植物生理学11植物对生物和非生物胁迫的反应
农学硕士联考植物生理学与生物化学-11_真题-无答案
农学硕士联考植物生理学与生物化学-11(总分150,考试时间90分钟)植物生理学一、单项选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选题是符合题目要求的。
1. 下列不属于植物细胞内信号系统的是______。
A. 钙信号系统B. 磷酯酰肌醇信号系统C. 环核苷酸信号系统D. 激素受体和G蛋白2. 下列有关细胞壁中伸展蛋白描述不正确的是______。
A. 伸展蛋白是结构蛋白B. 伸展蛋白调控细胞的伸长C. 伸展蛋白富含羟脯氨酸D. 伸展蛋白在细胞防御和抗性反应起作用3. 细胞膜上由水孔蛋白组成的水通道的主要特征是______。
A. 控制水的运动方向B. 对离子具有选择性C. 跨膜转运离子D. 对水具有特异通透性4. 植物氮素同化过程中的限速酶，也是底物诱导酶的是______。
A. 硝酸还原酶B. 亚硝酸还原酶C. 谷氨酰胺合成酶D. 谷氨酸脱氢酶5. 除草剂如敌草隆(DCMU)、百草枯(paraquat)等能够杀死植物，主要原因是______。
A. 这些除草剂能够阻断光合电子传递链而抑制光合作用B. 这些除草剂能够阻断电子传递链而抑制呼吸作用C. 这些除草剂能够抑制同化物运输D. 这些除草剂能够抑制水分吸收6. 类胡萝卜素除具有吸收、传递光能的作用外，还具有______的作用。
A. 光保护B. 光能分配C. 光能转化D. 光化学反应7. 在干热、高光强的中午，光合速率明显下降的作物是______。
A. 玉米B. 高粱C. 小麦D. 甘蔗8. 植物细胞内与氧的亲和力最高的末端氧化酶是______。
A. 细胞色素氧化酶B. 交替氧化酶C. 酚氧化酶D. 抗坏血酸氧化酶9. 植物在遭受高温或受机械损伤时，筛管中______合成和沉积，从而影响同化物的运输。
A. 微纤丝B. 角质C. 胼胝质D. 几丁质10. 可以引起叶片偏上生长的激素是______。
A. IAAB. GAC. ETHD. CTK11. 干旱时，植物体内大量累积______。
植物生理学 11逆境生理
图1 硫氢基假说
未结冰
SH SH
SH
SH
解冻
结冰
S S S S
S S
S S
（3）硫氢基假说 Levitt（1962）提出：原生质在冰冻脱水时，随着原生质收缩，蛋白质分 子逐渐相互接近；当接近到一定程度时蛋白质分子中相邻的硫氢基（ -SH） 氧化形成二硫键（-S-S） 。解冻时蛋白质再度吸水膨胀，肽链松散，氢键断 裂，二硫键（-S-S）还保存，使肽链的空间位置发生变化和蛋白质的天然结 构破坏，导致细胞伤害和死亡。
• 3、渗透调节与抗逆性 • 多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时植物体内积累各种有机和 无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物 就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节 （osmotic adjustment）。 • 渗透调节物质的种类很多，大致可分为两大类。一类是由外界进入细胞 的无机离子，一类是在细胞内合成的有机物质, 有如下共同特点：分子量小、 容易溶解；有机调节物在生理pH范围内不带静电荷；能被细胞膜保持住； 引起酶结构变化的作用极小；在酶结构稍有变化时，能使酶构象稳定，而不 至溶解；生成迅速，并能累积到足以引起调节渗透势的量。 (1)无机离子。 (2)脯氨酸。脯氨酸（proline）是最重要和有效的渗透调节物质。脯氨酸 在抗逆中的作用有两点：一是作为渗透调节物质，保持原生质与环境的渗透 平衡；二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相互作用能增加蛋白质的 可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。 (3)甜菜碱。多种植物在逆境下都有甜菜碱（betaines）的积累。在水分亏 缺时，甜菜碱积累比脯氨酸慢，解除水分胁迫时，甜菜碱的降解也比脯氨酸 慢。甜菜碱也是细胞质渗透物质， • (4)可溶性糖。可溶性糖是另一类渗透调节物质，包括蔗糖、葡萄糖、果糖、 半乳糖等。可溶性糖的积累主要是由于淀粉等大分子碳水化合物的分解。
《植物生理学》题库(附参考答案)
《植物生理学》题库（附参考答案）一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、叶片等组织显著失水时,其呼吸速率在短时间内一般( )。
A、变化不大B、会降低C、会增强D、无规律变化正确答案：C2、光周期现象是植物对( )发生反应的现象。
A、光和温度B、光暗周期C、光的成分D、光照度正确答案：B3、一般说来，生物膜功能越复杂，膜中的( )种类也相应增多。
A、核酸B、蛋白质C、糖类D、脂类正确答案：B4、同化物从合成部位通过共质体或质外体的胞间运输进入筛管的过程称为( )。
A、韧皮部卸出B、木质部装载C、韧皮部被动运输D、韧皮部装载正确答案：D5、植物缺( )时,叶片出现“光环效应”,首先从叶缘开始变黄,然后扩展到中央。
A、镁B、铁C、铜D、钾正确答案：D6、光敏色素是一种极其溶于水的( )。
A、多肽激素B、吲哚类物质C、色素蛋白D、甾醇物质正确答案：C7、在油料种子发育过程中,最先积累的储藏物质是( )。
A、脂肪酸B、蛋白质C、淀粉D、油脂正确答案：C8、琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂是( )。
A、丙氨酸B、一氧化碳C、氰化钾D、丙二酸正确答案：D9、叶、花和果实都是由( )分生组织分化而来的。
A、基生B、次生C、顶端D、侧生正确答案：C10、需光种子在有光的条件下发芽( )。
A、比暗中好B、同暗中一样差C、比暗中差D、同暗中一样好正确答案：A11、植物体内有机物质转移与运输的方向是( )。
A、长距离运输是从高浓度向低浓度方向转移,短距离运输也可逆浓度方向进行B、既能从高浓度向低浓度方向转移,也能从低浓度向高浓度方向运输C、不能确定D、只能从高浓度向低浓度方向移动,而不能从低浓度向高浓度方向转移正确答案：A12、典型的植物有限生长曲线呈( )。
A、倒钟形B、线形C、S形D、抛物线形正确答案：C13、1939年美军在太平洋岛屿上用无土栽培法生产( )。
A、大豆B、蔬菜C、水稻D、小麦正确答案：B14、寡霉素通过以下哪个方式干扰A对P的合成?( )A、破坏线粒体内膜两侧的氢离子梯度B、使能量以热的形式释放C、抑制了线粒体内A对P合酶的活性D、阻止电子传递正确答案：C15、要消除果树的“大小年”现象,下列栽培措施合理的是( )。
植物生理学智慧树知到答案章节测试2023年聊城大学
第一章测试1.下列属于植物生命活动特征的是（）A:生殖B:生长C:新陈代谢D:稳态答案:ABCD2.植物的主要特征有（）。
A:具有细胞壁B:能够进行光合作用C:多细胞D:原核生物答案:ABC3.植物生理学是研究植物生命活动规律的科学。
（）A:对B:错答案:A4.植物在生长过程中，其分解代谢大于合成代谢。
（）A:对B:错答案:B5.19世纪末，《植物生理学讲义》和《植物生理学》的编写，标志着植物生理学独立。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.根系吸收水分的主要部位是（）A:伸长区B:根冠C:分生区D:成熟区答案:D2.水分在植物体内起到的主要作用有（）。
A:是物质吸收和运输的溶剂B:能保持植物的固有姿态C:是代谢作用的反应物质D:维持植物体的正常温度答案:ABCD3.与其他溶液相比，纯水的水势最小，通常定为0。
（）A:错B:对答案:A4.当植物细胞中自由水含量高时，原生质处于溶胶状态，植物代谢活动弱，但抗逆性强。
（）A:对B:错答案:B5.水蒸气通过气孔扩散到外界时，扩散速率不与气孔的面积成正比，而与气孔的周长成正比。
（）A:错B:对答案:B第三章测试1.下列属于大量矿质元素的是（）A:ClB:FeC:CD:Ca答案:D2.植物细胞吸收矿质元素的方式有（）。
A:协助扩散B:主动运输C:简单扩散D:胞饮作用答案:ABCD3.与细胞吸收矿质元素的其他方式相比，胞饮作用也属于选择性吸收。
（）A:对B:错答案:B4.植物根部对土壤中矿质元素的吸收是通过离子的交换吸附实现的。
（）A:错B:对答案:B5.在一般土壤条件下，硝酸根离子是植物吸收氮的主要形式。
（）A:对B:错答案:A第四章测试1.类胡萝卜素的强吸收区分布在（）A:700nm以上B:600-700nmC:500-600nmD:400-500nm答案:D2.高等植物体内的光合色素主要包括（）。
A:类胡萝卜素B:叶绿素bC:藻胆素D:叶绿素a答案:ABD3.光系统Ⅱ的反应中心色素分子是P680。
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11.第十章-植物对生物和非生物胁迫的反应
1.1 渗透保护物质在抗旱耐盐中作用
渗透调节（osmotic adjustment)
指耐旱植物可以调节 它们的溶质势以抵消暂时 或长期的水分胁迫，是植 物细胞中溶质颗粒数目净 增加的结果。渗透调节在 帮助植物顺应干旱或盐性 环境中起到关键作用。
渗透保护物质 (Osmoprotectant)为可 混溶溶质，许多植物在 水分胁迫条件下会积累 小分子相溶性溶质或渗 压剂，有效地提高植物 的渗透调节能力、增强 植物的抗逆性。
Introduction
植物抗胁迫的机制 ➢ 避逆性(stress
avoidance):防止接 触胁迫。 ➢ 抗逆性 (stress tolerance)：植物可 以抵抗胁迫。
Introduction
非生物胁迫通常引起植物基因表达模式发生改变
胁迫是可以接受和识别的环境信号；植物识别逆境信号后，该信号 就在细胞之间和整株植物中传递；逆境信号的传递通常会导致细胞水平 上的基因表达发生变化；它又接着影响到整株植物的代谢和发育。
植物水通道蛋白 主要膜内蛋白(MIP) 液泡膜内蛋白（TIP） 质膜内蛋白（PIP）
松叶菊根中MIP基因表达
1.3 水分胁迫诱导的LEA基因
LEA蛋白（late embryogenesis abundant protein)在种子发育 后期和受到水分胁迫的植物营 养组织中积累。
LEA蛋白是一种脱水保护剂,能 够在水分胁迫下保护生物大分 子。
1 缺水胁迫
水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生 产的一个全球性问题,全球20%的耕地受到盐害威 胁, 43%的耕地为干旱、半干旱地区。
引起植物缺水的环境条件 ➢干旱 ➢盐渍 ➢低温
Drought Stress
Drought stress treated
某农业大学《植物生理学》考试试卷(1632)
某农业大学《植物生理学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（10分，每题5分）1. 种子经过光处理RFRRFRR的萌发率比经光处理RFRRFR的低。
（）[扬州大学2019研]答案：错误解析：种子经过光处理RFRRFRR的萌发率比经光处理RFRRFR的高。
当用红光和远红光交替照射时，种子的萌发状况取决于最后照射的是红光还是远红光，前者促进萌发，后者抑制萌发。
2. 衰老的最早信号表现在叶绿体的解体上，但衰老并不是叶绿体启动的。
（）[扬州大学2019研]答案：正确解析：2、名词解释（55分，每题5分）1. 解偶联剂答案：解偶联剂是能消除类囊体膜或线粒体内膜内外质子梯度，解除磷酸化反应与电子传递之间偶联的试剂。
如二硝基酚、NH＋4等，这些试剂可以增加类囊体膜对质子的透性或增加偶联因子渗漏质子的能力，其结果是消除跨膜的H＋电化学势，使电子传递更快地进行，但不能进行磷酸化反应。
解析：空2. 生物钟答案：生物钟是指生命活动中内源性节奏的周期变化现象，亦称为生理钟。
由于这种内源性节奏的周期接近24h，因此又称为近似昼夜节奏。
解析：空3. 呼吸跃变答案：呼吸跃变是指当果实成熟到一定时期，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的现象。
呼吸跃变是果实进入完熟阶段的一种特征。
解析：空4. 乳酸发酵答案：乳酸发酵是指生活细胞在无氧条件下，把葡萄糖分解成为乳酸，同时释放能量的过程。
解析：空5. 光饱和点[华中农业大学2018研]答案：光饱和点是指植物光合作用达到光饱和现象时的光照强度。
一般阴地植物或阴生叶在光照强度不到1万勒即达到光饱和；而C4植物在10万勒（中午阳光直射时）尚未达到饱和；C3植物的光饱和点一般在3万～5万勒，随植物种类和生长环境而异。
解析：空6. 黄化现象答案：黄化现象通常指植物在黑暗中生长时呈现黄色和形态结构变化的现象。
11-第十一章-植物的抗逆生理-植物生理学
脯氨酸在抗逆中有两个作用：
一是作为渗透调节物质，用来保持原生质与环 境的渗透平衡。它可与胞内一些化合物形成聚 合物，类似亲水胶体，以防止水分散失； 二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相 互作用能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋 白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。
3.甜菜碱
甜菜碱(betaines) 是细胞质渗透物质，也是一类季铵化 合物，化学名称为N-甲基代氨基酸，通式为R4·N·X。 植 物 中 的 甜 菜 碱 主 要 有 12 种 ， 其 中 甘 氨 酸 甜 菜 碱 (glycinebetaine)是最简单也是最早发现、研究最多的 一种，丙氨酸甜菜碱(alaninebetaine)、脯氨酸甜菜碱 (prolinebetaine)也都是比较重要的甜菜碱。 植物在干旱、盐渍条件下会发生甜菜碱的累积，主要分 布于细胞质中。
热胁迫诱导热击蛋白mRNAs的合成
2. 低 温 诱 导 蛋 白 (low-temperature-induced protein)
不但高温处理可诱导新的蛋白成，低温下也会形成新的 蛋白，称冷响应蛋白(cold responsive protein)或冷 击蛋白(cold shock protein)。 约翰逊弗拉根等用低温锻炼方法使油菜细胞产生20 000 多肽。 科戈(Koga)等用5℃冷胁迫诱导稻叶离体翻译产生新的 14 000多肽。用低温处理水稻幼苗，也发现其可溶性蛋 白的凝胶图谱与常温下有别，其中有新的蛋白出现。 低温诱导蛋白的出现还与温度的高低及植物种类有关。 水稻用5℃，冬油菜用0℃处理均能形成新的蛋白。 一种茄科植物Solanum commerssonii的茎愈伤组织在 5℃下第一天就诱导三种蛋白合成，但若回到20℃，则 一天后便停止合成。
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1.1 渗透保护物质在抗旱耐盐中作用
渗透调节（osmotic adjustment)
指耐旱植物可以调节 它们的溶质势以抵消暂时 或长期的水分胁迫，是植 物细胞中溶质颗粒数目净 增加的结果。渗透调节在 帮助植物顺应干旱或盐性 环境中起到关键作用。
渗透保护物质 (Osmoprotectant)为可 混溶溶质，许多植物在 水分胁迫条件下会积累 小分子相溶性溶质或渗 压剂，有效地提高植物 的渗透调节能力、增强 植物的抗逆性。
Na+/H+反向运转蛋白（ Na+/H+ antiporter) 位于质膜和液泡膜上的Na+/H+反向运转蛋白在植
物耐盐机制中起重要作用 水通道蛋白（aquaporin)
水通道蛋白可使质膜和液泡膜对水的通透性增加，通 过水通道蛋白可以迅速调控细胞的水分流动。植物可 以通过调控水通道蛋白等膜蛋白以加强细胞与环境的 信息交流和物质交换, 增强抗旱、耐盐能力。
Self-regulation and osmotic stress regulation of ABA biosynthesis
2 低温胁迫
低温胁迫包括冷胁迫(chilling/cold stress)和冰冻胁 迫(freezing stress) 。
冰点以上低温对植物的危害叫做冷害。冷害使植 物膜透性增加，膜相由液晶态变为凝胶态，原生 质流动减慢，代谢紊乱。
植物水通道蛋白 主要膜内蛋白(MIP) 液泡膜内蛋白（TIP） 质膜内蛋白（PIP）
松叶菊根中MIP基因表达
1.3 水分胁迫诱导的LEA基因
LEA蛋白（late embryogenesis abundant protein)在种子发育 后期和受到水分胁迫的植物营 养组织中积累。
LEA蛋白是一种脱水保护剂,能 够在水分胁迫下保护生物大分 子。
Yield Losses From Biotic and abiotic Stresses
Introduction
非生物胁迫（abiotic
stress) ：由过度或不 足的物理或化学条 件引发的对植物生 长、发育或繁殖产 生不利影响。
胁迫可以引发植物从调 节基因表达和细胞代谢 到生长速率和产量变化 等一系列反应。
植物抗冻机制 1）促进细胞外冰的形成，从而阻止细胞质中形成有破坏作 用的冰晶； 2）通过使膜脂不饱和度等增加膜稳定性； 3）抗冻蛋白在质外体中积累，以减缓结冰，延缓细胞脱水。
1 缺水胁迫
水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生 产的一个全球性问题,全球20%的耕地受到盐害威 胁, 43%的耕地为干旱、半干旱地区。
引起植物缺水的环境条件 ➢干旱 ➢盐渍 ➢低温
Drought Stress
Drought stress treated
untreated
Salt stress
A variety of sorghum, sensitive to salinity, growing in sand culture and watered with a nutrient solution containing increasing concentrations of sodium chloride. All the plants have grown for the same length of time.
冰点以下低温对植物的危害叫做冻害。冻害主要 是冰晶的伤害，结冰会引起细胞质过度脱水，蛋 白质空间结构破坏而使植物受害。
通过低温训化（cold acclimation)措施可提高植物的抗寒性。
2.1 冰冻胁迫(freezing stress)
冰冻对细胞水分有显著的 影响。细胞壁结冰时，细 胞内的水分外流到胞外的 冰上，致使细胞内缺水。
Introduction
植物抗胁迫的机制 ➢ 避逆性(stress
avoidance):防止接 触胁迫。 ➢ 抗逆性 (stress tolerance)：植物可 以抵抗胁迫。
Introduction
非生物胁迫通常引起植物基因表达模式发生改变
胁迫是可以接受和识别的环境信号；植物识别逆境信号后，该信号 就在细胞之间和整株植物中传递；逆境信号的传递通常会导致细胞水平 上的基因表达发生变化；它又接着影响到整株植物的代谢和发育。
LEA蛋白分为5组，其中第3组 LEA基因转化水稻可以提高抗旱 耐盐能力。
1.4 ABA调控水分胁迫诱导基因的表达
某些水分胁迫诱导基因受ABA调控，这些基因的 启动子中存在ABA应答元件(ABRE) 和偶联元件 （CE),一起控制ABA应答基因的表达。
Drought and Abscisic Acid Signaling
➢ 1-磷酸甘露醇脱氢酶（E.coli)使6-磷酸果糖转
化为1-磷酸甘露醇，表达该酶基因的转基因植 物可以积累甘露醇，提高耐盐性。
松醇是一种环状的糖 醇，是松科、豆科和 竹科植物中的主要溶 质，对盐胁迫做出反 应。
1.2 缺水和盐分对跨膜运转的影响
干旱和盐分胁迫都要求植物顺应低水势，对细胞内离 子浓度、组分、及其分布的调控是渗透胁迫抗性的基 本特征。
P5CS 吡咯啉-5羧酸合成酶
P5CR 吡咯琳-5羧酸还原酶
L-谷氨酸
L-鸟氨酸
甘氨酸甜菜碱合成关 键酶
➢ 胆碱单加氧酶 (Choline
monooxygenase, CMO) ➢ 甜菜醛脱氢酶 (Betain aldehyde dehydragenase, BADH)
胆碱 甘氨酸甜菜碱
甘露醇（mannitol)生物合成途径
可混溶溶质 （compatible solute) 是一小类化学性质各异 的有机化合物，它们都 具有高度可溶，而且在 高浓度下也不影响细胞 代谢。
重要的渗透保护物质：
脯氨酸、甘氨酸甜菜碱、 甘露醇、 松 醇
脯氨酸
二甲基磺基丙酸
甜菜碱
胆碱-磺酸
松醇
甘露醇
➢ 渗透保护物质的生物合成
脯氨酸合成关 键酶
➢拟南芥Na+/H+反向运 转蛋白基因:
AtNHX1 SOS1 (salt overly
sensithe SOS Pathway
Regulation of Na+ homeostasis by the SOS pathway in Arabidopsis