植物生理学简答题
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简答题
1、简述氧化酶的生物学特性与适应性。
植物体内含有多种呼吸氧化酶,这些酶各有其生物学特性(如对温度的要求和对氧气的反应,所以就能使植物体在一定范围内适应各种外界条件。
以对温度的要求来说,黄酶对温度变化反应不敏感,温度降低时黄酶活性降低不多,故在低温下生长的植物及其器官以这种酶为主,而细胞色素氧化酶对温度变化的反应最敏感。在果实成熟过程中酶系统的更替正好反映了酶系统对温度的适应。例如,柑橘的果实有细胞色素氧化酶、多酚氧化酶和黄酶,在果实末成熟时,气温尚高,呼吸氧化是以细胞色素氧化酶
为主;到果实成熟时,气温渐低,则以黄酶为主.这就保证了成熟后期呼吸活动的水平,同
时也反映了植物对低温的适应。
以对氧浓度的要求来说,细胞色素氧化酶对氧的亲和力最强,所以在低氧浓度的情况下,
仍能发挥良好的作用;而酚氧化酶和黄酶对氧的亲和力弱,只有在较高氧浓度下才能顺利地
发挥作用。苹果果肉中酶的分布也正好反映了酶对氧供应的适应,内层以细胞色素氧化酶为主,表层以黄酶和酚氧化酶为主。水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件,是因为在低氧时细胞色素氧化酶活性加强而黄酶活性降低之故。
2、长期进行无氧呼吸会导致植株死亡的原因是什么?
长时间的无氧呼吸会使植物受伤死亡的原因:第一,无氧呼吸产生酒精,酒精使细胞质的蛋白质变性;第二,因为无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少,相当于有氧呼吸的百分之几(约8%),植物要维持正常的生理需要,就要消耗更多的有机物,这样,植物体内养
料耗损过多;第三,没有丙酮酸氧化过程,许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继
续合成。作物受涝死亡,主要原因就在于无氧呼吸时间过久。
3.举出三种测定光合速率的方法,并简述其原理及优缺点。
(1)改良半叶法,选择生长健壮、对称性较好的叶片,在其一半打取小圆片若干,烘干
称重,并用三氯醋酸对叶柄进行化学环割,以阻止光合产物外运,到下午用同样方法对另一半叶片的相对称部位取相同数目的小圆片,烘干称重,两者之差,即为这段时间内这些小圆片累积的有机物质量。此法简便易行,不需贵重设备,但精确性较差。
(2)红外线CO2分析法原理是:气体CO2对红外线有吸收作用,不同浓度的CO2对红外线的吸收强度不同,所以当红外线透过一定厚度的含CO2的气层之后,其能量会发生损耗,能
量损耗的多少与CO2的浓度紧密相关。红外线透过气体CO2后的能量变化,通过电容器吸收
的能量转变为可以反映CO2浓度的电讯号,由仪器直接显示出来植物进行光合作用始末时,
其环境中CO2浓度的变化,可以通过红外线气体分析器的仪表迅速而准确地观察获得,实验
前后仪表上所反映的CO2浓度之差,即为植物在该测定时间内叶片吸收CO2的量。因此可以计算出单位时间内单位叶面积吸收CO2的量,即植物的光合速率,此法迅速而准确,安全而
灵敏,整体而连续测定是其优点,但仪器比较昂贵(。
(3)氧电极法原理是:氧电极由嵌在绝缘棒上的铂和银所构成,以0.5mol氯化钾为电解质,覆盖一层15-20um的聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜,两极间加0.6~0.8伏的极化电压。溶氧可透过薄膜进入电极在铂阴极上还原,同时在极间产生微电流,此电流与溶解氧浓度成正比,记录此电流的变化,则能换算出相应的氧分压值。当膜的厚度不变,温度恒定时,植物
叶片在反应液中照光时释放的氧量,即为该叶片的光合速率。此法灵敏度高,操作简便,可
以连续测定水溶液中溶解氧量及其变化过程,但只能测离体叶片。
4、啤酒生产中可用什么方法使不发芽的大麦种子完成糖厂化过程?为什么?
可用GA处理大麦种子使其不发芽即可完成糖化过程。由于大麦种子萌发时由胚中形成GA 运至糊粉层α-淀粉酶,蛋白酶等水解酶形成,分配至胚乳使淀粉糖化等,因此外加GA即可诱导未萌发大麦种子形成α-淀粉酶,完成淀粉的糖化。
6.粮食贮藏为什么要降低呼吸速率?
呼吸作用过强,消耗大量的有机物,降低了粮食的质量;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。
7.水分在植物生命活动中的作用有哪些?
水是原生质重要组分;水是植物体内代谢的反应物质;水是对物质吸收和运输的溶剂;水能保持植物固有姿态;水的理化性质为植物生命活动带来各种有利条件。
8.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?
种子休眠的原因:种皮障碍、胚休眠、抑制物质。打破种子休眠方法:机械破损、层积处
理、药剂处理。
9.外界环境因素是如何影响植物根系吸收矿质元素的?
PH值;温度;通气状况;土壤溶液浓度。
10.简述果实成熟时有哪些生理变化?
呼吸变化;物质转化:a颜色变化;b香味的变化;c甜度和酸度的变化;d涩味的变化、果实的软化。
11.比较IAA与GA的异同点。
相同点:a.促进细胞的伸长生长; b.诱导单性结实; c.促进坐果
不同点:a.IAA诱导雌花分化,GA诱导雄花分化; b.GA对整株效果明显,而IAA对离体器官效果明显; c.IAA有双重效应,而GA没有类似效应。
12.简述光周期理论在农业生产上的应用。
引种育种;控制花期。
13.试述光是如何影响植物生长发育的。
1).光对植物生长的直接影响;①光强对植物生长发育的影响;②光质对植物生长发育的
影响。
2).光通过影响光合作用和物质运输而影响植物的生长。
14.试述植物抗旱的生理基础有哪些?如何提高植物的抗旱性?
植物抗旱的生理基础:形态特征、生理特征。
提高植物的抗旱性的措施:抗旱锻炼、合理施肥、化学调控。
15.据近代研究,光敏素参与植物哪些生理过程的调控?简要说明其调控机理。
一些需光种子的种子萌发,黄化幼苗的光形态建成,植物生长以及开花过程皆有光敏素
参与。其调控机理可用光敏素原初反应模型解释。当红光照射使膜上光敏素转为活化的Pfr 形式,Pfr通过改变膜的透性使质膜外侧Ca2+进入细胞,溶质Ca2+浓度提高到与Ca,M(钙调蛋白)结合的“阈值”(>10-6M/L)时,CaM与Ca2+结合而活化,Ca2+.Ca,M复合体与靶子酶结合而被活化,从而产生光敏素控制的一系列生理生化效应,最终导致种子萌发,黄化幼苗的光形态建成(植物生长)以及开花等生理过程。
16.植物的冻害主要原因是什么?植物如何产生对低温的抗性?这种抗性增强的可能原因
是什么?
主要原因:⑴结冰伤害:细胞间结冰伤害、细胞内结冰伤害;⑵蛋白质被损害;⑶膜伤害。
对低温的抗性:⑴植株含水量下降;⑵呼吸减弱;⑶ABA含量增多;⑷生长停止,进入
休眠;⑸保护物质增多。
抗性增强的可能原因:⑴温度逐渐降低是植物进入休眠的主要条件之一。⑵光照长短:短日照促进休眠;长日照阻止休眠⑶光照强度:夏季光照强、抗寒力强;冬季光照弱、抗寒力弱。
⑷土壤含水量多、抗寒力差;不要过多,提高抗寒性。
⑸土壤营养元素充足,增强抗寒性;缺乏,抗寒力降低。
17.试述光合作用与呼吸作用的关系。