植物生理习题集

（2）有机酸减少 未成熟的果实中积累较多的有机酸，使果实出现酸味。随着果实的成熟，含酸量逐渐下降，这是因为：①有机酸的合成被抑制；②部分酸转变成糖；③部分酸被用于呼吸消耗；④部分酸与K+、Ca2+等阳离子结合生成盐。

（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果胶酸。 （4）挥发性物质的产生 主要是产生酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物，使成熟果实发出特有的香气。

（5）涩味消失 有些果实未成熟时有涩味，这是由于细胞液中含有单宁等物质。随着果实的成熟，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或凝结成不溶性的单宁盐，还有一部分可以水解转化成葡萄糖，因而涩味消失。

（6）色泽变化 随着果实的成熟，多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。与果实色泽有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。叶绿素破坏时果实褪绿，类胡萝卜素使果实呈橙色，花色素形成使果实变红，类黄酮素被氧化时果实变褐。

4. （1）种子成熟时贮藏物质的变化：大体上和种子萌发时的变化相反，植物营养器官制造的养料以可溶性的低分子化合物如糖和氨基酸等运往种子；在种子内逐渐转化为不溶性的高分子化合物淀粉、蛋白质和脂肪等并贮藏起来。油料种子在成熟过程中，一般先积累糖类，然后才积累脂肪和蛋白质。其脂肪代谢具有以下特点：①随着种子的成熟，脂肪含量不断提高，而淀粉和可溶性糖含量相应下降。说明脂肪是由碳水化合物转化来的。②种子的酸价逐渐降低，表明成熟初期含较多的游离脂肪酸，在成熟过程中游离脂肪酸逐渐减少。③种子的碘价逐渐提高，表明种子成熟初期先形成饱和脂肪酸，然后再转变为不饱和月旨肪酸，使组成油脂的脂肪酸不饱和程度与数量增加。豆科种子在成熟过程中，先在豆荚中合成蛋白质，成为暂时的贮存状态；然后以酰胺态运至种子，转变为氨基酸，再由氨基酸合成蛋白质。当种子成熟脱水时，肌醇六磷酸(植酸)常与Ca、Mg等结合形成植酸钙镁，很多种子中的磷以植酸钙镁的形式积累。

(2)呼吸作用变化：种子成熟过程是有机物质合成积累的过程，需要大量的能量供应，因而种子中有机物的积累与呼吸速率密切相关。试验证明，干物质积累迅速时，呼吸速率旺盛；种子接近成熟时干物质积累缓慢，呼吸速率就逐渐降低。

(3)水分含量、状态的变化：随着种子成熟，其含水量逐渐下降，自由水逐渐减少，束缚水相对增加，原生质胶体由溶胶态渐变为凝胶状态，种子逐渐转入代谢微弱的休眠状态。

(4)激素变化：小麦种子成熟过程中；植物激素最高含量顺序的出现，可能与它们的作用有关。首先出现的是玉米素，可能调节籽粒的细胞分裂过程；然后是GA，随后是IAA，可能调节有机物向籽粒的运输和积累；此外，籽粒成熟期ABA大量增加，可能调节籽粒生长后期的成熟和休眠。

5. 答：①伴随果实成熟，乙烯产生量逐渐增加；增加到一定阈值，诱导果实成熟；②如果促进或抑制果实内乙烯的合成，也会相应地促进或诱导果实成熟； ③用人为方法除去果实内部的乙烯或人工应用乙烯利，也可相应地推迟或促进果实成熟； ④番茄突变体的研究也表明，突变体Rin失去了乙烯合成能力，突变体Nor乙烯生成量仅为正常番茄的5％-12％，使本来为变型的果实变为非跃变型酌果实，成熟受到阻碍。⑤利用反义RNA技术将ACC合成酶或ACC氧化酶的cDN反义系统导人番茄，转基因番茄果实的乙烯合成严重受抑，不出现吸收高峰，果实不能正常成熟。由此可见，果实成熟与乙烯作用直接有关，尤其是跃变型果实。乙烯促进果实成熟的原因可能是：①乙烯与细胞膜结合，改变了膜的透性，诱导呼吸高峰出现，加速了果实的物质转化，促进了果实成熟；②乙烯引起与成熟相关的酶的活性变化，如乙烯处理后纤维素酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、磷酸酯酶的活性增强；③乙烯诱导与成熟相关的酶的合成，包括与呼吸酶相关的mRNA的合成。

6. 答：影响高等植物受精的因素主要有：

(1)花粉的活力 刚从花药中散发出来的成熟花粉活力最强，最容易受精。 (2)柱头的活力 关系到花粉落到柱头上后能否萌发，花粉管能否生长。 (3)环境条件

①温度影响花药开裂，也影响花粉的萌发和花粉管的生长。②花粉萌发需要一定的湿度，空气湿度太低会

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影响花粉生活力和花丝的生长，并使雌蕊花柱干枯，但湿度太大时花粉会因过度吸水而破裂。③其它如土壤水肥条件、株间的通风、透光等情况因影响雌雄蕊的发育从而也影响受精。 7. 答：（1）调控衰老的措施 主要有：

①应用基因工程 植物的衰老过程受多种遗传基因控制，并由衰老基因产物启动衰老过程。通过抗衰老基因的转移可以对植物或器官的衰老进行调控，然而基因工程只能加速或延缓衰老，而不能抑制衰老。 ②使用植物生长物质 一般CTK、低浓度IAA、GA、BR、PA可延缓植物衰老；ABA、乙烯、JA、高浓度IAA可促进植物衰老。③改变环境条件 适度光照能延缓多种作物叶片的衰老，而强光会加速衰老；短日照处理可促进衰老，而长日照则延缓衰老。干旱和水涝都能促进衰老。营养（如N、P、K、Ca、Mg）亏缺也会促进衰老。高浓度O2会加速自由基形成，引发衰老，而高浓度CO2抑制乙烯形成，因而延缓衰老。另外，高温、低温、大气污染、病虫害等都不同程度地促进植物或器官的衰老。 （2）调控脱落的措施 主要有：

① 应用植物生长调节剂 可用各类生长调节剂以促进或延缓脱落。② 改善水肥条件 如增加水肥供应和适当修剪，使花、果得到足够养分，减少脱落。③基因工程 可通过基因工程，调控与衰老有关的基因表达，进而影响脱落。

8. 答：果实着色与花色素苷、类胡萝卜素等色素分子在果皮中积累有关，因而凡是影响色素分子合成与积累的因素都会影响果实着色，主要的影响因素有：

（1）碳水化合物的积累 花色素苷的生物合成与碳水化合物的转化有关，因此促进光合作用以及有利于糖分积累的因素都能促进果实着色。

（2）温度 高温往往影响花色素苷的合成，因而不利于果实着色。我国南方苹果着色很差的原因主要就在于此。

（3）光 类胡萝卜素和花色素苷的合成需要光，如紫色的葡萄只有在阳光照射下才能显色，苹果也要在直射光下才能着色。

（4）氧气 果实的褐变主要是由于酚被氧化生成褐黑色的醌类所致。

(5) 植物生长物质 乙烯、2,4-D、多效唑、B9、茉莉酸甲酯等都对果实着色有利。

9.答：果实生长主要有两种生长模式：单S形生长曲线和双S形生长曲线。单S形的果实在生长过程中表现出慢-快-慢的生长节奏，如苹果、梨、香蕉、板栗、柑橘等，这类果实慢-快-慢的生长节奏是与果实中细胞分裂、膨大以及成熟的节奏相一致。双S形的果实生长中期出现一个缓慢生长期，表现出慢-快-慢-快-慢的生长节奏，如桃、李、杏、梅、葡萄等。其中的第二次缓慢生长期是果肉暂时停止生长，而内果皮木质化、果核变硬的时期。果实第二次迅速生长期主要是中果皮细胞的膨大和营养物质的大量积累。 果实大小是由细胞数目、细胞体积和细胞间隙的大小决定的。细胞数目是果实增大的基础，而细胞体积和细胞间隙则对果实最终大小贡献更大。因而凡能影响细胞数目、体积和间隙的因素都能影响果实的大小，这些除受遗传因素即品种特性影响外，还受树体的营养和外界条件的影响。例如梨和苹果等果实的细胞数目与树体贮备营养状况相关，上一年营养生长好的树体，其幼果的生长就好；而果实的细胞体积主要受当年栽培条件的影响，若在果实生长期加强肥水管理，并疏去多量的果实，就能使留下的果实体积显著增加。 10. 答：（1）自由基损伤 衰老时SOD活性降低和脂氧合酶活性升高，会导致生物体内自由基产生与消除的平衡被破坏，以致积累过量的自由基，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，如加强酶蛋白的降解、促进脂质过氧化反应、加速乙烯产生、引起DNA损伤、改变酶的性质等，进而引发衰老。（2）蛋白质水解 当液泡膜蛋白与蛋白水解酶接触而引起膜结构变化时即启动衰老过程，蛋白水解酶进入细胞质引起蛋白质水解，从而使植物衰老与死亡。（3）激素失去平衡 抑制衰老的激素（如CTK、IAA、GA、BR、PA等）和促进衰老的激素（如Eth、ABA、JA等）之间不平衡时或促进衰老的激素增高时可加快衰老进程。（4）营养亏缺和能量耗损 营养亏缺和能量耗损的加快会加速

第十章 植物的抗逆生理

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三、填空题

1.植物在水分胁迫时，积累的主要渗透调节物质有可溶性糖、________________和 __________。 2. 日照长度可影响植物进入休眠及其抗寒力。短日照可______进入休眠，______抗寒力；长日照则______进入休眠，______抗寒力。

3. 植物对逆境的抵抗有_____和_____两种形式。

4. 对植物有毒的气体有多种，最主要的是______、______、______等。 5. 植物在逆境条件下，体内的激素______含量显著增加。

6. 水分过多对植物的不利影响称为______，植物对水分过多的适应能力称为______。 7. 植物在干旱时体内游离氨基酸积累最多的氨基酸是_____。

8. 土壤中可溶性盐类过多而使根系吸水困难，造成植物体内缺水，这种现象称为______。 9. 植物在环境保护中的作用是______、______和______、______。

10. 现在发现的植物逆境蛋白有______、______、______、______、______。 11. 冻害致死的机理是_____引起细胞过度脱水造成的。 12. 植物在逆境中主要的渗透调节物质有______和______。

13. 一般情况下，植物代谢活动弱，则抗逆性_____，代谢旺盛，则抗逆性_____。

14. 土壤中，Na2CO3与NaHCO3含量较高的土壤叫______，NaCl与Na2SO4含量较高的土壤叫______，生产上统称为______。

15．植物避免盐分过多的伤害的方式有______、______、______。 四、问答题

1. 抗寒锻炼为什么能提高植物的抗寒性？

2. 简述生物膜结构成分与功能在抗寒性上的作用。 3. 什么叫植物的交叉适应？ 交叉适应有哪些特点？

4．干旱时，植物体内脯氨酸含量大量增加的原因及生理意义是什么？ 5． 简述干旱对植物的伤害。

6．冷害过程中植物体内的生理生化变化有什么特点？ 7．植物抗旱的生理基础？如何提高植物的抗旱性？ 8．简述涝害对植物的影响以及植物抗涝性的生理基础。 9．简述植物耐盐的生理基础以及提高植物抗盐性的途径。

10．简述大气污染对植物造成的伤害症状如何？大气污染对植物生理生化过程中有哪些影响？提高植物对大气污染抗性的途径是什么？ 一、名词解释

1.逆境(environmental stress)：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型。

2. 避逆性：植物通过各种方式，设置某种屏障，从而避开或减小逆境对植物组织施加的影响，植物无需在能量或代谢上对逆境产生相应的反应，叫做避逆性。

3.耐逆性：植物组织虽经受逆境对它的影响，但它可以通过代谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。

4. 抗性锻炼：植物对环境的适应性反应是逐步形成的，这一形成过程，叫做抗性锻炼。

5.冷害(chilling injury)：冰点以上低温对植物的危害。冷害主要由低温引起生物膜的膜相变与膜透性改变，造成新陈代谢紊乱引起的。

6.冻害(freezing injury)：冰点以下低温对植物的危害。冻害主要由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和蛋白质结构被破坏引起的。

7.抗寒性：指植物在长期进化过程中所形成的，在生长习性和生理生化方面所具有的对冬季低温的一种特殊适应能力。

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8. 抗寒锻炼：植物在冬季来临之前，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列的适应低温的生理生化变化，抗寒力就逐渐加强。这种提高抗寒能力的过程，叫做抗寒锻炼。

9. 巯基(-SH)假说(sulfhydryl group hypothesis)：莱维特（Levitt）1962年提出植物细胞结冰引起蛋白质损伤的假说。他认为组织结冰脱水时，蛋白质分子逐渐相互接近，邻近蛋白质分子通过-SH氧化形成-S-S-键，蛋白质分子凝聚失去活性，当解冻再度吸水时，肽链松散，氢键断裂，但-S-S-键还保存，肽链的空间位置发生变化，破坏了蛋白质分子的空间构型，进而引起细胞的伤害和死亡。 10.抗冷性：植物对冰点以上的低温的适应能力叫抗冷性。

11. 抗旱性：指作物具有忍受干旱而受害最小，减产最少的一种特性。

12.生理干旱(physiological drought)：由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏缺的现象。 13.抗涝性：植物对水分过多的适应能力。

14.抗热性：指植物对高温（-般超过35℃）所造成的热害的适应能力。抗热性是抗旱性的组成之一。 15.抗盐性：植物对土壤盐分过高的适应能力叫抗盐性。 16盐害：土壤中可溶性盐类过多对植物的不利影响叫盐害。 17.抗病性：植物对病原微生物侵染的抵抗能力叫做植物的抗病性。

18.逆境蛋白(stress proteins)：由逆境因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等所诱导植物体形成的新的蛋白质（酶）。

19.光化学烟雾(photochemical smog)：工厂、汽车等排放出来的氧化氮类物质和燃烧不完全的烯烃类碳氢化合物，在强烈的紫外线作用下，形成一些氧化能力极强的氧化性物质，如O3、NO2、醛类(RCHO)、硝酸过氧化乙酰(peroxyacetyl nitrate，PAN)等。它们对植物有伤害作物。 20.避盐：有些植物以某种途径或方式来避免盐分过多的伤害。 21.耐盐：有些植物通过生理或代谢的适应来耐受已进入细胞的盐分。

22.大气干旱(atmosphere drought)：空气过度干燥，相对湿度过低，使植物的蒸腾作用过强，根系吸水补偿不了失水，使植物体发生水分亏缺的现象。

23.土壤干旱(soil drought)：因土壤中没有或只有少量的有效水，影响植物吸水，使植物体内水分亏缺引起永久萎焉的现象。

24.渗透调节(osmoregulation，osmotic adjusment)：通过提高细胞液浓度、降低渗透势表现出的调节作用。 25.植保素(phytoalexin)：寄主被病原菌侵入后产生的一类对病原菌有毒的物质。植保素大多是一些异类黄酮和萜类物质。

26.盐碱土(saline and alkaline soil)：盐类以NaCl和Na2SO4为主的土壤称为盐土，盐类以Na2CO3和NaHCO3为主的土壤称为碱土，盐土中如含有一定量的碱土，这种盐土则被称为盐碱土。

27.胁变(strain)：植物体受到胁迫后产生的相应变化，这种变化可表现在形态上和生理生化变化两个方面。据胁变的程度大小可分为弹性胁变和塑性胁变，前者指解除胁迫后又能复原，而后者则不能。 二、写出下列符号的中文名称

1. PRs：病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins)2.HSPs：热击蛋白(heat shock proteins) 3．HF：氟化氢(hydrogen-fluoride) 4. POD：过氧化物酶 5.ROO·：脂质过氧化物 6 . UFAI：不饱和脂肪酸指数 7. O3：臭氧(ozone) 8. SOD：超氧化物歧化酶 9.MDA：丙二醛 10.CAT：过氧化氢酶 三、填空题

1.脯氨酸 甜菜碱 2. 促进 增加 抑制 减小 3.逆境逃避 逆境忍耐 4. SO2 NO O3

5.ABA 6.涝害 抗涝性 7. 脯氨酸 8.生理干旱 9. 维持大气中O2与CO2的平衡 吸收和分解有毒物质 吸尘 作指示植物监测环境污染 10.热击蛋白（HSP） 厌氧蛋白（ANP） 盐胁迫蛋白（SSP） 活性氧胁迫蛋白（OSP） 紫外线诱导蛋白（UVP） 11.细胞内结冰 12. 脯氨酸 甜菜碱 13.强 弱 14. 碱土、盐土、盐碱土 15. 拒盐、泌盐、稀盐 四、问答题

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