1、绪 论 1什么是植物生理学 ?主要研究哪些内容 ? 植物生理学 (plant physiology)是研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。植物的生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、物质的运输与分配以及信息传递和信号转导等代谢基础上表现出的种子萌发、生长、运动、开花、结实等生长发育过程。植物的生命活动虽然十分复杂，但大致可区分为物质与能量代谢、信息传递和信号转导、生长发育与形态建成等方面。植物生理学除研究上述的代谢生理和发育生理等生命活动规律外，还要研究与之有关的植物细胞的结构与功能，以及外界环境因素对植物生命活动的影响。 植物生理学教材的基本内容由四个部分所组成：
2、 (1)细胞结构与功能，它是各种生理活动与代谢过程的组织基础。 (2)代谢生理，即水分生理、矿质与氮素营养、光合作用、呼吸作用、同化物的运输分配以及信息传递和信号转导等。 (3)发育生理，它是各种功能与代谢活动的综合反应，包含植物的生长物质、植物的生长、分化、发育、生殖与衰老等。 (4)环境生理，主要介绍影响植物生理代谢的环境因素以及植物对不良环境的反应。 这四个部分内容相互联系，构成了植物生理学的整体。 2植物生理学的发展大致经历了哪三个阶段 ? 第一阶段为植物生理学的孕育阶段，从 1627 年荷兰人凡海尔蒙 (J B van Helmont)做柳枝实验开始，直到 1840 年德国化学家李比
3、希 (J von Liebig)创立植物矿质营养学说为止，前后共经历了 200 多年的时间。这一阶段人们注意到了水和溶于水的物质与植物生长的关系，发现了植物的光合作用，并开始对光合作用和呼吸作用吸收或释放的气体进行定量分析。 第二阶段为植物生理学诞生与成长的阶段，从 1840 年到 19 世纪末德国植物生理学家萨克斯 (J Sachs)和他的学生费弗尔 (W Pfeifer)所著的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世纪 的时间。这一阶段在创立了植物矿质营养理论的基础上，建立了无土培养的基本方法，奠定了农作物施肥的理论；研究了渗透现象，阐明了细胞吸水的原理；观察了植物的运动，并开始寻找植物
4、激素；植物生理学教科书问世。 第三阶段为植物生理学发展、分化与壮大阶段，从 20 世纪初至今，约经过整整 1 个世纪，这是科学技术突飞猛进的世纪，也是植物生理学快速壮大发展的世纪。在这一阶段中，更多的科学家投入到了植物生理学的研究，植物生理学的各个领域都取得了进展。例如阐明了叶绿素、多种生物大分子、生物膜和各种细胞器的结构与功能；探明了光合碳同 化 (C3 途径 )、 C4 途径、 CAM 途径、光呼吸、糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖循环、光合电子传递、呼吸电子传递、光合磷酸化、氧化磷酸化、同化物运输和信息传导等途径以及调节机制；相继发现了生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉
5、莉酸等激素，研制出众多的植物生长调节剂并应用于生产；发现了光周期现象以及控制光形态建成的光敏色素和其它光受体；提出了植物细胞的全能性，发展了组织培养，转基因植物不断获得成功；大多数国家都有植物生理学的出版物，在世界范围内召开有关植物生理学的专业会议等。 3植物生理学对 农业生产的指导作用可表现在哪些方面 ? 从植物生理学研究成果推动农业变革事实说明，植物生理学是现代农业的重要理论基础。 植物矿质营养学说的创立为无机肥料的施用奠定了理论基础 ,由于化肥的大量施用促使世界粮食产量急剧增加；并且产生了无土栽培的新方法。 植物激素的研究推动了生长调节剂和除草剂的人工合成及应用。为防止器官脱落、打破休眠
6、、控制生长、调节花果形成、插条生根、贮藏保鲜及提高产量提供理论依据。 在光合作用与产量关系的理论指导下，植物生理学家与育种学家相结合，开创了以培育矮秆、耐肥、抗倒、叶片直 立、株型紧凑的水稻、小麦品种为主要内容的“绿色革命”，通过间作套种、合理密植合高光效育种，使稻、麦产量获得了新的突破。 植物细胞全能性理论的确立，不但使人们掌握了如组织培养、细胞及原生质体培养等高效快速的植物无性繁殖新技术，而且为植物基因工程的开展和新种质的创造提供了先决条件。 按照我国农业生产发展的趋势，以下几方面可能成为今后植物生理学与农业生产相结合的重要研究领域： (1)作物产量形成与高产理论。 (2)环境生理与作物抗
7、逆性。 (3)设施农业中的作物生理学。 (4)植物生理学与育种学相结合 作物生理育种等。 在宏观上，植物生理与环境生物学、生态生理学等更广泛结合，从群体、群落研究植物间的相互影响，植物与环境的相互作用，自然生态系统和农业生态系统中所出现的生理问题。 微观上，植物生理学在细胞和分子水平上研究植物体内的物质代谢、能量转化、信息传导、形态建成和植物抗逆性及生理活动的机理。 此外，受控生态系统、人类 地球 生物圈系统、未来气候变化系统、外层空间站、沙漠开发、水域利用以及生态农业、持续农业等等，为植物生理学提供了难得的机遇。植物生理学与农学结 合起来，在农业、林业、轻工业等方面可以发挥重大作用，这就可能
8、赋予植物生理学比几十年前更强大的生命力，从而进入一个更活跃的发展时期，为 21 世纪人类社会发展做出更大贡献。 4植物生理学和分子生物学的关系。 从学科的研究内容、方法及相互渗透、交叉和配合的研究推动学科发展的事实，说明植物生理学与分子生物学的相互促进及不可取代性。 当今，植物生理学面临着分子生物学和现代农业的挑战，这也是更新和发展植物生理学的极好机遇。分子生物学的渗透，为植物生理学带来了新思想、新观点、新概念和新方法，为植物生理学注 入了新的活力。 但因为不同的学科有不同的研究对象和方法，有不同的研究层次，因而，当今分子生物学的发展和渗透不会取代植物生理学。 Taiz 和 Zeiger 主编
9、的 Plant physiology (1991)一书序言中做了如下说明：“以光合作用为例，用生物化学手段来提纯光合作用的酶，在试管中研究它们的特性；用生物物理的方法分离光合膜，在比色杯中研究它们的作用光谱；分子生物学家克隆编码光合蛋白的基因，研究它们在发育过程中的调节；而植物生理学研究上述这些组成的相互作用及其与周围环境的关系，从而在叶绿体、细胞、叶 器官和整体水平上认识光合作用过程及功能”。这个例子从某种意义上说明，植物生理学是植物整体的科学，它正是在各个学科的相互渗透、相互交叉和配合的研究中不断深入。 植物生理学的深入研究也为分子生物学及其他学科的研究提供了重要基础。如控制番茄等果实成熟
10、的分子生物学和基因工程是著名植物生理学家杨祥发在完成乙烯生物合成的研究，并确定蛋氨酸循坏是控制番茄乙烯生物合成和果实成熟衰老惟一调控机构的基础上而获得成功的。现在已获得的一些植物重要生物过程有关基因或其 cDNA 克隆，例 RuBP 羧化酶基因，与抗旱 /盐碱密切相关的 脯氨酸合成酶基因和甜菜碱基因等，都是以弄清楚这些酶的生理生化背景或有关生物合成途径为基础的。相反，一些重要的植物生命现象，由于其生理生化作用的本质不完全清楚，因而制约了其分子生物学研究和基因工程的：进展；例如抗逆性的研究，虽然人们观察到植物在逆境条件下 (干旱：盐碱、热激等 )产生各种各样的逆境蛋臼，但这些逆境蛋白是如何产生的
11、及其生理功能并不清楚。目前的研究是先分析逆境蛋白氨基酸顺序，然后合成探针，再分离基因，反过来对蛋白的生理功能进行研究。可见，植物生命活动各过程，特别是酶促过程的研究是植物生理学研究的重要方 面，它是进行相关分子生物学及基因工程的基础。 第一章 植物细胞的结构与功能 一、名词解释 1原核细胞 2真核细胞 3生物膜 4内膜系统 5内质网 6单位膜 7微管 8微丝 9核糖体 10乙醛酸体 11溶酶体 12自溶作用， 13细胞浆 14界面能 15溶胶 16凝胶 17膜脂相变 18膜脂相分离 19胞间连丝 20细胞融合 21细胞全能性 22蛋白质构像 23变构现象 24伸展蛋白 二、 写出下列符号的中文
12、名称 1 ATPase 2 DNA 3 DNase 4 PEG 5 RNA 6 RNase 7 RER 8 rpm 9 RCF 10 SER 11 TPPase 12 MtDNA 13 CpDNA 14 PCD 三、填空题 1细胞是生物的结构与功能的 。 2按照细胞的结构组织，所有细胞均可分属两种类型：一种叫 ，包括 和 ；另一种叫 ，包括除 与 以外的 与 。 3原核细胞不能进行有丝分裂，主要靠 。 4细胞内水分有两种状态： 和 。 5细胞内具有特殊生物学功能的复合蛋白质有 、 、 及 等。 6核酸是由核苷酸为单体组成的生物大分子，可分为两类： 和 。 7细胞中的脂类有 、 和 等。 8植物
13、细胞中所含的糖类有 、 、 和 。 9保持亲水胶体稳定性的因素主要有 和 。 10植物细胞内各种亚细胞结构包括 、 、 、 、 、 和 等。 11植物细胞壁是由 、 和 三层结构组成的。 12构成初生壁和次生壁的基本成分是 。 13细胞壁中的蛋白质，主要是 和 两大类。 14生物膜的化学组成基本相同，都是以 和 为主要成分的。 15植物细胞内有两种微体，一种是 ，另一种是 。 16核糖体主要由 和 组成。它是细胞中合成 的场所。 17在细胞浆中进行的四种主要代谢是： ， ， 和 。 18溶酶体被称为细胞的自杀性武器，这是因为它含有各种 。 19 根据蛋白质在膜中的排列位置及其与膜脂的作用方式，
14、膜蛋白可分为 和 。 20 内质网有两种类型： 和 。 21微管是由 蛋白组成，这种蛋白为 形。 22微丝是由 蛋白组成，它可利用 ATP 所提供的能量推动 。 23过氧化物体是因含有 酶而得名的，它的主要作用是让氧化代谢产生的 分解。 四、选择题 1真核细胞的主要特征是形成界限分明的 ( )。 A细胞核 B液泡 C细胞质 2蛋白质分子一级结构是由共价键形成的，如 ( )。 A肽键 B氢键 C二硫键 3近年来研究证明糖蛋白具有多方面的生物活性，如 ( )。 A抗原与抗体的识别 B识别进膜物质 C有机物运输 4植物细胞中 DNA 主要存在于 ( )。 A过氧化物体 B高尔基体 C细胞核 5植物细
15、胞中 RNA 主要存在于 ( )。 A乙醛酸体 B核糖体 C细胞核 6磷脂、糖脂和硫脂都属于 ( )。 A极性分子 B非极性分子 C两性分子 7硫脂是糖脂分子中六碳糖又带有一个 ( )。 A硫酸脂 B磷酸根 C羧基 8原生质胶体的分散相是生物大分子，主要成分是 ( )。 A脂类 B蛋白质 C糖类 9保持原生质胶体稳定性的因素是 ( )。 A双电层 B疏水基团 C水化膜 10自然界中最丰富的多糖是 ( )。 A纤维素 B淀粉 C菊糖 11内质网的功能是多方面的，它可以合成膜物质，如 ( )。 A蛋白质 B糖类 C类脂 12植物细胞内，研究得比较清楚的微体是 ( )。 A乙醛酸体 B线粒体 C过氧
16、化物体 五、是非判断与改正 1真核细胞不能进行有丝分裂，主要靠二分体分裂繁殖。 ( ) 2蛋白质分子的异质性，为生命在结构与功能上的干差万提供可能。 ( ) 3蛋白质 与脂类所形成的核蛋白是生物膜的主要成分。 ( ) 4 DNA 主要存在于各种核糖体中。 ( ) 5糖脂与硫脂都是含磷的脂类。 ( ) 6细胞壁是植物细胞特有的。 ( ) 7细胞壁中含有各种蛋白质，主要是糖蛋白。 ( ) 8液泡为动物、植物细胞所共有。 ( ) 9内膜系统是指真核细胞内由膜分隔而形成的具有连续功能的系统。 ( ) 10溶酶体内主要包含各种氧化还原酶。 ( ) 11叶绿体、线粒体同高尔基体共同完成光呼吸的过程。 (
17、) 12植物体内已分化的体细胞仍然保留有全能性。 ( ) 13增加磷脂脂肪酸链的不饱和程度可增加膜的流动性。（ ） 14植物细胞的细胞壁、质体（包括叶绿体）和液泡是区别于动物细胞的三大特征。（ ） 六、问答题 1原生质的主要化学组成有哪些 ?其共同特点是什么 ? 2原生质胶体系统如何保持稳定性 ? 3什么叫凝胶作用 ?凝胶的特点是什么 ? 4单位膜模型的主要内容是什么 ? 5简述微管的生理功能。 6液泡有哪些生理功能 ? 7胞间连丝有哪些生理功能 ? 8典型的植物细胞与动物细胞之间的主要差别是什么 ? 9原核细胞与真核细胞各有何特点 ? 10生物膜的流动镶嵌模型有哪些基本特征 ? 11生物膜在
18、细胞生命活动中有哪些生理功能 ? 12植物细胞全能性在生产上有何实际意义 ? 13列举植物细胞内五种细胞器的名称及其主要生理功能。 14从细胞壁中蛋白质和酶的发现，谈谈对细胞壁功能的认识。 15细胞内的区域化对生命 活动有何重要意义？ 16怎样理解植物细胞的程序化死亡？ 参 考 答 案 一、名词解释 1 原核细胞 (prokaryotic cell) 是低等生物 (细菌、蓝藻 )所具有的结构比较简单的细胞，无明显的细胞核，缺少核膜，没有复杂的内膜系统和细胞器。 2 真核细胞 (eukaryotic cell) 是高等动物、植物细胞所具有，有明显的细胞核，并具有两层核膜包裹，有复杂的内膜系统和细
19、胞器。 3 生物膜 (biomembrane) 指细胞中主要由脂类和蛋白质组成的、 具有一定结构和生理功能的膜状组分，即细胞内所有膜的总称。包括质膜、核膜、各种细胞器膜及其他内膜。 4 内膜系统 (endomembrane system) 指真核细胞内由膜分隔而形成的具有连续功能的系统。主要指核膜、内质网、高尔基体以及各种细胞质的囊泡。 5 内质网 (endoplasmic reticulum) 由两层平行排列的单位膜构成的形状和大小不同的囊状、泡状和管状膜层连成的一个连续的网膜系统。 6 单位膜 膜中磷脂分子成双层排列，其疏水性尾部向内，亲水性头部向膜的两侧，与蛋白质分子结 合，呈现出蛋白质
20、一脂质一蛋白质的“三夹板式”结构。 7 微管 (microtubule) 动植物细胞质内有一些长形的不分枝的简状结构。由球形微管蛋白连接成丝状体亚基，再由丝状体亚基联合成微管。 8 微丝 (microfilament) 由丝状收缩蛋白所组成纤维状结构，类似于肌肉中的肌动蛋白，可聚集成束状，参与胞质运动和物质运输等。 9 核糖体 (ribosome) 是无膜包裹的一个核蛋白颗粒，主要由核糖体核糖核酸 (rRNA)和核糖体蛋白质所组成。 10 乙醛酸体 (glyoxysome) 又称为乙醛酸循环体，呈球形，由单层膜所包围，含有脂肪酸 氧化与乙醛酸循环的各种酶类。 11 溶酶体 (lysosome)
21、 由单层膜包围，体内无结构，主要包含各种酸性水解酶。 12 自溶作用 当溶酶体膜被破坏时，其内含的酸性水解酶可释放于细胞质中，使原生质解体的现象。 13 细胞浆 (cytosol) 包含在质膜以内和在各种内膜结构以外的原生质部分。它是细胞质的衬质，又称胞基质。 14 界面能 又称表面能，是由液体的表面张力与表面面积的乘积所决定的。 15 溶胶 (sol) 胶粒完全分散在介质中，胶粒之间联系减弱，呈液化的半流动状态，胶粒保持着一定的布朗运动。 16 凝胶 (gel) 胶粒密度增大，布朗运动减慢，胶粒之间互相连接成网状，液体分散于网眼之中，胶体失去流动性而凝结成近似固体状态。 17 膜脂相变 指组
22、成生物膜的脂质部分在一定条件下发生的物相变化，也就是胶体的液晶相户液胶相或液晶相户液相的互相转变，主要是由温度引起的。 18 膜脂相分离 指生物膜双分子层的脂区在物相上的横向不均一性。通常是指冷害温度下膜脂发生的物相变化。 19 胞间连丝 (plasmodesma) 相邻植物细胞之间穿过细胞壁的原生质通道。其通道可由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。 20 细胞融合 (cell fusion) 两种不同的生物细胞之间的原生质体相互融合的现象。 21 细胞全能性 (totipotency) 指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，任何一个细胞都可形成一个新的个体。 22 蛋
23、白质构像 蛋白质分子可以通过自身的一些单键旋转，使得不同碳原子上各取代基团或原子产生空间排列所形成的空间结构。 23 变构现象 由于蛋白质分子立体结构的改变，从而改变整个分子性质的现象。 24 伸展蛋白 (extensin) 是一种含有丰富的羟脯氨酸的结构糖蛋白，除了作为结构成分，即增加细胞壁的强度和刚性，赋予细胞壁一定的韧性外，还有防御和抗病、抗逆的功能。 二、写出下列符号的中文名称 1 ATPase 腺苷三磷酸酶 2 DNA 脱氧核糖核酸 3 DNase 脱氧核糖核酸酶 4 PEG 聚乙二醇 5 RNA 核糖核酸 6 RNase 核糖核酸酶 7 RER 粗糙型内质网 8 rpm 离心机转速
24、 (次分 ) 9 RCF 相对离心力 10 SER 光滑型内质网 11 TPPase 硫胺素焦磷酸酶 12 MtDNA 线粒体 DNA 13 cpDNA 叶绿体 DNA 14 PCD 细胞程序化死亡 三、填空题 1 基本单位 2 原核细胞 细菌 蓝藻 真核细胞 细菌 蓝藻细胞 所有植物动物 3二分体分裂 4 自由态 束缚态 5 核蛋白 脂蛋白 叶绿蛋白 糖蛋白 6 核糖核酸 脱氧核糖核酸 7 真脂 磷脂 糖脂 8 单糖 双糖 寡糖 多糖 9 水膜 双电层 10 核 叶绿体 线粒体 核糖体 微体 内质网 高尔基体 11 胞间层 初生壁 次生壁 12 纤维素 13 伸展蛋白 (结构蛋白 ) 酶蛋白
25、 14 蛋白质 类脂 15 过氧化物体 乙醛酸体 16 rRNA 核糖体蛋白质 蛋白质 17 糖酵解 蔗糖合成 C4 途径 磷酸戊糖途径 18 酸性水解酶 19 表在蛋白嵌入蛋白 20 粗糙型内质网 光滑型内质网 21 微管 球 22 收缩蛋白 原生质流动 23 过氧化氢 H2O2 四、选择题 1 A 2 A、 C 3 A、 B 4 C 5 B 6 C 7 A 8 B 9 A、 C 10 A 11 A、C 12 A、 C 五、是非判断与改正 1 ( ) 原核细胞 2 ( ) 3 ( ) 脂蛋白 4 ( ) 伸展蛋白 5 ( ) 不含磷 6 ( ) 7 ( ) 伸展蛋白 8 ( ) 为植物细胞所
26、特有 9 ( ) 10 ( ) 酸性水解酶 11 ( ) 叶绿体、线粒体同过氧化物体 12 ( ) 13（） 14（ ） 六、问答题 1原生质的主要化学组成有哪些 ?其共同特点是什么 ? 原生质的主要化学组成有水、蛋白质、核酸、脂类、糖类；除水分外，它们的共同特点是：可通过自身的单体数量增减、性质的更换和序列的重排，以及空间构型的变化，蕴藏着各种生物信息的大分子。 2原生质胶体系统如何保持稳定性 ? 原生质胶体特性比较稳定，稳定的原因是由于构成原生质的胶体颗粒具有双电层，亲水胶体颗粒还具有水膜。原生质是多种胶体的混合系统，亲水胶体可对疏水胶体产生保护作用，糖对原 生质胶体也有保护作用。 3什么
27、叫凝胶作用 ?凝胶的特点是什么 ? 溶胶是一种液化的半流动状态，胶粒保持着一定的布朗运动，当温度降低时，胶粒密度增加，布朗运动缓慢，胶体部分水膜变薄，胶粒之间互相连接形成一定的结构，失去流动性，称为凝胶作用。这种状态的胶体叫凝胶，凝胶的特点是胶粒排列规则，水分子处于网眼结构的孔隙之中。 4单位膜模型的主要内容是什么 ? 膜是由蛋白质和磷脂所组成。磷脂分子呈双分子排列，疏水性尾部向内，亲水性头部朝外，与蛋白质分子相结合，呈“夹心饼”式的三层结构。 5简述微管的生理功能。 微管的主要生理功能：在细胞壁形成中它能控制成壁物质向成壁处沉积，从而产生细胞板而将两个小细胞分开。在细胞有丝分裂时，形成纺缍丝
28、。苔藓、蕨类植物的生殖细胞，银杏的游动精子都是由微管组成的。在细胞浆中也起着细胞的“骨骼”作用。 6液泡有哪些生理功能 ? 液泡的主要生理功能：调节功能：通过水势变化调节细胞吸水能力，通过缓冲体系调节细胞内的 pH 值。含有多种水解酶类，可使细胞发生自溶作用。选择性地吸收和贮藏物质：各种无机物、有机物。 7胞间连丝有哪些生理功能 ? 植物胞间连丝的主要生理功能：电解质的运输通道；运输光合作用的中间产物；多肽类物质的迁移；细胞器的穿壁运动；传递信息，物理信号（电、压力等），化学信号（植物激素，生长调节剂等）；病毒胞间运动的通道。 8典型的植物细胞与动物细胞之间的主要差别是什么 ? 典型的植物细胞
29、中存在大液泡和质体，如叶绿体，细胞膜外还有细胞壁，这些结构是动物细胞所没有的。叶绿体使植物能进行光合作用，这是动物细胞无能为力的。 9原核细胞与真核细胞各有何特点 ? (1)原核细胞：包括细菌和蓝藻，无明显的由核 膜包裹的细胞核，由若干条线型 DNA 构成的拟核体，缺少细胞器，只有核糖体，主要靠二分体分裂繁殖，细胞体积小，直径 1 微米10 微米。 (2)真核细胞：具有明显的由两层核膜包裹的细胞核，细胞质高度分化形成了各种大小不一的细胞器。细胞可进行有丝分裂，细胞体积较大，直径约 10 微米 100 微米，高等动、植物细胞属真核细胞。 10生物膜的流动镶嵌模型有哪些基本特征 ? (1)膜的不对
30、称性。主要表现为膜脂和膜蛋白分布的不对称性。磷脂：在膜脂的双分子层中外半层以磷脂酰胆碱为主，而内半层则以磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙 醇胺为主；同时不饱和脂肪酸主要存在于外半层。膜蛋白：膜脂内外两半层所含的内在蛋白与膜两侧的外在蛋白其种类及数量不同，膜蛋白分布不对称性是膜功能具有方向性的物质基础，膜糖：糖蛋白与糖脂只存在于膜的外半层，而且糖基暴露于膜外，呈现出分布上的绝对不对称性。 (2)膜的流动性。膜脂：膜内磷脂的凝固点较低，通常呈液态，因此具有流动性，且比蛋白质移动速度大得多。膜脂肪酸不饱和程度愈高，流动性愈强。膜蛋白：可以在膜脂中自由侧向移动。 11生物膜在细胞生命活动中有哪些生理功能 ? 生
31、物膜的主要生理功能： 分室作用：细胞膜系统把细胞与外界环境分隔开来，而且把细胞间的空间分隔成许多亚细胞结构。制约物质的吸收与运转，这主要与细胞膜的选择透性有关。物质代谢与能量转化，如氧化磷酸化发生于线粒体内膜上。信息传递：如质膜上存在激素受体。识别功能：膜糖分布于膜的外表面，可以识别外界物质。物质的合成作用：如蛋白质合成是在粗糙型内质网上进行的。 12植物细胞全能性在生产上有何实际意义 ? 原生质体融合：可以让异源细胞的原生质体在培养基上融合，而后把融合的细胞人工培养成杂种植株。为体细胞杂交育种开拓了新的领 域。花药、花粉培养和单倍体育种。在水稻、小麦育种上已获成功。突变体的选育：可以人为地诱
32、发突变或从培养物中选出突变细胞。在甘蓝、烟草中已获成功。药用植物的工厂化生产：如人参、甘草等已获成功。无性系繁殖：“试管苗”已在生产上广泛应用。 13列举植物细胞内五种细胞器的名称及其主要生理功能 ? 名 称 主要生理功能 细胞核 核糖体 线粒体 叶绿体 过氧化物体 DNA 复制， RNA 合成 贮存、传递遗传信息 蛋白质合成场所 三羧酸循环 电子传递、氧化磷酸化 光呼吸 光合作用的光反应、暗反应 光呼吸 分解 H2O2 光呼吸 14从细胞壁中蛋白质和酶的发现，谈谈对细胞壁功能的认识。 长期以来细胞壁被认为是无生命的结构，只起被动的防御作用。但随着研究的深入，大量蛋白质特别是几十种酶蛋白在细胞
33、壁中的发现，人们改变了传统的观念，认识到细胞壁是植物进行生命活动不可缺少的部分，其生理功能： 维持细胞形状，控制细胞生长 细胞壁增加了细胞的机械强度，不仅具有保护原生质的功能，而且维持器官与植株固有的姿态。 运输物质与传递信息 细胞壁涉及到物质运输，参与植物水分调节，另外细胞壁是化学信号（激素等）、物理信号（电波、压力等）传递的介质与通路。 代谢功能 细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子的合成，转移与水解等生化反应。 防御与抗性 细胞壁中的寡糖素能诱导植物抗毒素的形成；壁中的伸展蛋白除作为结构成分外，还有防御和抗病抗逆的功能。 15细胞内的区域化对生 命活动有何重要意义？ 细胞内的区域化是指由生
34、物膜把细胞内的空间分隔，形成各种细胞器，不仅各区域具有 pH、电位、离子强度、酶系和反应物的不同，而且能使细胞的代谢活动“按室进行”，各自执行不同的功能。同时由于内膜系统的存在又将多种细胞器联系起来，使得各细胞之间能协调的进行物质、能量交换与信息传递，有序地进行各种生命活动。 16怎样理解植物细胞的程序化死亡？ 细胞程序化死亡（ programmed cell death， PCD）是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程，与通常意义上细胞 衰老死亡不同，在 PCD 发生过程中，通常伴随有特定形态变化和生化变化，如细胞核细胞质浓缩、 DNA 降解等。它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡
35、方式，在细胞分化、过敏反应和抗逆中有特殊作用，如微管束中导管的形成，性别分化过程中单性花的形成、感染区域及其周围病斑的形成等，这些都是细胞程序化死亡的表现。 第二章 植物的水分生理 一、名词解释 1水势 2渗透势 3压力势 4衬质势 5自由水 6束缚水 7渗透作用 8吸胀作用 9代谢性吸水 10水的偏摩尔体积 11化学势 12自由能 13根压 14蒸腾拉力 15蒸腾作用 16；蒸腾速率 17蒸腾比率 18蒸腾系数 19水分临界期 20生理干旱 21内聚力学说 22初干 23萎蔫 24水通道蛋白 二、写出下列符号的中文名称 1 atm 2 bar 3 MPa 4 Pa 5 PMA 6 RH 7
36、RWC 8 w 9 Vw 10 Wact 11 Ws 12 WUE 13 m 14 p 15 s 16 w 17 18 SPAC 三、填空题 1植物细胞吸水方式有 、 和 。 2植物调节蒸腾的方式有 、 和 。 3植物散失水分的方式有 和 。 4植物细胞内水分存在的状态有 和 。 5植物细胞原生质的胶体状态有两种，即 和 。 6细胞质壁分离现象可以解决下列问题 、 和 。 7自由水束缚水的比值越大，则代谢 ，其比值越小，则植物的抗逆性 。 8一个典型的细胞的水势等于 。 9具有液泡的细胞的水势等于 。 10形成液泡后，细胞主要靠 吸水。 11干种子细胞的水势等于 。 12风干种子的萌发吸水主要
37、靠 。 13溶液的水势就是溶液的 。 14溶液的渗透势决定于溶液中 。 15在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于 ，压力势等于 。 16当细胞吸水达到饱和时， 细胞的水势等于 ，渗透势与压力势绝对值 。 17将一个 p= s 的细胞放入纯水中，则细胞的体积 。 18相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的 。 19在根尖中，以 区的吸水能力最大。 20植物根系吸水方式有： 和 。 21根系吸收水的动力有两种： 和 。 22证明根压存在的证据有 和 。 23叶片的蒸腾作用有两种方式： 和 。 24水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径： 。和 。 25小麦的第一个水分临界期是 。 26小麦的第二
38、个水分临界期是 。 27常用的蒸腾作用的指标有 、 和 。 28影响气孔开闭的主要因子有 、 和 。 29影响蒸腾作用的环境因子主要是 、 、 和 。 30 C3 植物的蒸腾系数比 C4 植物 。 31可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有： 、 、 及 等。 四、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 ( )。 A水具有高比热 B水具有高气化热 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 ( )。 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，则细胞体只 ( )。 A变大 B变小 C不
39、变 4已形成液泡的植物细胞吸水靠 ( )。 A吸胀作用 B渗透作用 C代谢作用 5已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是 ( )。 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 ( )。 A渗透作用 B代谢作用 C吸 胀作用 7风干种子的萌发吸水靠 ( )。 A代谢作用 B吸胀作用 C渗透作用 8在同温同庄条件下，溶液中水的自由能与纯水相比 ( )。 A要高一些 B要低一些 C二者相等 9外界溶液水势为 -0 5MPa，细胞水势为 -0 8MPa，则 ( )。 A细胞吸水 B细胞失水 C保持平衡状态 10在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度
40、 ( )。 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 11一般植物成熟叶片的角质蒸腾，占总蒸腾量的 ( )。 A 1% B 5% % C 10%20% 12蒸腾作用快慢，主要决定于 ( )。 A叶内外蒸气压差大小 B叶片的气孔大小 C叶面积大小 13植物的保卫细胞中的水势变化与 ( )有关。 A Ca B K C C1 14植物的保卫细胞中的水势变化 与 ( )有关。 A糖 B脂肪酸 C苹果酸 15根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是 ( )。 A分生区 B伸长区 G根毛区 16土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是 ( )。 A缺乏氧气 B水分不足 C CO2 浓度过高 17土壤温度过高对根系吸水不利，因为高温会 ( )。 A加强根的老化 B使酶钝化 C使生长素减少 18目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是 ( )。 A下部的根压 B张力 C上部的蒸腾拉力 19水分在木质部中运输的速度比在薄壁细胞中 ( )。
