IAA 有何生理作用和应用？【同化物运输】
答： IAA 可以促进或抑制（离体）器官的伸长；促进细胞分裂和器官建成；促进单性结实和果实发育；维
护顶端优势，抑制侧芽生长；防止或促进器官脱落；诱导雌花分化，促进菠萝开花。
应用：
2,4 - D在禾本科作物田间应用，对作物无害而且能够杀死双子叶杂草
用IAA浸插条基部24h，促进木本植物生根
用2,4–D诱导番茄，西瓜等的单性结实
比较IAA与GA生理作用的异同点。
相同点：促进细胞伸长生长；促进单性结实；促进坐果
不同点
IAAGA
诱导雌花分化诱导雄花分化
促进离体组织生长促进整株植物生长
具有双重效应无双重效应
乙烯ETH有何生理作用和应用
答：生理作用：促进成熟；促进脱落；促进性别分化；促进次生物质的分泌；“三重反应”
应用：乙烯的三重反应：
1、抑制伸长生长（矮化）
2、促进横向生长（加粗）
3、地上部失去负向重力性生长（偏上生长）
乙烯利促进橡胶树乳胶的排泌，水果催熟，叶促进菠萝开花

试述IAA促进植物细胞伸长的机理。（8分）
1、IAA活化基因，促进RNA和蛋白质的合成——慢反应。（3分）
大量试验结果表明,IAA能影响RNA和蛋白质合成的数量和种类,对某些酶的活性提高存在一定特异性,生长
素诱导生长试验加入RNA?合成酶抑制剂放线菌素D或蛋白质合成抑制剂亚胺环已酮,可使生长素作用降
低, ?生长素诱导伸长受到抑制的百分率与RNA、蛋白质合成量下降的百分率是平行的，而且用５－氟尿嘧
啶（是除mRNA外,其它RNA的专一性抑制剂)试验证明与生长素诱导伸长有关的核酸是mRNA,即在其
它RNA?合成受抑制情况下生长素仍有诱导伸长的作用,以上试验说明生长素有调节转录作用的可能性。
换言之，生长素是通过提高转录和翻译的水平的基础崐上促进核酸与蛋白质合成而影响生长。但IAA对细
胞伸长作用往往在几分钟内可以观察到,而IAA处理后蛋白质合成至少要几小时?,因此有人认为,生长素促
进细胞伸长,是它能够活化合成细胞壁物质的酶,?如半纤维素酶、转化酶、果胶甲酯酶和抗坏血酸氧化酶
２、酸性生长理论。（5分）
植物细胞在酸性环境中伸长速度加快。酸所促进植物组织伸长生长的效应称“酸生长效应”。1970年
Royle和Cleland根据上述研究结果,提出了生长素作用的酸生长理论,此理论关键要点是IAA和质膜上的
受体ATP?酶─质子泵结合。IAA作为酶的变构效应剂与质子泵的蛋白质结合并使质子泵活化,使细胞质内
H+分泌到细胞壁中，导致细胞壁酸化，一些细胞壁中的酶被激活，如水解果胶质的β-半乳糖苷酶、β-1.4
葡聚糖酶活性都呈极显著倍增,使胞壁内不溶性多糖转变为可溶性糖。此外，还使木葡聚糖聚合体与纤维
素微纤丝结合的氢键连结力降低而易断裂,胞壁多糖分子间结构交结点破裂,联系松弛,细胞壁可塑性增加,
胞壁变软, ?细胞膨压下降,使之吸水力增大,体积增加。细胞伸长生长是个需能过程，如果呼吸代谢受抑制，
IAA诱导生长就受阻。
农业上常用的生长调节剂有哪些？在作物生产上有哪些应用？
答：农业上常用的生长调节剂有三类，分别为植物生长促进剂；植物生长抑制剂；植物生长延缓剂
植物生长促进剂：
吲哚丁酸IBA，常用与插条生根；
α–萘乙酸NAA，用于刺激生长，插条生根，疏花疏果。
6–BA，常用于组织培养，提高坐果率，促进果实生长，蔬菜保鲜；
植物生长抑制剂：
三典苯甲酸TIBA，在大豆开花期喷施，使植株变矮，分枝增加，提高结荚率，增加产量
植物生长延缓剂：
矮壮素CCC，培育壮苗，矮化防倒伏
植物激素间的协同作用
IAA和GA促进茎伸长
IAA和CTK促进分裂，IAA核，CTK细胞质
植物激素间的拮抗作用
IAA促进雌花分化；GA促进雄花分化
IAA促进顶端优势；CTK解除顶端优势
CTK促进气孔开放；ABA抑制气孔开放
ABA促进细胞衰老；CTK抑制衰细胞老
IAA促进乙烯合成；乙烯抑制生长素极性运输
CTK,GA打破休眠促进种子萌发；ABA诱导休眠，抑制种子萌发
CTK/IAA比值高促进愈伤组织形成芽（CTK）
CTK/IAA比值高低促进愈伤组织形成根（IAA）
CTK/IAA比值相当促进愈伤组织保持生长而不分化（CTK）

种子萌发的外界条件：足够的水分；充足的氧气；适宜的温度
种子萌发的步骤
1.种子吸水萌动
2.内部物质与能量转化
3.胚根突破种皮形成幼苗
种子萌发过程中会发生哪些生理生化变化？
答：种子萌发过程基本是包括种子吸水，贮存组织内物质水解和运输到生长部位合成细胞组分，细胞分裂，
胚根、胚芽的出现等过程。主要发生种子吸水；呼吸作用；酶系统的形成；有机物的转变；激素的变化等
五个方面的生理生化变化：
1、种子的吸水过程；
种子吸水一般表现为三个阶段：急剧吸水——停止吸水——重新迅速吸水
种子吸水的第一阶段是由于细胞内容物中亲水物质所引起的吸涨作用（物理过程）；
第二阶段是细胞利用已吸收的水分进行代谢作用；
第三阶段是由于胚的迅速长大和细胞体积的加大，重新大量吸水，是与代谢作用相连的渗透性吸水。
2、呼吸作用的变化；急剧上升—滞缓—再急剧上升—显著下降
第一阶段：种子吸涨后，呼吸迅速上升，与三羧酸循环及电子传递的线粒体酶的活化有关RQ略>1
第二阶段：因为种皮限制外界O2进入种子，于是进行无氧呼吸
第三阶段：胚根穿破种皮，增加O2的供应，加上胚轴合成新的线粒体和呼吸酶系统，导致有氧呼吸骤升，
形成第二个呼吸高峰
第四阶段：随着幼苗贮存物质耗用，呼吸作用逐渐降低
3、酶系统的形成。
已种子萌芽时，酶系统的形成是经过不同途径的，包括已存在的酶因水合作用而活化，通过新的RNA诱
导下合成的蛋白质，形成新的酶。当种子吸水不久，种子内就出现多种酶，例如脂酶、蛋白酶、磷酸酶、
水解酶等
4、有机物的转变。
糖类：种子萌发时，其主要贮藏物质——淀粉会被淀粉酶，脱支酶和麦芽糖等酶水解为葡萄糖
脂肪：脂肪在脂肪酸的作用下，水解成甘油和脂肪酸
蛋白质：蛋白质在蛋白酶的作用下分解为许多小肽，而后在肽酶作用下完全水解为氨基酸
5、激素的变化。
种子从休眠状态转变为萌发状态由多种内源激素调控。同样,种子萌发过程中也有许多内源激素调节细胞
分裂、幼胚长大、器官分化和形态的建成。未萌发的种子通常不含游离态IAA,但萌发初期种子内束缚态
IAA即转变为游离态IAA,并且继续合成新的IAA。落叶松种子层积处理后吸水萌发时,生长抑制剂含量逐
渐下降,而GA的水平则逐渐升高。同时,CTK和ETH（乙烯）在种子萌发早期均有增加,而ABA和其它抑
制物则明显下降。

试述生长、分化与发育三者之间的区别与关系？
区别：生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和质量的增加。分化是指分生组织的幼嫩细
胞发育成具有各种形态结构和生理代谢功能成形细胞的过程。发育是指细胞不断分化，形成新组织，新器
官，具体表现为种子萌发，根茎叶的生长，开花，结实，衰老，死亡等过程，也叫形态建成。
联系：生长是量变，是基础；分化是局部的质变；发育是器官或整体的有序的一系列的量变和质变，可以
说发育包括生长和分化两个方面。发育是在生长和分化的基础上进行的，没有生长分化，就没有发育。同
时生长和分化受发育的制约。总之生长，分化和发育是相互关联的，在生长的量变过程中由质的变化，在
分化的质变过程中也需要生长的量变做基础。
影响分化的条件
低糖形成木质部，高糖形成韧皮部
激动素与生长素即CTK/IAA比率是分化的决定因素
CTK/IAA比值高促进愈伤组织形成芽（CTK）
CTK/IAA比值高低促进愈伤组织形成根（IAA）
CTK/IAA比值相当促进愈伤组织保持生长而不分化（CTK）
农业上为何选取大而重的种子？？
答：种子萌发经历从异样到自养的过程，种子萌发时，只能动用种子内贮藏的物质，还不能制造足够的养
分，这就是异养，当幼苗叶片进行较旺盛的光合作用，制造充分有机养料后才能进入自养过程。因此，种
子内贮藏的养分越多，就有利于幼胚的生长，所以在农业生产上选取大而重的种子。
为什么种子贮藏条件：低温，干燥？？
答：一般在高温多湿的条件下，种子呼吸强烈，消耗种子种贮藏的养分，呼吸放出较多能量，产生高温，
伤害种胚，容易丧失生活活力，加上病菌繁殖，害虫滋生，更加不利于种子生活。
论述植物地上部分与地下部分生长的相关性，并写出两种生产中控制根冠比的方法及其原理。
根和地上部分的关系是既互相促进、互相依存又互相矛盾、互相制约的。根系生长所需要地上部分供给光
合产物、维生素，而地上部分生长又需根部吸收的水分、矿物质和根部合成的氨基酸和细胞分裂素等，这
就是两者相互依存、互相促进的一面。但二者又有相互矛盾、相互制约的一面，例如过分旺盛的地上部分
的生长会抑制地下部分的生长，只有两者的比例适当，才能获得高产
控制根冠比的方法及其原理：
1)控制土壤水分
当土壤水分含量降低时，会增加根的相对质量，而减少地上部分的相对质量，根冠比值增高；反之，土壤
水分稍多，减少土壤通气而限制根系活动，而地上部分得到良好的水分供应，生长过旺，根冠比值下降
2)控制温度
根和地上部分对温度的适应是不同的。地上部分的最适生长温度比根的最适生长温度高。升高温度，地上
部分生长相对过快，根冠比下降；降低温度，根生长相对过快，根冠比值上升

论述C3植物和C4植物有何不同之处。
特征C3植物C4植物
叶结构维管束鞘不发达，其周围叶肉细
胞排列疏松维管束鞘发达，其周围叶肉细排列紧密
叶绿体只有叶间细胞有正常叶绿体叶肉细胞有正常叶绿体，维管束鞘细胞
有叶绿体，但基粒无或不发达
叶绿素a/b约3：1约4：1
CO2补偿点30—70<10
光饱和点低（3—5万烛光）高
碳同化途径只有光合碳循环（C3途径）C4途径和C3途径
原初CO2受体RuBpPEP
光合最初产物C3酸（PGA）C4酸（OAA）
RuBp羧化酶活性较高较低
PEP羧化酶活性较低较高
净光合速率（强光下）较低（15~35）较高（40—80）
光呼吸高，易测出低，难测出
碳酸酐酸活性高低
生长最适温度较低较高
蒸腾系数高（450—950）低（250—350）
如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？
答：因为C4植物在光照下只产生少量乙醇酸，故光呼吸非常低；而且C4植物的光呼吸酶系主要集中在
维管束鞘薄壁细胞内进行，它外面的叶肉细胞具有对CO2亲和力很大的PEP羧化酶，所以即使光呼吸在
维管束鞘放出CO2，也很快被叶肉细胞再次吸收利用，不易“漏出”，即C4植物比C3植物的光呼吸低，
C4植物为低光呼吸植物。
常言道“树怕剥皮不怕中空”，试从解剖学角度阐述其科学道理。但杜仲、杨树等树种的树干剥皮
后，四周立即用湿润的纱布包裹能阻止其死亡，一段时间后再生出新的树皮。试加以分析。
1、从广义的角度来说，树皮包括树干形成层以外的所有结构，分别有:形成层、次生韧皮部、初生韧皮部
以及周皮。
2、韧皮部是维管植物中输送有机养分的输导组织，剥去树皮，势必会破坏韧皮部的结构，从而影响有机
养分在植物中的输导。
3、在茎的横切面上，次生木质部可分为心材和边材，其中位于茎中心颜色较深的部分叫心材，
当边材变成心材后，导管和管胞失去导水作用，细胞腔内，充满了由附近薄壁细胞通过纹孔向内生长形成
侵填体。如果茎中空，并不影响其水分的输导。
而杜仲树具有自生能力。杜仲剥皮后树皮再生的原理是：一般选取健壮的树体，在生长季节(5-7月)进行
环剥皮，环剥处主干的原形成层完全遭到破坏，失去细胞分生作用。如果剥皮处在剥皮后随即用塑料布进
行保护，则木质部表层(创伤面)的未成熟木质细胞在数天内形成愈伤组织，并逐渐向外加厚，形成木栓组
织。在木栓组织达到一定厚度后，处于木栓层及木质部之间的细胞则具有了形成层细胞的功能，即向外分
生木栓层，向内分生木质部。

PEP羧化酶对CO2的亲和力更强——C4植物可以利用低浓度的CO2——C4植物CO2的补偿点
更低C4植物亦称低补偿植物——C4植物更耐旱
试述花器官发育的ABC模型、ABCD模型、ABCDE模型。
'APG II I”系统2009年10月由被子植物种系发生学小组(APG)发布，它是基于当前分子系统学研究
最新成果而建立的被子植物分类系统，将被子植物重新划分为59目415科。
ABC模型( ABC model)由E.Coen和E. Meyerwiz在1991年提出的关于被子植物花的发育模型，
是以对花器官发育有缺陷的突变体的观察为基础的。该模型提出在双子叶植物花器官发有过程中，假定可
以有A，B，C3类功能基因，A组基因单独作用于尊片；A和B组基因决定花瓣的形成；B和C组基因
共同决定雄蕊的发育；C组基因单独决定心皮的形成。
ABCDE模型( ABCDE model)是在花发育ABC模型基础上的补充模型，除了，上述的ABC三类基
因调控花的发育外，D类基因包括STK、SHPI和SHP2，该类基因共同参与控制了胚珠的发育; E类基因
包括SEPI, SEP，SEP3和SEP4，在拟南芥中ABC类基因和E类基因联合作用控制叶片转变为完整的花
器官。
萼片花瓣雄蕊心皮胚珠
A
B
C
D
E
A类基因突变影响萼片的形成
A，B类基因同时表达形成花瓣
B，C类基因同时表达形成雄蕊
C类基因决定雌蕊的发育
A，C类基因相互拮抗，当C突变后，A基因得以在整个花中表达，当A，B，C中的任何一组缺失，则
花器官错位发育
D类基因控制胚珠的发育
E类基因参与整个花器官的发育
植物的成花诱导有哪些途径？
答：成花诱导途径有：春化作用；光周期途径；喷施赤霉素
光敏素的两种类型Pr和Pfr的可逆转化在植物成花中起着重要的作用：当Pfr/Pr的比值高时，促进长日植
物的开花；当Pfr/Pr的比值低时，促进促进短日植物的开花。

农谚讲“旱长根，水长苗”是什么意思？道理何在？
答：天旱时植物根系吸收水分不足。为了获取充足的水分根系会不断发展，故曰：旱长根。而雨水充足时，根
系吸收的水分充足，促进了地上部分茎叶的发育，故曰：水长苗。
植物地上部生长和消耗的大量水分，完全依靠根系供应，土壤有效水的供应量直接影响枝叶的生长，因此凡是
能增加土壤有效水的措施，必然有利地上部生长；而地上部生长旺盛，消耗耗大量光合产物，使输送到根系扔
机物减少，又会削弱根系的生长，加之如果水分过多，通气不良，也会限制根系活动，这些都将使根冠比减少。
干旱时，由于根系的水分环境比地上部好，根系仍能较好地生长；而地上部则由于抽水，枝叶生长明显受阻，
光合产物就可输入根系，有利根系生长，使根冠比增大。所以水稻栽培中，适当落干晒田，可对促进根系生长，
增加根冠比。
如何使菊花提前在6~7月份开花？又如何使菊花延迟开花？
答：菊花为短日植物，原在秋季（10月）开花，现经人工处理（遮光成短日照），可以使得菊花在六七
月间开出鲜艳的花朵；如果延长光照或晚上闪光使暗期间断，则可使花期延后
简述引起种子休眠的主要因素及其破除方法。
答：种子休眠的主要因素有：种皮限制；种子未完成后熟；胚未完全发育；抑制物质的存在。
方法：机械破坏种皮，化学物质破坏种皮，水洗除去种子抑制物质，赤霉素处理打破休眠，低温处理等。
种子未完成后熟破除方法：用湿沙将种子分层堆积在低温的地方一段时间
胚未完全发育破除方法：在湿沙中层积一段时间
抑制物质的存在破除方法：清水漂洗去除抑制物质
植物休眠有何生物意义？为什么休眠器官的抗逆性较强？
（一）休眠的生物学意义：种子休眠是指具有生活力的种子给与适宜的外在条件而不能发芽的特性。种子
休眠是植物适应环境和延续生存的一种对策。种子休眠能有效地调节种子萌发的时间和空间，使种子度过
不良环境，对植物的繁衍和适应性有重要的生态学意义
（二）休眠器官抗逆性较强的原因
1)代谢水平低
2)抗逆激素（ABA）和抗逆蛋白产生
3)原生质由溶胶变成凝胶，含水量降低
4)贮藏物质积累
干旱对植物伤害的机理是什么/干旱对植物的伤害表现在？
1.各部位间水分重新分配
2.膜和细胞核受损伤
3.叶片和根生长受抑制
4.光合作用减弱
5.活性氧的过度产生
6.渗透调节

呼吸跃变与新鲜水果贮藏之间有什么关系？如何防止果实呼吸跃变，延长鲜果贮藏期？
答：呼吸跃变是指当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，之后又下降的现象。
许多肉质果实具有呼吸跃变，如苹果，香蕉，梨，桃等，因此当他们的呼吸跃变出现，标志着果实成熟达
到了可食的程度。有人也将呼吸跃变期间果实内部的变化，称为果实的后熟作用；因此，在实践上可调节
呼吸跃变的来临，以推迟或者提早果实的成熟。一般适当降低温度和氧的浓度（提高CO2浓度或充氮气）
可以防止果实呼吸跃变，延长鲜果贮藏期。反之提高温度和O2浓度，或施以乙烯，都可以刺激呼吸跃变
的早临，加速果实的成熟。
如何应用光合作用和同化物运输原理提高产量？
答：在农业生产上：经济产量=生物学产量 ×经济系数，而生物学产量是由五个因素(光合面积 ×光合强度
×光合时间-光合产物消耗)相互作用的结果，经济系数则是有多少光合产物运输到了收获的经济器官之中。
因此，生产上提高产量的光合和同化物运输的原理主要是提高植物群体的光合生产率及更多的同化物运输
到作物的经济器官。（3分）
在提高生物学产量方面，一是要增加光合面积。使叶面积指数达到一个合适的值,通过合理密植、合适的
肥水管理和良好的株型调节，既能在最大生育期充分吸收光能，又能保持下部叶片的光照在光补偿点以上，
防止叶片新老交替过快。二是延长光合时间，主要是指延长全年利用光能的时间。生产上常用，提高复种
指数、合理的间套作和延长单季光合时间。当前特别是要充分运用设施栽培，来植物外界生长环境，延长
全年种植时间，进行集约化生产。二是提高光合速率降低呼吸消耗，才传统的高光效育种、提高CO2浓
度和合适的肥水管理的基础上开展高光效植物基因改良研究，如把C4植物光合关键酶转入C3植物，对
光合关键酶进行分子结构改造，提高其对CO2的亲和能力，抑制光呼吸、减轻光合光抑制等植物基因改
良和化学措施的应用等。（4分）
在同化物运输方面，我们要充分认识“由 ‘源’到 ‘库 ’，强库多分，弱库少分，优先供应生长中心；同侧运转，
就近供应 ”等基本规律，来协调“源”“库 ”关系，能过保护剑叶、果穗叶等提高“源”强度，通过培育大穗
（果）、打顶摘心、生长调节剂的合理应用等手段控制“库 ”数量和大小。同时通过合理的肥水管理等措施
加快同化物运输。（3分）
为什么长时间的无氧呼吸对植物有害？
无氧呼吸过程中葡萄糖分子的大部分能量仍保存在丙酮酸、乳酸或乙醇分子中。可见，发酵作用的能量利
用率是很低的，有机物质损耗大，而且发酵产物酒精和乳酸的积累，对细胞原生质有毒害作用。因此，长
时间进行无氧呼吸的植物会受到伤害，甚至会死亡

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植物生理学

Shownotes Transcript

真题简答1