【正文】 段。2）吸水停止階段。3）胚根長出后重新迅速吸水階段。第一階段細胞主要靠吸脹作用。第二、三階段是靠滲透性吸水。答：根和地上部分的關系是既互相促進、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、根部合成的多種氨基酸和細胞分裂素等，這就是兩者相互依存、互相促進的一面，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，才可獲得高產(chǎn)。在生產(chǎn)上，可用人工的方法加大或降低根冠比，一般說來，降低土壤含水量、增施磷鉀肥、適當減少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之則降低根冠比。答：原因有兩方面：一方面是高山上水分較少，土壤也較瘠薄，肥力較低，氣溫也較低，且風力較大，這些因素都不利于樹木縱向生長；另一方面是高山頂上因云霧較少，空氣中灰塵較少，所以光照較強，紫外光也較多，由于強光特別是紫外光抑制植物莖伸長，因而高山上樹木生長緩慢而矮小。答：植物隨光方向彎曲的能力，稱為向光性。植物的向光彎曲與生長素在向光面與背光面的不均勻分布有關。單方向的光照會引起生長素向背光面移動，以致引起背光面比向光面生長快，而表現(xiàn)向光彎曲。生長素向背光面移動的原因可能與光照引起器官尖端的不同部位產(chǎn)生電勢差有關。向光面帶負電荷、背光面帶正電荷，弱酸性的生長素陰離子被正電荷吸引移向背面。答：我們取任何一種幼苗，把它橫放，數(shù)小時后就可以看到它的莖向上彎曲，而根向下彎曲，這種現(xiàn)象稱為向重力性。向重力性的機理：根橫放時，平衡石沉降到細胞下側的內質網(wǎng)上，產(chǎn)生壓力，誘發(fā)內質網(wǎng)釋放鈣離子到細胞質內，鈣離子和鈣調素結合，激活細胞下側的鈣泵和生長素泵，于是細胞下側積累過多鈣離子和生長素，影響該側細胞的生長。答：1)淀粉的轉化。淀粉在淀粉酶、麥芽糖酶或淀粉磷酸化酶作用下轉變成葡萄糖（或磷酸葡萄糖）。2）脂肪的轉化。脂肪在脂肪酶作用下轉化變?yōu)楦视秃椭舅?，再進一步轉化為糖。3）蛋白質的轉化。胚乳或子葉內貯藏的蛋白質在蛋白酶和肽酶的催化下，分解為氨基酸。答：細胞壁就是以微纖絲為基本框架構成的。每個纖維素分子是1400~10000個D葡萄糖殘基通過b1，4鍵連結成的長鏈。植物細胞壁中的纖維分子是平行整齊排列的，約2000個纖維素分子聚合成束又構成微纖絲。有時許多微纖絲又聚合成粗纖絲，微纖絲借助大量鏈間和鏈內氫鍵而結合成聚合物。答：光抑制莖伸長的原因有：1）光照使自由IAA轉變?yōu)闊o活性的結合態(tài)IAA。2）光照提高IAA氧化酶活性，IAA含量下降。與此同時，光照也會促進堇菜黃素分解形成生長抑制物。3）紅光增加細胞質鈣離子濃度，活化CaM，分泌鈣離子到細胞壁，細胞延長減慢。第十一章 植物的生殖生理 問答題 （如黃瓜）為什么能增加雌花？？~7月份開花？又如何使菊花延遲開花？？？參考答案： 因為煙中有效成分是乙烯和一氧化碳。一氧化碳的作用是抑制吲哚乙酸氧化酶的活性，減少吲哚乙酸的破壞，提高生長素的含量，而生長素和乙烯都能促進瓜類植物多開雌花，因此煙熏植物可增加雌花。：他假定成花素是由形成莖所必需的赤霉素和形成花所必需的開花素兩組具有活力的物質組成。一株植物必須先形成莖，然后才能開花。所以，植物體內同時存在赤霉素和開花素才能開花。中性植物本身具有赤霉素和開花素，所以，不論在長、短日照條件下，都能開花。長日植物在長日照下，短日植物在短日條件下，都具有赤霉素和開花素，所以都可以開花。長日植物在短日條件下，由于缺乏赤霉素，而短日植物在長日條件下，由于缺乏開花素，所以都不能開花，冬性長日植物在長日條件下，具有開花素，但無低溫條件，即無赤霉素的形成，所以仍不能開花。赤霉素限制長日植物開花，而開花素限制短日植物開花。：菊花是短日照植物，原在秋季（10月）開花，可用人工進行遮光處理，使花在6~7月份也處于短日照，從而誘導菊花提前在6~7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。：植物的成花誘導有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/春化途徑。三是糖類途徑。四是赤霉素途徑。上述4條途徑集中增加關鍵花分生組織決定基因AGL20的表達。：ABC模型理論的主要要點是：正?；ǖ乃妮喗Y構（萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊）的形成是由A、B、C三類基因所控制的。A、AB、B、C這三類基因的4種組合分別控制4輪花器官的發(fā)生，如果其中1個基因失活則形成突變體。人們把控制花結構的基因按功能劃分為A、B，C3類，即為ABA模型。第十二章 植物的成熟與衰老生理問答題 ？？？，為什么？ 參考答案： (1)果實變甜。果實成熟后期，淀粉可以轉變成為可溶性糖，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：有的轉變?yōu)樘?；有的作為呼吸底物氧化為二氧化碳和水；有些則被鈣離子、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無澀味的過氧化物，或單寧凝結成不溶于水的膠狀物質，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。這與果肉細胞壁中層的果膠質水解為可溶性的果膠有關。(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。：(1) 生長素：當生長素含量降至最低時，葉片就會脫落，外施生長素于離區(qū)的近基一側，則加速脫落，施于遠基一側，則抑制脫落。其效應也與生長素濃度有關。(2)脫落酸：幼果和幼葉的脫落酸含量低，當接近脫落時，它的含量最高。主要原因是可促進分解細胞壁的酶的活性，抑制葉柄內生長素的傳導。(3)乙烯：棉花子葉在脫落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯釋放量增多，會促進脫落。(4) 赤霉素：促進乙烯生成，也可促進脫落。細胞分裂素延緩衰老，抑制脫落。：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/b比值減少。2）呼吸速率降低。先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率較光合速率降低為慢。3）核酸、蛋白質合成減少。降解加速，含量降低。4）酶活性變強。如核糖核酸酶，蛋白酶等水解酶類活性增強。5）促進生長的植物激素如IAA、CTK、GA等含量減少，而誘導衰老和成熟的植物激素ABA和乙烯含量增加。6）細胞膜系統(tǒng)破壞。透性加大，最后細胞解體，保留下細胞壁：水稻開花后，在灌漿過程中，葡萄糖、蔗糖等分糖分開始積累，淀粉也開始累積，它們的累積速度比較接近，都在開花后9d達到高峰。乳熟期以后淀粉累積停止，穎果中還有不少糖分。水稻開花后十多天內，種子的淀粉磷酸化酶活性變化與種子的淀粉增長相一致。：采收后的甜玉米，其甜度越來越低，這是因為采后的甜玉米細胞中的淀粉磷酸化酶活性加大，迅速地將可溶性糖轉化為淀粉，所以它的甜度越來越低。實驗表明，采后的甜玉米，在30℃條件下，1d內就有60010的可溶性糖轉化為淀粉。第十三章 植物的抗性生理問答題1. 抗寒鍛煉為什么能提高植物的抗寒性？2. 簡述生物膜結構成分與功能在抗寒性上的作用。3. 什么叫植物的交叉適應？ 交叉適應有哪些特點？4．干旱時，植物體內脯氨酸含量大量增加的原因及生理意義是什么？5． 簡述干旱對植物的傷害。6．冷害過程中植物體內的生理生化變化有什么特點？7．植物抗旱的生理基礎？如何提高植物的抗旱性？8．簡述澇害對植物的影響以及植物抗?jié)承缘纳砘A。9．簡述植物耐鹽的生理基礎以及提高植物抗鹽性的途徑。10．簡述大氣污染對植物造成的傷害癥狀如何？大氣污染對植物生理生化過程中有哪些影響？提高植物對大氣污染抗性的途徑是什么？參考答案：植物經(jīng)抗寒鍛煉后，會發(fā)生如下的有利于提高植物抗寒能力的生理變化：（1）植株體內含水量下降，束縛水相對增多，不易結冰。（2）呼吸減弱，消耗糖分少，有利于糖分積累。呼吸微弱，代謝活動低，對不良環(huán)境的抵抗力增強。（3）脫落酸含量增多，促進植物進入休眠，提高了抗寒力。（4）生長停止，進入休眠狀態(tài)，是植株對低溫的一種適應。（5）保護物質增多，淀粉含量減少、可溶性糖（葡萄糖等）含量增多，冰點下降，又可緩沖細胞質脫水，保護細胞質膠體不致遇冷凝固。2. 答：生物膜對結冰最敏感，發(fā)生凍害的所有的膜（質膜、液泡膜、葉綠體和線粒體膜等）都被破壞。首先是細胞內結冰后膜失去了選擇透性，其次膜相變使得一部分與膜結合的酶游離而失去了活性。實驗發(fā)現(xiàn)結冰主要是促使組成膜的蛋白質、脂類的結構變化，如具有不飽和脂肪酸的磷脂的水解、脂類的過氧化作用都可破壞單位膜內脂類分子的排列，引起膜脂類分子層的破裂。經(jīng)過抗寒鍛煉后，由于膜脂中不飽和脂肪酸增多，膜相變的溫度降低，膜適性穩(wěn)定，從而可提高植物的抗寒性。此外，低溫也會使膜蛋白質分子解體，并在分子間形成二硫鍵，產(chǎn)生不可逆的凝聚變性，使膜受到傷害。經(jīng)過抗寒鍛煉細胞內的NADPH／NADP+的比值增高，ATP含量增高，保護性物質增多，可減少低溫對膜表面的傷害。3. 答：植物經(jīng)歷了某種逆境后，能提高對另一些逆境的抵抗能力，這種對不良環(huán)境之間的相互適應作用，稱為植物的交叉適應(cross adaptation)。如低溫、高溫等刺激都可提高植物對水分脅迫的抵抗力；缺水、礦質、鹽漬等處理可提高煙草對低溫和缺氧的抵抗能力，干旱或鹽處理可提高水稻幼苗的抗冷性。交叉適應的有以下特點：(1)多種保護酶的參與，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽還原酶、抗壞血酸過氧化物酶都參與植物的抗性反應。(2)多種逆境條件下植物體內的脫落酸、乙烯等激素含量都增加，從而提高對多種逆境的抵抗能力。(3)產(chǎn)生逆境蛋白，一種逆境可使植物產(chǎn)生多種逆境蛋白，多種逆境可使植物產(chǎn)生同樣的逆境蛋白，如缺氧、水分脅迫、鹽、脫落酸、亞砷酸鹽和鎘等都能誘導HSPs的合成，多種病原菌、乙烯、乙酰水楊酸、幾丁質等都能誘導病原相關蛋白的合成。(4)在多種逆境條件下，植物都會積累脯氨酸等滲透調節(jié)物質，通過滲透調節(jié)作用來提高對逆境的抵抗能力。(5)在多種逆境條件下生物膜的結構和透性發(fā)生相似的變化，多種膜保護物質可能發(fā)生類似的反應，使細胞內自由基的產(chǎn)生和清除達到動態(tài)平衡。(6)在一種逆境下植物生長受到抑制，各種代謝發(fā)生相應變化，從而減弱了對脅迫條件的敏感性，故對另一種脅迫可能導致的危害有了更大的適應性。：在干旱條件下，Pro含量增加的原因有：（1）蛋白質分解的產(chǎn)物；（2）Pro合成活性受激；（3）Pro氧化作用減弱。Pro含量增加的生理意義如下：（1）防止游離NH3的積累；以Pro作為貯NH3的種形式，以免造成植物氨中毒；（2）Pro具有較大的吸濕性，在干旱時可增加細胞的束縛水（B．W．）含量，有利于抗旱。5. 答：干旱對植物帶來的最嚴重的損害是原生質脫水，干旱對植物的傷害，具體表現(xiàn)如下：（1）各部位間水分重新分配，水分不足時，不同器官或不同組織間的水分，按各部位的水勢高低重新分配，從而引起老葉死亡，生殖器官因缺水數(shù)目也減少，灌漿也會受阻。（2）細胞膜在干旱脅迫下，失去半透性，引起胞內氨基酸、糖類物質的外滲。（3）呼吸作用因缺水而增強，而氧化磷酸化解偶聯(lián)，能量多以熱能的形式消耗掉，影響了正常的生物合成過程。（4）光合怍用急劇下降，主要是由于缺水導致氣孔關閉，降低了對CO2的同化效率，缺水時葉綠素合成受阻，放氧現(xiàn)象明顯減弱。（5）蛋白質分解加強，合成減弱，Pro大量積累。（6）核酸代謝受破壞。干旱使植株的DNA、RNA含量下降的主要原因是核酸的分解加強而合成減弱，ER上的核糖體顯著減少。（7）干旱還可引起植物激素變化，ABA含量明顯增加。另外，干旱還會引起機械損傷?？傊?，干旱對植物的傷害可概括為直接傷害和間接傷害。直接傷害是細胞脫水直接破壞了細胞結構，從而引起細胞受害死亡。間接傷害是由于細胞脫水而引起的代謝失調，缺乏營養(yǎng)，影響了生長，加速了衰老和死亡。6. 答：（1）原生質流動減慢或停止；（2）水分平衡失調，失水大于吸水；（3）影響葉綠素的合成和光合進程，光合速率減弱；（4）呼吸速率大起大落。一般在低溫下呼吸升高；（5）有機物質的分解占優(yōu)勢，蛋白質分解大于合成。游離的氨基酸的數(shù)量、種類增多，可溶性糖含量也有所提高。7. 答：（1）保持細胞有很高的親水能力，防止細胞嚴重脫水，這是生理性抗旱的基礎。最關鍵的是在干旱條件下，水解酶類（RNA酶、蛋白酶、脂酶）保持穩(wěn)定，以減少生物大分子的降解，這樣既可以保護膜結構不受破壞，又可使細胞內有較高的粘性和彈性，粘性增高可以增強細胞的保水能力，而彈性增高則可防止細胞失水時的機械損傷，整個原生質結構的穩(wěn)定就可保證光合與呼吸代謝在干旱下仍維持較高水平。（2）Pro積累有利于植物的抗旱，另外，缺水時ABA增多，引起氣孔關閉，可調節(jié)植物體內的水分平衡。（3）生育期的影響。植物在水分臨界期是抗旱力最弱的時期，一般作物在萌發(fā)與分蘗期抗旱性較強，在花芽分化期與生殖器官形成期抗旱性弱。提高植物抗旱性的途徑：①選育抗旱品種是一條重要途徑；②進行抗旱鍛煉，?quot。蹲苗；③化學誘導纈?．25％CaCl2溶液浸種20h可以提高怍物抗旱性；④增施磷鉀肥，可提高作物抗旱性；⑤使用生長延緩劑（如ABA，CCC）和抗蒸騰劑（如硅酮）等都有降低植物蒸騰失水的作用。8. 答：（1）澇害缺氧可以降低植物的生長量，如亞細胞結構的線粒體則發(fā)育不良。（2）澇害缺氧導致光合作用明顯下降。（3）澇害還會引起植株發(fā)生營養(yǎng)失調。一是缺氧使根吸鹽能力下降，二是由于厭氧微生物的活動產(chǎn)生了大量的CO2與還原性的有毒物質，影響根的吸收。同時淹水后，土壤酸度增加，引起硝化作用受阻，微量元素Mn、Zn，F(xiàn)e溶解度增大，植物易中毒，死亡。植物抗?jié)承缘纳砘A是：（1）與植物對O2的適應力有關。很多植物通過胞間連絲系統(tǒng)把O2輸送到根或缺O(jiān)2部位，可增強抗撈性，柳樹一類耐澇植物是在呼吸作用中利用NO3作為O2的供體，以適應O2不足。（2）植物真正對缺O(jiān)2忍耐是通過代謝變化進行的。