解放军文职招聘考试现代植物生理学复习资料 植物生理学

 现代植物生理学复习资料
植物生理学
植物生理学试题答案
一、 解释名词：（每小题2分，共计20分）
1、光周期诱导：
植物在达到一定的生理年龄时，经过足够天数的适宜光周期处理，以后放置于不适宜的光周期条件下，仍能开花，这种诱导效应叫做光周期诱导。
2、脱分化：
是指外植体在人工培养基上经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程。
3、乙烯三重反应：
乙烯抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，并且使上胚轴失去负向地性而横向生长，这是典型的乙烯生物效应，曾被用作乙烯的生物鉴定法。
4、转运细胞：
又称转移细胞，是一种特化的薄壁细胞，内部富含细胞质和细胞器，细胞壁向内凹陷，使质膜沿细胞壁折叠，增大了吸收与分泌溶质的表面积，它主要分布在导管和筛管的两端，起着将溶质输出或输入导管与筛管的作用。
5、PQ穿梭：
伴随着 PQ 的氧化还原，可使 2H+ 从间质移至类囊体膜内的空间，即 H+ 横渡类囊体膜，搬运 2H+ 的同时也传递 2e ， PQ 的这种氧化还原往复变化称为 PQ 穿梭。
6、呼吸商：
是指植物组织在一定时间内放出 CO2 与吸收 O2 的数量（体积或 mol ）之比。
7、离子拮抗：
在单盐溶液中加入少量其它盐类，再用其培养植物时，就可以消除单盐毒害现象，离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。
8、水势：
每偏摩尔体积水的化学势差。用Ψ w 表示，单位 MPa 。Ψ w ＝ (μw -μwo )/V w，m，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以水的偏摩尔体积的商。
9、G 蛋白：
G 蛋白 全称为 GTP 结合调节蛋白。此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷（ GTP ）的结合以及具有 GTP 水解酶的活性而得名。在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过 G 蛋白偶联起来，故 G 蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。
10、自由基：
是指带有未配对电子的原子、离子、分子以及基团的总称。
二、填空：（每空0.5分，共计25分）
1、在（一个大气压）、（引力场为零）和（与体系同温度）的标准状况下，纯水的水势规定为零。
2、外界溶液的PH值对根系吸收盐分的影响一般来说，阳离子的吸收随PH值的升高而（上升），而阴离子的吸收随PH值的升高而（ 下降 ）。
3、和TTC反应后的根尖变成（ 红 ）色，这是由于TTC被还原产生了（ TTF ），可用（ 乙酸乙酯 ）将其研磨提取。
4、光合作用的三大阶段指的是( 原初反应 )、（电子传递与光合磷酸化）与（ 碳素同化作用 ）。
5、细胞膜的主要成分是（ 蛋白质）和（ 脂类 ）。
6、植物体内同化物分配的特点是（按源 - 库单位进行分配 ）、（优先分配给生长中心）、（ 就近供应，同侧运输 ）(成龄叶片之间无同化物供应关系 )。
7、写出起以下生理效应的植物激素。
（1）促进茎横向生长（ ETH ） （2）解除顶端优势（ CTK ）、
（3）打破马铃薯块茎休眠（ GA ） （4）促进气孔关闭（ ABA ）、
（5）促进愈伤组织根的分化（ IAA ）
8、植物生长的四大基本特性是（ 地上部与地下部的相关）、（主茎与分枝及主根与侧根的相关）和（营养生长与生殖生长的相关）。
9、暗期中断最有效的光是（ 红光 ），结果是抑制( 短日植物 )开花，而诱导（ 长日植物 ）开花，暗期中断可被（ 远红光 ）光所抵消。由这两种光影响植物的成花过程，可推测有（ 光敏素 ）参与成花过程。
10、原初反应包括( 光能的吸收 )、（ 光能的传递 ）和 （ 光能转变成电能 ）三步反应，此过程发生在（ 类囊体膜 ）上。
11、通常称(NH4)2SO4为生理（ 酸 ）性盐，称NH4NO3为生理（ 碱 ）性盐，称NaNO3为生理（ 中 ）性盐。
12、某种植物每制造10g干物质需消耗水分5000g，其蒸腾系数为（500g ）、其蒸腾效率为（ 2g ）。
13、组织培养的理论依据是（ 植物细胞的全能性 ）。
14、按种子萌发吸水速度的变化，可将种子吸水分为（ 吸胀吸水 ）、（ 滞缓吸水 ）和 （ 重新迅速吸水 ）3个阶段。死种子和休眠种子的吸水不出现（重新迅速吸水）阶段。
15、光敏素吸收远红光后转变成（ 红光吸收 ）型，吸收红光后转变成（ 远红光吸收 ）型。
16、内质网的功能是多方面的，主要有（蛋白质的合成的场所）、（合成亲脂性物质的场所）和（细胞内和细胞间物质与信息进行交换或运输的通道）。
三、选择题（每题1分，共计10分。将所选项标号写在题干后括号内。）
1. 有一充分饱和细胞，将其放入比细胞浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：（ 2 ）
（1）不变 （2）变小 （3）变大 （4）不一定
2. Calvin循环的最初产物是（ 2 ）
（1） OAA （2）3-PGA （3）PEP （4）GAP
3. 植物组织衰老时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占比例（ 2 ）
（1） 下降 （2）上升 （3）维持一定水平 （4）不一定
4. 交替氧化酶途径的P/O比值为（ 1 ）
（1）1 （2）2 （3）3 （4）4
5. 解释植物遭受冻害造成严重伤害的理论是（ 2 ）
（ 1 ）生化反应失调 （ 2 ）膜损伤
（ 3 ）酶活性受抑制 （ 4 ）能量代谢失调
6. 属于代谢库的器官是（ 3 ）
（1） 老的叶片 （2）刚萌动的种子 （3）果实 （4）成长的叶片
7. 植物生长在下述哪种条件下根冠比最大（ 2 ）
(1) 土壤水分充足、氮素供应少、光照较强
(2) 土壤比较干旱、氮素供应少、光照较强
(3) 土壤水分适中，氮素供应充足、光照适中
(4) 土壤水分充足、氮素供应多、光照较弱
8. 愈伤组织在适宜的培养条件下形成根、芽、胚状体或完整植物的过程称为（ 3 ）
（1）分化 （2）脱分化 （3）再分化 （4）再生
9. 苍耳的临界日长是15.5小时，天仙子的临界日长是11小时，如果将二者都放在13小时的日照条件下，它们开花情况是（ 4 ）
(1) 苍耳不能开花 （2）天仙子不能开花（3）二者都不能开花（4）二者都能开花
10.干旱条件下植物体内哪种氨基酸的含量显著增加（ 4 ）
(1) 天冬氨酸 （2）丙氨酸 （3）精氨酸 （4）脯氨酸
四、判断对错：(每个小题0.5分,共5分。在括号内,对者划√,错者打×。)
（ × ）1、凡是不经受精作用而形成的果实均为无籽果实。
（ √ ）2、植物地上部分可以从根系得到ABA和CTK。
（ × ）3、生长素促进植物伸长生长，因此，高浓度的生长素比低浓度的生长素效果更好。
（ × ）4、水的光解放氧是原初反应的第一步。
（ × ）5、在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。
（ √ ）6、PEP羧化酶对CO2的亲和力高于RuBP羧化酶。
（ × ）7、筛管细胞内pH值比筛管外的pH值低。
（ × ）8、光对植物茎的伸长生长有促进作用。
（ √ ）9、在春化过程结束之前,把植物放在较高温度下,低温的效果被消除的现象叫去春化作用。
（ × ）10、保卫细胞进行光合作用时，其渗透势增高，水分进入，气孔张开。
五、简答题：（每题5分，共计30分。）
1.举例说明植物存在主动吸水和被动吸水。
（ 1 ）可用伤流现象证明植物存在主动吸水。如将生长中的幼嫩向日葵茎，靠地面 5cm 处切断，过一定时间可看到有液体从茎切口流出。这一现象的发生，完全是由于根系生理活动所产生的根压，促使液流上升并溢出而造成，与地上部分无关。（亦可用吐水现象证明）。
（ 2 ）可用带有叶片但将根去掉的枝条（或用高温、毒剂杀死根系）吸水证明植物存在被动吸水。将带有叶片但将根去掉的枝条插入瓶中，可保持几天枝叶不萎蔫，说明靠叶片蒸腾作用产生的蒸腾拉力，能将水分被动吸入枝条并上运，是与植物根系无关的被动吸水过程。
2.确定元素是否是植物必需元素的标准是什么？
通过溶液培养或砂基培养，并按照 Arnon & Stout 于 1939 年提出的植物必须元素的标准：
（ 1 ）如缺乏该元素，植物生育发生障碍，不能完成生活史；
（ 2 ）除去该元素，则表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的；
（ 3 ）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
3.如何评价光呼吸生理功能？
（ 1 ）有害方面：
①从碳素同化角度看，光呼吸将光合作用已固定的碳素的 30% 左右，再释放出去，减少了光合产物的形成。
②从能量利用上看，光呼吸过程中许多反应都消耗能量。
（ 2 ）光呼吸对植物也具有积极的生理作用：
①消耗光合作用中产生的副产品乙醇酸，通过乙醇酸途径将它转变成碳水化合物，另外，光呼吸也是合成磷酸丙糖和氨基酸的补充途径。
②防止高光强对光合作用的破坏，在高光强和二氧化碳不足的条件下，过剩的同化力将损伤光合组织。通过光呼吸对能量的消耗，保护了光合作用的正常进行。
③防止 O 2 对碳素同化的抑制作用，光呼吸消耗了 O 2 ，提高了 RuBP 羧化酶的活性，有利于碳素同化作用的进行。
11. 因为温室中光线较弱，由于光照不足，光合作用较弱，如果此时温度较高，呼吸作用增强，容易达到光补偿点，即光合作用吸收的 CO2 与呼吸作用释放的 CO2 达到运态平衡。在白天没有光合产物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机物质，造成消耗大于积累，久而久之，导致植物死亡。
4.说明GA在植物生长发育上起什么作用（生理效应）？
（ 1 ） GA 促进茎的伸长生长，因为它可使节间伸长，使矮生玉米达到正常高度，促进整株植物生长，但对离体器官的伸长生长无明显作用；
（ 2 ）打破休眠，促进种子、块茎、芽的萌发；
（ 3 ）促进二年生植物在短日照条件下抽苔开花，有代替低温和长日照的作用；
（ 4 ）促进座果、防止器官脱落和诱导单性结实。
（ 5 ）影响性别分化，使黄瓜雄花数目增多；
（ 6 ）促进细胞的伸长、分裂与分化；
（ 7 ）提高马铃薯块茎的产量等。
5.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。
6．长时间的无氧呼吸为什么会使植物受伤死亡？
（ 1 ）无氧呼吸消耗大量有机物，产生能量甚少，每消耗 1 分子葡萄糖所获得的能量还不到其所含能量的 2.5% ，所以单靠无氧呼吸是不能长时间维持细胞的生命活动的。
（ 2 ）无氧呼吸缺少 TCA 和 PPP 的中间产物，不利于物质转换代谢反应的进行。
（ 3 ）无氧呼吸还会产生酒精等对植物有毒害的物质，长时间无氧呼吸，会使有毒物质积累而造成植物死亡。
六、论述题（10分）
为什么C4植物的光合效率一般比C3植物的高？
C4 植物是通过 C4 途径固定同化 CO2 的，该途径是由 C 4 - 二羧酸循环（ C 4 循环）和卡尔文循环（也称 C 3 途径）两个循环构成。 C 4 循环主要是在叶肉细胞内进行的，而卡尔文循环则位于维管束鞘细胞内。在叶肉细胞中， PEP 羧化酶固定 CO2 形成的 OAA 经 C4 - 二羧酸循环转移到维管束鞘细胞中，在此处脱羧放出CO2 ，再由卡尔文循环将CO2 固定并还原成碳水化合物。这样的同化CO2 途径表现出了两个优越性：
（ 1 ）叶肉细胞中催化CO2 初次固定的 PEP 羧化酶活性强且对CO2 的亲合力高（ Km 值为7 μmol/L ，而 Rubisco 对 CO2 的 Km 值为 450μmol/L ），因此固定CO2的速率快，特别是在CO2浓度较低的情况下（大气中的 CO2 含量正是处于这样一种状况），其固定CO2 的速率比C3植物快得多。
（ 2 ）C4 途径中，通过C4 - 二羧酸循环将叶肉细胞吸收固定的 CO2 转移到鞘细胞，为鞘细胞中卡尔文循环提供CO2，因此其作用好象一个CO2 “泵”一样，将外界的CO2 泵入鞘细胞，使鞘细胞的CO2 浓度增大，抑制了 Rubisco 的加氧活性，使光呼吸显著减弱，光合效率大大提高，同时也使C4植物的CO2 补偿点明显降低（ 0 ～ 10 μmol/mol ）。
C 3 植物只在叶肉细胞中通过卡尔文循环同化 CO2 ，由于 Rubisco 耐 CO2 的亲合力低，加之自然界 CO2 浓度低（ 300 μmol/mol ），氧气含量相对高（ 21 ％），因此 C 3 植物 Rubisco 的加氧反应明显，光呼吸强， CO2 补偿点高（ 50 ～ 150 μmol/mol ），光合效率低。此外 C 4 植物维管束鞘细胞中形成的光合产物能及时运走，有利于光合作用的进行。
C 4 植物的高光合效率在温度相对高、光照强的条件下才能明显表现出来；在光弱、温度低的条件下 C 4 植物的光合效率反不如 C 3 植物。