直接影響蒸騰速率。氣孔阻力包括氣孔和氣孔下腔的狀況,如氣孔的形狀、氣孔的體積和氣孔的開度。在一定范圍內(nèi),氣孔數(shù)量多、氣孔阻力小,蒸騰作用強。2、外部因素:(1)光照:光照能提高大氣和葉片的溫度,光照也促使氣孔張開,從而增強蒸騰作用;(2)大氣相對濕度:大氣相對濕度低,蒸騰作用增強,反之則相反;(3)溫度:在大氣相對濕度相同時,濕度
6、增高,蒸騰作用增強。(4)風(fēng)速:微風(fēng)能降低氣孔外的水蒸氣,因此可促進(jìn)蒸騰作用;強風(fēng)能引起氣孔關(guān)閉,氣孔阻力增大,蒸騰作用減弱。8、為什么淹水后植物會發(fā)生萎蔫的現(xiàn)象/植物因失水過多或吸水不足會使細(xì)胞膨壓降低而造成萎蔫,植物可以通過減少蒸騰和增加吸水力來維持正常的膨壓即保持體內(nèi)水分平衡,以避免萎蔫。水澇時,土壤往往缺氧,根系有氧呼吸受阻,影響根系對礦物質(zhì)的正常吸收,根系對離子的主動吸收受阻(無氧呼吸產(chǎn)生的能量少),根內(nèi)外不能形成溶質(zhì)勢差(水勢差),植物與土壤環(huán)境之間的水勢梯度受影響,從而抑制了根系對水分的繼續(xù)吸收;在缺氧時,根系進(jìn)行無氧呼吸,在根際周圍產(chǎn)生或累積乙醇等有害物質(zhì),使根系受損,限制根系
7、的生長,減少根的吸收面積,并使根部輸導(dǎo)水分的能力喪失。因此,在水澇時,盡管植物根系水分供應(yīng)充足,但由于根系環(huán)境缺氧而不能進(jìn)行正常的水分吸收,表現(xiàn)出萎蔫現(xiàn)象。9試述在光照條件下氣孔運動的機理(可能論述題)。答:氣孔運動的滲透調(diào)節(jié)機制:氣孔運動主要與保衛(wèi)細(xì)胞的水勢(膨壓)變化有關(guān),保衛(wèi)細(xì)胞水勢提高則氣孔打開,水勢降低則氣孔關(guān)閉。目前主要有淀粉-蔗糖轉(zhuǎn)化學(xué)說,K+積累學(xué)說和蘋果酸代謝學(xué)說解釋氣孔運動機制。(1)淀粉-糖變化學(xué)說。氣孔運動是由于保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉和蔗糖的轉(zhuǎn)化而形成的滲透是改變造成的。在光照下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗CO2使保衛(wèi)細(xì)胞pH值升高,淀粉磷酸化酶水解細(xì)
8、胞中淀粉形成可溶性糖,細(xì)胞水勢下降,當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞水勢低于周圍的細(xì)胞水勢時,便吸水膨脹使氣孔張開。(2)K+離子吸收學(xué)說。在光照下,保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體通過光合磷酸化合成ATP,活化了保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+泵ATP酶,H+泵ATP酶分解光合磷酸化和氧化磷酸化產(chǎn)生的ATP,并將H+分泌到細(xì)胞壁,結(jié)果產(chǎn)生跨膜的H+濃度梯度和膜電位差,引起保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的K+通道打開,外面的K+進(jìn)入到保衛(wèi)細(xì)胞中來,Cl-也伴隨著k+進(jìn)入,以保證保衛(wèi)細(xì)胞的電中性,保衛(wèi)細(xì)胞中積累較多的k+和Cl-,水勢降低。保衛(wèi)細(xì)胞吸水,氣孔就張開。(3)蘋果酸生成學(xué)說,在光下保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的CO2被利用,pH值上升,剩余的CO2就轉(zhuǎn)變成重碳酸鹽,淀
9、粉通過糖酵解作用產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸PEP在PEP羧化酶作用下與HCO3作用形成草酰乙酸,然后還原成蘋果酸,保衛(wèi)細(xì)胞蘋果酸含量升高,降低水勢,保衛(wèi)細(xì)胞吸水,氣孔張開。10、影響氣孔運動的外界因素(看一下就行):1、光照:光照引起氣孔運動的主要環(huán)境因素。多數(shù)植物的氣孔在光照下張開,黑暗中關(guān)閉;景天科植物的氣孔例外,白天關(guān)閉,晚上張開。2、溫度:在一定的溫度范圍內(nèi),氣孔開度一般隨溫度的上升而增大,在30度左右達(dá)到最大氣孔開度,35度以上的高溫會使氣孔開度變小。3、水分:葉片水勢下降,其空開度減少或關(guān)閉。4、CO2:低CO2濃度促使氣孔張開,高濃度使氣孔迅速關(guān)閉。5、風(fēng):大風(fēng)引起氣孔關(guān)閉6、植物激
10、素:ABA促使氣孔關(guān)閉,11、農(nóng)諺講“旱長根,水長苗”是什么意思?道理何在?(看一下就行)這是指水分供應(yīng)狀況對植物根冠比調(diào)節(jié)的一個形象比喻。植物地上部生長和消耗的大量水分,完全依靠根系供應(yīng),土壤有效水的供應(yīng)量直接影響枝葉的生長,因此凡是能增加土壤有效水的措施,必然有利地上部生長;而地上部生長旺盛,消耗耗大量光合產(chǎn)物,使輸送到根系扔機物減少,又會削弱根系的生長,加之如果水分過多,通氣不良,也會限制根系活動,這些都將使根冠比減少。干旱時,由于根系的水分環(huán)境比地上部好,根系仍能較好地生長;而地上部則由于抽水,枝葉生長明顯受阻,光合產(chǎn)物就可輸入根系,有利根系生長,使根冠比增大。所以水稻栽培中,適當(dāng)落干
11、曬田,可對促進(jìn)根系生長,增加根冠比。1、植物必需的礦質(zhì)元素要具備哪些條件?答:(1)缺乏該元素植物生長發(fā)育發(fā)生障礙,不能完成生活史。(2)除去該元素則表現(xiàn)專一的缺乏癥,而且這種缺乏癥是可以預(yù)防和恢復(fù)。(3)該元素在植物營養(yǎng)生理上應(yīng)表現(xiàn)直接的效果而不是間接的。2、簡述植物必需礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的生理作用。答:(1)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成部分。(2)是植物生命活動的調(diào)節(jié)者,參與酶的活動。(3)起電化學(xué)作用,即離子濃度的平衡、膠體的穩(wěn)定和電荷中和等,有些大量元素不同時具備上述二三個作用,大多數(shù)微量元素只具有酶促功能。3、試述根吸收礦質(zhì)元素的基本過程(看一下就行)。答:(1)把離子吸附在根部細(xì)胞表面。這
12、是通過離子吸附交換過程完成的,這一過程不需要消耗代謝能。吸附速度很快。(2)離子進(jìn)入根的內(nèi)部。離子由根部表面進(jìn)入根部內(nèi)部可通過質(zhì)外體,也可通過共質(zhì)體。質(zhì)外體運輸只限于根的內(nèi)皮層以外;離子與水分只有轉(zhuǎn)入共質(zhì)體才可進(jìn)入維管束。共質(zhì)體運輸是離子通過膜系統(tǒng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)和胞間連絲,從根表皮細(xì)胞經(jīng)過內(nèi)皮層進(jìn)入木質(zhì)部,這一過程是主動吸收。(3)離子進(jìn)入導(dǎo)管。可能是主動地有選擇性地從導(dǎo)管周圍薄壁細(xì)胞向?qū)Ч芘湃耄部赡苁请x子被動地隨水分的流動而進(jìn)入導(dǎo)管。4、17種必須元素(看一下)碳、氧、氫、氮、鉀、鈣、鎂、硫、磷(9個大量元素)、氯、鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬、鎳(8個微量元素)。5、植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式和
13、機理有哪些?植物對例子的吸收有三種方式:1、被動運輸,是順著濃度梯度的運輸,包括簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散;2、主動運輸,一般是逆濃度梯度的運輸;3、是通過胞飲作用來吸收礦質(zhì)。礦質(zhì)元素從膜外轉(zhuǎn)運到膜內(nèi)主要通過被動運輸和主動運輸兩種方式。前者不需要代謝提供能量,后者需要代謝提供能量。兩者都可通過載體運輸,有載體進(jìn)行的運輸若是順電化學(xué)梯度,則屬于被動運輸,若是逆電化學(xué)勢梯度,則屬于主動運輸。被動運輸有擴(kuò)散作用和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式。擴(kuò)散作用是指分子或離子沿著化學(xué)勢或電化學(xué)勢梯度轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象;協(xié)助擴(kuò)散是小分子物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運蛋白順濃度梯度或電化學(xué)勢梯度的跨膜轉(zhuǎn)運。礦質(zhì)元素的主動運輸需要ATP提供能量。1、光合作用有哪
14、些重要意義?答:(1)光合作用是制造有機物質(zhì)的重要途徑。(2)光合作用將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榭少A存的化學(xué)能。(3)可維持大氣中氧和二氧化碳的平衡。2、植物的葉片為什么是綠的?秋天時,葉片為什么又會變黃色或紅色?答:光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,對綠光吸收很少,故基呈綠色,秋天樹葉變黃是由于低溫抑制了葉綠素的生物合成,已形成的葉綠素也被分解破壞,而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定,所以葉片呈黃色。至于紅葉,是因為秋天降溫,體內(nèi)積累較多的糖分以適應(yīng)寒冷,體內(nèi)可溶性糖多了,就形成較多的花色素,葉子就呈紅色。3、簡述影響葉綠素生物合成的外界因素(記一下黑色的要點就行了)(1)、光:光是影響葉綠素形成的主要條件,因為從原葉綠
15、素酯轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠素酸酯需要光。但光過強,葉綠素受光氧化而破壞。(2)、溫度:葉綠素的生物合成是一系列酶促反應(yīng),受溫度影響;(3)、營養(yǎng)元素:氮、鎂是葉綠素的組成成分,鐵、錳、銅、鋅等在葉綠素的生物合成過程中有催化功能或其他間接作用;(4)、氧:葉綠素的生物合成過程中需要氧的參與;(5)水:缺水不但影響葉綠素的生物合成,而且還促使原葉綠素加速分解,所以干旱時葉片呈黃褐色。4、C3途徑可分為幾個階段?每個階段有何作用?(比較重要)答:C3途徑可分為三個階段:(1)羧化階段。CO2被固定,生成了3-磷酸甘油酸,為最初產(chǎn)物。(2)還原階段。利用同化力(NADPH、ATP)將3-磷酸甘油酸還原3磷酸甘油醛
16、光合作用中的第一個三碳糖。(3)更新階段。光合碳循環(huán)中形成了3磷酸甘油醛,經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)變,再重新形成RuBP的過程。5、作物為什么會有“午休”現(xiàn)象?(重要)答:炎熱的夏天,C3植物中午光合作用強度下降的現(xiàn)象稱為“午休現(xiàn)象”。原因主要有:(1)中午光照強、溫度高、大氣相對濕度較低,葉片大量失水而造成氣孔開度變小或關(guān)閉,限制CO2的吸收;(2)中午的強光對光合作用產(chǎn)生光抑制。(3)溫度升高,CO2濃度降低等導(dǎo)致光呼吸增強。6、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低?(可能論述題) (重要)答:C4植物,PEP羧化酶對CO2親和力高,固定CO2的能力強,在葉肉細(xì)胞形成C4二羧酸后,再轉(zhuǎn)運到維管束鞘細(xì)
17、胞,脫羧后放出CO2(將CO2從葉肉細(xì)胞轉(zhuǎn)移到維管束鞘細(xì)胞),就起到了CO2泵的作用,增加了CO2濃度,提高了RuBP羧化酶的活性,有利于CO2的固定和還原,不利于乙醇酸形成,不利于光呼吸進(jìn)行,所以C3植物光呼吸測定值很低。而C3植物,在葉肉細(xì)胞內(nèi)固定CO2,葉肉細(xì)胞的CO2/O2的比值較低,此時,RuBP加氧酶活性增強,有利于光呼吸的進(jìn)行,而且C3植物中RuBP羧化酶對CO2親和力低,光呼吸釋放的CO2不易被重新固定。7、什么是希爾反應(yīng)?(可能出名次解釋)離體葉綠體加入具有適當(dāng)氫接受體的水溶液中,在光下進(jìn)行光解,并放出氧的反應(yīng),稱為希爾效應(yīng)。8、Rubisco的特點及其對光合作用的重要性(可
18、能出名詞解釋)Rubisco是核酮糖-1、5-二磷酸羧化/加氧酶,具有雙重催化作用。在光合作用中,Rubiso催化RUBP的羧化反應(yīng),固定CO2,形成3-磷酸甘油酸;在光呼吸中,Rubisco催化RuBP的加氧反應(yīng),產(chǎn)生的磷酸乙醇酸被磷酸酶催化脫去磷酸而生成乙醇酸(即乙醇酸循環(huán));在CO2/O2比值高的條件下,Rubisco的加氧活性被抑制,催化羧化反應(yīng),進(jìn)行碳同化,當(dāng)CO2/O2的比值低時,Rubisco的加氧活性表現(xiàn)出來,進(jìn)行光呼吸。Rubisco的羧化酶活性和加氧酶活性取決于CO2/O2的比值。9、 光呼吸有何生理意義?(記一下要點)答: 回收碳素。通過C2碳氧化環(huán)可回收乙醇酸中3/4的
19、碳。 維持C3光合碳還原循環(huán)的運轉(zhuǎn)。在葉片氣孔關(guān)閉或外界CO2濃度低時,光呼吸釋放的CO2能被C3途徑再利用,以維持光合碳還原環(huán)的運轉(zhuǎn)。 防止強光對光合機構(gòu)的破壞作用。在強光下,光反應(yīng)中形成的同化力會超過CO2同化的需要,從而使葉綠體中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同時由光激發(fā)的高能電子會傳遞給O2,形成的超氧陰離子自由基會對光合膜、光合器有傷害作用,而光呼吸可消耗同化力與高能電子,降低超氧陰離子自由基的形成,從而保護(hù)葉綠體,免除或減少強光對光合機構(gòu)的破壞。10. 論述植物光合作用碳同化途徑的特點(綜合起來的,可以論述題也可以出簡答題,需要理解一下,簡答題的話用文字簡單描述)
20、。答:根據(jù)光合作用碳同化途徑的不同,可以將高等植物區(qū)分為三個類群,即C3途徑(卡爾文循環(huán)或光合碳循環(huán))、C4二羧酸途徑及景天酸代謝途徑。特性C3植物C4植物景天科(CAM)植物代表植物典型的溫帶作物,水稻、小麥、大豆、煙草等典型的熱帶、亞熱帶作物,玉米、高粱、甘蔗等典型的熱帶干旱地區(qū)植物,景天科、仙人掌科、蘭科、鳳梨等葉片結(jié)構(gòu)維管束鞘細(xì)胞不發(fā)達(dá),內(nèi)無葉綠體,無“花環(huán)”結(jié)構(gòu)維管束鞘細(xì)胞發(fā)達(dá),內(nèi)有葉綠體,有“花環(huán)”結(jié)構(gòu)肉質(zhì)葉片,維管束鞘細(xì)胞不發(fā)達(dá),內(nèi)無葉綠體,無“花環(huán)”結(jié)構(gòu)CO2固定酶Rubisco(核酮糖-1、5磷酸羧化/加氧酶)PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、Rubisco(核酮糖-1、5
21、磷酸羧化/加氧酶)PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、Rubisco(核酮糖-1、5磷酸羧化/加氧酶)催化CO2羧化反應(yīng)的酶活性高Rubisco活性葉肉細(xì)胞中有高PEPC酶活性,維管束鞘細(xì)胞中有高Rubisco活性暗中有高PEPC酶活性,光下有高Rubisco活性碳同化途徑一條C3途徑在不同細(xì)胞中存在兩條途徑(葉肉細(xì)胞中PEPC進(jìn)行羧化反應(yīng),固定CO2,形成C4酸,轉(zhuǎn)移至維管束鞘細(xì)胞中,進(jìn)行脫羧反應(yīng),生成CO2,在Rubisco的作用下進(jìn)行C3反應(yīng))在不同時間有兩條途徑(晚上暗下進(jìn)行PEPC羧化反應(yīng)生成C4酸儲存在液泡中,光下Rubisco進(jìn)行C3反應(yīng))CO2受體RuBP(核酮糖-1、5-二磷
22、酸)細(xì)胞質(zhì)中PEP(磷酸烯醇式丙酮酸),維管束鞘細(xì)胞中RuBP暗下中PEP,光下RuBP光合初產(chǎn)物PGA(3-磷酸甘油酸)草酰乙酸-蘋果酸暗下蘋果酸,光下PGACO2補償點高低光呼吸高低低光合最適溫度較低,15-30度較高30-47約35耐旱性弱耐旱極耐旱蒸騰系數(shù)大小極小光合產(chǎn)物運輸速率相對慢相對快11、礦質(zhì)元素和光合作用的關(guān)系(這道題比較綜合,可以出論述題,但我覺得概率不大)植物生命活動所必需的礦質(zhì)元素,都對光合作用速率有著直接或間接的影響,其表現(xiàn)為:(1)、葉綠體及葉綠素組分:N、P、S、Mg、C、H、O;(2)、影響葉綠素的形成:N、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn;(3)水的光解放氧:Mn
23、、Cl、Ca;(4)光和電子傳遞:Fe、Cu、S;(5)同化力形成:Mg、P、K、H;(6)酶活化:K、Mg、Zn、Mn;(7)促進(jìn)光合產(chǎn)物運輸:K、B、P;(8)光合作用原料:C、H、O;(9)影響氣孔開放:K、CL、Ca。光合作用為礦質(zhì)元素的吸收提供能力及動力,促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收;同時光合作用形成的同化產(chǎn)物有利于體內(nèi)礦質(zhì)元素的運輸、同化。1試述呼吸作用的生理意義(重要)。答:(1)呼吸細(xì)作用提供了植物生命活動所需的大部分能量。呼吸作用釋放到的ATP公生命活動所需。(2)呼吸作用為細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)的合成提供原料。呼吸作用中碳水化合物在被徹底氧化分解成CO2過程中,產(chǎn)生許多中間產(chǎn)物,這些中間產(chǎn)物
24、是進(jìn)一步合成蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、激素、維生素、等重要生命物質(zhì)的原料。同時這些物質(zhì)的分解代謝也最終要通過呼吸作用來完成,因此,呼吸作用是植物體內(nèi)能量和物質(zhì)的代謝中心。 (3)呼吸作用在植物的抗病免疫方面也具有重要作用。植物染病時,染病組織不僅呼吸增強,同時呼吸途徑也發(fā)生變化。呼吸增強,有利于氧化分解病原菌毒素,消除病害;呼吸途徑改變主要是PPP加強,可導(dǎo)致產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì),阻止病原菌的侵染。因此,呼吸作用能增強植物對傷、病的抵抗能力。2在呼吸作用中,糖的分解代謝有幾條途徑?分別發(fā)生于哪個部位?(看)答:有三種條途徑:糖酵解、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。糖酵解和戊糖磷酸途徑是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的;三羧酸
25、循環(huán)在線粒體中進(jìn)行。3呼吸作用與光合作用有何聯(lián)系?(看,理解了就行了)答:(1)光合作用所需的ADP(供光合磷酸化產(chǎn)生ATP之用)和輔酶NADP+(供產(chǎn)NADPH+H+之用)與呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的。這兩種物質(zhì)在光合和呼吸作用中可共用。(2)光合作用的碳循環(huán)與呼吸作用的戊糖磷酸途徑基本上是正反反應(yīng)的關(guān)系。它們的中間產(chǎn)物同樣是三碳糖(磷酸甘油醛)、四碳糖(磷酸赤蘚糖)、五碳糖(磷酸核酮糖、磷酸木酮糖)、六碳糖(磷酸果糖、磷酸葡萄糖)及七碳糖等。光合作用和呼吸作用之間有許多糖類是可以交替使用的。(3)呼吸作用產(chǎn)生的CO2(互相利用)給光合作用所利用,而光合作用產(chǎn)生的O2和有機物則
26、供呼吸作用利用。4陸生高等植物無氧呼吸過久就會死亡,為什么?(經(jīng)常出)答:長時間的無氧呼吸會使植物受傷死亡的原因:第一,無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酒精使細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)變性;第二,因為無氧呼吸利用每摩爾葡萄糖產(chǎn)生的能量很少,相當(dāng)于有氧呼吸的百分之幾(約8%),植物要維持正常的生理需要,就要消耗更多的有機物,這樣,植物體內(nèi)養(yǎng)料耗損過多;第三,沒有丙酮酸氧化過程,許多由這個過程的中間產(chǎn)物形成的物質(zhì)就無法繼續(xù)合成。作物受澇死亡,主要原因就在于無氧呼吸時間過久。5糧食貯藏時要降低呼吸速率還是要提高呼吸速率?為什么?(看一下)答:降低呼吸速率。因為呼吸速率高會大量消耗有機物;呼吸放出的水分會使糧堆濕度增大,糧食“
27、出汗”,呼吸加強;呼吸放出的熱量又使糧溫增高,反過來又促使呼吸增強,同時高溫高濕使微生物迅速繁殖,最后導(dǎo)致糧食變質(zhì)。6三羧酸循環(huán)(TCA)的要點和生理意義是什么?(我覺得概率不大)答:(1)三羧酸循環(huán)是植物的有氧呼吸的重要途徑。(2)三羧酸循環(huán)一系列的脫羧反應(yīng)是呼吸作用釋放CO2的來源。一個丙酮酸分子可以產(chǎn)生三個CO2分子;當(dāng)外界的CO2濃度增高時,脫氫反應(yīng)減慢,呼吸作用受到抑制。三羧酸循環(huán)中釋放的CO2是來自于水和被氧化的底物。(3)在三羧酸循環(huán)中有5次脫氫,再經(jīng)過一系列呼吸傳遞體的傳遞,釋放出能量,最后與氧結(jié)合成水。因此,氫的氧化過程,實際是放能過程。(4)三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核
28、酸及其他物質(zhì)的共同代謝過程,相互緊密相連。7試述氧化磷酸化作用的機理。答:氧化磷酸化的機理有很多假說,目前得到較多支持的是米切爾的化學(xué)滲透學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為,氧化磷酸化的動力是呼吸電子傳遞產(chǎn)生的跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度,在質(zhì)子電化學(xué)勢梯度推動下合成ATP。它認(rèn)為線粒體基質(zhì)的NADH傳遞電子給O2的同時,也3次把基質(zhì)的H+釋放到線粒體膜間間隙。由于內(nèi)膜不讓泵出的H+自由地返回基質(zhì)。因此膜外側(cè)H+高于膜內(nèi)側(cè)而形成跨膜pH梯度(PH),同時也產(chǎn)生跨膜電位梯度(E)。這兩種梯度便建立起跨膜的電化學(xué)勢梯度(H+),于是使膜間隙的H+通過并激活內(nèi)膜上FOF1-ATP合成酶(即復(fù)合體V),驅(qū)動ADP和Pi
29、結(jié)合形成ATP。(這一段基本上就行了)該學(xué)說的要點是:(1)呼吸電子傳遞體分為氫傳遞體和電子傳遞體,氫傳遞體既傳遞電子也傳遞質(zhì)子,電子傳遞體只傳遞電子。(2)氫傳遞體與電子傳遞體在線粒體內(nèi)膜上有特定的位置,彼此間隔交替排列。(3)氫傳遞體有質(zhì)子泵的作用,當(dāng)氫傳遞體從線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)接收從底物傳來的的氫后,可將其中的電子傳遞給其后的電子傳遞體,而將兩個H+泵出內(nèi)膜,進(jìn)入膜內(nèi)空間。由此產(chǎn)生跨膜H+電化學(xué)勢梯度,也稱為質(zhì)子動力勢,H+電化學(xué)勢梯度是光和磷酸化的動力。(4)線粒體膜內(nèi)空間的H+順電化學(xué)勢梯度經(jīng)ATP合成復(fù)合體的H+通道進(jìn)入線粒體基質(zhì)時,在ATP合酶的作用下推動ADP和Pi合成ATP。(這
30、一段是解釋過程的,大致可以省去)8、簡述植物的抗氰呼吸及其生理意義(看一下,記住幾個要點就行了)在氰化物存在下,某些植物呼吸不受抑制,所以把這種呼吸稱為抗氰呼吸,抗氰呼吸電子傳遞途徑在某些條件下與正常的正常的NADH電子傳遞途經(jīng)交替進(jìn)行,因此,抗氰呼吸又稱為交替呼吸途徑。其生理意義為:(1)促進(jìn)開花、授粉。抗氰途徑的氧化不與磷酸化偶聯(lián),不產(chǎn)生ATP或只產(chǎn)生一個ATP,釋放的量熱量,從而有助于某些植物花粉的成熟及授粉、受精過程,有利于揮發(fā)引誘劑,吸引昆蟲授粉。(2)增加抗性。植物在逆境脅迫時抗氰呼吸增強,抗氰呼吸的強弱與植物的抗性有密切聯(lián)系。(3)能量溢流。當(dāng)植物細(xì)胞富含糖,而糖酵解和三羧酸循環(huán)
31、又進(jìn)行的很快,他們所提供的電子無法完全經(jīng)細(xì)胞色素途經(jīng)傳遞時,交替途徑的活性也最高。因此,交替途經(jīng)可能是作為一種溢出的途徑將過量的電子出去。(4)增加乙烯生成,促進(jìn)果實成熟、促進(jìn)衰老。在正常情況下,抗氰呼吸得出現(xiàn)場與衰老相聯(lián)系。隨著植物年齡的增長、果實的成熟,抗氰呼吸隨著提高。同時乙烯與抗氰呼吸上升有平行關(guān)系。乙烯刺激抗氰呼吸,誘發(fā)呼吸突變產(chǎn)生,促進(jìn)果實成熟和植物組織衰老。9、種子儲藏過程中應(yīng)注意些什么?(理解了就行了)種子儲藏過程中,很多因素如溫度、水分、氧氣等都直接和間接的與種子呼吸代謝有關(guān),從而影響種子的儲藏壽命和發(fā)芽力。在種子儲藏中通常主要通過降低種子的含水量來抑制呼吸作用,減少種子內(nèi)儲
32、藏物質(zhì)的消耗,以延長種子的壽命。若種子含水量高、且溫度較高,種子呼吸作用增強產(chǎn)生較多的水和熱,惡化儲藏條件,造成種子霉?fàn)€變質(zhì)。因此,種子儲藏時要求含水量降低到安全含水量以下。同時配以低溫、干燥、通風(fēng)等條件,抑制種子呼吸作用,以延長種子的儲藏時間。植物代謝受基因的控制,而代謝(包括過程、產(chǎn)物等)又對基因表達(dá)具控制作用,基因在不同時空的有序即表現(xiàn)為植物的生長發(fā)育過程,高等植物呼吸代謝的多條途徑(不同底物、呼吸途徑、呼吸鏈及末端氧化等)使其能適應(yīng)變化多端的環(huán)境條件。如植物遭病菌浸染時,PPP增強,以形成植保素,木質(zhì)素提高其抗病能力,又如水稻根在淹水缺氧條件下,乙醇酸氧化途徑和與氧親和力高的細(xì)胞色素氧
33、化酶活性增強以保持根的正常生理功能。10、說明植物呼吸代謝的多樣性及其意義(這道題也是綜合題,可以出論述題)植物為了適應(yīng)環(huán)境和生理活動的需要,其呼吸作用具有多樣性,主要表現(xiàn)為底物降解的多途徑、呼吸電子傳遞的多途徑和末端氧化酶的多樣性三方面。(1)呼吸底物降解的多途徑。在植物體內(nèi)存在著EMP-TCA(糖酵解-三羧酸循環(huán))、PPP(磷酸戊糖途徑)、無氧呼吸、乙醛酸循環(huán)等呼吸途徑。一般情況下,植物以EMP-TCA途徑為主,只有當(dāng)環(huán)境條件變化使EMP-TCA途徑受阻時,其他途徑的比例才有所增大。如當(dāng)植物受傷和染病時,PPP的比例明顯增加。當(dāng)環(huán)境缺氧時,無氧呼吸的比例增高,以暫時適應(yīng)無氧環(huán)境。因此,這種
34、呼吸途徑的多樣性增強了植物對環(huán)境的適應(yīng)能力。(2)呼吸電子傳遞的多途徑。植物體內(nèi)有多條呼吸電子傳遞途徑,如細(xì)胞色素途徑、交替途徑,通常是以細(xì)胞色素途徑為主。(3)末端氧化酶的多樣性。植物體內(nèi)有細(xì)胞色素氧化酶、抗氰氧化酶、多酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、黃素氧化酶等多種呼吸電子傳遞的末端氧化酶,其中細(xì)胞色素氧化酶位于呼吸主鏈的末端,其主導(dǎo)作用,其他氧化酶只起輔助作用。植物呼吸作用多樣性的形成增強了植物對環(huán)境的適應(yīng)能力,是植物不會因為某種環(huán)境條件而死亡。1、試述植物體中同化物裝入和卸出篩管的機理(看一下)。答:同化物裝入篩管有質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑,即糖從共質(zhì)體(細(xì)胞質(zhì)經(jīng)胞間連絲到達(dá)韌皮
35、部的篩管,或在某些點進(jìn)入質(zhì)外體(細(xì)胞壁),后到達(dá)韌皮部。同化物從篩管中卸出也有共質(zhì)體和質(zhì)外體途經(jīng)。共質(zhì)體途徑是指篩管中的同化物通過胞間連絲輸送到接受細(xì)胞(庫細(xì)胞)篩管中同化物也可能選運出到質(zhì)外體,然后再通過質(zhì)膜進(jìn)入接受細(xì)胞(庫細(xì)胞)。2、解釋篩管運輸學(xué)說有幾種?每一種學(xué)說的主要觀點是什么?(看一下)答:有3種,分別是壓力流動學(xué)說,胞質(zhì)泵動學(xué)說和收縮蛋白學(xué)說。壓力流動學(xué)說:主張篩管液流是靠源端和庫端的壓力勢差建立起來的壓力梯度來推動的。胞質(zhì)泵動學(xué)說:認(rèn)為篩分子內(nèi)腔的細(xì)胞質(zhì)呈幾條長絲,形成胞縱連束,縱跨篩分子,每束直徑1到幾個um,在束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)絲反復(fù)地、有節(jié)奏地收縮和張馳,就產(chǎn)生一種蠕動,
36、把胞質(zhì)長距離泵走,糖分就隨之流動。收縮蛋白學(xué)說:認(rèn)為篩管腔內(nèi)有許多具有收縮能力的韌皮蛋白(P蛋白),P蛋白的收縮運動將推動篩管汁液的移動。3試說明有機物運輸分配的規(guī)律。(重要,記住點)答:同化物的分配是指植物體內(nèi)有規(guī)律的光合同化物響各種庫器官的輸送,就是從源到庫的運輸。植物在不同生長發(fā)育時期,不同部位組成不同的源庫單位,以保證和協(xié)調(diào)植物的生長發(fā)育。其運輸規(guī)律:(1)優(yōu)先分配給生長中心:生長中心是指一定時期內(nèi)正在旺盛生長的器官或部位,是對營養(yǎng)組分競爭最強的庫。(2)就近運輸:葉片的光合產(chǎn)物主要運至鄰近的生長部位,隨著源庫之間距離的加大,庫得到的同化物減少。(3)同側(cè)運輸:葉片優(yōu)先向與他有直接維管
37、束聯(lián)系的、同側(cè)的庫運送同化物。4. 如何證明高等植物的同化物長距離運輸?shù)耐ǖ朗琼g皮部?(記住點)答:(1)環(huán)割試驗 剝?nèi)涓?枝)上的一圈樹皮(內(nèi)有韌皮部),這樣阻斷了葉片形成的光合同化物通過韌皮部向下運輸,而導(dǎo)致環(huán)割上端韌皮部組織因光合同化物積累而膨大,環(huán)割下端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡。(2)放射性同位素示蹤法 讓葉片同化14CO2,數(shù)分鐘后將葉柄切下并固定,對葉柄橫切面進(jìn)行放射性自顯影,可看出14CO2標(biāo)記的光合同化物位于韌皮部。還有個“蚜蟲吻刺試驗”用于收集韌皮部中同化物,以測定同化物以哪種物質(zhì)運輸。(主要有蔗糖、氨基酸等)(這個不是這道題的答案!)5、簡述“樹怕剝皮,不怕爛
38、心”的生理學(xué)原理(這道題很多試題比較常見)韌皮部主要分布在樹皮中,韌皮部是植物有機物質(zhì)運輸?shù)闹饕课唬魳淦兊袅藢⑶袛嗟厣喜糠种圃斓挠袡C物向根部的運輸。時間久了,根系得不到地上部分提供的同化物和微量活性物質(zhì),而本身貯藏的又消耗殆盡,根部就會餓死,從而使根無法吸收水肥等,致使整棵植株死亡。所謂爛心主要是指樹木的木髓部壞死,其不包括木質(zhì)部和韌皮部,既不含有導(dǎo)管和篩管,不影響水分和有機物質(zhì)的運輸,因此不影響植物的正常生命活動。1.簡述生長素的主要生理作用(經(jīng)常出)答:生長素主要的生理功能為:(1)促進(jìn)離體胚芽鞘或幼莖段細(xì)胞的伸長生長,及促進(jìn)根、莖的伸長生長(2)促及維管束分化,低濃度IAA促進(jìn)韌皮
39、部的分化,高濃度促進(jìn)木質(zhì)部的(3)促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生(4)影響花和果實的發(fā)育,促進(jìn)雌花增加,刺激子房發(fā)育形成果實(促進(jìn)單性結(jié)實)(5)誘導(dǎo)葉原基的發(fā)生,從而調(diào)控葉片和葉序的形成,調(diào)控葉片的脫落(6)維持頂端優(yōu)勢2比較IAA與GA的異同點。1) 相同點:a.促進(jìn)細(xì)胞的伸長生長b.誘導(dǎo)單性結(jié)實c.促進(jìn)坐果2) 不同點:a.IAA誘導(dǎo)雌花分化,GA誘導(dǎo)雄花分化b.GA對整株效果明顯,而IAA對離體器官效果明顯c.IAA有雙重效應(yīng),而GA沒有類似效應(yīng)3.簡述生長素(IAA)促進(jìn)細(xì)胞伸長生長的酸生長學(xué)說(看一下)答:(1)生長素誘導(dǎo)激活質(zhì)膜上的H+-ATP水解酶(2)H+-ATP水解酶利用水解ATP
40、釋放的能量,使細(xì)胞內(nèi)的H+外運,導(dǎo)致細(xì)胞壁的酸化;(3)在酸性條件下,細(xì)胞壁中的擴(kuò)張蛋白被活化,活化擴(kuò)張蛋白促進(jìn)連接木葡聚糖與纖維素微纖絲間的鍵斷裂,細(xì)胞壁松弛。(4)細(xì)胞的壓力勢下降,導(dǎo)致細(xì)胞水勢下降,細(xì)胞吸水,從而促進(jìn)細(xì)胞伸長生長。4、植物體內(nèi)哪些因素決定組織中IAA的含量(看一下)答:IAA生物合成;可逆不可逆地形成束縛IAA;IAA的運輸(輸入、輸出);IAA的酶促氧化或光氧化;IAA在生理活動中的消耗。5、試討論植物生長發(fā)育過程中激素間的相互作用(比較綜合的一道題,看一下,標(biāo)紅色的為經(jīng)常見到的)在植物的生長發(fā)育過程中,激素間的相互作用和協(xié)調(diào)平衡調(diào)控所有過程(1)種子萌發(fā)和休眠:生長素
41、、細(xì)胞分離素促進(jìn)種子萌發(fā),ABA(脫落酸)促進(jìn)休眠,抑制種子萌發(fā),赤霉素可打破休眠,促進(jìn)萌發(fā)。生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素與脫落酸比例高促進(jìn)萌發(fā),反之促進(jìn)休眠。(2)營養(yǎng)生長:生長素(IAA)、細(xì)胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)與脫落酸的相互作用調(diào)控營養(yǎng)生長,IAA、CTK、GA與ABA比例高促進(jìn)生長。(3)頂端優(yōu)勢:乙烯(Eth)、CTK和IAA調(diào)控頂端優(yōu)勢,IAA、乙烯誘導(dǎo)頂端優(yōu)勢,促進(jìn)頂芽生長;CTK抑制頂端優(yōu)勢,促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育。(4)器官分化:IAA和CTK調(diào)控器官分化,IAA比例高時,誘導(dǎo)生根,CTK高時,誘導(dǎo)長芽。(5)成花誘導(dǎo):GA促進(jìn)多種LDP(長日照植物)在短日照條件下成花,I
42、AA可促進(jìn)一些LDP成花,但抑制SDP(短日照植物)成花。細(xì)胞分裂素能促進(jìn)一些SDP和LDP成花,ABA可代替短日照促使一些SDP在長日條件下成花(6)性別分化:IAA、乙烯和GA調(diào)控性別分化,IAA和乙烯促進(jìn)雌花分化,GA促進(jìn)雄花分化;(7)成熟、衰老:IAA、CTK能延緩衰老,乙烯促進(jìn)成熟、衰老;(8)葉片脫落:乙烯促進(jìn)葉片脫落,IAA濃度梯度影響葉片脫落。(還可以這樣出)、解釋一種一年生被子植物的整個生活史激素的作用,包括每一階段上激素執(zhí)行的功能,在你的回答中要包括種子萌發(fā),營養(yǎng)生長,果實成熟,葉片脫落及休眠等生理過程。答:種子萌發(fā)時,原來一些束縛型的激素迅速轉(zhuǎn)變?nèi)缟L素類,同時胚細(xì)胞也
43、會產(chǎn)生新的激素,如素的共同作用(即通過酶的合成等),促使種子有運輸,提供新器官形成時所需的物質(zhì)和能量。 營養(yǎng)生長:這個階段主要是、,它們促進(jìn)細(xì)胞的分裂,伸長,分化,延緩植物的衰老,保證各種代謝的順利進(jìn)行。 果實成熟:未成熟的果實能合成乙烯,并導(dǎo)致呼吸上升,產(chǎn)生呼吸峰,使果實達(dá)到可食程度。 葉片脫落:日照變短誘導(dǎo)的合成,它與乙烯一起使葉柄產(chǎn)生離層區(qū),導(dǎo)致葉柄脫落。 休眠:由于含量增多,導(dǎo)致光合呼吸下降,葉綠素分解,葉片脫落等生理過程。一年生的植物體逐步進(jìn)入衰亡,代之越 冬的是果實或種子。由于果實中含有生長抑制物質(zhì)如,則種子休眠過冬。到了來年,種子中的逐步分解,取而代之的是促進(jìn)生長的激素物質(zhì)的活化
44、或合成,故種子萌發(fā)。6試述生長素極性運輸?shù)臋C理。(看一下)生長素的極性運輸機理可用Goldsmith提出的化學(xué)滲透極性擴(kuò)散假說去解釋。這個學(xué)說的要點是:植物形態(tài)學(xué)上端的細(xì)胞的基部有IAA-輸出載體,細(xì)胞中的IAA-首先由輸出載體載體到細(xì)胞壁,IAA與H+結(jié)合成IAAH,IAAH再通過下一個細(xì)胞的頂部擴(kuò)散透過質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞,或通過IAA-H+共向轉(zhuǎn)運體運入細(xì)胞質(zhì)。如此重復(fù)下去,即形成了極性運輸。1. 種子萌發(fā)過程中有哪些生理生化變化? 答:(1) 種子的吸水: 三個階段:急劇吸水、吸水停止、重新迅速吸水,表現(xiàn)出快、慢、快的特點。 (2)呼吸作用的變化和酶的形成 1)呼吸的變化 在胚根突出種皮之前,
45、種子的呼吸主要是無氧呼吸,在胚根長出之后,便以有氧呼吸為主了。 2)酶的形成:萌發(fā)種子中酶的來源有兩種:A. 從已經(jīng)存在的束縛態(tài)的酶釋放或活化而來;支鏈淀粉葡萄糖苷酶。B. 通過蛋白質(zhì)合成而形成的新酶。a-淀粉酶。 (3) 有機物的轉(zhuǎn)變(分解淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等儲藏物質(zhì)) 種子中貯存著大量的有機物,主要有淀粉、脂肪和蛋白質(zhì),萌發(fā)時,他們被分解,分解產(chǎn)物參與種子的代謝活動。(淀粉轉(zhuǎn)化為糖;脂肪分解為甘油和脂肪酸,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為糖或氨基酸;蛋白質(zhì)分解為氨基酸)2. 種子的萌發(fā)必需的外界條件有哪些?種子萌發(fā)時吸水可分為哪三個階段?第一、三階段細(xì)胞靠什么方式吸水?答:種子萌發(fā)必須有足夠的水分、充足的氧氣
46、和適宜的溫度。此外,有些種子萌發(fā)還受光的影響。種子吸水分為三個階段:1)急劇吸水階段。2)吸水停止階段。3)胚根長出后重新迅速吸水階段。第一階段細(xì)胞主要靠吸脹作用。第二、三階段是靠滲透性吸水。3試述生長、分化與發(fā)育三者之間的區(qū)別與關(guān)系? 在生命周期中,生物細(xì)胞、組織和器官的數(shù)目、體積或干重等不可逆增加的過程稱為生長;從一種同質(zhì)的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變成形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與原來不相同的異質(zhì)細(xì)胞類型的過程成為分化;發(fā)育則指在生命周期中,生物組織、器官或整體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的有序變化。三者緊密聯(lián)系,生長是基礎(chǔ),是量變;分化是質(zhì)變。一般認(rèn)為,發(fā)育包含了生長和發(fā)育。4簡述引起種子休眠的原因有哪些?生產(chǎn)上如何打破種子
47、休眠? 1) 引起種子休眠的原因:種皮障礙、胚休眠、抑制物質(zhì)2) 生產(chǎn)上打破種子休眠方法:機械破損、層積處理、藥劑處理5植物地上部分與地下部分的相關(guān)性(常言道:“根深葉茂”是何道理?)答:根和地上部分的關(guān)系是既互相促進(jìn)、互相依存又互相矛盾、互相制約的。根系生長需要地上部分供給光合產(chǎn)物、生長素和維生素,而地上部分生長又需根部吸收的水分,礦物質(zhì)、根部合成的多種氨基酸和細(xì)胞分裂素等,這就是兩者相互依存、互相促進(jìn)的一面,所以說樹大根深、根深葉茂。但兩者又有相互矛盾、相互制約的一面,例如過分旺盛的地上部分的生長會抑制地下部分的生長,只有兩者的比例比較適當(dāng),才可獲得高產(chǎn)。在生產(chǎn)上,可用人工的方法加大或降低
48、根冠比,一般說來,降低土壤含水量、增施磷鉀肥、適當(dāng)減少氮肥(或進(jìn)行適當(dāng)修剪)等,都有利于加大根冠比,反之則降低根冠比。、據(jù)近代研究,光敏素參與植物哪些生理過程的調(diào)控?簡要說明其調(diào)控機理。答:一些需光種子的種子萌發(fā),黃化幼苗的光形態(tài)建成,植物生長以及開花過程皆有光敏素參與。光敏色素有兩種可以轉(zhuǎn)化的構(gòu)象形式,即紅光吸收型Pr和遠(yuǎn)紅光吸收型Pfr。Pr在660-665nm處有最大吸收,Pfr在725-735nm處有最大吸收。Pr為光敏色素的鈍化形式,而Pfr為光敏色素的生理活躍形式。照射白光或紅光后,Pr轉(zhuǎn)化為Pfr;照射遠(yuǎn)紅光Pfr轉(zhuǎn)化為Pr。其調(diào)控機理可用光敏素原初反應(yīng)模型解釋。當(dāng)紅光照射使膜上
49、光敏素由非活化的Pr轉(zhuǎn)為活化的fr形式,fr通過改變膜的透性使質(zhì)膜外側(cè)a2+進(jìn)入細(xì)胞,溶質(zhì)a2+濃度提高到與a,(鈣調(diào)蛋白)結(jié)合的“閾值”(10-6/)時,a與a2+結(jié)合而活化,a2+.a,復(fù)合體與靶子酶結(jié)合而被活化,從而產(chǎn)生光敏素控制的一系列生理生化效應(yīng),最終導(dǎo)致種子萌發(fā),黃化幼苗的光形態(tài)建成(植物生長)以及開花等生理過程。2試述光敏素與植物成花誘導(dǎo)的關(guān)系。 光敏素的兩種類型Pr和Pfr的可逆轉(zhuǎn)化在植物成花中起著重要的作用:當(dāng)Pfr/Pr的比值高時,促進(jìn)長日植物的開花;當(dāng)Pfr/Pr的比值低時,促進(jìn)短日植物的開花。3、試述植物光敏素的特點及其在成花過程中的作用。答:對短日植物來說,體內(nèi)在光期
50、積累較高的fr。在暗誘導(dǎo)的前期(),體內(nèi)仍持較高的fr水平,它具有促進(jìn)開花的作用,因而在暗期的初期照射遠(yuǎn)紅光,fr則轉(zhuǎn)變?yōu)閞而抑制開花。在暗誘導(dǎo)的后期,fr水平下降,誘導(dǎo)開花。所以短日植物的開花誘導(dǎo)要求是暗期的前期“高fr反應(yīng)”,后期是“低fr反應(yīng)”。而長日植物在暗期前期是“低fr”水平,后期是“高fr” 水平。短日植物是指一天中黑夜(暗期)的時間需大于某一臨界值,且這種情況延續(xù)幾天,能誘導(dǎo)植物開花。而長日植物是指一天中白天(光期)的時間需大于某一臨界值,且這種情況延續(xù)幾天,能誘導(dǎo)植物開花。關(guān)于長日植物和短日植物可以出這樣的題:在適合短日植物開花的日長條件下,在夜晚用紅光閃光間斷暗期,則長日植
51、物能開花,而短日植物不能開花;用遠(yuǎn)紅光則不能達(dá)到這個目的。該試驗體現(xiàn)了光敏色素(Pr和Pfr)與植物的誘導(dǎo)成花相關(guān)。3、水稻是短日植物,把原產(chǎn)在東北的水稻品種引種到福建南部可以開花結(jié)實嗎?如果把原產(chǎn)在福建南部水稻品種引種到東北,是否有稻谷收獲,為什么?(看看理解了就好了)答:原產(chǎn)在東北的水稻引種到福建南部,可以開花結(jié)實,但生育期縮短,無法形成產(chǎn)量。原產(chǎn)在福建南部的水稻引種到東北,當(dāng)東北有適宜的短日照適宜水稻開花時,溫度已過低,不適宜水稻開花結(jié)實,因此沒有稻谷收獲4、植物的成花誘導(dǎo)有哪些途徑?(記住要點)答:植物的成花誘導(dǎo)有4條途徑。一是光周期途徑。光敏色素和隱花色素參與這個途徑。二是自主/春化
52、途徑。三是糖類途徑。四是赤霉素途徑。5、如何使菊花提前在67月份開花?又如何使菊花延遲開花?(看一下就能理解了)菊花是短日照植物,原在秋季(10月)開花,可用人工進(jìn)行遮光處理,使花在67月份也處于短日照,從而誘導(dǎo)菊花提前在67月份開花。如果延長光照或晚上閃光使暗間斷,則可使花期延后。6、如何用試驗證明植物的某一生理過程與光敏色素有關(guān)?(跟前面的題目類似)答:光敏色素有紅光吸收型Pr和遠(yuǎn)紅光吸收型Pfr兩種存在形式,這兩種形式可在紅光和遠(yuǎn)紅光照射下發(fā)生可逆反應(yīng),互相轉(zhuǎn)化。依據(jù)這一特征,可用紅光與遠(yuǎn)紅光交替照射的方法,觀察其所引起的生理反應(yīng),從而判斷某一生理過各是否有光敏色素參與。例如萵苣種子的萌
53、發(fā)需要光,當(dāng)用660nm的紅光照射時促進(jìn)種子萌發(fā),而用725nm的遠(yuǎn)紅光照射時,則抑制萌發(fā),當(dāng)紅光照射后再照以遠(yuǎn)紅光,則紅光的效果被消除,當(dāng)用紅光和遠(yuǎn)紅光交替照射時,種子的萌發(fā)狀況決定于最后照射的是紅光還是遠(yuǎn)紅光,前者促進(jìn)萌發(fā),后者抑制萌發(fā)。1、何謂休眠?植物休眠有何生物學(xué)意義為什么休眠器官的抗逆力較強(重要)大多數(shù)種子在成熟后,只要給于合適的外界環(huán)境,就能很快萌發(fā),但有些種類的植物種子即使有適于萌發(fā)的條件也不萌發(fā),需要經(jīng)過一定時間后才能萌發(fā),這種現(xiàn)象稱為種子的休眠。其生物學(xué)意義為:種子秀面試植物發(fā)育過程中生長的暫停現(xiàn)象,是植物經(jīng)過長期演化而獲得大的一種對環(huán)境條件及季節(jié)性變化的生物學(xué)適應(yīng)性,有
54、利于種的生存與繁衍:通過休眠,度過不良環(huán)境;保證(持)種族的繁衍(延續(xù))休眠器官抗逆力較強的原因:貯藏物質(zhì)積累;原生質(zhì)(由溶膠變成凝膠)含水量降低;代謝水平低;抗逆激素(ABA)和抗逆蛋白產(chǎn)生。2、簡述種子休眠的原因(比較重要),及解除休眠的方法(重要)答:(1)種皮限制。種胚外的種皮、果皮以及一些其他附屬對種子萌發(fā)有抑制作用,。有些種皮有蠟質(zhì)或角質(zhì)層,或由于堅硬而厚的種皮阻止胚對水和氧氣的吸收;(2)胚未完全發(fā)育。有些植物如人參、當(dāng)歸等的種子或果實離開母體后,胚尚未發(fā)育完全,在濕潤和適當(dāng)?shù)蜏貤l件下,胚繼續(xù)從胚乳中吸取營養(yǎng)完成發(fā)育后,才能萌發(fā)。(3)種子未完全成熟。有些種子的胚已經(jīng)發(fā)育完全,但
55、在適宜的條件下仍不萌發(fā),他們一定要經(jīng)過一段時間休眠,在胚內(nèi)發(fā)生一些生理生化變化才能萌發(fā),通常稱之為后熟過程。(4)抑制物質(zhì)的存在。許多種子中存在萌發(fā)抑制物質(zhì),如HCN、NJ3等。接觸休眠的方法有:機械破損、層積處理、清洗處理、化學(xué)處理、光照處理(需光作物)。3、肉質(zhì)果實成熟時有哪些生理生化變化?(重要!)答:(1)果實變甜。果實成熟后期,淀粉可以轉(zhuǎn)變成為可溶性糖,使果實變甜。(2)酸味減少。未成熟的果實中積累較多的有機酸。在果實成熟時,有機酸含量下降,這是因為:有的轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵挥械淖鳛楹粑孜镅趸癁槎趸己退挥行﹦t被鈣離子、鉀離子等所中和。(3)澀味消失。果實成熟時,單寧可被過氧化物酶氧化成
56、無澀味的過氧化物,或單寧凝結(jié)成不溶于水的膠狀物質(zhì),澀味消失。(4)香味產(chǎn)生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯,還有一些特殊的醛類,如橘子中檸檬醛可以產(chǎn)生香味。(5)由硬變軟。這與果肉細(xì)胞壁中層的果膠質(zhì)水解為可溶性的果膠有關(guān)。(6)色澤變艷。果皮由綠色變?yōu)辄S色,是由于果皮中葉綠素逐漸破壞而失綠,類胡蘿卜素仍存在,呈現(xiàn)黃色,或因花色素形成而呈現(xiàn)紅色(7)果實變軟:細(xì)胞壁水解酶類活性增加,使原果膠等水解,果實硬度降低;果膠進(jìn)一步降解,果肉細(xì)胞離散,果實變軟。(8)呼吸變化:果實成熟中,某些過時的呼吸速率最初降低,至成熟末期突然升高,隨后再下降,這種現(xiàn)象成為呼吸突變。呼吸突變的出現(xiàn)通常標(biāo)志著果實成熟。但有些過時不出現(xiàn)呼吸突變,據(jù)此果實可分為突變性和非突變性。呼吸突變產(chǎn)生的主要原因是內(nèi)源乙烯含量的增加。突變型果實有大量乙烯產(chǎn)生,非突變性果實乙烯含量維持在較低水平。4、植物衰老時發(fā)生了哪些生理生化變化?答: 植物衰老在外部特征上的表現(xiàn)是:生長速率下降、葉色變黃。在衰老過程中,內(nèi)部也發(fā)生一些生理變化。這些變化是:1)光合速率下降。這種下降不只表現(xiàn)在衰老葉片上,而且整株植物的光合速率也降低。葉綠素含量減少、葉綠素a/
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