1．将一ψw = -5bar的植物细胞放入纯水中其水势、渗透势、压力势和体积将如何变化？答：纯水ψw = 0bar 而细胞ψw = -5bar，细胞水势低，水分移动方向，由高水势到低水势，所以细胞吸水。吸水平衡后，细胞水势为ψw = 0bar; 渗透势和压力势均增大，且ψs=－ψp （3分）;体积增大。

2. 如何诊断植物的缺素症? 答：(1)化学分析诊断法：以叶片为材料来分析病株内的化学成分，与正常植株的化学成分相比较。如果某种矿质元素在病株体内的含量比正常的显著减少时，这种元素可能就是致病的原因。（2）病症诊断法：植物缺少任何一种必需元素都会引起特有的生理症状，根据症状判断所缺乏的矿质元素。（3）加入诊断法：根据上述方法初步确定植物所必需的矿质元素后，补充加入该元素，经过一定时间，如症状消失，就能确定致病的原因。加入的方法，对于大量元素可以施肥；对于微量元素可以进行根外追肥。

3．什么是植物的抗逆性？有哪些方式？答：植物抗逆性---植物对不良环境的适应性和抵抗力，简称抗性（2分）。有三个方面:避逆性：指植物对不良环境在时间上或空间上躲避开逆境。御逆性：指植物对逆境有一定防御能力，且在环境胁迫下各种生理过程保持正常状态。耐逆性：指植物能够忍受逆境的作用，通过代谢反应来阻止，降低或修复逆境造成的伤害，保持正常生理活动。

4．简述光呼吸的概念及其生理意义。答：植物的绿色细胞依赖光照 , 吸收02和放出CO2过程, 为光呼吸。光呼吸生理功能：（1）回收碳素；（2）维持C3光合碳循环的运转（3）防止强光对光合机构的破坏；（4）消除乙醇酸

5．光周期感受的部位在哪里？请设计实验证明。答：光周期的感受部位是叶片 (1分) 。设计实验：（1）整株植物暴露在适宜光周期条件下，开花；（2）整株植物暴露在非适宜光周期条件下，不开花；（3）叶子在适宜光周期条件下，茎尖在非适宜光周期条件下，开花；（4）叶子在非适宜光周期条件下，茎尖在适宜光周期条件下，不开花

6. 植物体内同化物分配有什么规律？答：（1）由源到库的总规律，优先供应源-库单位中的库。（2）优先供应生长中心。（3）就近供应：（4）同侧运输：同方位叶片制造的同化物共给同方位的幼叶，花序，和根

7．  简述植物呼吸代谢多样性的内容及意义。

植物呼吸代谢并不只有一种途径，不同的植物、同一植物的不同器官或组织在不同的生育时期、不同环境条件下，呼吸底物的氧化降解可以走不同的途径。汤佩松(1965)：提出呼吸代谢多条线路的观点，植物呼吸多样性：呼吸途径多样性（EMP,TCA,PPP）；电子传递系统多样性（主路，几条支路，抗氰呼吸），末端氧化酶多样性（细胞色素氧化酶，酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶，交替氧化酶）。呼吸代谢的多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现，以不同方式为植物提供新的物质和能量。

8．  小麦光合作用可以可分为哪几个阶段？各阶段能量是怎样转变的？各阶段在什么部位进行

小麦是C3植物，其光合作用大致可分为下列三大步骤:(1) 原初反应，光能吸收、传递和转换为电能的过程，在光合膜（类囊体膜）上进行；(2) 电子传递和光合磷酸化，电能转变为活跃化学能，在光合膜（类囊体膜）上进行；（3）碳同化，又可分三个阶段：羧化、还原和再生阶段。羧化阶段中，RuBP作为CO2受体在Rubisco的催化下生成3-PGA，在还原阶段中，消耗ATP、NADPH生成3-GAP，在再生阶段中，3-GAP再生成受体RuBP。此阶段活跃化学能转变为稳定化学能，在叶绿体基质中。

四、实验题（每题6分，共12分）

1．怎样证明Mg是植物的必需元素？

植物必需元素的三条标准：必要性、不可代替、直接作用。用水培实验证明：配制完全营养液和缺Mg的营养液，培养番茄或玉米幼苗，观察生长情况，在完全营养液中幼苗生长正常；在缺镁溶液中幼苗出现缺素症，不能正常生长；补充Mg后症状减轻，而且其它元素不可代替；改善其它条件，不减轻缺素症状。

2用大麦种子做实验以验证赤霉素对种子萌发的影响，填下表中的处理结果，并加以说明。 

对种子的处理	检测种子淀粉水解
完整种子吸胀	水解
带胚的半粒种子吸胀	水解
不带胚的半粒种子吸胀	不水解
去糊粉层种子吸胀	不水解
去胚种子吸胀＋赤霉素	水解

实验结果分析：在大麦种子胚中产生了赤霉素，在糊粉层细胞中诱导产生a－淀粉酶，使胚乳细胞中的淀粉水解，供种子萌发需要。

五、问答题 （每题10分，共30分）

1．从影响植物光合作用的因素分析如何提高作物光能利用率。

作物光能利用率概念：作物生育期内，通过光合作用贮存的化学能占投射到同面积上的日光能的百分比。影响光合作用的因素，包括光、温度、CO₂、矿质元素、水分等对光合作用的影响。提高光能利用率途径：原则是增加光合面积，延长光合时间，提高光合效率。具体措施如合理密植，间、套作和育苗移栽，遗传育种等。

2．同化物分配的规律是什么？举例说明同化物再分配的调节在农业生产上的重要性。

同化物分配规律：由源到库，优先供应生长中心，就近供应，同侧运输，同化物可再分配再利用（5分）。

植物体除了已构成象细胞壁这样的骨架物质已定型外, 其它的各种细胞内含物,在器官或组织衰老时,都可能被转移到其它器官或组织中去，称为同化物的再分配和再利用。同化物的再分配与再利用，是植物在长期进化过程中形成的利用精华协调器官生长的优良习性，对于植物的整体生长发育具有重要意义。如小麦叶片衰老时，原有氮素85%，磷90%都转移至穗中，以保证下一代的生长。如果同化物再分配和再利用不能正常地进行，将接影响到经济产量的形成。

3．讨论渗透调节在植物抗逆性中的重要性。

    在逆境作用下，植物细胞通过改变溶质浓度，降低渗透势，维持其压力势不变的现象称渗透调节（2分）；主要的渗透调节物质有：脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖、无机离子等。渗透调节物质的特点是分子量小，水溶性强；生理中性；无毒害作用；不易透过膜渗漏；合成迅速，并在一定区域内很快积累到足以引起渗透调节的量（5分）；渗透调节的重要性：维持酶构象的稳定，维持细胞膨压，维持气孔开放，稳定光合速率，保持细胞在逆境下继续生长。（3分） 

 三、选择填空(每小题1分, 共10分)

1．植物细胞中的微管按一定规律排列，形成微管列阵。其中在细胞板和初生壁形成过程中起重要作用的微管列阵是(  )。

A．间期周质微管列B．早前期带微管列阵C．纺锤体微管列阵 D．成膜体微管列阵

2．正常生长条件下，陆生草本植物叶片的水势范围大多在(  )。

A．-0.01~0.1MPa    B．-0.1~1MPa     C．-1~10Mpa         D．-10~100MPa

3．当栽培植物的土壤中氮素不足时，植物表现出(  )。

A．老叶发黄    B．幼叶发黄    C．老叶暗绿或发红    D．幼叶暗绿或发红

4．光系统I 主要分布于叶绿体的(  )。

A．内膜上       B．类囊体垛叠区    C．类囊体非垛叠区     D．类囊体腔

5．植物光合碳同化过程中，形成的第一个糖是(  )。

A．甘油醛-3-磷酸   B．甘油酸-3-磷酸    C．果糖-6磷酸   D． 蔗糖

6．植物细胞呼吸酶中，对氧气亲和力最高的酶是(  )。

A．酚氧化酶     B．交替氧化酶         C．细胞色素氧化酶   D．乙醇酸氧化酶

7．根据生长素作用的酸生长理论，生长素促进细胞伸长生长是由于活化了细胞壁中的(  )。A．扩张蛋白     B．过氧化物酶     C．糖苷酶        D．甲酯化酶

8．下列元素中具有引导花粉管定向生长作用的是(  )。

A．Zn          B．Mn            C．Ca         D．Cu

9．在根的向重力性生长中，感受重力的部位是(  ) 。

A．分生区   B．根冠     C．伸长区    D．根毛区

10．以下基因中在拟南芥光周期诱导开花途径中起重要作用的是(  )。

A．GI       B．CO          C．FLC            D．LFY

1．D;  2．B;  3．A;  4．C;  5．A;  6．C; 7．A;  8．C; 9．B; 10．B 

四、简答题（每小题8分, 共24分）

1．有哪些证据说明植物中存在两个串联的光反应系统？

(1) 红降现象：用波长大于680nm的远红光照射植物时，虽然光仍然被植物吸收，但光合速率急剧下降。(2) 双光增益效应：在远红光照射的情况下，再补充少量红光（如650nm光），则量子产量大大增加，比两种波长单独照射的总和还要多，表现出双光增益效应。

2．简述质膜H⁺-ATPase在离子跨膜运输中的作用。

质膜H⁺-ATPase是单条肽链构成，水解ATP的部位位于膜内，其表达和活性受多种因素影响；。质膜H⁺-ATPase水解ATP建立跨膜的H⁺ 浓度梯度和电势梯度(合称质子动力势)；质子动力势为其它离子或溶质的跨膜运输提供动力(2分)。

3. 简述拟南芥春化作用和FLC (FLOWERING LOCUS C)基因之间的关系。

 FLC基因是在拟南芥中鉴定出的一个参与春化反应的关键基因，它编码一个具有同源异形框(MADS-box)的转录因子；在未经春化的植物，FLC大量表达，其产物抑制了促进开花的有关基因的表达；低温处理抑制了该基因的表达，并使这种抑制状态得以稳定维持，从而解除对开花的抑制作用，促进植物开花

五、论述题（每小题13分，共26分）

1．  论述光对气孔运动的调节作用。 

 光促进气孔张开（CAM植物除外）。气孔运动对光的反应是两个不同系统的综合效果:一个依赖于保卫细胞的光合作用,另一个被蓝光所推动。气孔运动的蓝光受体可能是玉米黄素，接受蓝光信号后，通过特定信号传导途径（包括Ca²⁺）激活质膜H⁺-ATPase,建立跨膜质子电化学势梯度，膜超级化，激活保卫细胞内向型K⁺通道，K⁺ 进入保卫细胞。光下保卫细胞进行光合作用，形成苹果酸，苹果酸离子作为K⁺ 的平衡例子，平衡K⁺ 的电性。有些植物是通过吸收Cl^-平衡K⁺电性。光下保卫细胞光合作用积累蔗糖，或淀粉分解产生糖。K⁺、苹果酸根离子、Cl^-、蔗糖等一起作为渗透调节物质，降低保卫细胞渗透势，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开。

 2．论述脱落酸在植物生长发育和抗逆过程中的生理作用。

脱落酸（ABA）是植物五大类激素之一，在植物生长发育及逆境适应过程中的主要作用如下：(1) ABA与种子发育:在种子发育的中后期,细胞停止分裂，储藏物质积累，种子脱水。在这一阶段ABA水平大大提高。ABA促进了晚期胚胎丰富蛋白（LEA）的形成,增强了胚胎耐干燥性,保护细胞膜不受脱水的伤害。ABA也是促进储藏物质积累的一个重要因素。(2) ABA促进休眠：休眠是植物适应不良环境的一个重要手段。ABA对于休眠有重要作用。秋季短日下，叶片合成脱落酸量增加，使芽进入休眠状态以便越冬。种子中的ABA/GA含量比值是控制种子休眠与萌发的主要因素。(3) ABA与逆境：ABA称为逆境激素，对环境因素反应强烈。在抗旱、寒、盐过程都有重要作用。ABA通过参与气孔运动调节蒸腾作用、诱导逆境蛋白产生等，提高植物的抗逆性。(4) ABA具有抑制整株植物或离体器官生长的作用。(5) ABA具有促进叶片衰老的作用。

10.光合作用与呼吸作用的关系

   1 互为原料与产物，光合作用释    放的O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化。

   2 光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系。它们的许多中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等)是相同的，催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。

   3 光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP和供产生NADPH+-H+所需的NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，它们可以通用。

11.“涝浇园”是指高温季节中午或下午高温时间骤然降雨，而雨后温度依然很高所进行的菜园浇水。这是因为，高温季节中午前后，土壤温度往往会升高到40~50℃，甚至更高，作物的根据呼吸作用很旺盛。降雨以后，土壤中充满了水分和水气，使土壤中的空气状况显著恶化。由于缺氧，根部正常的呼吸作用无法进行，被迫进行无氧呼吸。而无氧呼吸是以酒精发酵方式进行的。在这种情况下，作为代谢产物的酒精会使根系中毒，根部细胞死亡，对于蔬菜的生长危害很大，往往会造成绿叶菜叶大量死亡。热雨过后，进行“涝浇园”，用温度较低和含氧稍高的井水灌溉，可以降低地温，减缓呼吸强度和防止无氧呼吸，有利于保护蔬菜作物，防止“热雨”危害。所以夏季热雨后提倡“涝浇园”。

 12.在农业生产上“午不浇园”的主要原因就怕突然降温，引起根系吸收能力的下降。造成生理干旱。温度过高也抑制根系吸水，因为（1）高温促进衰老，使根系木栓化，增大水分进入根的阻力；（2）高温使原生质中各种酶失活降低呼吸作用；（3）高温使原生质环流变慢，甚至停止，增大水分子通过的阻力。

答：涝害时土壤通气不良，缺乏O2而CO2浓度过高，短期内使细胞呼吸减弱，影响根压，阻碍吸水，时间较长就会造成无氧呼吸，产生积累较多酒精，使根细胞中毒、受伤，使根吸水面积减少，吸水就更少了，而蒸腾作用在进行，所以涝害时反而发生萎蔫。.

21.试分析“旱长苗，水长根”的原理

答：水多造成土壤通气不良，限制根系活动，对地下部分影响比地上部分大，根/冠比下降。而适当控水可改善土壤通气条件，有利于根系生长，根/冠比上升。故“有水长苗、旱长根”的说法

22.说明“旱耪土”，“涝浇园”的科学依据。

1、在短期干旱时，耪松表土，切断表土层土壤毛细管，减少表土水分蒸发，浅表根系受一些伤害，促进更多的根分支下扎，利于吸收较深层水，保证作物水分平衡和正常生长。    5分

2、受涝后，在可能条件下，排水并抽取新鲜水浇灌，洗去积存的有害物质，补充部分氧气，尽量减少淹涝引起无氧呼吸的毒害作用.

33. 为什么夏季晴天中午不能用井水浇灌作物？

夏季晴天中午浇灌井水不仅不能给作物补充水分，反而会导致作物萎蔫。其原因是：夏季中午气温和土壤温度都较高，而井水温度则较低，因此夏天中午用井水浇灌会引起土温急剧降低，导致根系代谢活动减弱，主动吸水减少。同时由于在低温下原生质粘性增大，水透过生活组织的阻力增大，水分子运动减慢，渗透作用降低等，都会是根系的吸水速率明显减慢。而地上枝叶由于气温较高，蒸腾作用仍然较强，这样根系的吸水速率远不能补偿地上部的失水速率，使作物在短时间内丢失大量水分，导致体内水分严重亏缺，发生萎蔫。因此在夏季中午不能用温度明显低于土壤温度的井水浇灌作物。

34.什么是春化作用？如何证实植物感受低温的部位是茎尖生长点。
答：低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
栽培于温室内中的芹菜，由于得不到花分化所需的低温，不能开花结实。如果用胶管把芹菜茎尖缠绕起来，通入冷水，使茎的生长点得到低温，就能通过春化而在长日下开花；反之，如果将芹菜植株置于低温条件下，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能通过春化而开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点(或其它能进行细胞分裂的组织)。

5．春化作用在农业生产实践中有何应用价值？
(1)人工春化，加速成花  如将萌动的冬小麦种子闷在罐中，放在0～5℃低温下40～50天，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，可以在一年中培育3～4代冬性作物，加速育种进程；为了避免春季“倒春寒”对春小麦的低温伤害，可对种子进行人工春化处理后适当晚播，使之在缩短生育期的情况下正常成熟；春小麦经低温处理后，可早熟5～10天，既可避免不良的气候(如干热风)的影响，又有利于后季作物的生长。
(2)指导引种  引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。若将北方的品种引种到南方，就可能因当地温度较高而不能顺利通过春化阶段，使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失。
(3)控制花期  如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对以营养器官为收获对象的植物，可贮藏在高温下使其不通过春化(如当归)，或在春季种植前用高温处理以解除11．试述植物激素与成花的关系？
答：实验证实多种植物激素与植物的成花有关系，其中赤霉素、生长素和细胞分裂素影响较大。但到目前为止未发现一种激素可以诱导所有光周期特性相同的植物在不适宜的光周期条件下开花。因此，可以这样认为：植物的成花过程（包括花芽分化和发育）可能不是受某一种激素的单一调控，而是受几种激素以一定的比例在空间上（激素作用的部位）和时间上（花器官诱导与发育时期）的多元调控。植物的成花过程是分段进行的，在不同的光周期条件下，是通过刺激或抑制各种植物激素之间的协调平衡来控制植物成花的。在适宜的光周期诱导下或外施某种植物激素，可改变原有的激素比例关系而建立新的平衡。新建立的平衡会诱导与成花过程有关的基因的开启，合成某些特殊的mRNA和蛋白质，从而起到调节成花的作用。

14．举例说明光周期理论在农业实践中的应用。
答：
(1)指导引种  不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地区生长季节的日照条件，对以收获种子为主的作物，若是短日植物，比如大豆，从北方引种到南方，会提前开花，应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。否则，就有可能使植物提早或推迟开花，而造成减产甚至颗粒无收。
(2)育种上的利用  根据作物光周期特性，利用中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖2～3代，加速了育种进程，缩短育种年限。
具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。通过人工控制光周期，可使两亲本同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻秧苗4～7叶期进行遮光处理，促使其提早开花以便和早稻进行杂交授粉，培育新品种。如在进行甘薯杂交育种时，可以人为地缩短光照，使甘薯开花整齐，以便进行有性杂交，培育新品种。
(3)控制花期  花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如短日植物菊花，用遮光缩短光照时间的办法，可以从十月份提前至六、七月间开花；若在短日来临之前，人工补充延长光照时间或进行暗期间断，则可推迟开花。对于长日性的花卉，如杜鹃、山茶花等，人工延长光照或暗期间断，可提早开花。
(4)调节营养生长和生殖生长  对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。如将短日植物烟草引种至温带，可提前至春季播种，促进营养生长，提高烟叶产量。对于短日植物麻类，南种北引可推迟开花，增加植物高度，提高纤维产量和质量，
15．南麻北种有何利痹？为什么？
答：麻类是短日植物，南种北引可推迟开花，营养生长期长，使麻杆生长较长，提高纤维产量和质量，但因为北方地区较难满足短日作物麻类成花所需的短日条件，因而南麻北种会延迟开花，种子不能及时成熟。若在留种地采用苗期短日处理方法，可解决留种问题。

植物叶片上的气孔面积虽小，但数目很多，周长与面积比很大，正符合小孔扩散规律，所以蒸腾失水量要较同等面积的自由水表面大得多。