第10章植物的生长生理
第九章第十章光形态的建成及植物的生长生理
第十章植物的生殖生理一、名词解释l．花熟状态 2．春化作用3．光周期 4．光周期现象 5．光周期反应类型 6．长日植物（LDP）7．临界日长8．短日植物（SDP） 9．日中性植物（NDP ）10．去春化作用 11．春化处理 12．春化素13．临界夜长（临界暗期） 14．光周期诱导 15．光周期效应 16．暗期间断现象二、写出下列符号的中文名称1.LDP2.SDP 3．NDP三、填空题1. 在短日照的昼夜周期条件下，在暗期用闪光进行暗期间断，则会产生______效应，从而促进________开花，抑制______开花。
2. 春化作用感受部位是______，而光周期感受部位是______，发生光周期反应的部位是______。
3. 在温带地区，春末夏初开花的植物一般为______植物，秋季开花的植物一般为______植物。
4．当光期长暗期短，或暗期为红光中断，均使Pfr／Pr的比值______，有利于开花刺激物的合成，引起开花。
长夜导致Pfr______而延迟开花。
5．SDP南种北引时生育期______，所以应引______熟品种，LDP南种北引时生育期______，所以应引______熟品种．6．高比例的Pfr／Pr促进______植物成花，抑制______植物成花；低比例的Pfr／Pr是在______条件下形成的，因此______条件促进______植物开花，抑制______植物开花。
7．大多数植物春化作用最有效的温度是______℃，去春化作用的温度是______℃。
8．光周期对植物性别分化有影响，长日条件一般诱导LDP______花分化，而诱导SDP______花分化9．植物激素也影响植物的性别分化，以黄瓜为例，用生长素处理，则促进黄瓜______花增多，用GA处理则促进黄瓜______花增多。
10．玉米是雌雄同株异花植物，一般是先开______，后开______。
11．在果树栽培中，常常应用环状剥皮，绞缢枝干等方法，使上部枝条积累较多的糖分，提高______比值，从而促进开花。
植物生理学复习思考题答案
一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势：每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.渗透作用：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，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3.蒸腾作用：植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率：又称蒸腾强度或蒸腾率，指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养：在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说：质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体－物质复合物，通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用：通常是指绿色细胞吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。
从广义上讲，光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应：在用远红光照射时补红光(例如650nm的光)，则量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的，故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化：光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP，并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程，由于这种反应仅在光下发生，需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸，以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物，因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商：简称RQ，指植物在一定时间内，呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数：是指在生理温度范围内，温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。
植物生理学-10-植物的成熟与衰老生理
第一节种子的休眠和萌发第二节芽的休眠和萌发第十章植物的成熟和衰老生理(maturation & senescence )第三节种子发育和成熟生理第四节果实生长和成熟生理第五节植物的衰老第六节植物器官的脱落第一节种子的休眠和萌发一、种子的休眠休眠是指植物生长出现暂时停顿的现象。
休眠是植物对不良环境条件的适应，而这些特性或多或少地被遗传固定下来，成为植物的一种内在规律性。
种子休眠有两种情况：强迫休眠：种子已具有发芽的能力，但因得不到发芽所必需的基本条件，而被迫处于静止状态的现象。
深休眠或生理休眠：种子还未完全通过生理成熟阶段，即使供给合适的发芽条件仍不能萌发的现象。
通常所讲的种子休眠为种子深休眠。
种子的休眠与解除：（1）种皮限制，如苜蓿种皮不透水、椴树种皮不透气、苋菜种皮太坚硬(机械、化学)（2）种子未完成后熟，属生理后熟型(种胚发育完全，但生理上未完成后熟。
如苹果、桃、梨等(低温层积处理)（3）胚未完全发育，属形态后熟型，如珙桐、银杏等(低温层积处理、GA处理)；（4）抑制物质的存在，如ABA、HCN、有机酸、生物碱等(去除抑制物质、GA处理)种子休眠的延长：可施用植物生长延缓剂，如B9或PP333二、种子的萌发1、种子萌发的过程(1) 吸胀(2) 萌动(3) 发芽生长吸水吸胀吸水缓慢吸水2、影响种子萌发的生理条件(1)种子休眠(2)种子新陈度种子寿命是指种子从成熟到丧失生活力所经历的时间。
种子新陈度是指种子贮藏期间的衰老程度，可以用种子发芽力或生活力来判断。
(3)种子的饱满度种子的大小常与其发芽力呈正相关。
种子的发芽力的检测方法：TTC法（利用组织还原力）；红墨水法（利用原生质膜的选择透性）；荧光物质法（利用细胞中的荧光物质）。
3、影响种子萌发的生态条件种子萌发的适宜外界条件是：足够的水分；适宜的温度；充足的氧气；喜光种子需光（莴苣、烟草），喜暗种子需暗（番茄、瓜类）。
种子的化学成分影响到种子的吸水量：蛋白质种子、淀粉质种子、脂肪质种子的吸水量依次降低。
10植物的生长生理
不会感知外界的剌激，而含羞草与一般植物不同，
向日葵 Helianthus annuus Linn.
植物的向性运动可分为向光性、 向地性和向触性，向日葵花的向 阳是典型的向光性运动。
分化和衰老起着互补与平衡的作用 。 凋亡是细胞死亡的机制之一，细胞凋亡是一种主 动的过程，就像树叶或花的自然凋落一样。
PCD与细胞坏死的 区别(动物体）
坏死指是极端的物理、化学因素或严重的病理性 刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞膜发生渗漏，
细胞内容物释放到胞外，导致炎症反应。
细胞凋亡时细胞膜的整合性保持良好，整个细胞
种子丧失活力的原因
①酶的破坏； ② 营养物的消耗； ③ 有害代谢物的积累。
种子的贮藏条件
正常种子：低温、干燥、乏氧 顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿命很短， 如热带植物种子
§10-2 植物细胞的生长
植物的生长是以细胞的生长为基础 —
生长（growth)：指植物细胞体积、重量及长度等不 可逆的增加过程。是通过细胞分裂和细胞伸长来实现
4、测定种子活力常用的方法
利用种子的还原力法（TTC法）
呼吸作用使某些物质还原，如使兰色的TTC（ 三苯基氯 化四唑 ）还原为红色物质
利用种子的呼吸作用法（Bห้องสมุดไป่ตู้B染色法）
活种子质膜有选择透性，胚不被染色，死种子全被染色。
利用细胞中的荧光物质
种子纵切后，活种子的蛋白质、核酸等在在紫外光下发出 荧光。
根与地上部分 主茎与侧枝 营养生长与生殖生长
1、顶端优势（apical dominance）主茎与侧枝的
相关 顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象，称为顶 端优势（apical dominance）
原因：茎产生生长素，对侧芽生长有抑制作用 。 •顶端优势现象很明显： •针叶树、玉米、棉花、向日葵、一些瓜类植物如南瓜等 •没有顶端优势或顶端优势作用不明显 •如水稻、小麦、和一些灌木。 •应用： 通过去顶促进侧芽发育（瓜类、棉花等），或去除侧芽促进顶 芽生长（玉米，高粱、和向日葵）。
植物生理学第十章生长生理
⑴ 可研究外植体在不受植物体其它部分干扰下的生长和 分化规律。
⑵可用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论 上和生产上的问题。
2.特点
⑴取材少，培养材料经济。 ⑵人为控制培养条件，不受自然条件影响。 ⑶生长周期短，繁殖率高。 ⑷管理方便，利于自动化控制。
► 3. 培养条件：
（1）完全无菌：材料、培养基 （2）培养基成分：
丁香髓愈伤组织中加入适量生长素和细胞分裂素， 可以诱导分化出木质部。
低浓度2,4-D可促进胚胎原始细胞形成，抑制胚状 体进一步发育。
四、组织培养(tissue culture) 是指在无菌条件下，分离并在培养基中培养
离体植物组织（器官或细胞）的技术。 组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性。
A、无机营养物：无机盐类 B、碳源：以蔗糖为主，带用浓度2-4% C、维生素：不同材料对vit种类、数量要求不同。硫胺素
是必需的，其他如烟酸、维生素B6和肌醇等。 D、生长调节剂：必须是人工合成、稳定、耐热物质。如
2,4-D和NAA等。 E、有机附加物：非必需物质，如氨基酸、椰子乳汁等。 （3）温度：25-27℃ （4）光：依不同培养而定。
经济树种（茶、桑）、大豆、棉花等则要去尖、 打顶，以促进分支，增加产量；
白菜移栽需抑制根的顶端优势，便于水分、矿 质吸收；
萝卜不能移栽，目的是维持根的顶端优势。
应用：
果树整形修剪、棉花整枝、植物生 长调节剂（如TIBA)消除大豆顶端优势 增加分枝，提高结荚率。
三、营养生长和生殖生长的相关性
1、统一方面 营养生长是生殖生长的物质基础。只有根深叶茂，
极性导致的不均等分裂是发育分化得以实现的重要途径
A
B
植物生理学答案（1）
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1mo l／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1mo l ／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。
植物生理学第10章植物生殖生理
增加适宜光周期诱导的天数，可加速花原基的发育，增加花的数目。
光周期诱导的光照强度远远低于光合作用所需要的光照强度，植物每天光周期开始与停 止的时间是太阳处于地平线下6。时的清晨与傍晚。
五、光对暗期的中断
短
长
日
日植Leabharlann 植物物又
又
叫
叫
长
短
夜
夜
植
植
物
物
暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的作用
暗期闪光中断对长日植物和短日植物开花的作用
中断暗期的闪光强度很低（日光的10-5倍或月光的3～10倍）。但是，光照强度低所 需时间长，反之则短（数分钟至几十分钟）。
以上实验说明，光周期中暗期长短对植物开花起决定作用，称之为临界夜长。
只要暗期超过短日植物的临界夜长，不管光期有多长，短日植物都能开花。如果用闪光 中断足以引起短日植物开花的暗期,短日植物就不能开花。
12小时。
在低纬度地区（如我国南方）没有长日照条件，所以只有短日植物。 在中纬度地区（如我国北方）长日植物和短日植物都有，长日植物一般在春末夏初开花， 而短日植物在秋季开花。 在高纬度地区，短日照时温度太低，所以只生存要求日照较长的植物。
栽培作物由于人工不断驯化，对日照长短的适应范围逐渐增大。 如晚稻是原始型，仍保持短日植物特性，而早稻和中稻发生的变异，称为日中性植物。 番茄原是短日植物，经长期驯化也变异称日中性植物。
判断植物光周期类型的方法： 临界日长(critical daylength)：能使长日植物开花的最短日照时数或者能使短日植物开花的
最长日照时数。 临界日长不是12小时。 如短日植物苍耳的临界日长是15.5小时，长日植物菠菜的临界日长是13小时，如果将苍耳
植物生理学-第十章 植物的生长生理
细胞分化的理论基础是：细胞全能性
（一）细胞分化的内部调控机理 1、通过极性控制分化 极性是分化产生的第一步，极性的存
在使形态学上端分化出芽，下端分化出根。 极性产生的原因： 受精卵的第一次不均等分裂 IAA在茎中的极性传导
2、通过激素控制分化 IAA促进愈伤组织分化出根，CTK促 进分化出芽。 3、通过基因调控分化 如开花基因活化，可导致成花。 （二）外界条件对细胞分化的调节 1、糖浓度
4、种子寿命
种子寿命（seed longevity）：从种子 成熟到失去发芽力的时间。
顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿 命很短，如：热带的 可可、芒果种子
正常性种子：耐脱水和低温，寿命 较长，如：水稻、花生
种子寿命与种子含水量和贮藏温度 有关。
二、影响种子萌发的外界条件 1、足够的水分 吸水是种子萌发的第一步：
不同作物种子萌发时需要温度高 低不同，与其原产地密切相关。
4、光 — 有的种子萌发需光
需光种子：光下才能萌发的种子， 如莴苣、烟草、杂草种子
需暗种子：光抑制种子萌发，如 茄子、番茄、瓜类种子
对光不敏感种子：有光无光都可
三、种子萌发时的生理生化变化 （一）种子吸水
种子的吸水分为三个阶段：
急剧吸水阶段 — 吸胀性吸水 吸水停顿阶段 胚根出现 大量吸水阶段 — 渗透性吸水
2、种子生活力 种子生活力（seed viability）：指种子 能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
鉴定种子生活力的方法：
（1）利用组织还原能力（TTC染色法）
TTC
2H 脱氢E
氧化态 无色
三苯甲瓒
还原态 红色2、利用原生质来自着色能力 —（染料染 色法）活种子的原生质膜有选择透性，不选 择吸收染料，原生质（胚）不着色。
植物生理学资料分章试题
第一章植物的水分代谢三、选择题1．植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分降低体温，是因为：（B）A．水具有高比热B．水具有高汽化热C．水具有表面张力2．一般而言，冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（B）A．升高B．降低C．变化不大3．有一为水充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低 10 倍的溶液中，则细胞体积：（A）。
A．变大B．变小C．不变4．风和日丽的情况下,植物叶片在早上、中午和傍晚的水势变化趋势是(A)。
A．低→高→低B．高→低→高C．低→低→高5．已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（B）A．衬质势很低B．衬质势不存在C．衬质势很高，绝对值很小6．植物分生组织的细胞吸水靠（B）A．渗透作用B．代谢作用C．吸涨作用7．风干种子的萌发吸水靠（B）A．代谢作用B．吸涨作用C．渗透作用8．在同温同压条件下，溶液中水的自由能与纯水相比（B）A．要高一些B．要低一些C．二者相等9．在气孔张开时，水蒸汽分子通过气孔的扩散速度（B）A．与气孔的面积成正比 B．与气孔周长成正比 C．与气孔周长成反比10．蒸腾作用快慢，主要决定于（A）A．叶内外蒸汽压差大小 B．叶片的气孔大小 C．叶面积大小11．植物的保卫细胞中的水势变化与下列无机离子有关：（A）A．Ca2+B．K+C．Cl-12．植物的保卫细胞中的水势变化与下列有机物质有关：（C）A．糖B．脂肪酸C．苹果酸13．根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是（C）A．分生区B．伸长区C．根毛区14．土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是（A）A．缺乏氧气B．水分不足C．C02 浓度过高15．植物的水分临界期是指：（C）A．对水分缺乏最敏感时期B．需水最多的时期C．需水最少的时期16．目前可以作为灌溉的生理指标中最受到重视的是：（C）A．叶片渗透势 B．叶片气孔开度 C．叶片水势四、是非判断与改正1．影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多少，而且还与水分存在的状态有密切关系。
第十章低等植物
第十章低等植物低等植物包括藻类、菌类、地衣类植物。
它们的共同特征等是：植物体简单，绝大多数为单细胞群体和多细胞的个体；植物体无根、茎、叶等器官的分化；生殖器官常为单细胞结构；有性生殖为配子结合成合子，合子直接发育成新植物体不经过胚的阶段。
第一节藻类植物一、藻类植物的主要特征藻类植物是一群比较原始的低等植物。
藻类植物体的类型多种多样，但它们具有许多共同特征。
藻菌植物体构造简单，没有真正的根、茎、叶的分化。
有单细胞的如小球藻、衣藻、原球藻等；有多细胞呈丝状的如水绵、刚毛藻等；有多细胞呈叶状的如海带、昆布等；呈树枝状的如马尾藻、海蒿子、石花菜等。
藻类的植物体通常较小，小者只有几个微米，在显微镜下方可看出它们的形态构造，但也有较大的，如生长在太平洋中的巨藻，长可达60m以上。
藻类植物的细胞内具有和高等植物一样的叶绿素、胡萝卜素、叶黄素，能进行光合作用，属自养性植物。
各种藻类通过光合作用制造的养分以及所贮藏的营养物质是不相同的，如蓝藻贮存蓝藻淀粉、蛋白质粒；绿藻贮存淀粉、脂肪；褐藻贮存的是褐藻淀粉、甘露醇；红藻贮存的是红藻淀粉等。
此外，藻类植物还含有其他的色素如藻蓝素、藻红素、藻褐素等，因此，不同种类的藻体呈现不同的颜色。
藻类植物的生殖一般分为无性和有性两种。
无性生殖产生孢子，产生孢子的一种囊状结构细胞叫孢子囊。
孢子不需要结合，一个孢子可长成一个新个体。
孢子主要有游动孢子、不动孢子(又叫静孢子)和厚壁孢子3种。
有性生殖产生配子，产生配子的一种囊状结构细胞叫配子囊。
在一般情况下，配子必须两两相结合成为合子，由合子萌发长成新个体，或由合子产生孢子长成新个体。
根据相结合的两个配子的大小、形状、行为又分为同配、异配和卵配。
同配指相结合的两个配子的大小、形状、行为完全一样；异配指相结合的两个配子的形状一样，但大小和行为有些不同，大的不太活泼，叫雌配子，小的比较活泼，叫雄配子；卵配指相结合的两个配子的大小、形状、行为都不相同，大的圆球形，不能游动，特称为卵，小的具鞭毛，很活泼，特称为精子。
第十章植物的生长生理
• 在农业生产上,可用水肥措施、修剪、生长调节剂等来调控作物得根冠 比,促进收获器官得生长。
顶端优势
(二)主茎与侧枝得相关
植物得顶芽生长占优势而抑制侧芽生长得现象。向日葵 、玉米、高粱、黄麻等得顶端优势很强。
产生顶端优势机理
第十章植物的生长生理
二、种子休眠得原因
种子休眠:指处在适宜得外部条件下种子仍不萌发得现象。 休眠得原因:
1、种皮得限制:种被不透水性、种被不透气 性、种被得机械约束作用
2、胚未发育完全: 胚以外得部分成熟且收 获,因为胚未成熟不能萌发。
3、种子未完成后熟作用 4、存在抑制萌发得物质:种子(果实) 成熟 过程中积累抑制萌发得物质,达到一定量时导致种子休眠 。
三、芽休眠得原因
促使芽休眠得主要因素:短日照
冬眠植物:短日照诱导休眠,长日照解除休眠。 夏眠植物: 长日照诱导休眠, 短日照解除休眠。 如冬眠植物:
短日照→ABA合成→GA/ABA↓ →休眠 长日照→GA合成→ GA/ABA ↑ →解除休眠
低温易被误认为就是植物休眠得原因,实际上不仅不就是植物休眠得原 因,反而就是解除休眠不可缺少得条件。
果、可可、橡胶、椰子、板栗、栎树等,以及一些水生草本植 物如水浮莲、菱、茭白等,
正常性种子:耐脱水和低温,寿命较长。 如:水稻、花生。
种子寿命与种子含水量和贮藏温度有关。
五、种子得活力
• 1、种子生活力
•
种子能够萌发得潜在能力或种胚具有得生命力。--- 红墨水法等
测定
• 2、种子活力即种子得健壮度,就是种子发芽和出苗率、幼苗生长得潜 势、植株抗逆能力和生产潜力得总和,就是种子品质得重要指标。
植物生理学010生长生理
1三基点 2 温周期现象：植物生长需要一定昼夜温度变化 称作温周期现象。
（三）水分 （四）矿质营养 N ：叶肥、徒长；C：积累糖；
（五）植物激素 GA：茎生长；CCC：抑制
第四节 植物各部分生长的相关性
（一）定义
植株不同部分的生长既相互制约，又 相互依赖、相 互促进这种现象称作生长的相关性。
分裂间期：G1、S、G2；分裂期：M期 前中后末
细胞周期控制：关键酶是依赖细胞周期蛋白的蛋
白激酶（CDK)。
细胞周期蛋白（cyclin)：活化CDK；CG1 CM CDK 活性调节：(周期控制图)
1 、细胞周期蛋白的合成与破坏；
2 、CDK分子内关键氨基酸残基的磷酸化和去磷酸化。
（二）生化变化 1 DNA 2 RNA 和蛋白质 G1期上升，S期急剧上升，G2期
5 植株再生：从愈伤组织重新分化出完整植株的过
程称为植株再生。
胚状体途径：是指外植体按胚胎发生方式形成再生
植株的过程。 胚状体：在组织培养中，外植体细胞经过类似有性生 殖中胚胎发生 (图9) 的过程而形成的能独立发育成完 整植株的类似于胚的结构，将这种结构称为胚状体。
器官发生途径：先从外植体诱导出器官而后再诱导
提取物、椰乳等。
（三）培养方式 固体培养 液体悬浮培养
悬滴培养 浅层培养细胞固定化培养
（四）培养条件 温度：23－28℃，昼夜温差；
光照；氧气
（五）操作过程
1 配制培养基并灭菌 2 选取外植体并灭菌 3 接种 4 培养 5 继代 6 分化 7 移栽
（六）应用
1 理论研究 2 基因工程 3 育种 4 繁殖 5 脱毒 6 种质保存 7 代谢物生产
白激酶
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植物生理学习题（新五版）
植物生理学习题绪论1．植物生理学的定义是什么?根据你所知的事实，举例分析讨论之。
2．为什么说“植物生理学是农业的基础学科”?3．有些学生反映：“植物生理学是一门引人人胜但不易学好的课程”，你同意这种看法吗?为什么?第一章植物的水分生理1．将植物细胞分别放在纯水和l mol．L-1蔗糖溶液中，它们的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化?2．从植物生命活动的角度分析水分对植物生长的重要性。
3．水分如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动需要的?4．水分如何进入根部导管?水分又如何运输到叶片?5．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?6．节水农业工程对我国的农业生产有什么意义?7．在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉?8．设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。
9．设计一个测定水分运输速率的实验。
第二章植物的矿质营养1．植物进行正常的生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验方法证明植物生长需要这些元素?2．在植物生长过程中，如何鉴别植物发生了缺氮、缺磷和缺钾现象?若发生了上述缺乏的元素，可采用哪些补救措施?3．生物膜有哪些结构特点?4．植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要?5．植物细胞吸收的N03-是如何同化为谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺的?6．植物细胞吸收的SO42-是如何同化为半胱氨酸的?7．植物细胞是通过哪些方式来控制胞质中的K+浓度的?8．无土栽培技术在农业生产上有哪些应用?9．根部细胞吸收的矿质元素通过什么途径和动力运输到叶片?10．在作物栽培时怎样才能做到合理施肥?11．植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系?是否完全一致?第三章植物的光合作用1．植物光合作用的光反应和暗反应是在细胞的哪些位置进行的?为什么?2．在光合作用过程中，ATP和NADPH+H+是如何形成的?ATP和NADPH+H+又是怎样被利用的?3．试比较PS I的PsⅡ的结构及功能特点。
《植物生理学》第七版课后习题答案
第一章植物的水分生理●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。
●渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
●压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
●质外体途径：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，移动速度快。
●共质体途径：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：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
●蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。
●蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
●蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。
●水分利用率：指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。
●内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。
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：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。
2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。
答：水，孕育了生命。
陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。
植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。
可以说，没有水就没有生命。
在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。
水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：水分是细胞质的主要成分。
细胞质的含水量一般在70~90%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。
植物生理学 第十章 植物的成熟、衰老和脱落生理
生长素
生长素 离层脱落 黄化
乙烯
叶片维持期
脱落诱导期
脱落期
IAA与脱落:
在离区的远茎侧施用，抑制脱落； 在离区的近茎侧施用，促进脱落。 IAA梯度学说，以离区为界，两侧的IAA梯度决定器官 脱落与否。
ETH 与脱落:
ETH诱导离层细胞产生纤维素酶和果胶酶，使离层 细胞壁降解。因此ETH是诱导脱落的主要因素。
骤变型果实：苹果、香蕉、梨等 非骤变型果实：葡萄、柑橘、草莓等
两类果实生理特性的比较 骤变型果实 非骤变型果实 无 可溶性糖 无
乙烯 贮藏物 水解酶、呼吸酶
上 上
升 升
淀粉和脂肪
• ETH诱导骤变型果实的呼吸峰的出现 • 通过对乙烯的调控可控制骤变型果实的贮藏期
物质的转化
碳水化合物: 淀粉→可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗 糖)，甜味生成 有机酸: 柠檬酸、苹果酸及酒石酸等转变为糖或被 代谢，酸度降，甜味增加。糖/酸比：果实风味 硬度: 果胶、壁纤维素等被水解，硬度下降; 芳香物质: 产生挥发性的醇、酯(香蕉：乙酸戊酯； 橘子：柠檬醛) 涩味: 单宁类物质分解，涩味消失; 果色: 胡萝卜素、类黄酮、花青素等。 决定外观和营养。
• 呼吸骤变现象发生
• 激素水平的变化 • Chla/b降低
3.3 植物衰老的可能机制
蛋白水解假说：
基因表达→水解酶生成→ 液泡膜破坏→ 其他细胞 器和细胞结构和成分水解
膜损伤假说：
自由基(活性氧)：生物体中直接或间接由氧转化而成、比
氧具有更活泼化学反应能力的产物。如：
超氧化物自由基(O2-.)、羟自由基( OH)、过氧化氢(H2O2)等;
●
植物生理学习题集及参考答案1
第一章植物的水分生理5．细胞间水分的流动取决于它的ψπ差。
7．蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。
8．植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。
9．保卫细胞进行光合作用时，渗透势增高，水分进入，气孔张开。
12．保卫细胞的k+含量较高时，对气孔张开有促进作用。
17．植物在白天和晚上都有蒸腾作用。
18．有叶片的植株比无叶片的植株吸水能力要弱。
19．当保卫细胞的可溶性糖、苹果酸、k+和Cl-浓度增高时，保卫细胞水势增高，水分往外排出，气孔关闭。
20．当细胞产生质壁分离时，原生质体和细胞壁之间的空隙充满着水分。
22．高浓度的CO2引起气孔张开；而低浓度的CO2则引起气孔关闭。
25．导管和管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主要地位。
1．对于一个不具液泡的植物细胞，其水势( )A、ψw=ψp+ψπ+ψgB、ψw=ψp+ψgC、ψw=ψp+ψπ4．把一个细胞液浓度低的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积A、变大B、变小C、不变5．在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的ψw大约为A、0.9MPaB、9MPa C 、90MPa8．影响气孔蒸腾速率的主要因素是A、气孔密度B、气孔周长C、叶片形状18．木质部中水分运输速度比薄壁细胞中水分运输速度( )A、快B、慢C、一样21．下列哪一个是目前作为灌溉的生理指标最受重视( )A、叶片的含水量B、叶片气孔开度C、叶片水势2．植物细胞有3种吸水方式，分别为扩散作用、集流和渗透作用4．水分子内聚力对高大植物中的水分运输具有重要意义。
5．影响蒸腾作用的主要环境因素除了光照强度、温度、水分供应外，还有CO2浓度和湿度。
9．形成大液泡的植物成熟细胞，其吸水主要靠渗透作用。
11．一个典型细胞水势由渗透势、压力势、重力势三部分组成。
12．叶片的蒸腾作用有两种方式，分别是气孔蒸腾、角质蒸腾。
13．双子叶植物叶片的保卫细胞中的微纤丝呈扇形辐射状排列。
单子叶植物叶片保卫细胞中微纤丝呈径向辐射状排列。
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（1） 淀粉的转化
淀粉酶 麦芽糖酶
淀粉→蓝糊精→红糊精→消色糊精→麦芽糖→葡萄糖
加碘蓝色 红色 无色
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6
淀粉的动员
脂肪的分解
蛋白质的分解
植酸的分解
玉米种子的成分在萌发过程中的变化
脂肪 ％ 未萌发 4.88
萌发2天
处理
干重减 少 ％ 0.0 10.8 11.6 11.3 12.2
灰分 ％ 1.30 1.42 1.42 1.45 1.42
植物器官或组织在空间产生位置的移动现象
*植物运动类型：
向性运动 感性运动
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45
一、向性运动
1
定义：由光、重力等外界刺激而产生，
其运动方向取决于外界刺激方向，是由 生长引起的不可逆运动
2 类型：都是生长运动
向光性、向重力性、向水性、向化性
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46
3 向性运动反应包括三个步骤
感受：感受外界刺激 传导：将感受的刺激传递给向性发生的细胞 反应：感受信息后，弯曲生长
1 吸胀（吸水）：萌发准备阶段 （1）吸水对种子萌发的作用
种子萌发吸水临界值
蛋白质种子》淀粉类种子》油料种子
种子吸水三过程：
种子鲜重增加量呈“快-慢-快"特点
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4
2、萌动：
内部物质能量转化，为生理生化阶段
*呼吸作用变化 * 酶变化 * 有机物的转变：分解》合成
分解 ----- 运输（重建）-----合成
种子的生活力和活力有何不同？用哪个概念更能准确地描述 种子萌发的情况？ 种子休眠的原因及破除休眠的措施？ 总结种子萌发过程中贮藏物质的动员及再利用 植物的生长为何表现出生长大周期的特性？ 为何植物有顶端优势？如何利用顶端优势指导生产实践？ 植物生长的相关性表现在哪些方面？在生产上如何应用？ 就植物生长而言，光起什么作用？参与光合作用的光与参与 光形态建成的光有何区别？光敏色素与叶绿素有何异同？光 敏色素的基因表达有何特点？ 简述植物向光性、向重力性的机理。 哪些植物运动是生长性运动？哪些不是？
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20
DNA合成后期
DNA合成前期
DNA合成期
（三）影响细胞分裂的因素
种类 温度 O2 维生素 植物激素：生长素、 CTK促进
G1期 S期和G2 M期
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22
（四）细胞分裂生理
代谢旺盛 原生质特别是DNA大量合成 细胞数目增加
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23
二、细胞伸长期的生理
（一）细胞体积的增大与液泡化：壁增长 （二）生理生化变化：
2、 机理
生长抑制物生长素分布不均匀 根垂直生长时：地上部合成的生长素运输到根
冠均匀分布在根两侧 根水平生长时：根冠淀粉体沉降到细胞底部， 刺激内质网释放Ca+2于细胞底部， Ca+2作用：作为IAA库，吸引IAA到根的下侧； 促使组织对IAA敏感。
Ca++通过CaM起作用 Ca+2和IAA综合机制
第十章 植物营养生长生理
种子的萌发与休眠 细胞的生长与分化 植物的生长 思考题
重难 点
植物的运动： 向光性、向地性
第十章 植物营养生长生理
【重、难点提示】3学时讲授
种子萌发与休眠生理； 种子萌发所需条件； 植物生长的相关性和周期性； 植物的向光性和向重力性。
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2
第一节
种子的萌发与休眠
一、种子萌发过程：三个阶段
光饱和现象、光抑制现象
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34
光对生长的直接作用
（1）光抑制茎的生长：
蓝紫光，尤其紫外光
（2）需光种子的萌发 （3）日照时数影响植物生长与休眠 （4）植物的向光性运动 （5）光与成花诱导
白芥幼苗在光下和黑暗中生长
（三）水分 （四）通气状况 （五）矿质营养 （六）植物激素： （七）机械刺激 （八）土壤阻力
种子寿命 按寿命分类：短命、中命、长命种子 种子安全储藏条件：安全含水量、低温、干燥、缺氧
五 种子的老化（种子劣变）
种子老化 种子生活力的检测
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19
第二节 细胞的生长与分化
细胞发育过程分三个时期：
分裂期（分生期） 生长 伸长期（扩大期） 分化期（成熟期）
一、细胞分裂期的生理
（一）细胞周期：分裂间期和分裂期M
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47
二 感性运动
感性运动—没有一定的外界刺激（如光暗转
变、触摸、温度变化）或内部时间机制而引起 的运动，外界刺激方向不能决定运动方向
分类
1、 生长运动 2 、紧张性运动
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48
一 向性运动
（一）向光性：植物随光的方向弯曲的能力
正向光性、 负向光性、 横向光性
叶的镶嵌
感受部位：茎尖、芽鞘尖端、根尖等 向光性的光受体：向光素、蓝光有效 向光性反应的机理
“太阳追踪”：棉花、向日葵、花生 等植物顶端在一天中随太阳而转动
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49
向光性反应的光受体
1、 生长素学说
生长素分布不均匀 玉米胚芽鞘实验：尖端1~2mm处产生IAA， 5mm处是对光敏感和侧向运输的地方。单 侧光下，IAA横向运输、较多分布于顶端 背光一侧，而后运到伸长区，刺激背光侧 生长，芽鞘向光弯曲。
（一）植物生长的昼夜周期性 *植物生长速率随昼夜发生规律性变化
睡莲
蒲公英
（二）植物生长的季节周期性
*
植物生长速率随季 节发生规律性的变 化的现象。
年轮 休眠现象
（三）近似昼夜节昼
（生理钟、生物钟） 指植物内生节奏调节的近似24小时的周期性变 化节律 菜豆初生叶的昼夜变化
第四节 植物的运动 *植物的运动—
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27
（三）细胞分化生理
细胞大小不再变化 细胞壁加厚并发生变性，分 化成不同细胞或组织
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28
（四）影响分化的因素
1 位置效应 2 化学物质： 3 光照：黄化幼苗 4 激素
第三节植物的生长 一、生长大周期与生长曲线
1 生长大周期：个别器官或整株植物的 整个生长过程中，都表现出“慢—快— 慢”的规律。
原因：
（三）营养生长与生殖生长的相关性 (1)依赖关系 生殖器官生长所需的养料，大
部分是由营养器官供应的，营养器官生长不好， 生殖器官自然也不会好。 (2)对立关系 营养器官生长过旺，会影响到 生殖器官的形成和发育；生殖生长的进行会抑 制营养生长。
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40
四 植物生长的周期性
*植物生长速率按昼夜或季节周期发生有规律变化的现象
种子萌发：物质转化、能量转化、形态建成
3 发芽
物质转化
呼吸类型
形态建成 胚芽
无氧呼吸 脂肪 淀粉 脂肪酸 葡萄糖 有氧呼吸
胚根、真叶
二 影响种子萌发的外部条件 *足够的水分 *适宜的温度 *充足的氧气
经验
露白后
干长根湿长芽 热长根冷长芽 有氧长根无氧长芽
*光照
莴苣种子照光处理
烟草莴苣 胡萝卜
瓜类茄 子番茄
大量吸水， 呼吸速率和有关酶活性加强，RNA、 DAN、蛋白质含量、壁成分、IAA和GA含量增加； 同时IAA引起细胞壁酸化，微纤丝交织点破裂， 胞壁松弛，增添新物质，细胞显著扩大。
（三）影响因素：水分、温度、O2、激素
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24
D葡萄糖残 基通过β-1， 4键连接
植物细胞壁中的微纤丝
三 细胞分化的生理
2 生长曲线：
四个时期
迟滞期 对数生长期 直线生长期 衰老期
玉米的生长曲线
二 影响营养器官生长外界条件 （一） 温度 生长温度三基点 协调最适温度 生长最适温度 生长的温周期现象:
（二）光照
间接作用：
影响光合作用，促进生长，高能反应 *光是光合作用的能源 *光是叶绿素形成的条件 *光合作用产物是生长的物质基础
三 植物生长的相关性
* 植物体各部分间互相制约与促进的现象
（一）地下部分与地上部分的相关性 相互促进：营养物、激素 （糖类、含氮碱、 CTK、维生素等）
根的干重或鲜重
根冠比 =
地上部分的干重或鲜重
（二）主茎与分枝的相关性
（主根与侧根） 顶端优势—主轴顶端分生组织生长较快，顶芽 的生长常常抑制侧芽生长的现象。
糖 淀粉 ％ ％ 2.5 27.5％ 30.7 19.9 16.1 11.6 11.1
氮 ％ 1.7 1.5 1.4 1.2 1.7
4.71 4.60 4.40 4.09
23.2 21.1
萌发4天 萌发6天 萌发8天
8.6 20.0
15.6
18.1
破胸露白 胚根与种子等长，胚芽为种长 一半为发芽
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56
根冠分泌抑制物对根生长方向的影响
（三）向化性 （四）向水性
二 感性运动
（一）偏上性和偏下性
（二） 感夜性 （三）感热性
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59
（四）感震性
含羞草运动，属紧张性运动
震动刺激如何传递？ 动作电位
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60
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61
测 定 一 种 羽 扇 豆 动 作 电 位 的 实 验 及 结 果
思考题？
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51
单侧光引起玉米胚芽鞘IAA侧向再分配
2、生长抑制物质学说
生长抑制物分布不均匀
IAA差别不大，向光侧抑制物多于背光侧
（二）向地性（向重力性）
正向地性：根 负向地性：茎 横向地性：地下茎
1 感受重力的细胞器 *平衡石及分布
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54
玉米根正向重 力性生长
淀粉体分布在根 尖细胞底部
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63
（一）细胞的全能性
*指植物体的每一个细胞都具有分化、发育
和形成一个完整植株的潜在能力。